物理学史总结

高中物理学史汇总,一般小题形式出现。这个比较简单,出的话就一个选择题,占6分,给大家整理了一下,多读几遍争取背熟啊!

I、 必考部分

一、力学

1、意大利物理学家伽利略科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;推翻了古希腊学者亚里士多德质量大的小球下落快的观点。

2、英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。

3、伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。

同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。

4、英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;胡克认为只有在一定的条件下(弹性限度内),弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比。

5、伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。

6、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”。

7、德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律。(轨道定律,面积定律,周期定律)

8、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置测出了引力常量; 1846年,科学家应用万有引力定律,计算并观测到海王星。

9、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体


二、电磁学

1.美国科学家富兰克林命名正电荷(和丝绸摩擦过的玻璃)、负电荷(和毛皮摩擦过的橡胶)。

2.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值

3.英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。 (法拉第被誉为电磁学之父)

4.1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。(并提出电荷量子化,即任何带电体的电荷量只能是e的整数倍。)

5.1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律

6.19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳——楞次定律。 (后称焦耳定律

7.1731年一名英国商人发现雷电过后,他的一箱刀叉竟然有了磁性;1751年,富兰克林发现,莱顿瓶放电能使缝衣针磁化。

8.1820年,丹麦物理学家奥斯特现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。(电生磁

9.法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,同时提出了安培分子电流假说;并总结出安培定则(右手螺旋定则),判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向(安培力)。

10.荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。

11.英国物理学家汤姆生发现电子,并指出:阴极射线是高速运动的电子流。 (该人又翻译成汤姆孙,都是音译)

12.纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,先后指出,闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,后人称之为法拉第电磁感应定律。

注意:法拉第电磁感应定律并非法拉第亲自给出,但由于他对电磁感应现象丰富的开创性的研究,将这一发现的荣誉归于他的名下,当之无愧。

13.1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律(感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化)(导体棒在做切割磁感线运动时,感应电流用右手定则判断)。

14.英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发出感生电场,如果此刻空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动,产生感应电流,或者说导体中产生了感应电动势。

15.1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),即电感线圈

16.1879年美国物理学家霍尔观察的,在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体,当磁场方向与电流方向垂直,导体在于磁场电流方向都垂直的方向上,出现了电势差。后来大家把这个现象称为霍尔效应,利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件。


三、动量、波粒二象性、原子物理(3-5)

1.1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出:电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界。(能量量子化)

2.受普朗克启发,1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。

3.1887年,赫兹在研究电磁波的实验中,偶然发现,接收电路的间隙如果受到光照,更容易产生电火花,这是最早发现的光电效应现象

4.1907年起,美国物理学家密立根以精湛的技术,测量光电效应中几个重要的物理量,算出普朗克常量h,以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。经过10年之久的实验,这项工作终于成了爱因斯坦光电效方程,很小误差范围内的直接实验证据。

5.1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对x射线的散射时--康普顿效应,证实了光的粒子性(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)

6.1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。(波尔假说,能级量子化。但是对于复杂一点的原子如含原子,波尔理论无法解释)

7.1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性。(物质波)

8.德国物理学家劳厄,利用晶体中排列规则的物质微粒作为衍射光栅来检验伦琴射线(X射线)的波动性,实验中是伦琴射线,就是波长为10分之几纳米的电磁波。

9.1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束染色的实验,得到了衍射图样,证实了电子的波动性,为此他们获得了1937年的诺贝尔物理学奖。(实物粒子也有波动性)

10.1926年德国物理学家玻恩指出:虽然不能肯定某个光子落在哪一点,但由屏上各处明暗不同这个事实可以推知,光子落在各点的概率是不一样的,即光子落在明纹处的概率大,落在暗处的概率小。也就是说光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定。所以,从光子的概念上看,光波是一种概率波。

11.汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定:阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷。后来,阴极射线的粒子被称为电子。说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型

12.早在1858年,德国物理学家普吕克尔(首次观察到阴极射线)就在类似的实验中看到玻璃壁上淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。1876年,另一位德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线撞击而引起的,并把这种射线命名为阴极射线。

13.英国物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子预言原子核内还有另一种粒子,它的质量与质子相同,但是不带电,他把这种粒子叫做中子。

14.英国物理学家查德威克发现了他的老师卢瑟福所预言的粒子——中子。为此获得了1935年诺贝尔物理学奖。(德国物理学家伯特及其合作者贝克尔,用α粒子轰击铍时已经产生了中子,但是他们认为是γ射线,错失了这次重大发现,成为科学史上一个“真理碰到了鼻子还没发现”的例子。)

15.1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的光子。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。(半衰期)

16.1814年,德国物理学家夫琅和费(一个人,叫“高和白”,不是“小高”和“小白”),在测试新制造的棱镜中,发现太阳光谱中有暗线。

17.1859年德国物理学家,基尔霍夫根据自己开创的光谱分析法解释了太阳光谱中暗线的含义。(每一种元素都有自己的特征谱线,如果某种光中观察到了这种元素的特征谱线,说明光源中一定含有这种元素。光谱分析为深入原子世界打开了道路,近代原子物理学正是从原子光谱的研究中开始的)

18.1885年,巴尔末对当时已知的可见光区的4条氢原子谱线做了分析,得到巴尔末公式。

19.1896年,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素--钋(Po)镭(Ra)。

20.1942年,费米主持建成了第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、中子减速剂、水泥防护层、热交换器等组成)。

21.奥地利物理学家迈特纳和弗里施,借用细胞分裂的生物学名词,定名为核裂变。

22.1952年,美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。

23.1934年居里夫妇发现,经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷P15 30(人工合成的放射性元素),在这之前人们只知道有天然存在的放射性元素。

24.粒子分三大类:

媒介子——传递各种相互作用的粒子,如:光子,传递电磁相互作用。

轻子——不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子等。每种轻子都有对应的反粒子,目前发现的强子有6种。

强子——参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子,强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷。

25.1932年发现了正电子。

26.1964年夸克提出夸克模型,认为强子由更基本的成分组成,这种成分叫做夸克。


Ⅱ.选考部分(选修3-3、3-4)
四、热学(3-3)

1.1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象--布朗运动。(用花粉颗粒/固体小颗粒的运动表示/代表/反映了水分子的无规则运动)

2.等温变化满足波意耳定律;等容变化满足查理定律;等压变化满足盖—吕萨克定律

3.焦耳的实验一方面表明,以不同的方式对系统做功,是只要始末两个状态是确定的,做功的数量就是确定的,另一方面也向我们表明为了改变系统的状态,做工和传热这两种方式是等价的。(一个热力学系统的内能增量,等于外界向它传递的热量与外界对它所做功德和这个关系叫做热力学第一定律)(热力学第一定律是以焦耳的实验为基础)

4.俄国化学家盖斯于1836年发现任何一个化学反应,不论是一步完成还是分几步完成,放出的总热量相同,这表明一个系统存在着一个与热量相关的物理量在一个确定的话要反应中,这个量是不变的,这一发现被认为是能量守恒定律的先驱。

5.20世纪30年代初,w.泡利和E.费米,根据能量守恒定律预言了中微子的存在,并在后来得到了证实。

6.1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。称为克劳修斯表述。

次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。(两种表述等价)

7.1848年,开尔文提出热力学温标,指出绝对零度(-273.15℃)是温度的下限。热力学温标与摄氏温度转换关系为T=t+273.15K。

五、波动学、光学、相对论(3-4)

1.荷兰物理学家惠更斯研究单摆运动,确定了单摆周期公式。

1690年,惠更斯提出:介质中任一波面上的各点都可以看作发射子波的波源,其后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面--惠更斯原理。

2.荷兰数学家斯涅耳在分析了大量数据之后,总结出光的折射定律

3.奥地利物理学家多普勒(1803~1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象--多普勒效应(相互接近,f增大。相互远离,f减少)。

4.1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。电磁波是一种横波。

5.1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。

6.1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律--折射定律。

7.1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。

8.1818年,法国科学家菲涅尔按照波动说,深入研究了光的衍射,在论文中提出了严密的解决颜色问题的数学方法。

泊松是光的波动说的反动者,按照菲涅耳的理论计算了圆盘后的影的问题发现,对于一定的波长,在适当的距离上,影的中心会出现一个亮斑,柏松认为这是可笑的,并认为这样就驳倒了光的波动说。

最后,阿拉果在实验中观察到了这个亮斑这样的计算反而支持了光的波动说,后人为了纪念这个有意义的事件,把这个亮斑称为泊松亮斑。

9.1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:

①相对性原理--不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。

②光速不变原理--不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。

10.爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式E=mc2。

11.1927年英国发明家贝尔德在伦敦公开表演了向远处传递活动图像的技术,是人类第一次用电来传递的活动图像,这个表演标志着电视的诞生。

12.1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线。1801年,德国物理学家里特发现紫外线。1895年,德国物理学家伦琴发现x射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张x射线的人体照片。

预祝大家高考完胜!

于小勇2019.5.10

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