《近代物理发展史》PPT课件

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8 研究技术化

可以把这一趋势同由物理学所支撑着的 各种各样新技术所持有的可能性相结合， 看作是社会进步的一个标志。
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第二章节近代物理学的序幕
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一 电子的发现

背景: 电子的发现起源于
对阴极射线的研究。阴极射 线是低压气体放电过程中的 一种奇特现象。这一观点得 到赫兹等人的支持，赞成以 太说的大多是德国人。英国 物理学家克鲁克斯以及舒斯 特根据各自的实验及解释都 认为阴极射线是由粒子组成 的。德国学派主张以太学说， 英国学派主张带电微粒说。
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4 固体物理学

20世纪初，固体物理学就开始深入到微 观领域，人们开始利用微观规律来计算 实验观测量。量子力学首先应用于简谐 振子及简单的原子上，并显示了其正确 性，其次又在化学键的问题上取得了效 果。二十世纪20年代后，固体物理学作 为一门学科在物理学领域中诞生。
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5 物理学与技术

物理学的发展为新技术提供了基础，与此相反 的关系也完全存在。假如不采用电子技术的各 式各样的机器，今天的物理学，甚至整个科学 研究都可能连一天也存在不下去。要建造超高 能物理学所不可缺少的巨大加速器，必须要动 员当前最先进的精密机械技术和电子学技术才 行。同时由于对技术进步的不断要求，作为这 些技术基础的物理学的研究也正在日益加强。 可以说，没有上述各方面的条件，就不可能存 在今天这种大规模、多方面的物理学研究。
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2 量子力学

1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射 规律的困难，引入了能量了概念，为量子理论 奠定了基石。随后爱因斯坦针对光电效应实验 与经典理论的矛盾，提出了光量子假说，并在 固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为 量子理论的发展打开了局面。1913年，玻尔在 卢瑟福有核模型的基础上运用了量子化概念， 对氢光谱作出了满意的解释，使量子论取得了 初步的胜利。之后经过玻尔、索末菲海森堡、 薛定谔、狄拉克等人开创性的工作，终于在 1925年-1928年开成了完整的量子力学理论。
中速度是相对于什么参考系的。
近代物理发展史
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经典物理与近代物理

第一、立足于牛顿力学的经典物理学和经典自然 科学在很在程度上是关于自然事物、自然属性、 自然过程和自然界规律性的知识，但它往往没有 对这些事物、属性、过程和规律性的机制（道理） 从因果性上作出解释；近代自然科学所能做到的 或应当做到的，则是依据于对微观过程的了解， 解决这些“为什么”的问题。
J.J.汤姆生对电子研究
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二 X射线的研究

1895年，德国的维尔茨堡大 学，伦琴教授 阴极射线研 究 发现了X射线
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三、放射性的发现


对阴极射线研究引起了放射性物质的发 现 。1896年5月18日，贝克勒尔发现了 放射性。 贝克勒尔发现放射性虽然没有伦琴发现 X射线那样轰动一时，意义却更为深远。 因为这是人类第一次接触到核现象，为 后来居里夫妇、卢瑟福等对放射性研究 发展开辟了道路。
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3 原子核及基本粒子

原子核物理学起源于放射性的研究，是 19世纪末兴起的崭新课题。在这以前， 人类对这年领域毫开所知。从事这项研 究的物理学家，他们通过作新创制的简 陋仪器进行各种实验和观察，从中收集 数据，总结经验，寻找规律，探索不断 开拓新的领域。 1933年以后，原子核物 理理论才逐渐形成。
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⒈定性研究：J.J.汤姆生还改进了赫兹的静电场偏 转实验，他进一步提高了真空度，并且减小极间电 压，以防止气体电离，终于获得了稳定的静电偏转。 ⒉定量研究 ：一种方法是用静电场偏转管在管子 两侧各加一通电线圈以产生垂直于电场方向的磁场， 然后根据电场和磁场分别造成的偏转，计算出阴极 射线的荷质比e/m，另一种方法是测量阴极的温升。 因为阴极射线撞击到阴极，会引起阴极的温度升高。 J.J.汤姆生把热电偶接到阴极，测量它的温度变化， 两种不同的方法得到的结果相近，荷质比 ⒊普遍性证明
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第二、经典自然科学有它的普遍性和整体性， 但就对整个自然事物的反映看，经典理论基本 上是关于特殊的、局部的自然领域的知识；近 代自然科学则具有更高程度的普遍性和更大范 围的全局性
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第一章 发展中的物理学
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1 相对论

相对论是现代物理学的重要基石。它的 建立是20世纪自然科学最伟大的发现之 一，对物理学、天文学乃至哲学思想都 有深远的影响。相对论是科学技术发展 到一定阶段的必然产物，是电磁理论合 乎逻辑的继续和发展，是物理学各有关 分支又一次综合的结果。相对论经迈克 耳逊、莫雷实验、洛伦兹及爱因斯坦等 人发展而建立。
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机械波的波动方程与电磁波的 波动方程
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机械振动只有在弹性介质中传播才形成机械波，在 弹性介质中应用牛顿定律和胡克定律，即可建立机械波 的波动方程，一维横波的波动方程为
N y y 2 2 x t
2 2
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机械波的波动方程和波速这些性质是否也适 用于电磁波（包括光波）呢？电磁波有类似 于机械波的波动方程，那么，电磁波的波动 方程是相对于什么样的参考系建立的？真空
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6 科学的体制化

近代物理学的基础工程学科化这种趋势， 当然是由围绕科学的新的社会状况的出 现所形成和促进的。
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7 物理学在地理上的扩大

物理学的变迁，同时也伴有物理学在地 理上扩大。俄国（苏联）、美国、日本、 中国及欧洲、亚洲、非洲物理学在地理 上的扩大，必将会进一步扩大在进行尖 端物理学研究，所以，没有理由认为这 些国家将来不会产生真正的物理学研究。
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第三章 相对论的建立
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相对论的研究起源于“以太漂移”的探索以及 光行差的观测。1678年惠更斯把光振动类比于 声振动，看成是以太中的弹性脉冲。但是后来 由于光的微粒说占了上风，以太理论受到压抑， 牛顿就认为不需要以太，他主张超距作用。 1800年以后，由于波动说成功地解释了干涉、 衍射和偏振等现象，以太学说重新抬头。在波 动说的支持者看来，光既然是一种波，就一定 要有一种载体，这就是以太。他们把以太看成 是无所不在，绝对静止，极其稀薄的刚性“物 质”。