物理学的历史与发展.pptx
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1、物理学的历史与发展 本ppt内容均为上海交通大学马红孺教授所有 物理学是自然科学中最基本的学科。物理学研究组成世界的物质基元和他们之间的相互作用。 同时利用这些基元和相互作用解释从基本粒子,原子, 分子,凝聚态直到整个宇宙尺度上发生的各种现象。 化学,天文学,地质,气象等学科从广义的角度来讲,都是物理学的一个部分。 尽管这些学科有自己的特殊的研究对象和研究内容,但其基础都是物理学的基本规律,研究的工具也很大程度上来源于物理学。经典力学经典物理学的大厦在19世纪已经基本建成。由牛顿,伽利略等建立的经典力学经过拉格朗日,哈密顿等的完善,已经成为物理学的中心理论,而且影响着物理学其它领域的思维方式。
2、Galileo GalileiSir Isaac NewtonJoseph Lewis Lagrange William Rowan Hamilton热力学经过卡诺 ,焦耳 ,开尔文 ,克劳修斯,吉布斯等人的努力热力学理论已经非常牢固的建立起来。Sadi CarnotJames Prescott JouleBaron KelvinJosiah Willard Gibbs电磁学在法拉第等前人研究的基础上,麦克斯韦 已经成功建立了描述电磁现象和光学的基本理论,麦克斯韦方程组。FaradayMichael FaradayJames Clerk Maxwell基于这些牢固建立的理论,似乎表明物理学的基
3、础问题已经全部得到了解决,19世纪末的一些物理学家甚至认为物理学留下的问题仅仅就是把一些物理量的计算和观测做的更精确一些而已。实际上,这些看法其实完全不符合事实,在19世纪即将结束的时候,一系列新的发现震撼了物理学,也影响了社会的注意力。这其中最著名的当是三大发现1. 1895年,伦琴发现 X射线 . (伦琴 , W. C.Rontgen, 1845-1923,德国物理学家 , 1901年获首届诺贝尔物理学奖)2. 1896年 ,贝克勒尔发现放射性 . ( 贝克勒尔, H. A.Becquerel, 1852-1908, 法国物理学家, 1903同居里夫妇一起获诺贝尔奖.)3. 1897 ,
4、汤姆生发现电子. (J. J. Thomson, 1856-1940,英国物理学家, 1906 获诺贝尔物理学奖.) 卢瑟福Ernest Rutherford (1871 1937)发现了 散射和散射。19世纪末的三大发现W.C. RontgenH.A.BecquerelJ.J.Thomson在这个时期,同样还存在一些经典物理完全无法解释的现象,特别突出的是黑体辐射的谱分布。按照麦斯韦 的电磁理论和能量均分定理 ,黑体辐射的强度将随频率增加而增加,而实验事实与此预言完全不符,从逻辑上,随频率增加的辐射强度将导致发散的总辐射能量密度,这也是不能接受的。普朗克瑞利-金斯维恩 另一个理论问题涉及到相
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