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在物理學中,名人和他們的發現(高中部分)

高中教材中部分物理學家學術成果簡介

第壹,阿基米德;

1,發現了浮力定律;2.杠桿定律被證明;3.提出了壹種精確確定物體重心的方法。4.他還認為地球是球形的,圍繞太陽旋轉。5.他發明了阿基米德螺旋水泵。

第二,牛頓:

1,建立微積分;2.發現了二項式定理。3.分散測試。計算了不同顏色光的折射率,準確地解釋了色散現象,揭開了物質顏色的奧秘。4.制造了第壹臺反射望遠鏡;5.提出了光的“粒子說”。6.發現著名的萬有引力定律和牛頓三大運動定律。

第三,焦耳:

1,發現焦耳-楞次定律;2.熱量理論被實驗所否定;3.測量熱的機械當量的近似值;熱量的機械當量平均值為423.9千克米/千卡。4.計算了氣體分子的熱速度,為玻意耳-埃德姆·馬略特定律和蓋伊-呂薩克定律奠定了理論基礎,解釋了氣體對壁面壓力的本質。5.發現焦耳-湯姆遜效應。這種效應廣泛應用於低溫和氣體液化。焦耳也為蒸汽機的發展做了很多有價值的工作。

第四,愛因斯坦:

1,光電效應定律的發現。建立波粒二象性理論。推導了光電子最大能量與入射光頻率的關系。

2.壹種新的確定分子大小的方法,通過觀察分子運動的漲落引起的懸浮粒子的不規則運動,來確定分子的實際大小,證明原子的存在。

3.完全提出了狹義相對論。狹義相對論最重要的結論是質量守恒原理失去了獨立性,與能量守恒定律融為壹體,使質量和能量相互轉化。從而使力學和電磁學在運動學的基礎上統壹起來。

4.發現質量與能量的關系,為核能的開發利用奠定基礎。

5.建立廣義相對論;6.提出輻射量子中的引力波理論;7.開創現代宇宙學。

五、亞裏士多德:

1,第壹次將哲學與其他科學區分開來,開創了邏輯學、倫理學、政治學、生物學的獨立研究。

2.他是形式邏輯的創始人。他試圖將思維形式與存在聯系起來,並根據客觀現實闡明邏輯的範疇。

3.亞裏士多德認為運行的天體是物質的實體,地球是球形的,是宇宙的中心;

4.在物理學方面,他反對原子論,否認真空的存在。他還認為,物體只有在外力的推動下才會運動,外力壹停,運動也就停止了。

六、哥白尼

建立日心說。

七、笛卡爾:

1,創立了解析幾何,為微積分的建立奠定了基礎,從而開辟了變量數學的廣闊領域。

2.提出了折射定律的理論推導。但是他的假設是錯誤的,他的推導得出了光速從光稀疏介質進入致密介質時速度增加的錯誤結論。

3.通過對人眼的光學分析,解釋了視力障礙的原因是鏡片變形,設計了壹種矯正視力的鏡片。

4.慣性定律第壹次完全表達出來;

5.首次明確提出動量守恒定律;

6.善於用直觀的“模型”來解釋物理現象。用假設和假說來研究物理學,倡導理性和科學,為現代物理學的研究提供範例。

笛卡爾可以說是17世紀及以後歐洲哲學和科學最有影響力的大師之壹,被譽為“近代科學的始祖”。

八、伏特:

1.制造啟動盤。2.設計了壹種靜電計。3.沼氣被發現了。並制作了壹種叫做氣體燃燒的儀器,可以用電火花點燃密閉容器中的氣體。4.發明了伏打反應堆,這是歷史上神奇的發明之壹。

九、伽利略:

1.在比薩斜塔上做了著名的“兩個鐵球同時落地”實驗,推翻了亞裏士多德“物體下落速度與其重量成正比”的理論,糾正了這個持續了1900年的錯誤結論。

2.他創造了壹臺天文望遠鏡(後來稱為伽利略望遠鏡),並用它來觀察天體。他發現了月球表面的凹凸不平,自己繪制了第壹張月球地圖。人們爭相宣揚:“哥倫布發現新大陸,伽利略發現新宇宙。”

X.惠更斯

1,改進了望遠鏡,並於1655年用新望遠鏡發現了土衛六,名揚天下。2.創立了光的波動理論,也為向心力概念的建立和極光的研究做出了重要貢獻。

XI。安培:

1,發現了安培定律:2,發現了電流的相互作用定律:3,發明了檢流計:4,提出了分子電流假說。

5.總結電流元素間的作用規律——安培定律;

十二、開普勒:

1.發現了行星運動三定律,為牛頓建立萬有引力定律奠定了堅實的基礎。因此,人們稱贊他為“天空定律的創造者”和“天體力學的奠基人”。

2.《魯道夫星表》編纂於1627年,是當時最完整、最精確的星表,在此後的百年間幾乎沒有修改就被天文學家和航海家奉為經典。

3.闡述光線如何成像,研究大氣折射的計算,提出折射望遠鏡的原理。開普勒望遠鏡的光學圖。

十三、庫侖:

1.提出了壹種能精確測量微小力的扭秤。2.發現庫侖定律。3.提出帶電物體因漏電而失電的衰減公式和分子的極化模型,這是安培提出分子電流的重要思想基礎。

14.奧斯特

1,發現了電流對磁針的作用,即電流的磁效應。從而開辟了物理學的壹個新領域——電磁學。

2.提出了光和電磁聯系的觀點。

十五、法拉第:

1.發現通電導線可以繞磁鐵旋轉,磁鐵繞載流導體運動,首次實現了從電磁運動到機械運動的轉變,從而建立了電機的實驗室模型。2.發現了電磁感應定律。它使人類掌握了電磁運動與機械能、電能相互轉化的方法,成為現代發電機、電動機、變壓器技術的基礎。3.電解第壹定律和第二定律的發現為現代電化學工業奠定了基礎。4.磁光效應的發現成為人類第壹次認識到電磁現象和光現象之間的關系。5.光的電磁本質的想法最早被提出。他的思想和觀點是完全正確的,已經被後來的實驗所驗證。6.首先提出了磁力線和電力線的概念,進壹步深化和發展了電磁感應、電化學和靜電感應研究中的電力線思想;7.首次提出了場的概念,建立了電場和磁場的概念;8.超距作用的觀點被否定了。

十六、麥克斯韋:

1,綜合發展了法拉第關於電磁相互作用的思想,將所有電磁現象歸納為壹組偏微分方程,預言了電磁波的存在;2、證實了光也是電磁波,從而建立了經典電動力學。3、在氣體運動理論、光學、熱力學、彈性理論等方面做出了重要貢獻。

十七:卡諾:

1.利用理想模型的研究方法,構想了壹種理想化的熱機——卡諾可逆熱機(卡諾熱機),提出了作為熱力學重要理論基礎的卡諾循環和卡諾定理,從理論上解決了提高熱機效率的根本途徑。

2.指出了熱機工作過程中最本質的壹點:熱機必須在兩個熱源之間工作,才能不斷地將高溫熱源的熱量轉化為有用功;熱的功率與實現功率的介質無關,功率的大小只取決於最終影響熱原傳遞的物體之間的溫度。

十八、開爾文:

1,創立了熱力學溫標。他指出:“這種溫標的特點是,它完全不依賴於任何特殊物質的物理性質。”這是現代科學中的標準溫標。

2.他和克勞修斯壹起創立了熱力學第二定律:“不可能從單壹熱源吸收熱量,並在沒有其他影響的情況下使其完全有用。”他從熱力學第二定律斷言,能量耗散是普遍趨勢。

3.與焦耳合作進壹步研究氣體內能,完善焦耳氣體自由膨脹實驗,開展氣體膨脹的多孔塞實驗,發現焦耳-湯姆遜效應,即氣體通過多孔塞絕熱膨脹引起的溫度變化現象。這壹發現已成為獲得低溫的主要方法之壹,並廣泛應用於低溫技術中。

4.理論上預言了壹種新的熱電效應,即當電流流過溫度不均勻的導體時,導體不僅會產生不可逆的焦耳熱,還會吸收或釋放壹定的熱量(稱為唐木孫熱)。這種現象後來被稱為湯姆遜效應。

5.發明了電象法,這是壹種計算具有壹定形狀導體的電荷分布引起的靜電場問題的有效方法。

6.計算了振蕩的頻率,為電磁振蕩的理論研究做出了開創性的貢獻。

7.成功地完成了對電、磁、電流的“力的運動圖像法”,這已經是電磁場理論的雛形了(如果再進壹步,就會對電磁波問題有深刻的理解)。

8.預測城市將采用電力照明,提出了遠距離輸電的可能性。他的想法將來會實現。

9.對電機進行了改造,大大提高了電機的實用價值。

10,建立準確的電磁量單位標準,設計各種精密測量儀器。他發明了鏡式檢流計(大大提高了測量靈敏度)、雙臂電橋、虹吸記錄儀(能自動記錄電報信號)等,極大地促進了電測量儀器的發展。

11.研究了信號在電纜中的傳播,解決了長距離海底電纜通信的壹系列理論和技術問題。安裝了第壹條大西洋海底電纜,這是開爾文的壹項眾所周知的工作。

十九。克勞修斯:

1.發現了熱力學的基本現象,得到了熱力學第二定律的克勞修斯陳述。

2.提出了熱力學第二定律的定義:“熱量不能從低溫物體自動傳遞到高溫物體。”

3.推導了氣體的壓強、體積、溫度和普適常數之間的關系——克勞修斯方程,並對原有的範德瓦爾斯方程進行了修正。

4.提出熵的概念,進壹步發展了熱力學理論。熱力學第二定律的公式化使其應用更加廣泛。

5.提出氣體分子圍繞自身旋轉的假設。確定實際氣體和理想氣體之間的差異。

6.研究了電解質和電介質。他重新解釋了鹽的電解質溶液中分子的運動;他建立了固體的電介質理論。

7.提出了壹個描述分子極性與介電常數關系的方程。同時,他還提出了電解質分解的假說。這個假設後來被阿倫尼烏斯進壹步發展成電解質理論。

8.推導了氣體分子平均自由程的公式,找出了分子平均自由程與分子大小和擴散系數的關系。同時,他還提出了分子運動的自由程分布定律。他的研究還為氣體分子運動理論的建立做出了突出貢獻。

9.計算氣體分子的速度。後來,他確定氣體對壁面的壓力相當於分子撞擊器壁面的平均值。利用平均方法結合概率論,建立了統計物理學科。導出了能表示受壓力影響的物體的熔點(冰點)的方程,後來稱為克拉珀龍-克勞修斯方程。

10.晚年,他不適當地將熱力學第二定律引用到整個宇宙,認為整個宇宙的溫度會達到平衡,不會有熱傳遞,從而成為所謂的熱寂靜狀態,這就是克勞修斯首先提出的“熱寂靜理論”。熱寂論否定了物質不滅的定性意義,無限擴大了熱力學第二定律的適用範圍。

二十、玻爾茲曼:

1.應用熱力學理論,推導出斯特凡熱輻射定律,取得了應用理論知識驗證實驗定律的重要成果。

2.與克勞修斯、麥克斯韋壹起,在充分研究氣體分子運動理論的基礎上,開辟了壹門新的理論物理學科。

3.重力場中引入速度分布率,用H定理證明,賦予熵統計意義;完成了輸運過程的數學理論。他從能量自發運動的觀點解釋了熱力學第二定律。

4.建立了壹系列統計物理理論。在平衡態統計理論中,他提出了遍歷假說;在尋找宏觀平衡性質方法的研究中,他還提出了概率方法,並與麥克斯韋壹起總結了近獨立子系統最概然分布的麥克斯韋-玻爾茲曼分布定律。

5.建立了系統非平衡態的統計理論。他在研究如何通過分子的碰撞使速度分布趨於平衡分布時,建立了H定理,相當於熱力學中的熵增原理,是熱力學第二定律統計解釋的基礎。

6.建立了非平衡態的分布函數。從哲學的角度看,玻爾茲曼反對馬赫的現象學。1899年,他公開批判馬赫的哲學理論,從而為原子論辯護。

21.約翰·湯姆森:

1.研究了陰極射線在磁場和電場中的偏轉,測量了e/m比(電子的荷質比)。結果他通過實驗發現了電子的存在。

2.原子模型,其中原子被視為帶正電荷的球,電子在球中運動。

3.用Aston * * *,對陽極射線進行了質量分析,發現了氖同位素。

22.威廉?湯姆遜也被翻譯成湯姆遜。

1,絕對溫標的建立(又稱開爾文溫標);熱力學第壹定律和第二定律對熱、電、彈性現象的應用,對熱力學的發展起到了壹定的作用。

2.制成靜電計、鏡式檢流計、雙臂電橋等多種電器。

3.證明了電容器放電是壹種振蕩。19結尾討論了原子的結構。堅持用力學模型解釋壹切物理現象。

23.盧瑟福

1,發現了鈾放射性輻射不同組分的α輻射和β輻射。同時預測並證實了1900年針對穿透能力更強的伽馬射線提出了重元素自發衰變理論。同時發現,α射線的能量比β和γ射線的能量大99倍左右。

2.1904年總結了放射性產物的鏈式衰變理論,奠定了重元素輻射體系中元素移動的基本原理。他的發現打破了元素不會改變的傳統觀念,使人們對物質結構的研究深入到原子的深層次,為開辟壹個新的學科領域——棗核物理做出了開創性的工作。

3.基於對α散射實驗的研究,提出了壹個原子的核結構模型。將原子結構的研究引向正軌。被譽為“原子物理學之父”。

4.1919實現了人工核反應。證明這是首次實現改變化學元素的人工核反應。

5.他還預言了重氫和中子的存在,後來得到了證實。

二十四歲,倫琴

在陰極射線的實驗中,人們首先註意到放在射線管附近的氰鉑鋇小屏發出微光。經過研究,他確定熒光屏的發光是由射線管的某種輻射引起的。因為當時對這種射線的性質和特性知之甚少,所以他稱之為X射線。後來,人們把它命名為倫琴射線。

二十五歲,波爾

1,引入了“穩態”和“過渡”兩個新概念。“定態”的概念在壹定的邊界條件和初始條件下,屏蔽了經典物理所允許的各種連續態,只允許壹些離散態存在,從而排除了定態之間的其他態,形成了幾個缺口。“躍遷”(原稱“躍遷”)把從壹個穩態到另壹個穩態的變化看作是突然的、整體的、無時間的行為,不允許經典物理的漸進的、連續的、階段性的作用。兩種狀態之間的能量差異形成了原子發射和吸收光的機制。

2.提出了對應原理:同壹問題的經典理論和量子理論之間,總能在形式上找到對應的類比關系。很多現象都得到了合理的解釋,比如元素的光譜和X射線光譜,原子中電子的構型,元素周期表。

26.玻意耳

1,證實了“空氣的彈性有能力做出遠遠超過我們需要歸功於它的東西”這壹事實,發現了氣體的體積和壓強的反比關系,建立了玻意耳-埃德姆·馬略特定律。

2.人們發現水結冰時會膨脹。他認為熱是分子的運動。他支持所有物體都是由更小的相同粒子組成的原子論假說。

3.首先提出彩色光是白光的壹種變體,表達了白光復雜性的思想。指出物體的顏色並不是物體本身的固有性質,而是由被照射表面光線的變化引起的。首次記錄了肥皂泡和玻璃球中產生的彩色薄膜條紋。他觀察到靜電感應現象,指出化學發光現象就是發光。在實驗過程中研制出了壹種氣壓計。

二十七,居裏夫人

1.釷(Th)也是有放射性的,瀝青鈾礦的放射性比鈾和釷的任何含量都能解釋的還要強。

2.放射性元素鐳被發現。他們最終從8噸廢瀝青鈾礦中產出了1g的純氯化鐳,並提出了β射線(現在已知是由電子組成的)是帶負電的粒子的觀點。1899年,從瀝青鈾礦中發現了放射性元素錒Ac,並把純金屬鐳分離出來。

二十八。查德威克,

1.發現β射線的能譜是連續的。並且測量了原子核的電荷,完全證實了盧瑟福的原子理論和元素的核結構和核電荷數等於元素的原子序數的結論。

2.根據約裏奧-居裏夫婦的實驗,他敏銳地意識到鈹輻射絕不是伽馬輻射,它很可能是盧瑟福在1920年預言的中子輻射,他已經尋找了多年。通過壹系列的實驗研究,最終確認了中子的存在,鈹輻射是由鈹發射出的中子組成的。從而發現了中子。

29.英格利希?費密

1,發展了量子統計學,用它來描述壹類粒子的質量聚集行為,這類粒子叫做費米子。因為構成普通物質的三種“建材”電子、質子和中子都是費米子,費米理論具有重要的科學意義。

2.1934年,中子轟擊原子核產生人工輻射。開始中子物理研究。被譽為“中子物理學之父”。

3.1941年底,費米在哥倫比亞大學主持建造了世界上第壹座原子反應堆,實現了自持鏈式反應,為制造原子彈邁出了決定性的壹步。1942 65438+2月2日,在芝加哥,在費米指導下設計制造的核反應堆首次成功運行。這是原子時代的真正開始,因為這是人類第壹次成功地進行了核連鎖反應。

三十歲,哈恩

1.人們發現,當受到快速中子轟擊時,鐵芯也會發生裂變。核裂變的發現使世界進入原子能時代。

31.普朗克

1.找到了電磁波譜所有波段黑體輻射的經驗公式。在公式的推導中,他提出了壹個革命性的假設,能量只能是某個基本量hv(即能量量子)的整數倍,H是作用量子,即普朗克常數。它在20世紀20年代量子理論的進壹步發展中發揮了重要作用。

32.康普頓

1,提出了電子有限線性(半徑1.85×10-10”cm)的假設,解釋了密度與散射角的觀測關系。形成電子和其他基本粒子的“康普頓波長”概念。這個概念後來在他自己的X射線散射和量子電動力學的量子理論中得到充分發展。

2.研究了利用磁化效應確定磁性晶體X射線反射密度的問題。這項研究表明,電子軌道運動對磁化效應沒有影響。他認為鐵磁性是由電子的固有特性引起的,電子是壹種基本的磁荷。這個觀點的正確性後來被他在芝加哥大學的學生Stuss (J?c?Stearns)用實驗結果做了更有力的證明。

3.指出光子不僅具有能量,還具有壹些具有類似力學意義的動量。在碰撞過程中,光子將部分能量轉移給電子,降低了電子的能量和頻率。另外,根據碰撞粒子的能量和動量守恒,可以導出頻率變化和散射角的依賴關系,可以很好地解釋康普頓觀測到的事實。讓人們承認光不僅具有眾所周知的漲落,還具有粒子的性質。這說明壹束光是由幾個相互分離的粒子組成的,這些粒子在很多方面表現出與普通物質的粒子相同的性質。

4.發現“康普頓效應”

其他:α、β、γ射線、X射線。

X射線本質上是壹種光子流,壹種電磁波,具有光的特性,是光譜家族的壹員,只是振蕩頻率高,波長短,波長為1 ~ 0.01埃(1埃=10-10米)。x射線在光譜中能量最高,範圍最廣,從紫外線到幾十甚至幾百兆電子伏。因為能量高,可以穿透壹定厚度的物質。能量越高,穿透越厚,醫學上可用於透視、攝影、放療。

在輻射研究過程中,科學家還發現,放射性同位素衰變時可以發出三種射線:α、β和γ射線。α射線本質上是氦核流,電離能強但穿透力弱,用壹張紙巾就能擋住;β射線本質上是壹種電子流,其電離能力比α射線弱,但穿透力更強,所以在放射治療中經常使用。本質上,γ射線和X射線壹樣,是壹種波長極短、能量很高的電磁波。它是光子流,不帶電,以光速運動,穿透力很強。因此常用於放療。

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