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有什么有趣的物理研究课题?

大学城
断肠花
1. 液体表面的张力伽利略与亚里士多德的观点辨析2、牛顿对经典力学的贡献3、物理与诗书曲画4、成语中的物理哲理5、生活中的物理6、“整体法”在物理学中的应用7、《牛顿运动定律》一章的题型解析8、物理题中隐含条件的挖掘9、求力对物体做功的方法10、时代呼唤纳米科技11、“图解法”题型归类12、GMm/R2=mg在高考题中的运用13、有关超导体的知识14、物理实验中基本仪器的正确使用15、生活中的电磁辐射16、物理与化学的联系17、“神州号”宇宙飞船的发射回收过程18、“和平号”坠毁始末19、高中物理学习困难调查20、生活中的能的转化21、从“石油文明”到“核文明” 22、物理学习中常用的数学知识归纳2. 一.关于行星运动 1.开普勒三大定律的证明 2.行星运动与时间的关系(提示:用参数角) 二.关于导体 1.自由二次曲面导体的电容与其电荷分布 2.在匀强电场存在下的二次曲面导体的电荷分布 三.关于电阻无穷网络 这里包含一维无穷网络与二维三维无穷网络,不过在解决多维时最好看一下高等数学无穷级数中的傅立叶变换. 四.关于热学 1.附加压强与曲面曲率半径的关系 2.学习一下熵,推出液体饱和蒸汽压强与温度的关系 3.学一下概率,推出麦克斯韦速度分布定律 五.关于近代物理与光学 1.推出相对论中的洛伦兹变换 2.了解四维矢量,能够运用它解题 3.研究光学元件,推导出他们的成像公式,特别是阿贝正弦条件 4.了解量子力学,利用泡利不相容原理推出黑体辐射公式 5.学习一下偏微分方程的解法,最好能解决氢原子问题 这些都是我在高一高二研究的内容,主要是这几个大方向,不过别急于求成,慢慢想办法,这是锻炼你的研究能力. 另外附带,别听楼上的话,量子力学一点都不简单,不过稍微知道一下是不错的. 如果单单说简单的话可以尝试数理结合方面的问题,比如说数学上的塞瓦定理你可以既用数学证明,也可以用物理上的质点的定义去证明;又比如说,到三角形三个顶点距离最短的点在哪里,再物理上你可以尝试一些物理模型,比如弹簧,或是橡皮绳,用能量最低原理进行证明,这就叫数理结和的方法,你可以尝试一下.如果说要跟日常生活联系起来,你可以研究一下自行车赛车上的变速器原理;或者乒乓球的运动,工地上的千斤顶.要说有趣的话,不妨研究一下,教室里日光灯在不同的摆动方向上的周期,然后给出理论上的解释.

适合高中生的物理研究性课题

伏击战
第一章
研究课题最好就是能与实践相结合,我觉得可以尝试研究一下电磁感应的应用,如何在日常生活中运用生活中常见的东西发电并应用。霍尔元件

高中物理研究性学习课题开题报告1

汝故惧也
化妆间
去百度文库,查看完整内容>内容来自用户:风花无益摩擦力 在当代,工、农业生产活动中应用了大量机器。机器的广泛应用,使摩擦力的影响越来越突出,如何利用有益摩擦及避免有害摩擦是节省能源的重要途径,而摩擦力又以各种方式影响人们的日常生活。摩擦力对人类生产、生活的巨大影响引起了我们的兴趣,因此我们选择此课题进行研究。  二、研究的目的和意义  以日常生活中摩擦力的作用为切入点,运用中学物理所学的有关摩擦力的知识,研究分析摩擦力受何种因素影响,力求得到一些课本所没有的知识,拓宽知识面,从而加深理解和掌握教材中的有关力学知识。  本课题有较强的实践性,通过组员实验,研究分析生活实例,能提高自身的动手能力和逻辑思维能力。同时通过写论文还能提高我们的文字表达能力,而组员间的配合也是对我们的合作精神和组织协调能力的考验。  三、研究的主要内容  1、验证滑动摩擦力受正压力及动摩擦力因素影响,并探索其它影响滑动摩擦力的因素。  2、研究影响静摩擦力的因素。  3、定性研究物体在流体中的运动时所受的摩擦力。  四、研究的主要方法  1、文献研究法从新浪网、课外书籍中采集资料进行分析研究。  2、实验研究法通过动手做实验进行定量研究。    对于静摩擦力,其产生原因是因为物体间有相对运动的趋势。而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。在不超出

高一物理研究性学习 急!高分

大桥下
猎音师
在现代社会进步的历程中,基础性很强的物理学和应用性很强的工程技术扮演着不同的角色,但它们之间却存在着紧密的联系和相互作用。物理学对许多工程技术领域的开创起着先导、引领的作用,工程技术不仅直接创造生产力,反过来也开拓、深化了物理学研究的疆域。能源工程技术与物理学的关系就具有这方面典型的代表性。中国的可持续发展有赖于能源的可持续发展。我国能源可持续发展的战略思路已逐渐明朗,它包含以下4个要素,而在这4个方面,物理学与工程技术的结合都可以做出重要的贡献。 首先,要大力节能,以控制能源的总量。这是我国能源可持续发展的必然战略选择。除经济结构节能和管理节能外,技术节能的潜力也很大。比如建筑节能:建筑耗能是我国能源消耗的大户,约占总量的30%,现有建筑的绝大多数是高耗能建筑。许多物理方法有助于建筑节能,通过改进建筑材料和结构设计,利用太阳能发电、供暖(冷),就是很有实效的节能办法。再如交通节能:汽车在中国的能源消耗中占有相当的比例,且呈不断增长势头,必须限制汽车总量,同时用先进的清洁、低耗能汽车取代高耗能的大排气量汽车。为此,需要研究不同燃料的燃烧学,发展减排降污技术、燃料电池技术,开展氢能利用、摩擦学与磨损学等与物理学息息相关的有关研究。三如照明节能:全球电力约22%消耗在照明上,故照明节能是节能的一个重要方面。以化合物半导体材料为发光元件的半导体固态发光二极管(LED)是一种新型照明光源,正引发人类照明史上的一次革命。这其中需要研究解决的物理和技术问题主要有:提高半导体芯片的发光效率,提高单管最大可发光通量,延长发光二极管的使用寿命等。 第二,要大力发展洁净新能源,以改善能源结构。可再生能源如水电、风能、太阳能和生物质能是具有广阔发展前景的洁净新能源。爱因斯坦提出的光电效应的概念,是光伏发电的理论基础。中国的太阳能资源非常丰富,有必要且有可能大力发展,但需要在科学技术上取得重大突破,大幅度提高光热和光电转换效率,降低成本。薄片太阳能电池可能是一个出路,其中使用对光吸收性能更好的半导体材料,进一步提高光电效率的多种途径也在探索中。中国的风电资源丰富,是最有希望实现产业化的新型可再生能源。降低风能成本推进国产化,需要解决一系列物理上的和技术上的问题。中国生物质能资源量极大,利用生物质可生产气态、液态和固态的能源,如沼气、生物乙醇和生物柴油、固化成型燃料等。在生物质能的产业链条中,也有一系列物理问题需要解决,如生物质燃烧过程中锅炉受热面的腐蚀性机理和防治措施的研究,垃圾燃烧发电过程中对不可燃物的处理及有害物的处理等。洁净能源的另一个重要发展方向是核能。原子核物理的发现,奠定了裂变核能和聚变核能的基础,目前已做出实际贡献的核能是基于核裂变反应堆的核电站。基于核聚变反应堆的聚变电站是解决人类未来能源问题的一个希望,它既要实现热核燃料的“点火”并有净能量输出,还必须控制热核能聚变反应的速率,其中高温等离子体物理的研究具有重要意义。这是一项有难度的大科学工程,目前还处于前期实验研究阶段。 第三,推进煤的洁净化技术,以减少污染。煤是我国能源中的大户,今后相当长的时期内仍将如此,但目前燃煤给环境带来的污染已到了使人不能容忍的地步。因此,必须提高燃煤的效率,发展煤的洁净化技术,加强超临界发电技术,控制污染物的排放。多联产技术是利用物理化学方法达到煤的高效、洁净利用的途径。它以煤气化为中心,可以将95%以上的煤转换成一种称之为合成气的可燃气体。将合成气用于联合循环发电,可以获得比常规燃煤发电高的能源利用效率。多联产、洁净化技术是实现煤基洁净能源的有竞争力的途径。 第四,加强能源资源勘探,以开发潜在能源。地球物理勘探是寻找各种有用矿藏的。例如,石油、煤炭、天然气水合物、铁矿、重金属矿、铀矿等。精密的“三维地震勘探技术”就像“CT”一样对地下各断面做成解剖,因而成为寻找石油的有力武器。原子分子物理学方法对于探测开发能源资源(如利用痕量样品通过高灵敏度的原子分子光谱分析探测海底石油等)也将发挥重要作用。 还有一些物理学的新成果将为未来的能源发展做出有分量的贡献。如低温物理的一个光辉篇章是超导体的研究,20世纪以来,从低温超导到高温超导都取得了迅速发展,并开始得到多方面的应用。在能源领域,超导将在电能输运、储能等方面产生显著的效益。 总之,中国能源可持续发展是有路可走的,但走好这条路并不容易,需要付出巨大的创造性的努力。物理学基础研究与应用的深入发展,可为能源可持续发展做出多方面的贡献,也只有为可持续发展做出贡献的物理学才更能显现出它的价值和光辉。在这个历史发展过程中,应该在全民族大力提倡科学的发展观和节约型社会的消费观、文明观。实际上,建设节约型社会是一场深刻的思想观念和社会风气的革命,树立崇尚质朴、适度的物质生活消费观和丰富的精神追求的人生观、价值观,不仅对能源的可持续发展具有实际意义,而且对建设和谐社会、实现中华民族的伟大复兴同样具有重要意义。

高一物理研究性学习

宋荣
赤壁下
高一物理研究性学习参考课题1、伽利略与亚里士多德的观点辨析2、牛顿对经典力学的贡献3、物理与诗书曲画4、成语中的物理哲理5、生活中的物理6、“整体法”在物理学中的应用7、《牛顿运动定律》一章的题型解析8、物理题中隐含条件的挖掘9、求力对物体做功的方法10、时代呼唤纳米科技11、“图解法”题型归类12、GMm/R2=mg在高考题中的运用13、有关超导体的知识14、物理实验中基本仪器的正确使用15、生活中的电磁辐射16、物理与化学的联系17、“神州号”宇宙飞船的发射回收过程18、“和平号”坠毁始末19、高中物理学习困难调查20、生活中的能的转化21、从“石油文明”到“核文明”帮忙找的~~~~~其实身边也有很多可以研究的我当时交的是,光折射问题

高中物理学什么?

鼓腹而游
东西跳梁
高一高中物理新课标教材·必修1 走进物理课堂之前 物理学与人类文明 第一章 运动的描述 1 质点参考系和坐标系 2 时间和位移 3 运动快慢的描述——速度 4 实验:用打点计时器测速度 5 速度变化快慢的描述——加速度 第二章 匀变速直线运动的研究 1 实验:探究小车速度随时间变化的规律 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 4 自由落体运动 5 伽利略对自由落体运动的研究 第三章 相互作用 1 重力基本相互作用 2 弹力 3 摩擦力 3 摩擦力 4 力的合成 5 力的分解 第四章 牛顿运动定律 1 牛顿第一定律 2 实验:探究加速度与力、质量的关系 3 牛顿第二定律 4 力学单位制 5 牛顿第三定律 6 用牛顿定律解决问题(一) 7 用牛顿定律解决问题(二) 第五章 机械能及其守恒定律 1 追寻守恒量 2 功 3 功率 4 重力势能 5 探究弹性势能的表达式 6 探究功与物体速度变化的关系 7 动能和动能定理 8 机械能守恒定律 9 实验:验证机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源 第六章 曲线运动 1 曲线运动 2 运动的合成与分解 3 探究平抛运动的规律 4 抛体运动的规律 5 圆周运动 6 向心加速度 7 向心力 8 生活中的圆周运动 第七章 万有引力与航天 1 行星的运动 2 太阳与行星间的引力 3 万有引力定律 4 万有引力理论的成就 5 宇宙航行 6 经典力学的局限性高二 第一章 电流 一、电荷库仑定律 二、电场 三、生活中的静电现象 五、电流和电源 六、电流的热效应 第二章 磁场 一、指南针与远洋航海 二、电流的磁场 三、磁场对通电导线的作用 四、磁声对运动电荷的作用 五、磁性材料 第三章 电磁感应 一、电磁感应现象 二、法拉第电磁感应定律 三、交变电流 四、变压器 五、高压输电 六、自感现象 涡流 七、课题研究:电在我家中 第四章 电磁波及其应用 一、电磁波的发现 二、电磁光谱 三、电磁波的发射和接收 四、信息化社会 五、课题研究:社会生活中的电磁波致同学们 第一章 分子动理论 内能 一、分子及其热运动 二、物体的内能 三、固体和液体 四、气体 第二章 能量的守恒与耗散 一、能量守恒定律 二、热力学第一定律 三、热机的工作原理 四、热力学第二定律 五、有序、无序和熵 六、课题研究:家庭中的热机 第三章 核能 一、放射性的发现 二、原子核的结构 三、放射性的衰变 四、裂变和聚变 五、核能的利用 第四章 能源的开发与利用 一、热机的发展和应用 二、电力和电信的发展与应用 三、新能源的开发 四、能源与可持续发展 五、课题研究:太阳能综合利用的研究 致同学们 第一章 电场 直流电路 第1节 电场 第2节 电源 第3节 多用电表 第4节 闭合电路的欧姆定律 第5节 电容器 第二章 磁场 第1节 磁场磁性材料 第2节 安培力与磁电式仪表 第3节 洛伦兹力和显像管 第三章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 第2节 感应电动势 第3节 电磁感应现象在技术中的应用 第四章 交变电流电机 第1节 交变电流的产生和描述 第2节 变压器 第3节 三相交变电流 第五章 电磁波通信技术 第1节 电磁场电磁波 第2节 无线电波的发射、接收和传播 第3节 电视移动电话 第4节 电磁波谱 第六章 集成电路传感器 第1节 晶体管 第2节 集成电路 第3节 电子计算机 第4节 传感器 高三 第一章 光的折射 第1节 光的折射 折射率 第2节 全反射 光导纤维 第3节 棱镜和透镜 第4节 透镜成像规律 第5节 透镜成像公式 第二章 常用光学仪器 第1节 眼睛 第2节 显微镜和望远镜 第3节 照相机 第三章 光的干涉、衍射和偏振 第1节 机械波的稍微和干涉 第2节 光的干涉 第3节 光的衍射 第4节 光的偏振 第四章 光源与激光 第1节 光源 第2节 常用照明光源 第3节 激光 第4节 激光的应用 第五章 放射性与原子核 第1节 天然放射现象 原子结构 第2节 原子核衰变 第3节 放射性同位素的应用 第4节 射线的探测和防护 第六章 核能与反应堆技术 第1节 核反应和核能 第2节 核列变和裂变反应堆 第3节 核聚变和受控热核反应第四章 电磁感应 1 划时代的发现 2 探究电磁感应的产生条件 3 法拉第电磁感应定律 4 椤次定律 5 感生电动势和动生电动势 6 互感和自感 7 涡流 第五章 交变电流 1 交变电流 2 描述交变电流的物理量 3 电感和电容对交变电流的影响 4 变压器 5 电能的输送 第六章 传感器 1 传感器及其工作原理 2 传感器的应用(一) 3 传感器的应用(二) 4 传感器的应用实例 附 一些元器件的原理和使用要点 第七章 分子动理论 1 物体是由大量分子组成的 2 分子的热运动 3 分子间的作用力 4 温度的温标 5 内能 第八章 气体 1 气体的等温变化 2 气体的等容变化和等压变化 3 理想气体的状态方程 4 气体热现象的微观意义 第九章 物态和物态变化 1 固体 2 液体 3 饱和汽和饱和汽压 4 物态变化中的能量交换 第十章 热力学定律 1 功和内能 2 热和内能 3 热力学第一定律 能量守恒定律 4 热力学第二定律 5 热力学第二定律的微观解释 6 能源和可持续发展 第十一章 机械振动 1 简谐运动 2 简谐运动的描述 3 简谐运动的回复力和能量 4 单摆 5 外力作用下的振动 第十二章 机械波 1 波的形成和传播 2 波的图象 3 波长、频率和波速 4 波的反射和折射 5 波的衍射 6 波的干涉 7 多普勒效应 第十三章 光 1 光的折射 2 光的干涉 3 实验:用双缝干涉测量光的波长 4 光的颜色 色散 5 光的衍射 6 波的干涉 7 全反射 8 激光 第十四章 电磁波 1 电磁波的发现 2 电磁振荡 3 电磁波的发射和接收 4 电磁波与信息化社会 5 电磁波谱 第十五章 相对论简介 1 相对论诞生 2 时间和空间的相对性 3 狭义相对论的其他结论 4 广义相对论简介 第十六章 动量守恒定律 1 实验:探究碰撞中的不变量 2 动量守恒定律(一) 3 动量守恒定律(二) 4 碰撞 5 反冲运动 火箭 6 用动量概念表示牛顿的第二定律 第十七章 波粒二象性 1 能量量子化:物理学的新纪元 2 科学的转折:光的粒子性 3 崭新的一页:粒子的波动性 4 概率波 5 不确定的关系 第十八章 原子结构 1 电子的发现 2 原子的核式结构模型 3 氢原子光谱 4 玻尔的原子模型 5 激光 第十九章 原子核 1 原子核的组成 2 放射性元素的衰变 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护 5 核力与结合能 6 重核的裂变 7 核聚变 8 粒子和宇宙参考资料:http://www.pep.com.cn/gzwl/gzwljszx/gzwkb/gzwlxkb/gzwlkb35/

高中物理概念

四时得节
皆弃而走
去百度文库,查看完整内容>内容来自用户:hannokia高中物理基本概念【物理学】1、物理学是一门自然科学,它起始于伽利略和牛顿的年代,经历三个多世纪的发展,它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础科学。2、物理学所研究的是自然界中各种物质存在的现象、形式以及它们的性质和运动规律,同时还研究物质的内部结构。3、物理学是一门实验科学,也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。教材【必修1】第一章:运动的描述:1、机械运动:物体的空间位置随时间的变化,是自然界最简单、最基本的运动形态,称为机械运动,简称为运动。2、质点:在某些情况下,为了研究问题方便,我们可以忽略物体的大小和形状,而突出物体具有质量这个要素,把它简化为一个有质量的物质点,称为质点。3、参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化,以及怎样变化,这种用来做参考的物体称为参考系。4、坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。有一维、二维、三维坐标系。5、路程:路程是物体运动轨迹的长度。6、位移:物体的位置变化用位移来表示。我们可以用一条有方向线段来表示位移,起始指向终点11②第四章:牛顿运动定律6、②2、137、11336第十三章:光学(几何光学、物理光学)22)光子的能量

高中物理课本中所有的物理学家及其成就

外丹
而寓诸庸
希望读你有用高中涉及到的物理学家及其发现都有哪些? 1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx) 2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S正比于t2 并给以实验检验;推断并检验得出,无论物体轻重如何,其自由下落的快慢是相同的;通过斜面实验,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。后由牛顿归纳成惯性定律。伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。 3、牛顿:英国物理学家; 动力学的奠基人,他总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律及万有引力定律,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。 4、开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础。 5、卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。 6、布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”。 7、焦耳:英国物理学家;测定了热功当量J=4.2焦/卡,为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。研究电流通过导体时的发热,得到了焦耳定律。 8、开尔文:英国科学家;创立了把-273℃作为零度的热力学温标。 9、库仑:法国科学家;巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律”。 10、密立根:美国科学家;利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷e 。 11、欧姆:德国物理学家;在实验研究的基础上,欧姆把电流与水流等比较,从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系。 12、奥斯特:丹麦科学家;通过试验发现了电流能产生磁场。 13、安培:法国科学家;提出了著名的分子电流假说。 14、汤姆生:英国科学家;研究阴极射线,发现电子,测得了电子的比荷e/m;汤姆生还提出了“枣糕模型”,在当时能解释一些实验现象。 15、劳伦斯:美国科学家;发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。 16、法拉第:英国科学家;发现了电磁感应,亲手制成了世界上第一台发电机,提出了电磁场及磁感线、电场线的概念。 17、楞次:德国科学家;概括试验结果,发表了确定感应电流方向的楞次定律。 18、麦克斯韦:英国科学家;总结前人研究电磁感应现象的基础上,建立了完整的电磁场理论。 19、赫兹:德国科学家;在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年,第一次用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波传播速度等于光速,证实了光是一种电磁波。 20、惠更斯:荷兰科学家;在对光的研究中,提出了光的波动说。发明了摆钟。 21、托马斯·杨:英国物理学家;首先巧妙而简单的解决了相干光源问题,成功地观察到光的干涉现象。(双孔或双缝干涉) 22、伦琴:德国物理学家;继英国物理学家赫谢耳发现红外线,德国物理学家里特发现紫外线后,发现了当高速电子打在管壁上,管壁能发射出X射线—伦琴射线。 23、普朗克:德国物理学家;提出量子概念—电磁辐射(含光辐射)的能量是不连续的,E与频率υ成正比。其在热力学方面也有巨大贡献。 24、爱因斯坦:德籍犹太人,后加入美国籍,20世纪最伟大的科学家,他提出了“光子”理论及光电效应方程,建立了狭义相对论及广义相对论。提出了“质能方程”。 25、德布罗意:法国物理学家;提出一切微观粒子都有波粒二象性;提出物质波概念,任何一种运动的物体都有一种波与之对应。 26、卢瑟福:英国物理学家;通过α粒子的散射现象,提出原子的核式结构;首先实现了人工核反应,发现了质子。 27、玻尔:丹麦物理学家;把普朗克的量子理论应用到原子系统上,提出原子的玻尔理论。 28、查德威克:英国物理学家;从原子核的人工转变实验研究中,发现了中子。 29、威尔逊:英国物理学家;发明了威尔逊云室以观察α、β、γ射线的径迹。 30、贝克勒尔:法国物理学家;首次发现了铀的天然放射现象,开始认识原子核结构是复杂的。 31、玛丽·居里夫妇:法国(波兰)物理学家,是原子物理的先驱者,“镭”的发现者。 32、约里奥·居里夫妇:法国物理学家;老居里夫妇的女儿女婿;首先发现了用人工核转变的方法获得放射性同位素。 量子力学的发展简史 量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。 1900年,普朗克提出辐射量子假说,假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的,能量子的大小同辐射频率成正比,比例常数称为普朗克常数,从而得出黑体辐射能量分布公式,成功地解释了黑体辐射现象。 1905年,爱因斯坦引进光量子(光子)的概念,并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系,成功地解释了光电效应。其后,他又提出固体的振动能量也是量子化的,从而解释了低温下固体比热问题。 1913年,玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论,原子中的电子只能在分立的轨道上运动,原子具有确定的能量,它所处的这种状态叫“定态”,而且原子只有从一个定态到另一个定态,才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处,但对于进一步解释实验现象还有许多困难。 在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后,为了解释一些经典理论无法解释的现象,法国物理学家德布罗意于1923年提出微观粒子具有波粒二象性的假说。德布罗意认为:正如光具有波粒二象性一样,实体的微粒(如电子、原子等)也具有这种性质,即既具有粒子性也具有波动性。这一假说不久就为实验所证实。 由于微观粒子具有波粒二象性,微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律,描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。当粒子的大小由微观过渡到宏观时,它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学。 量子力学与经典力学的差别首先表现在对粒子的状态和力学量的描述及其变化规律上。在量子力学中,粒子的状态用波函数描述,它是坐标和时间的复函数。为了描写微观粒子状态随时间变化的规律,就需要找出波函数所满足的运动方程。这个方程是薛定谔在1926年首先找到的,被称为薛定谔方程。 当微观粒子处于某一状态时,它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值,而具有一系列可能值,每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时,力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。这就是1927年,海森伯得出的测不准关系,同时玻尔提出了并协原理,对量子力学给出了进一步的阐释。 量子力学和狭义相对论的结合产生了相对论量子力学。经狄拉克、海森伯和泡利等人的工作发展了量子电动力学。20世纪30年代以后形成了描述各种粒子场的量子化理论——量子场论,它构成了描述基本粒子现象的理论基础。 量子力学是在旧量子论建立之后发展建立起来的。旧量子论对经典物理理论加以某种人为的修正或附加条件以便解释微观领域中的一些现象。由于旧量子论不能令人满意,人们在寻找微观领域的规律时,从两条不同的道路建立了量子力学。 1925年,海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识,抛弃了不可观察的轨道概念,并从可观察的辐射频率及其强度出发,和玻恩、约尔丹一起建立起矩阵力学;1926年,薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识,找到了微观体系的运动方程,从而建立起波动力学,其后不久还证明了波动力学和矩阵力学的数学等价性;狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论,给出量子力学简洁、完善的数学表达形式。

人教版教材高中物理书中的物理学史总结

长梧子曰
痴心劫
  1、1638年,意大利物理学家伽利略  论证重物体不会比轻物体下落得快;  2、英国科学家牛顿  1683年,提出了三条运动定律。  1687年,发表万有引力定律;  3、17世纪,伽利略理想实验法指出:  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;  4、20爱因斯坦提出的狭义相对论  经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。  5、17世纪德国天文学家开普勒  提出开普勒三定律;  6、1798年英国物理学家卡文迪许  利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量;  7、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)  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。  8、1827年英国植物学家布朗  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。  9、1785年法国物理学家库仑  利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。  10、1752年,富兰克林  过风筝实验验证闪电是电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。  11、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)  通过实验得出欧姆定律。  12、1911年荷兰科学家昂尼斯  大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。  13、1841~1842年 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,称为焦耳——楞次定律。  14、1820年,丹麦物理学家奥斯特  电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应。  15、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。  16、1831年英国物理学家法拉第  发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;  17、1834年,楞次  确定感应电流方向的定律。  18、1832年,亨利  发现自感现象。  19、1864年英国物理学家麦克斯韦  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。  20、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。  21、公元前468-前376,我国的墨翟  在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。  22、1621年荷兰数学家斯涅耳  入射角与折射角之间的规律——折射定律。  23、关于光的本质有两种学说:  一种是牛顿主张的微粒说  认为光是光源发出的一种物质微粒;  一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说  认为光是在空间传播的某种波。  24、1801年,英国物理学家托马斯•杨  观察到了光的干涉现象  25、1818年,法国科学家泊松  观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。  26、1887年由赫兹  证实了电磁理的存在。  27、1895年,德国物理学家伦琴  发现X射线(伦琴射线)。  28、1900年,德国物理学家普朗克  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;  29、1905年爱因斯坦  提出光子说,成功地解释了光电效应规律。  30、1913年,丹麦物理学家玻尔  提出了原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。  31、1924年,法国物理学家德布罗意  预言了实物粒子的波动性;  32、1897年,汤姆生  利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。  33、1909年-1911年,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。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。  34、1896年,法国物理学家贝克勒尔  发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构。  35、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。  36、1932年查德威  在α粒子轰击铍核时发现中子,由此人们认识到原子核的组成。  37、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;  粒子分为三大类:媒介子,传递各种相互作用的粒子如光子;  轻子,不参与强相互作用的粒子如电子、中微子;  强子,参与强相互作用的粒子如质子、中子;强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷的 或 。  热学  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。  2.19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。  3.1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,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。  4.1848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。T=t+273.15K  热力学第三定律:热力学零度不可达到。  5.瓦特在1782年研制成功了具有连杆、飞轮和离心调速器的双向蒸汽机。  .1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。  2.1909年——1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。  3.1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构。  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。衰变的快慢(半衰期)与原子所处的物理和化学状态无关。  4.1919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,被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现,由此人们认识到原子核由质子和中子组成。  5.1939年12月德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。1942年 在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。  6.1952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。  7.现代粒子物理:  1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;  粒子分为三大类:  媒介子,传递各种相互作用的粒子如光子;  轻子,不参与强相互作用的粒子如电子、中微子;  强子,参与强相互作用的粒子如质子、中子;强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷的1/3 或 2/3。  1.公元前468-前376,我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。  2.1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速,以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速,如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意其测量方法)  3.1621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。  4.关于光的本质:17世纪明确地形成了两种学说:一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒;另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。  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  1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。  1864年英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,1887年由赫兹证实。  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。  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;受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律。(量子力学的说明在第三册P56)  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)  光具有波粒二象性,光是电磁波、概率波、横波(光的偏振说明光是一种横波)。  光的电磁说中要注意电磁波谱(第三册P31),还要注意原子光谱(涉及光谱分析第三册P50)  5.1913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。(明确其局限性)  6.1924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;1927年美英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。  1.1785年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。(转化)  2.1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。  3.1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。  4.1911年荷兰科学家昂尼斯发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。  5.1841~1842年 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,称为焦耳——楞次定律。  6.1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应。  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。  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。  7.汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。  1932年美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径。带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同;但当粒子动能很大,速率接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速率显著增大,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,进一步提高粒子的速率很困难。  8.1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;  1834年楞次发表确定感应电流方向的定律。  9.1832年亨利发现自感现象,即在研究感应电流的同时,发现因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象。日光灯的工作原理即为其应用之一。双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。  10.1864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,提出了电磁场的基本方程组,后称为麦克斯韦方程组,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(注意第二册P243的图)。  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。  力学  windsy  发布日期:2009-04-23 22:57:14  1.1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体不会比轻物体下落得快;  注:伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法。(回忆理想斜面实验)  2.1683年,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。  3.17世纪,伽利略通过理想实验法指出: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;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。  4.20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。  5.17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律;牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量(体现放大和转换的思想);1846年,科学家应用万有引力定律,计算并观测到海王星。  6.我国宋朝发明的火箭与现代火箭原理相同,但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比(火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比);多级火箭一般都是三级火箭,我国已成为掌握载人航天技术的第三个国家。  7.17世纪荷兰物理学家惠更斯确定了单摆的周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。  8.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)  1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx)  2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S正比于t2 并给以实验检验;推断并检验得出,无论物体轻重如何,其自由下落的快慢是相同的;通过斜面实验,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。后由牛顿归纳成惯性定律。伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。  3、牛顿:英国物理学家; 动力学的奠基人,他总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律及万有引力定律,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。  4、开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础。  5、卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。  6、布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”。  7、焦耳:英国物理学家;测定了热功当量J=4.2焦/卡,为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。研究电流通过导体时的发热,得到了焦耳定律。  8、开尔文:英国科学家;创立了把-273℃作为零度的热力学温标。  9、库仑:法国科学家;巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律”。  10、密立根:美国科学家;利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷e 。  11、欧姆:德国物理学家;在实验研究的基础上,欧姆把电流与水流等比较,从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系。  12、奥斯特:丹麦科学家;通过试验发现了电流能产生磁场。  13、安培:法国科学家;提出了著名的分子电流假说。  14、汤姆生:英国科学家;研究阴极射线,发现电子,测得了电子的比荷e/m;汤姆生还提出了“枣糕模型”,在当时能解释一些实验现象。  15、劳伦斯:美国科学家;发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。  16、法拉第:英国科学家;发现了电磁感应,亲手制成了世界上第一台发电机,提出了电磁场及磁感线、电场线的概念。  17、楞次:德国科学家;概括试验结果,发表了确定感应电流方向的楞次定律。  18、麦克斯韦:英国科学家;总结前人研究电磁感应现象的基础上,建立了完整的电磁场理论。  19、赫兹:德国科学家;在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年,第一次用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波传播速度等于光速,证实了光是一种电磁波。  20、惠更斯:荷兰科学家;在对光的研究中,提出了光的波动说。发明了摆钟。  21、托马斯•杨:英国物理学家;首先巧妙而简单的解决了相干光源问题,成功地观察到光的干涉现象。(双孔或双缝干涉)  22、伦琴:德国物理学家;继英国物理学家赫谢耳发现红外线,德国物理学家里特发现紫外线后,发现了当高速电子打在管壁上,管壁能发射出X射线—伦琴射线。  23、普朗克:德国物理学家;提出量子概念—电磁辐射(含光辐射)的能量是不连续的,E与频率υ成正比。其在热力学方面也有巨大贡献。  24、爱因斯坦:德籍犹太人,后加入美国籍,20世纪最伟大的科学家,他提出了“光子”理论及光电效应方程,建立了狭义相对论及广义相对论。提出了“质能方程”。  25、德布罗意:法国物理学家;提出一切微观粒子都有波粒二象性;提出物质波概念,任何一种运动的物体都有一种波与之对应。  26、卢瑟福:英国物理学家;通过α粒子的散射现象,提出原子的核式结构;首先实现了人工核反应,发现了质子。  27、玻尔:丹麦物理学家;把普朗克的量子理论应用到原子系统上,提出原子的玻尔理论。  28、查德威克:英国物理学家;从原子核的人工转变实验研究中,发现了中子。  29、威尔逊:英国物理学家;发明了威尔逊云室以观察α、β、γ射线的径迹。  30、贝克勒尔:法国物理学家;首次发现了铀的天然放射现象,开始认识原子核结构是复杂的。  31、玛丽•居里夫妇:法国(波兰)物理学家,是原子物理的先驱者,“镭”的发现者。  32、约里奥•居里夫妇:法国物理学家;老居里夫妇的女儿女婿;首先发现了用人工核转变的方法获得放射性同位素。