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物理学史
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文档概述
序 物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地。这块宝地很值得我们去开垦,这些精神财富很值得我们去发掘。如果我们都能重视这块宝地,把宝贵的精神财富发掘出来,从中吸取营养,获得教益,我相信对我国的教育事业和人才培养都会是大有益处的。 值此郭奕玲、沈慧君两同志的《物理学史》一书出版之际,我想谈三点看法: 一、科学上没有平坦的大道。我们要通过物理学史的介绍,向学生讲清楚,科学经历的是一条非常曲折、非常艰...
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序
前言
第一章 力学基本定律的形成
§1.2 伽利略的运动学研究
伽利略为什么要研究自由落体
近代科学诞生的前奏
伽利略的落体实验
伽利略的斜面实验
伽利略推证落体定律
§1.3 惯性定律的建立
古代的认识
中世纪的学说
伽利略的研究
笛卡儿的工作
§1.4 万有引力定律的发现和牛顿的综合
苹果的故事
牛顿的早期研究
《原理》的三步曲
牛顿站在巨人的肩上
§1.5 碰撞的研究
早期的研究
笛卡儿的碰撞理论
英国皇家学会的征文活动
惠更斯的碰撞理论
碰撞的实验研究
§1.6 牛顿的绝对时空观和马赫的批判
第二章 热学基本定律的形成
§2.2 热力学第一定律的建立
能量转化与守恒定律初步形成
能量转化与守恒定律的确立
§2.3 卡诺和热机效率的研究
§2.4 W.汤姆生提出绝对温标
§2.5 热力学第二定律的建立
克劳修斯研究热力学第二定律
W.汤姆生研究热力学第二定律
克劳修斯提出熵的概念
宇宙“热寂说”
§2.6 热力学第三定律的建立和低温物理学的发展
气体的液化与低温的获得
热力学第三定律的建立
低温物理学的发展
§2.7 分子运动论的发展
早期的分子运动论
分子运动论的复活
克劳修斯对分子运动论的贡献
范德瓦耳斯方程的建立
§2.8 统计物理学的创立
玻尔兹曼分布
H 定理和热力学第二定律的统计解释
统计系综和吉布斯的工作
第三章 电磁学的发展
§3.2 早期的静电学研究
§3.3 库仑定律的发现和验证
从万有引力得到的启示
卡文迪什和米切尔的工作
库仑的扭秤实验
类比方法的意义
§3.4 稳恒电流的获得与研究
伽伐尼的研究
伏打的研究
欧姆定律的发现
§3.5 电流的磁效应
§3.6 安培奠定电动力学基础
§3.7 法拉第发现电磁感应
§3.8 电磁理论的两大学派
§3.9 麦克斯韦电磁场理论的建立
W.汤姆生的类比研究
麦克斯韦建立电磁场理论的第一步
麦克斯韦建立电磁场理论的第二步
第四章 光学的发展
§4.2 折射定律的建立
§4.3 牛顿研究光的色散
色散现象的早期研究
牛顿对色散现象的思考
牛顿的色散实验
§4.4 光的微粒说和波动说
早期的波动说
托马斯·杨的研究
菲涅耳的贡献
§4.5 光谱的研究
巴耳末发现氢光谱规律
里德伯的普遍公式
第五章 19—20 世纪之交物理学的新发现和物理学革命
§5.2 X 射线和电子的发现
电子的发现
X 射线的发现
“电磁质量”的发现
§5.3 “以太漂移”的探索
光行差的观测
阿拉果的望远镜实验
以太观念的兴起
菲涅耳提出部分曳引假说
斐索的流水实验
霍克实验
麦克斯韦的建议
迈克耳孙的干涉仪实验
1887 年的迈克耳孙−莫雷实验
洛奇的转盘实验
收缩假说的提出
收缩假说的实验验证
§5.4 黑体辐射的研究
热辐射研究发展简史
维恩分布定律的研究
瑞利−金斯定律
普朗克辐射定律
紫外灾难
§5.5 经典物理学的“危机”
第六章 相对论的建立和发展
§6.2 爱因斯坦创建狭义相对论的经过
§6.3 狭义相对论被人们接受的经过
§6.4 广义相对论的建立
6.4.2 两个基本原理
§6.5 广义相对论的实验检验
水星近日点进动
光线在引力场中的弯曲
光谱线的引力红移
雷达回波延迟
第七章 早期量子论
§7.2 普朗克的能量子假设
§7.3 光电效应的研究
爱因斯坦的光量子理论
光电效应的早期研究
勒纳德的新发现
密立根的光电效应实验
§7.4 固体比热
固体比热的历史
爱因斯坦对固体比热的研究
能斯特的工作
第一届索尔威会议
第八章 玻尔原子理论的渊源和发展
长岗的土星模型
勒纳德的中性微粒模型
里兹的磁原子模型
汤姆生的实心带电球模型
哈斯将量子假说运用于原子模型的尝试
尼科尔松的量子化原子模型
§8.2 α散射和卢瑟福有核原子模型
§8.3 玻尔的定态跃迁原子模型和对应原理
§8.4 索末菲和埃伦费斯特的贡献
推广玻尔理论的初步尝试
索末菲全面推广玻尔理论
埃伦费斯特和他的浸渐原理
第九章 波粒二象性
§9.1 爱因斯坦的辐射理论
§9.2 X 射线本性之争
§9.3 康普顿效应
§9.4 德布罗意假说
§9.5 物质波理论的实验验证
第十章 量子力学的建立与发展
§10.2 电子自旋概念的提出
§10.3 矩阵力学的创立
§10.4 波动力学的创立
§10.5 波函数的物理诠释
§10.6 测不准原理和互补原理的提出
§10.7 关于量子力学完备性的争论
第十一章 原子核物理学和粒子物理学的发展
§11.2 放射性的发现和研究
钋和镭的发现
α、β与γ射线的发现
放射性衰变规律的发现
§11.3 人工核反应的初次实现
11.4 探测仪器的改善促进了核物理学的发展
早年的仪器设备
盖革计数器
威尔逊云室
质谱仪精确测定同位素的质量
§11.5 宇宙线和正电子的发现
早期迹象
赫斯发现宇宙射线
安德逊发现正电子
§11.6.6 中子的发现
早期设想
持续的探索
错误的判断
查德威克发现中子
中子发现以后
§11.7 加速器的发明与建造
人工加速带电粒子的各种尝试
劳伦斯发明回旋加速器
大规模研究的丰硕成果
工放射性的发现
§11.9 重核裂变的发现
费米的中子实验
是“超铀元素”吗?
发现慢中子的作用
接近于成功
哈恩作出精确分析
肯定了裂变
重核裂变的实验验证
§11.10 链式反应
§11.11 原子核模型理论
§11.12 β衰变的研究和中微子的发现
中微子概念的提出
中微子存在的间接验证
直接捕捉中微子
11.13 介子理论和μ子的发现
§11.14 强子结构和夸克理论
§11.15 奇异粒子的研究
第十二章 激光发展简史
§12.1 爱因斯坦提出受激辐射概念
§12.2 负色散的研究
§12.3 磁共振的研究
§12.4 微波激射器的发明
§12.5 激光的设想
§12.6 梅曼与第一支激光器的诞生
§12.7 四能级激光器
§12.8 氦氖激光器的诞生
§12.9 激光稳频的实现——兰姆凹陷的发现
§12.10 激光技术的发展
第十三章 固体物理学简史
§13.2 固体物理学的孕育时期
§13.3 固体物理学的产生
金属电子论
晶格振动理论
晶体结构
固体的磁性
§13.4 理论基础的奠定
能带理论与电子的输运性质
固体磁性量子理论的建立
§13.5 晶体管的发明
§13.6 半导体物理和实验技术
1960 年以前半导体单晶材料及半导体物理的发展
1960 年以后半导体器件的小型化和集成化进一步促进了半导体物理的发展
§13.7 超导电性的研究
§13.8 高温超导的探索
§13.9 非晶态物理的发展
第十四章 实验和实验室在物理学发展中的地位和作用
§14.2 实验室在物理学发展中的地位
§14.3 实验室的早期历史
§14.419 世纪的物理实验室
§14.5 物理实验室的典范——卡文迪什实验室
§14.6 二十世纪世界著名实验室简介
第十五章 单位、单位制与基本常数简史
§15.1 基本单位的历史沿革
质量单位
时间单位
温标
§15.2 单位制的沿革
几种电磁单位制
乔治 MKS 制和有理化 MKS 制
国际单位制
§15.3 基本物理常数的测定与评定
基本物理常数的评定
表 15−1 历年来的基本常数评定
表 15−2 历年来真空中光速的测量结果
表 15−3 历年来普朗克常数的测量结果
表 15−4 历年来电子电荷的测量结果
表 15−5 历年来里德伯常数的测量结果
结束语
附录物理学大事年表
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