物理學(xué)的發(fā)展史.ppt

1、安徽金寨技師學(xué)院 王 玲 2018.7,科學(xué)技術(shù)中的物理學(xué) Physics in Science and Technology,什么是物理學(xué)？,自然界（對象）及其運(yùn)動規(guī)律： 力、熱、電、磁、光、聲,悟理、 霧里 勿理、 物理,給你一個氣壓表，如何測出一座大樓的高度？,學(xué)生A：現(xiàn)量出氣壓表的長度，然后順著樓 梯用氣壓表去量樓的高度。 學(xué)生B：將氣壓表用繩子拴住，從樓頂放下， 通過測量繩子的長度給出樓的高度。 學(xué)生C：爬到樓頂，將氣壓表丟下，根據(jù)自 由落體運(yùn)動，算出樓的高度。 學(xué)生D：找到蓋樓設(shè)計師，以氣壓表作交換， 讓他告訴樓的高度。,根據(jù)氣體定律：,P2-P1=gh,物理學(xué)發(fā)展歷程 物理學(xué)的發(fā)

2、展對人類的影響 當(dāng)今科學(xué)技術(shù),主要內(nèi)容,物理學(xué)的發(fā)展過程,古典物理學(xué)的形成過程 古典物理學(xué) 近代物理學(xué),物理（physics）源于希臘文自然稱為自然哲學(xué) 公元前420年：德莫克利特提出原子論，一切物質(zhì)均由無限多個不可分割、看不見的原子所組成(只分水、火、土、氣四種). 公元前300年：杠桿、輪軸、天文學(xué).（代表人物：阿基米德） 羅馬滅亡后：人類在物理學(xué)，乃至整個科學(xué)進(jìn)入一個停滯期，基督教的神學(xué)主宰一切，是科學(xué)黑暗期. 文藝復(fù)興時期：科學(xué)才從神學(xué)禁錮中解放出來. 1543年：哥白尼（波蘭人，1473年1543年）對神學(xué)提出質(zhì)疑，發(fā)表天體運(yùn)行，說明天體運(yùn)行是以太陽為中心.,古典物理學(xué)的形成過程,1

3、609年1618年：開普勒歸納出行星運(yùn)動三定律. 1632年：伽利略發(fā)表兩學(xué)派的對話，推翻地球中心說. 十九世紀(jì)末：古典物理學(xué)發(fā)展已很完整.,四位科學(xué)家應(yīng)當(dāng)記?。?伽利略,古典物理學(xué),四位科學(xué)家應(yīng)當(dāng)記住： 牛頓科學(xué)的代言人,古典物理學(xué),牛頓：（16431727年）英國數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家和物理學(xué)家,法拉第實(shí)驗(yàn)大師,法拉第（17911867），英國物理學(xué)家、化學(xué)家,麥克斯韋偉大的理論物理學(xué)家,麥克斯韋：（18311879）英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。經(jīng)典電動力學(xué)的創(chuàng)始人，統(tǒng)計物理學(xué)的奠基人之一。,1.力學(xué)：1687年牛頓集力學(xué)理論之大成.,2. 光學(xué)：17世紀(jì)光折射.1610 年全反射、折射定律.1670

4、年牛頓的色散實(shí)驗(yàn)、光粒子說 惠更斯的波學(xué)說、楊氏光干涉.,3. 熱學(xué)： 早期：鉆木取火.秦李冰父子利用巖石加熱再驟冷會裂開的技術(shù)開鑿都江堰. 十七世紀(jì)：伽利略制造氣體溫度計. 1662年：波意耳發(fā)現(xiàn)溫度一定時，定量氣體的壓力與體積成反比. 十八世紀(jì)：攝氏及華氏溫標(biāo)建立. 1781年：查理發(fā)現(xiàn)氣體在定壓下體積會隨溫度改變. 十九世紀(jì)：焦耳證明熱是能量的另一種形式. 十九世紀(jì)：熱力學(xué)三大定律. 十九世紀(jì)：氣體動力學(xué)理論.,4. 電磁學(xué)： 17世紀(jì)：吉伯特（英國人）發(fā)現(xiàn)地磁. 18世紀(jì)：靜電、靜磁、庫侖定律. 1800年：伏打電池. 1820年：厄司特電流產(chǎn)生磁.安培發(fā)現(xiàn)電流和磁場關(guān)系. 1826年

5、：歐姆發(fā)現(xiàn)歐姆定律. 1830年：亨利(美國人)發(fā)現(xiàn)變化電流和感應(yīng)電壓之關(guān)系. 1831年：法拉第(英國人)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律. 1864年：麥克斯韋提出麥克斯韋方程式. 1889年赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波.,近代物理學(xué) 二十世紀(jì)以后發(fā)展的物理稱為近代物理 兩個常數(shù)： 普朗克常量h=6.62610-34Js 光速c=2.998108ms-1,1900年普朗克(德國人)提出量子論，經(jīng)20多年發(fā)展成量子力學(xué).,1905年愛因斯坦提出狹義相對論,物理學(xué)分類,粒子物理與原子核物理 原子分子物理 理論物理 凝聚態(tài)物理 無線電物理 聲學(xué) 光學(xué) 等離子體物理,物理學(xué)的發(fā)展對人類生活的影響,材料、能源、信息和生命 當(dāng)代科

6、學(xué)技術(shù)的主要內(nèi)容 原子彈、計算機(jī) 二十世紀(jì)最重要的發(fā)明 上述領(lǐng)域徹底改變了人類的生活方式,1、磁懸浮列車,2、隱形飛機(jī),當(dāng)今科學(xué)技術(shù),納米電子科學(xué)和技術(shù) 超導(dǎo)電子技術(shù) 分子電子學(xué) 量子信息技術(shù) 自旋電子學(xué),發(fā)展特點(diǎn)：,1、超小 （10-15米，費(fèi)米）毫米微米納米 如：微電子學(xué)、納電子學(xué) 2、超快（10-15秒，飛秒）微秒皮秒飛秒 如：肉眼識別瞬間1/24秒，飛秒技術(shù) 3、超高真空（10-15大氣壓） 如：真空鍍膜技術(shù) 4、超低溫（10-15室溫） 如：激光冷卻技術(shù)（朱棣文） ,1、納米電子科學(xué)技術(shù) 當(dāng)尺度小到可與平均自由程相比時，即納米(10-9米)尺寸，將出現(xiàn)量子效應(yīng)，形成新的電子輸運(yùn)規(guī)律，例如，共振隧穿效應(yīng)、庫侖阻塞效應(yīng)等等。 這些量子效應(yīng)是可以加以