物理学史8.4 索末菲和埃伦费斯特的贡献
八年级学过的物理学家及贡献
八年级学过的物理学家及贡献物理学家是研究自然界物质、能量和它们之间相互关系的科学家。
他们通过实验和理论研究，为我们解开了许多自然界的奥秘，为科学技术的发展做出了重要贡献。
在八年级学习物理的过程中，我们了解了一些重要的物理学家及他们的贡献。
下面，我将为大家介绍其中几位。
1. 阿基米德（Archimedes）阿基米德是古希腊的一位伟大物理学家和数学家，他提出了浮力定律。
根据他的研究，当物体浸泡在液体中时，所受的浮力等于所排开的液体的重量。
这个定律对于我们理解物体浮沉的原理非常重要。
2. 费尔马（Pierre de Fermat）费尔马是法国的一位数学家和物理学家，他提出了费尔马原理。
费尔马原理指出，光线在两点之间传播时，它会经过光程最短的路径。
这个原理对于我们理解光的传播和折射现象非常重要。
3. 牛顿（Isaac Newton）牛顿是英国的一位著名物理学家和数学家，他提出了万有引力定律和三大运动定律。
万有引力定律描述了物体之间的引力关系，为我们理解天体运动提供了重要的依据。
三大运动定律则描述了物体的运动规律，对于我们研究物体的运动非常重要。
4. 麦克斯韦（James Clerk Maxwell）麦克斯韦是苏格兰的一位物理学家，他提出了麦克斯韦方程组。
这个方程组描述了电磁场的运动规律，对于我们理解电磁波的传播和电磁现象非常重要。
5. 爱因斯坦（Albert Einstein）爱因斯坦是德国的一位著名物理学家，他提出了相对论和光电效应理论。
相对论描述了物体在高速运动中的行为，对于我们理解时间、空间和能量等概念产生了重要影响。
光电效应理论则解释了光的粒子性质，为我们理解光的本质提供了重要线索。
6. 卢瑟福（Ernest Rutherford）卢瑟福是新西兰的一位物理学家，他提出了原子核模型。
根据他的研究，原子由一个紧密排列的原子核和围绕核运动的电子构成。
这个模型为我们理解原子的结构和性质提供了重要的基础。
物理学史：物理学家的贡献与发现
不动的推动者：亚里士 多德认为，宇宙中存在 一个不动的推动者，使
得天体保持运动
• 这一观点在牛顿的万有引力理论 中得到进一步发展，奠定了现代天 体物理学的基础
古希腊时期的物理实验与观察
阿基米德的浮力原理：阿基米德通过实验发现了浮 力原理，即物体在水中受到的浮力与物体排开的水
的重量相等
• 这一原理在船舶、潜水器等领域得到 了广泛应用 • 阿基米德的浮力原理为流体力学的研 究奠定了基础
• 这为后来的原子物理学奠定了基 础 • 原子论也为化学反应、物质的性 质等研究提供了思路
亚里士多德：总结了前 人的经验，建立了古典
力学体系
• 提出了力的概念，描述了物体运 动的原因 • 分析了速度、加速度等物理量的 变化规律
亚里士多德的物理学观点
大地是球形的：亚里士多德通过观察 月食现象，推断出大地是球形的
其他文艺复兴时期的物理学家与贡献
开普勒的行星运动定律：开普勒通过观察天文现象， 提出了行星运动的三大定律
• 开普勒的行星运动定律在后来的天文 学研究中得到了广泛应用 • 开普勒的行星运动定律为牛顿的万有 引力理论提供了重要依据
伦布朗吉的静电实验：伦布朗吉通过实 验发现了静电现象，为电学的发展奠定
了基础
光学的早期发展与几何光学
透镜的发明与应用：透镜的发明为光学领域的发展提供了重要工具
• 透镜在光学仪器中的应用，如眼镜、显微镜、望远镜等，极大地拓展了人类的视野
光的直线传播：古希腊时期，学者们就发现了光的直线传播现象
• 这一发现为几何光学的研究奠定了基础 • 光的直线传播原理在光学仪器的设计中得到了广泛应用
物理学史：物理学家的贡献与发现
01
古希腊时期的物理学发展
高中主要物理学史和物理学家及其贡献优选稿
高中主要物理学史和物理学家及其贡献集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）高中主要物理学史和物理学家及其贡献1、力学亚里士多德：力是维持物体运动的原因伽利略：力是改变物体运动状态的原因（理想斜面试验）牛顿：牛顿三定律万有引力定律开普勒：开普勒三定律多普勒：多普勒效应2、电磁学密立根：密立根试验 e为最小的元电荷 e=1.6×10－19C奥斯特：奥斯特试验（电流的磁效应）安培：分子环形电流假说（原子内部有环形电流）法拉弟：发现法拉第电磁感应现象（闭合回路中磁通量变化会产生感应电流）麦克斯韦：麦克斯韦电磁理论（变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场）；预言电磁波的存在，指明光是一种电磁波赫兹：测出了电磁波的速度为光速3、光学斯涅尔定律：n=sini/sinr牛顿：光的微粒说惠更斯：光的波动说托马斯·杨：杨氏双缝干涉试验麦克斯韦：光的电磁说泊松：泊松亮斑（光的圆盘衍射）爱因斯坦：光子说德布罗意：物质波 λ=h/p p 为动量 p=mv4、原子物理汤姆生：发现电子，建立原子的枣糕模型卢瑟福：α粒子散射实验，原子的核式结构；发现质子，预言中子的存在42He+147N →178O+11H玻尔：玻尔理论a 轨道假设 轨道不连续 r n =n 2r 1b 能级假设 能级不连续 E n =n 2E 1c 跃迁理论 电子在不同能级上跃迁，吸收或放出光子光子的能量为h ν=E 末－E 初贝克勒尔：天然放射现象的发现居里夫妇：发现镭和钋两种新元素查德威克：发现中子 42He+94Be →126C+10n小居里夫妇：发现正电子 42He+2713Al →3015P+10n 3015P →3014Si+ 0+1e爱因斯坦：总结出质能方程高中物理知识点实用口诀说明：高中物理的确难，实用口诀能帮忙。
物理公式、规律主要通过理解和运用来记忆，本口诀也要通过理解，发挥韵调特点，能对高中物理重要知识记忆起辅助作用。
物理学中的“大师之师”——阿诺尔德·索末菲
“无冕之王，大师之师”在物理学史上，最伟大的物理学家们大都获得过物理学界的最高荣誉——诺贝尔物理学奖。
然而，也有少数物理学巨匠与诺贝尔奖失之交臂，德国理论物理学家阿诺尔德•索末菲算得上其中最了不起的一位。
索末菲的了不起体现在两个方面——“无冕之王”和“大师之师”。
索末菲之所以被称为“无冕之王”，是因为他崇高的学术地位。
作为量子力学和原子物理学的创始人之一，索末菲是可以与普朗克、爱因斯坦、玻尔等人齐名的最顶尖的物理学家。
在50年的学术生涯里，索末菲为物理学做出了许多非常重要的贡献，他推广了玻尔的氢原子模型，提出了角量子数和自旋量子数的概念，提出了精细结构常数并且开创了X射线波动理论。
这些科学贡献与其他的诺贝尔物理学奖得主的成就相比，一点都不逊色。
长时间处于学术巅峰，索末菲一次又一次地得到诺贝尔奖评奖委员会的认可，在索末菲的一生中，他创纪录地总共获得了81次诺贝尔物理学奖提名（经常是一年获得不同专家的分别提名）。
可以说，索末菲距离最终得奖所差的只是一点点运气，他是物理学界名副其实的“无冕之王”。
与普朗克、爱因斯坦等人相比，索末菲对物理学还有更加突出的贡献，那就是他非常善于教学生。
除了科学研究，索末菲大部分的时间都在教书育人，以他为核心成员的慕尼黑大学理论物理研究所，出现了著名的“慕尼黑学派”。
在索末菲的发掘和提携下，“慕尼黑学派”的大批年轻学者成长为杰出的物理学家或者化学家，其中就包括海森堡、泡利、德拜等7位诺贝尔奖得主。
这让索末菲成为物理学史上培养出最多诺贝尔奖得主的导师，因此他又有“大师之师”的美誉。
下面，我们就来回顾一下这位伟大物理学家的一生。
从柯尼斯堡到慕尼黑1868年12月5日，阿诺尔德·索末菲出生于德国东普鲁士城市柯尼斯堡，如今这里已经是俄罗斯的加里宁格勒市。
1886年，中学毕业的索末菲以优异的成绩考入柯尼斯堡大学，主修的专业是数学，他幸运地得到了德国著名数学家大卫·希尔伯特的指导。
物理学史简要
凝聚态物理学：20世纪 中叶，由安德森等科学
家创立
物理学的重要发 现和理论
牛顿力学
牛顿第一定律：物 体在没有外力的作 用下保持静止或匀 速直线运动
牛顿第二定律：物 体受到的力与其质 量和加速度的乘积 成正比
牛顿第三定律：两 个物体之间的作用 力和反作用力大小 相等、方向相反
牛顿万有引力定律 ：两个物体之间的 引力与它们的质量 成正比，与距离的 平方成反比
物理学史
汇报人：xxx
目录
物理学的发展历程
01
物理学的重要发现和 理论
02
物理学在科技领域的 应用
03
物理学的发展历 程
古代物理学
古希腊时期：亚里士多德、阿 基米德等物理学家的贡献
古罗马时期：对力学、光学、 热学等学科的研究
中世纪：阿拉伯学者对物理学 的贡献，如欧几里得、阿基米 德等人的著作翻译
文艺复兴时期：伽利略、牛顿 等物理学家的贡献，如力学、 光学、热学等学科的研究
近代物理学
16世纪：伽利略提出惯 性定律和自由落体定律
17世纪：牛顿提出万有 引力定律和运动定律
18世纪：拉普拉斯提出 天体力学和微积分
19世纪：麦克斯韦提出 电磁理论，爱因斯坦提
出相对论
20世纪：量子力学和粒 子物理学的发展，爱因
斯坦提出广义相对论
现代物理学
量子力学：20世纪初， 由爱因斯坦、玻尔等科
学家创立
相对论：20世纪初，由 爱因斯坦创立，包括狭 义相对论和广义相对论
原子物理学：20世纪初， 由卢瑟福、玻尔等科学
家创立
粒子物理学：20世纪中 叶，由费曼、杨振宁等
科学家创立
宇宙学：20世纪中叶， 由爱因斯坦、霍金等科
物理学的历史与发展研究物理学家的贡献与实验探索的发展历程
物理学的历史与发展研究物理学家的贡献与实验探索的发展历程物理学是一门研究物质、能量、力以及它们之间相互作用的科学。
它的发展可以追溯到古代，许多伟大的物理学家通过他们的贡献和实验探索，为物理学的发展奠定了基础。
本文将探讨一些重要的物理学家以及他们的贡献，以及物理学实验探索的发展历程。
1. 古希腊物理学家：泰勒斯、阿那克西曼德和毕达哥拉斯在古希腊时期，一些物理学家对物理世界进行了早期的研究。
泰勒斯提出了“万物皆水”的理论，认为水是宇宙的起源。
阿那克西曼德则认为世界由无限个不可见的基本物质构成。
毕达哥拉斯则强调几何形状在物质中的作用。
2. 牛顿的贡献与经典物理学伊萨克·牛顿是物理学领域最有影响力的人物之一。
他的《自然哲学的数学原理》揭示了万有引力定律、运动定律和物体与物体之间相互作用的原理。
这些发现奠定了经典物理学的基础，并广泛适用于宏观物体的运动和相互作用。
3. 麦克斯韦和电磁学的发展詹姆斯·麦克斯韦是电磁学的奠基人之一。
他通过数学模型和实验验证，发现了电磁波的存在，把电磁学与光学联系起来。
他的理论预言了电磁波的存在，为后来的无线电通信和雷达技术的发展提供了基础。
4. 狄拉克方程和量子力学的奠基人保罗·狄拉克的贡献不仅限于量子力学，还涉及到相对论物理和天体物理学。
他提出了著名的狄拉克方程，描述了电子和正电子行为的量子理论。
这一理论突破了经典物理学的框架，为后来的量子力学和粒子物理学的发展奠定了基础。
5. 弦理论与现代物理学的发展弦理论是当代物理学研究的前沿领域之一。
它试图通过研究弦的统一理论来解释宇宙的起源和基本粒子的性质。
弦理论不仅扩展了我们对时空结构的认识，还对量子引力和量子场论的统一提供了新的途径。
物理学实验探索的发展历程同样具有重要的意义。
早期的实验常常是通过观察物体的运动和相互作用来发现规律。
随着技术的进步，科学家们能够进行更加精确和复杂的实验，例如使用强大的粒子加速器来研究基本粒子的性质，以及使用激光技术来研究光的行为。
1927年第五届索尔维会议参加者的合影
几乎可以肯定，世界上没有第二张照片，能像这张一样，在一幅画面内集中了如此之多的、水平如此之高的人类精英。
这张照片是1927年第亓届索尔维会议参加者的合影。
索尔维是一个很像诺贝尔的人，本身既是科学家又是家底雄厚的实业家，万贯家财都捐给科学事业。
诺贝尔是设立了以自己名字命名的科学奖金，索尔维则是提供了召开世界最高水平学术会议的经费。
这就是索尔维会议的来历。
照片的前排，坐着的都是当时老一辈的科学巨匠，中间那位当然谁都认识，那就是爱因斯坦，他其实应该算一个“跨辈份”的人物。
左起第三位那个白头发老太太就是居里夫人，她是这张照片里唯一的女性。
在爱因斯坦和居里夫人当中那位老者是真正的元老级人物洛伦兹，电动力学里的洛伦兹力公式，是与麦克斯韦方程组同等重要的基本原理，爱因斯坦狭义相对论里的“洛伦兹变换”也是他最先提出的。
左起第二位则是量子论的奠基者普朗克，他在解释黑体辐射问题时第一次提出了“量子”的概念。
这一排里还有提出原子结合能理论的郎之万、发明云雾室的威尔逊等，个个堪称德高望重。
第二排右起第一人是与爱因斯坦齐名的“哥本哈根学派”领袖尼尔斯·玻尔，玻尔第一个提出量子化的氢原子模型，后来又提出过互补原理和哲学上的对应原理，他与爱因斯坦的世纪大辩论更是为人们津津乐道。
玻尔旁边是德国大物理学家玻恩，他提出了量子力学的概率解释。
再往左，是法国“革命王子”德布罗意，他提出了物质法的概念，确立了物质的波粒二象性，为量子力学的建立扫清了道路。
德布罗意左边，是因发现了原子的康普顿效应而著称的美国物理学家康普顿。
再左边，则是英国杰出的理论物理学家狄拉克，他提出了量子力学的一般形式以及表象理论，率先预言了反物质的存在，创立了量子电动力学。
这一排里，还有发明粒子回旋加速器的布拉格等。
第三排右起第三人，就是量子力学的矩阵形式的创立者海森堡，测不准原理也是他提出来的。
他的左边，是他的大学同学兹挚友泡利，泡利是“泡利不相容原理”和微观粒子自旋理论(泡利矩阵)的始作俑者。
对量子力学做出杰出贡献的人和事
经典量子力学照片
世界上绝无仅有的照片：在一幅照片里 集中了如此之多、水平如此之高的人类精英。
玛丽亚· 斯克沃多夫斯卡-居里（波兰语： Marie Skłodowska-Curie，1867年11月7日－ 1934年7月4日），通常称为玛丽· 居里（法语： Marie Curie）或居里夫人（MadameCurie），波 兰裔法国籍女物理学家、化学家。她是放射性现 象的研究先驱，是获得两次诺贝尔奖的第一人及 唯一的女性，也是唯一获得二种不同科学类诺贝 尔奖的人。玛丽· 居里是巴黎大学第一位女教授。 1995年，她与丈夫皮埃尔· 居里一起移葬先贤祠。 玛丽· 居里的成就包括开创了放射性理论，放 射性的英文Radioactivity是由她命名的，她发 明了分离放射性同位素的技术，以及发现两种新 元素钋（Po）和镭（Ra）。在她的指导下，人们 第一次将放射性同位素用于治疗癌症。 1891年追随姐姐布洛尼斯拉娃至巴黎读书。她在巴黎取得学位并从事 科学研究。她是巴黎和华沙‚居里研究所‛的创始人。1903年她和丈夫皮 埃尔· 居里及亨利· 贝克勒共同获得了诺贝尔物理学奖，1911年又因放射化 学方面的成就获得诺贝尔化学奖。她的长女伊雷娜· 约里奥-居里和长女婿 弗雷德里克· 约里奥-居里于1935年共同获得诺贝尔化学奖。
故事：父子诺贝尔奖
1927年，乔治.汤姆逊著名的约瑟夫.汤姆逊的儿子，证明了电子的 波动性。戴维逊和汤姆逊分享了1937年的诺贝尔奖金。有意思的是 ，J.J.汤姆逊因为发现了电子的粒子性而获得诺贝尔奖， G.P.汤姆 逊却推翻了老爸的电子是粒子的观点，证明电子是波而获得同样的 荣誉。历史有时候，实在富有太多的趣味性。相似的科学豪门，也 不是绝无仅有： 居里夫人和她的丈夫皮埃尔居里于1903年分享诺贝尔奖(居里 夫人在1911年又得了一个化学奖)。他们的女儿约里奥居里(Irene Joliot-Curie)也在1935年和她丈夫一起分享了诺贝尔化学奖。 1915年，William Henry Bragg和William Lawrence Bragg父子 因为利用X射线对晶体结构做出了突出贡献，分享了诺贝尔物理奖金。 大名鼎鼎的尼尔斯玻尔获得了1922年的诺贝尔物理奖。他的小 儿子，埃格玻尔(Aage Bohr)于1975年在同样的领域获奖。 卡尔塞班(Karl Siegbahn)和凯伊塞班(Kai Siegbahn)父子分 别于1924和1981年获得诺贝尔物理奖。
【物理学史】6人物及贡献(按照人物而不是章节来分类的)
【物理学史】6人物及贡献★伽利略（意大利物理学家）贡献：①发现摆的等时性②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关③伽利略的理想斜面实验：将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页（发现了物体具有惯性，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是使物体运动的原因）【经典题目】伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因（错）伽利略认为力是维持物体运动的原因（错）伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来（对）伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去（对）★胡克（英国物理学家）贡献：胡克定律【经典题目】胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）★牛顿（英国物理学家）贡献：①牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学（也称牛顿力学或古典力学）体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学。
②经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生【经典题目】牛顿发现了万有引力，并总结得出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常数（对）牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动（对）牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础（对）★卡文迪许贡献：测量了万有引力常量【经典题目】牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量（错）卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值（对）★亚里士多德（古希腊）观点：①重的物理下落得比轻的物体快②力是维持物体运动的原因【经典题目】亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动（对）★开普勒（德国天文学家）贡献：开普勒三定律【经典题目】开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律（错）★托勒密（古希腊科学家）观点：发展和完善了地心说★哥白尼（波兰天文学家）观点：日心说★第谷（丹麦天文学家）贡献：测量天体的运动★威廉·赫歇耳（英国天文学家）贡献：用望远镜发现了太阳系的第七颗行星——天王星★汤苞（美国天文学家）贡献：用“计算、预测、观察和照相”的方法发现了太阳系第九颗行星——冥王星★泰勒斯（古希腊）贡献：发现毛皮摩擦过的琥珀能吸引羽毛、头发等轻小物体★库仑（法国物理学家）贡献：发现了库仑定律——标志着电学的研究从定性走向定量【经典题目】库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用（对）库仑发现了电流的磁效应（错）★富兰克林（美国物理学家）贡献：①对当时的电学知识（如电的产生、转移、感应、存储等）作了比较系统的整理②统一了天电和地电★密立根贡献：密立根油滴实验——测定元电荷★昂纳斯（荷兰物理学家）贡献：发现超导★欧姆：贡献：欧姆定律（部分电路、闭合电路）内容：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比★奥斯特（丹麦物理学家）电流的磁效应（电流能够产生磁场）【经典题目】奥斯特最早发现电流周围存在磁场（对）法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应（错）★法拉第贡献：①用电场线的方法表示电场②发现了电磁感应现象③发现了法拉第电磁感应定律（）【经典题目】奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象（对）法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律（对）奥斯特对电磁感应现象的研究，将人类带入了电气化时代（错）法拉第发现了磁生电的方法和规律（对）★安培（法国物理学家）①磁场对电流可以产生作用力（安培力），并且总结出了这一作用力遵循的规律②安培分子电流假说【经典题目】安培最早发现了磁场能对电流产生作用（对）安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式（错）★狄拉克（英国物理学家）贡献：预言磁单极必定存在（至今都没有发现）★洛伦兹（荷兰物理学家）贡献：1895年发表了磁场对运动电荷的作用力公式（洛伦兹力）★阿斯顿贡献：①发现了质谱仪②发现非放射性元素的同位素★楞次发现了楞次定律（判断感应电流的方向：感应电动势趋于产生一个电流，该电流的方向趋于阻止产生此感应电动势的磁通的变化）★汤姆生（英国物理学家）贡献：①发现了电子（揭示了原子具有复杂的结构）②建立了原子的模型——枣糕模型【经典题目】汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子（对）★劳伦斯（美国）发现了回旋加速器★卢瑟福（英国物理学家）贡献：①指导助手进行了α粒子散射实验②提出了原子的核式结构③发现了质子【经典题目】汤姆生提出原子的核式结构学说，后来卢瑟福用粒子散射实验给予了验证（错）卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子的发光现象（错）卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小（对）卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成（对）★波尔（丹麦物理学家）贡献：波尔原子模型（很好的解释了氢原子光谱）【经典题目】玻尔把普朗克的量子理论运用于原子系统上，成功解释了氢原子光谱规律（对）玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的（错）玻尔氢原子能级理论的局限性是保留了过多的经典物理理论（对）★贝克勒尔（法国物理学家）发现天然放射现象（揭示了原子核具有复杂结构）【经典题目】天然放射性是贝克勒尔最先发现的（对）贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构（错）★伦琴贡献：发现了伦琴射线（X射线）★查德威克贡献：发现了中子★约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇贡献：①发现了放射性同位素②发现了正电子★普朗克贡献：量子论★爱因斯坦贡献：①用光子说解释了光电效应②相对论经典题目爱因斯坦提出了量子理论，普朗克提出了光子说（错）爱因斯坦用光子说很好地解释了光电效应（对）是爱因斯坦发现了光电效应现象，普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说（错）爱因斯坦创立了举世瞩目的相对论，为人类利用核能奠定了理论基础；普朗克提出了光子说，深刻地揭示了微观世界的不连续现象（错）★麦克斯韦贡献：①建立了完整的电磁理论②预言了电磁波的存在，并且认为光是一种电磁波（赫兹通过实验证实电磁波的存在）经典题目普朗克在前人研究电磁感应的基础上建立了完整的电磁理论（对）麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验方法给予了证实（对）麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在（错）物理学史：人物及贡献【旧人教版】★1. 伽利略——通过理想斜面实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的力是维持物体运动的原因的错误观点。
物理学史上的重要贡献有哪些
物理学史上的重要贡献有哪些物理学作为一门基础科学，对人类认识自然和推动社会发展起到了至关重要的作用。
在漫长的历史进程中，无数物理学家的智慧和努力为我们揭示了自然界的奥秘，他们的重要贡献塑造了现代物理学的面貌。
首先，不得不提的是牛顿的万有引力定律和经典力学体系。
艾萨克·牛顿爵士被誉为近代物理学的奠基人之一。
他的万有引力定律成功地解释了天体的运动规律，使人们对宇宙的认识有了质的飞跃。
而他的经典力学体系，包括牛顿运动定律，为描述物体的运动提供了精确的数学框架。
这一体系不仅适用于地球上的物体，也适用于天体的运动，对后来的工程技术和科学研究产生了深远的影响。
在牛顿之后，麦克斯韦的电磁场理论也是物理学史上的一座丰碑。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦通过对电磁现象的深入研究，提出了电磁场方程组。
他预言了电磁波的存在，并计算出电磁波的传播速度与光速相同，从而证实了光就是一种电磁波。
这一理论统一了电学、磁学和光学，开启了现代电磁学的大门，为无线电通信、电子技术等领域的发展奠定了基础。
19 世纪末到 20 世纪初，物理学迎来了一场革命。
爱因斯坦的相对论彻底改变了人们对时间和空间的认识。
狭义相对论揭示了时间和空间的相对性，以及质量和能量的等价性，即著名的质能方程 E=mc²。
广义相对论则进一步探讨了引力的本质，将引力描述为时空的弯曲。
相对论不仅在理论上具有重大意义，也对现代天文学和宇宙学的研究产生了深远影响。
与此同时，量子力学的发展也为物理学带来了全新的视角。
以普朗克、玻尔、海森堡、薛定谔等为代表的物理学家，揭示了微观世界的奇妙规律。
量子力学指出，微观粒子的行为具有不确定性和波粒二象性。
这一理论在解释原子结构、半导体物理、激光技术等方面发挥了关键作用，推动了现代材料科学和信息技术的进步。
居里夫人在放射性研究方面的工作也具有重要意义。
她发现了镭和钋两种放射性元素，开创了放射性研究的新领域。
埃伦费斯特和他的浸渐原理
埃伦费斯特和他的浸渐原理如果说，玻尔的对应原理是在经典物理学和量子力学之间架起的一座桥梁，那么，埃伦费斯特(PaulEhrenfest,1880—1933)的浸渐原理则是两者之间的又一座桥梁。
“浸渐(Adiabatic)”表示无限缓慢的变化过程，也可译“绝热”，但意义不够准确。
这个概念起源于玻尔兹曼和克劳修斯企图将热力学第二定律还原为纯力学的尝试。
玻尔兹曼在1866年证明，假如制约力学体系行为的定律服从最小作用原理，则周期为τ的简单周期性体系的动能为：1871年，克劳修斯重申了这一论点，并且指出研究渐变过程的重要性。
后来，赫姆霍兹和H.赫兹对浸渐变化续有研究。
1902年瑞利指出，某些简谐振动系统，例如摆长缓慢缩短的单摆，或正在作横向振动并缓慢被一窄环遮蔽的弦，或缓慢收缩的空腔中的驻波，就会产生这类“浸渐运动”。
他还证明在这类过程中，能量和频率之比保持不变。
1911年，洛仑兹提出过这样的问题：一个量子化的摆，当他的弦缩短时，是否仍处于量子状态？对此，爱因斯坦回答说：“如果摆长无限缓慢地变化，则摆的能量将保持等于hv，如果它原来是hv的话。
”就在这个时候，埃伦费斯特已经认识到浸渐不变性概念对量子理论的重要性。
他大约是在1906年开始研究普朗克辐射定律的统计力学基础时，就对这个理论的逻辑缺陷感到极大的疑虑。
为此，曾于1912年专程走访爱因斯坦。
爱因斯坦对他的思想给予很高评价，1914年称埃伦费斯特的原理为“浸渐假说”。
埃伦费斯特是奥地利人，生于1880年，在维也纳大学听过玻尔兹曼讲授热的分子运动论。
1904年获博士学位后从事统计物理学研究。
鉴于他出色的理论素养，洛仑兹在1912年推荐他接任自己在荷兰莱顿大学的教授职务。
此后，埃伦费斯特一直在莱顿大学主持工作。
1912年底，埃伦费斯特在与洛仑兹的通信中提出一个重要思想，他写道①：“一个被镜面器壁限制的体积，里面充满了辐射，正在作无限缓慢的压缩，对所有振动模式来说，有一个量E/v应保持常数，故可写为δ(E/ν)=0（内＇为‘浸渐、可逆’变量）”，他问道：“假如从简谐振动变换到别的周期运动，什么量(可以代替E/ν)在‘浸渐可逆’过程中保持常数呢？”1913年，埃伦费斯特的论文经洛仑兹介绍发表在荷兰的阿姆斯特丹科学院学报上，题为《玻尔兹曼的力学理论及其与能量子理论的关系》，他提出一条原理：两相互以浸渐变换联系的体系A、B之间存在如下关系：从无限缓慢变化的一个或几个参量，可以使不同体系在它们之间相互导出。
流体江湖风云录索末菲学派那些事儿1风云初起-MIT
流体江湖风云录（一）：索末菲学派那些事儿阿诺德·索末菲(Arnold Sommerfeld), 德国理论物理学家，量子力学与原子物理学开山始祖之一。
提起这个名字，我们的思绪难免会回溯到一个世纪前那场波澜壮阔的量子革命。
在那段星光璀璨的岁月里，索末菲的慕尼黑学派与尼尔斯·玻尔(Niels Bohr) 的哥本哈根以及马克思·波恩(Max Born) 的哥廷根学派交相辉映，共同谱写了现代物理学最激动人心的篇章。
在索末菲众多弟子中，走出了五位诺贝尔奖获得者，其中包括了沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli) 和维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg) 等开宗立派的大师。
而他本人则被提名了八十一次之多，可谓诺奖界的无冕之王。
阿诺德·索末菲 (1868-1951)相比于在量子力学上全明星式的表现，索末菲学派在其他经典物理领域的贡献无疑显得微不足道了。
然而，我们今天要讲的，正是索末菲学派与一门经典学科之间的渊源与纠葛。
世人皆惊叹于大师们在虚幻鬼魅的量子世界中天马行空的想象和洞若观火的解析，却未必知道，曾有这样一个经典力学的问题，困扰了整个学派数十年之久，穷两代人之力，亦无法给出一个满意的解答。
在索末菲学派的鼎盛时期，这个问题让众多英才们如鲠在喉，心结难解。
这门学科，叫做流体力学；而这个问题，则是平行流动中的湍流触发机制。
1.风云初起这个故事要从奥斯鲍恩·雷诺 (Osborne Reynolds) 那次著名的实验讲起。
1883年，雷诺在管流实验中发现，管道中流体的流动可以呈现两种截然不同的流态。
当流速较低时，流体质点的轨迹线互相平行，互不掺杂，呈现层状流动的状态。
当流速高于一个特定临界值时，流体质点的轨迹线开始变得紊乱，不规则的侧向脉动，伴随着流场中的漩涡的出现。
前者被称为层流，后者被称为湍流。
可是，湍流为什么以及何时会产生？现象背后的机理究竟是什么？这个问题，雷诺却百思不得其解。
物理学发展史,以及主要人物的贡献
第一章：宏观物理学的探索史，是你无法想象的美！我相信每一个了解过物理学探索过程的人，都会觉得这是一首晦涩的诗歌，这是一幅抽象的图，这是一场没有结局的战争，这是一个让无数青年才俊沸腾的天堂。
今天我带大家来走进宏观物理学的殿堂，来认识一下有哪些人在这个殿堂里留下了名字？他们说了什么？他们做了什么？他们还有什么难言之隐？我们知道物理学主要是研究物质、能量及它们彼此之间的关系。
它是最早形成的自然科学学科之一。
最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理学》。
而形成物理学的元素主要来自对天文学、光学和力学的研究，而这些研究通过几何学的方法统合在一起形成了物理学。
自希腊远古时期 (公元前650–480 年)，前苏格拉底哲学家逐渐理性地认识自然。
其中米利都的哲学家泰勒斯因为拒绝以各种超自然，宗教或神话的方式解释自然现象，所以人们称他为科学之祖。
此外，泰勒斯宣称每个事件皆有仅需诉诸自然的原因。
公元前580 年，泰勒斯贡献良多，他推测水是万物之源，作磁铁与琥珀的吸引实验，并且形式化史上第一笔的天文学知识。
作为史上首位提出演化思想而闻名的人，阿那克西曼德，并不同意泰勒斯的“水是万物之源”观点。
他主张无穷才是万物的基石。
大家注意，无论是泰勒斯还是阿那克西曼德的观点，都是具有朴素的唯物主义观点的。
水是万物之源的观点，类似中国的五行说。
而无穷是万物基石的概念，和中国老子的道如出一辙。
但老子的学说更形象化。
所以古往今来，至今不衰。
大约于公元前 500 年，赫拉克利特主张只有少数几个掌控宇宙的基本定律才是万物变化的原理，并且，任何事物随时都在变化；没有事物能永恒地维持在相同状态中。
这个观点在当时来说很前卫。
早期的哲学家，留基伯坚决反对神、上帝借由天意来影响自然现象，并主张任何自然现象都是必然的。
留基伯与他的学生，德谟克利特，为史上首先提出原子论的人，主张任何一切物质皆由各种不可分割、不灭的称作原子的元素所组成。
在经典希腊时期以及希腊化时代，亚里士多德写下史上第一本被称作《物理学》的书，他企图借由四元素解释物体的运动（以及落体现象）。
物理学史：著名物理学家及其贡献
物理学史：著名物理学家及其贡献物理学是自然科学的重要分支，涉及研究物质、能量和宇宙之间的相互作用规律。
在物理学的发展过程中，有许多杰出的科学家为其做出了巨大贡献，为我们认识世界铺平了道路。
本文将介绍几位著名物理学家及其具有里程碑意义的贡献。
伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）伽利略·伽利莱是意大利的一位重要物理学家、天文学家和数学家。
他被誉为现代科学的奠基人之一。
伽利略的工作对现代物理学有着深远的影响。
伽利略对运动学的研究是他最重要的贡献之一。
他通过实验观察和数学推导得出了最早的直线运动和自由落体定律。
他的研究打破了亚里士多德的学说，并为牛顿日后的力学奠定了基础。
除此之外，伽利略还通过望远镜观察了太阳系的星体，支持了哥白尼的日心说，这对于天文学的发展也起到了巨大的推动作用。
艾萨克·牛顿（Isaac Newton）艾萨克·牛顿是英国物理学家、数学家和自然哲学家。
他是经典力学和万有引力定律的奠基者，通过他的工作，物理学进入了一个新的时代。
牛顿的最著名的贡献是他在《自然哲学的数学原理》中提出的三大运动定律。
这些定律描述了物体运动的基本规律，为后来的科学家提供了研究运动的基础。
此外，牛顿还发现了光的色散现象，并提出了光的粒子说，为光学的发展作出了重要贡献。
他的工作对于量子力学的发展也有一定的影响。
阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）阿尔伯特·爱因斯坦是瑞士裔美国的理论物理学家，他的理论物理学研究为整个科学领域带来了深远的影响。
爱因斯坦是相对论的创立者，也是质能关系E=mc²的提出者。
爱因斯坦的狭义相对论理论改变了人们对时间、空间和能量的认识，打开了理论物理学的新大门。
相对论的提出彻底改变了牛顿力学的观念，揭示了高速运动物体的真实本质。
在广义相对论中，爱因斯坦深入研究了万有引力，并提出了引力是时空弯曲的概念，解释了引力是由质量或能量造成的。
十个物理学家的贡献及其结论成果
十个物理学家的贡献及其结论成果1. 爱因斯坦(Albert Einstein)贡献：爱因斯坦是相对论和量子力学的奠基人之一。
他提出了特殊相对论和广义相对论，推翻了牛顿力学的观念，并揭示了能量和质量之间的等价关系(E=mc ²)。
结论成果：特殊相对论表明了物体在高速运动下的时空弯曲效应和时间膨胀效应。
广义相对论则提出了引力的几何解释，导致了黑洞等天体现象的发现。
2. 牛顿(Isaac Newton)贡献：牛顿是经典力学的奠基人。
他提出了力、运动和万有引力定律，建立了整个经典物理学的基础。
结论成果：牛顿的运动定律解释了物体的运动和动力学行为。
他的万有引力定律描述了天体之间的相互作用，成功预测了行星运动和地球上物体的运动。
3. 麦克斯韦(James Clerk Maxwell)贡献：麦克斯韦是电磁学的奠基人之一。
他整合了电场和磁场的理论，提出了麦克斯韦方程组，揭示了电磁波的存在，并预测了光的电磁本质。
结论成果：麦克斯韦方程组成为了电磁学的基础，提供了一种统一的描述电磁现象的数学框架。
他的理论为电磁波的观测和通信技术的发展打下了基础。
4. 哈雷(Edmund Halley)贡献：哈雷是天文学家和物理学家，他研究了彗星的运动规律，并成功预测了哈雷彗星的回归时间。
结论成果：哈雷彗星的发现和周期性回归证实了天体运动也遵循着一定的规律。
他的研究为天文学和天体物理学提供了重要的经验和观测数据。
5. 费曼(Richard Feynman)贡献：费曼是量子电动力学的奠基人之一，他发展了费曼图形式的计算方法来解释粒子间的相互作用，提出了路径积分的概念。
结论成果：费曼图形式和路径积分方法为量子场论的计算提供了一种直观而有效的方法。
他的贡献使得理论物理学能够更深入地研究和理解微观粒子的行为。
6. 居里夫人(Marie Curie)贡献：居里夫人是放射性物质研究的先驱。
她发现了镭和钋元素，并首先提出了放射性衰减的概念。
物理学人物及主要贡献史
物理学人物及主要贡献史一、力学1、XXX：英国物理学家；动力学的奠基人，他总结和发展了前人的发现，得出牛顿三大运动定律及万有引力定律，奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。
2、XXX许：英国物理学家，巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量和地球平均密度，验证了万有引力定律。
3、XXX：德国天文学家；根据丹麦天文学家第谷的行星观测记录，发现了行星运动规律的开普勒三定律，为XXX发现万有引力定律的奠定了基础。
4、XXX：英国物理学家；发现了胡克定律（F弹kx），提出了关于“太阳对行星的吸引力与行星到太阳的距离的平方成反比”的猜想。
5、XXX：意大利物理学家；XXX提出了加速度、平均速度、瞬时速度等描述运动的基本概念；XXX巧妙地运用科学的推理，给出了匀变速运动的定义，导出位移S正比于时间的平方t2，并给以实验检验；通过斜面实验外推研究自由落体运动，推断并检验得出，自由落体是匀加速运动，且加速度都一样，即无论物体轻重如何，其自由下落的快慢是相同的；通过理想斜面实验，推断出在水平面上运动的物体如不受摩擦作用将维持匀速直线运动的结论，并据此提出惯性的概念。
XXX的科学思想方法是人类思想史上最伟大的成就之一，其核心是把实验和逻辑推理结合起来。
6、XXX：法国物理学家，提出如果没有其它原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向，对牛顿第一定律的建立做出了贡献。
7、XXX（英）、XXX（法）：XXX学生XXX和法国天文学家XXX应用万有引力定律，计较发现了海王星；美国天文学家XXX用一样的计较方法发现了冥王星。
8、哈雷（英）：根据万有引力定律计算了一颗著名彗星（哈雷彗星）的轨道并正确预言了它的回归。
9、XXX：俄国科学家，XXX被称为近代火箭之父，他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。
二、电磁学10、XXX：美国科学家，首先命名正、负电荷。
通过风筝实验验证闪电是电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明避雷针。
物理史话之比小李子更悲情的人索末菲
物理史话之比小李子更悲情的人索末菲好莱坞明星李奥纳多·迪卡普里奥曾经5次被提名奥斯卡奖，最终凭借《荒野猎人》一剧斩获奥斯卡影帝，算是圆了他的演艺梦。
但是在物理史上还有一个更悲情的人，他曾先后被不同的评委提名了81次诺贝尔奖的有效候选人（也有说84次的，总之是非常多次），然而却一次都没拿到诺贝尔物理学奖，其悲催程度远远超过小李子的5次。
虽然如此，他教出的学生却有一批都获得了诺贝尔奖，真是没有状元老师，只有状元学生啊。
今天我们就来一起了解一下这位物理学界的小李子--德国物理学家、量子力学和原子物理学的开山祖师之一--索末菲。
阿诺德·索末菲阿诺德·索末菲于1868年出生在东普鲁士的柯尼斯堡（现在俄罗斯的加里宁格勒，就是当年欧拉搞出七桥问题的那个地方，著名的柯尼斯堡大学所在地。
实际上柯尼斯堡还是中欧理论物理的发源地，后来德国的第一个数学和物理研究所就诞生在那里）。
中学时代，索末菲和维恩（我们在以前说到过）是同学。
1886年，索末菲进入柯尼斯堡大学学习，主修数学。
当时索末菲对应用数学产生了浓厚的兴趣，他运用汤姆逊（开尔文勋爵）的数学物理理论对麦克斯韦的电磁场方程进行了概述，顺便把自己的研究方向从林德曼的数论领域跳到了汤姆逊的数学对物理的应用研究方向。
在学校期间，索末菲还研究过电磁波的物理特性和关于旋转陀螺的理论，而且对于应用复变函数理论解决边界问题也颇有造诣。
1891年，索末菲在沃尔克曼的指导下，完成了数学物理方面的博士论文，获得博士学位。
1893-1894年间，索末菲在哥廷根的矿物研究所担任克莱因的助手，后来在1897年去了克劳斯塔尔矿业学校担任数学教授。
1900年的时候，因为克莱因的推荐，他在亚琛技术学院担任工程力学的教授，并于1906年起担任慕尼黑大学理论物理学的教授。
后来还主持建立了理论物理研究所，并一直担任研究所的所长。
柯尼斯堡大学1913年，玻尔结合普朗克的量子概念、里德伯-里兹的组合原则和卢瑟福的关于原子的核式结构模型，阐述了氢原子结构的半经典理论，并把他《关于原子构造和分子构造》的论文寄给了卢瑟福。
从初一到初三物理人物做出的贡献
从初一到初三物理人物做出的贡献
初中物理学家及贡献
1、奥斯特实验，证明了电流的周围存在磁场（电生磁）。
2、英国，电磁感，应现象，磁生电。
3、德国，欧姆定律。
4、英国，焦耳定律。
5、电流、电压、电阻、电功率的单位分别是安培、伏特、欧姆、瓦特。
6、中国，地球磁偏角。
7、英国，牛顿第，运动定律（惯性定律）、光的色散。
8、意大利，运动着的物体不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态。
9、首先测定了大气压强的值。
10、阿基米德原理（F浮=G挂）、杠杆平衡原理。
11、力、压强、功率、功、能、频率单位分别是牛顿、帕斯卡、瓦特、焦耳、焦耳、赫兹。
12、摄尔修斯，摄氏温标.
13、提出了电磁波理论
14、用实验证明了电磁波的存在。
15、墨，小孔成像。
16、伯努利原理（液体压强与流速的关系）。
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8.4索末菲和埃伦费斯特的贡献8.4.1玻尔理论的局限性1913年玻尔一举对氢原子光谱和类氢离子光谱的波长分布规律作出完满解释，随后又得到多种渠道的实验验证，使卢瑟福-玻尔原子模型以及能级、定态跃迁等概念逐渐得到了人们的承认。
然而，从玻尔的理论却无法计算光谱的强度，对其它元素的更为复杂的光谱，包括氦原子光谱在内，往往理论与实验分歧很大。
至于塞曼效应，光谱的精细结构等实验现象，玻尔理论更是无能为力。
显然，事情正如玻尔所料，他的理论还很不完善，原子中电子的运动不可能象他所假设的那样简单，但是就在处理这一最简单的模型中，找到了一条将量子理论运用于原子结构的通道。
他的初步成功吸引了不少物理学家试图改进他的理论，并推广到更复杂的体系中去。
8.4.2推广玻尔理论的初步尝试在没有建立量子力学和发现电子自旋之前，所有这些努力往往是在经典力学上加某些量子条件而已，并未能根本摆脱玻尔理论所面临的困境。
时至今日，某些理论已经只有历史意义，早已被量子力学代替，但是回顾旧量子论这一段发展历史，可以帮助我们认识经典物理学到量子力学的过渡，并了解至今仍在应用的某些概念的起源。
早在玻尔的原子理论出现之前，物理学家就认识到将量子假说推广到多自由度的体系的必要性。
普朗克的量子假说就建立在线性谐振子的基础之上，只有一个自由度。
1911年在第一届索尔威会议上，当讨论普朗克题为《黑体辐射定律和基本作用量子假说》的报告时，彭加勒提出过这样的问题，他问普朗克处理谐振子的量子条件怎样才能用于多于一个自由度的体系。
普朗克在回答中表示有信心在不久的将来做到这一点。
果然不出4年，这一工作由好几个人作了出来，除了普朗克外，还有著名理论家索末菲（他当时也参加了索尔威会议）以及英国的威尔逊（William Wilson，1875—1965）和日本的石原纯（Ishi－wara，1881—1947），他们有的立即用之于玻尔原子理论，有的与玻尔理论没有直接联系。
索末菲则全面推广和发展了玻尔的原子理论。
普朗克一直在考虑如何将量子假说推广到多自由度，他曾在1906年提出相空间理论。
1915年他在德国物理学会上发表了《具有多自由度的分子的量子假说》的论文。
他考虑有f个自由度的原子体系，用由整数规定的一组曲面F（p K，q K）=const，把相空间*分割成一些小区域，他认为定态就相当于这些曲面的f 维交点。
他也曾讨论过电子在正核的库仑场中运动的情况，但没有用于玻尔原子理论，因为他不相信分立态的基本假设。
威尔逊是英国国王学院的助教、他在1915年发表的论文《辐射的量子理论和线光谱》中表示希望能够用单一形式的量子理论推导出普朗克和玻尔的结果。
他的方法奠基于两个假设：一是动力体系（原子）和以太的相互作用以不连续的方式发生，二是在不连续变化之间体系可用哈密顿力学描述，但需满足下式：其中n i为正整数，积分路径遍及力学变量p i及q i的所有值。
由此，威尔逊推出了普朗克的谐振子平均能量公式，接着又得到了玻尔的电子动能公式和玻尔的频率公式即巴耳末公式。
日本物理学家石原纯，早年在德国求学，曾受教于爱因斯坦和索末菲，对相对论和量子论都很有兴趣。
1915年，他回到日本任教，在《东京数学物理学报》上发表题为《作用量子的普遍意义》的论文，文中写道①：“假设有一小块物质实体，或一组数量极大的小物体，正处于稳定的周期运动状态或正处于统计平衡，令其状态完全由坐标q1、q2…q f和相应的动量p1、p2…p f决定。
在自然界中，运动往往以这样的方式发生，即：每一状态面q i、p i可以以同样的几率分解成一些区域，这些区域在相空间的某一给定点上的平均值：等于一普适常数。
”不过，由于石原纯将两个自由度用于围绕核旋转的电子的运动，他推出的巴耳末公式竟要求氢原子带两个正电荷，因而中性的氢原子该含两个电子。
对此石原纯并不介意，他似乎比较赞成尼科尔松的原子理论。
普朗克、威尔逊和石原纯虽然都没有得到具体成果，但他们的努力对于量子论的发展起到了促进作用。
8.4.3索末菲全面推广玻尔理论和上述理论家的工作几乎同时，索末菲在1915年独立地提出了自己的理论。
索末菲是德国慕尼黑大学的著名理论物理教授，他擅长理论分析。
早年在博士论文工作中就发展了新的数学方法——复变函数方法。
后来在应用这个方法中取得多项成就。
20世纪初他曾对电子理论作过系统研究。
很早他就在论战中站在相对论一边。
1911年，索末菲开始卷入量子论的工作，也尝试用一种新的量子假说来解释非周期过程，不过没有取得实际成果。
不久，帕邢和拜克（Ernst Back）研究强磁场作用下的塞曼效应，他们的发现（即帕邢-拜克效应）吸引索末菲把洛仑兹弹性束缚电子理论推广到反常塞曼效应。
正好这时，他收到了玻尔在《哲学杂志》1913年7月那一期上发表的第二篇论文的抽印本。
他立即给年轻的玻尔写信，信中写道①：“谢谢您寄赠大作，我已在《哲学杂志》上读过了。
我曾长期考虑如何用普朗克常数表示里德伯-里兹常数的问题，几年前我曾跟德拜讨论这个问题。
尽管我对各种原子模型仍然有某种怀疑，但无疑这一常数的计算是一很大成就。
”索末菲在1914年冬季开设系列讲座：《塞曼效应和光谱线》。
这一讲座成了讲述玻尔理论的课程，就在这一课程中，索末菲广泛讨论了玻尔理论的推广，其中包括椭圆轨道理论和相对论修正。
他的讲稿迟至1915年底才交付出版，部分原因是想等爱因斯坦的意见。
因为这时正值爱因斯坦发展了广义相对论，他不知道爱因斯坦的新理论会不会影响对玻尔原子理论的修正，直至接到爱因斯坦答复说不影响时，他才正式向巴伐里（Bavarian）科学院提交这方面内容的报告。
索末菲首先把氢原子中电子的开普勒运动看成是二维问题，引入平面极坐标，在轨道平面内以矢径r和方位角Ψ表示这个运动。
他假设不仅ψ，而且r，都要服从量子条件，即：∮p r dr=n′h，与∮pψdψ=kh，内n′为辐向量子数，k为方位量子数。
索末菲还推出：k/（k＋n′）=b/a，内a、b分别为椭圆的长半径和短半径，并证明相应的定态轨道能量为：E=-Rhc/（k+n′）2对类氢原子，Z＞1，则E＝-RhcZ2/（k+n′）2其中k=0相当于电子以直线轨道穿过原子的核，应除去。
于是k＋n′的系列值就与玻尔公式：E=-Rhc/n2中的n一致。
由此可见，尽管椭圆轨道比圆轨道复杂，却没有引起任何附加能级。
索末菲接着又把这个问题看成是三个自由度的体系，为此他引入了极坐标r、θ与ψ，以核为原点，r表矢径，θ表纬度，ϕ表方位，取量子条件：dϕ=n1h，∮pθdθ=n2h比较用r、θ、ϕ表示的动能和用r、∮p r dr=n′h，∮pϕψ表示的动能，发现：k＝n1＋n2索末菲得出：n1＝kcosα，或cosα=n1/（n1＋n2）其中α是Pψ与极轴间的夹角。
这一方程表示轨道平面与极轴之间的倾角存在分立性，这就是“空间量子化”。
如果极轴有一确定方向，例如由于外磁场和外电场而确定了方向，则这个关系具有明确的物理意义。
空间量子化是索末菲提出的一个重要概念，可以对斯塔克效应和塞曼效应提供相当满意的描述。
后来，朗德（AlfredLandé）和斯梅卡尔（Adolf Smekal）甚至还用之于解释X射线谱，讨论氦光谱等等。
及至1922年，斯特恩（Otto Stern）和盖拉赫（Walther Gerlach）用他们的银原子束在不均匀磁场中证实了空间量子化的实际存在。
然而，空间量子化并不能解释氢光谱的精细结构。
索末菲将相对论用于电子的周期运动，证明电子在有心力的作用下将作玫瑰花环形的运动，或者作近日点缓慢进动和以原子核为集点之一的椭圆运动。
他用分离变量法求解哈密顿-雅可比微分方程，再用傅里叶级数展开，得到能量：如取n=k，Z=1，就是玻尔理论的最初结果。
上式中的第二项是相对论修正，由此证明能量是n、k的函数，能级确是多重的。
就这样，索末菲对氢谱线的精细结构作出了理论解释。
从上式可以看到，附加项与Z4成正比，氦光谱应比氢光谱更容易观测到精细结构。
果然，1916年帕邢报导说，他的氦谱精密测量与索末菲的预见定量相符，相差不超过10-3?。
附带指出一点，帕邢的氦谱精密测量对爱因斯坦的狭义相对论也起了间接验证的作用，因为根据阿伯拉罕的“刚性电子”理论推导出的氦谱分裂，与帕邢的观测结果根本不符。
1919年，索末菲出版了《原子结构与光谱线》一书，系统地阐述了他的理论。
1920年他进一步对碱金属的谱线作出解释。
索末菲开创的用相对论处理原子问题的方法后来又经过许多人的研究，继续有所进展，但仍然存在许多障碍，例如光谱强度问题、反常塞曼效应问题等等，看来根本的出路在于建立一套适合于微观体系的崭新理论，靠修补是无济于事的。
在这里，要说明一个重要问题。
不论是普朗克、威尔逊、石原纯还的理论根据是什么？能不能给出证明？索末菲曾申明，这些条件是无法证明的。
应该说，他是正确的，因为直到1926年，当量子力学出现后，才能借WKB 法经近似展开后推导出这一关系。
20世纪20年代之前当然只能作为假设提出。
其实，这一量子条件的提出和推广并不是偶然的，它有深刻的物理涵义。
其理论支柱就是“浸渐原理”（Adiabatic Principle）。
8.4.4埃伦费斯特和他的浸渐原理如果说，玻尔的对应原理是在经典物理学和量子力学之间架起的一座桥梁，那么，埃伦费斯特（Paul Ehrenfest，1880—1933）的浸渐原理则是两者之间的又一座桥梁。
“浸渐（Adiabatic）”表示无限缓慢的变化过程，也可译“绝热”，但意义不够准确。
这个概念起源于玻尔兹曼和克劳修斯企图将热力学第二定律还原为纯力学的尝试。
玻尔兹曼在1866年证明，假如制约力学体系行为的定律服从最小作用原理，则周期为τ的简单周期性体系的动能为：①。
1871年，克劳修斯重申了这一论点，并且指出研究渐变过程的重要性。
后来，赫姆霍兹和H.赫兹对浸渐变化续有研究。
1902年瑞利指出，某些简谐振动系统，例如摆长缓慢缩短的单摆，或正在作横向振动并缓慢被一窄环遮蔽的弦，或缓慢收缩的空腔中的驻波，就会产生这类“浸渐运动”。
他还证明在这类过程中，能量和频率之比保持不变。
1911年，洛仑兹提出过这样的问题：一个量子化的摆，当他的弦缩短时，是否仍处于量子状态？对此，爱因斯坦回答说：“如果摆长无限缓慢地变化，则摆的能量将保持等于hν，如果它原来是hν的话。
”就在这个时候，埃伦费斯特已经认识到浸渐不变性概念对量子理论的重要性。
他大约是在1906年开始研究普朗克辐射定律的统计力学基础时，就对这个理论的逻辑缺陷感到极大的疑虑。
为此，曾于1912年专程走访爱因斯坦。
爱因斯坦对他的思想给予很高评价，1914年称埃伦费斯特的原理为“浸渐假说”。
埃伦费斯特是奥地利人，生于1880年，在维也纳大学听过玻尔兹曼讲授热的分子运动论。