專題高中物理學(xué)史專題高中物理學(xué)史1一、力學(xué)1.英國科學(xué)家牛頓

1683年，提出了三條運動定律

1687年，發(fā)表萬有引力定律牛頓第一定律：任何一個物體在不受外力或受平衡力的作用時（Fnet=0），總是保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。牛頓第二運動定律：物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。牛頓第三運動定律：兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反。一、力學(xué)1.英國科學(xué)家牛頓2牛頓運動定律（Newton'slawsofmotion）是由伊薩克·牛頓（SirIsaacNewton）總結(jié)于17世紀并發(fā)表于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的牛頓第一運動定律（Newton'sfirstlawofmotion）即慣性定律（lawofinertia）、牛頓第二運動定律（Newton'ssecondlawofmotion）和牛頓第三運動定律（Newton'sthirdlawofmotion）三大經(jīng)典力學(xué)基本運動定律的總稱。萬有引力定律(Lawofuniversalgravitation)是艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表的。牛頓的普適萬有引力定律表示如下：任意兩個質(zhì)點通過連心線方向上的力相互吸引。該引力的大小與它們的質(zhì)量乘積成正比，與它們距離的平方成反比，與兩物體的化學(xué)本質(zhì)或物理狀態(tài)以及中介物質(zhì)無關(guān)。牛頓在推出萬有引力定律的同時，并沒能得出引力常量G的具體值。G的數(shù)值于1789年由卡文迪許利用他所發(fā)明的扭秤得出。牛頓運動定律（Newton'slawsofmotion3一、力學(xué)2.1798年英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置比較準確地測出了引力常量；原理利用了二次放大法

1，盡可能地增大了T型架連接兩球的長度使兩球間萬有引力產(chǎn)生較大的力矩，使桿偏轉(zhuǎn)2，盡力的增大弧度尺與系統(tǒng)的距離使小鏡子的反射光在弧線上轉(zhuǎn)動了較大角度一、力學(xué)2.1798年英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝4卡文迪許用一個質(zhì)量大的鐵球和一個質(zhì)量小的鐵球分別放在扭秤的兩端。扭秤中間用一根韌性很好的鋼絲系在支架上，鋼絲上有個小鏡子。用激光照射鏡子，激光反射到一個很遠的地方，標記下此時激光所在的點。用兩個質(zhì)量一樣的鐵球同時分別吸引扭秤上的兩個鐵球。由于萬有引力作用。扭秤微微偏轉(zhuǎn)。但激光所反射的遠點卻移動了較大的距離。他用此計算出了萬有引力公式中的常數(shù)G。此實驗的巧妙之處在于將微弱的力的作用進行了放大。尤其是光的反射的利用在卡文迪許的實驗中利用了一個扭秤，典型的設(shè)計可由一根石英纖維懸掛一根載有質(zhì)量為m及m的兩個小球的桿而組成。每個小球距石英纖維的距離r相等。當一個小的可測量的扭矩加在這個系統(tǒng)上時，在石英絲上可以引起扭轉(zhuǎn)，記下這個扭轉(zhuǎn)值可以標定扭秤。我們可以利用這個扭矩，卡文迪許用一個質(zhì)量大的鐵球和一個質(zhì)量小的鐵球分別放在扭秤的兩53.17世紀，伽利略理想實驗法指出：水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去；

1683年，論證重物體不會比輕物體下落得快。伽利略認為“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”；亞里士多德認為“力是維持物體運動狀態(tài)的原因”；另：伽利略首先發(fā)現(xiàn)單擺的等時性一、力學(xué)3.17世紀，伽利略理想實驗法指出：水平面上運動的物體若沒6比薩斜塔實驗荷蘭的斯悌文在他1586年的著作中更明確地記載有自由落體實驗：“反對亞里士多德的實驗是這樣的，讓我們拿兩只鉛球，其中一只比另一只重10倍，把它們從30英尺的高度同時丟下去，落在一塊木板或有什么可以發(fā)出清晰響聲的東西上面，那么，我們就會看出輕球并不需要用重鉛球10倍的時間，而是同時落到地板上，因此它們發(fā)出的聲音聽上去就像是一個聲音一樣。”比薩斜塔實驗荷蘭的斯悌文在他1586年的著作中更明確地記載有74.20世紀愛因斯坦提出的狹義相對論；經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運動物體．一、力學(xué)4.20世紀愛因斯坦提出的狹義相對論；經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀819世紀末期物理學(xué)家湯姆遜在一次國際會議上講到“物理學(xué)大廈已經(jīng)建成，以后的工作僅僅是內(nèi)部的裝修和粉刷”。但是，他話鋒一轉(zhuǎn)又說：“大廈上空還漂浮著兩朵‘烏云’，麥克爾遜－莫雷試驗結(jié)果和黑體輻射的紫外災(zāi)難。”正是為了解決上述兩問題，物理學(xué)發(fā)生了一場深刻的革命導(dǎo)致了相對論和量子力學(xué)的誕生。在麥氏預(yù)言電磁波之后，多數(shù)科學(xué)家就認為電磁波傳播需要媒質(zhì)（介質(zhì)）。這種介質(zhì)稱為“以太”（經(jīng)典以太）。“以太”應(yīng)具有以下基本屬性：1．充滿宇宙，透明而密度很?。姶艔浬⒖臻g，無孔不入）；2．具有高彈性。能在平衡位置作振動，特別是電磁波一般為橫波，以太應(yīng)是一種固體（G是切變模量ρ是介質(zhì)密度）；3．以太只在牛頓絕對時空中靜止不動，即在特殊參照系中靜止。在以太中靜止的物體為絕對靜止，相對以太運動的物體為絕對運動。引入“以太”后人們認為麥氏方程只對與“以太”固連的絕對參照系成立，那么可以通過實驗來確定一個慣性系相對以太的絕對速度。一般認為地球不是絕對參照系。可以假定以太與太陽固連，這樣應(yīng)當在地球上做實驗來確定地球本身相對以太的絕對速度，即地球相對太陽的速度。為此，人們設(shè)計了許多精確的實驗（包括愛因斯坦也曾設(shè)計過這方面的實驗），其中最著名、最有意義的實驗是邁克爾遜——莫雷實驗（1887年）。19世紀末期物理學(xué)家湯姆遜在一次國際會議上講到“物理學(xué)大廈已9狹義相對論的兩條原理1905年，愛因斯坦發(fā)表了狹義相對論的奠基性論文《論運動物體的電動力學(xué)》。關(guān)于狹義相對論的基本原理，他寫道：“下面的考慮是以相對性原理和光速不變原理為依據(jù)的，這兩條原理我們規(guī)定如下：相對性原理物理體系的狀態(tài)據(jù)以變化的定律，同描述這些狀態(tài)變化時所參照的坐標系究竟是用兩個在互相勻速移動著的坐標系中的哪一個并無關(guān)系。光速不變性原理任何光線在“靜止的”坐標系中都是以確定的速度c運動著，不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發(fā)射出來的。”其中第一條就是相對性原理，第二條是光速不變性(人為假定的）。整個狹義相對論就建筑在這兩條基本原理上。狹義相對論的兩條原理1905年，愛因斯坦發(fā)表了狹義相對論的奠10既然存在以太，則當?shù)厍虼┻^以太繞太陽公轉(zhuǎn)時，在地球通過以太運動的方向測量的光速（當我們對光源運動時）應(yīng)該大于在與運動垂直方向測量的光速（當我們不對光源運動時）。

1887年，阿爾貝特·麥克爾遜（后來成為美國第一個物理諾貝爾獎獲得者）和愛德華·莫雷在克里夫蘭的卡思應(yīng)用科學(xué)學(xué)校進行了非常仔細的實驗。目的是測量地球在以太中的速度(即以太風的速度)。由于光在不同的方向相對地球的速度不同，達到眼睛的光程差不同，產(chǎn)生干涉條紋。從鏡子M反射，光線1的傳播方向在MA方向上，光的絕對傳播速度為c，地球相對以太的速度為υ，光MM2的傳播速率為c+u光線1完成來回路程的時間為d/2u光線2在到達M2和從M2返回的傳播速度為不同的，分別為C+υ和C－υ，完成往返路程所需時間為：光線2和光線1到達眼睛的光程差為：在實驗中把干涉儀轉(zhuǎn)動90°，光程差可以增加一倍。移動的條紋數(shù)為：實驗中用鈉光源，λ=5.9×10－7m；地球的軌道運動速率為：υ≈10－4C；干涉儀光臂長度為11m，應(yīng)該移動的條紋為：ΔN=2×11×(10－4)2/λ=0.4干涉儀的靈敏度，可觀察到的條紋數(shù)為0.01條。但實驗結(jié)果是幾乎沒有條紋移動。既然存在以太，則當?shù)厍虼┻^以太繞太陽公轉(zhuǎn)時，在地球通過以太運11在1887年到1905年之間，人們曾經(jīng)好幾次企圖去解釋麥克爾遜——莫雷實驗。最著名者為荷蘭物理學(xué)家亨得利克·羅洛茲，他是依據(jù)相對于以太運動的物體的收縮和鐘變慢的機制。然而，一位迄至當時還不知名的瑞士專利局的職員阿爾貝特·愛因斯坦，在1905年發(fā)表的一篇著名的論文中指出，只要人們愿意拋棄絕對時間的觀念的話，整個以太的觀念就是多余的。幾個星期之后，一位法國最重要的數(shù)學(xué)家亨利·彭加勒也提出類似的觀點。愛因斯坦的論證比彭加勒的論證更接近物理，因為后者將此考慮為數(shù)學(xué)問題。通常這個新理論是歸功于愛因斯坦，但彭加勒的確在其中起了重要的作用。在1887年到1905年之間，人們曾經(jīng)好幾次企圖去解釋麥克爾125.17世紀德國天文學(xué)家開普勒；提出開普勒三定律6.多普勒首先發(fā)現(xiàn)一—多普勒效應(yīng)（由于波源和觀察者之間有相對運動而使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象）7.笛卡兒（法國）第一個提到“動量守恒定律”。5.17世紀德國天文學(xué)家開普勒；提出開普勒三定律13開普勒第一定律，也稱橢圓定律；也稱軌道定律：每一個行星都沿各自的橢圓軌道環(huán)繞太陽，而太陽則處在橢圓的一個焦點中。開普勒第二定律，也稱面積定律：在相等時間內(nèi)，太陽和運動中的行星的連線（向量半徑）所掃過的面積都是相等的。這一定律實際揭示了行星繞太陽公轉(zhuǎn)的角動量守恒。用公式表示為開普勒第三定律，也稱調(diào)和定律；也稱周期定律：各個行星繞太陽公轉(zhuǎn)周期的平方和它們的橢圓軌道的半長軸的立方成正比。由這一定律不難導(dǎo)出：行星與太陽之間的引力與半徑的平方成反比。這是牛頓的萬有引力定律的一個重要基礎(chǔ)。這里，a是行星公轉(zhuǎn)軌道半長軸，T是行星公轉(zhuǎn)周期，K是常數(shù)開普勒第一定律，也稱橢圓定律；也稱軌道定律：每一個行星都沿各14物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產(chǎn)生變化。在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高（藍移blueshift）；當運動在波源后面時，會產(chǎn)生相反的效應(yīng)。波長變得較長，頻率變得較低（紅移redshift）。波源的速度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大。根據(jù)波紅（藍）移的程度，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度。如果一個系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零，那么這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這個結(jié)論叫做動量守恒定律。動量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既適用于宏觀物體，也適用于微觀粒子；既適用于低速運動物體，也適用于高速運動物體，它是一個實驗規(guī)律，也可用牛頓第三定律和動量定理推導(dǎo)出來。物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產(chǎn)生變化。在運動的151.1785年法國物理學(xué)家?guī)靵觯豪门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律—一庫侖定律.2.1826年德國物理學(xué)家歐姆（1787-1854）：通過實驗得出歐姆定律。3.1911年荷蘭科學(xué)家昂尼斯：大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時，都會出現(xiàn)電阻突然降為零的現(xiàn)象——超導(dǎo)現(xiàn)象．二、電磁學(xué)1.1785年法國物理學(xué)家?guī)靵觯豪门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間16庫侖定律是1784--1785年間庫侖通過扭秤實驗總結(jié)出來的。紐秤的結(jié)構(gòu)如下：在細金屬絲下懸掛一根秤桿，它的一端有一小球A，另一端有平衡體P，在A旁還置有另一與它一樣大小的固定小球B。為了研究帶電體之間的作用力，先使A、B各帶一定的電荷，這時秤桿會因A端受力而偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動懸絲上端的懸鈕，使小球回到原來位置。這時懸絲的扭力矩等于施于小球A上電力的力矩。如果懸絲的扭力矩與扭轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系已事先校準、標定，則由旋鈕上指針轉(zhuǎn)過的角度讀數(shù)和已知的秤桿長度，可以得知在此距離下A、B之間的作用力。1827年歐姆又在《電路的數(shù)學(xué)研究》一書中，把他的實驗規(guī)律總結(jié)成如下公式：S=γE。式中S表示電流；E表示電動力，即導(dǎo)線兩端的電勢差，γ為導(dǎo)線對電流的傳導(dǎo)率，其倒數(shù)即為電阻。歐姆在自己的許多著作里還證明了：電阻與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積和傳導(dǎo)性成反比；在穩(wěn)定電流的情況下，電荷不僅在導(dǎo)體的表面上，而且在導(dǎo)體的整個截面上運動庫侖定律是1784--1785年間庫侖通過扭秤實驗總結(jié)出來的174.1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特首次論證了電和磁之間的關(guān)系。他把—根磁針靠近帶電的金屬線，結(jié)果磁針向右偏轉(zhuǎn)。電流可以使周圍的磁針偏轉(zhuǎn)的效應(yīng)，稱為電流的磁效應(yīng)。5.荷蘭物理學(xué)家洛侖茲：提出運動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛侖茲力）的觀點。二、電磁學(xué)4.1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特二、電磁學(xué)18他首先發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線的電流會產(chǎn)生作用力于磁針，使磁針改變方向。在化學(xué)領(lǐng)域，鋁元素是他最先發(fā)現(xiàn)的。1819年上半年到1820年下半年，奧斯特一面擔任電、磁學(xué)講座的主講，一面繼續(xù)研究電、磁關(guān)系。1820年4月，在一次講演快結(jié)束的時候，奧斯特抱著試試看的心情又作了一次實驗。他把一條非常細的鉑導(dǎo)線放在一根用玻璃罩罩著的小磁針上方，接通電源的瞬間，發(fā)現(xiàn)磁針跳動了一下。這一跳，使有心的奧斯特喜出望外，竟激動得在講臺上摔了一跤。但是因為偏轉(zhuǎn)角度很小，而且不很規(guī)則，這一跳并沒有引起聽眾注意。以后，奧斯特花了三個月，作了許多次實驗，發(fā)現(xiàn)磁針在電流周圍都會偏轉(zhuǎn)。在導(dǎo)線的上方和導(dǎo)線的下方，磁針偏轉(zhuǎn)方向相反。在導(dǎo)體和磁針之間放置非磁性物質(zhì)，比如木頭、玻璃、水、松香等，不會影響磁針的偏轉(zhuǎn)。

1820年7月21日，奧斯特寫成《論磁針的電流撞擊實驗》的論文，這篇僅用了4頁紙的論文，是一篇極其簡潔的實驗報告。奧斯特在報告中講述了他的實驗裝置和60多個實驗的結(jié)果，從實驗總結(jié)出：電流的作用僅存在于載流導(dǎo)線的周圍；沿著螺紋方向垂直于導(dǎo)線；電流對磁針的作用可以穿過各種不同的介質(zhì)；作用的強弱決定于介質(zhì)，也決定于導(dǎo)線到磁針的距離和電流的強弱；銅和其他一些材料做的針不受電流作用；通電的環(huán)形導(dǎo)體相當于一個磁針，具有兩個磁極，等等。正式向?qū)W術(shù)界宣告發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)。他首先發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線的電流會產(chǎn)生作用力于磁針，使磁針改變方向。191．創(chuàng)立電子論認為一切物質(zhì)分子都含有電子，陰極射線的粒子就是電子。2．提出洛倫茲變換公式

1892年他研究過地球穿過靜止以太所產(chǎn)生的效應(yīng)，為了說明邁克孫-莫雷實驗的結(jié)果，他獨立地提出了長度收縮的假說，認為相對以太運動的物體，其運動方向上的長度縮短了。1895年，他發(fā)表了長度收縮的準確公式，即在運動方向上，長度收縮因子為（1－v2/c2）1/2。1899年，他在發(fā)表的論文里，計論了慣性系之間坐標和時間的變換問題，并得出電子與速度有關(guān)的結(jié)論。1904年，他發(fā)表了著名的變換公式（J．-H．龐加萊首先稱之為洛倫茲變換）和質(zhì)量與速度的關(guān)系式，并指出光速是物體相對于以太運動速度的極限。運動電荷確實受到了磁場的作用力，這個力通常叫做洛倫茲力，它為荷蘭物理學(xué)家H.A.洛倫茲首先提出，故得名。安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)洛倫茲力方向總與運動方向垂直。洛倫茲力永遠不做功。洛倫茲力不改變運動電荷的速率和動能，只能改變電荷的運動方向使之偏轉(zhuǎn)。1．創(chuàng)立電子論206.英國物理學(xué)家法拉第

1821年制造出人類歷史上第一臺最原始的電動機。

1831年(1)發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律—一電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

(2)提出電荷周圍有電場，并用簡潔方法描述了電場一—電場線。7.1834年，楞次：確定感應(yīng)電流方向的定律。焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體對產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律。二、電磁學(xué)6.英國物理學(xué)家法拉第二、電磁學(xué)211831法拉第發(fā)現(xiàn)第一塊磁鐵穿過一個閉合線路時，線路內(nèi)就會有電流產(chǎn)生，這個效應(yīng)叫電磁感應(yīng)。一般認為法拉第的電磁感應(yīng)定律是他的一項最偉大的貢獻。感應(yīng)電動勢趨于產(chǎn)生一個電流，該電流的方向趨于阻止產(chǎn)生此感應(yīng)電動勢的磁通的變化。楞次定律（Lenzlaw）是一條電磁學(xué)的定律，從電磁感應(yīng)得出感應(yīng)電動勢的方向。其可確定由電磁感應(yīng)而產(chǎn)生之電動勢的方向。它是由俄國物理學(xué)家海因里希·楞次（HeinrichFriedrichLenz）在1834年發(fā)現(xiàn)的。楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)。楞次定律還可表述為：感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。1831法拉第發(fā)現(xiàn)第一塊磁鐵穿過一個閉合線路時，線路內(nèi)就會有228.1832年，美國科學(xué)家亨利：發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象。9．1864年英國物理學(xué)家麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎(chǔ)。1O.1887年德國物理學(xué)家赫茲：用實驗證實了電磁波的存在并測定了電磁波的傳播速度等于光速。二、電磁學(xué)8.1832年，美國科學(xué)家亨利：發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象。二、電磁學(xué)23自感現(xiàn)象（self-inductionphenomenon）是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它是由于導(dǎo)體本身電流變化而引起的。流過線圈的電流發(fā)生變化，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的自感電動勢，總是阻礙線圈中原來電流的變化，當原來電流在增大時，自感電動勢與原來電流方向相反；當原來電流減小時，自感電動勢與原來電流方向相同。因此，“自感”簡單地說，由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。電流I1的變化而引起的感應(yīng)電動勢稱為自感電動勢,用符號εL表示,而把僅由回路2中電流I2的變化而引起的感應(yīng)電動勢稱為互感電動勢,用符號ε12表示,這就是說,由于回路中有電流變化,而在該回路自身中引起的感應(yīng)電動勢與自感電動勢,而在兩個鄰近回路中,由于其中之一有電流的變化,而在另一回路引起的感應(yīng)電動勢則為互感電動勢.自感現(xiàn)象（self-inductionphenomenon）24科學(xué)史上，稱牛頓把天上和地上的運動規(guī)律統(tǒng)一起來，是實現(xiàn)第一次大綜合，麥克斯韋把電、光統(tǒng)一起來，是實現(xiàn)第二次大綜合，因此應(yīng)與牛頓齊名。1873年出版的《論電和磁》，也被尊為繼牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》之后的一部最重要的物理學(xué)經(jīng)典。1879年11月5日，麥克斯韋因病在劍橋逝世，年僅48歲。那一年正好愛因斯坦出生?？茖W(xué)史上這種巧合還有一次是在1642年，那一年伽利略去世，牛頓出生?？茖W(xué)史上，稱牛頓把天上和地上的運動規(guī)律統(tǒng)一起來，是實現(xiàn)第一次25赫茲根據(jù)電容器經(jīng)由電火花隙會產(chǎn)生振蕩原理，設(shè)計了一套電磁波發(fā)生器，赫茲將一感應(yīng)線圈的兩端接于產(chǎn)生器二銅棒上。當感應(yīng)線圈的電流突然中斷時，其感應(yīng)高電壓使電火花隙之間產(chǎn)生火花。瞬間后，電荷便經(jīng)由電火花隙在鋅板間振蕩，頻率高達數(shù)百萬周。由麥克斯韋理論，此火花應(yīng)產(chǎn)生電磁波，于是赫茲設(shè)計了一簡單的檢波器來探測此電磁波。他將一小段導(dǎo)線彎成圓形，線的兩端點間留有小電火花隙。因電磁波應(yīng)在此小線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而使電火花隙產(chǎn)生火花。所以他坐在一暗室內(nèi)，檢波器距振蕩器10米遠，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)檢波器的電火花隙間確有小火花產(chǎn)生。赫茲在暗室遠端的墻壁上覆有可反射電波的鋅板，入射波與反射波重疊應(yīng)產(chǎn)生駐波，他也以檢波器在距振蕩器不同距離處偵測加以證實。赫茲先求出振蕩器的頻率，又以檢波器量得駐波的波長，二者乘積即電磁波的傳播速度。正如麥克斯韋預(yù)測的一樣。電磁波傳播的速度等于光速。1888年，赫茲的實驗成功了，而麥克斯韋理論也因此獲得了無上的光彩。赫茲在實驗時曾指出，電磁波可以被反射、折射和如同可見光、熱波一樣的被偏振。由他的振蕩器所發(fā)出的電磁波是平面偏振波，其電場平行于振蕩器的導(dǎo)線，而磁場垂直于電場，且兩者均垂直傳播方向。1889年在一次著名的演說中，赫茲明確的指出，光是一種電磁現(xiàn)象。第一次以電磁波傳遞訊息是1896年意大利的馬可尼開始的。1901年，馬可尼又成功的將訊號送到大西洋彼岸的美國。20世紀無線電通訊更有了異常驚人的發(fā)展。赫茲實驗不僅證實麥克斯韋的電磁理論，更為無線電、電視和雷達的發(fā)展找到了途徑。隨著邁克爾遜在1881年進行的實驗和

海因里希·魯?shù)婪颉ず掌?887年的邁克爾遜-莫雷實驗推翻了光以太的存在，赫茲改寫了麥克斯韋方程組，將新的發(fā)現(xiàn)納入其中。通過實驗，他證明電信號象詹姆士·麥克斯韋和邁克爾·法拉第預(yù)言的那樣可以穿越空氣，這一理論是發(fā)明無線電的基礎(chǔ)。他注意到帶電物體當被紫外光照射時會很快失去它的電荷，發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)（后來由阿爾伯特·愛因斯坦給予解釋）。赫茲根據(jù)電容器經(jīng)由電火花隙會產(chǎn)生振蕩原理，設(shè)計了一套電磁波發(fā)2611.安培提出分子電流假說；主要研究帶電金屬線的相互作用，并就此推導(dǎo)出一數(shù)學(xué)公式，他想出了描述電流的“右手定則”法。電流的單位一—安培就是因他而命名。12.美國科學(xué)家富蘭克林，解釋了摩擦起電的原因，并發(fā)明避雷針。13.英國科學(xué)家狄拉克，根據(jù)電磁場的對稱性，預(yù)言“磁單極子必定存在”二、電磁學(xué)11.安培提出分子電流假說；主要研究帶電金屬線的27安培最主要的成就是1820～1827年對電磁作用的研究。①發(fā)現(xiàn)了安培定則

奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實驗，引起了安培注意，使他長期信奉庫侖關(guān)于電、磁沒有關(guān)系的信條受到極大震動，他全部精力集中研究，兩周后就提出了磁針轉(zhuǎn)動方向和電流方向的關(guān)系及從右手定則的報告，以后這個定則被命名為安培定則。

②發(fā)現(xiàn)電流的相互作用規(guī)律

接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導(dǎo)線互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導(dǎo)線互相排斥。對兩個線圈之間的吸引和排斥也作了討論。

③發(fā)明了電流計

安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線圈中流動的時候表現(xiàn)出來的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個螺線管，在這個基礎(chǔ)上發(fā)明了探測和量度電流的電流計。

④提出分子電流假說

他根據(jù)磁是由運動的電荷產(chǎn)生的這一觀點來說明地磁的成因和物質(zhì)的磁性。提出了著名的分子電流假說。安培認為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流——分子電流。由于分子電流的存在，每個磁分子成為小磁體，兩側(cè)相當于兩個磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的，它們產(chǎn)生的磁場互相抵消，對外不顯磁性。當外界磁場作用后，分子電流的取向大致相同，分子間相鄰的電流作用抵消，而表面部分未抵消，它們的效果顯示出宏觀磁性。安培的分子電流假說在當時物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識甚少的情況下無法證實，它帶有相當大的臆測成分；在今天已經(jīng)了解到物質(zhì)由分子組成，而分子由原子組成，原子中有繞核運動的電子，安培的分子電流假說有了實在的內(nèi)容，已成為認識物質(zhì)磁性的重要依據(jù)。

⑤總結(jié)了電流元之間的作用規(guī)律——安培定律

安培做了關(guān)于電流相互作用的四個精巧的實驗，并運用高度的數(shù)學(xué)技巧總結(jié)出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關(guān)系。后來人們把這定律稱為安培定律。安培第一個把研究動電的理論稱為“電動力學(xué)”，1827年安培將他的電磁現(xiàn)象的研究綜合在《電動力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中。這是電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著。為了紀念他在電磁學(xué)上的杰出貢獻，電流的單位“安培”以他的姓氏命名。安培最主要的成就是1820～1827年對電磁作用的研究。28捕捉“天火”（天電）1746年，一位英國學(xué)者在波士頓利用玻璃管和萊頓瓶表演了電學(xué)實驗。富蘭克林懷著極大的興趣觀看了他的表演，并被電學(xué)這一剛剛興起的科學(xué)強烈地吸引住了。隨后富蘭克林開始了電學(xué)的研究。富蘭克林在家里做了大量實驗，研究了兩種電荷的性能，說明了電的來源和在物質(zhì)中存在的現(xiàn)象。在十八世紀以前，人們還不能正確地認識雷電到底是什么。學(xué)術(shù)界比較流行的是認為雷電是“氣體爆炸”的觀點。在一次試驗中，富蘭克林的妻子麗德不小心碰到了萊頓瓶，一團電火閃過，麗德被擊中倒地，面色慘白，足足在家躺了一個星期才恢復(fù)健康。這雖然是試驗中的一起意外事件，但思維敏捷的富蘭克林卻由此而想到了空中的雷電。他經(jīng)過反復(fù)思考，斷定雷電也是一種放電現(xiàn)象，它和在實驗室產(chǎn)生的電在本質(zhì)上是一樣的。于是，他寫了一篇名叫《論天空閃電和我們的電氣相同》的論文，并送給了英國皇家學(xué)會。但富蘭克林的偉大設(shè)想竟遭到了許多人的冷嘲熱諷，有人甚至嗤笑他是“想把上帝和雷電分家的狂人”。富蘭克林決心用事實來證明一切。

1752年7月的一天，陰云密布，電閃雷鳴，一場暴風雨就要來臨了。富蘭克林和他的兒子威廉一道，帶著上面裝有一個金屬桿的風箏來到一個空曠地帶。富蘭克林高舉起風箏，他的兒子則拉著風箏線飛跑。由于風大，風箏很快就被放上高空。剎那，雷電交加，大雨傾盆。富蘭克林和他的兒子一道拉著風箏線，父子倆焦急的期待著，此時，剛好一道閃電從風箏上掠過，富蘭克林用手靠近風箏上的鐵絲（另一個說法是銅鑰匙），立即掠過一種恐怖的麻木感。他抑制不住內(nèi)心的激動，大聲呼喊：“威廉，我被電擊了！”隨后，他又將風箏線上的電引入萊頓瓶中。回到家里以后，富蘭克林用雷電進行了各種電學(xué)實驗，證明了天上的雷電與人工摩擦產(chǎn)生的電具有完全相同的性質(zhì)。富蘭克林關(guān)于天上和人間的電是同一種東西的假說，在他自己的這次實驗中得到了光輝的證實。風箏實驗的成功使富蘭克林在全世界科學(xué)界的名聲大振。英國皇家學(xué)會給他送來了金質(zhì)獎?wù)拢刚埶麚位始覍W(xué)會的會員。他的科學(xué)著作也被譯成了多種語言。他的電學(xué)研究取得了初步的勝利。然而，在榮譽和勝利面前，富蘭林沒有停止對電學(xué)的進一步研究。捕捉“天火”（天電）29三、光學(xué)1.公元前468—前376，我國的墨翟在《墨經(jīng)》中記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等現(xiàn)象，為世界上最早的光學(xué)著作。2.1621年荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳：入射角與折射角之間的規(guī)律——折射定律.三、光學(xué)1.公元前468—前376，我國的墨翟30三、光學(xué)3.關(guān)于光的本質(zhì)有兩種學(xué)說：一種是牛頓主張的微粒說：認為光是光源發(fā)出的一種物質(zhì)微粒；一種是荷蘭物理學(xué)家惠更斯提出的波動說：認為光是在空間傳播的某種波。4.1801年，英國物理學(xué)家托馬斯·楊：觀察到了光的干涉現(xiàn)象（楊氏雙縫干涉實驗）三、光學(xué)3.關(guān)于光的本質(zhì)有兩種學(xué)說：31三、光學(xué)5.1818年，菲涅耳提出解決衍射問題的數(shù)學(xué)方法，法國科學(xué)家泊松是光的波動說的反對者，他按此理論計算了光在圓盤后的影的問題，發(fā)現(xiàn)對于一定的波長，在適當?shù)木嚯x上，影的中心會出現(xiàn)一個亮斑。泊松本人否定這種結(jié)論，但菲涅耳在實驗中觀察到了這個亮斑，這樣泊松的計算反而支持了光的波動說。為紀念這一事件，把這個亮斑稱為泊松亮斑。三、光學(xué)5.1818年，菲涅耳提出解決衍射問題的數(shù)學(xué)方法，32三、光學(xué)6.1895年，德國物理學(xué)家倫琴：發(fā)現(xiàn)X射線（倫琴射線）：用途——穿透力強可使照相底片感光，工業(yè)上用于金屬探傷，醫(yī)學(xué)上用于透視人體.7.1900年，德國物理學(xué)家普朗克為解釋物體熱輻射規(guī)律提出電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的。把物理學(xué)帶進了量子世界。量子論的奠基人．三、光學(xué)6.1895年，德國物理學(xué)家倫琴：發(fā)現(xiàn)X射線（倫琴33三、光學(xué)8.受普朗克啟發(fā)1905年愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律。并提出愛因斯坦光電效應(yīng)方程。9.1922年，美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時——康普頓效應(yīng)，證實了光的粒子性。光具有波粒二象性，光是電磁波、概率波、橫波（光的偏振說明光是一種橫波）三、光學(xué)8.受普朗克啟發(fā)1905年愛因斯坦提出光子說，成功地34三、光學(xué)10.1924年，法國物理學(xué)家德布羅意預(yù)言了實物粒子的波動性、物質(zhì)波11.德國科學(xué)家普里克，發(fā)現(xiàn)了陰極射線。三、光學(xué)10.1924年，法國物理學(xué)家德布羅意預(yù)言了實物粒子35四、原子物理學(xué)1.1897年，湯姆生：利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，說明原子可分，有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并提出原子的棗糕模型.2.1909年—1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福，進行了a粒子散射實驗，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。由實驗結(jié)果估計原子核直徑數(shù)量級為10m。四、原子物理學(xué)1.1897年，湯姆生：利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了361859年，德國的普呂克爾利用蓋斯勒管進行放電實驗時看到了正對著陰極的玻璃管壁上產(chǎn)生出綠色的輝光。1876年，德國的戈爾茲坦提出，玻璃壁上的輝光是由陰極產(chǎn)生的某種射線所引起的，他把這種射線命名為陰極射線。陰極射線是由什么組成的十九世紀末時，有的科學(xué)家說它是電磁波；有的科學(xué)家說它是由帶電的原子所組成；有的則說是由帶陰電的微粒組成，眾說紛紜，一時得不出公認的結(jié)論。英法的科學(xué)家和德國的科學(xué)家們對于陰極射線本質(zhì)的爭論，竟延續(xù)了二十多年。關(guān)于陰極射線的研究，有兩派學(xué)說，一派是克魯克斯、佩蘭等人的微粒說，認為陰極射線是帶負電的“分子流”；另一派是哥德斯坦、赫茲等人的波動說，認為陰極射線是一種電磁波．湯姆生用旋轉(zhuǎn)鏡法測量了陰極射線的速度，否定了陰極射線是電磁波．他又通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)，得出了陰極射線是帶負電的粒子流的結(jié)論．他進一步測定了這種粒子的比荷，與當時已知的電解中生成的氫離子的荷質(zhì)比相比較，他假定陰極射線的電荷與氫離子的電荷相等而符號相反，從而得出陰極射線粒子的質(zhì)量約為氫原子的千分之一．他還給放電管中充入各種氣體進行試驗，發(fā)現(xiàn)其荷質(zhì)比跟管中氣體的種類無關(guān)．他又用鉛和鐵分別作電極，其結(jié)果也不改變．由此他得出結(jié)論，這種粒子必定是所有物質(zhì)的共同組成成分．湯姆生把這種粒子叫做“電子”．1897年湯姆生的發(fā)現(xiàn)，使人類認識了第一個基本粒子1859年，德國的普呂克爾利用蓋斯勒管進行放電實驗時看到了正37原子是一個小小的球體，原子里面充滿了均勻分布的帶正電的流體。球內(nèi)還有若干個電子，它們都在這種正電荷液體中，就象許多軟木塞浸在一盆水里一樣，這些電子等間隔地排列在與正電球同心的圓周上，并以一定的速度做圓周運動從而發(fā)出電磁輻射，原子光譜所反映的就是這些電子的輻射頻率。由于電子所帶負電荷的總和與電液體所帶正電荷總和相等，但符號相反，所以原子從外面看上去是中性的.在湯姆孫提出的這種原子模型中，電子鑲嵌在正電荷液體中，就象葡萄干點綴在一塊蛋糕里一樣，所以又被人們稱為“葡萄干蛋糕模型”。1、他關(guān)于放射性的研究確立了放射性是發(fā)自原子內(nèi)部的變化。放射性能使一種原子改變成另一種原子，而這是一般物理和化學(xué)變化所達不到的；這一發(fā)現(xiàn)打破了元素不會變化的傳統(tǒng)觀念，使人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究進入到原子內(nèi)部這一新的層次，為開辟一個新的科學(xué)領(lǐng)域——原子物理學(xué)，做了開創(chuàng)性的工作。

2、1911年，盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗現(xiàn)象提出原子核式結(jié)構(gòu)模型。該實驗被評為“物理最美實驗”之一。

3、質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)

1919年，盧瑟福做了用α粒子轟擊氮核的實驗。他從氮核中打出的一種粒子，并測定了它的電荷與質(zhì)量，它的電荷量為一個單位，質(zhì)量也為一個單位，盧瑟福將之命名為質(zhì)子。4、他通過α粒子為物質(zhì)所散射的研究，無可辯駁的論證了原子的核模型，因而一舉把原子結(jié)構(gòu)的研究引上了正確的軌道，于是他被譽為原子物理學(xué)之父。由于電子軌道也就是原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和經(jīng)典電動力學(xué)的矛盾，才導(dǎo)致玻爾提出背離經(jīng)典物理學(xué)的革命性的量子假設(shè)，成為量子力學(xué)的先驅(qū)。

5、人工核反應(yīng)的實現(xiàn)是盧瑟福的另一項重大貢獻。自從元素的放射性衰變被確證以后，人們一直試圖用各種手段，如用電弧放電，來實現(xiàn)元素的人工衰變，而只有盧瑟福找到了實現(xiàn)這種衰變的正確途徑。這種用粒子或γ射線轟擊原子核來引起核反應(yīng)的方法，很快就成為人們研究原子核和應(yīng)用核技術(shù)的重要手段。在盧瑟福的晚年，他已能在實驗室中用人工加速的粒子來引起核反應(yīng)。原子是一個小小的球體，原子里面充滿了均勻分布的帶正電的流體。38高中物理學(xué)史+細節(jié)+小故事+實驗描述ppt課件39四、原子物理學(xué)3.1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾：發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核也有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。4.1919年，盧瑟福：用a粒子轟擊氮核，第一次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.5.1932年查德威克：在a粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)中子，由此人們認識到原子核的組成。6.密立格油滴實驗測定電子的電量．元電荷數(shù)值四、原子物理學(xué)3.1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾：發(fā)現(xiàn)天401896年2月24日，貝可勒爾向法國科學(xué)院提交了“論磷光輻射”的報告。他發(fā)現(xiàn)，硫酸鉀鈾酰在陽光下曝曬幾小時后能發(fā)出一種射線，這種射線能穿透黑紙而使照相底片感光。貝可勒爾和彭加勒一樣，認為這種射線類似于X射線，其發(fā)射以太陽光對鈾鹽晶體的激發(fā)為條件。貝可勒爾準備再多重復(fù)幾次實驗，但天公不作美，2月26日和27日是陰天，他把準備好的用黑紙包著的底片和鈾鹽試驗裝置隨便放到暗室的抽斗內(nèi)，沒去管它們。過了幾天，到了1896年3月1日，貝可勒爾為了向第二天的科學(xué)院會議提供感光圖像強度和磷光強度及持續(xù)時間關(guān)系的證據(jù)，沖洗了一張底片，使他感到目瞪口呆的是，底片上被壓在鈾鹽下的部分異乎尋常的黑，而不像平時晶體經(jīng)過曝曬后那樣微黑。他又沖洗了一張，依然顯示出同樣的結(jié)果。他然后在暗室內(nèi)又準備了一張照相底片、一個帶有鋁隔板的干板夾和一個紐扣形狀的鈾鹽片。5小時后，沖洗出來的底片還是感光了。到此，貝可勒爾還未從鈾鹽放出的射線是由于太陽光對鈾鹽晶體的激發(fā)而產(chǎn)生的這一錯誤觀念中解脫出來。他對上述現(xiàn)象的解釋是：雖然沒有太陽光照射，但磷光現(xiàn)象中產(chǎn)生的不可見射線的壽命長于磷光壽命，所以磷光消失后仍有這種不可見射線。發(fā)現(xiàn)放射性的初期，人們不知它的危害，貝克勒爾由于毫無防護下長期接觸放射物質(zhì)，健康受到嚴重損害，50多歲就逝世了?？茖W(xué)界為了表彰他的杰出貢獻，將放射性物質(zhì)的射線定名為“貝克勒爾射線”。1896年2月24日，貝可勒爾向法國科學(xué)院提交了“論磷光輻射41放射性是1896年法國物理學(xué)家安東尼·亨利·貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)鈾鹽能放射出穿透力很強的，并能使照相底片感光的一種不可見的射線。經(jīng)過研究表明，它是由三種成份組成的：一種是高速運動的氦原子核的粒子束，稱為α射線，它的電離作用大，貫穿本領(lǐng)小他是一種是具有原子尺度的帶正電的粒子。另一種是高速運動的粒子（電子）束，稱為β射線，它的電離作用較小，貫穿本領(lǐng)大在外磁場中明顯地偏向與X粒子相反的方向。第三種是波長很短的電磁波，稱為γ射線，它的電離作用小，貫穿本領(lǐng)最大在外磁場中不發(fā)生絲毫的偏轉(zhuǎn)。以上三種射線，由于它們的電離作用貫穿本領(lǐng)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究重要的應(yīng)用。放射性是1896年法國物理學(xué)家安東尼·亨利·貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的。42四、原子物理學(xué)7.1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾：提出了原子結(jié)構(gòu)假說，成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜。為量子力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。（明確其局限性）量子力學(xué)的先驅(qū).8.愛因斯坦的相對論指出，物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的關(guān)系：這就是著名的愛因斯坦質(zhì)能方程．9.法國科學(xué)家居里夫婦，發(fā)現(xiàn)了放射性更強的釙和鐳．四、原子物理學(xué)7.1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾：提出了原子43于1913年綜合了馬克斯·卡爾·歐內(nèi)斯特·路德維?！て绽士说牧孔永碚摚瑦垡蛩固沟墓庾永碚摵虴·盧瑟福的原子模型，提出了新的原子模型，即后來被稱玻爾理論。這理論成功地解釋了氫光譜并排出了新的元素周期表。作為盧瑟福的學(xué)生，玻爾除了研究原子物理學(xué)和有關(guān)量子力學(xué)的哲學(xué)問題以外，對原子核問題也是一直很關(guān)心的。從20世紀30年代開始，他的研究所花在原子核物理學(xué)方面的力量更大了。他在30年代中期提出了核的液滴模型，認為核中的粒子有點像液滴中的分子，它們的能量服從某種統(tǒng)計分布規(guī)律，粒子在“表面”附近的運動導(dǎo)致“表面張力”的出現(xiàn)，如此等等。這種模型能夠解釋某些實驗事實，是歷史上第一種相對正確的核模型。在這樣的基礎(chǔ)上，他又于1936年提出了復(fù)合核的概念，認為低能中子在進入原子核內(nèi)以后將和許多核子發(fā)生相互作用而使它們被激發(fā)，結(jié)果就導(dǎo)致核的蛻變。這種頗為簡單的關(guān)于核反應(yīng)機制的圖像至今也還有它的用處。當L．邁特納和O．R．弗里施根據(jù)O．哈恩等人的實驗提出了重核裂變的想法時，玻爾等人立即理解了這種想法并對裂變過程進行了更詳細的研究，玻爾并且預(yù)言了由慢中子引起裂變的是鈾-235而不是鈾-238。他和J．A．惠勒于1939年在《物理評論》上發(fā)表的論文，被認為是這一期間核物理學(xué)方面的重要成就。眾所周知，這方面的研究導(dǎo)致了核能的大規(guī)模釋放。定態(tài)假設(shè)原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中，電子雖做變速運動，但并不向外輻射電磁波，這樣相對穩(wěn)定的狀態(tài)稱為定態(tài)。躍遷假設(shè)電子繞核轉(zhuǎn)動處于定態(tài)時不輻射電磁波，但電子在兩個不同定態(tài)間發(fā)生躍遷時，卻要輻射（或吸收）電磁波（光子），其頻率由兩個定態(tài)的能量差值決定hν=△E軌道量子化假設(shè)由于能量狀態(tài)的不連續(xù)，因此電子繞核運動的軌道半徑也不能任意取值，必須滿足mvr=（nh/2π）于1913年綜合了馬克斯·卡爾·歐內(nèi)斯特·路德維希·普朗克的44一個物體的實際質(zhì)量為其靜止質(zhì)量與其通過運動多出來的質(zhì)量之和。他把m0c^2叫做物體的靜止能量，把mc^2叫做運動時的能量，我們分別用E0和E表示：E=mc^2,E0=m0c^2。m0c^2為靜止能，1/2m0v^2就是我們平時見到的在低速情況下的動能表達形式1：E0=m0c^2

上式中的m0為物體的靜止質(zhì)量，m0c^2為物體的靜止能量.中學(xué)物理教材中所講的質(zhì)能方程含義與此表達式相同，通常簡寫為

E=mc^2.

表達形式2：Ev=Mvc^2

Mv為隨運動速度增大而增大了的質(zhì)量。Ev為物體運動時的能量，即物體的靜止能量和動能之和.

表達形式3：ΔE=Δmc^2

上式中的Δm通常為物體靜止質(zhì)量的變化，即質(zhì)量虧損.ΔE為物體靜止能量的變化。實際上這種表達形式是表達形式1的微分形式.這種表達形式最常用，也是學(xué)生最容易產(chǎn)生誤解的表達形式。一個物體的實際質(zhì)量為其靜止質(zhì)量與其通過運動多出來的質(zhì)量之和。45發(fā)現(xiàn)鐳一、鐳之光

1896年，法蘭西共和國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)表了一篇工作報告，詳細地介紹了他通過多次實驗發(fā)現(xiàn)的鈾元素，鈾及其化合物具有一種特殊的本領(lǐng)，它能自動地、連續(xù)地放出一種人的肉眼看不見的射線，這種射線和一般光線不同，能透過黑紙使照相底片感光，它同倫琴發(fā)現(xiàn)的倫琴射線也不同，在沒有高真空氣體放電和外加高電壓的條件下，卻能從鈾和鈾鹽中自動發(fā)生。鈾及其化合物不斷地放出射線，向外輻射能量。發(fā)現(xiàn)鐳46【課后習(xí)題】1、在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，下面的哪位科學(xué)家首先建立了平均速度．瞬時速度和加速度等概念用來描述物體的運動，并首先采用了實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進了人類科學(xué)的發(fā)展（）

A．亞里士多德B．伽利略

C．牛頓D.愛因斯坦答案：B【課后習(xí)題】1、在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，下面的哪位科學(xué)家首先建47【課后習(xí)題】2、在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明的進程．在對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻的敘述中，正確的說法是（）

A．英國物理學(xué)家卡文迪許用實驗的方法測出萬有引力常量GB．牛頓應(yīng)用“理想斜面實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”觀點

C．胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比

D．亞里士多德認為兩個從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快答案：AC【課后習(xí)題】2、在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究48【課后習(xí)題】3、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)后，法拉第仔細地分析了電流的磁效應(yīng)．他認為，既然磁鐵可以使靠近它的鐵塊具有磁性，靜電荷可以使靠近它的導(dǎo)體帶電，那么電流也應(yīng)當使靠近它的線圈感應(yīng)出電流.1822年法拉第在日記中記載著“把磁轉(zhuǎn)變成電”的光輝思想，后來，法拉第對這一課題進行了系統(tǒng)的實驗研究．1831年8月法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上（如圖所示）．線圈A接直流電源，線圈B接電流表．他發(fā)現(xiàn)，當線圈A的電路接通或斷開的瞬間，線圈B中產(chǎn)生瞬時電流．分析這個實驗，下列說法中正確的是（）【課后習(xí)題】3、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)后，法拉第仔細地分析49【課后習(xí)題】A．此實驗說明線圈B的的感應(yīng)電流是由線圈A的磁場變化引起的。

B．開關(guān)S閉合瞬間，G中的電流方向是a→b．

C．若將其中的鐵環(huán)拿走，再做這個實驗．S閉合瞬間，G中沒有電流。

D．若將其中的鐵環(huán)拿走，再傲這個實驗，S閉合瞬間，G中仍有電流。答案：ABD【課后習(xí)題】A．此實驗說明線圈B的的感應(yīng)電流是由線圈A50【課后習(xí)題】4.下列說法正確的是（）

A．牛頓是發(fā)現(xiàn)了萬有引力并由此求出地球質(zhì)量的科學(xué)家

B．密立根通過油滴實驗測量了電子所帶的電