物理学史背诵手册

1物理学史一、力学1.1638年，意大利物理学家伽利略用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；2.17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：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观点：力是维持物体运动的原因．同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同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．3.英国物理学家胡克对物理学的贡献：胡克定律；4.1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）5.人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说．6.17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；7.牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量（体现放大和转换的思想）；；8.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体．二、电磁学1.1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，获得诺贝尔奖．2.1785年法国物理学家库仑发现了电荷之间的相互作用规律--库仑定律，并利用扭秤实验测出了静电力常量k．3.1746年，美国科学家富兰克林发现自然界中存在两种电荷，同种电荷相斥，异种电荷相吸．4.1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场．5.1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律．6.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应．27.法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，同时提出了安培分子电流假说；并总结出安培定则（右手螺旋定则）判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向．8.荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点．9.1834年，俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律--楞次定律．10.1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律--电磁感应定律．11.1835年，美国科学家亨利发现自感现象（因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象），日光灯的工作原理即为其应用之一，双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一．三、光学1.1690年，荷兰科学家惠更斯提出：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。这就是常说的惠更斯原理。2.1621年，荷兰数学家斯涅耳提出光的折射定律：折射光线与入射光线、法线位于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。3.1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。4.1865年，英国物理学家麦克斯韦提出：如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场⋯⋯于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播。一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波，并指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。5.1886年，德国物理学家赫兹制作了一套仪器，证实了电磁波的存在。赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c。这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。四、波粒二象性1.1900年，德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出：带电微粒辐射或吸收能量时不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界；受其启发，1905年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律，因此获得诺贝尔物理奖．32.1922年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时--康普顿效应，证实了光的粒子性．（说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子）3.1924年，法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性；五、原子物理学1.1897年，汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型．2.1909-1911年，英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型．由实验结果估计原子核直径数量级为10-15m．3.1913年，丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱，为量子力学的发展奠定了基础．4.1896年，法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构．天然放射现象：有两种衰变（α、β），三种射线（α、β、γ），其中γ射线是衰变后新核处于激发态，向低能级跃迁时辐射出的．衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关．5.1896年，在贝克勒尔的建议下，玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素--钋（Po）镭（Ra）．6.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子，并预言原子核内还有另一种粒子--中子．7.1932年，卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子，获得诺贝尔物理奖．由此人们认识到原子核由质子和中子组成．六、重要历史人物贡献总结1.伽利略⑴通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点⑵推翻了亚里士多德“重的物体比轻物体下落得快”的观点2.开普勒：提出开普勒行星运动三定律；3.牛顿⑴提出了三条运动定律⑵发现万有引力定律4.卡文迪许：利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量5.爱因斯坦4⑴提出的狭义相对论（经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。）⑵提出光子说，成功地解释了光电效应规律。⑶提出质能方程2Emc，为核能利用提出理论基础12.库仑：发现了电荷之间的相互作用规律--库仑定律，并利用扭秤实验测出了静电力常量k．6.奥斯特：电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应。7.安培：⑴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；⑵总结出安培定则（右手螺旋定则）判断电流与磁场的相互关系；⑶提出分子电流假说．8.洛仑兹：提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。9.法拉第⑴发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象；⑵提出电荷周围有电场，提出可用电场线描述电场10.楞次：提出了楞次定律——确定感应电流方向的定律。11.麦克斯韦：预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。12.赫兹：⑴用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。⑵发现了光电效应现象（后被爱因斯坦解释）13.普朗克：提出“能量量子化假说”——解释物体热辐射（黑体辐射）规律：带电微粒辐射或吸收能量时不是连续的，而是一份一份的。14.玻尔：提出了原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。15.德布罗意：预言了实物粒子的波动性；16.汤姆生⑴发现了电子（揭示了原子具有复杂的结构）；⑵建立了原子的模型--枣糕模型。17.卢瑟福⑴指导助手进行了α粒子散射实验，由实验结果提出了原子的核式结构，并估计原子核直径数量级为1510m；⑵用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。18.查德威克：在α粒子轰击铍核时发现中子，由此人们认识到原子核的组成。