自然科学简史论文

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1、19世纪末物理学三大发现对物理学的发展的意义学校：天津科技大学学院：学号：姓名：指导教师姓名：苏萍论文提交日期：学期：19世纪末物理学三大发现对物理学的发展的意义引言：经典物理学的危机经典物理学经过三百多年的发展，到19世纪末已经有了完整的体系，在应用的推广上也硕果累累。著名物理学家开尔文就说:“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这所大厦。”开尔文的话代表了不少物理学家的固步自封的思想。然而，正是在这个时候，物理实验有了重大发现，打破了沉闷的空气，向物理学家的自满情绪提出挑战！一、Ｘ射线1、X射线的发现1

2、9世纪末,阴极射线的研究正方兴未艾，德国的维尔芝堡大学，治学严谨的伦琴（1845-1923）教授，也致力于这个问题的研究。1895年11月8日晚,伦琴用黑的厚纸板把阴极射线管子包起来，意外的发现1米以外的荧光屏在闪光，而这绝不是阴极射线，因阴极射线穿不透玻璃，只能行进几厘米远。伦琴断定这是一种新射线，一种从未曾记载过的东西。伦琴用它拍出了一张肉淡骨浓的手掌照片，有人用它鉴别古画，一时引起轰动，伦琴将这具有非凡魅力的射线命名为“Ｘ”射线。伦琴并不满足于发现“Ｘ”光，还想进一步了解其本质。1895年12月28日，向物理医学学会提出:

3、《论一种新的射线》报告在三个月被印行了五次，第五版同时用英、法、意、俄等文印出。1896年3月送出第二篇——《论一种新的射线（续）》。1897年3月又送出第三篇——《关于Ｘ射线性质的进一步观察》。2、伦琴成功的原因很多人都曾观察到过Ｘ射线的现象，但未深究，错过了机会。而伦琴能摆脱了任何偏见、将完美的实验艺术和极端严谨自觉的态度结合起来，以及伦琴的善于观察，精心分析使他发现了“Ｘ”光。并于1901年，获首届诺贝尔物理奖。3、X射线发现的意义X射线的发现对于自然科学的发展有极为重要的意义，它像一根导火索，引起了一连串的反应，许多科学

4、家投身于X射线和阴极射线的研究，导致了放射性，电子，以及α,β射线的发明或发现，为原子物理的发展奠定了基础，同时由于科学家对X射线的探索，发现了X射线的衍射现象，由此打开了研究晶体结构的大门，根据晶体衍射的数据，可以精确的求出阿伏伽德罗常数。在研究X射线的性质时，还发现X射线具有标识谱线，其波长有特定值，这和X射线管阳极元素的原子内层电子的状态有关，由此可以确定原子序数，并了解原子内层电子的分布情况，X射线的性质也为波粒二象性提供了重要依据。同时X射线在医疗、研究物质结构等方面都有很多的实用价值。　　　　　　　二、电子1、对阴极

5、射线的众说纷纭　　19世纪末，阴极射线是一个热门话题，有人认为这是一种以太波，有人认为是一种电磁波，而第一个确认它是粒子流，并由此发现基本粒子——电子的是J·J·汤姆逊。2、J·J·汤姆逊(1856-1940)的研究　　J·J·汤姆逊曾任剑桥大学卡文迪什实验室主任，属于“弦丝挂、火漆封”派。培养的学生有卢瑟福、玻尔、威尔逊等多人，荣获诺贝尔奖。　　J·J·汤姆逊于1897年4月30日在英国皇家学院作了“阴极射线”的报告，正式宣布发现了阴极射线的本质。在以后的不断研究中，他进一步指出，原子不是不可分割的，这些粒子应具有相同的质量并

6、带有相同的负电荷。　　1899年，J·J·汤姆逊正式将其命名为电子。3、J·J·汤姆逊成功的原因幼年的卢瑟福与他的兄弟姐妹没有什么太明显的区别。如果说有什么不同之处，那就是喜欢思考、喜欢读书，爱动脑筋，不怕失败，要多问为什，跳出了定势思维，对任何事情都抱有好奇心等等也许正是这样造就了他成功。4、意义　　宣告了原子是可分的。为进行电子和原子的研究开创了新的实验技术。J·J·汤姆逊于1906年获诺贝尔奖。同时电子的发现打破了原子不可分的经典的物质观,向人们宣告原子不是构成物质的最小单元,它具有内部结构,是可分的.电子的发现是与微观物

7、质组成有最直接的关系,它是组成原子的普适成分,它的质量比氢原子要小3个数量级。电子的发现开辟了原子物理学的崭新研究领域.在这以后,电子的性质,在原子中电子的运动规律,电子通过晶体的衍射等都是物理学家感兴趣的研究内容。在这些领域的不少研究成果都获得了诺贝尔物理学奖。电子的问世开辟了电子技术的新时代。从20世纪20年代开始,从电子管生产到半导体管的诞生及半导体技术的发展,再到集成电路的发明,使人类进入微电子科技时代.作为现代技术革命的重要标志的微电子技术不仅使人类的通讯技术进入高速,准确和可靠的领域,同时,也大大促进了电子计算机技术

8、的发展,微电子技术和电子计算机技术正是现代现代信息技术的两个重要基础,使今天人类社会又步入了一个新的发展时期即信息社会三、放射性1、铀盐的放射性的发现　　1.铀盐的实验　　伦琴的发现，使贝克勒尔联想到，天然物体是否也能产生Ｘ光那样的放射现象呢？由于有着家庭的背景