世纪经典物理学大厦的建立.ppt

19世纪经典物理学大厦的建立,高 宣 清华大学科技史暨古文献研究所,从文艺复兴到18世纪 经典物理学大厦开始构建,弗朗西斯 培根知识就是力量 尼古拉斯 哥白尼真理是简单明了的 伽利略 伽利莱伊即使我认罪，地球仍旧在围绕着太阳转动 艾萨克 牛顿如果说我取得了什么成就，那是因为站在巨人的肩膀上的缘故,哥白尼 Nicolaus Copernicus (14731543),伽利略和他的著作关于两大世界体系的对话 Galileo Galilei, 1564 1642,牛顿 Isaac Newton (16421727),19世纪：经典物理学的峥嵘岁月,一个需要大师而且产生了大师的 时代 一个理论与实验完美结合的时代 一个构建科学理论大厦的时代 一个科学技术发展突飞猛进并产 生了广泛社会影响的时代,经典物理学大厦的构筑,1、力 学 2、电磁学 3、热 学 4、光 学 5、声 学,经典电磁学理论大厦的建立,对磁和电现象的观察提出电力和磁力的概念储存电荷发现电流制造电池发现电流的磁效应创建电动力学理论发现电磁感应构建电磁学理论体系验证电磁波电磁学理论的应用,吉尔伯特 William Gilbert 15401603,莱顿瓶 穆欣布鲁克 1745年,富兰克林和儿子一起放飞风筝 1752年,伽伐尼在做青蛙实验 1780年,伏打电池,伏打向拿破仑演示他的电堆 1800年,奥斯特 Hans Christian Oersted (17771851）,安培的电流计,欧姆定律的实验装置 X= k a / l S= k du / dx I = V / R,法拉第 Michael Faraday 17911867,法拉第和他的电磁感应线圈， 1831年,亥姆赫兹的发电机,麦克斯韦及其手稿 James Clerk Maxwell, 18311879,卡文迪许实验室,赫兹验证电磁波,电磁学发展的里程碑（一）,公元前600年，古希腊人泰勒斯记载琥珀吸引草屑 公元82年，中国人王充将电和磁的吸引现象并列记载（顿牟 掇芥，磁石引针） 公元1600年，英国人吉尔伯特发表专著论磁，系统论述 了磁极及其相互作用，电力的产生 公元1660年，德国人格里克发明摩擦起电机 公元1734年，法国人杜费实现了人工火花放电 公元1745年，荷兰人穆欣布罗克等发明可以储存电荷的莱顿 瓶 公元1752年，美国人富兰克林用风筝实验证明天上的电和地 下的电相同,电磁学发展的里程碑（二）,公元1785年，法国人库仑实验得出电力的平方反比定律 公元1791年，意大利人伽伐尼发现动物电流 公元1800年，意大利人伏打发明伏打电堆 公元1806年，英国人戴维发表关于电的化学作用 公元1813年，法国人泊松将微积分引入静电学理论 公元1820年，丹麦人奥斯特发现电流的磁效应 公元1820年，法国人安培发现电流间相互作用定律 公元1826年，德国人欧姆发现电流的欧姆定律,电磁学发展的里程碑（三）,公元1831年，英国人法拉第发现电磁感应现象 公元1832年，美国人亨利发现电的自感现象 公元1833年，俄国人楞次发表关于感应电流的定律 公元1839年，英国人法拉第发表电学的实验研究 公元1847年，英国人焦耳发表关于电的热效应的定律 公元1873年，英国人麦克斯韦发表电磁学通论， 构建了电磁学的理论大厦 公元1888年，德国人赫兹验证电磁波,光学理论和实验的进展,欧几里德光学光的反射光的折射定律光学仪器的发展光的微粒说与波动说之争光的干涉和衍射光谱分析光速的测量光与电磁波以太的烦扰光的波粒二象性,伽利略的望远镜,开普勒 Johannes Kepler 15711630,牛顿的反射望远镜,惠更斯 Christian Huygens 16291695,太阳光的散射,托马斯 杨 Tomas Young 17731829,杨氏干涉条纹,菲涅尔 Augustin Jean Fresnel 17881827,夫朗和费 Joseph von Franhofer 17871826,太阳光谱,光学发展的里程碑（一）,公元前300年，古希腊人欧几里得发表光学和反 射光学，提出光的反射定律 公元139年，古罗马人托勒密发表光学，介绍了光 的折射现象 公元1608年，荷兰人李普塞制成望远镜 公元1609年，意大利人伽利略制成天文望远镜 公元1611年，德国人开普勒发表屈光学，提出光的 全反射现象 公元1637年，法国人笛卡儿发表屈光学，表述了光 的折射定律,光学发展的里程碑（二）,公元1665年，英国人虎克利用显微镜进行实验 公元1666年，英国人牛顿完成光的色散实验 公元1689年，荷兰人惠更斯发表论光，系统阐述光的 波动说 公元1704年，牛顿发表光学，系统阐述光的微粒说 公元1757年，英国人多朗德制成消色差望远镜 公元1800年，英国人赫谢耳发现不可见光 公元1802年，英国人托马斯 扬完成光的干涉实验 公元1818年，法国人菲涅尔完成光的衍射实验,光学发展的里程碑（三）,公元1822年，德国人夫琅和费利用光栅测量太阳光谱 公元1835年，德国人施沃德发表从波动论的基本定律 出发阐明衍射现象，标志光的波动说取得胜利 公元1845年，英国人法拉第实验发现光的电磁性 公元1859年，德国人基尔霍夫和本生创立光谱分析方法 公元1860年，法国人傅科完成了光速的精确测量 公元1864年，英国人麦克斯韦统一光和电磁波 公元1896年，荷兰人塞曼发现塞曼效应,对热的认识温度的测量量热学气体的热膨胀定律卡诺定律热功当量的测量能量守恒定律否定热质说热力学第一定律热力学第二定律熵增加原理热力学第三定律分子运动论建立统计力学,热力学和统计物理学的建立,格里克在马格德堡进行的马拉半球实验,卡诺 Sadi Carnot 17961832,焦耳 James Prescott Joule 18181889,克劳修斯 Rudolf Clausius 18221888,开尔文爵士 Sir William Thomson 18241907,亥姆赫兹测量热功的装置,热学发展的里程碑（一）,公元1597年，意大利人伽利略发明温度计 公元1662年，英国人波义耳发表气体定律 公元1756年，英国人布莱克提出量热学的概念 公元1798年，美国人汤姆逊进行摩擦生热实验 公元1802年，法国人盖 吕萨克发表气体热膨胀定律 公元1827年，英国人布朗观测到分子的布朗运动 公元1830年，法国人卡诺提出热量守恒的卡诺定理 公元1842年，德国人迈尔首次提出能量守恒定律 公元1843年，英国人沃特斯顿提出分子运动论的概念,热学发展的里程碑（二）,公元1845年，英国人焦耳完成热功当量