物理学发展简史.doc

完满版)物理学发展简史欢迎共阅主题一 物理学发展简史一、古典物理学与近代物理学：1、古典物理学：廿世纪以前所发展的物理学称为古典物理学，以巨观的角度研究物理，可分为力学、热学、光学、电磁学等主要分支2、近代物理学：廿世纪今后 (1900 年卜朗克提出量子论后 ) 所发展的物理学称为近代物理学，以微观的角度研究物理，量子力学与相对论为近代物理的两大基石二、物理学重要人物及其理论简表：科学家年代公布理论阿基米得年杠杆原理、浮力原理托勒密二世纪提出「地心说」，认为地球为宇宙运行中心哥白尼1543公布「天体运行」，认为太阳为宇宙运行中心天发明天文望远镜，发现木星的四个卫星文17 世纪比塞塔实验及伽利略提出「惯性」想法力学物理学实验之父克卜勒1609~1619 三大行星运动定律牛顿1687三大运动定律、万有引力定律白努力1738白努力定律 ( 流体动力学 )古代人热质说，认为热是一种由高温流向低温处之物质伽利略发明气体温度计热仑福特1798热的力学说，认为热和物体运动有关卡诺1824热机循环理论学布朗1827发现布朗运动焦耳1840测出热功当量，证明热为能量的一种形式克劳修斯1850气体动力论司乃耳1615折射定律牛顿1675光的微粒说、色散实验海更士1678光的颠簸说光杨格1801双狭缝干涉实验菲左1849首次测得光速学富可1850测得水中之光速马克士威1864建立光是电磁波的理论赫兹1886发现光电效应爱因斯坦1905提出「光量子理论」，成功讲解光电效应库仑1785库仑静电力定律伏打1800伏打电池 ( 最早的电池 )电厄司特1820发现电流的磁效应安培1820安培定律 ( 载流导线产生磁场的数学式 )磁奥姆1826奥姆定律学法拉第1831电磁感觉定律马克士威1864马克士威方程式 ( 集电磁学理论之大成 )赫兹1889以实考据明电磁波的存在仑琴1895发现 X 射线理 物 代 近 迎共 克勒1896 天然放射性 木生1897 子 ( 阴极射 )居礼夫 1897 放射性元素 、 、 卜朗克1900提出「量子 」拉瑟福德1911 原子核，提出原子行星模型解 布朗运 因斯坦1905提出光量子理 提出狭 相 波耳1912提出 原子 构模型德布 依1924提出物 波理 克1926 中子哈恩1938 裂 米1942建立第一座核子反 炉主 二物理学的 展 人 生活的影响一、古典物理学 人 生活的影响：1、力学： 机械 ( 杠杆、 、滑 、斜面、螺旋、劈 ) ⋯⋯2、光学：( 一 ) 反射原理：(1) 平面 ： 子⋯⋯(2) 凹面 ：手 筒、 灯、探照灯⋯⋯(3) 凸面 ：路口、商店 ⋯⋯( 二 ) 折射原理：(1) 凸透 ：放大 、 微 、相机⋯⋯(2) 凹透 ：眼 、相机⋯⋯3、 学：蒸汽机、内燃机、引擎、冰箱、冷 ( 暖) 气机⋯⋯4、 学：( 一 ) 利用 能运作：一般 器用品，如： 机、冰箱、洗衣机⋯⋯( 二 ) 利用 磁感 ： 机、 器⋯⋯( 三 ) 利用 磁波原理：无 通 、雷达⋯⋯二、近代物理学 人 生活的影响：1、半 体：( 一 ) 半 体： 性介于 体和 体 之一种资料，可分 元素半 体 ( 如：硅、 等 ) 和化合物半 体 ( 如：砷化 等 ) 两种。

二 ) 用途：(1) 半 系统成晶体管，体 小、耗 量少，拥有放大 流 号功能2) 半 系统成二极管具整流能力3) 集成 路 (IC) ：(A)1958 年 展出「集成 路」技 ，系利用 晶、 刻、蒸 等方式于一小芯片上容 上百万个晶体管、二极管、 阻、 感、 容等 子 件之技 ，而此 路即称 集成 路B)IC 之特点：体 小、效率高、耗 低、 定性高、可大量生 C)IC 之 用： 算机、、 、 算器、手表等 子 品4) 算机信息科技之 展大 改 了人 的生活 ，故俗称第二次工 革命2、雷射：( 一 ) 原理：利用 因斯坦「原子受激放射」理 ， 大量原子由受激 同 做能 之 迁并放射同 率之光子，藉以将光加以增 迎共 ( 二 ) 特点：聚旋光性好、 度高、光束集中、 率 一 ( 色光 ) 三 ) 用：(1) 工 上： 量、切割、精美加工⋯⋯(2) 医学上：切割手 ( 瘤、近 ) ⋯⋯(3) 事上：定位、 引⋯⋯(4) 生活、 上：激光 、光 通 ⋯⋯3、光 ：( 一 ) 光 ：将高 度石英熔融抽 制成极 之 柱体，柔 可 曲，含内 ( 芯 ) 及外 ( 包 ) 两 。

二 ) 原理： 芯之折射率大于包 ， 光 号以特定角度射入 芯之一端后， 因 之全反射而 至另一端 三 ) 特点：(1) 通 容量大 ( 大 ) ， 之 10 倍以上2) 重量 、价格低价3) 程中耗能低，利于 程 4) 不受干 ，保密性佳 四 ) 用：通 4、核能 ：( 一 ) 核能： 大原子核 生分裂 ( 核裂 ，如：核 、核 厂内部 ) 或 小原子核 生交融 ( 核聚 ，如： 、太阳内部 ) ，因生成物 量减少而 成能量， 此能量称 核能 2( 三 ) 程：利用 235 在可控制的状况下 行核分裂反 ， 生之核能 成 能使水 成水蒸气后，推 机 生 能， 【核能 能 能 能】5、超 体：( 一 ) 超 体： 1908 年翁内斯 部份物 于某特定温度 ( 界温度 Tc ) 以下，其 阻完满消失，此 此物称 超 体 二 ) 特点：超 体拥有「零 阻」及「完满反磁性」之特点 三 ) 高温超 体： 1987 年朱 武、吴茂昆 氧化物之 界温度 92K，高于液 氮之沸点 77K，称 「高温超 体」 四 ) 用：超 力磁 、磁浮列 。

主 三 物理学与 量一、物理量：1、定 ：物理学上所使用的量2、分 ：( 一 ) 依有无方向性而分：(1) 向量：兼具大小及方向性者，如：速度、力⋯⋯(2) 量： 具大小无方向性者，如：体 、 、功⋯⋯ ( 二 ) 依定 方式而分：(1) 基本量：由基本看法定 而出之物理量，共有 、 度、 量、 流、温度、 光 度 ( 光度 ) 、物 的量 ( 物量 ) 七种2) 出量：由基本量所定 出之物理量，如：体 、面 、速度等3) 物理学 ( 力学 ) 上最常用的三个基本量： 、 度、 量二、 量：1、定 ：将待 物理量与一 准量做比 的 程欢迎共阅準確值有效數字2、结果： 測量結果數值一位估計值單位3、科学记号：将一数字化为 a 10n (1a 10) 之形式，称为科学记号4、数量级：一数化为科学记号后( 一 ) 若 a10，则其数量级为 10n 1( 二 ) 若 a10，则其数量级为 10n三、单位：1、定义：物理量之比较标准2、条件：单位须具「恒常性」及「方便性」 3、SI 单位：国际胸襟衡局选定七个基本量之单位( 基本单位 ) 作为单位系统之基础，简称SI 单位，亦称为公制单位。

4、七个基本量及基本单位列表：基本量代号基本单位单位代号时间T秒s长度L公尺m质量M公斤kg电流I安培A温度T凯耳文K发光强度I烛光cd物质的量N莫耳mol5、辅助前缀：( 一 ) 意义：置于单位前面，用以表示极大或极小物理量之符号 二 ) 辅助前缀列表：数量级前缀megakilocentimilimicronanopicofemto符号Mkcmnpf名称百万千厘毫微奈皮飞四、物理学三大基本量之测量及单位：1、时间之测量及单位：( 一 ) 秒之定义：(1)1967 年前：(A) 定义：以太阳日为标准地球上任一点连续 2 次对正太阳之时间间隔称为太阳日，一年内太阳日之平均值称为平均太阳日，再将一平均太阳日分为24 小时， 1 小时分为 60 分， 1 分分为 60 秒，故 1 秒1平均太阳日B) 缺点： (a) 平均太阳日逐年改变86400(b) 使用不便2)1967 年后：原子间之振动具优异之恒常性，故国际胸襟衡局于1967 年会议中，选定了以铯原子之某一固定振动次的时间定义为1 秒，此标准沿用到此刻 二 ) 单摆之等时性：(1)当单摆之摆角不大 ( 摆角 5 ) 时，其周期 T2l只与摆长 l 有关。

g(2)周期 T 2 秒之单摆称为秒摆，其摆长 l 1m( 三 ) 半衰期 ( 半生期 ) ：(1)定义：放射性物质衰变数量达原来总数之一半( 即剩下一半还没有衰变 ) 所需的时间，称为欢迎共阅半衰期或半生期2) 公式：设半衰期为之某放射性物质原数量为N 0，经过时间t后，剩下数量为 ，则：NtN N 0 (1 )2(3) 应用：利用物体所含14 C 之浓度可判断其年代2、长度之测量及单位：( 一 ) 公尺之定义：。