01物理学与现代应用技术

1、1 物理学与 现代应用科学技术 王 春 程 榆林学院素质选修课 2 3 一、自然界的物理图象 自然界由物质组成，一切物质都处于不停的运动之中。自然界由物质组成，一切物质都处于不停的运动之中。 （一）、物质概念（一）、物质概念 1、定义：、定义：现代汉语词典中解释为：独立存在于人的意现代汉语词典中解释为：独立存在于人的意 识之外的客观实在。识之外的客观实在。 2、物质存在的形式：、物质存在的形式： 实物实物：凝聚态（固态、液态）、非凝聚态（气态、：凝聚态（固态、液态）、非凝聚态（气态、 等离子态）等离子态）由具有相对静止质量的基本粒子所组成的由具有相对静止质量的基本粒子所组成的 物质。具有不可入

2、性的特点。（指真实的具体的东西）。物质。具有不可入性的特点。（指真实的具体的东西）。 场场：稳恒场（电场、磁场、引力场）、运动场（电：稳恒场（电场、磁场、引力场）、运动场（电 磁场（波）磁场（波）具有能量、动量和质量、能传递实物间具有能量、动量和质量、能传递实物间 的相互作用的客观实在。具有弥散性和可入性。的相互作用的客观实在。具有弥散性和可入性。 4 3 3、物质存在的条件、物质存在的条件宇宙宇宙（空间和时间）。空间和时间）。 四方上下曰四方上下曰宇宇, ,古往今来曰古往今来曰宙宙。“宇宇”指空间，指空间， “宙宙”指时间。指时间。宇宙宇宙就是在空间上无边无际，时间就是在空间上无边无际，时间

3、 上无始无终的，按客观规律运动的物质世界。上无始无终的，按客观规律运动的物质世界。宇宙宇宙 是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体。是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体。 是一切空间和时间的综合。一般理解的宇宙指我们是一切空间和时间的综合。一般理解的宇宙指我们 所存在的一个时空连续系统，包括其间的所有物质、所存在的一个时空连续系统，包括其间的所有物质、 能量和事件。宇宙根据大爆炸宇宙模型推算，宇宙能量和事件。宇宙根据大爆炸宇宙模型推算，宇宙 年龄大约年龄大约200亿年。亿年。 4 4、物质的基本属性：、物质的基本属性：质量、能量、运动、相质量、能量、运动、相 互作用。互作用。 5 质

4、量：质量：是物体的一种基本属性，与物体的状态、是物体的一种基本属性，与物体的状态、 形状、温度、所处的空间位置变化无关。形状、温度、所处的空间位置变化无关。 能量：能量：是物质运动的量化转换。是物质运动的量化转换。 运动：运动：它包括宇宙间发生的一切变化和过程，它包括宇宙间发生的一切变化和过程， 从简单的位置变化直到思维。简单低级的运动是从简单的位置变化直到思维。简单低级的运动是 最基本的运动，而复杂高级的运动，又必然包涵最基本的运动，而复杂高级的运动，又必然包涵 着一些较低级的运动形式。无论是低级运动还是着一些较低级的运动形式。无论是低级运动还是 高级运动，每一种运动形式都具有它自身的规律高

5、级运动，每一种运动形式都具有它自身的规律 性，研究这些运动规律性的学问就形成了各自的性，研究这些运动规律性的学问就形成了各自的 学科。学科。 作用；作用；力；外界事物作用于人的感觉器官，从力；外界事物作用于人的感觉器官，从 而产生印象。而产生印象。 6 5 5、自然界的四种基本相互作用、自然界的四种基本相互作用 当一部分物质对另一部分物质发生作用（直接接触或通当一部分物质对另一部分物质发生作用（直接接触或通 过场）时，必然要受到另一部分物质对它的反作用。过场）时，必然要受到另一部分物质对它的反作用。 引力相互作用：引力相互作用：任何有质体（即有质量之物）之间的相互吸任何有质体（即有质量之物）之

6、间的相互吸 引力引力万有引力。 电磁相互作用：电磁相互作用：带电荷粒子或具有磁矩粒子通过电磁场传递带电荷粒子或具有磁矩粒子通过电磁场传递 着相互之间的作用。着相互之间的作用。 强相互作用：强相互作用：是让强子们结合在一块的作用力，人们认为其是让强子们结合在一块的作用力，人们认为其 作用机制乃是核子间相互交换介子而产生的作用机制乃是核子间相互交换介子而产生的核力核力。 弱相互作用：弱相互作用：主要表现在粒子的衰变过程主要表现在粒子的衰变过程、衰衰 变变。 7 二、物理学研究的对象和内容 物理学（物理学（physicsphysics）：原词出于希腊文：原词出于希腊文physisphysis， 意即

7、意即“自然自然”。在欧洲古代。在欧洲古代 ，把所有对自然界物，把所有对自然界物 质的观察和研究包涵在一门学科里质的观察和研究包涵在一门学科里即自然哲即自然哲 学。牛顿的学。牛顿的自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理也是如此。也是如此。 物理学物理学的中文含义是：的中文含义是：“物物”物质的结物质的结 构、性质；构、性质；“理理”物质的运动、变化规律。物质的运动、变化规律。 世界是物质的，物理学就是研究物质世界最世界是物质的，物理学就是研究物质世界最 基本最普遍运动规律的一门学科。李政道博士说基本最普遍运动规律的一门学科。李政道博士说 过：过：“物理，物理，万物之理物理，物理，万物之理。” 8

8、所以物理学是自然科学所以物理学是自然科学。随着自然科学的发。随着自然科学的发 展，各种独立的学科分别陆续形成，如化学、生展，各种独立的学科分别陆续形成，如化学、生 物学、天文学、地学等。因此在现代，物理学指物学、天文学、地学等。因此在现代，物理学指 的是研究物质运动最一般的规律及物质的基本结的是研究物质运动最一般的规律及物质的基本结 构的学科。构的学科。 物理学：物理学：物质结构、相互作用、物质结构、相互作用、 运动规律运动规律 化学：化学：物质组成结构、原子分子性质、变化规律物质组成结构、原子分子性质、变化规律 生物学：生物学：生命运动本质特征和规律生命运动本质特征和规律 天文学：天文学：天

9、体结构运动、起源演化天体结构运动、起源演化 地学：地学：地球组成结构、演化、运动地球组成结构、演化、运动 9 物理学物理学(PHYSICS)(PHYSICS)是研究物质世界最基是研究物质世界最基 本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规 律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学, ,简简 称物理。称物理。 研究的对象：研究的对象：是研究自然界物质存在的基本形是研究自然界物质存在的基本形 式、性质、内部结构、运动及其转化规律等。式、性质、内部结构、运动及其转化规律等。 10 （二）、物理学研究的内容和范围（二）、

10、物理学研究的内容和范围 （）、研究的内容：）、研究的内容： 物质最基本的、最普遍的运动形式，物质最基本的、最普遍的运动形式， 包括：物质的包括：物质的机械运动机械运动、电磁运动电磁运动、原子原子 分子的热运动分子的热运动、以及、以及原子分子内部的运动原子分子内部的运动。 1、研究宏观物体做低速机械运动的现、研究宏观物体做低速机械运动的现 象和运动规律的学科：象和运动规律的学科： 11 2、研究物质处于热状态下的性质及其变、研究物质处于热状态下的性质及其变 化规律的学科：化规律的学科： 3、研究光的现象、光的产生、光的传播及、研究光的现象、光的产生、光的传播及 其和物质的各种相互作用的学科：其和

11、物质的各种相互作用的学科： 4、研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性、研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性 质及其电磁场的运动规律的学科：质及其电磁场的运动规律的学科：电磁学电磁学 5、研究原子的性质、内部结构、内部受激、研究原子的性质、内部结构、内部受激 状态及原子之间的相互作用的学科：状态及原子之间的相互作用的学科： 12 （）、物理学的研究范围：）、物理学的研究范围： 1、从时间尺度来看：、从时间尺度来看：相差相差45个数量级个数量级 101018 18s: 150 s: 150亿年亿年( (宇宙年龄宇宙年龄)10)10-27 -27s s： ：( (硬硬 射射 线周期线周期) ) 2、从空

12、间尺度来看：、从空间尺度来看：时间测量跨越时间测量跨越44个数个数 量级量级 101026 26 m m( (约 约150150亿光年亿光年)()(宇宙宇宙) )1010 20 20 m m( (夸克 夸克) ) 目前物理学界公认目前物理学界公认“夸克夸克”是组成物质的最小是组成物质的最小 单位单位.近来又有消息称近来又有消息称quark quark 也可分也可分.认识的认识的 无止境。无止境。 3 3、速率范围：、速率范围：0 0( (静止静止) ) 3310108 8 m/s m/s( (光速光速) ) 13 对象和范围对象和范围 14 （）、物理学的研究方法：）、物理学的研究方法： 观察

13、（实验）观察（实验） 归纳（提出假说归纳（提出假说 ） 演绎（逻辑推理）演绎（逻辑推理） 理论预言理论预言 实验检验实验检验 修改理论修改理论 归纳归纳假设，模型假设，模型 演绎演绎推理，演算推理，演算 15 （三）、物理学的分类（三）、物理学的分类 1、从学习阶段分、从学习阶段分：分为：分为初等物理初等物理和和高高 等物理等物理。 中学所学的物理可称为初等物理，大学中学所学的物理可称为初等物理，大学 所学的物理可称为高等物理。主要区别：初所学的物理可称为高等物理。主要区别：初 等物理是通过实验方法直接得出结论；高等等物理是通过实验方法直接得出结论；高等 物理是在实验的基础上注重建立完整的理论

14、物理是在实验的基础上注重建立完整的理论 体系和本质的揭示。所用的数学工具分别是：体系和本质的揭示。所用的数学工具分别是： 初等数学初等数学和和高等数学高等数学。 16 2、从研究方法分：、从研究方法分： 分为分为普通物理学普通物理学和和理论物理学理论物理学。 普通物理学普通物理学：在观察与实验认识研究对：在观察与实验认识研究对 象主要特征的基础上，凭借理性思维提出假象主要特征的基础上，凭借理性思维提出假 说，建立理想模型，运用数学语言对假说进说，建立理想模型，运用数学语言对假说进 行定量描述，再用实验对定量描述的内容加行定量描述，再用实验对定量描述的内容加 以检验和修正，使假说成为科学结论，从

15、而以检验和修正，使假说成为科学结论，从而 完成物理理论的建立。完成物理理论的建立。 理论物理学理论物理学：以实验建立的理论为基础，：以实验建立的理论为基础， 运用数学演绎方法，结合有关物质结构的知运用数学演绎方法，结合有关物质结构的知 识，建立完整的物理理论体系，并指导理论识，建立完整的物理理论体系，并指导理论 的进一步发展。的进一步发展。 17 3、从发展阶段分、从发展阶段分：经典物理经典物理和和近代物理近代物理。 经典物理学经典物理学：一般指十九世纪末已发展的：一般指十九世纪末已发展的 比较完整的研究宏观物理现象的各个物理学科，比较完整的研究宏观物理现象的各个物理学科， 包括力、热、光、电

16、等学科。经典物理学的特征包括力、热、光、电等学科。经典物理学的特征 是没有考虑量子现象和相对论效应，它一般不适是没有考虑量子现象和相对论效应，它一般不适 用于微观粒子和接近光速运动的粒子的物理现象。用于微观粒子和接近光速运动的粒子的物理现象。 近代物理学近代物理学：指二十世纪以后发展和建立：指二十世纪以后发展和建立 的适用于微观粒子和高速运动粒子的物理学科。的适用于微观粒子和高速运动粒子的物理学科。 主要指：相对论和量子力学。主要指：相对论和量子力学。 备注备注：现在将涵盖普通物理和一些现代物理、：现在将涵盖普通物理和一些现代物理、 应用物理和技术物理等内容的物理称为应用物理和技术物理等内容的

17、物理称为大学物理大学物理。 18 力学力学 宏观物质的机械运动宏观物质的机械运动 理论力学理论力学 热学热学 热现象及热运动热现象及热运动 热力学统计力学热力学统计力学 光学光学 光现象及光的传播光现象及光的传播 电磁学电磁学 电磁现象及电磁运动电磁现象及电磁运动 电动力学电动力学 原子物原子物 理学理学 微观粒子的结构及其运动微观粒子的结构及其运动 量子力学量子力学 物理学内容体系物理学内容体系 普 普 通通 物物 理理 理 理 论论 物物 理理 19 四、科学与技术 （一）（一）科学的概念科学的概念 1、科学是系统化了的自然知识，是反映、科学是系统化了的自然知识，是反映 客观事实和规律的知

18、识体系。客观事实和规律的知识体系。 2、科学提供科学的世界观、态度和方法。、科学提供科学的世界观、态度和方法。 3、科学是社会活动。、科学是社会活动。 （二）技术的概念（二）技术的概念 技术是为某一目的而共同协作组成的各种技术是为某一目的而共同协作组成的各种 工具和规则体系。工具和规则体系。 20 （三）（三）科学与技术的相互关系科学与技术的相互关系 当今的技术本质上是科学的技术，是科当今的技术本质上是科学的技术，是科 学的某种应用。学的某种应用。 重大科学成就很快就转变成相应的技术，重大科学成就很快就转变成相应的技术， 在经济生产和社会生活中发挥作用。在经济生产和社会生活中发挥作用。 科学与

19、技术高度融合，以更快的速度向科学与技术高度融合，以更快的速度向 应用开发和产业转移，成为经济和社会发应用开发和产业转移，成为经济和社会发 展的主导力量。展的主导力量。 21 （四）现代科学体系及自然科学与技术（四）现代科学体系及自然科学与技术 的分类与结构的分类与结构 九大科学部门九大科学部门 （钱学森）（钱学森） 22 自然科学自然科学 1.基础科学基础科学 2.技术科学技术科学 3.工程科学工程科学 1、基础科学、基础科学 研究自然界物质的结构、各种基本运研究自然界物质的结构、各种基本运 动形态、运动规律。动形态、运动规律。 物理学、化学、生物学、天文学、地物理学、化学、生物学、天文学、地

20、 学学 23 物理学与其他自然科学的关系物理学与其他自然科学的关系 1 1、物理学和化学、物理学和化学：二者最早是一门学科，由：二者最早是一门学科，由 于研究物质变化程度的不同（物理变化和化学变于研究物质变化程度的不同（物理变化和化学变 化）而分开，但二者的发展又始终是密不可分的，化）而分开，但二者的发展又始终是密不可分的， 现代发展出现了许多相互交叉学科，如物理化学、现代发展出现了许多相互交叉学科，如物理化学、 化学物理、量子化学、电化学等。化学物理、量子化学、电化学等。 2 2、物理学和生物学物理学和生物学：二者是由于研究物质运：二者是由于研究物质运 动形式的不同而分开。生物学研究物质的高

21、级运动形式的不同而分开。生物学研究物质的高级运 动形式，甚至包括生命运动过程。但它的基础运动形式，甚至包括生命运动过程。但它的基础运 动包含了物理学的基本规律。动包含了物理学的基本规律。 24 3 3、物理学和天文学物理学和天文学：二者是由于研：二者是由于研 究物质运动范围的不同而分开，天文学主究物质运动范围的不同而分开，天文学主 要研究天体和宇宙范围内的星球结构和运要研究天体和宇宙范围内的星球结构和运 动规律。动规律。 4、物理学和地学、物理学和地学：二者是由于研究：二者是由于研究 物质结构和运动形式的不同而分开，地学物质结构和运动形式的不同而分开，地学 主要研究地球结构、地球内部运动、大气

22、主要研究地球结构、地球内部运动、大气 的涡流、气压的变化、地震地裂等现象和的涡流、气压的变化、地震地裂等现象和 规律。规律。 25 5、物理学和数学物理学和数学：它们是科技领域联：它们是科技领域联 系最紧密的两大支柱学科，数学中的许多系最紧密的两大支柱学科，数学中的许多 科目都是从物理模型中抽象出来的，而物科目都是从物理模型中抽象出来的，而物 理学又是数学最重要的应用场所；数学是理学又是数学最重要的应用场所；数学是 表述物理规律的一种最好的方法，在一定表述物理规律的一种最好的方法，在一定 意义上讲，没有数学表达式的物理规律是意义上讲，没有数学表达式的物理规律是 不完备的规律，而没有物理或其它具

23、体图不完备的规律，而没有物理或其它具体图 象的数学是没用的数学。象的数学是没用的数学。 26 2 2、技术科学技术科学 研究生产技术和工艺过程中的共同性研究生产技术和工艺过程中的共同性 规律：规律： 应用数学、计算机科学、材料科学、应用数学、计算机科学、材料科学、 能源科学、信息科学、空间科学、应用光能源科学、信息科学、空间科学、应用光 学、环境科学学、环境科学 27 3、工程科学、工程科学 具体研究把基础科学和技术科学转化为具体研究把基础科学和技术科学转化为 生产技术、工程技术和工艺流程的原则和方生产技术、工程技术和工艺流程的原则和方 法：法： 农业工程学、矿山工程学、水利工程学、农业工程学

24、、矿山工程学、水利工程学、 土木建筑工程学、机械工程学、化学工程学、土木建筑工程学、机械工程学、化学工程学、 电力工程学、仪器仪表工程学、宇航工程学、电力工程学、仪器仪表工程学、宇航工程学、 海洋工程学、生物工程学、自动化科学、半海洋工程学、生物工程学、自动化科学、半 导体科学、冶金学、工程力学、导体科学、冶金学、工程力学、 28 （五）（五）现代技术现代技术 实验技术、基本技术、产业技术实验技术、基本技术、产业技术 1、实验技术、实验技术 为了科学认识而探索自然客体所采用为了科学认识而探索自然客体所采用 的技术的技术 。 2、基本技术、基本技术 广义的机械技术、物理技术、化工技广义的机械技术

25、、物理技术、化工技 术、生物技术。术、生物技术。 29 3、产业技术、产业技术 由不同劳动过程中的技术组成的更为复由不同劳动过程中的技术组成的更为复 杂的系统杂的系统 ： 一次产业一次产业：农、林、牧、渔、采掘业：农、林、牧、渔、采掘业 二次产业二次产业：制造、加工业：制造、加工业 三次产业三次产业：高技术产业（第四产业）、研究：高技术产业（第四产业）、研究 与设计业、金融保险业、文化教育、商业、与设计业、金融保险业、文化教育、商业、 服务业服务业 30 （六）现代科学技术（六）现代科学技术 微电子与计算机技术微电子与计算机技术 生物技术生物技术 航空、航天技术航空、航天技术 激光技术激光技术

26、 能源技术能源技术 材料技术材料技术 通信技术通信技术 自动化与制造技术自动化与制造技术 农业技术农业技术 医药技术医药技术 交通运输技术交通运输技术 海洋技术海洋技术 环境保护技术环境保护技术 31 现代科学技术发展的基本特点现代科学技术发展的基本特点 科学技术急剧发展，呈现科学技术急剧发展，呈现“知识爆炸知识爆炸”的现的现 象。象。 科学技术更新速度日益加快，科技成果商品科学技术更新速度日益加快，科技成果商品 化周期大大缩短。化周期大大缩短。 各学科和各技术领域相互渗透、交叉和融合。各学科和各技术领域相互渗透、交叉和融合。 科学技术与人文、科学技术与人文、 社会科学密切结合。社会科学密切结

27、合。 研究与开发的国际化趋势明显加快。研究与开发的国际化趋势明显加快。 科技、科技、 特别是高技术成为经济和社会发展特别是高技术成为经济和社会发展 的主导力量。的主导力量。 32 结论：结论：科学技术是第一生产力科学技术是第一生产力 一、科学技术是生产力诸要素中的主导一、科学技术是生产力诸要素中的主导 要素要素 二、现代科学日益成为生产的先导二、现代科学日益成为生产的先导 三、现代科学技术是影响国民经济增长三、现代科学技术是影响国民经济增长 的决定性因素的决定性因素 33 五、物理学与应用科学技术 物理学是研究物质运动最普遍规律和物质基础结构的物理学是研究物质运动最普遍规律和物质基础结构的 科

28、学，它作为严格的，定量的自然科学的带头学科，在科科学，它作为严格的，定量的自然科学的带头学科，在科 学、技术和社会的发展中发挥着带头作用，对人类的文明学、技术和社会的发展中发挥着带头作用，对人类的文明 产生重大的影响。产生重大的影响。物理学的革命导致科学和技术的革命，物理学的革命导致科学和技术的革命， 特别是现代科学技术的革命特别是现代科学技术的革命。历史上的几次工业革命就是。历史上的几次工业革命就是 很好的例子。很好的例子。 物理学的发展为科学技术进步不断开辟出新的方向，物理学的发展为科学技术进步不断开辟出新的方向， 导致了一系列现代高新技术的产生。现代的信息技术、新导致了一系列现代高新技术

29、的产生。现代的信息技术、新 材料技术、新光源技术、新能源技术、空间技术、分子工材料技术、新光源技术、新能源技术、空间技术、分子工 程技术、遗传工程技术等等的形成与发展，都在不同程度程技术、遗传工程技术等等的形成与发展，都在不同程度 上与现代物理学息息相关。上与现代物理学息息相关。 34 历史上的几次工业革命 第一次工业革命：第一次工业革命：又称又称产业革命产业革命（近年来一些学者认（近年来一些学者认 为这两个概念之间有区别），指资本主义工业化的早期历为这两个概念之间有区别），指资本主义工业化的早期历 程，即资本主义生产完成了从程，即资本主义生产完成了从 。18世纪世纪60年代力学、热学的发展促

30、使英国从发年代力学、热学的发展促使英国从发 明和使用机器开始的明和使用机器开始的,到到19世纪上半期世纪上半期,机器本身也用机器机器本身也用机器 来生产来生产,标志着工业革命的完成标志着工业革命的完成,英国之后英国之后,法、美等欧美各法、美等欧美各 国也相继进行了工业革命。国也相继进行了工业革命。 特点：特点：是以机器取代人力，以是以机器取代人力，以 大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科 技革命。一般认为，技革命。一般认为，蒸汽机、焦炭、铁和钢蒸汽机、焦炭、铁和钢是促成工业革是促成工业革 命技术加速发展的四项主要因素。命技术加速发

31、展的四项主要因素。 35 蒸汽机的发明：蒸汽机的发明：蒸汽机蒸汽机是在是在200200多年前登上历史舞台的。多年前登上历史舞台的。 有了蒸汽机，人们就可以在需要动力的场合，有了蒸汽机，人们就可以在需要动力的场合，用煤炭做燃料用煤炭做燃料 来开动机器，驱动火车和轮船，从而开辟了工业来开动机器，驱动火车和轮船，从而开辟了工业 生产和交生产和交 通运输的新天地，提高了整个社会的运转机制通运输的新天地，提高了整个社会的运转机制。在这以后不。在这以后不 久，科学家又发明了久，科学家又发明了以石油产品为燃料的内燃机以石油产品为燃料的内燃机。有了内燃。有了内燃 机以后，就陆续地出现了汽车、舰艇、飞机机以后，

32、就陆续地出现了汽车、舰艇、飞机使人类使人类 社社 会的交通运输面貌为之一新，大大提高了人类利用能源的能会的交通运输面貌为之一新，大大提高了人类利用能源的能 力。力。 36 第二次工业革命：第二次工业革命： 1870年以后，电磁学的发展促进科学技术的发展突飞猛年以后，电磁学的发展促进科学技术的发展突飞猛 进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生 产，大大促进了经济的发展。这就是产，大大促进了经济的发展。这就是第二次工业革命第二次工业革命。当时，。当时， 科学技术的突出发展主要表现在三个方面，即科学技术的突出发展主要表现在三个方面，即

33、电力的广泛应电力的广泛应 用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明。 第二次工业革命以第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点电力的广泛应用为显著特点。从。从19世纪六世纪六 七十年代开始，出现了一系列电气发明。德国人西门子制成七十年代开始，出现了一系列电气发明。德国人西门子制成 发电机，比利时人格拉姆发明电动机，电力开始用于带动机发电机，比利时人格拉姆发明电动机，电力开始用于带动机 器，成为补充和取代蒸汽动力的新能源。电力工业和电器制器，成为补充和取代蒸汽动力的新能源。电力工业和电器制 造业迅速发展起来。人类跨入了造业迅速发展起来。人类跨入

34、了电气时代电气时代。 37 电能的应用：电能的应用：随着电磁学的发展，随着电磁学的发展，1919世纪世纪7070年代，科学年代，科学 家先后发明了具有实用价值的家先后发明了具有实用价值的电动机电动机和和发电机发电机。电能的生产。电能的生产 和应用，带来了一系列的发明创造，电灯、电话、电报、电和应用，带来了一系列的发明创造，电灯、电话、电报、电 影、广播、电视、电脑等等的问世，极大地改变了人类的生影、广播、电视、电脑等等的问世，极大地改变了人类的生 产方式和生活方式产方式和生活方式 ，把人类的物质文明和精神文明推进到，把人类的物质文明和精神文明推进到 一个崭新的阶段。一个崭新的阶段。 38 第三

35、次工业革命第三次工业革命 ： 进入二十世纪，进入二十世纪，原子物理学原子物理学、相对论相对论和和 量子力学量子力学的诞生和发展，使原子能、电子计的诞生和发展，使原子能、电子计 算机、徽电子技术、航天技术、分子生物学算机、徽电子技术、航天技术、分子生物学 和遗传工程等领域取得的重大突破和遗传工程等领域取得的重大突破, ,标志着的标志着的 科学技术的到来科学技术的到来, ,这次科学技术在人类历史上这次科学技术在人类历史上 被称为第三次技术革命。被称为第三次技术革命。 实实 现了计算机的互联和资源的共享，使人类真现了计算机的互联和资源的共享，使人类真 正进入信息共享的社会，它对人类社会组织正进入信息共享的社会，它对人类社会组织 和生活的改变是革命性的。和生活的改变是革命性的。 39 原子核能的开发利用：原子核能的开发利用：早在早在19381938年，年，法国科学家法国科学家 哈恩哈恩等人在利用中子轰击金属铀的原子核时，发现铀的原等人在利用中子轰击金属铀的原子核时，发现铀的原 子核在受子核在受 到这种轰击时分裂成两个质量差不多的新原子到这种轰击时分裂成两个质量差不多的新原子 核，同时核，同时释放出巨大的能量释放出巨大的能量，并释放出，并释放出2 23 3个中子。人们个中子。人们 把这种现象叫做把这种现象叫做核裂变核裂变，