高考物理学史汇总2020-物理高考物理学史

1.物理学史是如何加入到物理教科书的

2.《物理学史》

3.物理化学史上几个重大的阶段

4.高中课本中常见的物理学史有哪些？一般在物理选择题第一题出现的，不要太生僻的。

物理学史是如何加入到物理教科书的

　物理学史进入物理教科书的基本方式

　在以前的物理教科书中，物理学史要么作为正文引入，要么作为课后的阅读材料，物理学史进入物理教科书的基本方式。随着基础教育改革的深入和课程标准的提出，物理教科书中物理学史内容所占的比例不断增加，明显突出了物理学史在教科书中的地位。新教科书内容的呈现方式大大增多，不同教科书有不同模块的多种栏目设置，使引入物理学史的方式也明显增多，主要有以下几种基本方式：

　1、作为新知识的背景材料

　如问题的提出、解决与发展；概念的形成与发展；重大科学事实的发现；重要科学规律、原理、方法的建立、应用与发展；理论体系的建立；新的分支学科的诞生等。主要出现在教材正文的介绍中。

　2、作为课后阅读材料

　不同版本的教科书都以这种方式引入的物理学史内容居多，不同版本的教科书设置的栏目名称有所不同，一般出现在该节的最后。例如，人教版新教材设置的栏目有“科学足迹”、“STS”等；“司南”版教材设置的栏目有“科学人物”、“专题研讨”等。

　3、作为扩展性资料插入

　该方式一般以栏目的形式插入到教科书的上下文之间，作为拓展性的资料引入。例如，人教版教科书以“科学漫步”的栏目插入正文之间；“司南”版教科书以“信息窗”的栏目插入；上海版教科书则以“历史回眸”的栏目插入，物理论文《物理学史进入物理教科书的基本方式》。

　4、作为旁批、旁注插入

　各种版本的教科书中的物理学家语录、物理学史等内容都以这种形式引入。这种引入方式的特点是自由灵活、可以独立插入相关的位置，对与教科书正文相关的历史知识进行简单介绍。

　5、在物理绪言课中引入

　新教材的绪言课都比较重视物理学史的引入，阐述物理学发展史来让学生了解物理学各个分支学科的.发生、发展过程以及整个物理学科的基本结构；阐述科学技术的发展来让学生了解物理学与科技进步的紧密关系，领悟物理学的发展对人类社会进步的巨大推动作用等。新教科书不但在高一必修课开设绪言课，而且在高二、高三的物理选修课中也开设了绪言课，增加了物理学史内容的引入机会。

　6、提供物理学史的网址

　一些新教材比较重视互联网资源的利用，在适当位置提供了一些相关物理学史的网址，并做好网站资源的配套建设，让学生能够在课外开展自主学习，拓宽了物理学史教育的渠道。

　事实上，教科书引入物理学史知识的方式还可以多样化，使物理学史可以融入到教科书的众多栏目之中。比如可以将物理学史内容融入到“作为课内例题和课后习题”、“思考与讨论”、“想一想”、“课题研究”、“作为科技活动素材”等栏目中，使教科书与物理学史知识的融合更加自然和谐，更加充满活力

《物理学史》

●伽利略·伽利雷（1564年-1642年）人类现代物理学的创始人，奠定了人类现代物理科学的发展基础。

● 1900-1926年 建立了量子力学。

● 1926年 建立了费米狄拉克统计。

● 1927年 建立了布洛赫波的理论。

● 1928年 索末菲提出能带的猜想。

● 1929年 派尔斯提出禁带、空穴的概念，同年贝特提出了费米面的概念。

● 1947年贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱发明了晶体管，标志着信息时代的开始。

● 1957年 皮帕得测量了第一个费米面超晶格材料纳米材料光子。

● 1958年杰克.基尔比发明了集成电路。

● 20世纪70年代出现了大规模集成电路。

物理与物理技术的关系：

● 热机的发明和使用，提供了第一种模式：技术—— 物理—— 技术

● 电气化的进程，提供了第二种模式：物理—— 技术—— 物理

当今物理学和科学技术的关系两种模式并存，相互交叉，相互促进“没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命”。例如：核能的利用、激光器的产生、层析成像技术(CT)、超导电子技术、粒子散射实验、X 射线的发现、受激辐射理论、低温超导微观理论、电子计算机的诞生。几乎所有的重大新(高)技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期的酝酿。

物理学的方法和科学态度：提出命题 → 理论解释 → 理论预言 → 实验验证 →修改理论。

现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学，它的产生过程如下：

①物理命题一般是从新的观测事实或实验事实中提炼出来，或从已有原理中推演出来；

②首先尝试用已知理论对命题作解释、逻辑推理和数学演算。如现有理论不能完美解释，需修改原有模型或提出全新的理论模型；

④新理论模型必须提出预言，并且预言能够为实验所证实；

⑤一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则，当一个理论与实验事实不符时，它就面临着被修改或被推翻。

● 怎样学习物理学？

著名物理学家费曼说：科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，了解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象？著名物理学家爱因斯坦说：发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把专业知识放在首位.如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化 。

● 学习的观点：从整体上逻辑地，协调地学习物理学，了解物理学中各个分支之间的相互联系。

● 物理学的本质：物理学并不研究自然界现象的机制（或者根本不能研究），我们只能在某些现象中感受自然界的规则，并试图以这些规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然，并试图改变自然，这是物理学，甚至是所有自然科学共同追求的目标。

以物理学为基础的相关科学：化学，天文学，自然地理学等。

物理化学史上几个重大的阶段

物理学史：

高考物理学史总结（按人物）

☆伽利略（意大利物理学家）

物理学的贡献：

①发现摆的等时性

②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关

③伽利略的理想斜面实验：得出“在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去即维持物体运动不需要力”的结论；将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页（发现了物体具有惯性，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是使物体运动的原因）。

④发明了空气温度计；理论上验证了落体运动、抛体运动的规律；还制成了第一架观察天体的望远镜；

经典题目：

1.伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因（错）。

2.伽利略认为力是维持物体运动的原因（错）。

3.伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来（对）。

4.伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去（对）。

☆爱因斯坦（德国）

贡献：①用光子说解释了光电效应规律

②提出狭义相对论（经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体），总结出质能方程：E＝mc2

经典题目：

1.爱因斯坦提出了量子理论，普朗克提出了光子说（错）。

2.爱因斯坦用光子说很好地解释了光电效应（对）。

3.是爱因斯坦发现了光电效应现象，普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说（错）。

4.爱因斯坦创立了举世瞩目的相对论，为人类利用核能奠定了理论基础；普朗克提出了光子说，深刻地揭示了微观世界的不连续现象（错）。

☆胡克（英国物理学家）

物理学的贡献：胡克定律

经典题目：

1.胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）。

☆牛顿（英国物理学家）

物理学的贡献：

①总结三大运动定律、发现万有引力定律。建立了完整的经典力学（也称牛顿力学或古典力学）体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学。其最有影响的著作是《自然哲学的数学原理》。

②发现了光的色散原理；创立了微积分、发明了二项式定理；发明了反射式望远镜。

经典题目：

1.牛顿发现了万有引力，并总结得出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常数（对）。

2.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动（对）。

3.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础（对）。

☆卡文迪许

物理学的贡献：测量了万有引力常量。G=6.67×11-11N?m2/kg2

典型题目：

1.牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量（错）。

2.卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值（对）。

☆亚里士多德（古希腊）

观点：

①重的物理下落得比轻的物体快　　　②力是维持物体运动的原因

经典题目：　亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动（对）。

☆开普勒（德国天文学家）

物理学的贡献 ：开普勒三定律

经典题目： 开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律（错）。

☆托勒密（古希腊科学家）　观点：发展和完善了地心说

☆哥白尼（波兰天文学家） 观点：日心说

☆第谷（丹麦天文学家） 贡献：测量天体的运动

☆威廉?赫歇耳（英国天文学家）

贡献：用望远镜发现了太阳系的第七颗行星——天王星

☆汤苞（美国天文学家）

贡献：用计算、预测、观察和照相的方法发现了太阳系第九颗行星——冥王星

☆泰勒斯（古希腊）

贡献：发现毛皮摩擦过的琥珀能吸引羽毛、头发等轻小物体

☆库仑（法国物理学家）

贡献：利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。标志着电学的研究从定性走向定量。

典型题目:

1.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用（对）。

2.库仑发现了电流的磁效应（错）。

☆富兰克林（美国物理学家）

贡献：

①对当时的电学知识（如电的产生、转移、感应、存储等）作了比较系统的整理

②统一了天电和地电，并发明避雷针。

☆密立根 贡献：密立根油滴实验——测定元电荷

☆昂纳斯（荷兰物理学家）

发现超导现象（即大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象）。

☆欧姆（德国物理学家） 贡献：得出欧姆定律（部分电路、闭合电路）

☆奥斯特（丹麦物理学家）

贡献：电流的磁效应（电流可以使周围的磁针发生偏转）

经典题目：

1.奥斯特最早发现电流周围存在磁场（对）。

2.法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应（错）。

☆法拉第

贡献：①用电场线的方法表示电场

②发现了电磁感应现象

③发现了法拉第电磁感应定律（E=n△Φ/△t）

经典题目：

1.奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象（对）。

2.法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律（对）。

3.奥斯特对电磁感应现象的研究，将人类带入了电气化时代（错）。

4.法拉第发现了磁生电的方法和规律（对）。

☆安培（法国物理学家）

贡献：

①磁场对电流可以产生作用力（安培力），并且总结出了这一作用力遵循的规律

②安培分子电流假说

经典题目：

1.安培最早发现了磁场能对电流产生作用（对）。

2.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式（错）。

3. 两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥。

☆狄拉克（英国物理学家）

贡献：预言磁单极必定存在（至今都没有发现）

☆洛伦兹（荷兰物理学家）

贡献：提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。

☆阿斯顿

贡献：①发现了质谱仪 ②发现非放射性元素的同位素

☆劳伦斯（美国） 贡献：发现了回旋加速器

☆楞次 贡献：发现了楞次定律（判断感应电流方向的定律）

☆汤姆生（英国物理学家）

贡献：①发现了电子（揭示了原子具有复杂的结构）

②建立了原子的模型——枣糕模型

经典题目： 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子（对）

☆卢瑟福（英国物理学家）

贡献：指导助手进行了α粒子散射实验（记住实验现象）

提出了原子的核式结构（记住内容）

发现了质子

经典题目：

1.汤姆生提出原子的核式结构学说，后来卢瑟福用粒子散射实验给予了验证（错） 2.卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子的发光现象（错）。

3.卢瑟福的a粒子散射实验可以估算原子核的大小（对）。

4.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成（对）。

☆波尔（丹麦物理学家）

贡献：波尔原子模型（很好的解释了氢原子光谱）

经典题目：

1.玻尔把普朗克的量子理论运用于原子系统上，成功解释了氢原子光谱规律（对）

2.玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的（错）。

3.玻尔氢原子能级理论的局限性是保留了过多的经典物理理论（对）。

☆贝克勒尔（法国物理学家）

贡献：发现天然放射现象（揭示了原子核具有复杂结构）

经典题目：

1.天然放射性是贝克勒尔最先发现的（对）。

2.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构（错）。

☆伦琴（德国物理学家） 贡献：发现了伦琴射线（X射线）

☆查德威克 贡献：发现了中子

☆约里奥?居里和伊丽芙?居里夫妇

贡献：①发现了放射性同位素钋（Po）和镭（Ra）。　②发现了正电子

经典题目：

1.居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现电子（错）。

2.约里奥?居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现正电子（对）。

☆普朗克（德国物理学家） 贡献：量子论

☆麦克斯韦

贡献：①建立了完整的电磁理论

②预言了电磁波的存在，并且认为光是一种电磁波（赫兹通过实验证实电磁波的存在）。

经典题目：

1.普朗克在前人研究电磁感应的基础上建立了完整的电磁理论（对）。

2.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验方法给予了证实（对）。

3.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在（错）。

☆赫兹（德国物理学家）

贡献：用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。

☆墨翟（中国）

公元前468-前376，在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象，为世界上最早的光学著作。

高考物理学史总结（按领域）

一、力学

1、1638年，意大利物理学家伽利略论证重物体不会比轻物体下落得快；

2、英国科学家牛顿

1683年，提出了三条运动定律。

1687年，发表万有引力定律；

3、17世纪，伽利略理想实验法指出：

在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；

4、20世纪爱因斯坦提出的狭义相对论

经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。

5、17世纪德国天文学家开普勒 ：提出开普勒三定律；

6、1798年英国物理学家卡文迪许

利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量；

7、奥地利物理学家多普勒（1803-1853）

发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应

8、1827年英国植物学家布朗

悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。

二、电磁学

9、1785年法国物理学家库仑

利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。

10、1752年，富兰克林

通过风筝实验验证闪电是电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明避雷针。 11、1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）

　通过实验得出欧姆定律。

12、1911年荷兰科学家昂尼斯

大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。

13、1841～1842年 焦耳和楞次

先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳——楞次定律。 14、1820年，丹麦物理学家奥斯特

电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应。

15、荷兰物理学家洛仑兹

提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。

16、1831年英国物理学家法拉第

发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象；

17、1834年，楞次: 确定感应电流方向的定律。

18、1832年，亨利: 发现自感现象。

19、1864年英国物理学家麦克斯韦

预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。

20、1887年德国物理学家赫兹

用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。

三、光学

21、公元前468-前376，中国的墨翟

在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象，为世界上最早的光学著作。

22、1621年荷兰数学家斯涅耳：入射角与折射角之间的规律——折射定律。

23、关于光的本质有两种学说：

一种是牛顿主张的微粒说：认为光是光源发出的一种物质微粒；

一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说：认为光是在空间传播的某种波。

24、1801年，英国物理学家托马斯?杨 ：观察到了光的干涉现象

25、1818年，法国科学家泊松： 观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。

26、1887年由赫兹：证实了电磁理的存在。

27、1895年，德国物理学家伦琴：发现X射线（伦琴射线）。

28、1900年，德国物理学家普朗克

解释物体热辐射规律提出电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界；

29、1905年爱因斯坦：提出光子说，成功地解释了光电效应规律。

30、1913年，丹麦物理学家玻尔

提出了原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。

31、1924年，法国物理学家德布罗意：预言了实物粒子的波动性；

四、原子物理学

32、1897年，汤姆生

利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型。

33、1909年-1911年，英国物理学家卢瑟福

进行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。

34、1896年，法国物理学家贝克勒尔

发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构。

35、1919年，卢瑟福

用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。

36、1932年查德威在α粒子轰击铍核时发现中子，由此人们认识到原子核的组成。

37、1932年发现了正电子，1964年提出夸克模型；

粒子分为三大类：媒介子，传递各种相互作用的粒子如光子；

轻子，不参与强相互作用的粒子如电子、中微子；

强子，参与强相互作用的粒子如质子、中子；强子由更基本的粒子夸克组成，夸克带电量可能为元电荷的-1/3 或2/3。

高中课本中常见的物理学史有哪些？一般在物理选择题第一题出现的，不要太生僻的。

必修部分：

一、力学：

1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；

2、1654年，德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验；

3、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。

4、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。

同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。

5、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。

6、1638年，伽利略在《两种新科学的对话》一书中，运用观察－假设－数学推理的方法，详细研究了抛体运动。

7、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。

8、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；

9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；

二、相对论：

13、物理学晴朗天空上的两朵乌云：①迈克逊－莫雷实验——相对论（高速运动世界），

②热辐射实验——量子论（微观世界）；

14、19世纪和20世纪之交，物理学的三大发现：X射线的发现，电子的发现，放射性的发现。

15、1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：

①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；

②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c不变。

16、1900年，德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说：物质发射或吸收能量时，能量不是连续的，而是一份一份的，每一份就是一个最小的能量单位，即能量子；

17、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”；

选修部分：

三、电磁学：

理科班（选修3-1）：

18、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值。

19、1752年，富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明避雷针。

20、1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。

21、1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔奖。

22、1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。

23、1911年，荷兰科学家昂纳斯发现大多数金属在温度降到某一值时，都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。

24、19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。

25、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应。

26、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，并总结出安培定则（右手螺旋定则）判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。

27、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。

28、英国物理学家汤姆生发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流。

29、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。

30、1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。

（最大动能仅取决于磁场和D形盒直径，带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同）

物理X科（3-2至3-5 ）：

三、电磁学：

31、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。

32、1834年，俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。

32、1835年，美国科学家亨利发现自感现象（因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象），日光灯的工作原理即为其应用之一。

四、热学（选做）：

33、1827年，英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。

34、19世纪中叶，由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。

35、1850年，克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用的功而不产生其他影响，称为开尔文表述。

36、1848年 开尔文提出热力学温标，指出绝对零度是温度的下限。

五、波动学（选做）：

33、17世纪，荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。

34、1690年，荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。

35、奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。

36、1864年，英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文，提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。

37、1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波的传播速度等于光速。

38、1894年，意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报，揭开无线电通信的新篇章。

39、1800年，英国物理学家赫歇耳发现红外线；

1801年，德国物理学家里特发现紫外线；

1895年，德国物理学家伦琴发现X射线（伦琴射线），并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。

六、光学（选做）：

40、1621年，荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。

41、1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。

42、1818年，法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。

43、1864年，英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波；

1887年，赫兹证实了电磁波的存在，光是一种电磁波

44、1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：

①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；

②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c不变。

45、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式：。

七、波粒二向性：

46、1900年，德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界；受其启发1905年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律，因此获得诺贝尔物理奖。

47、1922年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应，证实了光的粒子性。

48、1913年，丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱，为量子力学的发展奠定了基础。

49、1924年，法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性；

1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比，衍射现象影响小很多，大大地提高了分辨能力，质子显微镜的分辨本能更高。

八、原子物理学：

50、1858年，德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线——阴极射线（高速运动的电子流）。

51、1906年，英国物理学家汤姆生发现电子，获得诺贝尔物理学奖。

52、1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔奖。

53、1897年，汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型。

54、1909－1911年，英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m。

55、1885年，瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。

56、1913年，丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式；

57、1896年，法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构。

天然放射现象：有两种衰变（α、β），三种射线（α、β、γ），其中γ射线是衰变后新核处于激发态，向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。

58、1896年，在贝克勒尔的建议下，玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋（Po）镭（Ra）。

59、1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子，

并预言原子核内还有另一种粒子——中子。

60、1932年，卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子，获得诺贝尔物理奖。

61、1934年，约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发现了正电子和人工放射性同位素。

62、1939年12月，德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时，铀核发生裂变。63、1942年，在费米、西拉德等人领导下，美国建成第一个裂变反应堆（由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成）。

64、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹（聚变反应、热核反应）。人工控制核聚变的一个可能途径是：利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。

1964年提出夸克模型；

65、粒子分三大类：媒介子－传递各种相互作用的粒子，如：光子；

轻子－不参与强相互作用的粒子，如：电子、中微子；

强子－参与强相互作用的粒子，如：重子（质子、中子、超子）和介子评论(7)|18

2013-02-23 15:24蓝书仪|三级力学的发展史

物理学是研究物质及其行为和运动的科学。它是最早形成的自然科学之一，如果把天文学包括在内则有可能是名副其实历史最悠久的自然科学。最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理学》。形成物理学的元素主要来自对天文学、光学和力学的研究，而这些研究通过几何学的方法统合在一起形成了物理学。这些方法形成于古巴比和古希腊时期，当时的代表人物如数学家阿基米德和天文学家托勒密；随后这些学说被传入阿拉伯世界，并被当时的阿拉伯科学家海什木等人发展为更具有物理性和实验性的传统学说；最终这些学说传入了西欧，首先研究这些内容的学者代表人物是罗吉尔·培根。然而在当时的西方世界，哲学家们普遍认为这些学说在本质上是技术性的，从而一般没有察觉到它们所描述的内容反映着自然界中重要的哲学意义。而在古代中国和印度的科学史上，类似的研究数学的方法也在发展中。

在这一时代，包含着所谓“自然哲学”（即物理学）的哲学所集中研究的问题是，在基于亚里士多德学说的前提下试图对自然界中的现象发展出解释的手段（而不仅仅是描述性的）。根据亚里士多德以及其后苏格拉底的哲学，物体运动是因为运动是物体的基本自然属性之一。天体的运动轨迹是正圆的，这是因为完美的圆轨道运动被认为是神圣的天球领域中的物体运动的内在属性。冲力理论作为惯性与动量概念的原始祖先，同样来自于这些哲学传统，并在中世纪时由当时的哲学家菲洛彭洛斯、伊本·西那、布里丹等人发展。而古代中国和印度的物理传统也是具有高度的哲学性的。

力学的历史背景

力学是最原始的物理学分支之一，而最原始的力学则是静力学。静力学源于人类文明初期生产劳动中所使用的简单机械，如杠杆、滑轮、斜面等。古希腊人从大量的经验中了解到一些与静力学相关的基本概念和原理，如杠杆原理和阿基米德定律。但直至十六世纪后，资本主义的工业进步才真正开始为西方世界的自然科学研究创造物质条件，尤其于地理大发现时代航海业兴起，人类钻研观测天文学所花费的心力前所未有，其中以丹麦天文学家第谷·布拉赫和德国天文学家、数学家约翰内斯·开普勒为代表。对宇宙中天体的观测也成为了人类进一步研究力学运动的绝佳领域。1609和1619年，开普勒先后发现开普勒行星运动三大定律，总结了老师第谷毕生的观测数据。

伽利略的动力学

在十七世纪的欧洲，自然哲学家逐渐展开了一场针对中世纪经院哲学的进攻，他们持有的观点是，从力学和天文学研究抽象出的数学模型将适用于描述整个宇宙中的运动。被誉为“现代自然科学之父”的意大利（或按当时地理为托斯卡纳大公国）物理学家、数学家、天文学家伽利略·伽利莱就是这场转变中的****。伽利略所处的时代正值思想活跃的文艺复兴之后，在此之前列奥纳多·达芬奇所进行的物理实验、尼古拉斯·哥白尼的日心说以及弗朗西斯·培根提出的注重实验经验的科学方法论都是促使伽利略深入研究自然科学的重要因素，哥白尼的日心说更是直接推动了伽利略试图用数学对宇宙中天体的运动进行描述。伽利略意识到这种数学性描述的哲学价值，他注意到哥白尼对太阳、地球、月球和其他行星的运动所作的研究工作，并认为这些在当时看来相当激进的分析将有可能被用来证明经院哲学家们对自然界的描述与实际情形不符。伽利略进行了一系列力学实验阐述了他关于运动的一系列观点，包括借助斜面实验和自由落体实验批驳了亚里士多德认为落体速度和重量成正比的观点，还总结出了自由落体的距离与时间平方成正比的关系，以及著名的斜面理想实验来思考运动的问题。他在1632年出版的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中提到：“只要斜面延伸下去，球将无限地继续运动，而且不断加速，因为此乃运动着的重物的本质。”，这种思想被认为是惯性定律的前身。但真正的惯性概念则是由笛卡尔于1644年所完成，他明确地指出了“除非物体受到外因作用，否则将永远保持静止或运动状态”，而“所有的运动本质都是直线的”。

伽利略在天文学上最著名的贡献是于1609年改良了折射式望远镜，并借此发现了木星的四颗卫星、太阳黑子以及金星类似于月球的相。伽利略对自然科学的杰出贡献体现在他对力学实验的兴趣以及他用数学语言描述物体运动的方法，这为后世建立了一个基于实验研究的自然哲学传统。这个传统与培根的实验归纳的方法论一起，深刻影响了一批后世的自然科学家，包括意大利的埃万杰利斯塔·托里拆利、法国的马林·梅森和布莱兹·帕斯卡、荷兰的克里斯蒂安·惠更斯、英格兰的罗伯特·胡克和罗伯特·波义耳。

牛顿三大定律和万有引力定律?

艾萨克·牛顿

1687年，英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家艾萨克·牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书，这部里程碑式的著作标志着经典力学体系的正式建立。牛顿在人类历史上首次用一组普适性的基础数学原理——牛顿三大运动定律和万有引力定律——来描述宇宙间所有物体的运动。牛顿放弃了物体的运动轨迹是自然本性的观点（例如开普勒认为行星运动轨道本性就是椭圆的），相反，他指出，任何现在可观测到的运动、以及任何未来将发生的运动，都能够通过它们已知的运动状态、物体质量和外加作用力并使用相应原理进行数学推导计算得出。

伽利略、笛卡尔的动力学研究（“地上的”力学），以及开普勒和法国天文学家布里阿德在天文学领域的研究（“天上的”力学）都影响着牛顿对自然科学的研究。（布里阿德曾特别指出从太阳发出到行星的作用力应当与距离成平方反比关系，虽然他本人并不认为这种力真的存在）。1673年惠更斯独立提出了圆周运动的离心力公式（牛顿在1665年曾用数学手段得到类似公式），这使得在当时科学家能够普遍从开普勒第三定律推导出平方反比律。罗伯特·胡克、爱德蒙·哈雷等人由此考虑了在平方反比力场中物体运动轨道的形状，1684年哈雷向牛顿请教了这个问题，牛顿随后在一篇9页的论文（后世普遍称作《论运动》）中做了解答。在这篇论文中牛顿讨论了在有心平方反比力场中物体的运动，并推导出了开普勒行星运动三定律。其后牛顿发表了他的第二篇论文《论物体的运动》，在这篇论文中他阐述了惯性定律，并详细讨论了引力与质量成正比、与距离平方成反比的性质以及引力在全宇宙中的普遍性。这些理论最终都汇总到牛顿在1687年出版的《原理》一书中，牛顿在书中列出了公理形式的三大运动定律和导出的六个推论（推论1、2描述了力的合成和分解、运动叠加原理；推论3、4描述了动量守恒定律；推论5、6描述了伽利略相对性原理）。由此，牛顿统一了“天上的”和“地上的”力学，建立了基于三大运动定律的力学体系。

牛顿的原理（不包括他的数学处理方法）引起了欧洲大陆哲学家们的争议，他们认为牛顿的理论对物体运动和引力缺乏一个形而上学的解释从而是不可接受的。从1700年左右开始，大陆哲学和英国传统哲学之间产生的矛盾开始升级，裂痕开始增大，这主要是根源于牛顿与莱布尼兹各自的追随者就谁最先发展了微积分所展开的唇枪舌战。起初莱布尼兹的学说在欧洲大陆更占上风（在当时的欧洲，除了英国以外，其他地方都主要使用莱布尼兹的微积分符号），而牛顿个人则一直为引力缺乏一个哲学意义的解释而困扰，但他在笔记中坚持认为不再需要附加任何东西就可以推论出引力的实在性。十八世纪之后，大陆的自然哲学家逐渐接受了牛顿的这种观点，对于用数学描述的运动，开始放弃作出本体论的形而上学解释。

牛顿的绝对时空观?

牛顿的理论体系是建立在他的绝对时间和绝对空间的假设之上的，牛顿对时间和空间有着如下的理解：

“ 绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而在均匀地、与任何外界事物无关地流逝着。 ”

“ 绝对空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的。 ”

—牛顿， 《自然哲学的数学原理》

牛顿从绝对时空的假设进一步定义了“绝对运动”和“绝对静止”的概念，为了证明绝对运动的存在性，牛顿还在1689年构思了一个理想实验，即著名的水桶实验。在水桶实验中，一个注水的水桶起初保持静止。当它开始发生转动时，水桶中的水最初仍保持静止，但随后也会随着水桶一起转动，于是可以看到水渐渐地脱离其中心而沿桶壁上升形成凹状，直到最后和水桶的转速一致，水面相对静止。牛顿认为水面的升高显示了水脱离转轴的倾向，这种倾向不依赖于水相对周围物体的任何移动。牛顿的绝对时空观作为他理论体系的基础假设，却在其后的两百年间倍受质疑。特别是到了十九世纪末，奥地利物理学家恩斯特·马赫在他的《力学史评》中对牛顿的绝对时空观做出了尖锐的批判。评