高中物理 1.4《探究单摆的振荡周期》素材 粤教版选修3-4

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1、探究单摆的振荡周期素材一、生平简介惠更斯，C(ChristiaanHuygens1629～1695)荷兰物理学家、天文学家、数学家。1629年4月14日出生于海牙。父亲是大臣和诗人，与R.笛卡儿等学界名流交往甚密。惠更斯自幼聪慧，13岁时曾自制一台车床，表现出很强的动手能力。1645年16岁时进入莱顿大学学习法律与数学，1647～1649年转入布雷达学院深造。在阿基米德等人著作及笛卡儿等人直接影响下，致力于力学、光学、天文学及数学的研究。他善于把科学和理论研究结合起来，透彻地解决问题，因此在摆钟的发明、天文仪器

2、的设计、弹性体碰和光的波动理论等方面都有突出成就。1651年惠更斯发表了平生第一篇科学论文，论述各种曲线所围面积的求值。1663年当选为英国伦敦皇家学会的第一位外国会员。1666年当选为荷兰科学院院士。同年，应法国皇帝路易十四的邀请，到巴黎从事学术活动，被选为新成立不久的巴黎科学院院士。1672年他结识了正在巴黎访问的年轻学者莱布尼兹（1646—1716）。惠更斯很赏识莱布尼兹的才能，热忱指导他研究数学名著，并于1674年向荷兰科学院推荐了他的关于微积分的第一篇论文。1681年由于健康上的原因，惠更斯离开法国，

3、返回荷兰。1687年惠更斯赴英访问，结识了大物理学家牛顿。惠更斯衣冠楚楚，举止文雅，颇具学者风度。他喜欢音乐和诗歌，终身未娶。晚年长期患病，于1695年7月8日在海牙逝世，享年66岁。二、科学成就1．在物理学上最重要的贡献是关于光的波动学说。惠更斯在1679年向法国科学院的报告和1690年出版的《光论》中，提出了著名的惠更期原理。2．他全面细致地解决了完全弹性碰撞问题，证明了这种碰撞中同一方向上的动量保持不变，而且首次提出这种碰撞前后的∑mv2守恒。用心爱心专心他还通过对比船岸与岸上两人手中小球的碰撞情况的生动

4、例子，阐明相对性原理也适用于碰撞现象。这是从特殊情况的碰撞出发首次利用相对性原理得出了守恒定律的结论。3．发明了摆钟。1656年开始，惠更斯首先将摆引入时钟，发明了摆钟（图1），并发表了《摆钟》（1658）及《摆式时钟或用于时钟上的摆的运动的几何证明》（1637）。他又研究了简谐运动及弹簧振动，并用游丝代替挂摆，设计出许多种钟表等时结构（例如海上用以测量地理经度的怀表等）。4．在光学方面也有不少成就。1650年起与其弟用新法研磨球面透镜，作出的望远镜质量优良，用它发现了土星光环和土卫六、猎户座星云等。他深入研究

5、了几何光学理论和应用光学技术，例如折射定律及折射率、眼睛及眼镜片、透镜的放大率、焦深、球差与色差及其消除，以及改进望远镜与显微镜等等。他发明的目镜效果良好，被称为惠更斯目镜，至今通用。5．惠更斯的其他科学成就还有；与R.胡克一起断定在常压下冰的熔点与水的沸点都是恒定的温度，并建议定为温标固定点（1665），但直到18世纪才被采用：研究了引力问题并推证地球为扁球形（1659）；在天文望远镜上加装测微器，从而提高了观测精度（1659）；改进气压计（1661）；还第一个提出利用火药、蒸气、风力等动力的各种机器雏型（1

6、673），可以说是研制内燃机等这类机械的开端，他的学生在他的影响下，后来制造出能实用的蒸汽机。三、趣闻轶事1．海浪的启示海牙是一座海岸城市，惠更斯经常到海边观看大海的景色，从远处滚滚而来的汹涌波涛，海浪拍打崖石，浪花四溅，涛声滚滚，月色以光粼粼，灯塔的亮光在水波中忽明忽暗……这些自然景观中奇妙的波给惠更期留下了深刻的印象。用心爱心专心荷兰的玻璃制造业很发达，生产各种眼镜、望远镜、显微镜十分时髦，惠更斯特别喜欢研磨各种形状的透镜，用这些透镜做光学实验，而以凹透对光的发散现象，惠更斯陷入了沉思，“光是什么？”“这些

7、现象背后的原因是什么？”有一天，笛卡儿对他讲道：光是由一种“微粒”组成的，并用“微粒说”解释光的反射和折射，对这位博学家的理论，惠更斯感到很疑惑，他想：“如果光是一种微粒，那么两盏灯发出的光怎么会相互穿越而不改变方向呢？”惠更斯的脑子里浮现海面上波浪的景色，“噢，对了，投到水中的两块石子激起的两列波不就可以相互穿越而不改变各自的形状吗……”当惠更斯向笛卡儿谈到他的想法时，笛卡儿高兴的说：“你的怀疑很好！没有什么东西不能怀疑的，唯一不能就是思维，你应该像伽利略那样不仅要做实验，还应该用数学推论来证明你的想法。”2

8、．誉满欧洲惠更斯生前名满欧洲学界，牛顿称他是“德高望重惠更斯”，是“当代最伟大的几何学家”。1663年，英国皇家学会选他为元老会员，法王路易十四重金聘请他到法国，但惠更斯是一个新教徒，在法国没呆多久就回到了故乡荷兰。用心爱心专心