近代物理发展史分析知识分享.ppt

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1、近代物理发展史分析第二、经典自然科学有它的普遍性和整体性，但就对整个自然事物的反映看，经典理论基本上是关于特殊的、局部的自然领域的知识；近代自然科学则具有更高程度的普遍性和更大范围的全局性2一发展中的物理学31相对论相对论是现代物理学的重要基石。它的建立是20世纪自然科学最伟大的发现之一，对物理学、天文学乃至哲学思想都有深远的影响。相对论是科学技术发展到一定阶段的必然产物，是电磁理论合乎逻辑的继续和发展，是物理学各有关分支又一次综合的结果。相对论经迈克耳逊、莫雷实验、洛伦兹及爱因斯坦等人发展而建立。42量子力学1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量了概念

2、，为量子理论奠定了基石。随后爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出了光量子假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子理论的发展打开了局面。1913年，玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用了量子化概念，对氢光谱作出了满意的解释，使量子论取得了初步的胜利。之后经过玻尔、索末菲海森堡、薛定谔、狄拉克等人开创性的工作，终于在1925年-1928年开成了完整的量子力学理论。53原子核及基本粒子原子核物理学起源于放射性的研究，是19世纪末兴起的崭新课题。在这以前，人类对这年领域毫开所知。从事这项研究的物理学家，他们通过作新创制的简陋仪器进行各种实验和观察，从中收集数据，总结经验

3、，寻找规律，探索不断开拓新的领域。1933年以后，原子核物理理论才逐渐形成。64固体物理学20世纪初，固体物理学就开始深入到微观领域，人们开始利用微观规律来计算实验观测量。量子力学首先应用于简谐振子及简单的原子上，并显示了其正确性，其次又在化学键的问题上取得了效果。二十世纪20年代后，固体物理学作为一门学科在物理学领域中诞生。75物理学与技术物理学的发展为新技术提供了基础，与此相反的关系也完全存在。假如不采用电子技术的各式各样的机器，今天的物理学，甚至整个科学研究都可能连一天也存在不下去。要建造超高能物理学所不可缺少的巨大加速器，必须要动员当前最先进的精密机械技术和电子学技术才行。

4、同时由于对技术进步的不断要求，作为这些技术基础的物理学的研究也正在日益加强。可以说，没有上述各方面的条件，就不可能存在今天这种大规模、多方面的物理学研究。8二节近代物理学的序幕9一电子的发现背景:电子的发现起源于对阴极射线的研究。阴极射线是低压气体放电过程中的一种奇特现象。这一观点得到赫兹等人的支持，赞成以太说的大多是德国人。英国物理学家克鲁克斯以及舒斯特根据各自的实验及解释都认为阴极射线是由粒子组成的。德国学派主张以太学说，英国学派主张带电微粒说。10J.J.汤姆生对电子研究⒈定性研究：J.J.汤姆生还改进了赫兹的静电场偏转实验，他进一步提高了真空度，并且减小极间电压，以防止气体

5、电离，终于获得了稳定的静电偏转。⒉定量研究：一种方法是用静电场偏转管在管子两侧各加一通电线圈以产生垂直于电场方向的磁场，然后根据电场和磁场分别造成的偏转，计算出阴极射线的荷质比e/m，另一种方法是测量阴极的温升。因为阴极射线撞击到阴极，会引起阴极的温度升高。J.J.汤姆生把热电偶接到阴极，测量它的温度变化，两种不同的方法得到的结果相近，荷质比⒊普遍性证明11二X射线的研究1895年，德国的维尔茨堡大学，伦琴教授阴极射线研究发现了X射线12三、放射性的发现对阴极射线研究引起了放射性物质的发现。1896年5月18日，贝克勒尔发现了放射性。贝克勒尔发现放射性虽然没有伦琴发现X射线那样轰动

6、一时，意义却更为深远。因为这是人类第一次接触到核现象，为后来居里夫妇、卢瑟福等对放射性研究发展开辟了道路。13第三章相对论的建立相对论的研究起源于“以太漂移”的探索以及光行差的观测。1678年惠更斯把光振动类比于声振动，看成是以太中的弹性脉冲。但是后来由于光的微粒说占了上风，以太理论受到压抑，牛顿就认为不需要以太，他主张超距作用。1800年以后，由于波动说成功地解释了干涉、衍射和偏振等现象，以太学说重新抬头。在波动说的支持者看来，光既然是一种波，就一定要有一种载体，这就是以太。他们把以太看成是无所不在，绝对静止，极其稀薄的刚性“物质”。14机械波的波动方程与电磁波的波动方程机械振动

7、只有在弹性介质中传播才形成机械波，在弹性介质中应用牛顿定律和胡克定律，即可建立机械波的波动方程，一维横波的波动方程为15机械振动只有在弹性介质中传播才形成机械波，在弹性介质中应用牛顿定律和胡克定律，即可建立机械波的波动方程，一维横波的波动方程为16机械波的波动方程和波速这些性质是否也适用于电磁波（包括光波）呢？电磁波有类似于机械波的波动方程，那么，电磁波的波动方程是相对于什么样的参考系建立的？真空中速度是相对于什么参考系的。173．迈克耳逊—莫雷实验波动理论假定了真空