物理学史上著名实验
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• 两小孔间距和单孔到双缝的距离有 严格的限制的。
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• 证明了光具有波动性。 • 难度系数：
• 为光具有波粒二象性
☆☆☆☆☆
奠定了基础。
• 历史价值：
• 提供了获得相干光的
☆☆☆☆☆
一种方法。
托马斯·杨的双缝演示应用于电子 干涉试验
• 在德布罗意提出物质波的 • pm（vv<<c),
理论后，有许多科学家就
开始寻找实验方法来验证。 • 由加速电场计算出电子束
p
2EK m0
动量 和由Hale Waihona Puke Baidu体光栅上衍射 极大值与波长λ间的关系计 算出λ，验证了德布略意关
h
0
p
于P、λ间的假设关系成立，
最终使德布罗意假设被公
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认为理论.
• 难度系数：
• 0
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• 物理实验的重要性，千言万语也说不完， 还是让我们来走进物理学历史，领略那些 经典实验的魅力。
埃拉托色尼测量地球圆周
• 埃拉托色尼（公元前275 年-193），生于希腊，在 雅典接受了良好的教育， 博学多才，后来成为了世 界上第一个测出地球圆周 的人。（古代文明中只有 古希腊人认识到地球是球 体。）
• 油滴过小，不能直接 • 难度系数：
测量其重力，需要用
☆☆☆☆☆
运动学模型间接求出。 • 历史价值：
• 测出了元电荷的带电
☆☆☆☆☆
量e ;
• 为量子化理论诞生提 供了思想参考。
托马斯·杨的光干涉试验
• 1801年，英国物理学家托 马斯·杨(1773—1829)在实 验室里成功地观察到了光 的干涉．两列或几列光波 在空间相遇时相互叠加， 在某些区域始终加强，在 另一些区域则始终削弱， 形成稳定的强弱分布的现 象。[1-2] （当年托马斯 · 杨利用双孔之前加一小孔 S，再根据 惠更斯原理， 从而获得相干光）
• 开启了实验物理的先 河；
• 用实验结果打破了当 时人们的常识，结束 了亚里斯多德的错误 结论。
• 难度系数： ☆☆☆☆☆
• 历史价值： ☆☆☆☆☆
卡文迪许扭秤实验
• 卡文迪许用两个质量一样的铅球分别放 在扭秤的两端。扭秤中间用一根韧性很 好的钢丝系在支架上，钢丝上有个小镜 子。用准直的细光束照射镜子，细光束 反射到一个很远的地方，标记下此时细 光束所在的点。
• 测出银丝扭转角度
• F=a
f
GMm r2
a
G a r 2 Mm
• 运用了将微小放大的 思想；
• 计算出了万有引力常
数G，从而得出了地球
R 质量。
g2
M
G
• 难度系数： ☆☆☆☆☆
• 历史价值： ☆☆☆☆☆
密立根油滴实验
• 油滴实验（Oil-drop experiment）， 是美国芝加哥大学物理学家罗伯 特·安德鲁·密立根及其学生哈维·福 莱柴尔（Harvey Fletcher）在1909 年所进行的一项物理学实验，并使 罗伯特·密立根获得1923年的获得 诺贝尔物理学奖。 此实验的目的是 要测量单一电子的电荷。方法主要 是平衡重力与电力，使油滴悬浮于 两片金属电极之间。并根据已知的 电场强度，计算出整颗油滴的总电 荷量。重复对许多油滴进行实验之 后，密立根发现所有油滴的总电荷 值皆为同一数字的倍数，因此认定 此数值为单一电子的电荷e。
☆☆☆☆☆
• 历史价值： ☆☆☆☆☆
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• 古希腊文明的一个缩 影。
伽利略的自由落体实验
• 在16世纪末,人人都认为重 量大的物体比重量小的物 体下落的快因为伟大的亚 里士多德是这么说的。伽 利略，当时在比萨大学数 学系任职，他大胆的向公 众的观点挑战，他从斜塔 上同时扔下一轻一重的物 体，让大家看到两个物体 同时落地。他向世人展示 尊重科学而不畏权威的可 贵精神。
• 夏至日，他在西恩纳附近 找到一口井，正好是阳光 直射入井的时候，
• 与此同时，他在亚历 山大里亚选择了一个 很高的方尖塔作参照 ，并测量了夏至日那 天塔的阴影长度，这 样他就可以量出直立 的方尖塔和太阳光射 线之间的角度。（角 度的计算）
• 难度系数：
l 360。s
7。 1'27.2。
☆☆☆☆☆
两个 做比较，来验证 • 历史价值：
物质波是否成立。
☆☆☆☆☆
•为波粒二象性适用范围 推广到其它粒子奠定了 基础。
最后结语
• 这些经典物理学实验的魅力所在？ • 给你的体会是什么？从中学到了什么？ • 你对待物理实验的态度是否有所更新？
谢谢大家！
• 用两个质量一样的铅球同时分别吸引扭 秤上的两个铅球。由于万有引力作用。 扭秤微微偏转。但细光束所反射的远点 却移动了较大的距离。他用此计算出了 万有引力公式中的常数G。
• 此实验的巧妙之处在于将微弱的力的作 用进行了放大。
• 卡文迪许扭称
• 先测出银丝扭转常数a,
• 大铅球 质量M，小铅球质量为m。大球与小 球球心距为r,
物理学史上的著名实验
物理实验的重要性
• 理论上美妙的假设或推理，要成为被公认 的物理规律，必须有实验结果的验证。
• 物理学理论还有一定的相对独 立性，理论 物理学用逻辑推理的方法有过许多预言， 也发现过不少新的规律和定理 ，但是，即 使最严谨的理论也必须通过实 验的检验， 才能得到证实公认。（例如当时相对论的 发表，并不被人们认可，后来通过一系列 实验才证实。）
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• 证明了光具有波动性。 • 难度系数：
• 为光具有波粒二象性
☆☆☆☆☆
奠定了基础。
• 历史价值：
• 提供了获得相干光的
☆☆☆☆☆
一种方法。
托马斯·杨的双缝演示应用于电子 干涉试验
• 在德布罗意提出物质波的 • pm（vv<<c),
理论后，有许多科学家就
开始寻找实验方法来验证。 • 由加速电场计算出电子束
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2EK m0
动量 和由Hale Waihona Puke Baidu体光栅上衍射 极大值与波长λ间的关系计 算出λ，验证了德布略意关
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最终使德布罗意假设被公
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认为理论.
• 难度系数：
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• 物理实验的重要性，千言万语也说不完， 还是让我们来走进物理学历史，领略那些 经典实验的魅力。
埃拉托色尼测量地球圆周
• 埃拉托色尼（公元前275 年-193），生于希腊，在 雅典接受了良好的教育， 博学多才，后来成为了世 界上第一个测出地球圆周 的人。（古代文明中只有 古希腊人认识到地球是球 体。）
• 油滴过小，不能直接 • 难度系数：
测量其重力，需要用
☆☆☆☆☆
运动学模型间接求出。 • 历史价值：
• 测出了元电荷的带电
☆☆☆☆☆
量e ;
• 为量子化理论诞生提 供了思想参考。
托马斯·杨的光干涉试验
• 1801年，英国物理学家托 马斯·杨(1773—1829)在实 验室里成功地观察到了光 的干涉．两列或几列光波 在空间相遇时相互叠加， 在某些区域始终加强，在 另一些区域则始终削弱， 形成稳定的强弱分布的现 象。[1-2] （当年托马斯 · 杨利用双孔之前加一小孔 S，再根据 惠更斯原理， 从而获得相干光）
• 开启了实验物理的先 河；
• 用实验结果打破了当 时人们的常识，结束 了亚里斯多德的错误 结论。
• 难度系数： ☆☆☆☆☆
• 历史价值： ☆☆☆☆☆
卡文迪许扭秤实验
• 卡文迪许用两个质量一样的铅球分别放 在扭秤的两端。扭秤中间用一根韧性很 好的钢丝系在支架上，钢丝上有个小镜 子。用准直的细光束照射镜子，细光束 反射到一个很远的地方，标记下此时细 光束所在的点。
• 测出银丝扭转角度
• F=a
f
GMm r2
a
G a r 2 Mm
• 运用了将微小放大的 思想；
• 计算出了万有引力常
数G，从而得出了地球
R 质量。
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G
• 难度系数： ☆☆☆☆☆
• 历史价值： ☆☆☆☆☆
密立根油滴实验
• 油滴实验（Oil-drop experiment）， 是美国芝加哥大学物理学家罗伯 特·安德鲁·密立根及其学生哈维·福 莱柴尔（Harvey Fletcher）在1909 年所进行的一项物理学实验，并使 罗伯特·密立根获得1923年的获得 诺贝尔物理学奖。 此实验的目的是 要测量单一电子的电荷。方法主要 是平衡重力与电力，使油滴悬浮于 两片金属电极之间。并根据已知的 电场强度，计算出整颗油滴的总电 荷量。重复对许多油滴进行实验之 后，密立根发现所有油滴的总电荷 值皆为同一数字的倍数，因此认定 此数值为单一电子的电荷e。
☆☆☆☆☆
• 历史价值： ☆☆☆☆☆
s500 10 5.5 7787500
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• 古希腊文明的一个缩 影。
伽利略的自由落体实验
• 在16世纪末,人人都认为重 量大的物体比重量小的物 体下落的快因为伟大的亚 里士多德是这么说的。伽 利略，当时在比萨大学数 学系任职，他大胆的向公 众的观点挑战，他从斜塔 上同时扔下一轻一重的物 体，让大家看到两个物体 同时落地。他向世人展示 尊重科学而不畏权威的可 贵精神。
• 夏至日，他在西恩纳附近 找到一口井，正好是阳光 直射入井的时候，
• 与此同时，他在亚历 山大里亚选择了一个 很高的方尖塔作参照 ，并测量了夏至日那 天塔的阴影长度，这 样他就可以量出直立 的方尖塔和太阳光射 线之间的角度。（角 度的计算）
• 难度系数：
l 360。s
7。 1'27.2。
☆☆☆☆☆
两个 做比较，来验证 • 历史价值：
物质波是否成立。
☆☆☆☆☆
•为波粒二象性适用范围 推广到其它粒子奠定了 基础。
最后结语
• 这些经典物理学实验的魅力所在？ • 给你的体会是什么？从中学到了什么？ • 你对待物理实验的态度是否有所更新？
谢谢大家！
• 用两个质量一样的铅球同时分别吸引扭 秤上的两个铅球。由于万有引力作用。 扭秤微微偏转。但细光束所反射的远点 却移动了较大的距离。他用此计算出了 万有引力公式中的常数G。
• 此实验的巧妙之处在于将微弱的力的作 用进行了放大。
• 卡文迪许扭称
• 先测出银丝扭转常数a,
• 大铅球 质量M，小铅球质量为m。大球与小 球球心距为r,
物理学史上的著名实验
物理实验的重要性
• 理论上美妙的假设或推理，要成为被公认 的物理规律，必须有实验结果的验证。
• 物理学理论还有一定的相对独 立性，理论 物理学用逻辑推理的方法有过许多预言， 也发现过不少新的规律和定理 ，但是，即 使最严谨的理论也必须通过实 验的检验， 才能得到证实公认。（例如当时相对论的 发表，并不被人们认可，后来通过一系列 实验才证实。）