物理学史1 - 图文

高考物理学史复习专题

科学家 主要贡献 1638年，论证重物体不会比轻物体下落得快； 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（17世纪） 伽利略在教堂做礼拜时发现摆的等时性，惠更斯根据这个原理制成历史上第一座伽利略 意大利 自摆钟。（必修1第7页） 伽利略针和单摆实验：把摆球拉到某一高度，用一根针多次改变小球的悬点，摆球能上升到原来的高度，得到与亚里士多德不同的力和运动关系的结论。（必修1第61页） 伽利略在1683年出版的《两种新科学的对话》一书中，运用观察—假设—数学．．．．．．．．推理的方法，详细地研究了抛体运动。（必修2第1页） 牛顿 开普勒 卡文迪许 多普勒 库仑 密立根 英国 1683年，提出了三条运动定律，1687年，发表万有引力定律； 德国 17世纪提出开普勒三定律； 英国 1798年利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量（必修2第50页） 奥地利 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 法国 发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律（选修3－1第8页） 通过油滴实验测定了元电荷的数值。e=1.6×10－19C（选修3－1第19页3．．．美国 －5第50页） 美国 解释了摩擦起电的原因，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（选修3－1第4页） 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。 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(1834年楞次确定感应电流方向的定律) 电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应（选修3－1第73页） 富兰克林 欧姆 昂尼斯 焦耳和楞次 奥斯特 德国 通过实验得出欧姆定律 荷兰 丹麦 洛仑兹 笛卡儿 安培 荷兰 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（选修3－1第85页） 法国 第一个提到“动量守恒定律” （选修3－5第8页） ．．．．．．法国 分子环形电流假说（原子内部有环形电流） 发现的电磁感应现象使人类的文明跨进了电气化时代。（选修3－2．．．．．．英国 第4页）在1821年，法拉第在重复奥斯特“电生磁”实验时，制造．．．出人类历史上第一台最原始的电动机。（选修3－1第85页） 美国 法拉第 亨利 狄拉克 麦克斯韦 最大的贡献是在1832年发现自感现象 根据电磁场的对称性，预言“磁单极子必定存在”。（选修3－1第77页） 英国 英国 总结了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，同时指出光就是一种看．．．．．．．．得见的电磁波（选修3－4第56页） 赫兹 墨翟 斯涅耳(数学家) 德国 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 中国 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 入射角与折射角之间的规律——折射定律 荷兰 托马斯?杨 泊松 汤姆生 英国 在实验室用小孔成功地观察到了光的干涉现象（杨氏双缝干涉试验） ．．．．．．观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。泊松亮斑从反面证明了光的波动法国 性。（选修3－4第94页） 英国 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（葡萄干布丁模型），从而敲开了原子的大门 量子论的奠基人。为了解释黑体辐射，提出了能量量子假说，（选修3．．．．．．．．．．普朗克 德国 －5第31页）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 提出光子说（科学假说），成功地解释了光电效应规律 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) 总结出质能方程： （2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰他对科学的贡献） 爱因斯坦 德国 康普顿 借助爱因斯坦的光子说，解释了散射光的波长改变的现象（选修3－5美国 第35页） 法国 提出了实物粒子的波动性――物质波??hp德布罗意 普里克 （ p为动量 p=mv） 卢瑟福 德国 德国科学家发现了阴极射线。（选修3－5第48页） ．．．．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 ； 第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子英国 用α粒子轰击氮核，（该实验表明了原子内质量和电量的分布，并没有揭示原子核的组成），并预言了中子的存在 量子力学的先驱。吸取普朗克、爱恩斯坦的量子概念，提出原子结构丹麦 的玻尔理论，成功解释了氢原子光谱。（选修3－5第63页）最先得出氢原子能级表达式 法国 发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构 在α粒子轰击铍核时发现中子（原子核人工转变的实验），由此人们英国 认识到原子核的组成（选修3－5第69页） 。 法国 发现了放射性更强的钋和镭．．．德国 发现X射线（伦琴射线） 玻尔 贝克勒尔 查德威克 居里夫妇 伦琴 1、天体运动规律的发现过程 2、万有引力定律的应用 3、经典力学的发展历程

4、19和20世纪之交，物理学三大发现：X射线的发现（伦琴）、电子的发现（汤姆生）和

放射性的发现（贝克勒尔）

6、相对论和量子力学成为现代物理学的两大基石。

7、人类对光的本质的认识过程：惠更斯――光是一种波；牛顿――光是一种微粒；麦克斯．．．．．．．．．．．．韦预言光是一种电磁波。

8、1932年发现了正电子，1964年提出夸克模型；

9、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 10、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。

原子物理和原子核物理

一、“十大人物及九发现”

1．汤姆生发现电子，建立了原子的“枣糕模型”；

2．卢瑟福通过α粒子散射实验，建立了原子的“核式结构”； 3．卢瑟福通过α粒子轰击氮核，发现了质子；2He+射线）

4．玻尔提出了氢原子模型；

5．贝克勒耳发现天然放射现象，证明原子核有复杂结构；

6．玛丽·居里和玻埃尔·居里（大居里）通过天然放射现象研究，发现了放射性元素钋和镭及其衰变规律；

7．查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子；42He+94Be→126C+10n

8．约里奥·居里和伊丽芙·居里（小居里）用α粒子轰击铝箔，探测到中子和正电子，发现了放射性同位素；42He+2713Al→3015P+10n 二、“四大核变”及应用

1．放射性元素的衰变（包括α衰变和β衰变）；

2．原子核的人工转变（包括质子、中子的发现和放射性同位素的发现）； 3．重核的裂变（以

235

92

414

7N→

17

1

8O+1H（实验用放射源放出а

30

300

15P→14Si+ +1e

9．爱因斯坦发现了核反应中的质量与能量的联系：质能方程E＝mc2。

U的链式反应为代表，可用于核能发电和原子弹）；

4．轻核的聚变（以21H和31H的热核反应为代表，存在于太阳内部，可用于氢弹）。