目錄物理學(xué)發(fā)展史概述 物理的發(fā)展歷程 物理和歷史難度一致嗎 簡(jiǎn)述物理學(xué)的發(fā)展史 物理學(xué)歷史與發(fā)展
你好！
作為發(fā)展的萌芽階段，可以追溯到2000多年前，比如那時(shí)激乎遲候就發(fā)現(xiàn)了頃迅一些物理現(xiàn)象，并且對(duì)這些現(xiàn)象做出過(guò)經(jīng)驗(yàn)性的總結(jié)，但是并不能稱之為物理學(xué)。
真正的物理學(xué)理論體系的建立，應(yīng)該從牛頓的那本劃時(shí)代著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》開(kāi)始的，也就是明李在17世紀(jì)80年代。
物理學(xué)家力圖尋找一切物理現(xiàn)象的基本規(guī)律，從而統(tǒng)一地理解一切物理現(xiàn)象。這種努力雖然逐步有所進(jìn)展，但現(xiàn)在離實(shí)現(xiàn)這—目標(biāo)還很遙遠(yuǎn)。看來(lái)人們對(duì)客觀世界的探索、研究是無(wú)窮無(wú)盡的。
經(jīng)典力學(xué)
經(jīng)典力學(xué)是研究宏觀物體做低速機(jī)械運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象和規(guī)律的學(xué)科。宏觀是相對(duì)于原子等微觀粒子而言的；低速是相對(duì)于光速而言慧亂的。物體的空間位置隨時(shí)間變化稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。人們?nèi)粘Ｉ钪苯咏佑|到的并首先加以研究的都是宏觀低速的機(jī)械運(yùn)動(dòng)
自遠(yuǎn)古以來(lái)，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要確定季節(jié)，人們就進(jìn)行天文觀察。16世紀(jì)后期，人們對(duì)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了詳細(xì)、精密的觀察。17世紀(jì)開(kāi)普勒從這些觀察結(jié)果中總結(jié)出了行星繞日運(yùn)動(dòng)的三條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。差不多在同一時(shí)期，伽利略進(jìn)行了落體和拋物體的實(shí)驗(yàn)研究，從而提出關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的初步理論。
牛頓深入研究了這些經(jīng)驗(yàn)規(guī)律和初步的現(xiàn)象性理論，發(fā)現(xiàn)了宏觀低速機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，為經(jīng)典力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。亞當(dāng)斯根據(jù)對(duì)天王星的詳細(xì)天文觀察，并根據(jù)牛頓的理論，預(yù)言了海王星的存在，以后果然在天文觀察中發(fā)現(xiàn)了海王星。于是牛頓所提出的力學(xué)定律和萬(wàn)有引力定律被普遍接受了。
經(jīng)典力學(xué)中的基本物理量是質(zhì)點(diǎn)的空間坐標(biāo)和動(dòng)量：一個(gè)力學(xué)在某一時(shí)刻的狀態(tài)，由它的某一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在這一時(shí)刻的空間坐標(biāo)和動(dòng)量表示。對(duì)于一個(gè)不受外界影響，也不影響外界，不包含其他運(yùn)動(dòng)形式(如熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)等)的力學(xué)來(lái)說(shuō)，它的總機(jī)械能就是每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的空間坐標(biāo)和動(dòng)量的函數(shù)，其狀態(tài)隨時(shí)間的變化由總能量決定。
在經(jīng)典力學(xué)中，力學(xué)的總能量和總動(dòng)量有特別重要的意義。物理學(xué)的發(fā)展表明，任何一個(gè)孤立的物理，無(wú)論怎樣變化，其總能量和總動(dòng)量數(shù)值是不變的。這種守恒性質(zhì)的適用范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)并慶超出了經(jīng)典力學(xué)的范圍，現(xiàn)在還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它們的局限性。
早在19世紀(jì)，經(jīng)典力學(xué)就已經(jīng)成為物理學(xué)中十分成熟的分支學(xué)科，它包含了豐富的內(nèi)容。例如：質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、剛體力學(xué)、分析力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、流體力學(xué)等。經(jīng)典力學(xué)的應(yīng)用范圍，涉及到能源、航空、航天、機(jī)械、建筑、水利、礦山建設(shè)直到安全防護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)然，工程技術(shù)問(wèn)題常常是綜合性的問(wèn)題，還需要許多學(xué)科進(jìn)行綜合研究，才能完全解決。
械運(yùn)動(dòng)中，很普遍的一種運(yùn)動(dòng)形式就是振動(dòng)和波動(dòng)。聲學(xué)就是研究這種運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生、傳播、轉(zhuǎn)化和吸收的分支學(xué)科。人們通過(guò)聲波傳遞信息，有許多物體不易為光波和電磁波透過(guò)，卻能為聲波透過(guò)；頻率非常低的聲波能在大氣和海洋中傳播到遙遠(yuǎn)的地方，因此能迅速傳遞地球上任何地方發(fā)生的地震、火山爆發(fā)或核爆炸的信息；頻率很高的聲波和聲表面波已經(jīng)用于固體的研究、微波技術(shù)、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域；非常強(qiáng)的聲波已經(jīng)用于工業(yè)加工等。
熱學(xué)、熱力學(xué)和經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)
熱學(xué)是研究熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)，研究物質(zhì)處于熱狀態(tài)下的性質(zhì)及其變化的學(xué)科。人們很早就有冷熱的概念。對(duì)于熱現(xiàn)象的研絕碧握究逐步澄清了關(guān)于熱的一些模糊概念(例如區(qū)分了溫度和熱量)，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)始探索熱現(xiàn)象的本質(zhì)和普遍規(guī)律。關(guān)于熱現(xiàn)象的普遍規(guī)律的研究稱為熱力學(xué)。到19世紀(jì)，熱力學(xué)已趨于成熟。
物體有內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，因此就有內(nèi)部能量。19世紀(jì)的實(shí)驗(yàn)研究證明：熱是物體內(nèi)部無(wú)序運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)，稱為內(nèi)能，以前稱作熱能。19世紀(jì)中期，焦耳等人用實(shí)驗(yàn)確定了熱量和功之間的定量關(guān)系，從而建立了熱力學(xué)第一定律：宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)的能量與內(nèi)能可以互相轉(zhuǎn)化。就一個(gè)孤立的物理來(lái)說(shuō)，不論能量形式怎樣相互轉(zhuǎn)化，總的能量的數(shù)值是不變的，因此熱力學(xué)第一定律就是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律的一種表現(xiàn)。
在卡諾研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，克勞修斯等科學(xué)家提出了熱力學(xué)第二定律，表達(dá)了宏觀非平衡過(guò)程的不可逆性。例如：一個(gè)孤立的物體，其內(nèi)部各處的溫度不盡相同，那么熱就從溫度較高的地方流向溫度較低的地方，最后達(dá)到各處溫度都相同的狀態(tài)，也就是熱平衡的狀態(tài)。相反的過(guò)程是不可能的，即這個(gè)孤立的、內(nèi)部各處溫度都相等的物體，不可能自動(dòng)回到各處溫度不相同的狀態(tài)。應(yīng)用熵的概念，還可以把熱力學(xué)第二定律表達(dá)為：一個(gè)孤立的物理的熵不會(huì)著時(shí)間的流逝而減少，只能增加或保持不變。當(dāng)熵達(dá)到最大值時(shí)，物理就處于熱平衡狀態(tài)。
深入研究熱現(xiàn)象的本質(zhì)，就產(chǎn)生了統(tǒng)計(jì)力學(xué)。統(tǒng)計(jì)力學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)中統(tǒng)計(jì)分析的方法，研究大量粒子的平均行為。統(tǒng)計(jì)力學(xué)根據(jù)物質(zhì)的微觀組成和相互作用，研究由大量粒子組成的宏觀物體的性質(zhì)和行為的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，是理論物理的一個(gè)重要分支。
非平衡統(tǒng)計(jì)力學(xué)所研究的問(wèn)題復(fù)雜，直到20世紀(jì)中期以后才取得了比較大的進(jìn)展。對(duì)于一個(gè)包含有大量粒子的宏觀物理來(lái)說(shuō)，處于無(wú)序狀態(tài)的幾率超過(guò)了處于有序狀態(tài)的幾率。孤立物理總是從比較有序的狀態(tài)趨向比較無(wú)序的狀態(tài)，在熱力學(xué)中，這就相應(yīng)于熵的增加。
處于平衡狀態(tài)附近的非平衡的主要趨向是向平衡狀態(tài)過(guò)渡。平衡態(tài)附近的主要非平衡過(guò)程是弛豫、輸運(yùn)和漲落，這方面的理論逐步發(fā)展，已趨于成熟。近20～30年來(lái)人們對(duì)于遠(yuǎn)離平衡態(tài)的物理，如耗散結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了廣泛的研究，取得了很大的進(jìn)展，但還有很多問(wèn)題等待解決。
在一定時(shí)期內(nèi)，人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)總是有局限性的，認(rèn)識(shí)到的只是相對(duì)的真理，經(jīng)典力學(xué)和以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)也是這樣。經(jīng)典力學(xué)應(yīng)用于原子、分子以及宏觀物體的微觀結(jié)構(gòu)時(shí)，其局限性就顯示出來(lái)，因而發(fā)展了量子力學(xué)。與之相應(yīng)，經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)也發(fā)展成為以量子力學(xué)為基礎(chǔ)的量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)。
經(jīng)典電磁學(xué)、經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)
經(jīng)典電磁學(xué)是研究宏觀電磁現(xiàn)象和客觀物體的電磁性質(zhì)的學(xué)科。人們很早就接觸到電和磁的現(xiàn)象，并知道磁棒有南北兩極。在18世紀(jì)，發(fā)現(xiàn)電荷有兩種：正電荷和負(fù)電荷。不論是電荷還是磁極都是同性相斥，異性相吸，作用力的方向在電荷之間或磁極之間的連接線上，力的大小和它們之間的距離的平方成反比。在這兩點(diǎn)上和萬(wàn)有引力很相似。18世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)電荷能夠流動(dòng)，這就是電流。但長(zhǎng)期沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電和磁之間的聯(lián)系。
19世紀(jì)前期，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使小磁針偏轉(zhuǎn)。而后安培發(fā)現(xiàn)作用力的方向和電流的方向，以及磁針到通過(guò)電流的導(dǎo)線的垂直線方向相互垂直。不久之后，法拉第又發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁棒插入導(dǎo)線圈時(shí)，導(dǎo)線圈中就產(chǎn)生電流。這些實(shí)驗(yàn)表明，在電和磁之間存在著密切的聯(lián)系。
在電和磁之間的聯(lián)系被發(fā)現(xiàn)以后，人們認(rèn)識(shí)到電磁力的性質(zhì)在一些方面同萬(wàn)有引力相似，另一些方面卻又有差別。為此法拉第引進(jìn)了力線的概念，認(rèn)為電流產(chǎn)生圍繞著導(dǎo)線的磁力線，電荷向各個(gè)方向產(chǎn)生電力線，并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了電磁場(chǎng)的概念。
現(xiàn)在人們認(rèn)識(shí)到，電磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種特殊形式。電荷在其周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)又以力作用于其他電荷。磁體和電流在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，而這個(gè)磁場(chǎng)又以力作用于其他磁體和內(nèi)部有電流的物體。電磁場(chǎng)也具有能量和動(dòng)量，是傳遞電磁力的媒介，它彌漫于整個(gè)空間。
19世紀(jì)下半葉，麥克斯韋總結(jié)了宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律，并引進(jìn)位移電流的概念。這個(gè)概念的核心思想是：變化著的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)；變化著的磁場(chǎng)也能產(chǎn)生電場(chǎng)。在此基礎(chǔ)上他提出了一組偏微分方程來(lái)表達(dá)電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律。這套方程稱為麥克斯韋方程組，是經(jīng)典電磁學(xué)的基本方程。麥克斯韋的電磁理論預(yù)言了電磁波的存在，其傳播速度等于光速，這一預(yù)言后來(lái)為赫茲的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。于是人們認(rèn)識(shí)到麥克斯韋的電磁理論正確地反映了宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律，肯定了光也是一種電磁波。
由于電磁場(chǎng)能夠以力作用于帶電粒子，一個(gè)運(yùn)動(dòng)中的帶電粒子既受到電場(chǎng)的力，也受到磁場(chǎng)的力，洛倫茲把運(yùn)動(dòng)電荷所受到的電磁場(chǎng)的作用力歸結(jié)為一個(gè)公式，人們就稱這個(gè)力為洛倫茨力。描述電磁場(chǎng)基本規(guī)律的麥克斯韋方程組和洛倫茨力就構(gòu)成了經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。
事實(shí)上，發(fā)電機(jī)無(wú)非是利用電動(dòng)力學(xué)的規(guī)律，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電磁能：電動(dòng)機(jī)無(wú)非是利用電動(dòng)力學(xué)的規(guī)律將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電報(bào)、電話、無(wú)線電、電燈也無(wú)一不是經(jīng)典電磁學(xué)和經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物。經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)對(duì)生產(chǎn)力的發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用，從而對(duì)社會(huì)產(chǎn)生普遍而重要的影響。
光學(xué)和電磁波
光學(xué)研究光的性質(zhì)及其和物質(zhì)的各種相互作用，光是電磁波。雖然可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍在電磁波中只占很窄的一個(gè)波段，但是早在人們認(rèn)識(shí)到光是電磁波以前，人們就對(duì)光進(jìn)行了研究。
17世紀(jì)對(duì)光的本質(zhì)提出了兩種假說(shuō)：一種假說(shuō)認(rèn)為光是由許多微粒組成的；另一種假說(shuō)認(rèn)為光是一種波動(dòng)。19世紀(jì)在實(shí)驗(yàn)上確定了光有波的獨(dú)具的干涉現(xiàn)象，以后的實(shí)驗(yàn)證明光是電磁波。20世紀(jì)初又發(fā)現(xiàn)光具有粒子性，人們?cè)谏钊肴胙芯课⒂^世界后，才認(rèn)識(shí)到光具有波粒二象性。
光可以為物質(zhì)所發(fā)射、吸收、反射、折射和衍射。當(dāng)所研究的物體或空間的大小遠(yuǎn)大于光波的波長(zhǎng)時(shí)，光可以當(dāng)作沿直線進(jìn)行的光線來(lái)處理；但當(dāng)研究深入到現(xiàn)象細(xì)節(jié)，其空間范圍和光波波長(zhǎng)差不多大小的時(shí)候，就必須要考慮光的波動(dòng)性。而研究光和微觀粒子的相互作用時(shí)，還要考慮光的粒子性。
光學(xué)方法是研究大至天體、小至微生物以至分子、原子結(jié)構(gòu)的非常有效的方法。利用光的干涉效應(yīng)可以進(jìn)行非常精密的測(cè)量。物質(zhì)所放出來(lái)的光攜帶著關(guān)于物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要信息，例如：原子所放出來(lái)原子光譜的就和原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
近年來(lái)利用受激輻射機(jī)制所產(chǎn)生的激光能夠達(dá)到非常大的功率，且光束的張角非常小，其電場(chǎng)強(qiáng)度甚至可以超過(guò)原子內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度。利用激光已經(jīng)開(kāi)辟了非線性光學(xué)等重要研究方向，激光在工業(yè)技術(shù)和醫(yī)學(xué)中已經(jīng)有了很多重要的應(yīng)用。
現(xiàn)在用人工方法產(chǎn)生的電磁波的波長(zhǎng)，長(zhǎng)的已經(jīng)達(dá)幾千米，短的不到一百萬(wàn)億分之一厘米，覆蓋了近20個(gè)數(shù)量級(jí)的波段。電磁波傳播的速度大，波段又如此寬廣已成為傳遞信息的非常有力的。
在經(jīng)典電磁學(xué)的建立與發(fā)展過(guò)程中，形成了電磁場(chǎng)的概念。在物理學(xué)其后的發(fā)展中，場(chǎng)成了非常基本、非常普遍的概念。在現(xiàn)代物理學(xué)中，場(chǎng)的概念已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了電磁學(xué)的范圍，成為物質(zhì)的一種基本的、普遍的存在形式。
狹義相對(duì)論和相對(duì)論力學(xué)
在經(jīng)典力學(xué)取得很大成功以后，人們習(xí)慣于將一切現(xiàn)象都?xì)w結(jié)為由機(jī)械運(yùn)動(dòng)所引起的。在電磁場(chǎng)概念提出以后，人們假設(shè)存在一種名叫“以太”的媒質(zhì)，它彌漫于整個(gè)宇宙，滲透到所有的物體中，絕對(duì)靜止不動(dòng)，沒(méi)有質(zhì)量，對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生任何阻力，也不受萬(wàn)有引力的影響。可以將以太作為一個(gè)絕對(duì)靜止的參照系，因此相對(duì)于以太作勻速運(yùn)動(dòng)的參照系都是慣性參照系。
1.高中常考物理歷史常識(shí)
1 高中常考物理學(xué)史 一、力學(xué)： 1、意大利物理學(xué)家伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)中用科學(xué)推理模殲亮論證重物體不會(huì)比輕物體下落得快。
2、英國(guó)科學(xué)家牛頓，1683年，提出了三條運(yùn)動(dòng)定律；1687年，發(fā)表萬(wàn)有引力定律。 3、伽利略理想實(shí)驗(yàn)法指出：在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體若沒(méi)有摩擦，將保持這個(gè)速度一直運(yùn)動(dòng)下去。
4、愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論，表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運(yùn)動(dòng)物體。 5、17世紀(jì)，天文學(xué)家開(kāi)普勒提出開(kāi)普勒三定律；牛頓于1687年發(fā)表萬(wàn)有引力定律。
6、1798年英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量；1846年，科學(xué)家應(yīng)用萬(wàn)有引力定律，計(jì)算并觀測(cè)到海王星。 二、熱學(xué)： 7、1827年英國(guó)植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在水中的花粉微粒不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象——布朗運(yùn)動(dòng)。
8、1850年，克勞修斯提出熱改手力學(xué)第二定律的定性表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，稱為克勞修斯表述。次年開(kāi)爾文提出另一種表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響，稱為開(kāi)爾文表述。
9、1848年，開(kāi)爾文提出熱力學(xué)溫標(biāo)，指出絕對(duì)零度是溫度的下限。 三、電磁學(xué)： 10、1785年法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫(kù)侖定律。
11、1826年德國(guó)物理學(xué)家歐姆（1787-1854）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律。 12、1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周?chē)拇裴樒D(zhuǎn)的效應(yīng)，稱為電流的磁效應(yīng)。
13、安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相吸，反向電流的平行導(dǎo)線則相斥。 14、荷蘭物理學(xué)家洛侖茲提出運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生了磁場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力（洛侖茲力）的觀點(diǎn)旦寬。
15、湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)的質(zhì)譜儀可用來(lái)測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素；1932年美國(guó)物理學(xué)家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生大量的高能粒子。 16、1831年英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律——電磁感應(yīng)現(xiàn)象；1834年楞次發(fā)表確定感應(yīng)電流方向的定律。
四、近代物理： 17、1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克為解釋物體熱輻射規(guī)律提出電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的，把物理學(xué)帶進(jìn)了量子世界； 18、1905年愛(ài)因斯坦提出光子說(shuō)，成功解釋了光電效應(yīng)規(guī)律。光電效應(yīng)方程：Ek= hν -W 19、1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾提出了原子結(jié)構(gòu)假說(shuō)，成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜。
五、原子物理學(xué)： 20、湯姆生利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，說(shuō)明原子可分，并提出原子的棗糕模型。 21、1909年-1911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和助手們進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果估計(jì)原子核直徑數(shù)量級(jí)為10 -15 m 。 22、法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子核也有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
23、1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，預(yù)言原子核內(nèi)還有另一種粒子。 24、查德威克在α粒子轟擊鈹核時(shí)發(fā)現(xiàn)，由此人們認(rèn)識(shí)到原子核由質(zhì)子和中子組成。
2.高中常考物理歷史常識(shí)
1
高中常考物理學(xué)史
一、力學(xué)：
1、意大利物理學(xué)家伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)中用科學(xué)推理論證重物體不會(huì)比輕物體下落得快。
2、英國(guó)科學(xué)家牛頓，1683年，提出了三條運(yùn)動(dòng)定律；1687年，發(fā)表萬(wàn)有引力定律。 3、伽利略理想實(shí)驗(yàn)法指出：在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體若沒(méi)有摩擦，將保持這個(gè)速度一直運(yùn)動(dòng)下去。
4、愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論，表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運(yùn)動(dòng)物體。 5、17世紀(jì)，天文學(xué)家開(kāi)普勒提出開(kāi)普勒三定律；牛頓于1687年發(fā)表萬(wàn)有引力定律。 6、1798年英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量；1846年，科學(xué)家應(yīng)用萬(wàn)有引力定律，計(jì)算并觀測(cè)到海王星。 二、熱學(xué)：
7、1827年英國(guó)植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在水中的花粉微粒不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象——布朗運(yùn)動(dòng)。
8、1850年，克勞修斯提出熱力學(xué)第二定律的定性表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，稱為克勞修斯表述。次年開(kāi)爾文提出另一種表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響，稱為開(kāi)爾文表述。 9、1848年，開(kāi)爾文提出熱力學(xué)溫標(biāo)，指出絕對(duì)零度是溫度的下限。 三、電磁學(xué)：
10、1785年法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫(kù)侖定律。
11、1826年德國(guó)物理學(xué)家歐姆（1787-1854）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律。
12、1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周?chē)拇裴樒D(zhuǎn)的效應(yīng)，稱為電流的磁效應(yīng)。
13、安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相吸，反向電流的平行導(dǎo)線則相斥。
14、荷蘭物理學(xué)家洛侖茲提出運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生了磁場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力（洛侖茲力）的觀點(diǎn)。 15、湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)的質(zhì)譜儀可用來(lái)測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素；1932年美國(guó)物理學(xué)家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生大量的高能粒子。
16、1831年英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律——電磁感應(yīng)現(xiàn)象；1834年楞次發(fā)表確定感應(yīng)電流方向的定律。 四、近代物理：
17、1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克為解釋物體熱輻射規(guī)律提出電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的，把物理學(xué)帶進(jìn)了量子世界； 18、1905年愛(ài)因斯坦提出光子說(shuō)，成功解釋了光電效應(yīng)規(guī)律。光電效應(yīng)方程：Ek= hν -W 19、1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾提出了原子結(jié)構(gòu)假說(shuō)，成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜。 五、原子物理學(xué)：
20、湯姆生利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，說(shuō)明原子可分，并提出原子的棗糕模型。 21、1909年-1911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和助手們進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果估計(jì)原子核直徑數(shù)量級(jí)為10 -15 m 。
22、法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子核也有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 23、1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，預(yù)言原子核內(nèi)還有另一種粒子。
24、查德威克在α粒子轟擊鈹核時(shí)發(fā)現(xiàn)，由此人們認(rèn)識(shí)到原子核由質(zhì)子和中子組成
3.物理歷史人物常識(shí)
卡文迪許的紐秤實(shí)驗(yàn)
卡文迪許（Henry Cavendish）英國(guó)物理學(xué)家和化學(xué)家。1731年10月10日生于法國(guó)尼斯。1749年考入劍橋大學(xué)，1753年尚未畢業(yè)就去巴黎留學(xué)。后回倫敦定居，在他父親的實(shí)驗(yàn)室中做了許多電學(xué)和化學(xué)方面的研究工作。1760年被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1803年當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院外國(guó)院土。卡文迪許畢生致力于科學(xué)研究，從事實(shí)驗(yàn)研究達(dá)50年之久，性格孤僻，很少與外界來(lái)往。卡文迪許的主要貢獻(xiàn)有：1781年首先制得氫氣，并研究了其性質(zhì)，用實(shí)驗(yàn)證明它燃燒后生成水。但他曾把發(fā)現(xiàn)的氫氣誤認(rèn)為燃素，不能不說(shuō)是一大憾事。他在化學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、萬(wàn)有引力等方面進(jìn)行了許多成功的實(shí)驗(yàn)研究，但很少發(fā)表，過(guò)了一個(gè)世紀(jì)后，麥克斯韋整理了他的實(shí)驗(yàn)論文，并于1879年出版了名為《尊敬的亨利·卡文迪許的電學(xué)研究》一書(shū)，此后人們才知道卡文迪許做了許多電學(xué)實(shí)驗(yàn)。麥克斯韋說(shuō)：“這些論文證明卡文迪許幾乎預(yù)料到電學(xué)上所有的偉大事實(shí)，這些偉大的事實(shí)后來(lái)通過(guò)庫(kù)侖和法國(guó)哲學(xué)家們的著作而聞名于科學(xué)界。” 在1766年發(fā)表了《論人工空氣》的論文并獲皇家學(xué)會(huì)科普利獎(jiǎng)?wù)隆Ｋ瞥黾冄酰⒋_定了空氣中氧、氮的含量，證明水不是元素而是化合物。他被稱為“化學(xué)中的牛頓”。
卡文迪許的重大貢獻(xiàn)之一是1798年完成了測(cè)量萬(wàn)有引力的扭秤實(shí)驗(yàn)，后世稱為卡文迪許實(shí)驗(yàn)。他改進(jìn)了英國(guó)機(jī)械師米歇爾（John Michell,1724~1793）設(shè)計(jì)的扭秤，在其懸線上附加小平面鏡，利用望遠(yuǎn)鏡在室外遠(yuǎn)距離操縱和測(cè)量，防止了空氣的擾動(dòng)（當(dāng)時(shí)還沒(méi)有真空設(shè)備）。他用一根39英寸的鍍銀銅絲吊一6英尺木桿，桿的兩端各固定一個(gè)直徑2英寸的小鉛球，另用兩顆直徑12英寸的固定著的大鉛球吸引它們，測(cè)出鉛球間引力引起的擺動(dòng)周期，由此計(jì)算出兩個(gè)鉛球的引力，由計(jì)算得到的引力再推算出地球的質(zhì)量和密度。他算出的地球密度為水密度的5.481倍（地球密度的現(xiàn)代數(shù)值為5.517g/cm3），由此可推算出萬(wàn)有引力常量G的數(shù)值為 6.754*10-11 N·m2/kg2（現(xiàn)代值前四位數(shù)為6.672）。這一實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)與操作十分精巧，英國(guó)物理學(xué)家J.H.坡印廷曾對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)下過(guò)這樣的評(píng)語(yǔ)：“開(kāi)創(chuàng)了弱力測(cè)量的新時(shí)代”。
卡文迪許一生在自己的實(shí)驗(yàn)室中工作，被稱為“最富有的學(xué)者，最有學(xué)問(wèn)的富翁”。卡文迪許于1810年2月24日去世。
十七世紀(jì)的權(quán)威人士斷言：人類(lèi)永遠(yuǎn)不會(huì)知道地球的質(zhì)量。因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)的條件下，要知道地球的質(zhì)量必須用體積和密度相乘計(jì)算出來(lái)，而地球的構(gòu)成相當(dāng)復(fù)雜，各部的密度差異很大，無(wú)法求出它的平均密度，所以無(wú)法得出地球的質(zhì)量。到十七世紀(jì)末，物理學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。他想用測(cè)定引力的辦法來(lái)計(jì)算地球的質(zhì)量，但最終沒(méi)能成功。1731年出生的英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許，發(fā)現(xiàn)英國(guó)劍橋大學(xué)知名科學(xué)家約翰·米歇爾用石英絲橫吊磁鐵的扭轉(zhuǎn)，來(lái)觀察磁引力，但靠肉眼看不到石英絲的變化。一天，他看到一群孩子拿著小鏡子，用來(lái)反射太陽(yáng)光玩。小鏡子微微一動(dòng)，遠(yuǎn)處的光點(diǎn)會(huì)發(fā)生很大的移動(dòng)。這個(gè)游戲給卡文迪許以極大的啟發(fā)，他在石英絲上固定一面小鏡子，用一束光線去照射它，結(jié)果，石英絲極小的扭轉(zhuǎn)被放大了，提高了實(shí)驗(yàn)的靈敏度。卡文迪許用了幾十年時(shí)間，一直到1798年，才通過(guò)測(cè)量計(jì)算出了地球的平均密度，算出了地球的質(zhì)量。他也因此被譽(yù)為“第一個(gè)稱出地球的人”。
近代意義的物理學(xué)誕生于歐洲15—17世紀(jì)。人們一般將歐洲歷史作為物理學(xué)史的社會(huì)背景。從遠(yuǎn)古到公元5世紀(jì)屬古代史時(shí)期；5—13世紀(jì)為中世紀(jì)時(shí)期；14—16世紀(jì)為文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)時(shí)期；16—17世紀(jì)為科學(xué)革命時(shí)期，以N.哥白尼、伽利略、牛頓為代表的近代科學(xué)在此時(shí)期產(chǎn)生。
從此之后，科學(xué)隨各個(gè)世紀(jì)的更替而發(fā)展。近半個(gè)世紀(jì)，人們按照物理學(xué)史特點(diǎn)，將其發(fā)展大致分期如下：從遠(yuǎn)古到中世紀(jì)屬古代時(shí)期。從文藝復(fù)興到19世紀(jì)，是經(jīng)典物理學(xué)時(shí)期。牛頓力學(xué)在此時(shí)期發(fā)展到頂峰，其時(shí)空觀、物質(zhì)觀和因果關(guān)系影響了光、聲、熱、電磁的各學(xué)科。
甚而影響到物理學(xué)以外的自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)。隨著20世紀(jì)的到來(lái)，量子論和相對(duì)論相繼出現(xiàn)；新的時(shí)空觀、概率論和不確定度關(guān)系等在宇觀和微觀領(lǐng)域取代牛頓力學(xué)的相關(guān)概念，人們稱此時(shí)期為近代物理學(xué)時(shí)期。
擴(kuò)展資料：
伽利略·伽利雷（1564~1642年）人類(lèi)現(xiàn)代物理學(xué)的創(chuàng)始人，奠定了人類(lèi)現(xiàn)代物理科學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)。1900~1926年 建立了量子力學(xué)。1926年 建立了費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)。1927年 建立了布洛赫波的理論。1928年 索末菲提出能帶的猜想。1929年 派爾斯提出禁帶、空穴的概念。
同年貝特提出了費(fèi)米面的概念。1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室的巴丁、布拉頓和肖克萊發(fā)明了晶體管，標(biāo)志著信息時(shí)代的開(kāi)始。1957年 皮帕得測(cè)量了第一個(gè)費(fèi)米面超晶格材料納米材料光子。1958年杰克.基爾比發(fā)明了集成電路。20世紀(jì)70年代迅銷(xiāo)出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路。
發(fā)展前景：
應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生主要在物理學(xué)或相關(guān)的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中從事科研、教學(xué)、技術(shù)開(kāi)發(fā)和相關(guān)的管理工作。科研工作包括物理前沿問(wèn)題的研究和應(yīng)用，技術(shù)開(kāi) 發(fā)工作包括新特性物理應(yīng)用材料如半導(dǎo)體等，應(yīng)用儀器的研制如醫(yī)學(xué)儀器、生物儀器、科研儀器等。
應(yīng)用物理專(zhuān)業(yè)的就業(yè)范圍涵蓋了整個(gè)物理和工程領(lǐng)域，融物理理 論和實(shí)踐于畝李游一體，并與多門(mén)學(xué)科相互滲透。應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生如具有扎實(shí)的物理理論的功底和應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)，能夠在很多工程技術(shù)擾行領(lǐng)域成為專(zhuān)家。我國(guó)每年培養(yǎng)本科應(yīng)用物理專(zhuān)業(yè)人才約12000人。
和該專(zhuān)業(yè)存在交叉的專(zhuān)業(yè)包括物理專(zhuān)業(yè)，工程物理專(zhuān)業(yè)，半導(dǎo)體和材料專(zhuān)業(yè)等。人才需求方面，我國(guó)對(duì)應(yīng)用物理專(zhuān)業(yè)的人才需求仍舊是供不應(yīng)求。
參考資料來(lái)源：-物理學(xué)史
近代意義的物理學(xué)誕生于歐洲15—17世紀(jì)。人們一般將歐洲歷史作為物理學(xué)史的社會(huì)背景。從遠(yuǎn)古到公元5世紀(jì)屬古代史時(shí)期；5—13世紀(jì)為中世紀(jì)時(shí)期；14—16世紀(jì)為文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)時(shí)期；16—17世紀(jì)為科學(xué)革命時(shí)期，以N.哥白尼、伽利略、牛頓為代表的近代科學(xué)在此時(shí)期產(chǎn)生。
從此之后，科學(xué)隨各個(gè)世紀(jì)的更替而發(fā)展。近半個(gè)世紀(jì)，人們按照物理學(xué)史特點(diǎn)，將其發(fā)展大致分期如下：從遠(yuǎn)古到中世紀(jì)屬古代時(shí)期。從文藝復(fù)興到19世紀(jì)，是經(jīng)典物理學(xué)時(shí)期。牛頓力學(xué)在此時(shí)期發(fā)展到頂峰，其時(shí)空觀、物質(zhì)觀和因果關(guān)系影響了光、聲、熱、電磁的各學(xué)科。
甚而影響到物理學(xué)以外的自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)。隨著20世紀(jì)的到來(lái)，量子論和相對(duì)論相繼出現(xiàn)；新的時(shí)空觀、概率論和不確定度關(guān)系等在宇觀和微觀領(lǐng)域取代牛頓力學(xué)的相關(guān)概念，人們稱此時(shí)期為近代物理學(xué)時(shí)期。
擴(kuò)展資料：
伽利略·伽利雷（1564~1642年）人類(lèi)現(xiàn)代物理學(xué)的創(chuàng)始人，奠定了人類(lèi)現(xiàn)代物理科學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)。1900~1926年 建立了量子力學(xué)。1926年 建立了費(fèi)迅銷(xiāo)米狄拉克統(tǒng)計(jì)。1927年 建立了布洛赫波的理論。1928年 索末菲提出能帶的猜想。1929年 派爾斯提出禁帶、空穴的概念。
同年貝特提出了費(fèi)米面的概念。1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室的巴丁、布拉頓和肖克萊發(fā)明了晶體管，標(biāo)志著信息時(shí)代的開(kāi)始。1957年 皮帕得測(cè)量了第一個(gè)費(fèi)米面超晶格材料納米材料光子。1958年杰克.基爾比發(fā)明了集成電路。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路。
發(fā)展前景：
應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生畝李游主要在物理學(xué)或相關(guān)的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中從事科研、教學(xué)、技術(shù)開(kāi)發(fā)和相關(guān)的管理工作。科研工作包括物理前沿問(wèn)題的研究和應(yīng)用，技術(shù)開(kāi) 發(fā)工作包括新特性物理應(yīng)用材料如半導(dǎo)體等，應(yīng)用儀器的研制如醫(yī)學(xué)儀器、生物儀器、科研儀器等。
應(yīng)用物理專(zhuān)業(yè)的就業(yè)范圍涵蓋了整個(gè)物理和工程領(lǐng)域，融物理理 論和實(shí)踐于一體，并與多門(mén)學(xué)科相互滲透。應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生如具有扎實(shí)的物理理論的擾行功底和應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)，能夠在很多工程技術(shù)領(lǐng)域成為專(zhuān)家。我國(guó)每年培養(yǎng)本科應(yīng)用物理專(zhuān)業(yè)人才約12000人。
和該專(zhuān)業(yè)存在交叉的專(zhuān)業(yè)包括物理專(zhuān)業(yè)，工程物理專(zhuān)業(yè)，半導(dǎo)體和材料專(zhuān)業(yè)等。人才需求方面，我國(guó)對(duì)應(yīng)用物理專(zhuān)業(yè)的人才需求仍舊是供不應(yīng)求。
參考資料來(lái)源：-物理學(xué)史
