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中国古代 3. - 121 东汉 王充 《论衡 》慈石,慈化,司南 5, 十一世纪 北宋 沈括 杂科 : 活字印刷, 指南针. 6, 明 李时珍 第一章 昨天的精彩 / 第一节 物理学史 1,-320 战国宝 力学, 光学 ( 大半失传 ) 4, 553 北魏 贾思懿 农业 2, 总结先秦到东汉的数学成就.

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1 中国古代 3. - 121 东汉 王充 《论衡 》慈石,慈化,司南 5, 十一世纪 北宋 沈括 杂科 : 活字印刷, 指南针. 6, 明 李时珍 第一章 昨天的精彩 / 第一节 物理学史 1,-320 战国宝 力学, 光学 ( 大半失传 ) 4, 553 北魏 贾思懿 农业 2, 总结先秦到东汉的数学成就 对 “ 中国古代只有归纳, 没有演绎推理 ” 的质疑

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4 张 衡

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6 十九世纪末 物理学的天空一片晴朗 偶有二朵乌云 1. 紫处灾难 —— 量子论 2.“ 以太 ” 不在 —— 相对论 几大发现 1. 电子 1898 汤姆逊 2.X 光 1895 伦琴 3. 放射性 1896 贝克勒尔 铀 居里夫人 镭 第一章 昨天的精彩 / 第一节 物理学史

7 卢瑟夫 ( 中子 )

8 普朗克 (h)

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11 莫雷

12 J.J 汤姆逊 电子的发现

13 贝克勒尔

14 居里夫妇 ( 钚 )

15 20 世纪 30 年代:发现中子 卢瑟福学生 建立云室 原子模型 加速器 探索原子核的秘密 40 年代:大型射电天文望远镜 核电站 核武器 60 年代:激光技术 大规模集成电路(电脑) 第一章 昨天的精彩 / 第一节 物理学史 理论 : 德布罗依的物质波 薛定谔波动方程 海森伯的测不准关系, 宇宙大爆炸理论(俄裔伽莫夫) 混沌

16 1910,α 粒子轰 击原子,

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18 1,“ 葡萄乾面包 ” 电子云 2, 3, 4,

19 1910, 卢瑟夫, 用 α 粒子轰击原子, 有核模型. 1914, 卢瑟夫, 用阴极射线轰击氢, 质子 , 查得威克, 高能 α 粒子轰击铍原子, 中子 , 汤川秀树提出交换介子而产生的强互相作用, 在宇 宙线中发现 π,μ 介子.( 轻子 ) 1933, 费米 ( 意 ), 核的 β 衰变, 而产生的弱互相作用. 1956, 李, 杨, 吴 : 弱互相作用的宇称不守恒. 1928, 狄拉克预言正电子 ( 轻子 ),1932, 安得森 ( 美 ) 发现之. 反 粒子. 1922, 核的 β 衰变时, 能量消失.1931, 泡利 ( 奥 ) 提出 (1955 高能室发 现之 ), 中微子.( 轻子 ) 1956, 高能电子轰击质子 : 质子有结构. 各种 结构模型. 1964: 三十几种稳定的, 四百多种不稳定的粒子 : 夸克模型.

20 六对基本粒子

21 卢瑟夫

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23 回旋加速器

24 康伯顿

25 德布卢意

26 狄拉克

27 欧姆 瑞利

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32 低温超导

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34 超导体 ( 线 )

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36 中子的三个夸克 晶体超声波型

37 超声检胎

38 高速摄影

39 红外线, 超声

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46 遥感 大规模集成电路

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53 丁肇中 太空质谱仪

54 第一章 昨天的精彩 / 第一节 物理学史 三次争论 一. 热本性的认识 (二百多年) 正方完胜 1. 热质说(潜热) 古希腊:热是某种无质量 的特殊物质小颗粒,列入 23 种元素 成就:①把热与温度区分 ②热容、比热 C 概念 ③热计算式 ΔQ = CmΔt ; 热平衡式 Δ + Δ = 0 ④成功解释大量热现象,如热膨胀等。

55 2. 热运动说: 18 世纪末 摩擦起热,机床高速切削产生高温,比热却没有变 俄国:罗蒙诺索夫 英国:汤普孙,戴维 第一章 昨天的精彩 / 第一节 物理学史 ① 大量物理、化学实验证明伴随着热的产生 并没有新物质产生. 例 : 机床切削炮管 ( 烫 ) ② “ 热 ” 与其他运动形式的转化 说明热不是物质而是一种 “ 运动 ” !

56 19 世纪末 没有 “ 以太 ” 光电效应 普朗克量子 爱因斯坦 “ 光量子 ” “ 波 ”“ 粒 ” 二象 第一章 昨天的精彩 / 第一节 物理学史 二. 光的 “ 波 ”“ 粒 ” 争论 双方补合 17 世纪牛顿:光是弹性粒子流高速飞行 解释直射、反射、折射、小孔成像 惠更斯:机械波 水中光速与空气中光速度 相反的结论 19 世纪托 杨:光的衍射现象和双缝干涉 光是电磁波在 “ 以太 ” 中传播

57 三, 杨氏双缝 : 托马斯. 杨 (THOMAS.YOUNG) 英国医生, 物理学家. 在光波的干涉, 衍射 和固体弹性等方面 深有研究并获重大 成果.

58 杨氏 :1, 先倾向于牛顿的微粒说. 2, 认为如是波, 则波长虽短, 却有实物与之相比. 3, 类比水波, 声波.

59 三. 量子理论完备性之争(尚无结论) 玻尔(哥本哈根学派):量子力学本身具有统 计意义(上帝扔骰子) 1927 年 互补原理 → 因果性决定论 爱因斯坦:基本理论应该是因果性的,反对互 补原理(上帝不会扔骰子) 光子箱实验(思想) 逻辑一贯性挑战玻尔,被驳倒 第一章 昨天的精彩 / 第一节 物理学史

60 光子盒之争 ( ) 爱氏光子盒 : 每次释放 一个光子.(ΔE 确定 ) ( 测不准关系 ) 波尔 “ 修正 ” 过的光子盒 引力 ΔE 可以

61 索尔维会议

62 波尔

63 1931 三人 EPR 理论完备性发难玻尔: “ 排除了干扰的测量 ” 构造 —— 爱氏 “ 指出该构造前提的含糊 ”—— 玻尔 第一章 昨天的精彩 / 第一节 物理学史 称 “ 互补原理 ” 为漂 亮的捷径 — 爱氏

64 近代物理要点归纳 : 1 位伟人 : 爱因斯坦. 2 朵乌云 : 以太风, 紫外灾难. 3 大发现 : X 光, 电子, 放射性. 4 种基本力 : 电磁力. 万有引力, 弱互相作用力. 强互相作用力. 5 大观念 : 熵, 宇宙, 量子, 相对论. 混沌. 6 对基本粒子 : 三对夸克, 三对轻子.

65 物理学史包含的认识论 : 1, 柏拉图 唯心论 主观意念. 2, 亚力斯多德 唯物论 客观存在. 3, 伽利畧, 牛顿 在实验基础上按逻辑推理得出一个并 不能实际检验的客观结论. 4, 麦克斯威 按已知的客观效果假设一个相当的可检验 的客观存在. 5, 爱因斯坦 客观存在的绝对主体是可转换的. 6, 波尔 人的主观意识 永远无法直接认知客观真理 的全部.

66 主观世界 客观世界 物理世界 1, 客体在意念中 的投影.2, 与主客观 都有关. 至今西方的认识论, 要么是柏拉 图的, 要么反柏拉图的, 还没有一个是 非柏拉图的.


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