我眼中的物理學(xué)

我眼中的物理學(xué)第1頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

總述物理學(xué)

是什么？即自然知識(shí)，注重研究物質(zhì)、能量、空間、時(shí)間

他是最古老的學(xué)術(shù)之一是自然科學(xué)中最基礎(chǔ)的學(xué)科之一第2頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月研究流程圖解

自然科學(xué)概論歷史科學(xué)方法神奇的現(xiàn)象第3頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物理學(xué)的起源

1.公元前600年以前公元前650-前550年，古希臘人發(fā)現(xiàn)摩擦琥珀可使之吸引輕物體，發(fā)現(xiàn)磁石吸鐵。泰勒斯首先記錄了這個(gè)現(xiàn)象。第4頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公元前221年，秦始皇統(tǒng)一中國(guó)度、量、衡，其進(jìn)位體制沿用到二十世紀(jì)。公元前二世紀(jì)，中國(guó)西漢記載用漏壺(刻漏)計(jì)時(shí)，水鐘使用更早。公元前二世紀(jì)，發(fā)明水鐘、水風(fēng)琴、壓縮空氣拋彈機(jī)(用于戰(zhàn)爭(zhēng))(埃及悌西比阿斯)。第5頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公元前一世紀(jì)，最先記載過(guò)磁鐵石的排斥作用和鐵屑實(shí)驗(yàn)(羅馬盧克萊修)。公元前31年，中國(guó)西漢時(shí)創(chuàng)用平向水輪，通過(guò)滑輪和皮帶推動(dòng)風(fēng)箱，用于煉鐵爐的鼓風(fēng)。第6頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月我們熟悉的物理學(xué)家1501-1650年1)哥白尼2)伽利略做自由落體的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)落體加速度與重量無(wú)關(guān)3)開(kāi)普勒

三大定律第7頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月哥白尼--日心說(shuō)開(kāi)普勒--三大定律第8頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物理百年回顧

人類(lèi)的生活在20世紀(jì)發(fā)生了翻天覆地的變化，其中物理學(xué)起了至關(guān)重要的作用；同時(shí)物理學(xué)本身在20世紀(jì)里也產(chǎn)生了令人難以置信的前進(jìn)。狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論，量子力學(xué)使物理學(xué)發(fā)生了革命性的變化；20世紀(jì)也出現(xiàn)了許多偉大的科學(xué)家：愛(ài)因斯坦、海森伯、薛定愕等等難以計(jì)數(shù)。第9頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1900--1909

1900年，瑞利發(fā)表適用于長(zhǎng)波范圍的黑體輻射公式。

1900年，普朗克（M．Plank，1858—1947）提出了符合整個(gè)波長(zhǎng)范圍的黑體輻射公式，開(kāi)用能量量子化假設(shè)從理論上導(dǎo)出了這個(gè)公式。

1900年，維拉爾德（P．Willard，1860一1934）發(fā)現(xiàn)γ射線。

1901年，考夫曼（W．Kaufmann，1871—1947）從鐳輻射測(cè)射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，從而發(fā)現(xiàn)電子質(zhì)量隨速度變化。

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1901年，理查森（O．W．Richardson，1879—1959）發(fā)現(xiàn)灼熱金屬表面的電子發(fā)射規(guī)律。后經(jīng)多年實(shí)驗(yàn)和理論研究，又對(duì)這一定律作進(jìn)一步修正1902年，勒納德從光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)得到光電效應(yīng)的基本規(guī)律：電子的最大速度與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，為愛(ài)因斯坦的光量子假說(shuō)提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1902年，吉布斯出版《統(tǒng)計(jì)力學(xué)的基本原理》，創(chuàng)立統(tǒng)計(jì)系綜理論。1903年，盧瑟福和索迪（F．Soddy，1877一1956）發(fā)表元素的嬗變理論

1905年，愛(ài)因斯坦（A．Einstein，1879—1955）發(fā)表關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的論文，并發(fā)表光量子假說(shuō)，解釋了光電效應(yīng)等現(xiàn)象。

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1905年，朗之萬(wàn)（P．Langevin，1872—1946）發(fā)表順磁性的經(jīng)典理論。1905年，愛(ài)因斯坦發(fā)表《關(guān)于運(yùn)動(dòng)媒質(zhì)的電動(dòng)力學(xué)》一文，首次提出狹義相對(duì)論的基本原理，發(fā)現(xiàn)質(zhì)能之間的相當(dāng)性。

1906年，愛(ài)因斯坦發(fā)表關(guān)于固體熱容的量子理論。

1907年，外斯（P．E．Weiss，1865—1940）發(fā)表鐵磁性的分子理論，提出磁疇假設(shè)。1908年，昂納斯（H．Kammerlingh—Onnes，1853—1926）液化了最后一種“永久氣體”氦。

第12頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1906—1917年，密立根（R．A．Millikan，1868—1953）測(cè)單個(gè)電子電荷值，前后歷經(jīng)11年，實(shí)驗(yàn)方法做過(guò)三次改革，做了上千次數(shù)據(jù)。

1909年，蓋革與馬斯登（E．Marsden）在盧瑟福的指導(dǎo)下，從實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)粒子碰撞金屬箔產(chǎn)生大角度散射，導(dǎo)致1911年盧瑟福提出有核原子模型的理論。這一理論于1913年為蓋革和馬斯登的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。

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1915年，愛(ài)因斯坦建立了廣義相對(duì)論。

1916年，密立根用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了愛(ài)因斯坦光電方程。

1916年，愛(ài)因斯坦根據(jù)量子躍遷概念推出普朗克輻射公式，同時(shí)提出了受激輻射理論，后發(fā)展為激光技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

1916年，德拜（P．J．W．Debye，1884—1966）提出X射線粉末衍射法。

1919年，愛(ài)丁頓（A．S．Eddington，1882—1944）等人在日食觀測(cè)中證實(shí)了愛(ài)因斯坦關(guān)于引力

使光線彎曲的預(yù)言。

1919年，阿斯頓（F．W．Aston，1877—1945）發(fā)明質(zhì)譜儀，為同位素的研究提供重要手段。

1919年，盧瑟福首次實(shí)現(xiàn)人工核反應(yīng)。

1919年，巴克豪森（H．G．Barkhausen）發(fā)現(xiàn)磁疇。第14頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1920--1929

1921年，瓦拉塞克發(fā)現(xiàn)鐵電性。

1922年，斯特恩（O．Stern，1888—1969）與蓋拉赫（W．Gerlach，1889—1979）使銀原子束穿過(guò)非均勻磁場(chǎng)，觀測(cè)到分立的磁矩，從而證實(shí)空間量子化理論。

1923年，康普頓（A．H．Compton，1892—1962）用光子和電子相互碰撞解釋X射線散射中波長(zhǎng)變長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，稱康普頓效應(yīng)。

1924年，德布羅意（L．deBroglie，1892—1987）提出微觀粒子具有波粒二象性的假設(shè)。

1924年，玻色（S．Bose，1894—1974）發(fā)表光子所服從的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，后經(jīng)愛(ài)因斯坦補(bǔ)充建立了玻色一愛(ài)因斯坦統(tǒng)計(jì)。

第15頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月神奇的物理現(xiàn)象【日暈】和彩虹一樣，日暈也是高空的太陽(yáng)光受到潮濕空氣（特別是冰晶）折射而形成的。有時(shí)環(huán)繞太陽(yáng)的兩個(gè)甚至更多個(gè)圈形或弧形日暈變得極亮，形成所謂的“幻日景象”。月亮和其它亮星，如金星，有時(shí)也會(huì)有光暈。第16頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月北極光

【北極光】在南半球產(chǎn)生的話也稱為南極光，太陽(yáng)風(fēng)穿過(guò)地球高空的大氣層，帶電粒子被激發(fā)，產(chǎn)生電磁風(fēng)暴和可見(jiàn)光，這便是極光。多見(jiàn)于兩極，春分秋分之時(shí)。第17頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第18頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月月亮彩虹

【月亮彩虹】彩虹是太陽(yáng)光受到空氣中小水珠折射引起的，尤其在雨后常見(jiàn)。而月亮彩虹則罕見(jiàn)得多，只有在滿月或臨近滿月之夜且月亮低垂之時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。一個(gè)欣賞月亮彩虹的勝地便是美國(guó)肯塔基州的坎伯蘭大瀑布，圖正是坎伯蘭的月亮彩虹之景。第19頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月乳狀云【乳狀云】這種形狀怪異的烏云總是預(yù)示著暴風(fēng)雨的即將來(lái)臨，更常見(jiàn)于雷暴雨前，我們至今無(wú)法完全破解它的形成秘密。第20頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小孔成像摩擦起電第21頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月包含學(xué)科應(yīng)用物理學(xué)物理學(xué)史電動(dòng)力學(xué)量子力學(xué)物理光學(xué)第22頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月研究領(lǐng)域力學(xué)電磁學(xué)粒子物理學(xué)熱學(xué)原子物理學(xué)第23頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思維方式定量vs定性定量定性第24頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月定量要求對(duì)物質(zhì)的組成以及在各物質(zhì)的含量問(wèn)題具體到數(shù)值，比較精確，曾被稱為精密科學(xué)第25頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月定性要求只是對(duì)物質(zhì)的組成有所了解僅僅涉及性質(zhì)，概念比較模糊，曾被稱為描述科學(xué)第26頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月定量必須將問(wèn)題數(shù)學(xué)化，通過(guò)數(shù)值結(jié)果直觀的比較得出研究意義比如拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的三架馬車(chē)，投資消費(fèi)出口必須說(shuō)把這三者的和看做100，投資占30，消費(fèi)25，出口45第27頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月定性將問(wèn)題的性質(zhì)闡明但不能量化，就是不能建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行量化研究比如對(duì)醉駕的研究，就屬于定性研究，不能描述一個(gè)人的醉駕程度0--100，只能說(shuō)是否醉駕，而不能給出一個(gè)量化的東西，去進(jìn)一步深入研究