我眼中的物理學(xué)市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、我眼中物理學(xué)組員：張 思 周 婷 蔣 喆 張雪彤 董晶微 劉宋嬌財(cái) 管 1204第1頁(yè)第1頁(yè) 總述 物理學(xué) 是什么？ 即自然知識(shí)，注重研究物質(zhì)、能量、空間、時(shí)間 他是最古老學(xué)術(shù)之一是自然科學(xué)中最基礎(chǔ)學(xué)科之一第2頁(yè)第2頁(yè)研究流程圖解自然科學(xué)概論歷 史科 學(xué) 方 法神奇現(xiàn)象第3頁(yè)第3頁(yè) 物理學(xué)起源 1.公元前6以前 公元前650-前550年，古希臘人發(fā)覺(jué)摩擦琥珀可使之吸引輕物體，發(fā)覺(jué)磁石吸鐵。泰勒斯首先統(tǒng)計(jì)了這個(gè)現(xiàn)象。 第4頁(yè)第4頁(yè)公元前2，秦始皇統(tǒng)一中國(guó)度、量、衡，其進(jìn)位體制沿用到二十世紀(jì)。公元前二世紀(jì)，中國(guó)西漢記載用漏壺(刻漏)計(jì)時(shí)，水鐘使用更早。公元前二世紀(jì)，創(chuàng)造水鐘、水風(fēng)琴、壓縮空氣拋彈機(jī)

2、(用于戰(zhàn)爭(zhēng))(埃及悌西比阿斯)。第5頁(yè)第5頁(yè)公元前一世紀(jì)，最先記載過(guò)磁鐵石排斥作用和鐵屑試驗(yàn)(羅馬盧克萊修)。公元前31年，中國(guó)西漢時(shí)創(chuàng)用平向水輪，通過(guò)滑輪和皮帶推動(dòng)風(fēng)箱，用于煉鐵爐鼓風(fēng)。 第6頁(yè)第6頁(yè)我們熟悉物理學(xué)家 1501-1650年1) 哥白尼2) 伽利略 做自由落體科學(xué)試驗(yàn)，發(fā)覺(jué)落體加速度與重量無(wú)關(guān)3) 開(kāi)普勒 三大定律第7頁(yè)第7頁(yè)哥白尼 -日心說(shuō)開(kāi)普勒 -三大定律第8頁(yè)第8頁(yè)物理百年回顧 人類(lèi)生活在20世紀(jì)發(fā)生了翻天覆地改變，其中物理學(xué)起了至關(guān)主要作用；同時(shí)物理學(xué)本身在20世紀(jì)里也產(chǎn)生了令人難以置信邁進(jìn)。狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論，量子力學(xué)使物理學(xué)發(fā)生了革命性改變；20世紀(jì)也出現(xiàn)了許多

3、偉大科學(xué)家：愛(ài)因斯坦、海森伯、薛定愕等等難以計(jì)數(shù)。第9頁(yè)第9頁(yè)1900-190919，瑞利發(fā)表適合用于長(zhǎng)波范圍黑體輻射公式。 19，普朗克（MPlank，18581947）提出了符合整個(gè)波長(zhǎng)范圍黑體輻射公式，開(kāi)用能量量子化假設(shè)從理論上導(dǎo)出了這個(gè)公式。 19，維拉爾德（PWillard，1860一1934）發(fā)覺(jué)射線。 19，考夫曼（WKaufmann，18711947）從鐳輻射測(cè)射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，從而發(fā)覺(jué)電子質(zhì)量隨速度改變。第10頁(yè)第10頁(yè) 19，理查森（OWRichardson，18791959）發(fā)覺(jué)灼熱金屬表面電子發(fā)射規(guī)律。后經(jīng)多年試驗(yàn)和理論研究，又對(duì)這一定律作進(jìn)一步修正19，勒納德從

4、光電效應(yīng)試驗(yàn)得到光電效應(yīng)基本規(guī)律：電子最大速度與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，為愛(ài)因斯坦光量子假說(shuō)提供試驗(yàn)基礎(chǔ)。19，吉布斯出版統(tǒng)計(jì)力學(xué)基本原理，創(chuàng)建統(tǒng)計(jì)系綜理論。19，盧瑟福和索迪（FSoddy，1877一1956）發(fā)表元素嬗變理論19，愛(ài)因斯坦（AEinstein，18791955）發(fā)表關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)論文，并發(fā)表光量子假說(shuō)，解釋了光電效應(yīng)等現(xiàn)象。第11頁(yè)第11頁(yè) 19， 朗之萬(wàn)（PLangevin，18721946）發(fā)表順磁性典型 理論。 19， 愛(ài)因斯坦發(fā)表關(guān)于運(yùn)動(dòng)媒質(zhì)電動(dòng)力學(xué)一文，初次提出狹義相對(duì)論基本原理，發(fā)覺(jué)質(zhì)能之間相稱(chēng)性。 19， 愛(ài)因斯坦發(fā)表關(guān)于固體熱容量子理論。 19， 外斯（PEWeiss，18

5、651940）發(fā)表鐵磁性分子理 論，提出磁疇假設(shè)。 19， 昂納斯（HKammerlinghOnnes，18531926）液化了最后一個(gè)“永久氣體”氦。第12頁(yè)第12頁(yè)190619，密立根（RAMillikan，18681953）測(cè)單個(gè)電子電荷值，前后歷經(jīng)，試驗(yàn)辦法做過(guò)三次改革，做了上千次數(shù)據(jù)。19，蓋革與馬斯登（EMarsden）在盧瑟福指導(dǎo)下，從試驗(yàn)發(fā)覺(jué)粒子碰撞金屬箔產(chǎn)生大角度散射，造成19盧瑟福提出有核原子模型理論。這一理論于19為蓋革和馬斯登試驗(yàn)所證實(shí)。第13頁(yè)第13頁(yè) 19，愛(ài)因斯坦建立了廣義相對(duì)論。19，密立根用試驗(yàn)證實(shí)了愛(ài)因斯坦光電方程。19，愛(ài)因斯坦依據(jù)量子躍遷概念推出普朗克輻

6、射公式，同時(shí)提出了受激輻射理論，后發(fā)展 為激光技術(shù)理論基礎(chǔ)。 19，德拜（PJWDebye，18841966）提出X射線粉末衍射法。19，愛(ài)丁頓（ASEddington，18821944）等人在日食觀測(cè)中證實(shí)了愛(ài)因斯坦關(guān)于引力 使光線彎曲預(yù) 言。19，阿斯頓（FWAston，18771945）創(chuàng)造質(zhì)譜儀，為同位素研究提供主要手段。19，盧瑟福初次實(shí)現(xiàn)人工核反應(yīng)。19，巴克豪森（HGBarkhausen）發(fā)覺(jué)磁疇。第14頁(yè)第14頁(yè)1920-192919，瓦拉塞克發(fā)覺(jué)鐵電性。1922年，斯特恩（OStern，18881969）與蓋拉赫（WGerlach，18891979）使銀原子束穿過(guò)非均勻磁場(chǎng)，

7、觀測(cè)到分立磁矩，從而證實(shí)空間量子化理論。1923年，康普頓（AHCompton，18921962）用光子和電子互相碰撞解釋X射線散射中波長(zhǎng)變長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)果，稱(chēng)康普頓效應(yīng)。1924年，德布羅意（LdeBroglie，18921987）提出微觀粒子含有波粒二象性假設(shè)。1924年，玻色（SBose，18941974）發(fā)表光子所服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，后經(jīng)愛(ài)因斯坦補(bǔ)充建立了玻色一愛(ài)因斯坦統(tǒng)計(jì)。第15頁(yè)第15頁(yè)神奇物理現(xiàn)象【日暈】 和彩虹同樣，日暈也是高空太陽(yáng)光受到潮濕空氣（尤其是冰晶）折射而形成。有時(shí)圍繞太陽(yáng)兩個(gè)甚至更多個(gè)圈形或弧形日暈變得極亮，形成所謂“幻日景象”。月亮和其它亮星，如金星，有時(shí)也會(huì)有光暈 。第16

8、頁(yè)第16頁(yè)北極光 【北極光】 在南半球產(chǎn)生話也稱(chēng)為南極光，太陽(yáng)風(fēng)穿過(guò)地球高空大氣層，帶電粒子被激發(fā)，產(chǎn)生電磁風(fēng)暴和可見(jiàn)光，這便是極光。多見(jiàn)于兩極，春分秋分之時(shí)。第17頁(yè)第17頁(yè)第18頁(yè)第18頁(yè)月亮彩虹 【月亮彩虹】彩虹是太陽(yáng)光受到空氣中小水珠折射引起，尤其在雨后常見(jiàn)。而月亮彩虹則罕見(jiàn)得多，只有在滿月或臨近滿月之夜且月亮低垂之時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。一個(gè)欣賞月亮彩虹勝地便是美國(guó)肯塔基州坎伯蘭大瀑布，圖正是坎伯蘭月亮彩虹之景。第19頁(yè)第19頁(yè)乳狀云【乳狀云】這種形狀怪異烏云總是預(yù)示著暴風(fēng)雨即未來(lái)臨，更常見(jiàn)于雷暴雨前，我們至今無(wú)法完全破解它形成秘密。第20頁(yè)第20頁(yè)小孔成像摩擦起電第21頁(yè)第21頁(yè) 包括學(xué)科應(yīng)用

9、物理學(xué)物理學(xué)史電動(dòng)力學(xué)量子力學(xué)物理光學(xué)第22頁(yè)第22頁(yè) 研究領(lǐng)域力學(xué)電磁學(xué)粒子物理學(xué)熱學(xué)原子物理學(xué)第23頁(yè)第23頁(yè)思維方式定量 v s 定性定量定性第24頁(yè)第24頁(yè)定量要求 對(duì)物質(zhì)構(gòu)成以及在各物質(zhì)含量問(wèn)題詳細(xì)到數(shù)值，比較準(zhǔn)確，曾被稱(chēng)為精密科學(xué)第25頁(yè)第25頁(yè)定性要求只是對(duì)物質(zhì)構(gòu)成有所理解僅僅涉及性質(zhì)，概念比較模糊，曾被稱(chēng)為描述科學(xué)第26頁(yè)第26頁(yè)定量必須將問(wèn)題數(shù)學(xué)化，通過(guò)數(shù)值結(jié)果直觀比較得出研究意義 比如 拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)三架馬車(chē)，投資 消費(fèi) 出口 必須說(shuō) 把這三者和看做100，投資占30，消費(fèi)25，出口45第27頁(yè)第27頁(yè)定性將問(wèn)題性質(zhì)闡明但不能量化，就是不能建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行量化研究比如 對(duì)醉駕研究，就屬于定性研究，不能描述一個(gè)人醉駕程度0-100，只能說(shuō)是否醉駕，而