求理科基础的物理学史

【专家解说】：2008年高考物理学史复习专题(粤教版) 科学家 国籍 主要贡献 伽利略 意大利 1638年，论证重物体不会比轻物体下落得快; 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(17世纪) 伽利略在教堂做礼拜时发现摆的等时性，惠更斯根据这个原理制成历史上第一座自摆钟。(必修1第7页) 伽利略针和单摆实验:把摆球拉到某一高度，用一根针多次改变小球的悬点，摆球能上升到原来的高度，得到与亚里士多德不同的力和运动关系的结论。(必修1第61页) 伽利略在1683年出版的《两种新科学的对话》一书中，运用观察-假设-数学推理的方法，详细地研究了抛体运动。(必修2第1页) 牛顿 英国 1683年，提出了三条运动定律，1687年，发表万有引力定律; 开普勒 德国 17世纪提出开普勒三定律; 卡文迪许 英国 1798年利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量(必修2第50页) 多普勒 奥地利 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 库仑 法国 发现了电荷之间的相互作用规律--库仑定律(选修3-1第8页) 密立根 美国 通过油滴实验测定了元电荷的数值。e=1.6×10-19C(选修3-1第19页3-5第50页)数值等于一个电子或质子的电荷量 富兰克林 美国 解释了摩擦起电的原因，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(选修3-1第4页) 欧姆 德国 通过实验得出欧姆定律 昂尼斯 荷兰 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。 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;1834年楞次确定感应电流方向的楞次定律。 奥斯特 丹麦 电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应。 洛仑兹 荷兰 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(选修3-1第85页) 笛卡儿 法国 第一个提到“动量守恒定律” (选修3-5第8页) 安培 法国 分子环形电流假说(原子内部有环形电流)最早发现磁场对电流有力的作用 法拉第 英国 发现的电磁感应现象使人类的文明跨进了电气化时代。(选修3-2第4页)在1821年，法拉第在重复奥斯特“电生磁”实验时，制造出人类历史上第一台最原始的电动机。(选修3-1第85页) 亨利 美国 最大的贡献是在1832年发现自感现象 狄拉克 英国 根据电磁场的对称性，预言“磁单极子必定存在”。(选修3-177页) 麦克斯韦 英国 总结了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，同时指出光就是一种看得见的电磁波(选修3-4第56页) 赫兹 德国 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 墨翟 中国 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 斯涅耳(数学家) 荷兰 入射角与折射角之间的规律--折射定律 托马斯•杨 英国 在实验室用小孔成功地观察到了光的干涉现象(杨氏双缝干涉试验) 泊松 法国 观察到光的圆板衍射:泊松亮斑。泊松亮斑从反面证明了光的波动性。 汤姆生 英国 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(葡萄干布丁模型)，从而敲开了原子的大门 普朗克 德国 量子论的奠基人。为了解释黑体辐射，提出了能量量子假说，(选修3-5第31页)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 爱因斯坦 德国 提出光子说(科学假说)，成功地解释了光电效应规律 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) 总结出质能方程: (2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰他对科学的贡献) 康普顿 美国 借助爱因斯坦的光子说，解释了散射光的波长改变的现象(选修3-5第35页) 德布罗意 法国 提出了实物粒子的波动性――物质波 ( p为动量 p=mv) 普里克 德国 德国科学家发现了阴极射线。(选修3-5第48页) 卢瑟福 英国 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 ; 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(该实验表明了原子内质量和电量的分布，并没有揭示原子核的组成)，并预言了中子的存在 玻尔 丹麦 量子力学的先驱。吸取普朗克、爱恩斯坦的量子概念，提出原子结构的玻尔理论，成功解释了氢原子光谱。(选修3-5第63页)最先得出氢原子能级表达式 贝克勒尔 法国 发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构 查德威克 英国 在α粒子轰击铍核时发现中子(原子核人工转变的实验)，由此人们认识到原子核的组成(选修3-5第69页) 居里夫妇 法国 发现了放射性更强的钋和镭。 伦琴 德国 发现X射线(伦琴射线) 再补充: 1、天体运动规律的发现过程(必修2第46-48页) 2、万有引力定律的应用(必修2第51-54页) 3、经典力学的发展历程(必修2第99页) 4、19和20世纪之交，物理学三大发现:X射线的发现(伦琴)、电子的发现(汤姆生)和放射性的发现(贝克勒尔) 5、相对论的两个基本原理?(必修2第105页) 6、相对论和量子力学成为现代物理学的两大基石。 7、人类对光的本质的认识过程:惠更斯――光是一种波;牛顿――光是一种微粒;麦克斯韦预言光是一种电磁波。 8、1932年发现了正电子，1964年提出夸克模型; 9、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 10、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。 原子物理和原子核物理 一、“十大人物及九发现” 1.汤姆生发现电子，建立了原子的“枣糕模型”; 2.卢瑟福通过α粒子散射实验，建立了原子的“核式结构”; 3.卢瑟福通过α粒子轰击氮核，发现了质子;42He+147N→178O+11H(实验用放射源放出а射线) 4.玻尔提出了氢原子模型; 5.贝克勒耳发现天然放射现象，证明原子核有复杂结构; 6.玛丽•居里和玻埃尔•居里(大居里)通过天然放射现象研究，发现了放射性元素钋和镭及其衰变规律; 7.查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子;42He+94Be→126C+10n 8.约里奥•居里和伊丽芙•居里(小居里)用α粒子轰击铝箔，探测到中子和正电子，发现了放射性同位素;42He+2713Al→3015P+10n 3015P→3014Si+ 0+1e 9.爱因斯坦发现了核反应中的质量与能量的联系:质能方程E=mc2。 二、“四大核变”及应用 1.放射性元素的衰变(包括α衰变和β衰变); 2.原子核的人工转变(包括质子、中子的发现和放射性同位素的发现); 3.重核的裂变(以23592U的链式反应为代表，可用于核能发电和原子弹); 4.轻核的聚变(以21H和31H的热核反应为代表，存在于太阳内部，可用于氢弹)。 【物理小知识】 1、生活中的力学单位(必修1第80页) 2、机械传动(必修2第29页) 3、比值法定义物理量(选修3-1第13页) 4、电容式传感器的原理(选修3-1第27页) 5、超导体材料(选修3-1第39页) 6、电饭锅的工作原理(选修3-1第56页) 7、集成电路引脚的识别(选修3-1第65页) 8、日光灯的工作原理(选修3-2第28页) 9、电感器的电感 ，所以电感在电路中有“通直流、阻交流，通低频、阻高频”的作用。电容器的电容 ，所以电容在电路中有“通交流、阻直流，通高频、阻低频”的作用。 10、蝴蝶的颜色――光的干涉(选修3-4第88页) 11、光谱分析及应用(选修3-5第58页) 12、考古钟――利用碳14的半衰期进行考古。(选修3-5第74页) 13、射线的应用及危害。(选修3-5第76页) 14、粒子物理学简介。(选修3-5第92页) 【考试说明中要求而平日里少考的内容】 1、自感和涡流:通过导体或线圈本身的电流改变，线圈本身就产生自感电动势，其大小与其自身电流变化快慢有关。由于导体在圆周方向可以等效成一圈圈的闭合电路，由于自感产生的自感电流就像一圈圈的漩涡，所以称为涡流。该电流可以使导体发热。 2、核力:一种区别于电场力和万有引力之外的只作用在核子之间的力。在约0.5×10-15m~2×10-15m的距离内主要表现为引力。大于2×10-15m就迅速减小到零;在小于0.5×10-15m又迅速转变为强大的斥力使核子不能融合在一起。 3、半衰期:原子核数目减少到原来一半所经过的时间，其衰变速率由核本身的因素决定。跟外界因素无关。 4、电磁波的发射--调制:将需要传输的信息转换成电信号“加载”在高频振荡电流上。 电磁波的接收--(1)调谐:接收电路的固有频率与接收的电磁波的频率相同。(2)检波:从高频振荡电流中“检”出它所携带的低频信号电流。它是调制的逆过程，所以也叫“解调” 5、光的偏振现象:具有特定振动方向的光称为偏振光。只有横波才是偏振光。 6、狭义相对论质速方程: (其中m0为物体的静质量)。