物理学史中很牛的科学家.doc

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1、物理学史中很牛的科学家：亨利·卡文迪许一．人物简介:亨利·卡文迪许（HenryCavendish)，又译亨利·卡文迪什，1731年10月10日—1810年2月24日），18世纪英国物理学家、化学家。他首次对氢气的性质进行了细致的研究，证明了水并非单质，预言了空气中稀有气体的存在，精确测量了地球的密度，被认为是牛顿之后英国最伟大的科学家之一。亨利.卡文迪许是百万富翁。他一生从事于化学和物理学的研究。他发现了很多前人不知道的事物。亨利生性怪癖，沉默寡言，曾经有科学史家说：“他是有学问的人当中最富有的，也是富人当中最有学问的。”亨利·卡文迪许一生沉醉于化学当中，为

2、我们后人做出了很多贡献，我们应该尊敬这位伟大的科学家。卡文迪什家族是一个历史很悠久的英国贵族家庭。1731年查尔斯·卡文迪什和他妻子，肯特公爵的女儿安妮在尼斯疗养，10月亨利·卡文迪什在尼斯诞生。卡文迪什从小接受良好的家庭教育，11岁进入很有名的海克雷学院。1749年11月进入剑桥大学的圣彼得学院，但因不满当时剑桥刻板的学习和学位制度而于1753年2月退学，查尔斯卡文迪什对儿子退学而没有获得应得的学位而愤怒，并决定每年只给他120镑的零用钱。卡文迪什在欧洲大陆旅行一段时间后即定居伦敦，自己购买书籍和实验仪器，开始了他长达50余年的科学探索。二．称量地球第一人

3、卡文迪许在物理学上最为人推崇的重大贡献之一，是他在年近70岁时完成了测量万有引力常量的扭秤实验，从而使牛顿的万有引力定律不再是一个比例性的陈述，而成为一项精确的定量规律，引力常量的测定也为牛顿的万有引力定律的可靠性提供了最重要的实验佐证。17世纪时虽然牛顿发现了万有引力定律，给出了计算两物体之间的万有引力的数学公式：但牛顿却没有给出引力常量的具体值。虽然科学家一直努力想测出该值,但都没有取得令人满意结果,因为一般的物体之间万有引力十分的小,所以万有引力常数也很小。而在卡文迪许完成他的实验以前，天体的绝对质量是不能精确地测定的，只能由行星的卫星轨道来决定行星质

4、量的相对值。三．化学也很牛:在卡文迪许漫长的一生中，他取得了一系列重大发现——其中，他是分离氢的第一人，把氢和氧化合成水的第一人。四．二氧化碳的研究卡文迪许指出收集固定空气（二氧化碳）必须用汞代替水；用物理方法测出了固定空气（二氧化碳）的密度是空气密度的1．57倍。从实验上证明了固定空气（二氧化碳）能溶解于同体积的水中，且与动物呼出的、木炭燃烧后产生的气体相同。他还发现在普通空气中，若固定空气（二氧化碳）的含量占到总体积的1/9，燃烧的蜡烛在其中就会媳灭。他测出了酸从石灰石、大理石、珍珠灰等物质中排出固定空气的重量，计算出这些物质中固定空气的含量。这些实验研

5、究使人们对二氧化碳的性质有了更多的了解。卡文迪许1767年发表的论文介绍了他，关于水和固定空气的实验。将一个深水井的井水进行煮沸，发现有固定空气逸出，同时产生白色沉淀。他认为白色沉淀和固定空气原先都是溶于水的，它们可能是溶于水中的石灰质土。为了证明这一看法，他在清澈的石灰水中通入固定空气，开始时产生乳白色沉淀，继续通入固定空气后，沉淀复又溶解，溶液再次澄清透亮。这时他将这溶液煮沸，立刻就象井水那样释放出固定空气(二氧化碳)并产生白色沉淀。卡文迪许的这一实验和他的解释使人们认清了一个常见的自然现象。在石灰岩遍布的地区，含有二氧化碳的雨水或泉水流经石灰岩地层、慢

6、慢地溶解部分石灰石形成重碳酸盐溶液。这些溶液在石岩中缓慢下滴时，可能因温度变化或水汽蒸发，二氧化碳乘机逸去，碳酸钙结晶析出，日积月累，逐渐形成了石钟、石乳、石笋等奇特的景象。喀斯特地形构造有了科学的解释。五．氢气的发现卡文迪什于1781年采用铁与稀硫酸反应而首先制得“可燃空气”（即氢气）他使用了排水集气法并对产生的气体进行了多步干燥和纯化处理。随后他测定了它的密度，研究了它的性质。在卡文迪许之前，许多人曾制取过氢气，但是并没有认真研究它。卡文迪许用稀硫酸或稀盐酸与金属锌或铁作用获得氢气，发现它点火即燃，不溶于水和碱，比普通空气轻11倍，与已知的其它气体都不一

7、样，从而断定它是一种新的气体。他还发现，一定量的金属与稀酸作用所放出的氢气的多少，与酸的种类、浓度无关，而随金属不同而相异。他发现不管用什么酸来溶解同样重量的某种金属，都能得到相同质量的氢气。1781年，卡文迪许用不同比例的氢气和空气的混合物进行爆鸣实验，他根据生成的液体的物理性质确定这种液体就是纯水。他又用氢气和氧气的混合物进行实验，得到同样的生成物。他使用燃素说来解释，认为在酸和铁的反应中，酸中的燃素被释放出来，形成了纯的燃素－“可燃空气”。之后当他得知普里斯特利发现在空气中存在“脱燃素气体”（即氧气），就将空气和氢气混合，用电火花引发反应，得出这样的结

8、果“在不断的实验之后，我发现可燃空气可以消耗掉大约1