物理學(xué)的重大進(jìn)展

物理學(xué)的重大進(jìn)展第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三探究：他們分別是什么人？有什么貢獻(xiàn)？第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三一、經(jīng)典力學(xué)1.產(chǎn)生背景：（1）社會(huì)前提：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生了重要影響（2）物質(zhì)條件：資本主義發(fā)展為其提供了物質(zhì)基礎(chǔ)

（3）科學(xué)家勇于探索的精神第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2.奠基——伽利略的貢獻(xiàn)伽利略（1564—1642），偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，他開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué)，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”。他第一個(gè)把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空進(jìn)行觀測，出版了《星空使者》一書。1632年，他出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》，把哥白尼的學(xué)說推到了最終勝利的階段。第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

1609年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡。他觀測到月球表面凹凸不平，并繪制了第一幅月面圖。伽利略的折射式望遠(yuǎn)鏡伽利略的手稿第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）創(chuàng)立科學(xué)的研究方法：實(shí)驗(yàn)和觀察。（2）物理學(xué)：實(shí)驗(yàn)證明力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)自由落體定律等。（3）天文學(xué)：自制望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果的第一人，證明了哥白尼“日心說”的正確性。貢獻(xiàn)第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)（2）為后來經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)造和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)意義第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

牛頓出生于英國的林肯郡，1665年畢業(yè)于著名的劍橋大學(xué)三一學(xué)院，獲得學(xué)士學(xué)位。三年后又獲得文學(xué)碩士學(xué)位。牛頓曾經(jīng)長期擔(dān)任英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)長，他還擔(dān)任過英國議會(huì)議員，授予爵士稱號(hào)。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，這是一種極高的榮譽(yù)。牛頓（1642—1727）3.創(chuàng)立——牛頓力學(xué)體系第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）力學(xué)方面：1687年，出版了《自然哲學(xué)的教學(xué)原理》一書，提出物理運(yùn)動(dòng)的三大定律和萬有引力定律，而三大定律和萬有引力定律標(biāo)志著形成了一個(gè)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式的牛頓力學(xué)體系，即經(jīng)典力學(xué)體系。主要成就第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三1.注重實(shí)驗(yàn)2.數(shù)學(xué)化經(jīng)典力學(xué)的特征第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（2）在光學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)了日光是由不同的顏色即不同波長的光構(gòu)成的，奠定了光譜分析的基礎(chǔ)，制作了牛頓色盤。他在1704年出版了《光學(xué)》一書，創(chuàng)立了光的“微粒說”。（3）在數(shù)學(xué)方面，他與萊布尼茲幾乎同時(shí)創(chuàng)立了微積分學(xué)。（4）在天文學(xué)領(lǐng)域，他在1671年創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡。第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）這一體系對(duì)解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象，具有決定意義，后來根據(jù)萬有引力定律，人們發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星。（2）為第一、二次工業(yè)革命的發(fā)明準(zhǔn)備了一定的理論基礎(chǔ)。經(jīng)典力學(xué)的影響第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三二、相對(duì)論的創(chuàng)立1.相對(duì)論提出的歷史背景（1）過去的物理學(xué)以牛頓理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為時(shí)間和空間是絕對(duì)的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。（2）19世紀(jì)隨著科學(xué)的飛速發(fā)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)無法解釋。第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2.相對(duì)論的提出及主要內(nèi)容愛因斯坦（1879-1955）1905-1915年提出了相對(duì)論，發(fā)展了牛頓力學(xué)。第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）狹義相對(duì)論：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量會(huì)隨物體運(yùn)動(dòng)速度增長而增加，同時(shí)，空間和時(shí)間也會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化，即會(huì)發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。（2）廣義相對(duì)論：空間和時(shí)間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。相對(duì)論的內(nèi)容第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三狹義相對(duì)論廣義相對(duì)論相對(duì)論打破經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀進(jìn)一步深化對(duì)時(shí)間空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三3.相對(duì)論提出的歷史意義（1）相對(duì)論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命。（2）否定了經(jīng)典力學(xué)絕對(duì)時(shí)空觀，發(fā)展了牛頓力學(xué)。（3）推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到了新的高度。第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)有何關(guān)系？1.相對(duì)論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀；2.相對(duì)論發(fā)展了牛頓力學(xué)，牛頓力學(xué)是相對(duì)論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例；3.牛頓力學(xué)是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍指導(dǎo)著人們的物理學(xué)思想。第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三三、量子論的誕生與發(fā)展1.量子論誕生的歷史背景（1）19c末20c初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)深入到原子內(nèi)部。（2）實(shí)驗(yàn)表明，微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用通常的宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行描述。第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2.量子論的誕生、發(fā)展和量子力學(xué)（1）誕生：

1900年，德國物理學(xué)家普朗克提出量子假說，宣告量子論誕生。（2）發(fā)展：①愛因斯坦利用量子理論成功解釋了光電效應(yīng)；②玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論；③20世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立。（量子力學(xué)：研究微觀世界粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。）第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三3.量子論的重要影響（1）使人類對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)取得重大進(jìn)步，是20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。（2）量子論與相對(duì)論共同構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界和微觀世界方面的不足。（3）改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式。第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)