最美丽的十大物理实验

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十大最美丽的物理实验

十大最美丽的物理实验

十大最美丽的物理实验
北京天文台里的傅科摆
十大最美丽的物理实验
8. 油滴实验
十大最美丽的物理实验
8. 油滴实验
1909年,美国科学家罗伯特· 密立根开始测量电荷的电量。他用 一个香水瓶的喷头向一个透明的小 盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底 部分别放有一个通正电的电板,另 一个放着通负电的电板。当小油滴 通过空气时,就带有了一些静电, 他们下落的速度可以通过改变电板 的电压来控制。经过反复实验密立 根得出结论:电荷的值是某个固定 的常量,最小单位就是单个电子的 带电量。
十大最美丽的物理实验
4. 棱镜分解太阳光
Newton(1643-1727) 英国物理学家、天文学家、数学家。
当时大家都认为白光是一种纯的、没有其他颜色的 光(亚里士多德就是这样认为的),而彩色光是一种不 知何故发生了变化的光。
十大最美丽的物理实验
从1670年到1672年,牛顿研究了光的折射。他把一 面三棱镜放在阳光下,透过三棱镜,墙上出现不同颜色的 光带,后来我们称作为光谱。人们知道彩虹由七种颜色组 成,但是大家认为那是不正常的。牛顿的结论是:正是这 些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色有不同的色谱才形 成了表面上颜色单一的白色光。
十大最美丽的物理实验
5. 卡文迪许扭矩实验
Henry Cavendish(1731-1810)
英国科学家,称量地球第一人。
十大最美丽的物理实验
18世纪末,亨利·卡文迪许将两边系有小金属球的 6英尺木棒用金属线悬吊起来,这个木棒就像哑铃一样; 再将两个350磅重的铅球放在相当近的地方,以产生足够 的引力让哑铃转动,并扭动金属线。然后用自制的仪器 测量出微小的转动。如图是卡文迪许使用的装置图。
十大最美丽的物理实验

物理学十大最美实验

物理学十大最美实验

物理学十大最美实验一、伽利略的自由落体实验哎呀,这可太酷啦!伽利略在比萨斜塔上做这个实验(虽然有争议是不是真在斜塔上做的,但不影响它的美呀)。

他就想知道,不同重量的物体下落的速度到底是不是像亚里士多德说的那样,重的物体下落快。

他拿着一轻一重两个球,然后同时放手,结果发现它们同时落地啦。

这就像打破了一个大家一直深信不疑的“魔咒”,告诉我们在没有空气阻力的情况下,所有物体下落的加速度都是一样的。

这可是开启了现代物理学对运动研究的新大门呢。

二、牛顿的三棱镜分解太阳光实验牛顿这个大佬啊,拿着三棱镜对着太阳光那么一照,哇塞,原本白色的太阳光就变成了一条漂亮的彩色光带,红橙黄绿蓝靛紫,就像彩虹被他抓到了手里一样。

这说明了啥呢?原来白色的光不是单一的,而是由各种不同颜色的光混合而成的。

这个实验就像是揭开了光的神秘面纱的一角,让我们开始深入地去了解光的本质到底是什么。

三、托马斯·杨的双缝干涉实验这个实验看起来就很神奇。

托马斯·杨让光通过两条狭缝,然后在后面的屏幕上就出现了干涉条纹。

这就像是光在和自己玩游戏一样,一会儿叠加,一会儿抵消。

这个实验证明了光具有波动性,就像水波一样,可以互相干涉。

这对于我们理解光的特性又迈进了一大步,而且这个干涉条纹看起来真的特别有艺术感,就像光画出来的美丽图案。

四、卡文迪许扭秤实验卡文迪许这个实验超级厉害。

他用一个扭秤装置来测量万有引力常量。

他就像一个非常有耐心的侦探,通过测量非常微小的扭转角度,来算出两个小球之间的引力大小,进而得出万有引力常量。

这个常量可是非常重要的,它让我们能够计算天体之间的引力,对研究宇宙的结构和天体的运动有着不可替代的作用。

五、傅科摆实验傅科摆是个很有趣的东西。

在一个大厅里,一个长长的摆锤在摆动。

你看着它,会发现它的摆动平面在慢慢地转动。

这可不是有什么神秘力量在推动它,而是因为地球在自转。

这个实验就像是地球自转的一个证明,它让我们能直观地感受到地球的自转,那种感觉就像是地球在偷偷地展示自己的小秘密。

世界十大最美物理实验概述

世界十大最美物理实验概述

世界十大最美物理实验概述
下面是世界十大最美的物理实验的简要概述:
1. 双缝实验(Young实验):这个实验使用光或电子束通过两个狭缝,观察到干涉和衍射现象,证明了波粒二象性的存在。

2. 斯特恩-盖拉赫实验:利用分子束通过磁场,发现了电子的自旋,证明了量子力学的基本原理。

3. 弗朗克-赫兹实验:通过让电子束通过气体原子,发现了原子的能级结构,进一步验证了量子理论。

4. 米立根油滴实验:将油滴悬浮在电场中,通过测量油滴的运动来测定电荷的基本单位,即电子的电荷量。

5. 兰纳德放电管实验:通过在真空管中加入气体,产生带电粒子,并观察到产生的荧光,验证了兰纳德散射理论。

6. LIGO引力波观测实验:使用光学干涉技术观测到由两个黑洞合并产生的引力波,为广义相对论提供了重要的证据。

7. CERN大型强子对撞机实验:利用加速器将两束质子相撞,产生高能量的粒子,探索基本粒子和宇宙奥秘。

8. 脉冲星实验:通过测量脉冲星的周期和频率,验证了广义相对论对于极端条件下的引力场的预测。

9. 霍金辐射模拟实验:通过模拟黑洞的辐射过程,进一步验证了霍金辐射理论。

10. 反质子物理实验:通过制造反质子并与正常质子碰撞,研究反物质的性质,为了解宇宙的平衡提供了重要线索。

30个有趣的物理小实验及原理讲解

30个有趣的物理小实验及原理讲解

一、瓶内吹气球思考:瓶内吹起的气球,为什么松开气球口,气球不会变小?资料:大口玻璃瓶,吸管两根:红色和绿色、气球一个、气筒操纵:1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔,在孔上插上两根吸管:红色和绿色2、在红色的吸管上扎上一个气球3、将瓶盖盖在瓶口上4、用气筒打红吸管处将气球打大5、将红色吸管放开气球立刻变小6、用气筒再打红吸管处将气球打大7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口8、放开红色吸管口,气球没有变小讲解:当红色吸管松开时,由于气球的橡皮膜收缩,气球也开始收缩。

可是气球体积缩小后,瓶内其他部分的空气体积就扩大了,而绿管是封闭的,结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力,这时气球不会再继续缩小了。

二、能抓住气球的杯子思考:你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上,然后把气球吸起来吗?资料:气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许流程:1、对气球吹气而且绑好2、将热水(约70℃)倒入杯中约多半杯3、热水在杯中停留20秒后,把水倒出来4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上5 、轻轻把杯子连同气球一块提起说明:1、杯子直接倒扣在气球上,是无法把气球吸起来的。

2、用热水处理过的杯子,因为杯子内的空气渐渐冷却,压力变小,因此可以把气球吸起来。

延伸:小朋友,请你想一想还有什么法子可以把气球吸起来?三、会吸水的杯子思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛,烛火熄灭后,杯子内有什么变更呢?资料:玻璃杯(比蜡烛高)1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干操纵:1. 点燃蜡烛,在盘子中央滴几滴蜡油,以便固定蜡烛。

2. 在盘子中注入约1厘米高的水。

3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变更讲解:1. 玻璃杯里的空气(氧气)被消耗光后,烛火就熄灭了。

2. 烛火熄灭后,杯子里的水位会渐渐上升。

创造:你能用排空的容器自动收集其它溶液吗?四、会吃鸡蛋的瓶子思考:为什么,鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去?资料:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒操纵:1、熟蛋剥去蛋壳。

30个有趣的物理小实验及原理讲解

30个有趣的物理小实验及原理讲解

一、瓶内吹气球之吉白夕凡创作思考:瓶内吹起的气球,为什么松开气球口,气球不会变小?资料:大口玻璃瓶,吸管两根:红色和绿色、气球一个、气筒操纵:1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔,在孔上插上两根吸管:红色和绿色2、在红色的吸管上扎上一个气球3、将瓶盖盖在瓶口上4、用气筒打红吸管处将气球打大5、将红色吸管放开气球立刻变小6、用气筒再打红吸管处将气球打大7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口8、放开红色吸管口,气球没有变小讲解:当红色吸管松开时,由于气球的橡皮膜收缩,气球也开始收缩。

可是气球体积缩小后,瓶内其他部分的空气体积就扩大了,而绿管是封闭的,结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力,这时气球不会再继续缩小了。

二、能抓住气球的杯子思考:你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上,然后把气球吸起来吗?资料:气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许流程:1、对气球吹气而且绑好2、将热水(约70℃)倒入杯中约多半杯3、热水在杯中停留20秒后,把水倒出来4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上5 、轻轻把杯子连同气球一块提起说明:1、杯子直接倒扣在气球上,是无法把气球吸起来的。

2、用热水处理过的杯子,因为杯子内的空气渐渐冷却,压力变小,因此可以把气球吸起来。

延伸:小朋友,请你想一想还有什么法子可以把气球吸起来?三、会吸水的杯子思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛,烛火熄灭后,杯子内有什么变更呢?资料:玻璃杯(比蜡烛高)1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干操纵:1. 点燃蜡烛,在盘子中央滴几滴蜡油,以便固定蜡烛。

2. 在盘子中注入约1厘米高的水。

3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变更讲解:1. 玻璃杯里的空气(氧气)被消耗光后,烛火就熄灭了。

2. 烛火熄灭后,杯子里的水位会渐渐上升。

创造:你能用排空的容器自动收集其它溶液吗?四、会吃鸡蛋的瓶子思考:为什么,鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去?资料:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒操纵:1、熟蛋剥去蛋壳。

十大经典物理实验

十大经典物理实验

十大经典物理实验1、电灯泡实验:首先将电池与电灯泡连接,然后将接线盒的线端插入电池,然后将另外一只线缆插入电灯泡的端口,最后按下开关,电灯泡就会闪亮,并发出光和热。

通过这个过程,学生们可以了解到当涉及具有传导能力的导体时,电流会在其中流动,给电灯泡提供光和热。

2、神奇膜实验:首先将神奇膜放在容器底部,然后将容器密封,倒入足够的滴定液,使神奇膜完全没入液体中,观察神奇膜的表面,可以发现它在微弱光源的附近发出一种不规则的荧光。

实验结果表明,神奇膜具有折射光的特性,从而把太阳的能量折射到特定的方向。

3、测磁实验:首先准备一个磁铁,然后用线圈绕住磁铁,使其形成一个磁力场,最后将电表接入,可以观察到电表指针随着磁铁中磁力场的变化而变化。

通过这个实验,学生们可以更好地理解在磁力场中磁通率的变化原理。

4、光粒子操控实验:准备一块柔软的光粒子控制板,然后用手机设置控制信号,最后将其传输到光粒子控制板上,可以控制硅片上的灯光变换,并可以选择可视化效果,学生可以通过这个实验了解到如何使用光粒子进行控制操作。

5、电吸附实验:准备一束电线,然后将铜线端接入接线头,然后将另一束电线接到另一个接线头,将铜线放置在金属物体上,观察到铜线会吸引金属,这就是电吸附效应。

由此可以看出,在有充足电子的导体上表面会形成受电势能影响的电离层,使金属表面拥有电的吸力。

6、自由落体实验:准备一枚不同重量的物体,将其放入容器中,观察物体在容器中的落体运动。

由实验结果可以看出,不同重量物体在重力作用下,其自由落体时间也不相同,这对探究重力自由落体运动有很大的帮助。

7、电磁感应实验:先准备一磁铁,然后把铜线包裹在磁铁上,让其形成一定形状,利用强大的磁力带动铜线做出振荡动作,形成电流。

实验表明,当磁力场与铜线横向经过时,铜线上的电子就会沿着绕线的方向产生振荡运动,形成电流。

8、电离容实验:首先将电离容和电源连接起来,然后从它的外部装载适量的电场,电离容内的电反作用就会保持电容电压不变。

物理历史上的十大经典实验

物理历史上的十大经典实验

物理历史上的十大经典实验科学实验是物理学发展的基础,又是检验物理学理论的惟一手段,特别是现代物理学的发展,更和实验有着密切的联系。

下面就是小编给大家带来的物理历史上的十大经典实验,希望能帮助到大家!2002 年,美国两位学者在全美物理学家中做了一次调查,请他们提名有史以来最出色的十大物理实验,其中多数都是我们耳熟能详的经典之作。

令人惊奇的是十大经典物理实验的核心是他们都抓住了物理学家眼中最美丽的科学之魂:由简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念。

十大经典物理实验犹如十座历史丰碑,扫开人们长久的困惑和含糊,开辟了对自然界的崭新认识。

从十大经典物理实验评选本身,我们也能清楚地看出2000 年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。

排名第一:托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验在20世纪初的一段时间中,人们逐渐发现了微观客体(光子、电子、质子、中子等)既有波动性,又有粒子性,即所谓的“波粒二象性”。

“波动”和“粒子”都是经典物理学中从宏观世界里获得的概念,与我们的直观经验较为相符。

然而,微观客体的行为与人们的日常经验毕竟相差很远。

如何按照现代量子物理学的观点去准确认识、理解微观世界本身的规律,电子双缝干涉实验为一典型实例。

杨氏的双缝干涉实验是经典的波动光学实验,玻尔和爱因斯坦试图以电子束代替光束来做双缝干涉实验,以此来讨论量子物理学中的基本原理。

可是,由于技术的原因,当时它只是一个思想实验。

直到1961 年,约恩•孙制作出长为 50mm、宽为 0.3mm、缝间距为 1mm 的双缝,并把一束电子加速到50keV,然后让它们通过双缝。

当电子撞击荧光屏时显示了可见的图样,并可用照相机记录图样结果。

电子双缝干涉实验的图样与光的双缝干涉实验结果的类似性给人们留下了深刻的印象,这是电子具有波动性的一个实证。

更有甚者,实验中即使电子是一个个地发射,仍有相同的干涉图样。

但是,当我们试图决定电子究竟是通过哪个缝的,不论用何手段,图样都立即消失,这实际告诉我们,在观察粒子波动性的过程中,任何试图研究粒子的努力都将破坏波动的特性,我们无法同时观察两个方面。

最美的十大物理实验

最美的十大物理实验

最美的十大物理实验第一,心电动力学:这是一种关于心脏的动力学研究,它帮助科学家更好地理解心脏的动力机制。

它通过测量心脏在自发节律和外源刺激下的生理参数来研究心脏运动的动力学过程。

这项实验有助于探索心脏组织的运动特性,提供对缺血性心脏病病人治疗更好的方案。

第二,电磁学:这是一种描述电磁场、电磁能量以及电磁现象和这些现象如何影响物体的研究。

它使用电磁实验,利用电动力法、磁场法和磁现象来试验、演示或示范,让电磁理论不仅在理论上可靠,在实践上也是有效的。

第三,光学:这是研究光的物理学,是物体与光的交互作用及其研究的学科。

光学技术广泛应用于几乎所有的科学、工程、医学领域,并常用来解决实际问题。

实验可以测量光谱、检测光强度以及观察折射现象等,能够探究光的七大属性。

第四,量子力学:这是一门讨论粒子以及它们之间的相互作用的物理学,研究特定条件下原子碰撞,核反应,电子输运能量转变等,揭示了费米子、当代量子力学模型,表明了诸多现象的精确的作用机制。

它的实验主要是定性的,包括测量量子多种态、检验量子“猫”现象以及探测偶然性等。

第五,热学:这是一门研究热力与温度之间关系的物理学,探讨物质温度、热量、熵等物理量的变化,以及室温下物质各种变化的物理原理,它可以帮助我们更好地了解物质的能量转移机制。

它的实验主要包括测量物质改变温度过程中的热量,检测物质各种变化状态的能量等等。

第六,凝聚态物理学:是一门研究凝聚态物质的性质的物理学。

它涉及物质增减、内聚力释放、外部控制介质传播这一系列研究,尤其是以半导体以及量子点研究为主,通过实验可以揭示凝聚态物质的静态及动态属性。

第七,电磁感应实验:是以磁场作用原理为主,借助特殊装置可以测量电流、感应电动势及磁感应强度等,该实验揭示了电磁学技术的实际应用,研究了各种类型的物质的磁性现象,在实际工程中有着重要的应用价值。

第八,电路实验:它是以研究、掌握电路的知识为主,借助电子测量仪器对电路的工作情况进行监测,并利用试验数据分析推断出电路的特性和行为特性,这一实验使电子技术有力地支持电路设计。

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最美丽的十大物理实验
美国的物理学家最近评出的这些实验共同之处是:它们都“抓”住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂,这种美丽是一种经典概念:最简单的仪器和设备,最根本、最单纯的科学结论,就像是一座座历史丰碑一样,人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空,对自然界的认识更加清晰。

无论在加速器中裂解亚原子粒子,还是测序基因序列,或分析一颗遥远恒星的摆动,这些让世界瞩目的实验常常动辄耗资百万美元,产生出洪水般汹涌的数据,并需要超高速计算机处理几个月。

一些实验小组因此成长为一个个的小公司。

罗伯特•克瑞丝是美国纽约大学石溪分校哲学系的教员、布鲁克海文国家实验室的历史学家,他最近在美国的物理学家中作了一次调查,要求他们提名历史上最美丽的科学实验。

9月份出版的《物理学世界》刊登了排名前10位的最美丽实验,其中的大多数都是我们耳熟能详的经典之作。

令人惊奇的是这十大实验中的绝大多数是科学家独立完成,最多有一两个助手。

所有的实验都是在实验桌上进行的,没有用到什么大型计算工具比如电脑一类,最多不过是把直尺或者是计算器。

所有这些实验共同之处是他们都仅仅“抓”住了物理学家
眼中“最美丽”的科学之魂,这种美丽是一种经典概念:最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,就像是一座座历史丰碑一样,人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空,对自然界的认识更加清晰。

从十大经典科学实验评选本身,我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。

《物理学世界》对这些实验进行的排名是根据公众对它们的认识程度,排在第一位的是展示物理世界量子特征的实验。

但是,科学的发展是一个积累的过程,9月25日的美国《纽约时报》根据时间顺序对这些实验重新排序,并作了简单的解释。

去年,科学家们在南极安置一个摆钟,并观察它的摆动。

他们是在重复1851年巴黎的一个著名实验。

1851年法国科学家傅科在公众面前做了一个实验,用一根长220英尺的钢丝将一个62磅重的头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下,观测记录它前后摆动的轨迹。

周围观众发现钟摆每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并发生旋转时,无不惊讶。

实际上这是因为房屋在缓缓移动。

傅科的演示说明地球是在围绕地轴自转的。

在巴黎的纬度上,钟摆的轨迹是顺时针方向,30小时一周期。

在南半球,钟摆应是逆时针转动,而在赤道上将不会转动。

在南极,转动周期是24小时。

1911年卢瑟福还在曼彻斯特大学做放射能实验时,原子在人们的印象中就好像是“葡萄干布丁”,大量正电荷聚集的糊状物质,中间包含着电子微粒。

但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的阿尔法微粒时有少量被弹回,这使他们非常吃惊。

卢瑟福计算出原子并不是一团糊状物质,大部分物质集中在一个中心小核上,现在叫作核子,电子在它周围环绕。

伽利略继续提炼他有关物体移动的观点。

他做了一个6米多长,3米多宽的光滑直木板槽。

再把这个木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究它们之间的关系。

亚里士多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的:铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。

伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平方成比例:两倍的时间里,铜球滚动4倍的距离,因为存在恒定的重力加速度。

古埃及的一个现名为阿斯旺的小镇。

在这个小镇上,夏至日正午的阳光悬在头顶:物体没有影子,阳光直接射入深水井中。

埃拉托色尼是公元前3世纪亚历山大图书馆馆长,他意识到这一信息可以帮助他估计地球的周长。

在以后几年里的同一天、同一时间,他在亚历山大测量了同一地点的物体的影子。

发现太阳光线有轻微的倾斜,在垂直方向偏离大约7度角。

剩下的就是几何学问题了。

假设地球是球状,那么它的圆周应跨越360度。

如果两座城市成7度角,就是7/360的圆周,就是当时5000个希腊运动场的距离。

因此地球周长应该是25万个希腊运动场。

今天,通过航迹测算,我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在5%以内。

牛顿的另一伟大贡献是他的万有引力定律,但是万有引力到底多大?
18世纪末,英国科学家亨利·卡文迪许决定要找出这个引力。

他将两边系有小金属球的6英尺木棒用金属线悬吊起来,这个木棒就像哑铃一样。

再将两个350磅重的铅球放在相当近的地方,以产生足够的引力让哑铃转动,并扭转金属线。

然后用自制的仪器测量出微小的转动。

测量结果惊人的准确,他测出了万有引力恒量的参数,在此基础上卡文迪许计算地球的密度和质量。

卡文迪许的计算结果是:地球重×1024公斤,或者说13万亿万亿磅。

牛顿也不是永远正确。

在多次争吵后,牛顿让科学界接受了这样的观点:光是由微粒组成的,而不是一种波。

1830年,英国医生、物理学家托马斯·杨用实验来验证这一观点。

他在百叶窗上开了一个小洞,然后用厚纸片盖住,再在纸片上戳一个很小的洞。

让光线透过,并用一面镜子反射透过的光线。

然后他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束。

结果看到了相交的光线和阴影。

这说明两束光线
可以像波一样相互干涉。

这个实验为一个世纪后量子学说的创立起到了至关重要的作用。

艾萨克·牛顿出生那年,伽利略与世长辞。

牛顿1665年毕业于剑桥大学的三一学院,后来因躲避鼠疫在家里呆了两年,后来顺利地得到了工作。

当时大家都认为白光是一种纯的没有其它颜色的光,而彩色光是一种不知何故发生变化的光。

为了验证这个假设,牛顿把一面三棱镜放在阳光下,透过三棱镜,光在墙上被分解为不同颜色,后来我们称作为光谱。

人们知道彩虹的五颜六色,但是他们认为那是因为不正常。

牛顿的结论是:正是这些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色有不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光,如果你深入地看看,会发现白光是非常美丽的。

很早以前,科学家就在研究电。

人们知道这种无形的物质可以从天上的闪电中得到,也可以通过摩擦头发得到。

1897年,英国物理学家J·J·托马斯已经确立电流是由带负电粒子即电子组成的。

1909年美国科学家罗伯特·米利肯开始测量电流的电荷。

米利肯用一个香水瓶的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴。

小盒子的顶部和底部分别连接一个电池,让一边成为正电板,另一边成为负电板。

当小油滴通过空气时,就会吸一些静电,油滴下落的速度可以通过改变电板间的电压来控
制。

米利肯不断改变电压,仔细观察每一颗油滴的运动。

经过反复试验,米利肯得出结论:电荷的值是某个固定的常量,最小单位就是单个电子的带电量。

在16世纪末,人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落得快,因为伟大的亚里士多德已经这么说了。

伽利略,当时在比萨大学数学系任职,他大胆地向公众的观点挑战。

著名的比萨斜塔实验已经成为科学中的一个故事:他从斜塔上同时扔下一轻一重的物体,让大家看到两个物体同时落地。

伽利略挑战亚里士多德的代价也许是他失去了工作,但他展示的是自然界的本质,而不是人类的权威,科学作出了最后的裁决。

牛顿和托马斯·杨对光的性质研究得出的结论都不完全正确。

光既不是简单的由微粒构成,也不是一种单纯的波。

20世纪初,麦克斯·普克朗和阿尔伯特·爱因斯坦分别指出一种叫光子的东西发出光和吸收光。

但是其他实验还是证明光是一种波状物。

经过几十年发展的量子学说最终总结了两个矛盾的真理:光子和亚原子微粒是同时具有两种性质的微粒,物理上称它们:波粒二象性。

将托马斯·杨的双缝演示改造一下可以很好地说明这一点。

科学家们用电子流代替光束来解释这个实验。

根据量子力学,电粒子流被分为两股,被分得更小的粒子流产生波的
效应,它们相互影响,以至产生像托马斯·杨的双缝演示中出现的加强光和阴影。

这说明微粒也有波的效应。

这一期《物理学世界》上另一篇由编辑彼特·罗格斯写的文章推测,直到1961年,某一位科学家才在真实的世界里做出了这一实验。

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