卡文迪许cavendish实验室 ppt课件
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引力常量的测量----卡文迪许扭秤实验ppt课件
2023/12/30
【精讲精析】 设火星质量为 m1，地球质量为 m2， 火星半径为 r1，地球半径为 r2，则由 F＝GMr2m， 得
m2 FF21＝mr221＝mm21·rr2221＝9×(12)2＝94.
r21 【答案】 9
4
2023/12/30
【方法总结】 地球与人间存在引力，火星与 人间也存在引力，它们之间的引力的大小仍满 足 F＝GMr2m这个关系式，解题时要注意它们的 质量和引力距离 r 之间的对应关系．
(3)当物体由赤道向两极移动的过程中，向心力 减小，重力增大，只有物体在两极时物体所受
的万有引力才等于重力．
(4)除在两极处外，都不能说重力就是地球对物 体的万有引力，但在忽略地球自转时，通常认
为重力等于万有引力，即 mg＝GRM2m(这个关系 非常重要，以后要经常用)．
注意：重力只是物体所受万有引力的一个分力， 但是由于另一个分力F向特别小，所以一般近似 认为地球表面（附近）上的物体，所受重力等 于万有引力。
2023/12/30
二.实验：引力常量的测量
卡文迪许扭秤实验
卡文迪许 ①数值： G=6.67×10-11 Nm2/kg2 ②G值的物理含义：两个质量为1kg的物体相 距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11 N
测量原理：
扭转力矩:M1=kθ
引力矩: M2=F引‧L=Gm m‧L r2
由力矩平衡：M1=M2，得
• 三、万有引力与重力的区别与联系：
•
物体与地球的引力：F＝G
Mm R2
• 方向：指向地心。引力是同一性质
的力。
2023/12/30
重力与万有引力的关系
• 由于地球自转，静止在地球上的物体也跟 着绕地轴作圆周运动，这个作圆周运动的 向心力就由万有引力的一个分力来提供。 因此，在地球表面上的物体所受的万有引 力F可以分解成物体所受的重力mg和随地 球自转做圆周运动的向心力F′，如图3－1 －3所示．
【精讲精析】 设火星质量为 m1，地球质量为 m2， 火星半径为 r1，地球半径为 r2，则由 F＝GMr2m， 得
m2 FF21＝mr221＝mm21·rr2221＝9×(12)2＝94.
r21 【答案】 9
4
2023/12/30
【方法总结】 地球与人间存在引力，火星与 人间也存在引力，它们之间的引力的大小仍满 足 F＝GMr2m这个关系式，解题时要注意它们的 质量和引力距离 r 之间的对应关系．
(3)当物体由赤道向两极移动的过程中，向心力 减小，重力增大，只有物体在两极时物体所受
的万有引力才等于重力．
(4)除在两极处外，都不能说重力就是地球对物 体的万有引力，但在忽略地球自转时，通常认
为重力等于万有引力，即 mg＝GRM2m(这个关系 非常重要，以后要经常用)．
注意：重力只是物体所受万有引力的一个分力， 但是由于另一个分力F向特别小，所以一般近似 认为地球表面（附近）上的物体，所受重力等 于万有引力。
2023/12/30
二.实验：引力常量的测量
卡文迪许扭秤实验
卡文迪许 ①数值： G=6.67×10-11 Nm2/kg2 ②G值的物理含义：两个质量为1kg的物体相 距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11 N
测量原理：
扭转力矩:M1=kθ
引力矩: M2=F引‧L=Gm m‧L r2
由力矩平衡：M1=M2，得
• 三、万有引力与重力的区别与联系：
•
物体与地球的引力：F＝G
Mm R2
• 方向：指向地心。引力是同一性质
的力。
2023/12/30
重力与万有引力的关系
• 由于地球自转，静止在地球上的物体也跟 着绕地轴作圆周运动，这个作圆周运动的 向心力就由万有引力的一个分力来提供。 因此，在地球表面上的物体所受的万有引 力F可以分解成物体所受的重力mg和随地 球自转做圆周运动的向心力F′，如图3－1 －3所示．
卡文迪许实验室
诺奖得主
诺奖得主
卡文迪许实验室作为剑桥大学物理科学院的一个系，从1904年至1989年的85年间一共产生了29位诺贝尔奖 得主，占剑桥大学诺奖总数的三分之一。若将其视为一所大学，则其获奖人数可列全球第20位，与斯坦福大学并 列。其科研效率之惊人，成果之丰硕，举世无双。在鼎盛时期甚至获誉“全世界二分之一的物理学发现都来自卡 文迪许实验室。”
英国是十九世纪最发达的资本主义国家之一。把物理实验室从科学家私人住宅中业技术对科学发展的要求，为科学研究的开展起了很好的促进作用。随着 科学技术的发展，科学研究工作的规模越来越大，社会化和专业化是必然的趋势。卡文迪许实验室后来几十年的 历史，证明剑桥大学这位校长是很有远见的。
麦克斯韦的继任者是斯特拉特即瑞利第三。他在声学和电学方面很有造诣。在他主持下，卡文迪许实验室系 统地开设了学生实验。1884年，瑞利因被选为皇家学院教授而辞职，由二十八岁的J.J.汤姆逊继任。
第三任：J.J.汤姆逊
J.J.汤姆逊（即约瑟夫·约翰·汤姆逊）对卡文迪许实验室有卓越贡献，在他的建议下，从1895年开始， 卡文迪许实验室实行吸收外校（包括国外）毕业生当研究生的制度，一批批的优秀青年陆续来到这里，在J.J汤 姆逊的指导下进行学习与研究。在他任职的三十五年间，卡文迪许实验室的工作人员开展了如下工作：进行了气 体导电的研究，从而导致了电子的发现；进行了正射线的研究，发明了质谱仪，从而导致了同位素的研究；对基 本电荷进行测量，不断改进方法，为以后的油淌实验奠定了基础；膨胀云室的发明，为基本粒子的研究提供了有 力武器；电磁波和热电子的研究导致了真空二极管和三极管的发明，促进了无线电电子学的发展和应用。其他如X 射线，放射性以及α、β射线的研究都处于世界领先地位。
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卡文迪许(cavendish)实验室-22页文档资料
化是必然趋势。剑桥大学校长的这 一做法是有远见的。
十九世纪时的剑桥大学
☆研究领域
卡文迪许实验室（Cavendish Laboratory），即剑 桥大学的物理系，研究领域包括了天体物理学、粒子物 理学、固体物理学、生物物理学。 1937年卢瑟福去 世后，布拉格接替他成为实验室主任。当时，核物理学 需要大量资金建造新的仪器，世界核物理学的研究中心 已经开始向经济实力雄厚的美国转移。布拉格上任后， 实验室的主要研究方向从原本擅长的核物理转向固体物 理学 。此外，他还大力支持新兴的边缘学科，如用X射 线衍射方法研究蛋白质和DNA等生物大分子，利用英 国空军废弃的雷达改造成射电望远镜研究天体物理，后 来卡文迪许实验室获得的两个诺贝尔奖都与此有关。
卡文迪许（cavendish）实验室
盛产诺贝尔奖的地方
主要内容
◆创建时间及其背景 ◆研究领域 ◆重要研究成果 ◆主要人物及历任实验室主任介绍 ◆诺贝尔奖得主
在现代物理学的发展中，实验室
的建设具有重要的意义。以英国物理 学家和化学家H.卡文迪什（Henry Cavendish）（左图）命名的卡文迪 什实验室（Cavendish Laboratory） 相当于英国剑桥大学(University of Cambridge)的物理系。
28岁的J.J.汤姆逊（J.J.Thomson,1856-1940) 继瑞利之后任该实验室第三任主任。他因通过气体 电传导性的研究，测出电子的电荷与质量的比值获 1906年度的诺贝尔物理奖。汤姆逊对卡文迪什实验 室的建设有卓越贡献。在他的建议下，从1895年开 始，卡文迪什实验室实行吸收外校及国外的大学毕 业生当研究生的制度，建立了一整套培养研究生的 管理体制，树立了良好的学风。一批批优秀的年轻 学者陆续来到这里，在汤姆逊的指导下进行学习和 研究。他培养的研究生中，有许多后来成了著名科 学家，例如卢瑟福、朗之万、W.L.布拉格、C.T.R. 威尔逊、里查森、巴克拉等人，其中多人获得了诺 贝尔奖，对科学的发展有重大贡献，有的成了各重 要研究机构的学术带头人。
第1节万有引力定律及引力常量的测定(课件)
比较2、3两题的计算结果可知：质量大小的乘积对引 力大小的贡献是非常大的。
思考：
（1）如果知道地球表面的重力加速度g和地球的半径R，如何求 地球的质量？ 解析：物体受到的重力近似认为等于地球对物体的万有引力
Mm F G 2 mg R
gR 2 M G
（2）如果知道月球与地球的距离r和月球绕地球运转的周期T， 如何求地球的质量？ 解析：月球绕地球做圆周运动所需的向心力由地球对月球的 万有引力提供 2 3 Mm 2 2 4 r F G mr ( )
根据牛顿第三定律可知：行星对太阳 的引力也应与太阳的质量M成正比
③科学推想，形成等式
Mm Mm F G 2 F 2 r r ④实验验证，形成概念
二、万有引力定律 1、定律的内容 ⑴内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引 力的方向沿两物体的连线，引力的大小F与这两个物 体的质量的乘积m1m2成正比，跟这两个间距离r 的平 方成反比。 m1m2 ⑵定律表达式： F G 2 r ⑶适用条件： ①只适用于质点间引力大小的计算。 ②当两物体是质量均匀分布的球体时，它们的引力可 直接用公式计算，但r指两球心间距离。
3.太阳的质量为2.0×1030kg，太阳和地球的平均距离 为1.5×1011m，太阳和地球之间的万有引力是多大？ 比较2、3两题的计算结果，你有什么发现？（地球的 质量约为6.0×1024kg) 解：根据万有引力定律:
30 24 Mm 2 . 0 10 6 . 0 10 22 F G 2 6.67 10 11 N 3 . 6 10 N 11 2 r (1.5 10 )
G 6.67 10 11 N m 2 / kg2 (G 6.67 10 11 m 3 / kg s 2 )
【人教2019版新教材课件】7.3万有引力的成就
第七章 万有引力与宇宙航行
3、万有引力理论的成就
亨 利 ·卡 文 迪 许
一、生平简介 卡文迪许(Henry Cavendish,1731.10.10.～1810.3.10.)英国
化学家、物理学家。他的实验研究持续达50年之久。
二、主要科学贡献 亨利·卡文迪许为什么被誉 推算地球质量为和密第度一：卡个文称迪量许测地量球地质球的量密的度人是从？求牛顿的万
T 2 r3
GM
三、黄金代换公式
若不考虑某星球的自传，星球表面上质量为m的物体所受的重力mg 等于星球对物体的引力。即 mg G mM ，得 GM gR2 ，此式子即为黄
R2
金代换公式。其中G是万有引力常量，R为星球半径，M是中心天体质量， g是星球表面重力加速度（在地球上一般取9.8m/s2） 。
球的重量”是不无道理的。
通过万有引力定律称量地球的质量，这不能不说是一个奇迹。 就连一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情地说：
这话虽然出自一位外行人之口，却道出了科学发现的精髓。
如果不知道天体表面的重力加速度，而知 道它的环绕物做圆周运动的相关量，能计算 天体的质量吗？
创设情境 大胆猜想
求地球质量M
冥王星为什么会被“降级”？
2006年8月24日国际天文学联合会大会投票决定，不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而 将其列入“矮行星”。许多人感到不解，为什么从儿时起就一直熟知的太阳系“九大行星”概念如今要 被重新定义，而冥王星又因何被“降级”？
“行星”这个说法起源于希腊语，原意指太阳系中的“漫游者”。近千年来，人们一直认为水星、金 星、地球、火星、木星和土星是太阳系中的标准行星。19世纪后，天文学家陆续发现了天王星、海王星 和冥王星，使太阳系的“行星”变成了9颗。此后，“九大行星”成为家喻户晓的说法。
3、万有引力理论的成就
亨 利 ·卡 文 迪 许
一、生平简介 卡文迪许(Henry Cavendish,1731.10.10.～1810.3.10.)英国
化学家、物理学家。他的实验研究持续达50年之久。
二、主要科学贡献 亨利·卡文迪许为什么被誉 推算地球质量为和密第度一：卡个文称迪量许测地量球地质球的量密的度人是从？求牛顿的万
T 2 r3
GM
三、黄金代换公式
若不考虑某星球的自传，星球表面上质量为m的物体所受的重力mg 等于星球对物体的引力。即 mg G mM ，得 GM gR2 ，此式子即为黄
R2
金代换公式。其中G是万有引力常量，R为星球半径，M是中心天体质量， g是星球表面重力加速度（在地球上一般取9.8m/s2） 。
球的重量”是不无道理的。
通过万有引力定律称量地球的质量，这不能不说是一个奇迹。 就连一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情地说：
这话虽然出自一位外行人之口，却道出了科学发现的精髓。
如果不知道天体表面的重力加速度，而知 道它的环绕物做圆周运动的相关量，能计算 天体的质量吗？
创设情境 大胆猜想
求地球质量M
冥王星为什么会被“降级”？
2006年8月24日国际天文学联合会大会投票决定，不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而 将其列入“矮行星”。许多人感到不解，为什么从儿时起就一直熟知的太阳系“九大行星”概念如今要 被重新定义，而冥王星又因何被“降级”？
“行星”这个说法起源于希腊语，原意指太阳系中的“漫游者”。近千年来，人们一直认为水星、金 星、地球、火星、木星和土星是太阳系中的标准行星。19世纪后，天文学家陆续发现了天王星、海王星 和冥王星，使太阳系的“行星”变成了9颗。此后，“九大行星”成为家喻户晓的说法。
水的组成发现史ppt课件
揭揭开水组成的秘密.ppt开水 组成的秘密
18世纪末的三位科学家
普利斯特里 卡文迪许
拉瓦锡
水的真面目第一次被识破
（18世纪中叶）
英国的化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔 术：他拿了个“空”瓶子，在朋友们面前晃了几下，然 后，他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。“啪！”的 一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了…… 原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空气” （氢气）和空气。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。
拉瓦锡 Antoine Laurent Lavoisier 1743~1794 法国化学家
进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的 成就之一。他所提出的新观念、新理论、新思想，为近代化 学的发展奠定了重要的基础。
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
9
普利斯特里 （Joseph Priestley ，
1733~1804） 英国的化学家
因对气体研究的卓 著成就，被称为“气体 化学之父”
亨利•卡文迪许 (H.Cavendish,
1731~1810) 英国杰出的物理学家、
化学家
制出纯氧，并确定了空 气中氧、氮的含量，证明水 不是元素而是化合物。被称 为“化学中的牛顿”。
起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并 没有发现变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的“客人”。 终于有一天，普利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！
水也被看作是一种元素
1781年，普利斯特里把他的发现告诉卡文迪许。 卡文迪许用不同比例的“可燃空气”和空气混合 物进行实验，证实了普利斯特里的发现，并断定 生成的液体是水。 在氧元素被确认后，卡文迪许用纯化 合成水。 虔诚的“燃素学说”信徒，还始终认为水是一种 元素，没有做出正确的解释。
18世纪末的三位科学家
普利斯特里 卡文迪许
拉瓦锡
水的真面目第一次被识破
（18世纪中叶）
英国的化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔 术：他拿了个“空”瓶子，在朋友们面前晃了几下，然 后，他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。“啪！”的 一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了…… 原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空气” （氢气）和空气。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。
拉瓦锡 Antoine Laurent Lavoisier 1743~1794 法国化学家
进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的 成就之一。他所提出的新观念、新理论、新思想，为近代化 学的发展奠定了重要的基础。
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9
普利斯特里 （Joseph Priestley ，
1733~1804） 英国的化学家
因对气体研究的卓 著成就，被称为“气体 化学之父”
亨利•卡文迪许 (H.Cavendish,
1731~1810) 英国杰出的物理学家、
化学家
制出纯氧，并确定了空 气中氧、氮的含量，证明水 不是元素而是化合物。被称 为“化学中的牛顿”。
起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并 没有发现变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的“客人”。 终于有一天，普利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！
水也被看作是一种元素
1781年，普利斯特里把他的发现告诉卡文迪许。 卡文迪许用不同比例的“可燃空气”和空气混合 物进行实验，证实了普利斯特里的发现，并断定 生成的液体是水。 在氧元素被确认后，卡文迪许用纯化 合成水。 虔诚的“燃素学说”信徒，还始终认为水是一种 元素，没有做出正确的解释。
沃森_克里克以及卡文迪许(20页)
沃森和克里克得 知r鲍林提出的
DNAMS — 个
以糖和磷酸骨架 为中心的三条链 的螺旋结构。
1953 年 IPJ28n
■卡文迪许实验室 盛产诺贝尔奖的地方
在现代物理学的发展中，实 验
室的建设具好電要的意义。 以
英国物理学家和化学家H. 卡文迪 什(Henry Cavendish) (左图)命
名的卡文迪什实 验室
(William Cavendish)(右 图) 私人捐款兴建的(他足 H.卡文
迪什的近亲)，这个 实验室就取 名为卡文迪什实 验室。当时用 捐款建了一座 实验室楼，并配 备了一些仪 器设备。
剑桥大学
卡文迪许山庄
J ifl
卡文迪许实验室(Cavendish Laboratory)，即 剑桥
大学的物理系，研宂领域包括了天体物理学、 粒子物理
学、固体物理学、生物物理学。1937 年卢瑟福去世后，
布拉格接替他成为实验室主任。 当时，核物理学需要大
量资金建造新的仪器，世 界核物理学的研究中心己经开
始向经济实力雄厚 的美国转移。布拉格上任后，实验室
的主要研宄 方向从原本檟长的核物理转向同体物理学。
此外， 他还大力支持新兴的边缘学科，如用X射线衍射
约翰•考克饶夫（物理，1951） 欧内斯特•沃吞 （物理,1951） 弗朗西斯•克里克 ＜生理学或医学，1962） 詹 姆斯•杜威•沃森（生理学或医学,1962） 马克 斯•佩鲁茨（化学，W62） 约翰•肯德鲁（化 学,1962） 多萝西•克劳福特•霍奇金（化学，1964） 布赖 恩•戴维•约瑟夫森（物理，1973） 马丁•赖尔（物理，1974） 安东尼•休伊什（物理，1974） 内维尔•莫特（物理，1977） 菲利普•沃伦•安 德森 ＜物理,1977） 彼得•卡皮査（物理， 1978） 阿兰•麦克莱德•科马克（生理学或医学,1979） 亚伦•克拉格（化学,1982） 诺曼•福斯特•拉姆 齐（物理,1989）
《洁净的燃料―氢气》燃料PPT课件鉴赏
移走可燃物，使木船的温度没有达到着火点
（2）起火后曹军的部分船只逃脱，这些船没有被烧的 原因 提供热量，使温度达到木船的着火点
（3）孔明“借”来的东风不仅使火势吹向曹营，还为 燃烧提供了 充足的氧气 ，使火势烧的更旺。
谢谢观赏
氢气的制法
（2）工业制法之一： 电解水法：2H2O 通=电 2H2 + O2
四.氢气的用途
1.燃料 2.冶炼金属 3.焊接或切割 4.充填探空气球 5.化工原料
交流与合作3
1.氢气作为能源有哪些优点？ 2.氢能源现在没有普遍使用的原因有哪些？
课堂练习与巩固
1.下列关于氢气的物理性质的描述，不正确的是( ) A.通常状况下，氢气是无色无味的气体 B.相同条件下，氢气是密度最小的气体 C.液态氢是淡蓝色液体 D.氢气极难溶于水
反应： 2H2 + O2 点燃 2H2O 现象：产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾， 放出大量热
交流与合作1 1.氢气具有可燃性，则推理氢气可用作什么用途？ 2.如果某可燃物含有氢元素，则燃烧产物一定有什么物质？ 3.如何验证物质燃烧产生了水？
12月4日晚，安徽省六安市蓝孔雀酒店，一群年轻人在酒店过完生 日后，将近200个装饰用的氢气球从电梯带走，在电梯内，有人闹 着玩用打火机烧气球，氢气球在电梯内爆炸，8人面部不同程度受 伤，电梯也因此发生故障，卡在1、2楼中间。静电、火源等都极 易引起氢气球爆炸，国家也早已明令禁止氢气用于气球充气。
反应： CuO + H2
Cu + H2O
现象：固体由黑变红，试管末
端出现水珠。
交流与合作2
氢气还原氧化铜的实验
1.试管口为什么要略向下倾斜？ 2.导管为什么要伸入试管底？ 3.实验要求“氢气早出晚归，酒精灯迟到早退”，如何理解？
（2）起火后曹军的部分船只逃脱，这些船没有被烧的 原因 提供热量，使温度达到木船的着火点
（3）孔明“借”来的东风不仅使火势吹向曹营，还为 燃烧提供了 充足的氧气 ，使火势烧的更旺。
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氢气的制法
（2）工业制法之一： 电解水法：2H2O 通=电 2H2 + O2
四.氢气的用途
1.燃料 2.冶炼金属 3.焊接或切割 4.充填探空气球 5.化工原料
交流与合作3
1.氢气作为能源有哪些优点？ 2.氢能源现在没有普遍使用的原因有哪些？
课堂练习与巩固
1.下列关于氢气的物理性质的描述，不正确的是( ) A.通常状况下，氢气是无色无味的气体 B.相同条件下，氢气是密度最小的气体 C.液态氢是淡蓝色液体 D.氢气极难溶于水
反应： 2H2 + O2 点燃 2H2O 现象：产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾， 放出大量热
交流与合作1 1.氢气具有可燃性，则推理氢气可用作什么用途？ 2.如果某可燃物含有氢元素，则燃烧产物一定有什么物质？ 3.如何验证物质燃烧产生了水？
12月4日晚，安徽省六安市蓝孔雀酒店，一群年轻人在酒店过完生 日后，将近200个装饰用的氢气球从电梯带走，在电梯内，有人闹 着玩用打火机烧气球，氢气球在电梯内爆炸，8人面部不同程度受 伤，电梯也因此发生故障，卡在1、2楼中间。静电、火源等都极 易引起氢气球爆炸，国家也早已明令禁止氢气用于气球充气。
反应： CuO + H2
Cu + H2O
现象：固体由黑变红，试管末
端出现水珠。
交流与合作2
氢气还原氧化铜的实验
1.试管口为什么要略向下倾斜？ 2.导管为什么要伸入试管底？ 3.实验要求“氢气早出晚归，酒精灯迟到早退”，如何理解？
卡文迪许(cavendish)实验室
并配备了一些仪器设备。
• 英国是19世纪最发达的资本主
义国家之一。物理实验室从科学家
私人住宅中扩展为研究单位，适应
了19世纪后半叶工业技术对科学发
展的要求，促进了科学技术的开展。
随着科学技术的发展，科学研究工
作的规模越来越大，社会化和专业
图为当时的的这 一做法是有远见的。
汤姆逊领导的35年中间，卡文迪什实验室的研究 工作取得了如下成果：进行了气体导电的研究，从而 导致了电子的发现；放射性的研究，导致了α、β射线 的发现；进行了正射线的研究，发明了质谱仪，从而 导致了同位素的研究；膨胀云室的发明，为核物理和 基本粒子的研究准备了条件；电磁波和热电子的研究 导致了真空管的发明和改善，促进了无线电电子学的 发展和应用。这些引人注目的成就使卡文迪什实验室 成了物理学的圣地，世界各地的物理学家纷纷来访， 把这里的经验带回去，对各地实验室的建设起了很好 的指导作用。
汤姆逊和卢瑟福最早证实了空气被X射线游离。从游离现象推导 出游离辐射 (放射线)，也就是由原子释出能量范围广大的电磁波和粒 子辐射。汤姆逊最负盛名的贡献是探讨阴极射线的性质，也就是电子 的性质。他借着电场以偏转阴极射线；在过去是用磁场使它子偏转。 他终于证实电子为带负电的粒子。接着他又测定电子的质量，约为氢 原子核的二千分之一。在当时它子是被视为最小的粒子。
莫特1905年9月30日出生于英国利兹，1927年在剑桥 大学获硕士学位。莫特早期研究原子碰撞理论，并与马 塞（H.S.W.Massey）在1933年联名出版了权威的《原子 碰撞理论》一书，书中讨论了带电粒子的“莫特散射” 。后来莫特转入固体物理学的研究，在金属导体、离子 晶体、半导体等方面，作出了许多有影响的工作。1936 年莫特和琼斯（H.Jones）合著了《金属与合金性质的理 论》，1940年和格尼（R.W.Gurney）合著了《离子晶体 中电子过程》，对现代固体物理学的形成和发展有重要 的影响。第二次世界大战后，莫特等人研究了晶体缺陷 及其对力学性质的影响。二十世纪60年代起，莫特致力 于发展无序体系及非晶态物质的电子理论研究，有力地 推进了非晶态物质研究的进展。1971年莫特和戴维斯（ B.A.Davis）合著了《非晶态物质的电子过程》。莫特因 对磁性与不规则系统的电子结构所作研究的贡献，于 1977年与其他两位科学家共获诺贝尔物理学奖。
• 英国是19世纪最发达的资本主
义国家之一。物理实验室从科学家
私人住宅中扩展为研究单位，适应
了19世纪后半叶工业技术对科学发
展的要求，促进了科学技术的开展。
随着科学技术的发展，科学研究工
作的规模越来越大，社会化和专业
图为当时的的这 一做法是有远见的。
汤姆逊领导的35年中间，卡文迪什实验室的研究 工作取得了如下成果：进行了气体导电的研究，从而 导致了电子的发现；放射性的研究，导致了α、β射线 的发现；进行了正射线的研究，发明了质谱仪，从而 导致了同位素的研究；膨胀云室的发明，为核物理和 基本粒子的研究准备了条件；电磁波和热电子的研究 导致了真空管的发明和改善，促进了无线电电子学的 发展和应用。这些引人注目的成就使卡文迪什实验室 成了物理学的圣地，世界各地的物理学家纷纷来访， 把这里的经验带回去，对各地实验室的建设起了很好 的指导作用。
汤姆逊和卢瑟福最早证实了空气被X射线游离。从游离现象推导 出游离辐射 (放射线)，也就是由原子释出能量范围广大的电磁波和粒 子辐射。汤姆逊最负盛名的贡献是探讨阴极射线的性质，也就是电子 的性质。他借着电场以偏转阴极射线；在过去是用磁场使它子偏转。 他终于证实电子为带负电的粒子。接着他又测定电子的质量，约为氢 原子核的二千分之一。在当时它子是被视为最小的粒子。
莫特1905年9月30日出生于英国利兹，1927年在剑桥 大学获硕士学位。莫特早期研究原子碰撞理论，并与马 塞（H.S.W.Massey）在1933年联名出版了权威的《原子 碰撞理论》一书，书中讨论了带电粒子的“莫特散射” 。后来莫特转入固体物理学的研究，在金属导体、离子 晶体、半导体等方面，作出了许多有影响的工作。1936 年莫特和琼斯（H.Jones）合著了《金属与合金性质的理 论》，1940年和格尼（R.W.Gurney）合著了《离子晶体 中电子过程》，对现代固体物理学的形成和发展有重要 的影响。第二次世界大战后，莫特等人研究了晶体缺陷 及其对力学性质的影响。二十世纪60年代起，莫特致力 于发展无序体系及非晶态物质的电子理论研究，有力地 推进了非晶态物质研究的进展。1971年莫特和戴维斯（ B.A.Davis）合著了《非晶态物质的电子过程》。莫特因 对磁性与不规则系统的电子结构所作研究的贡献，于 1977年与其他两位科学家共获诺贝尔物理学奖。
水的组成发现史
揭揭开水组成的秘密.ppt开水 开水 揭揭开水组成的秘密 组成的秘密
18世纪末的三位科学家
普利斯特里
卡文迪许
拉瓦锡
水的真面目第一次被识破
（18世纪中叶）
英国的化学家普利斯特里， 英国的化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔 化学家普利斯特里 他拿了个“ 瓶子，在朋友们面前晃了几下， 术：他拿了个“空”瓶子，在朋友们面前晃了几下，然 他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。 后，他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。“啪！”的 一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了…… 一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了 原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空气” 原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空气” 氢气）和空气。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。 （氢气）和空气。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。 起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。 起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并 没有发现变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的“客人” 没有发现变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的“客人”。 终于有一天，普利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！ 终于有一天，普利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！
普利斯特里 （Joseph Priestley ， 1733~1804） 英国的化学家
因对气体研究的卓 著成就，被称为“气体 化学之父”
亨利•卡文迪许 (H.Cavendish, 1731~1810) 英国杰出的物理学家、 化学家
制出纯氧，并确定了空 气中氧、氮的含量，证明水 不是元素而是化合物。被称 为“化学中的牛顿”。
拉瓦锡 Antoine Laurent Lavoisier 1743~1794 法国化学家
进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的 成就之一。他所提出的新观念、新理论、新思想，为近代化 学的发展奠定了重要的基础。
18世纪末的三位科学家
普利斯特里
卡文迪许
拉瓦锡
水的真面目第一次被识破
（18世纪中叶）
英国的化学家普利斯特里， 英国的化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔 化学家普利斯特里 他拿了个“ 瓶子，在朋友们面前晃了几下， 术：他拿了个“空”瓶子，在朋友们面前晃了几下，然 他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。 后，他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。“啪！”的 一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了…… 一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了 原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空气” 原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空气” 氢气）和空气。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。 （氢气）和空气。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。 起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。 起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并 没有发现变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的“客人” 没有发现变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的“客人”。 终于有一天，普利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！ 终于有一天，普利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！
普利斯特里 （Joseph Priestley ， 1733~1804） 英国的化学家
因对气体研究的卓 著成就，被称为“气体 化学之父”
亨利•卡文迪许 (H.Cavendish, 1731~1810) 英国杰出的物理学家、 化学家
制出纯氧，并确定了空 气中氧、氮的含量，证明水 不是元素而是化合物。被称 为“化学中的牛顿”。
拉瓦锡 Antoine Laurent Lavoisier 1743~1794 法国化学家
进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的 成就之一。他所提出的新观念、新理论、新思想，为近代化 学的发展奠定了重要的基础。
稿件卡文迪许(cavendish)实验室.ppt
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• 英国是19世纪最发达的资本主
义国家之一。物理实验室从科学家
私人住宅中扩展为研究单位，适应
了19世纪后半叶工业技术对科学发
展的要求，促进了科学技术的开展。
随着科学技术的发展，科学研究工
作的规模越来越大，社会化和专业
图为当时的卡文迪什山谷
化是必然趋势。剑桥大学校长的这 一做法是有远见的。
十九世纪时的剑桥大学
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1897年麦克斯韦去世后，瑞利（James William Rayleigh, 1842-1919)继任卡文迪什实 验室主任。他因在气体密度的研究中发现氩而 获1904 年度的诺贝尔物理奖。瑞利在声学和电 学方面很有造诣。在他的主持下，卡文迪什实 验室系统地开设了学生实验。1884年，瑞利因 被选为皇家学院教授而辞职。
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◆创建时间及其背景 ◆研究领域 ◆重要研究成果 ◆主要人物及历任实验室主任介绍 ◆诺贝尔奖得主
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在现代物理学的发展中，实验室 的建设具有重要的意义。以英国物理 学家和化学家H.卡文迪什（Henry Cavendish）（左图）命名的卡文迪什 实验室（Cavendish Laboratory）相当 于英国剑桥大学(University of Cambridge)的物理系。
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汤姆逊和卢瑟福最早证实了空气被X射线游离。从游离现象推导 出游离辐射 (放射线)，也就是由原子释出能量范围广大的电磁波和粒 子辐射。汤姆逊最负盛名的贡献是探讨阴极射线的性质，也就是电子 的性质。他借着电场以偏转阴极射线；在过去是用磁场使它子偏转。 他终于证实电子为带负电的粒子。接着他又测定电子的质量，约为氢 原子核的二千分之一。在当时它子是被视为最小的粒子。
2021年世界著名的物理实验室优秀PPT资料
世界著名的物理实验室
1.卡文迪许实验室
即英国剑桥大学 的物理学系。筹建于 1871年，是世界上最 有声望的物理学研究 和教育的中心之一； 对近100年来物理学的 开展起过非常出色的 作用，前后培养出诺 贝尔奖金获得者共达 26人。
卡文迪许扭秤
卡文迪许通过 扭秤实验验证了牛 顿的万有引力定律， 确定了引力常数和 地球平均密度。
9.橡树岭国家实验室
这是一个旨在探索“宇宙开场时最根本的东西是什么〞等问题的纯科学的物理研究机构，也是当今世界上规模最大的科学实验室之一。 其研究工作分两大类：武器研究，包括开发满足目前军事需要的核弹头、设计试验先进技术方案，以及通过相关科学技术领域的实验 与理论研究，维持一项创新性武器研究方案； 他是继维恩后曾在该实验室工作的一位重要的学术带头人。 莱顿大学的低温实验室创造了只比绝对零度高千分之一度的低温，因而可以称之为“世界上最冷的地方”。 在他的引导下，他的学生H. 加州大学洛斯阿拉莫斯国家实验室
7.布鲁克海文 国家实验室
该实验室成立于1948年，位于纽 约长岛萨福尔克县中部现隶属于美国 能源部。布鲁克海文国家实验室拥有3 台开展研究用的反响堆和同步辐射光 源、强场核磁共振仪、投射电子显微 镜、扫描电子显微镜、正电子断层成 像仪、盘旋加速器等一大批大型仪器 和设备。除开创了核技术、高能物理、 纳米技术等多个领域的研究外，该实 验室还在生物、化学、医学、材料科 学、环境科学、能源科学和技术等多 学科开展研究。大科学装置群的强大 支撑能力和多学科穿插的环境，使布 鲁克海文国家实验室在开展新型、边 缘科学和突破重大新技术方面具有强 大的能力，取得多项令世界瞩目的重 大成果，并数次获得诺贝尔奖，成为 著名的大型综合性科学研究基地。
4.德国柏林大学物理实验室
1.卡文迪许实验室
即英国剑桥大学 的物理学系。筹建于 1871年，是世界上最 有声望的物理学研究 和教育的中心之一； 对近100年来物理学的 开展起过非常出色的 作用，前后培养出诺 贝尔奖金获得者共达 26人。
卡文迪许扭秤
卡文迪许通过 扭秤实验验证了牛 顿的万有引力定律， 确定了引力常数和 地球平均密度。
9.橡树岭国家实验室
这是一个旨在探索“宇宙开场时最根本的东西是什么〞等问题的纯科学的物理研究机构，也是当今世界上规模最大的科学实验室之一。 其研究工作分两大类：武器研究，包括开发满足目前军事需要的核弹头、设计试验先进技术方案，以及通过相关科学技术领域的实验 与理论研究，维持一项创新性武器研究方案； 他是继维恩后曾在该实验室工作的一位重要的学术带头人。 莱顿大学的低温实验室创造了只比绝对零度高千分之一度的低温，因而可以称之为“世界上最冷的地方”。 在他的引导下，他的学生H. 加州大学洛斯阿拉莫斯国家实验室
7.布鲁克海文 国家实验室
该实验室成立于1948年，位于纽 约长岛萨福尔克县中部现隶属于美国 能源部。布鲁克海文国家实验室拥有3 台开展研究用的反响堆和同步辐射光 源、强场核磁共振仪、投射电子显微 镜、扫描电子显微镜、正电子断层成 像仪、盘旋加速器等一大批大型仪器 和设备。除开创了核技术、高能物理、 纳米技术等多个领域的研究外，该实 验室还在生物、化学、医学、材料科 学、环境科学、能源科学和技术等多 学科开展研究。大科学装置群的强大 支撑能力和多学科穿插的环境，使布 鲁克海文国家实验室在开展新型、边 缘科学和突破重大新技术方面具有强 大的能力，取得多项令世界瞩目的重 大成果，并数次获得诺贝尔奖，成为 著名的大型综合性科学研究基地。
4.德国柏林大学物理实验室
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剑桥大学建于1209年，历史悠久， 与牛津大学(University of Oxford)遥相对 应。卡文迪什实验室创建于1871年， 1874年建成，由当时剑桥大学校长W.卡 文迪什（William Cavendish）（右图）私 人捐款兴建的（他是H.卡文迪什的近 亲），这个实验室就取名为卡文迪什实 验室。当时用捐款建了一座实验室楼， 并配备了一些仪器设备。
麦克斯韦（James Clerk Maxwell） (1831-1879)
☆主要人物及历任实验室主任介绍
著名物理学家麦克斯韦（James Clerk Maxwell）(1831-1879) 负责筹建这所实验室。1874年实验室建成后他担任第一任实验 室主任，直到他1879年因病去世。
在他的主持下，卡文迪什实验室开展了教学和科学研究， 工作初具规模。按照麦克斯韦的主张，物理教学在系统讲授的 同时，还辅以表演实验，并要求学生自己动手。表演实验要求 结构简单，学生易于掌握。麦克斯韦说过：“这些实验的教育 价值，往往与仪器的复杂性成反比，学生用自制仪器，虽然经 常出毛病，但他们却会比用仔细调整好的仪器，学到更多的东 西。学生用仔细调整好的仪器易产生依赖而不敢拆成零件。” 从那时起，使用自制仪器就形成了卡文迪什实验室的传统。实 验室附有工作间，可以制作很精密的仪器。麦克斯韦很重视科 学方法的训练，也很注意前人的经验。他在整理一百年前H.卡 文迪什留下的有关电学的论著之后，亲自重复并改进卡文迪什 做过的一些实验。同时，卡文迪什实验室还进行了多种实验研 究，例如：地磁、电磁波的传播速度、电学常数的精密测量、 欧姆定律、光谱、双轴晶体等等，这些工作为后来的发展奠定 了基础。
汤姆逊领导的35年中间，卡文迪什实验室的研究 工作取得了如下成果：进行了气体导电的研究，从而 导致了电子的发现；放射性的研究，导致了α、β射线 的发现；进行了正射线的研究，发明了质谱仪，从而 导致了同位素的研究；膨胀云室的发明，为核物理和 基本粒子的研究准备了条件；电磁波和热电子的研究 导致了真空管的发明和改善，促进了无线电电子学的 发展和应用。这些引人注目的成就使卡文迪什实验室 成了物理学的圣地，世界各地的物理学家纷纷来访， 把这里的经验带回去，对各地实验室的建设起了很好 的指导作用。
1897年麦克斯韦去世后，瑞利（James William Rayleigh, 1842-1919)继任卡文迪什实 验室主任。他因在气体密度的研究中发现氩而 获1904 年度的诺贝尔物理奖。瑞利在声学和电 学方面很有造诣。在他的主持下，卡文迪什实 验室系统地开设了学生实验。1884年，瑞利因 被选为皇家学院教授而辞职。
28岁的J.J.汤姆逊（J.J.Thomson,1856-1940) 继瑞利之后任该实验室第三任主任。他因通过气体 电传导性的研究，测出电子的电荷与质量的比值获 1906年度的诺贝尔物理奖。汤姆逊对卡文迪什实验 室的建设有卓越贡献。在他的建议下，从1895年开 始，卡文迪什实验室实行吸收外校及国外的大学毕 业生当研究生的制度，建立了一整套培养研究生的 管理体制，树立了良好的学风。一批批优秀的年轻 学者陆续来到这里，在汤姆逊的指导下进行学习和 研究。他培养的研究生中，有许多后来成了著名科 学家，例如卢瑟福、朗之万、W.L.布拉格、C.T.R. 威尔逊、里查森、巴克拉等人，其中多人获得了诺 贝尔奖，对科学的发展有重大贡献，有的成了各重 要研究机构的学术带头人。
汤姆逊和卢瑟福最早证实了空气被X射线游离。从游离现象推导 出游离辐射 (放射线)，也就是由原子释出能量范围广大的电磁波和粒 子辐射。汤姆逊最负盛名的贡献是探讨阴极射线的性质，也就是电子 的性质。他借着电场以偏转阴极射线；在过去是用磁场使它子偏转。 他终于证实电子为带负电的粒子。接着他又测定电子的质量，约为氢 原子核的二千分之一。在当时它子是被视为最小的粒子。
卡文迪许cavendish实验室
盛产诺贝尔奖的地方
卡文迪许cavendish实验室
◆创建时间及其背景 ◆研究领域 ◆重要研究成果 ◆主要人物及历任实验室主任介绍 ◆诺贝尔奖得主
在现代物理学的发展中，实验室 的建设具有重要的意义。以英国物理 学家和化学家H.卡文迪什（Henry Cavendish）（左图）命名的卡文迪什 实验室（Cavendish Laboratory）相当 于英国剑桥大学(University of Cambridge)的物理系。
• 英国是19世纪最发达的资本主
义国家之一。物理实验室从科学家
私人住宅中扩展为研究单位，适应
了19世纪后半叶工业技术对科学发
展的要求，促进了科学技术的开展。
随着科学技术的发展，科学研究工
作的规模越来越大，社会化和专业
图为当时的卡文迪什山谷
化是必然趋势。剑桥大学校长的这 一做法是有远见的。
十九世纪时的剑桥大学
☆研究领域
卡文迪许实验室（Cavendish Laboratory），即剑桥 大学的物理系，研究领域包括了天体物理学、粒子物理 学、固体物理学、生物物理学。 1937年卢瑟福去后， 布拉格接替他成为实验室主任。当时，核物理学需要大 量资金建造新的仪器，世界核物理学的研究中心已经开 始向经济实力雄厚的美国转移。布拉格上任后，实验室 的主要研究方向从原本擅长的核物理转向固体物理学 。 此外，他还大力支持新兴的边缘学科，如用X射线衍射 方法研究蛋白质和DNA等生物大分子，利用英国空军废 弃的雷达改造成射电望远镜研究天体物理，后来卡文迪 许实验室获得的两个诺贝尔奖都与此有关。
电子是属于次原子级的粒子，汤姆逊是证明次原子级粒子存在的 第一位，从此打开了次原子级的门户。后来汤姆逊证实电子和物质相 互作用的结果会产生X射线，而X射线和物质相互作用的结果却会产 生电子。
第一个原子模型也要归功于汤姆逊，也就是闻名的「葡萄干布丁 模型」。他绘出原子为一球形，充满了正电荷，同时也有相同数目的 负电荷(电子)。汤姆逊因在电子和气体导电两方面的卓越成就，获得 1906年度的诺贝尔物理奖。