有人帮忙整理一下高中物理的物理学史考点!!

首先,力学:

1.1638年,意大利物理学家伽利略在两个新科学的对话中,用科学推理证明了重物体不会比轻物体下落得快。他对自由落体运动的过程进行了如下研究:

提出假设:自由落体运动是时间匀速变化的最简单变速运动;

数学推理:由初速度为零,终速度为v的匀速变速运动的平均速度之和得出;然后应用上式对v的消去,推导出来。

实验验证:由于自由落体时间太短,难以直接验证。伽利略用一个铜球沿着斜面滚下,阻力很小。数百次实验表明:不同质量的球沿同一斜面运动时,位移与时间平方的比值不变,说明不同质量的球沿同一斜面作匀速变化的直线运动。不断增大斜面的倾斜度,重复上述实验,得出比值随斜面倾斜度的增大而增大,说明匀速变速运动的球的加速度随斜面倾斜度的增大而增大。

合理外推:将结论外推至斜面为90°的情况,球将处于自由落体状态。伽利略认为球仍将保持匀速变化的特性。(外推法得出的结论不一定正确,需要实验来验证。)

注:伽利略对自由落体的研究开创了研究自然规律的科学方法。(回忆理想斜面实验)

2.1683,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中提出了运动三定律。

3.17世纪,伽利略通过理想实验方法指出:如果没有摩擦力,在水平面上运动的物体将保持这个速度运动;当代法国物理学家笛卡尔进一步指出,如果没有其他原因,运动的物体会以同样的速度继续沿直线运动,既不停止,也不偏离原来的方向。

4.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦的狭义相对论表明,经典力学不适用于微观粒子和高速运动的物体。

5.17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律。牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年,英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置精确测得引力常数(体现了放大和变换的思想);1846年,科学家应用万有引力定律计算并观测到了海王星。

6.我国宋代发明的火箭原理与现代火箭相同,但现代火箭结构复杂,能达到的最大速度主要取决于喷流速度和质量比(火箭开始飞行时与燃料燃尽时的质量比);多级火箭一般是三级火箭,中国成为第三个掌握载人航天技术的国家。

7.17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆的周期公式。周期为2s的单摆称为二摆。

8.奥地利物理学家多普勒(1803-1853)最早发现了由于波源与观察者的相对运动,观察者感受到频率变化的现象——多普勒效应。(彼此靠近,f增大;彼此远离,f减小)

二、热力:

1.1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉颗粒不停地做不规则运动——布朗运动。

219世纪中叶,能量守恒定律由德国医生迈耶、英国物理学家乔尔和德国学者亥姆霍兹最终确定。

3.1850,克劳修斯提出了热力学第二定律的定性表述:热量不可能从一个低温物体传递到一个高温物体而没有其他影响,这就是所谓的克劳修斯表述。次年,开尔文提出了另一个表达式:不可能从单一热源获取热量,并在没有其他效应的情况下将其转化为有用功,这一表达式被称为开尔文表达式。

4.1848开尔文提出热力学温标,指出绝对零度(-273.15℃)是温度的下限。T=t+273.15K

热力学第三定律:热力学零度高不可攀。

第三,电磁学:

1.1785年,法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用定律——库仑定律。(转型)

2.1752,富兰克林在费城通过风筝实验验证了闪电是电的一种形式,将天电与地电统一起来,发明了避雷针。

3.1826德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。

4.1911荷兰科学家阿尼斯发现,当大多数金属的温度下降到一定值时,电阻会突然降到零——超导现象。

5.1841 ~ 1842焦耳和冷慈已经独立发现了电流通过导体时的热效应规律,称为焦耳-楞次定律。

6.1820,丹麦物理学家奥斯特发现了电流可以使周围的磁针发生偏转的效应,称为电流的磁效应。

安培发现电流相同的两条平行线互相吸引,电流相反的则互相排斥。同时提出了安培分子电流假说。

荷兰物理学家洛伦兹提出了运动电荷产生磁场,磁场对运动电荷有作用力(洛伦兹力)的观点。

7.汤姆逊的学生阿斯顿设计的质谱仪可以用来测量带电粒子的质量,分析同位素。

1932年,美国物理学家洛伦茨发明了回旋加速器,可以在实验室产生大量高能粒子。(最大动能只取决于磁场和D-box的直径。带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同;但当粒子动能较大,速度接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速度显著增加,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,因此很难进一步提高粒子的速度。

8.1831年,英国物理学家法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;

1834年冷慈发表了确定感应电流方向的定律。

9.1832亨利发现了自感现象,即他在研究感应电流的同时,发现感应电动势是由电路本身的电流变化引起的。荧光灯的工作原理就是其应用之一。双绕组精密电阻就是消除其影响的应用之一。

10.1864年,英国物理学家麦克斯韦发表论文《电磁场的动力学理论》,提出了电磁场的基本方程,后称为麦克斯韦方程组,预言了电磁波的存在,指出光是电磁波,奠定了光的电磁理论的基础。电磁波是剪切波的一种(注意第二册P243的图)。

1887德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在,并确定电磁波的传播速度等于光速。

第四,光学:

1.公元前468年至公元前376年,翟墨和他的弟子们在中国记录了光的直线传播、阴影的形成、光的反射、平面镜和球面镜的成像等现象,这是世界上最早的光学著作。

2.1849法国物理学家斐索首先在地面上测量了光速,后来很多科学家采用了更精密的方法来测量光速,比如迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意它的测量方法)

3.1621年,荷兰数学家斯奈尔发现了入射角与折射角之间的定律——折射定律。

4.关于光的本质:17世纪,明确形成了两种学说:一种是牛顿倡导的粒子学说,认为光是一种由光源发出的物质粒子;另一个是荷兰物理学家惠更斯提出的波动理论,他认为光是一种在空间传播的波。这两种理论都不能解释当时观察到的所有光现象。

1801年,英国物理学家托马斯?杨成功地观察到了光的干涉。

1818年,法国科学家菲涅耳和泊松计算并实验观测了光的圆板衍射——泊松亮斑。

英国物理学家麦克斯韦在1864年预言了电磁波的存在,指出光是电磁波,这一点在1887年被赫兹证实。

1895年,德国物理学家伦琴发现了X射线(伦琴射线),并为妻子的手拍摄了世界上第一张X射线人体照片。

1900年,德国物理学家普朗克提出电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一个接一个的,把物理学带入了量子世界。受其启发,爱因斯坦在1905年提出了光子理论,成功解释了光电效应定律。(量子力学的解释在第三卷P56)

1922年,美国物理学家康普顿在研究电子在石墨中对X射线的散射时,证实了光的粒子性。(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)

光具有波粒二象性,光是电磁波、概率波、横波(光的偏振表示光是横波)。

在光的电磁理论中,要注意电磁光谱(卷三P31)和原子光谱(涉及光谱分析卷三P50)。

5.1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的电磁辐射光谱,为量子力学的发展奠定了基础。(阐明其局限性)

6.1924,法国物理学家德布罗意大胆预言物理粒子在一定条件下会呈现涨落;1927年,美国和英国的物理学家获得了电子束在金属晶体上的衍射图样。与光学显微镜相比,电子显微镜受衍射现象的影响要小得多,大大提高了分辨率,质子显微镜具有更高的分辨率本能。(第三卷第54页)

动词 (verb的缩写)原子物理学:

1.1897年,汤姆逊用阴极射线管发现了电子,说明原子是可以分裂的,具有复杂的内部结构,提出了原子的枣糕模型。

2.1909-1911年,英国物理学家卢瑟福及其助手进行了α粒子的散射实验,提出了原子的核结构模型。根据实验结果,估算原子核直径为10-15 m。

3.1896,法国物理学家贝克雷尔发现了自然辐射现象,说明原子核也有复杂的内部结构。

自然辐射现象有两种(α,β)和三种射线(α,β,γ),其中γ射线是新核处于激发态,衰变后跃迁到低能级时辐射的。衰变率(半衰期)与原子的物理化学状态无关。

4.1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,首次实现了原子核的人工蜕变,发现了质子。

预言原子核中还有另一种粒子,是学生查德威克在1932年α粒子轰击铍原子核时发现的,人们由此认识到原子核是由质子和中子组成的。

5.1939 12德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生了分裂。1942年,在费米、西拉德等人的领导下,美国建成了第一座裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、慢化剂、水泥保护层等组成)。

6.1952美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应,热核反应)。人工控制核聚变的一种可能方式是用强激光产生的高电压照射小型核燃料。

7.现代粒子物理学;

1932年发现正电子,1964年提出夸克模型。

粒子分为三类:介体,传递光子等各种相互作用的粒子;

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;强子由更多的基本粒子夸克组成,夸克的电荷可能是元电荷。