物理学史论文3000字素材高中

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建议你先搜索经典物理学家，最好选些个性点的，避开大家都会选择的那些名人，然后再搜索该人的一些事迹，成功人总是有一些让你触动的东西，然后先摆他的事迹，然后加上你的理解、感触

唉呀妈呀，一群苦逼娃，加上我一个，俺也是高一四班的……

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我的物理，我的大学 在南京大学已经学习与生活了近一个学期，是时候对自己的选择：南京大学物理学院作一次回顾、反思与展望了。虽然之前也写过类似的文章，但我总觉得不是特别深刻，因此我觉得这篇论文来得正是时候。 上了大学以后，回想起自己在中学时的某些想法，觉得自己挺可笑的。由于中学时老师讲的内容大多都是一听就懂的，考试成绩离满分也没多远，于是那时的我便自以为是的以为：物理不过如此。在中学开始的一段时间里，我都是抱着这样一种想法去学物理的，现在想起来真是唉，无地自容啊，真的挺丢人的。但很快，事情有了转变：我参加了物理竞赛。记得物理竞赛的第一次选拔考试结束后，我彻底懵了：平时那么简单的物理怎么突然变得这么难？这太不可思议了。后来，通过物理竞赛的学习，我终于认识到，物理并不是像我想象的那么简单。从那时起，我开始怀着一颗虔诚的心去学习物理、认识物理。而我发现，我越是虔诚地去学习，我越是会感受到物理的深邃与广博，即便是我以前所认为的那些简单到不能再简单的物理知识也有它们自身独特的魅力，这让我不得不重新审视那些“最简单知识”。于是，我便萌生了到大学学习物理的想法。或许是巧合吧，我理想中的大学--南大的物理在全国是那种“我称第二，没人敢称第一”的“大牛”，这更坚定了我的这一想法。于是在高考结束以后，我便开始努力去说服我的家人让我学习物理（我父母当时倾向于让我学工科），最终，我如愿以偿地来到了南大物理学院。 来到南大物理学院以后，我大致经历了四个情感阶段：兴奋、失落、振作与平和。初来到南京大学物理学院这个大家庭，受到学长学姐的热情欢迎难免会有一点激动 ，再加上就要开始的军训心中也有一点期待，这便造成了开学初的兴奋。军训结束后，我们开始上课，这时失落便出现了。当我发现这里的所有人都是那么厉害时，我迷茫了，我失落了。当你从一个高中的精英，突然变成一个再普通不过的人，我想任何人都会有这种失落感，甚至有些人会自暴自弃，埋怨“既生瑜，何生亮”，而且“亮”还这么多。或许在我心底深处也有过这种想法，但当我想明白一个再简单不过的问题之后，我便想开了：到南大物理学院来的怎么可能都是“废柴”？南大物理学院的名头可不是吹出来的！于是，我不再失落，不再沉沦，因为我意识到只要我比他人早一步振作，我就可以领先他人一步。从阅读会员限时特惠 7大会员特权立即尝鲜那时开始，我步入了一个新的境界--平和。不知是哪位哲人说过，世间一切暴戾，唯平和化之。是啊，我们不可能让世间的一切都遂我们的心，但我们却能以一种最平和的心去对待这世间的一切，而只要我们这样做了，我们便可适应这世间的一切，也就取得了前进的通行证。 大学的八分之一便已丰富如斯，整个大学生活又将如何呢？我很期待。 对未来三年，我是这样规划的。首先，在讲大二之前我先谈谈大一暑假。这个暑假我不会浪费，我会尽自己可能参加暑期社会实践活动。当然这不仅仅是为了学分，更重要的是实践带来的经验与教训。接下来是大二，在大二时，我们的课程难度相对与答疑将有大幅度的增加，因此，科学的生活学习习惯就显得尤为重要。而这些都应该是在大一就培养起来的。大三、大四或许是整个大学生活中最辛苦的时期，在这一阶段，我们不仅要学习大量专业课，而且还要思考大学毕业后的“出路”。这就意味着我们在面对巨大学习压力的同时还要面对即将毕业的压力，如何平衡这两方面的压力就成了这一时期的主要任务。而在我看来，重要的认识平和的心态，当然前提是有足够的能力。 下面我来谈谈学习《物理学史》这门课的感受吧。 首先毫无疑问，这是一门很有必要的课，试想一下，一个物理专业毕业的南大学子连基本的物理学史都不知道，还能叫学过物理吗？其次，这也是一门很有意思的课，我们可以从中了解很多名人的轶事，包括他们的成才、成名经历，这对我们树立正确的人生观、世界观是大有裨益的。总之，学习这门课对我们来说是绝对不会错的。 以上便是目前我的回顾、思考与展望，若有不当之处，还请钟老师批评指正，谢谢。

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发展史 经典物理与近代物理 第一，立足于牛顿力学的经典物理学和经典自然科学在很在程度上是关于自然事物，自然属性，自然过程和自然界规律性的知识，但它往往没有对这些事物，属性，过程和规律性的机制(道理)从因果性上作出解释;近代自然科学所能做到的或应当做到的，则是依据于对微观过程的了解，解决这些"为什么"的问题 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 第一章 发展中的物理学 1 相对论 相对论是现代物理学的重要基石它的建立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 2 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，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 3 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，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 4 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 5 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 6 科学的体制化 近代物理学的基础工程学科化这种趋势，当然是由围绕科学的新的社会状况的出现所形成和促进的 7 物理学在地理上的扩大 物理学的变迁，同时也伴有物理学在地理上扩大俄国(苏联)，美国，日本，中国及欧洲，亚洲，非洲物理学在地理上的扩大，必将会进一步扩大在进行尖端物理学研究，所以，没有理由认为这些国家将来不会产生真正的物理学研究 8 研究技术化 可以把这一趋势同由物理学所支撑着的各种各样新技术所持有的可能性相结合，看作是社会进步的一个标志 第二章节近代物理学的序幕 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 JJ汤姆生对电子研究 ⒈定性研究:JJ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JJ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 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 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 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" 机械波的波动方程与电磁波的波动方程 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 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 1861年，英国物理学家麦克斯韦总结前人的实验规律基础上，推导真空中电磁波的波动方程，其一维形式的真空波动方程为: 迈克耳逊―莫雷实验 波动理论假定了真空中充满以太，光相对于以太的速度C传播，地球上的观察者所测到真空中光速的数值将是多大呢 如果认为地球运动时以太完全没有被带动，地球上测到的真空光速应该是光对以太的速度与地球相对于以太速度的矢量差，为了能够显示出光相对于地球的传播速度不同于C，迈克耳逊设计了一个十分巧妙的实验 在迈克耳逊最初装置中，采用地球公转速度可得04个条纹，这是一个很小的效应，但他的仪器装置观察到的只是02个条纹的变动，即使进一步改进，结果都没有观察到条纹的移动 洛伦兹等人的贡献 斐兹杰惹于1889年，洛伦兹于1892年先后独立地提出了著名的洛伦兹―斐兹杰惹收缩假定他们都承认以太的存在，在以太中静止的一个长为L的物体，当它沿长度方向相对于以太速率V运动时，将缩短到 爱因斯坦与狭义相对论 将相对性原理应用于电磁理论，如果认为电磁场的麦克斯韦方程组是正确的(方程组中真空中光速C的普适常数出现)则必须同时承认真空中光速C对所有惯性系相同，与波源的运动无关然而，这却是于牛顿力学不相等的在牛顿力学中，速度总是相对于一定的参考系，不允许在动力学方程中出现普适的速度 广义相对论的建立 狭义相对论建立之后，爱因斯坦并没有止步，他认为狭义相对论还有许多问题没有解决，例如:为什么惯性质量随能量变化 为什么一切物体在引力场中下落都具有同样的加速度 1916年，爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》，对广义相对论的研究作了全面的总结在论文中，爱因斯坦证明了牛顿理论可以作为相对论引力理论的第一级近似，并且组给出了谱线红移，光线弯曲，行星轨道近日点进动的理论预言 爱因斯坦的成功分析 兼收并蓄 敢于创新，突破常规精神 哲学修养 美发射探测卫星 验证88年前爱因斯坦的预言 第四章 量子力学的发展 一 黑体辐射的研究 1859年 基尔霍夫物体热辐射的发射本领e(v，T)和吸收本领a(v，T)的比值都相等，并等于该温度下黑体对同一波长的辐射度 1879年 斯特潘根据实验总结出黑体辐射总能量与黑体温度四次方成正比的关系 1893年 维恩经验式子 1900年 瑞利 为了解决上述困难，普朗克利用内插法，将适用于短波的维恩公式和适用于长波的瑞利―金斯公式衔接起来在1900年提出了一个新的公式 普朗克与统一思想的波动 普朗克对量子论的研究工作中犹豫徘徊，畏缩不前的主要原因是物理学的统一性问题，即如何对量子论的解释 玻尔理论的形成 光谱 卢瑟福 量子理论 玻尔理论 1913年《原子构造和分子构造》 提出了两条基本假设:定态，跃迁 1914年，夫兰克和G赫兹以能量分立的指导思想，进行电子与原子的碰撞实验设计他们利用慢电子与稀薄水银蒸气碰撞方法，来确定银原子的激发电位或电离电位从而证实原子只能处在一定的分立能量状态当中由此突破了"自然无飞跃"能量连续性的经典物理观点这个实验成为玻尔原子理论的一个重要证据之一， 1918年，玻尔为了解释谱线强度这一当时原子理论无法解决的难题，提出了协调经典物理理论与微观量子理论之间相互关系的对应原理 玻尔的直觉与创新研究方法 玻尔的科研思想与他的直觉相联系在一起，他从不畏缩不前，也不遵循所谓严格的逻辑道路的方法玻尔灵活的思维特点与思想方法在今天已成为越来越多的人所理解和赏识 量子力学的建立 1924年泡利提出不相容原理这个原理促使乌伦贝克和高斯密特，在1925年提出电子自旋的设想从而使长期得不到解释的光谱精细结构，反常塞曼效应和斯特恩―盖拉赫实验等难题迎刃而解同年，海森伯创立了阵矩力学，使量子理论登上了一个新的台阶1923年德布罗意提出物质波假设，导致了薛定谔在1926年以波动方程的形式建立了新的量子理论不久薛定谔证明，这两种量子理论是完全等价的，只不过形式不同罢了1928年狄拉克提出电子的相对论性运动方程――狄拉克方程，奠定了相对论性量子力学的基础 第五章中国物理学者在近代物理学发展中贡献 一 出国留学 中国学者出国留学可追溯到，在19世纪中叶，清朝赴欧留学得就达一百多人清朝洋务活动的"求强"，"求富"过程中，为训练新式陆海军和创办近代军事工业和民安企业，曾陆续派出许多学生到各国求学在1862―1900年间，有几百人，以官费，自费出国游学，但主要是学习语言，驾驶，架线，电工，炮术，造船，铸造，采矿，机织等实用技术和军事技术，当时不可能也没有眼光派学生去学习数理化基础学科 二 物理学教育的发展 在1895年和1897年分别创办了天津西学堂和上海南洋公学中西学堂分设头等学堂，二等学堂，前者相当于大学 1898年创办的京师在大学堂， 三 研究机构的建立 1928年3月在上海成立国立理化实业研究所，同年6月中央研究院创立，同年11月理化实业研究所之一部分改名为物理学研究所，隶属中央研究院 1929年9月在北平建立了北平研究院 20世纪20年代末，国家批准有条件大学设立研究部，在教学同时开展科学研究 四 中国物理学会 中国物理学会成立于1932年，它是中国物理学教学，研究发展的必然结果，截止1932年左右，物理学工作者约300人左右 中国物理学报于1933年创刊在1933―1935年出版了第一卷共三期，至1950年共出版了七卷该学报以外文(主要为英文，个别为法文，德文)发表，附以中文摘要它在国内外学术交流中起到了很好的作用 五 国外物理学家对我国近代物理学发展得作用 1 国外物理学家对我国物理学者得培养与帮助我国许多物理学家都得到了国外著名物理学者的培养 2 国外物理学家来华讲学极大地促进了我国物理学的发展1921年蔡元培和夏元0访问爱因斯坦，并邀请他来中国讲学 朗之万于1931年底来华讲学1937年5月31日至6月4日，玻尔来华进行了讲学 六 我国物理学者在近代物理学中得主要贡献 吴有训在美国研究Compton效应著称，他的关于Compton效应中变线与不变线的能量分布比率的两篇实验论文，确凿地证明了Compton效应的存在，丰富的和发展了Compton工作，并加速国际学术界对Compton效应的认识吴有训回国后，或独自或带领研究生继续从事有关的研究 赵忠尧在研究硬射线的吸收系数及其散射的实验中，最早观察到正负电子对的产生和湮没现象 萨本栋在30年代关于三相电路并矢代数的研究，是属于数学，物理和电机的三角地带，被美国电气工程师学会评为1937年度"理论和研究最佳文章荣获"40年代萨本栋从事交流电机研究，以标么值系统分析交流电机问题他根据在厦门大学和美国讲课的素材编写的《交流电机基础》一书，被英国，美各国高等院采作教材开创了中国科学家编写的教材被国外采用的先例 1949年，张文裕在吸收介子的云室研究中，发现了子和子辐射现象，开拓了奇异原子物理研究的新领域国际上曾称此二发现为"张辐射"和"张原子" 黄昆在1947年发现了后来被称为"黄散射"，即固体中杂质缺陷导致X光漫散射，它直接有效地成为研究晶体微观缺陷的手段1950年，黄昆和(李爱扶)共同提出了多声子辐射和无辐射跃迁的量子理论，在国际上被称为黄理论1947-1951年间，黄昆与合著《晶格动力学》一书，它成为该领域的一本基本理论著作而在国际上享有盛名 谢玉铭于1932-1934年间在美国与WVHouston合作研究氢原子光谱Balmer系的精细结构，发现了在40年代后期才得以肯定的"Lamb"移位，并提出了40年代后期有关重整化理论的发展方向相同的大胆建议WELamb于1947-1948年间所作的类似实验及发现而获得1995年诺贝尔物理学奖 宇宙起源及超导体材料的研究 量子力学中的，量子密码学，量子计算机，等等和量子有关的分学科 往更小和更大的方面发展。 更小---了解物质的构成，看看夸克是否可以再分。 更大---了解宇宙了！宇宙物理学 外星人的存在与否

我的物理，我的大学 在南京大学已经学习与生活了近一个学期，是时候对自己的选择：南京大学物理学院作一次回顾、反思与展望了。虽然之前也写过类似的文章，但我总觉得不是特别深刻，因此我觉得这篇论文来得正是时候。 上了大学以后，回想起自己在中学时的某些想法，觉得自己挺可笑的。由于中学时老师讲的内容大多都是一听就懂的，考试成绩离满分也没多远，于是那时的我便自以为是的以为：物理不过如此。在中学开始的一段时间里，我都是抱着这样一种想法去学物理的，现在想起来真是唉，无地自容啊，真的挺丢人的。但很快，事情有了转变：我参加了物理竞赛。记得物理竞赛的第一次选拔考试结束后，我彻底懵了：平时那么简单的物理怎么突然变得这么难？这太不可思议了。后来，通过物理竞赛的学习，我终于认识到，物理并不是像我想象的那么简单。从那时起，我开始怀着一颗虔诚的心去学习物理、认识物理。而我发现，我越是虔诚地去学习，我越是会感受到物理的深邃与广博，即便是我以前所认为的那些简单到不能再简单的物理知识也有它们自身独特的魅力，这让我不得不重新审视那些“最简单知识”。于是，我便萌生了到大学学习物理的想法。或许是巧合吧，我理想中的大学--南大的物理在全国是那种“我称第二，没人敢称第一”的“大牛”，这更坚定了我的这一想法。于是在高考结束以后，我便开始努力去说服我的家人让我学习物理（我父母当时倾向于让我学工科），最终，我如愿以偿地来到了南大物理学院。 来到南大物理学院以后，我大致经历了四个情感阶段：兴奋、失落、振作与平和。初来到南京大学物理学院这个大家庭，受到学长学姐的热情欢迎难免会有一点激动 ，再加上就要开始的军训心中也有一点期待，这便造成了开学初的兴奋。军训结束后，我们开始上课，这时失落便出现了。当我发现这里的所有人都是那么厉害时，我迷茫了，我失落了。当你从一个高中的精英，突然变成一个再普通不过的人，我想任何人都会有这种失落感，甚至有些人会自暴自弃，埋怨“既生瑜，何生亮”，而且“亮”还这么多。或许在我心底深处也有过这种想法，但当我想明白一个再简单不过的问题之后，我便想开了：到南大物理学院来的怎么可能都是“废柴”？南大物理学院的名头可不是吹出来的！于是，我不再失落，不再沉沦，因为我意识到只要我比他人早一步振作，我就可以领先他人一步。从阅读会员限时特惠 7大会员特权立即尝鲜那时开始，我步入了一个新的境界--平和。不知是哪位哲人说过，世间一切暴戾，唯平和化之。是啊，我们不可能让世间的一切都遂我们的心，但我们却能以一种最平和的心去对待这世间的一切，而只要我们这样做了，我们便可适应这世间的一切，也就取得了前进的通行证。 大学的八分之一便已丰富如斯，整个大学生活又将如何呢？我很期待。 对未来三年，我是这样规划的。首先，在讲大二之前我先谈谈大一暑假。这个暑假我不会浪费，我会尽自己可能参加暑期社会实践活动。当然这不仅仅是为了学分，更重要的是实践带来的经验与教训。接下来是大二，在大二时，我们的课程难度相对与答疑将有大幅度的增加，因此，科学的生活学习习惯就显得尤为重要。而这些都应该是在大一就培养起来的。大三、大四或许是整个大学生活中最辛苦的时期，在这一阶段，我们不仅要学习大量专业课，而且还要思考大学毕业后的“出路”。这就意味着我们在面对巨大学习压力的同时还要面对即将毕业的压力，如何平衡这两方面的压力就成了这一时期的主要任务。而在我看来，重要的认识平和的心态，当然前提是有足够的能力。 下面我来谈谈学习《物理学史》这门课的感受吧。 首先毫无疑问，这是一门很有必要的课，试想一下，一个物理专业毕业的南大学子连基本的物理学史都不知道，还能叫学过物理吗？其次，这也是一门很有意思的课，我们可以从中了解很多名人的轶事，包括他们的成才、成名经历，这对我们树立正确的人生观、世界观是大有裨益的。总之，学习这门课对我们来说是绝对不会错的。 以上便是目前我的回顾、思考与展望，若有不当之处，还请钟老师批评指正，谢谢。

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我的物理，我的大学 在南京大学已经学习与生活了近一个学期，是时候对自己的选择：南京大学物理学院作一次回顾、反思与展望了。虽然之前也写过类似的文章，但我总觉得不是特别深刻，因此我觉得这篇论文来得正是时候。 上了大学以后，回想起自己在中学时的某些想法，觉得自己挺可笑的。由于中学时老师讲的内容大多都是一听就懂的，考试成绩离满分也没多远，于是那时的我便自以为是的以为：物理不过如此。在中学开始的一段时间里，我都是抱着这样一种想法去学物理的，现在想起来真是唉，无地自容啊，真的挺丢人的。但很快，事情有了转变：我参加了物理竞赛。记得物理竞赛的第一次选拔考试结束后，我彻底懵了：平时那么简单的物理怎么突然变得这么难？这太不可思议了。后来，通过物理竞赛的学习，我终于认识到，物理并不是像我想象的那么简单。从那时起，我开始怀着一颗虔诚的心去学习物理、认识物理。而我发现，我越是虔诚地去学习，我越是会感受到物理的深邃与广博，即便是我以前所认为的那些简单到不能再简单的物理知识也有它们自身独特的魅力，这让我不得不重新审视那些“最简单知识”。于是，我便萌生了到大学学习物理的想法。或许是巧合吧，我理想中的大学--南大的物理在全国是那种“我称第二，没人敢称第一”的“大牛”，这更坚定了我的这一想法。于是在高考结束以后，我便开始努力去说服我的家人让我学习物理（我父母当时倾向于让我学工科），最终，我如愿以偿地来到了南大物理学院。 来到南大物理学院以后，我大致经历了四个情感阶段：兴奋、失落、振作与平和。初来到南京大学物理学院这个大家庭，受到学长学姐的热情欢迎难免会有一点激动 ，再加上就要开始的军训心中也有一点期待，这便造成了开学初的兴奋。军训结束后，我们开始上课，这时失落便出现了。当我发现这里的所有人都是那么厉害时，我迷茫了，我失落了。当你从一个高中的精英，突然变成一个再普通不过的人，我想任何人都会有这种失落感，甚至有些人会自暴自弃，埋怨“既生瑜，何生亮”，而且“亮”还这么多。或许在我心底深处也有过这种想法，但当我想明白一个再简单不过的问题之后，我便想开了：到南大物理学院来的怎么可能都是“废柴”？南大物理学院的名头可不是吹出来的！于是，我不再失落，不再沉沦，因为我意识到只要我比他人早一步振作，我就可以领先他人一步。从阅读会员限时特惠 7大会员特权立即尝鲜那时开始，我步入了一个新的境界--平和。不知是哪位哲人说过，世间一切暴戾，唯平和化之。是啊，我们不可能让世间的一切都遂我们的心，但我们却能以一种最平和的心去对待这世间的一切，而只要我们这样做了，我们便可适应这世间的一切，也就取得了前进的通行证。 大学的八分之一便已丰富如斯，整个大学生活又将如何呢？我很期待。 对未来三年，我是这样规划的。首先，在讲大二之前我先谈谈大一暑假。这个暑假我不会浪费，我会尽自己可能参加暑期社会实践活动。当然这不仅仅是为了学分，更重要的是实践带来的经验与教训。接下来是大二，在大二时，我们的课程难度相对与答疑将有大幅度的增加，因此，科学的生活学习习惯就显得尤为重要。而这些都应该是在大一就培养起来的。大三、大四或许是整个大学生活中最辛苦的时期，在这一阶段，我们不仅要学习大量专业课，而且还要思考大学毕业后的“出路”。这就意味着我们在面对巨大学习压力的同时还要面对即将毕业的压力，如何平衡这两方面的压力就成了这一时期的主要任务。而在我看来，重要的认识平和的心态，当然前提是有足够的能力。 下面我来谈谈学习《物理学史》这门课的感受吧。 首先毫无疑问，这是一门很有必要的课，试想一下，一个物理专业毕业的南大学子连基本的物理学史都不知道，还能叫学过物理吗？其次，这也是一门很有意思的课，我们可以从中了解很多名人的轶事，包括他们的成才、成名经历，这对我们树立正确的人生观、世界观是大有裨益的。总之，学习这门课对我们来说是绝对不会错的。 以上便是目前我的回顾、思考与展望，若有不当之处，还请钟老师批评指正，谢谢。

发展史 经典物理与近代物理 第一，立足于牛顿力学的经典物理学和经典自然科学在很在程度上是关于自然事物，自然属性，自然过程和自然界规律性的知识，但它往往没有对这些事物，属性，过程和规律性的机制(道理)从因果性上作出解释;近代自然科学所能做到的或应当做到的，则是依据于对微观过程的了解，解决这些"为什么"的问题 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 第一章 发展中的物理学 1 相对论 相对论是现代物理学的重要基石它的建立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 2 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，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 3 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，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 4 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 5 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 6 科学的体制化 近代物理学的基础工程学科化这种趋势，当然是由围绕科学的新的社会状况的出现所形成和促进的 7 物理学在地理上的扩大 物理学的变迁，同时也伴有物理学在地理上扩大俄国(苏联)，美国，日本，中国及欧洲，亚洲，非洲物理学在地理上的扩大，必将会进一步扩大在进行尖端物理学研究，所以，没有理由认为这些国家将来不会产生真正的物理学研究 8 研究技术化 可以把这一趋势同由物理学所支撑着的各种各样新技术所持有的可能性相结合，看作是社会进步的一个标志 第二章节近代物理学的序幕 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 JJ汤姆生对电子研究 ⒈定性研究:JJ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JJ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 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 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 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" 机械波的波动方程与电磁波的波动方程 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 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 1861年，英国物理学家麦克斯韦总结前人的实验规律基础上，推导真空中电磁波的波动方程，其一维形式的真空波动方程为: 迈克耳逊―莫雷实验 波动理论假定了真空中充满以太，光相对于以太的速度C传播，地球上的观察者所测到真空中光速的数值将是多大呢 如果认为地球运动时以太完全没有被带动，地球上测到的真空光速应该是光对以太的速度与地球相对于以太速度的矢量差，为了能够显示出光相对于地球的传播速度不同于C，迈克耳逊设计了一个十分巧妙的实验 在迈克耳逊最初装置中，采用地球公转速度可得04个条纹，这是一个很小的效应，但他的仪器装置观察到的只是02个条纹的变动，即使进一步改进，结果都没有观察到条纹的移动 洛伦兹等人的贡献 斐兹杰惹于1889年，洛伦兹于1892年先后独立地提出了著名的洛伦兹―斐兹杰惹收缩假定他们都承认以太的存在，在以太中静止的一个长为L的物体，当它沿长度方向相对于以太速率V运动时，将缩短到 爱因斯坦与狭义相对论 将相对性原理应用于电磁理论，如果认为电磁场的麦克斯韦方程组是正确的(方程组中真空中光速C的普适常数出现)则必须同时承认真空中光速C对所有惯性系相同，与波源的运动无关然而，这却是于牛顿力学不相等的在牛顿力学中，速度总是相对于一定的参考系，不允许在动力学方程中出现普适的速度 广义相对论的建立 狭义相对论建立之后，爱因斯坦并没有止步，他认为狭义相对论还有许多问题没有解决，例如:为什么惯性质量随能量变化 为什么一切物体在引力场中下落都具有同样的加速度 1916年，爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》，对广义相对论的研究作了全面的总结在论文中，爱因斯坦证明了牛顿理论可以作为相对论引力理论的第一级近似，并且组给出了谱线红移，光线弯曲，行星轨道近日点进动的理论预言 爱因斯坦的成功分析 兼收并蓄 敢于创新，突破常规精神 哲学修养 美发射探测卫星 验证88年前爱因斯坦的预言 第四章 量子力学的发展 一 黑体辐射的研究 1859年 基尔霍夫物体热辐射的发射本领e(v，T)和吸收本领a(v，T)的比值都相等，并等于该温度下黑体对同一波长的辐射度 1879年 斯特潘根据实验总结出黑体辐射总能量与黑体温度四次方成正比的关系 1893年 维恩经验式子 1900年 瑞利 为了解决上述困难，普朗克利用内插法，将适用于短波的维恩公式和适用于长波的瑞利―金斯公式衔接起来在1900年提出了一个新的公式 普朗克与统一思想的波动 普朗克对量子论的研究工作中犹豫徘徊，畏缩不前的主要原因是物理学的统一性问题，即如何对量子论的解释 玻尔理论的形成 光谱 卢瑟福 量子理论 玻尔理论 1913年《原子构造和分子构造》 提出了两条基本假设:定态，跃迁 1914年，夫兰克和G赫兹以能量分立的指导思想，进行电子与原子的碰撞实验设计他们利用慢电子与稀薄水银蒸气碰撞方法，来确定银原子的激发电位或电离电位从而证实原子只能处在一定的分立能量状态当中由此突破了"自然无飞跃"能量连续性的经典物理观点这个实验成为玻尔原子理论的一个重要证据之一， 1918年，玻尔为了解释谱线强度这一当时原子理论无法解决的难题，提出了协调经典物理理论与微观量子理论之间相互关系的对应原理 玻尔的直觉与创新研究方法 玻尔的科研思想与他的直觉相联系在一起，他从不畏缩不前，也不遵循所谓严格的逻辑道路的方法玻尔灵活的思维特点与思想方法在今天已成为越来越多的人所理解和赏识 量子力学的建立 1924年泡利提出不相容原理这个原理促使乌伦贝克和高斯密特，在1925年提出电子自旋的设想从而使长期得不到解释的光谱精细结构，反常塞曼效应和斯特恩―盖拉赫实验等难题迎刃而解同年，海森伯创立了阵矩力学，使量子理论登上了一个新的台阶1923年德布罗意提出物质波假设，导致了薛定谔在1926年以波动方程的形式建立了新的量子理论不久薛定谔证明，这两种量子理论是完全等价的，只不过形式不同罢了1928年狄拉克提出电子的相对论性运动方程――狄拉克方程，奠定了相对论性量子力学的基础 第五章中国物理学者在近代物理学发展中贡献 一 出国留学 中国学者出国留学可追溯到，在19世纪中叶，清朝赴欧留学得就达一百多人清朝洋务活动的"求强"，"求富"过程中，为训练新式陆海军和创办近代军事工业和民安企业，曾陆续派出许多学生到各国求学在1862―1900年间，有几百人，以官费，自费出国游学，但主要是学习语言，驾驶，架线，电工，炮术，造船，铸造，采矿，机织等实用技术和军事技术，当时不可能也没有眼光派学生去学习数理化基础学科 二 物理学教育的发展 在1895年和1897年分别创办了天津西学堂和上海南洋公学中西学堂分设头等学堂，二等学堂，前者相当于大学 1898年创办的京师在大学堂， 三 研究机构的建立 1928年3月在上海成立国立理化实业研究所，同年6月中央研究院创立，同年11月理化实业研究所之一部分改名为物理学研究所，隶属中央研究院 1929年9月在北平建立了北平研究院 20世纪20年代末，国家批准有条件大学设立研究部，在教学同时开展科学研究 四 中国物理学会 中国物理学会成立于1932年，它是中国物理学教学，研究发展的必然结果，截止1932年左右，物理学工作者约300人左右 中国物理学报于1933年创刊在1933―1935年出版了第一卷共三期，至1950年共出版了七卷该学报以外文(主要为英文，个别为法文，德文)发表，附以中文摘要它在国内外学术交流中起到了很好的作用 五 国外物理学家对我国近代物理学发展得作用 1 国外物理学家对我国物理学者得培养与帮助我国许多物理学家都得到了国外著名物理学者的培养 2 国外物理学家来华讲学极大地促进了我国物理学的发展1921年蔡元培和夏元0访问爱因斯坦，并邀请他来中国讲学 朗之万于1931年底来华讲学1937年5月31日至6月4日，玻尔来华进行了讲学 六 我国物理学者在近代物理学中得主要贡献 吴有训在美国研究Compton效应著称，他的关于Compton效应中变线与不变线的能量分布比率的两篇实验论文，确凿地证明了Compton效应的存在，丰富的和发展了Compton工作，并加速国际学术界对Compton效应的认识吴有训回国后，或独自或带领研究生继续从事有关的研究 赵忠尧在研究硬射线的吸收系数及其散射的实验中，最早观察到正负电子对的产生和湮没现象 萨本栋在30年代关于三相电路并矢代数的研究，是属于数学，物理和电机的三角地带，被美国电气工程师学会评为1937年度"理论和研究最佳文章荣获"40年代萨本栋从事交流电机研究，以标么值系统分析交流电机问题他根据在厦门大学和美国讲课的素材编写的《交流电机基础》一书，被英国，美各国高等院采作教材开创了中国科学家编写的教材被国外采用的先例 1949年，张文裕在吸收介子的云室研究中，发现了子和子辐射现象，开拓了奇异原子物理研究的新领域国际上曾称此二发现为"张辐射"和"张原子" 黄昆在1947年发现了后来被称为"黄散射"，即固体中杂质缺陷导致X光漫散射，它直接有效地成为研究晶体微观缺陷的手段1950年，黄昆和(李爱扶)共同提出了多声子辐射和无辐射跃迁的量子理论，在国际上被称为黄理论1947-1951年间，黄昆与合著《晶格动力学》一书，它成为该领域的一本基本理论著作而在国际上享有盛名 谢玉铭于1932-1934年间在美国与WVHouston合作研究氢原子光谱Balmer系的精细结构，发现了在40年代后期才得以肯定的"Lamb"移位，并提出了40年代后期有关重整化理论的发展方向相同的大胆建议WELamb于1947-1948年间所作的类似实验及发现而获得1995年诺贝尔物理学奖 宇宙起源及超导体材料的研究 量子力学中的，量子密码学，量子计算机，等等和量子有关的分学科 往更小和更大的方面发展。 更小---了解物质的构成，看看夸克是否可以再分。 更大---了解宇宙了！宇宙物理学 外星人的存在与否

物理学史论文3000字高中

高中物理教学中引入物理学史初探刘志男　　高中物理课程标准中明确提出，高中物理教学旨在进一步提高学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生，使学生通过高中物理的学习逐步养成科学方法、科学态度、科学思维习惯、科学世界观，引导学生认识科学和技术的差别、科学技术对社会的影响、技术对环境的影响，强调认识和领悟科学的本质、科学与人文的关系，培养学生的社会责任感等。　　物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。任何一个具体的物理知识和理论体系都是汇集许多人的研究成果而建立起来的，常常是几十年、甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步，它包含着认识论和方####的因素，包含着探索者的艰辛与悲欢，又体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辨证统一，因而也包含着丰富的“教书育人”的教育因素，因此，在高中物理教学中引入物理学史教育具有非常重要的意义。　　一、有助于培养良好的物理学习品质　　英国哲学家培根在四百多年前提出了一句“知识就是力量”的名言，近代自然科学已经一步步向世人显示了这句名言的真理性。这位哲人还提出一句关于知识的名言:“读史使人明智。”只有当学生对学习的知识有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。　　这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中。把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。例如，牛顿是举世公认的伟大科学家，在高一一开始以专题讲座的形式，介绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。　　因此，物理学史能告诉学生物理学思想的逻辑行程和历史行程，让学生理解物理学的本身。只有了解了物理学家探索物理世界所具有的科学思想、科学品质和科学精神，并像他们那样去对待自己的工作、生活、科研，形成科学的情感、态度和价值观，才算真正懂得了物理学知识。　　同时，通过对物理学史的回顾，使学生消除对已有物理知识来源的神秘感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。因此，了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性，这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。同时，物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁，利赫曼为引雷电而捐躯，居里夫人为研制放射性而作出了巨大的牺牲，法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘“平民法拉第”，亚里士多德富有批判和怀疑精神等。这些科学家不畏艰险，不惜生命，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神，为以后的学习和研究打下良好的基础。　　二、有助于对物理知识的理解和把握　　根据教材编排特点，分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程，而且有助于学生按规有的形式和体系来理解和把握物理知识，从而逐步掌握正确的科学思维方法。　　例如关于惯性概念，调查发现有些学生虽然能将其定义倒背如流，但仍不能掌握它，用它来分析解释生活中有关惯性的现象和问题。倘若我们从这一概念产生的历史出发，从亚里士多德的“强迫运动定律”、到伽利略的“理想斜面实验”，再到笛卡儿的“惯性原理”、最后到牛顿的“第一运动定律”，在回顾惯性概念的形成过程中，使学生头脑中的观念不知不觉地发生改变，从而纠正原有思维中的错误。这比直接从现象和概念出发不但要生动得多，而且印象也深刻的多。　　三、有助于弥补传统物理教学的人文缺陷　　我国是世界四大文明古国之一，在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如，在理论著作方面，《墨经》中对力学、光学的论述;《天工开物》中关于简单机械的记述;《梦溪笔谈》对磁角的论述，《论衡》中关于简单电现象的记述《考工记》中关于工程技术，声音传播的记载等在当时都是遥遥领先于世界各国，就是在今天仍有参考价值。在实用技术方法，更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等，都是我国最早发明的。教学中结合教材内容，介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献，可以使学生了解祖国古代灿烂文化，激发他们的民族自尊心和自豪感。　　物理学发展的历史表明:物理学的发展与人类哲学理论的发展有着极为特殊的密切关系，中学物理教学内容中，概念、定理、定律充满了辩证唯物主义内容。在教学中，有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学发展历史，阐明概念、规律。结合物理学特点，进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育，可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点。例如介绍爱因斯坦的相对论时，我们就可以把“新生事物不可战胜”这一哲学观点渗透进去，讲到万有引力定律时可将“物质是普遍联系的”这一哲学观点渗透进去。

发展史 经典物理与近代物理 第一，立足于牛顿力学的经典物理学和经典自然科学在很在程度上是关于自然事物，自然属性，自然过程和自然界规律性的知识，但它往往没有对这些事物，属性，过程和规律性的机制(道理)从因果性上作出解释;近代自然科学所能做到的或应当做到的，则是依据于对微观过程的了解，解决这些"为什么"的问题 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 第一章 发展中的物理学 1 相对论 相对论是现代物理学的重要基石它的建立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 2 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，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 3 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，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 4 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 5 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 6 科学的体制化 近代物理学的基础工程学科化这种趋势，当然是由围绕科学的新的社会状况的出现所形成和促进的 7 物理学在地理上的扩大 物理学的变迁，同时也伴有物理学在地理上扩大俄国(苏联)，美国，日本，中国及欧洲，亚洲，非洲物理学在地理上的扩大，必将会进一步扩大在进行尖端物理学研究，所以，没有理由认为这些国家将来不会产生真正的物理学研究 8 研究技术化 可以把这一趋势同由物理学所支撑着的各种各样新技术所持有的可能性相结合，看作是社会进步的一个标志 第二章节近代物理学的序幕 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 JJ汤姆生对电子研究 ⒈定性研究:JJ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JJ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 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 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 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" 机械波的波动方程与电磁波的波动方程 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 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 1861年，英国物理学家麦克斯韦总结前人的实验规律基础上，推导真空中电磁波的波动方程，其一维形式的真空波动方程为: 迈克耳逊―莫雷实验 波动理论假定了真空中充满以太，光相对于以太的速度C传播，地球上的观察者所测到真空中光速的数值将是多大呢 如果认为地球运动时以太完全没有被带动，地球上测到的真空光速应该是光对以太的速度与地球相对于以太速度的矢量差，为了能够显示出光相对于地球的传播速度不同于C，迈克耳逊设计了一个十分巧妙的实验 在迈克耳逊最初装置中，采用地球公转速度可得04个条纹，这是一个很小的效应，但他的仪器装置观察到的只是02个条纹的变动，即使进一步改进，结果都没有观察到条纹的移动 洛伦兹等人的贡献 斐兹杰惹于1889年，洛伦兹于1892年先后独立地提出了著名的洛伦兹―斐兹杰惹收缩假定他们都承认以太的存在，在以太中静止的一个长为L的物体，当它沿长度方向相对于以太速率V运动时，将缩短到 爱因斯坦与狭义相对论 将相对性原理应用于电磁理论，如果认为电磁场的麦克斯韦方程组是正确的(方程组中真空中光速C的普适常数出现)则必须同时承认真空中光速C对所有惯性系相同，与波源的运动无关然而，这却是于牛顿力学不相等的在牛顿力学中，速度总是相对于一定的参考系，不允许在动力学方程中出现普适的速度 广义相对论的建立 狭义相对论建立之后，爱因斯坦并没有止步，他认为狭义相对论还有许多问题没有解决，例如:为什么惯性质量随能量变化 为什么一切物体在引力场中下落都具有同样的加速度 1916年，爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》，对广义相对论的研究作了全面的总结在论文中，爱因斯坦证明了牛顿理论可以作为相对论引力理论的第一级近似，并且组给出了谱线红移，光线弯曲，行星轨道近日点进动的理论预言 爱因斯坦的成功分析 兼收并蓄 敢于创新，突破常规精神 哲学修养 美发射探测卫星 验证88年前爱因斯坦的预言 第四章 量子力学的发展 一 黑体辐射的研究 1859年 基尔霍夫物体热辐射的发射本领e(v，T)和吸收本领a(v，T)的比值都相等，并等于该温度下黑体对同一波长的辐射度 1879年 斯特潘根据实验总结出黑体辐射总能量与黑体温度四次方成正比的关系 1893年 维恩经验式子 1900年 瑞利 为了解决上述困难，普朗克利用内插法，将适用于短波的维恩公式和适用于长波的瑞利―金斯公式衔接起来在1900年提出了一个新的公式 普朗克与统一思想的波动 普朗克对量子论的研究工作中犹豫徘徊，畏缩不前的主要原因是物理学的统一性问题，即如何对量子论的解释 玻尔理论的形成 光谱 卢瑟福 量子理论 玻尔理论 1913年《原子构造和分子构造》 提出了两条基本假设:定态，跃迁 1914年，夫兰克和G赫兹以能量分立的指导思想，进行电子与原子的碰撞实验设计他们利用慢电子与稀薄水银蒸气碰撞方法，来确定银原子的激发电位或电离电位从而证实原子只能处在一定的分立能量状态当中由此突破了"自然无飞跃"能量连续性的经典物理观点这个实验成为玻尔原子理论的一个重要证据之一， 1918年，玻尔为了解释谱线强度这一当时原子理论无法解决的难题，提出了协调经典物理理论与微观量子理论之间相互关系的对应原理 玻尔的直觉与创新研究方法 玻尔的科研思想与他的直觉相联系在一起，他从不畏缩不前，也不遵循所谓严格的逻辑道路的方法玻尔灵活的思维特点与思想方法在今天已成为越来越多的人所理解和赏识 量子力学的建立 1924年泡利提出不相容原理这个原理促使乌伦贝克和高斯密特，在1925年提出电子自旋的设想从而使长期得不到解释的光谱精细结构，反常塞曼效应和斯特恩―盖拉赫实验等难题迎刃而解同年，海森伯创立了阵矩力学，使量子理论登上了一个新的台阶1923年德布罗意提出物质波假设，导致了薛定谔在1926年以波动方程的形式建立了新的量子理论不久薛定谔证明，这两种量子理论是完全等价的，只不过形式不同罢了1928年狄拉克提出电子的相对论性运动方程――狄拉克方程，奠定了相对论性量子力学的基础 第五章中国物理学者在近代物理学发展中贡献 一 出国留学 中国学者出国留学可追溯到，在19世纪中叶，清朝赴欧留学得就达一百多人清朝洋务活动的"求强"，"求富"过程中，为训练新式陆海军和创办近代军事工业和民安企业，曾陆续派出许多学生到各国求学在1862―1900年间，有几百人，以官费，自费出国游学，但主要是学习语言，驾驶，架线，电工，炮术，造船，铸造，采矿，机织等实用技术和军事技术，当时不可能也没有眼光派学生去学习数理化基础学科 二 物理学教育的发展 在1895年和1897年分别创办了天津西学堂和上海南洋公学中西学堂分设头等学堂，二等学堂，前者相当于大学 1898年创办的京师在大学堂， 三 研究机构的建立 1928年3月在上海成立国立理化实业研究所，同年6月中央研究院创立，同年11月理化实业研究所之一部分改名为物理学研究所，隶属中央研究院 1929年9月在北平建立了北平研究院 20世纪20年代末，国家批准有条件大学设立研究部，在教学同时开展科学研究 四 中国物理学会 中国物理学会成立于1932年，它是中国物理学教学，研究发展的必然结果，截止1932年左右，物理学工作者约300人左右 中国物理学报于1933年创刊在1933―1935年出版了第一卷共三期，至1950年共出版了七卷该学报以外文(主要为英文，个别为法文，德文)发表，附以中文摘要它在国内外学术交流中起到了很好的作用 五 国外物理学家对我国近代物理学发展得作用 1 国外物理学家对我国物理学者得培养与帮助我国许多物理学家都得到了国外著名物理学者的培养 2 国外物理学家来华讲学极大地促进了我国物理学的发展1921年蔡元培和夏元0访问爱因斯坦，并邀请他来中国讲学 朗之万于1931年底来华讲学1937年5月31日至6月4日，玻尔来华进行了讲学 六 我国物理学者在近代物理学中得主要贡献 吴有训在美国研究Compton效应著称，他的关于Compton效应中变线与不变线的能量分布比率的两篇实验论文，确凿地证明了Compton效应的存在，丰富的和发展了Compton工作，并加速国际学术界对Compton效应的认识吴有训回国后，或独自或带领研究生继续从事有关的研究 赵忠尧在研究硬射线的吸收系数及其散射的实验中，最早观察到正负电子对的产生和湮没现象 萨本栋在30年代关于三相电路并矢代数的研究，是属于数学，物理和电机的三角地带，被美国电气工程师学会评为1937年度"理论和研究最佳文章荣获"40年代萨本栋从事交流电机研究，以标么值系统分析交流电机问题他根据在厦门大学和美国讲课的素材编写的《交流电机基础》一书，被英国，美各国高等院采作教材开创了中国科学家编写的教材被国外采用的先例 1949年，张文裕在吸收介子的云室研究中，发现了子和子辐射现象，开拓了奇异原子物理研究的新领域国际上曾称此二发现为"张辐射"和"张原子" 黄昆在1947年发现了后来被称为"黄散射"，即固体中杂质缺陷导致X光漫散射，它直接有效地成为研究晶体微观缺陷的手段1950年，黄昆和(李爱扶)共同提出了多声子辐射和无辐射跃迁的量子理论，在国际上被称为黄理论1947-1951年间，黄昆与合著《晶格动力学》一书，它成为该领域的一本基本理论著作而在国际上享有盛名 谢玉铭于1932-1934年间在美国与WVHouston合作研究氢原子光谱Balmer系的精细结构，发现了在40年代后期才得以肯定的"Lamb"移位，并提出了40年代后期有关重整化理论的发展方向相同的大胆建议WELamb于1947-1948年间所作的类似实验及发现而获得1995年诺贝尔物理学奖 宇宙起源及超导体材料的研究 量子力学中的，量子密码学，量子计算机，等等和量子有关的分学科 往更小和更大的方面发展。 更小---了解物质的构成，看看夸克是否可以再分。 更大---了解宇宙了！宇宙物理学 外星人的存在与否

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