物理学的发展史

安徽金寨技师学院王玲2018 7 科学技术中的物理学PhysicsinScienceandTechnology 什么是物理学 自然界 对象 及其运动规律 力 热 电 磁 光 声 悟理 雾里勿理 物理 给你一个气压表 如何测出一座大楼的高度 学生A 现量出气压表的长度 然后顺着楼梯用气压表去量楼的高度 学生B 将气压表用绳子拴住 从楼顶放下 通过测量绳子的长度给出楼的高度 学生C 爬到楼顶 将气压表丢下 根据自由落体运动 算出楼的高度 学生D 找到盖楼设计师 以气压表作交换 让他告诉楼的高度 根据气体定律 P2 P1 gh 物理学发展历程物理学的发展对人类的影响当今科学技术 主要内容 物理学的发展过程 古典物理学的形成过程古典物理学近代物理学 物理 physics 源于希腊文 自然 称为自然哲学公元前420年 德莫克利特提出 原子论 一切物质均由无限多个不可分割 看不见的原子所组成 只分水 火 土 气四种 公元前300年 杠杆 轮轴 天文学 代表人物 阿基米德 罗马灭亡后 人类在物理学 乃至整个科学进入一个停滯期 基督教的神学主宰一切 是 科学黑暗期 文艺复兴时期 科学才从神学禁锢中解放出來 1543年 哥白尼 波兰人 1473年 1543年 对神学提出质疑 发表天体运行 說明天体运行是以太阳为中心 古典物理学的形成过程 1609年 1618年 开普勒归纳出行星运动三定律 1632年 伽利略发表两学派的对话 推翻地球中心说 十九世纪末 古典物理学发展已很完整 四位科学家应当记住 伽利略 古典物理学 四位科学家应当记住 牛顿 科学的代言人 古典物理学 牛顿 1643 1727年 英国数学家 天文学家和物理学家 法拉第 实验大师 法拉第 1791 1867 英国物理学家 化学家 麦克斯韦 伟大的理论物理学家 麦克斯韦 1831 1879 英国物理学家 数学家 经典电动力学的创始人 统计物理学的奠基人之一 1 力学 1687年 牛頓集力学理论之大成 2 光学 17世纪 光折射 1610 年 全反射 折射定律 1670 年 牛頓的色散实验 光粒子说惠更斯的波学说 杨氏光干涉 3 热学 早期 钻木取火 秦李冰父子利用岩石加热再驟冷会裂开的技术开凿都江堰 十七世纪 伽利略制造气体温度计 1662年 波意耳发现温度一定时 定量气体的压力与体积成反比 十八世纪 攝氏及华氏温标建立 1781年 查理发现气体在定压下体积会随温度改变 十九世纪 焦耳证明热是能量的另一种形式 十九世纪 热力学三大定律 十九世纪 气体动力学理论 4 电磁学 17世纪 吉伯特 英国人 发现地磁 18世纪 静电 静磁 库仑定律 1800年 伏打电池 1820年 厄司特电流产生磁 安培发现电流和磁场关系 1826年 欧姆发现欧姆定律 1830年 亨利 美国人 发现变化电流和感应电压之关系 1831年 法拉第 英国人 发现电磁感应定律 1864年 麦克斯韦提出麦克斯韦方程式 1889年 赫茲发现电磁波 近代物理学 二十世纪 以后发展的物理称为近代物理两个常数 普朗克常量h 6 626 10 34Js光速c 2 998 108ms 1 1900年普朗克 德国人 提出量子论 经20多年发展成量子力学 1905年爱因斯坦提出狹义相对论 物理学分类 粒子物理与原子核物理原子分子物理理论物理凝聚态物理无线电物理声学光学等离子体物理 物理学的发展对人类生活的影响 材料 能源 信息和生命 当代科学技术的主要内容原子弹 计算机 二十世纪最重要的发明上述领域彻底改变了人类的生活方式 1 磁悬浮列车 2 隐形飞机 当今科学技术 纳米电子科学和技术超导电子技术分子电子学量子信息技术自旋电子学 发展特点 1 超小 10 15米 费米 毫米 微米 纳米如 微电子学 纳电子学2 超快 10 15秒 飞秒 微秒 皮秒 飞秒如 肉眼识别瞬间1 24秒 飞秒技术3 超高真空 10 15大气压 如 真空镀膜技术4 超低温 10 15室温 如 激光冷却技术 朱棣文 1 纳米电子科学技术当尺度小到可与平均自由程相比时 即纳米 10 9米 尺寸 将出现量子效应 形成新的电子输运规律 例如 共振隧穿效应 库仑阻塞效应等等 这些量子效应是可