物理学史课堂作业

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1、物理学史课堂作业1．谈谈你对伽利略的科学成就和你对他的评价。(15分)科学成就：①提出了类似于惯性原理的说法并第一次把外力和“引起加速或减速的外部原因”即运动的改变联系起来，为牛顿力学理论体系的建立奠定了基础；②伽利略的《两门新科学》揭开了近代科学的序幕；③伽利略的落体实验使用数学与实验相结合的研究方法，并推翻了亚里士多德的运动理论；④伽利略通过斜面实验，总结出物体下落的距离与所经过的时间的平方成正比；⑤发明了第一支空气温度计；⑥创制了伽利略望远镜等等。评价：伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家，科学革命的先驱。在

2、人类思想解放和文明发展的过程中作出了划时代的贡献。在当时的社会条件下，为争取不受权势和旧传统压制的学术自由，为近代科学的生长，他进行了坚持不懈的斗争，并向全世界发出了振聋发聩的声音。因此，他是科学革命的先驱，历史上他首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识，扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。为了证实和传播N，哥白尼的日心说，伽利略献出了毕生精力。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观，开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。伽利略作为古代自然

3、哲学和近代科学之间的过渡人物，为创建近代科学走的是一条很艰辛的道理，这从他的落体实验以及斜面实验的研究过程中就可见一斑。伽利略创立运动学理论的过程相当复杂，既有思辨，又有实验，他依靠思辨和实验相互印证、相互补充。这是一种新的科学思想和科学研究方法。因此，他被称为“近代科学之父”。他的工作，为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。虽然他晚年终于被剥夺了人身自由，但他开创新科学的意志并未动摇。他的追求科学真理的精神和成果，永远为后代所景仰。2.从牛顿的研究道路来谈谈你对牛顿的认识和评价。(15分)追溯牛顿作出人类史上如此丰功伟

4、绩的渊源和他的创造过程：牛顿先研究过数学和天文学并思考过引力问题，后受伽利略和笛卡尔的影响开始动力学的研究，开普勒和布里阿德的天文学工作启示了他对天文学的兴趣，创立了微积分之后，牛顿再次研究天体问题。正是有了这些研究，最后，牛顿终于领悟了万有引力的真谛，用数学方法把地面上的力学和天上的力学统一在一起，形成了以三大运动定律为基础的力学体系以及万有引力定律，这也是宇宙中最基本的法则，被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。51687年，牛顿发表了《自然哲

5、学指数学原理》。这部巨著总结了力学的研究成果，标志了经典力学的研究成果，标志了经典力学体系初步建立。这是物理学史上第一次大综合，是天文学、数学和力学发展的产物，也是牛顿创造性研究的结晶。我们都知道牛顿是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家，同时也是物理学家、数学家和哲学家。在牛顿诞生后的数百年里，人们的生活方式发现了翻天覆地的变化，而这些变化大都是基于牛顿的理论和发现。牛顿曾说过：“如果我看得更远，那是因为站在巨人的肩上。”我想他能取得如此大的成就，不仅仅与他善于继承前人的成果有关，更重要的是在于他的奋发好学和

6、勤于思考。牛顿对于科学研究专心到痴情的地步这是当时的人们都有目共睹的。当年住在剑桥大学三一学院大门口附近，在哈雷访问过他之后的数月里，他思考更是达到了废寝忘食的地步。牛顿对科学的这种精神值得我们每一个人学习。3.请从哲学角度来说明历史上对光的本性的认识过程。(15分)光学的起源也和力学、热学一样，可以追溯到二三千年前。中国可追溯到春秋时期墨子在《墨经》中的记载，西方可追溯到欧几里得在《反射光学》中的记载，这两本古书中均有大量光学现象和成像方面的描述。其后，人们探索和理解光的本质的步伐也从来没有停止。在17世纪，以牛顿

7、学派认为的光的粒子说和以惠更斯学派认为的光的波动说展开了激烈争论。牛顿等认为：光可能是微粒流，这些微粒流从光源飞出，在真空或均匀媒质中做惯性运动。惠更斯等认为：光是像声波一类的以太纵波，进而以光速的有限性推断光和声波一样必以球面波传播，并运用子波和波阵面的概念给出了现今人们所熟知的惠更斯原理。但由于惠更斯把光看成是纵波，因此无法解释当时已发现的光的干涉、衍射和偏振现象。这样以符合牛顿力学规律的粒子行为描述光现象在当时被认为是唯一合理的理论。1819年，菲涅耳从横波观点出发，用严密的数学推导给出了光的偏振解释并得到小圆

8、孔等障碍物的衍射结果，给光的波动说注入了新的活力。19世纪末，通过法拉弟和麦克斯韦等人的工作，经典电磁场理论取得巨大成功。基于对电磁场的正确认识，光的波动说一时又占了主导地位，从科学发展的角度看，用经典电磁场理论解释光的本质仅是人们正确理解光现象的开始。虽然经典电磁场理论成功地解释了许多光的现象，然而对当时发现的黑体辐射奇异的谱分布却不能给出令