经典物理学.近代篇3

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1、第三章经典物理学的诞生与发展从16世纪到18世纪，大约有300年的时间,是近代自然科学形成和发展时期。这一时期，在资产阶级民主革命和资本主义生产发展的推动下，自然科学摆脱了宗教神学的束缚和坚持对自然界进行精密的观察和实验的研究，以前所未有的速度发展起来。第谷、开普勒、伽利略、笛卡尔、牛顿等科学家都为新时代科学思想的建立作出了贡献。其中最杰出的成就是牛顿创立了经典力学体系，实现了以力学为中心的科学知识的第一次大综合。经典力学体系的建立热力学与统计物理学的诞生光学的发展经典电磁学的创立和发展第一节经典力学体系的建立经典力学是从伽利略和开普勒时代开始的

2、，到牛顿时代到达成熟阶段。一、近代力学知识的积累杰出的观测家第谷.布拉赫德国天文学家开普勒意大利科学家伽利略荷兰科学家惠更斯英国科学家胡克二、牛顿力学体系的建立英国科学家牛顿一、近代力学知识的积累1、开普勒三定律的发现——(1)星学之王：第谷丹麦天文学家第谷（1546-1601）出身贵族家庭，13岁进入哥本哈根大学学习法律。14岁时，他根据预报观察到一次日食，使他对天文学产生了极大的兴趣，并阅读了托勒密的著作。1563年他写出了第一份天文观测资料，记载了木星、土星和太阳在一直线上的情况。从此他开始了毕生的天文研究工作。最重要的发现是1572年1

3、1月11日观测了仙后座的新星爆发。1576年，在丹麦与瑞典间的赫芬岛开始建立“观天堡”，这是世界上最早的大型天文台。第谷的天文学工作主要在实测方面，他研究了精密天文学的大多数问题，包括研制建造高精度的天文仪器，获得精确而系统的观测资料，以很高的精度测定了许多重要的天文常数。1599年，第谷移居布拉格。后与德国天文学家开普勒相遇，邀请开普勒为自己的助手。1601年10月24日，第谷逝世，终年57岁。第谷是一位杰出的观测家，为后人留下了大量精确的天文观测资料,尤其是第谷对行星的观测为天文学后来的发展有着重要意义。但他的宇宙观却是错误的，第谷本人不接受任何地动的

4、思想。开普勒三定律的发现——(2)天空的立法者开普勒（1751-1630）1571年12月27日出生于斯图加特附近魏尔市的一个中等家庭。3岁时得过天花，致使手眼留下残疾。为了找到一份合适的工作，开普勒进入杜宾根大学学习神学。求学期间，他显示了出众的数学才华。开普勒从他的老师——杜宾根大学天文教授麦斯特林那里得知了哥白尼的日心说，并成为哥白尼学说的坚定拥护者。大学毕业后，开普勒来到了奥地利，由麦斯特林推荐到格拉茨大学当了一名天文学讲师。开普勒对数学的爱好、对自然界数的和谐的神秘感受，始终支配着他对天空奥秘的探索活动。开普勒在第谷观测资料的基础上，进行深入研

5、究得到行星运动的三大定律。1600年初他应邀到现为捷克的布拉格拜访第谷；年末在奥地利的格拉茨受到宗教迫害之后回到布拉格成为第谷的助手，并于1601年成为第谷的接班人。开普勒能在行星运动理论上取得突破性的成就，获益于他能获得的三大遗产：(1)哥白尼的日心体系。(2)第谷的精确观测资料――火星的位置资料。(3)威廉·吉尔伯特（1544－1603）的《论磁》（1600），在书中他认为地球是一个巨大的球形磁体。在1609年出版的《新天文学》中，开普勒发表了行星运动的第一定律和第二定律。1619《宇宙和谐论》揭示行星轨道大小和周期数学模型；第一定律——轨道定律：行

6、星沿椭圆轨道绕日运行，太阳位于椭圆的一个焦点上。（抛弃圆）第二定律——等面积定律：在相等时间间隔内，行星和太阳的连线（向径）所扫过椭圆的面积相等。即行星的运动不是匀速的，离太阳越近则速度越快。（偏心问题）第三定律——周期定律：行星绕日公转周期的平方，与行星各自离太阳平均距离的立方成正比.2、天空的哥伦布、近代科学之父——伽利略1564年2月15日生于意大利的比萨。1581年进入比萨大学学习医学。但对数学非常着迷，执意不肯学医。后来辍学离开比萨大学。倾心研究欧几里得几何学和阿基米德力学。先后在比萨大学、帕多瓦大学担任教授。1624－1630年写作《两大世界

7、体系的对话》.1638年出版《关于力学和局部运动的两门新科学的对话及其数学证明集》,并提出自由落体和抛物体运动规律。1642年1月9日去世.伽利略的力学贡献单摆的发明落体规律——自由落体定律“稀释重力”不同的斜面——匀加速运动定律，开创了以可控性实验为基础的近代科学的新时代运动合成——抛射体运动定律惯性原理；运动的船——运动相对性原理从现象中抽出物理规律，并用数学公式表述之的研究方法——实验研究和数学推理有机结合。?3、流体力学与真空问题托里拆利（意1608－1647）、帕斯卡（法1623－1662）、波义尔(英1627-1691)和格里凯（

8、德1602—1685）等人在这个时期把流体力学提高到与固体力学同样