高中物理史实汇编

高中物理史实汇编1.亚里士多德，古希腊杰出的哲学家，科学家，形式逻辑学的创始人。在物理学方面，亚里士多德认为自然中一切对象都在不断地运动和变化，空间和位置是一切种类运动的普遍条件，首先给出了时间的定义，并认为既然运动是永恒的，那么时间也同样是永恒的。亚里士多德有几个错误观点：①亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的。②在研究物体运动原因的过程中，亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。2.伽利略，意大利伟大的物理学家和天文学家。伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，注入平均速度、瞬时速度、加速度等，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，给出了科学研究过程的基本要素。科学研究过程的基本要素包含有：对现象的提出运用逻辑（包括数字通过实验对推对假说进行一般观察假设数字）得出推论论进行检验修正和推广伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来。伽利略几个明显成就：①伽利略通过大量实验进行逻辑推理，驳斥亚里士多德的观点，轻重物体下落快慢不同的原因归之于空气阻力对不同物体的不同影响，提出“如果完全排除空气的阻力，所有物体将下落得同样快。”②伽利略设计理想斜面实验，提出力不是维持物体运动，即力不是维持物体的速度的原因而恰恰是改变物体运动状态，即力是改变物体速度的原因。与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。3.伽利略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后，有牛顿总结成动力的一条基本定律----牛顿第一定律（惯性定律）。牛顿第一动力是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证。许许多多现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。4.1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的，包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制（SI）国际单位制的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度L米m质量m千克（公斤）Kg时间t秒S电流I安〔培〕A热力学温度T开〔尔文〕K物质的量n摩〔尔〕mol发光强度I坎〔德拉〕cd5.德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动三定律。公元2世纪由托勒密提出“地心说”，公元1543年波兰哥白尼提出“日心说”6.1687年牛顿提出万有引力定律，万有引力定律明确地向人们宣告，天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则。月—地检验是假定维持月球绕地球运动的力与使苹果下落的力是同一种力，同样遵从“平方反比”的规律。7.英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间的万有引力的测量，比较准确地得出了G的数值，目前推荐的标准值为G=6.67259×10-11N·㎡/kg2,通常取G=6.67×10-11N·㎡/kg2引力常量G是自然界中少数最重要的物理常量之一。卡文迪许把他自己的实验说成是“称重地球的重量”。8.1781年发现第七颗行星——天王星之后，1846年又发现了海王星。1705年英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算了一颗著名彗星的轨道并正确预言了它的回归。9.1799年法国科学家拉普拉斯在对牛顿引力理论做过透彻研究后提出：对于一个质量为M的球状物体，当其半径R≤22CGM时，即是一个黑洞。10.19世纪40年代前后，不同国家，不同领域的十几位科学家，其中迈尔、焦耳、亥姆霍兹为代表，以不同的方式，各自独立地提出能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果，是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普通和谐性的一种表现形式。11.公元前600年左右，希腊人泰勒斯发现摩擦过的琥珀吸引请小物体的现象。公元1世纪，中国学者王充指出用玳瑁的壳吸引轻小物体。16世纪御医吉尔伯特首先创造了英语中的“电”这个词，美国科学家富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷命名为负电荷。12.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过著名的“油滴实验”测得的，而后人们又做了许多测量，现在公认的电子电荷的现代值为e=1.60217733（49）×10-19C。密立根实验更重的发现是：电荷是量子化的，即任何带体的电荷只能是e的整数倍，并测到电子的比值，可以确定电子质量为me=9.1093897×10-31kg,质子质量与电子质量的比值为epmm=1836.13.电荷之间的相互作用力与引力的相似性早已引起当时一些研究者的注意，卡文迪许，普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力，然而又发现引力与电荷间的力并非完全一样，实验也仅仅是定性，不能证实当时的猜想，法国学者库仑通过库仑扭秤定量正式提出库仑定律，静电力常量k=9.0×109N·㎡/C2.库仑定律是电磁学的基本定律之一。14.19世纪30年代，法拉第提出，在电荷的周围存在着由他产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的，法拉第有采用了一个简洁的方法描述电场，那就是画电场线。15.欧姆定律是个实验定律，实验中用的都是金属导体。实验表明，除金属外，欧姆定律对电解质溶液也适用，但对气态导体（如日光灯管，霓虹灯管中的气体）和半导体之中并不适用，也就是说在这些情况下电流与电压不成正比。16.1820年4月奥斯特再一次讲课中，偶然地把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方通电时磁针转动了，这是奥斯特盼望已久的现象，经连续进行了大量研究，同年7月宣布发现了电流的磁效应，首先解释了电与磁的联系。17.法国学者安培提出了著名的分子电流假说。认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。安培在研究磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献，为了纪念他，把返电导线在磁场中受的力称为安培力。18.1879年美国物理学家霍尔观察到，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象叫霍尔效应，所产生的电势差成为霍尔电势差或霍尔电压。19.奥斯特的思维和时间突破了人类对电与磁认识的局限性，激发了科学家们的探索热情，法国科学家安培，瑞士人科拉顿研究都纷纷失败，英国科学家法拉第经过将近十年的研究，为头脑中留下的“电磁产生电”的闪光思想实现勤奋研究，终于1831年发现了电磁感应现象，总结了法拉第电磁定律，坚信各种自然现象是相互关联的，各种自然历史统一的，“不可毁灭的”，可以互相转化，同时提出电磁相互作用是通过介质来传递的，引出“场”的概念，创造性地用“力线”（即磁感线和电场线）形象地描述“场”的物理图景。20.关于感应电流的方向有哪些因素决定，遵循什么规律等问题，1834年物理学家楞次在分析了许多实验事实后，用一句话巧妙地归纳出规律，即楞次定律。21.荷兰物理学家惠更斯曾经详尽地研究过单摆的振动，发现平摆做简谐运动的周期与摆长L的二次方根成正比，与重力加速度的g的二次方根成反比，而与振幅，摆球质量无关。确定了计算平摆周期的方式T=2gL。1690年又提出惠更斯原理，解释了与波的传播相关的现象。22.奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时，发现波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化，并且做出了解释，发现了多普勒效应现象。23.光的本性认识发展史17世纪时，科学界已经形成了两种学说：一种以牛顿为代表的微粒说，认为光是从光源发出的一种物质微粒，在均匀介质中以一定的速度传播；另一种是以惠更斯为代表的波动说，认为光是在空间传播的某种波。两种学说都能解释一些光现象，但又不能解释当时观察到的全部光现象。19世纪初，英国物理学家托马斯.扬第一次成功观察到了光的干涉现象，后来菲涅尔，马吕斯分别观察到光的干涉，衍射和偏振现象，这是波动的特征，不能用微粒说解释，因而证明了波动说的正确性。19世纪60年代麦克斯韦总结了人类对电磁规律的研究成果，其中有库仑、安培、奥斯特、法拉第和亨利的开创之功，也有麦克斯韦的创造性工作，最终建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在并认为光也是一种电磁波。1886年德国科学家赫兹观察到了电磁波的反射、干涉、偏振和衍射等现象，还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步，取得了巨大的成功。19世纪末又发现了新的现象——光电效应，这种现象用波动说无法解释，爱因斯坦于20世纪初提出了光子说，认为光具有粒子性，从而解释了光电效应，不过这里所说的光子已经不同于牛顿微粒说的“微粒”了。现在人们认识到，光既具有波动性，又具有粒子性，具有光粒两象性。24.凸透镜的弯曲表面是球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜压在一块平面波幅上，让单色光从上方射入，从上往下看凸透镜可以看到亮暗相间的圆环状条纹，这种现象是牛顿首先发现的，这个环状条纹叫牛顿环。25.一个不透光的圆盘的影中心是亮斑，它是光绕过盘的边缘在这里叠加后形成的这个亮斑还有一段有趣的故事。1818年法国的巴黎科学院征集到一位年轻的物理学家菲涅尔的论文，在论文中按照波动说提出严密地解决衍射问题的数学方法，另一位法国科学家泊松是光的波动说的反对者，他按照菲涅尔的理论计算了光的圆盘后的影的问题，发现对于一定的波长在适当的距离上，影的中心会出现一个亮斑！泊松认为这是非常荒谬可笑的，并认为这样就驳倒了光的波动说，就在竞赛的关键时刻评委阿拉果在实验中观察到了这个亮斑，这样泊松的计算反而支持了光的波动说，后人把这个亮斑称为泊松亮斑。26.1958年，人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光，那就是激光。激光有三给特点：①激光是相干光②激光的平行度非常好③激光亮度高27.1927年英国发明家贝尔德在伦敦公开表演了向远处传递活动图像的技术，虽然这些图像又小又暗摇晃不定，但它们都是人类第一次用电来传递的活动图像，这标志着电视的诞生。28.1946年世界上第一台电子计算机诞生了。20世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网——因特网出现了爆炸式的发展，数据通信的业务量飞速增加。29.1895年法国数学家物理学家庞加莱首先提出了相对性原理的思想，已经十分接近狭义相对论了。1904年庞加莱提出了洛伦兹变换。30.1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，总结了狭义相对论的两个基本假设。①狭义相对性原理：在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：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。狭义相对论的几个结论：①长度的相对性：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小，两者的关系式是：20)(1cvll②时间间隔的相对性：与两个事件相对静止的时间间隔总比两个事件静止时的时间间隔要小，两者的关系式是：2)(1cvtt③相对论速度变换公式：车对地面速度为v，车上的人以速度u’沿车前进方向相对车运动，那么人相对地面速度u为u=2'1'cvuvu，u比u’和v之和要小，只有u’和u的大小与C相当时才会观察到这个差别，故按照经典时空观u=u’+v④相对论质量：物体以速度v运动时的质量为m,物体对地静止时质量为m.两者关系为20)(1cvmm只有物体运动速度v与光速c相当时才会观察到m和m。这个差别，在经典时空观m=m。⑤质能方程：E=mc2分式是反映能量E和质量m间简单关系，不是质量可以转换成能量。以后爱因斯坦把相对性原理推广到包括非惯性系在内的任意参考系，这就是广义相对性原理。广义相对性原理两个基本原理：①在任何参考系中，物理规律都是相同的②一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价31.1929年美国天文学家哈勃发现银河系以外的大多数星系都在远离我们而去，距离越远，离开的速度越大。后来的分析表明，这是由于我们所处的宇宙正在膨胀，因此其中星系间的距离在不断增大，在任何地方看起来其他星系都在远离自己。既然宇宙在不断膨胀，那么宇宙在以前一定比现在小，多方