经典和近代物理学史——兼谈诺贝尔物理学奖和一些技术
百年诺贝尔物理学奖及其对现代科技的影响
诺贝尔物理学奖及其对现代科技的影响摘要：诺贝尔奖是根据瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱所设立的奖项，包括的奖项有和平奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖、物理学奖，旨在奖励那些曾赋予人类最大利益的人。
诺贝尔物理学奖从1901年开始颁发至今已有百余年的历史，目前它已成为国际上最具影响力及权威性的科学奖项。
本文简要介绍了诺贝尔的生平及诺贝尔奖的由来，着重论述了诺贝尔物理学奖对现代科技的影响，由诺贝尔物理学奖的颁发预测了21世纪物理学的发展趋势，揭示了诺贝尔物理学奖颁发的启示。
关键词: 诺贝尔物理学奖现代科技发展趋势启示第一章诺贝尔生平及诺贝尔奖概述1.1 诺贝尔生平阿尔弗雷德·伯纳德·诺贝尔（Alfred Bernhard Nobel），是19世纪著名的化学家，1833年10月21日出生于瑞典首都斯德哥尔摩。
就在诺贝尔出生前一年，一场火烧毁了他的家，全家只好靠借债度日，父亲为了躲债，单身离家出走，幸好由母亲把家务全部担当下来。
诺贝尔凄苦的童年生活使他身体虚弱、性格内向。
诺贝尔8岁上学，仅读了一年就辍学了，这是他一生唯一的一次接受学校教育。
诺贝尔父亲是一位很有才干的机械师，后来他父亲发明的机械在俄国受到欢迎，家境开始好转，在1842年，诺贝尔9岁时全家迁居俄国彼德堡。
由于语言不通，诺贝尔和两个哥哥都进不了当地的学校，只得请家庭教师教他们学习外语和自然科学。
由于诺贝尔的勤奋学习，他的学识不亚于他的两个哥哥，深得教师和父亲的喜爱。
过了不久，诺贝尔的哥哥要回瑞典，诺贝尔也只好停止学业，他就到父亲开办的工厂当助手。
诺贝尔把工厂当大学，努力学习生产理论和生产技能。
为了扩大诺贝尔的视野，使他能学到先进的科学知识和技术，1850年他父亲让他出国进行旅行学习。
两年中，他去过德国、法国、意大利和美国，由于诺贝尔善于观察，认真钻研，知识积累迅速，所以在两年后回俄国时，他已经是一位精通几国语言和受过科学训练的学者。
近十年诺贝尔物理学奖得主及其主要成就
学位 ，主要 从 事 高 功 率 脉 冲气 体 激 光 器 研 究 。Ｅ ｍ ｉ ｓｌｍ ｉａｃｍ — ａ ： ｃｅ ＠ｓ ． ｌ ｎ ｏ
近十年诺贝尔物理学奖得主及其主要成就
２ １年诺 贝尔物理学奖获奖者为英 国曼彻斯特大学科学家安德 烈 ・ 姆和康斯坦 丁・ 沃 肖洛夫 。 ００ 海 诺
诺 贝 尔物理学 奖 。他 们在 天体物理 学领 域做 出 了先 驱性 贡献 ，其 中包 括在 “ 探测 宇 宙 中微 子 ”和
“ 现宇宙ｘ 发 射线源”方面取得 的成就 。 ２ ０ 年 ，美国科学家埃里克 ・ ０１ 康奈 尔 、卡尔 ・ 维曼和德国科学家 沃尔夫 冈・ 克特勒分享诺 贝尔物理
位美国科学家的主要成就是发明半导体成像器件——电荷耦合器件 （ｃ ）图像传感器。 ｃｏ ２０年诺贝尔物理学奖获奖者为美 国籍科学家南部阳一郎和 日 ０８ 本科学家小林诚 、 益川敏英。南
部阳一郎的贡献是 发现了亚原子物理 学 中的 自发 对称性破缺 机制 ，而小林诚 和益川敏 英 的贡献 是发
２０ 年 ，美 国科 学家罗伊 ・ ０５ 格劳伯 、约翰 ・ 霍尔和德 国科学 家特奥 多尔 ・ 亨施 因为 “ 对光学相 干的
量子理论的贡献”和对基于激光的精 密光谱学发展 做出了贡献而获奖。
２０ 年 ，诺 贝尔物理学奖归 属美 国科学家戴维 ・ ０４ 格罗斯、戴维 ・ 波利策 和弗兰克 ・ 维尔切克 。他们 发现 了粒子物理强相互作用理论中的渐近 自由现象。
学奖。他们根据玻色一 因斯坦 理论发 现了一种新 的物质状态—— “ 爱 碱金属原子稀 薄气体 的玻色一 因 爱
斯 坦凝 聚”
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高中物理近代物理学史
力学：1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；2、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
3、1638年，伽利略在《两种新科学的对话》一书中，运用观察－假设－数学推理的方法，详细研究了抛体运动。
4.17世纪，伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
5、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。
6、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；7、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实验装置比较准确地测出了引力常量；8、1848年开尔文提出热力学温标，指出绝对零度是温度的下限。
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：热力学零度不可达到。
波动学（3-4选做）：9、17世纪，荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。
周期是2s的单摆叫秒摆。
10、1690年，荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
11、奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
诺贝尔奖得主科学成就解析
诺贝尔奖得主科学成就解析诺贝尔奖是全球最高学术荣誉之一，每年由瑞典皇家科学院颁发，表彰在物理学、化学、生理学或医学、文学以及经济学领域中做出突出贡献的个人或团队。
诺贝尔奖的设立旨在鼓励科学、文学和经济领域的研究与创新，因此，获得诺贝尔奖的科学家们的成就无疑是举世公认的杰出贡献。
一、物理学领域的科学成就解析诺贝尔物理学奖被授予在物理学领域做出创新性研究和重大发现的科学家，他们的成就对我们理解自然界以及发展科学技术起到了重要影响。
以下是几位物理学奖得主的科学成就解析：1. 阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）阿尔伯特·爱因斯坦在1905年提出了狭义相对论，改变了我们对时空观念的理解。
他在1915年进一步发展出广义相对论，阐明了引力与时空弯曲之间的关系。
爱因斯坦的理论对于现代宇宙学、引力波研究以及通信技术的发展有着重要意义。
2. 玛丽·居里（Marie Curie）玛丽·居里是第一位获得两次诺贝尔奖的女科学家，她研究了放射现象并发现了镭和钋元素。
她的研究功绩为核物理学的发展打下了重要基础，也为现代医学的放射治疗提供了重要依据。
3. 理查德·费曼（Richard Feynman）理查德·费曼在量子电动力学领域做出了重要贡献。
他提出了费曼图的概念，解释了粒子与辐射之间的相互作用，为现代粒子物理学的发展做出了重要贡献。
二、化学领域的科学成就解析诺贝尔化学奖的获得者通常因对化学领域做出的重要发现、发明新的实验方法或者理论基础的创新有着杰出贡献。
以下是一些化学领域的科学成就解析：1. 斯特凡·温伯格（Stefan W. Hell）斯特凡·温伯格在超分辨显微镜的研究中取得突破性进展。
他与同僚共同发展了一种名为荧光衰减显微镜的技术，使得显微镜的分辨率大幅提高，为细胞和分子水平上的研究提供了新的可能。
2. 亚伦·克列奥瑟（Aaron Ciechanover）亚伦·克列奥瑟等人在细胞内的蛋白质降解机制研究中做出了重要贡献。
近代物理学的发展与成就
近代物理学的发展与成就近代物理学是指从19世纪中期到20世纪初期，包括了经典力学、电磁学、光学、热力学、统计物理学、量子物理学等领域的物理学发展历程。
这个时期见证了人类对物质的本质认识的深入拓展，物理学成为现代科学中的一个核心领域。
本文将从下列方面探讨近代物理学的发展与成就。
I. 经典物理学的发展经典物理学是近代物理学发展的开端。
运用经典力学和电磁学理论，研究物质在一定条件下的运动规律和力学性质。
牛顿力学、拉格朗日力学、哈密顿力学、热力学和统计物理学等重要理论的建立和发展规范了物理学发展的轨迹。
物理学家从中获得了洞察物质本质规律的灵感，上述理论已成为现代物理学理论基础的重要参考。
经典物理学的发展为随后的量子力学的出现打下了良好的基础。
II. 量子力学的颠覆性进展量子力学是20世纪初期出现的一种新的物理学理论，其颠覆性的进展改变了人们对物质本质的认识。
量子力学推翻了牛顿力学的决定论，放弃了物质在经典条件下的固定位置和速度，而是用概率性描述了微观世界的行为。
量子力学中的“量子态”和“测量”等重要概念，开创了研究微观世界的新视角，使人们深入理解到物质本质的本质规律。
III. 深入研究的核物理20世纪初期，核物理研究接续发展。
人类对原子核结构的认识加深，原子核的大小、质量、质子和中子的结构、放射现象等成为研究的热点。
通过核物理的研究，人类首次制造出原子弹和核电站，这是人类历史上的一个划时代事件。
IV. 伽马射线和宇宙射线伽马射线和宇宙射线都是目前未知流行的两种自然现象。
伽马射线属于一种高能量光辐射，其波长小于X射线和紫外线，高于X射线和辐射。
伽马射线具有极强的穿透力，在核物理研究、地质勘查等领域有着广泛的应用。
宇宙射线是来自地外的高速带电粒子流，其来源和途径至今还未被完全揭示，但是宇宙射线的探索已经成为了物理学研究的一个重要方向。
V. 计算机模拟的重要意义计算机模拟是20世纪晚期出现的模拟计算模型，通过模拟物质的运动规律和相互联结方式，在纯计算机环境中模拟真实物质世界。
诺贝尔物理学奖六十年
2011年诺贝尔物理学奖获奖者为美国加州大学伯克利分校教授索尔·佩尔马特，澳大利亚国立大学教授布莱恩·施密特，以及美国约翰斯·霍普金斯大学教授亚当·里斯。
他们的贡献是，通过对超新星的观测证明宇宙在加速膨胀、变冷。
2010年诺贝尔物理学奖获奖者为英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。
他们在2004年制成石墨烯材料。
石墨烯是目前已知材料中最薄的一种，被普遍认为会最终替代硅，从而引发电子工业的再次革命。
2009年诺贝尔物理学奖获奖者为英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。
高锟获奖是由于在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”作出了突破性成就，而两位美国科学家的主要成就是发明半导体成像器件——电荷耦合器件（CCD）图像传感器。
2008年诺贝尔物理学奖获奖者为美国籍科学家南部阳一郎和日本科学家小林诚、益川敏英。
南部阳一郎的贡献是发现了亚原子物理学中的自发对称性破缺机制，而小林诚和益川敏英的贡献是发现了有关对称性破缺的起源。
2007年，法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因发现“巨磁电阻”效应而获诺贝尔物理学奖。
2006年，美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特因发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性而获奖。
2005年，美国科学家罗伊·格劳伯、约翰·霍尔和德国科学家特奥多尔·亨施因为“对光学相干的量子理论的贡献”和对基于激光的精密光谱学发展作出了贡献而获奖。
2004年，诺贝尔物理学奖归属美国科学家戴维·格罗斯、戴维·波利策和弗兰克·维尔切克。
他们发现了粒子物理强相互作用理论中的渐近自由现象。
2003年诺贝尔物理学奖——超导和超流体理论研究领域的卓越贡献2003年度诺贝尔物理奖授予拥有俄罗斯和美国双重国籍的科学家阿列克谢·阿布里科索夫、俄罗斯科学家维塔利·金茨堡以及拥有英国和美国双重国籍的科学家安东尼·莱格特,以表彰他们由于在超导和超流体理论研究领域所作出的开创性贡献。
《物理学史》读书笔记
《物理学史》读书笔记《物理学史》读书笔记3篇《物理学史》读书笔记（一）本书主要介绍了自然科学的基础科学——物理学的发展梗概，分为古代物理学、经典物理学、近代物理学，对于现代物理学的两个基础领域天体物理和粒子物理也做了概要的介绍。
本书较为突出地介绍了中国古代科学技术取得的成就及其对于世界科学进步的贡献。
此外，部分章节后还附有阅读材料，主要介绍在物理学发展过程中有代表性得人物和重大事件。
几百年前，物理学叫自然科学，被人们看成是哲学的一部分。
牛顿的一部经典物理学著作就取名为《自然哲学的数学原理》，这是牛顿三定律和万有引力定律的发源地。
学习物理学史会告诉我们，许多物理学的新发现与哲学思潮有联系。
能量守恒定律与转化定律的发现受康德哲学的影响，反过来又成了辩证唯物主义的重要依据之一。
物理学的进展往往给哲学的进展提供新鲜例证，而哲学也常对自然科学指出前进的方向。
物理学作为一门科学意味着能够更多的创造出人们所需要的物质财富，对社会发展的积极作用。
在我看来，要想完整表达物理学史对我们学习的要求，应做到以下几点：1、通过物理学史的学习，激发学生的学习兴趣。
有句话说得好，兴趣是最好的老师。
当你带着兴趣去学某样东西的时候，可以达到事半功倍的效果。
物理学史记载人类揭开世界奥秘和令人兴奋的探索历程。
不论是否喜欢历史，大多数人都是喜欢听故事的，因为孩子最早的认知就是从故事中体味和形成的。
以故事的形式讲历史学生更易接受。
2、通过物理学史的学习，培养观察和分析问题能力。
物理学是一门以实验为基础的科学，观察和实验既是研究物理学的基本方法，也是学习物理的基本方法。
物理学史中描述许多科学家善于从不被注意的一些平常现象中细心地观察与思考的事例。
比如伦琴一生在物理学领域中进行过大量实验研究工作，一次实验中，他偶然发现包有黒纸的底片被曝光，但他从没放弃过着一个细小现象。
正是他从这种观察能力、分析能力使他发现X射线从而获得诺贝尔奖。
学生在了解物理学史知识的过程中便可认识到注意观察和认真进行实验是学好物理学的关键。
从诺贝尔物理学奖历届获奖研究方向中总结近百年来物理学科的发展方向
从诺贝尔物理学奖历届获奖研究方向中总结近百年来物理学科的发展方向诺贝尔物理学奖是根据瑞典化学家诺贝尔遗嘱所设的系列奖项之一，也是举世瞩目的最高科学大奖，是科学家们最梦想得到的奖项。
诺贝尔物理学奖的颁发已经持续一百余年了。
这一百余年正是现代物理学大发展的时期。
诺贝尔物理学奖包括了物理学的许多重大研究成果，遍及现代物理学的各个主要领域。
一百多年来的颁奖显示了现代物理学发展的轨迹。
可以说，诺贝尔物理学奖显示了现代物理学伟大成就的缩影，折射出了现代物理学的发展脉络。
诺贝尔物理学奖的颁发体现了物理学新成果的社会价值和历史价值，对科学进步有举足轻重的影响。
（注：摘自郭奕玲沈慧君《物理学史》）下面，我们把一百多年来历届诺贝尔物理学奖跟物理学的发展联系起来，把从1901年开始到1976年分为三个25年，也就是三个时代，从1777年到至今称为第四个时代，从这四个时代的诺贝尔得主的研究方向总结归纳出现代物理的发展轨迹及方向。
在第一个25年里，是一个从理论物理过度到量子物理的重要时期。
这一时期中，X射线的研究起到了十分重要的作用，首届诺贝尔物理学奖授予伦琴就是由于他发现了X射线，正是这一发现拉开了现代物理学革命的序幕。
X射线的发现和随后和放射性和电子的发现以及作为其起因的阴极射线的研究相继在1902年、1903年、1905年、1906年被授予诺贝尔物理学奖。
贝克勒尔和居里夫妇对放射性的工作获得了1903年的诺贝尔物理学奖，这些工作再加上卢瑟福对α射线的研究，使人们认识到以前被看成大概是没有结构的原子实际上包含了非常小而又非常紧凑的核。
人们还发现，有些原子核不稳定，会发射α，β等辐射。
在当时这可以说是一种革命性的简介，后来和物理学其他领域的并行工作一起，导致了创立第一章有用的原子结构图像。
X射线的研究，特别是X射线光谱学的研究，为原子结构提供了详细的信息，为此劳厄、亨利布拉格和劳伦斯布拉格、巴拉克以及曼妮西格班相继于1914年、1915年、1917年、1924年获得了诺贝尔物理学奖。
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劳厄 (Max von Laue ,1879-1960)
1914年诺贝尔物理学奖授予德国法兰克福 大学的劳厄以表彰他发现了晶体的X射线衍射。
亨利· 布拉格
劳伦斯· 布拉格
(William Henry Bragg ,1862-1942) （William Lawrence Bragg, 1890-1971）
二、现代物理学革命的序幕
（一）19世纪末的三大发现 • 1．X射线的发现 • 2．放射性的发现 • 3．电子的发现 （二）经典物理学的两朵乌云 • 1．第一朵乌云“以太”学说 • 2．第二朵乌云“紫外灾难”
（一）19世纪末的三大发现
伦琴（Willhelm Konrad Rotgen, 1845---1923) 1901年，首届诺贝尔物理学奖授予德国物 理学家伦琴以表彰他在1895年发现的X射线。
• 劳厄（德国）发现晶体中的X射线衍射现 象获得了1914年诺贝尔物理学奖 • W· H· 布拉格、W· L· 布拉格（英国）因用X 射线对晶体结构的研究共同获得了1915
年诺贝尔物理学奖
• 实验4-2 微波布拉格衍射
贝克勒尔
（Antoine Henri Becquerel ,1852 -1908）
• “统计力学”这个名称是1884年由美国物 理学家吉布斯(1839一1903)首先提出的。 吉布斯在麦克斯韦和玻耳兹曼思想的基 础上，明确形成了“系综”概念，创立 了系综统计方法。从而将热学的唯象的 和分子运动论的两个基本的研究方向统 一到一个有机整体之中，完成了统计力 学这个经典物理学的又一次理论大综合
（二）热力学与能量和熵
• 能量守恒原理的建立，使物理学思想和 理论结构获得了辉煌的进展是19世纪自 然科学上的一个伟大胜利也是近代物理 学发展中的第二次理论大综合
• 熵原理的发现，实际上把演化的思想带 进了物理学，指出了自然过程的不可逆 性和历史性
• 在经典力学和电磁场理论中，基本物理 定律中的时间都是对称的、可逆的，它 们的基本方程对时间反演都是具有对称 性的，运动对于过去和未来没有本质的 区别，时间在那里仅仅是从外部描述运 动的一个参量，它的变化对运动的性质 并无影响。因而时间箭头在那里没有实 质性的意义
历史回顾（VI）
• 1947年肖克莱、巴丁和布喇顿所发现的晶体管效 应揭开了今天发生在我们周围的计算机革命的序 幕。没有人能够知道这场革命最终将会如何改变 我们的生活和人类社会，但是它所显露出的信息 社会的近期前景巳十分诱人 • 肖克利、巴丁、布拉顿因发明晶体管及对晶体管 效应的研究共同获得了1956年诺贝尔物理学奖
• 在热学方面，熵增加原理揭示的与热现象有关 的自然过程的不可逆性，反映出热力学原理与 经典力学和经典电动力学原理之间深刻的内在 矛盾，而统计力学中引入的概率统计思想以及 热力学规律的统计性质，已使经典力学的严格 确定性出现了缺口
• 在光学和电磁学方面，作为光波与电磁 波的传播媒介的“以太”，其令人难以 理解的特殊性质以及关于它的存在的检 测，都使科学家们费尽心血而一筹莫展。 根据电磁学理论，可用空间坐标的连续 函数描写的场，是具有能量的不能再简 化的物理实在，这又与经典力学把运动 的质点看作能量的唯一裁体的观点严重 背离
• 她首先证实了铀的辐射强度同铀的数量 成正比，而同其化学形式无关，随后， 她和德国的施米特同时发现了钍也具有 这种性质，她建议把物质的这种性质称 为“放射性”，以区别于一般的射线。 以后钋和镭的发现，动摇了长期以来科 学家们所信守的基本理论。居里夫妇和 贝可勒尔共同获得了1903年诺贝尔物理 学奖
经典和近代物理学史
——兼谈诺贝尔物理学奖和一些技术
物理实验中心近代物理实验室 2008.2.21
历史回顾
• 一、经典物理学的成就和基本观念 • 二、现代物理学革命的序幕 • 三、相对论的建立 • 四、量子论的初期发展与量子力学建立 • 五、原子结构理论的发展 • 六、原子核物理的建立与发展 • 七、传感及测量技术
1915年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦大学 的亨利.布拉格和他的儿子英国曼彻斯特维克托 利亚大学的劳伦斯.布拉格以表彰他们用X射线 对晶体结构的分析所作的贡献。
• 1912年，德国物理学家劳厄才从晶体衍 射的新发现判定X射线是频率极高的电磁
波。不久以后，莫塞莱证实它是由原子 中内层电子跃迁所发出的辐射
• 相对性原理是经典力学的一个最基本的
原理，这个原理认为，绝对静止和绝对 匀速运动都是不存在的，一切可测量的、 因而也是有物理意义的运动，都是相对 于某一参照物的相对运动。牛顿本人也 充分意识到了确定“绝对运动”的困难， 最后只能以臆测性的“绝对空间”的存 在作为避难所
• 麦克斯韦的电磁场理论获得成功之后，
（四）经典物理学的完成和局限
• 大约到了1895年前后，以经典力学、经 典热力学和统计力学、经典电动力学为 三大支柱的经典物理学，结合成一座具 有雄伟的建筑体系和动人心弦的“美丽 的殿堂”，达到了它的颠峰时期
• 在力学方面，与机械观相联系的绝对时 间、绝对空间的概念以及关于质量的定 义，都已受到普遍的批评，牛顿对于引 力的本质问题也采取了回避的态度。而 牛顿力学的理论框架实际上必然要把引 力看作是一种瞬时传递的超距作用，这 与19世纪发展起来的场物理学是根本对 立的
• 约瑟夫· 汤姆生（J.J.汤姆逊）（英国）对 气体放电理论和实验研究作出重要贡献 并发现电学的两朵乌云
• 1900年4月27日，开尔文在英国皇家学会 以《19世纪热和光的动力理论上空的乌 云》为题所作的长篇演讲中，虽然认为 物理学是万里晴空，但又说：“动力学 理论断言热和光都是运动的方式，可是 现在，这种理论的优美性和明晰性被两 朵乌云遮蔽得黯然失色了。
1．X射线的发现
• 1895年11月伦琴发现X射线，一种具有强
穿透力的新的射线，它是由阴极射线打到 玻璃管壁上所产生的；它可以穿透厚达一 千页的书、几厘米厚的木板、15毫米厚的 铝片，并可用照相的方法透过人体显示骨 骼的轮廓和金属物体内部的缺陷
• 伦琴由于这一发现，理所当然地获得了 1901年首届诺贝尔物理学奖
电磁波的载体以太，就成了物化的绝对 空间，静止于宇宙中的以太就构成了一 切物体的“绝对运动”的背景框架。既 然以太也是一种物质存在，或者说它表 征着物化了的绝对空间，当然就可以通 过精密的实验测出物体相对于以太背景 的绝对运动
• 元素衰变理论是一个革命性的理论，它 打破了自古以来一直认为的原子永远不 能破坏和毁灭的传统观念，证明一种元 素的原子可以变成另一种元素的原子。 这个理论虽然受到了门捷列夫和开尔文 等科学泰斗的激烈反对，但终因实验事 实的不断证实而得到科学界的承认 • 实验5-3 盖革—弥勒计数器特性和放射 性核衰变统计规律的模拟实验（碳14）
• 计算机的基本技术，计算机的仿真技术，计算机 的数值计算技术
历史回顾（VII）
• 实验5-4 计算机系统结构原理及组装调试 实验 • 实验5-1 计算机虚拟仿真物理实验 • 实验5-2 计算机数值模拟实验（混沌系统 模型的一个例子）
一、经典物理学的成就和基本观念
• • • • （一）经典力学和机械决定论 （二）热力学与能量和熵 （三）经典电动力学和“以太”说 （四）经典物理学的完成和局限
• 拉姆（美国）发明了微波技术，进而研究氢原子的 精细结构；库什（美国）用射频束技术精确地测定 出电子磁矩，创新了核理论，共同获得了1955年诺 贝尔物理学奖
• 微波实验基本知识和实验4-1 反射式速调管的特性 和波导工作状态的测量
历史回顾（III）
• 磁光效应指的是具有固有磁矩的物质在外 磁场的作用下，电磁特性发生变化，因而使光 波在其内部的传输特性也发生变化的现象。 1845年， Michael Faraday首先发现了磁光效应， 他发现当外加磁场加在玻璃样品上时，透射光 的偏振面将发生旋转
2．放射性的发现
• 贝可勒尔发现底片上有铀盐包的清晰的 廓影。贝可勒尔推想，感光必定是由于 铀盐自身发出的某种神秘射线所致，实 验证明，辐射只与铀元素的存在有关， 而且纯金属铀的辐射比铀化合物强许多 倍，铀辐射不但能使底片感光，还能使 气体电离变成导体 • 波兰出生的物理学家玛丽· 居里当时选择 了放射性物质作为她博士论文的题目
历史回顾（IV）
• 1877年John Kerr在观察偏振光从抛光过 的电磁铁磁极反射出来时，发现了磁光 克尔效应（magneto-optic Kerr effect） • 实验2-3 法拉第效应
• 实验2-4 磁光克尔效应
历史回顾（V）
• 本世纪20年代创立的量子力学理论为描述微观 物体的行为提供了一个全新的框架，改变了我 们最基本的测量原理，并为了解原子、分子和 凝聚态物质的结构铺平了道路。因而导致了诸 如半导体、光通讯等新兴技术的崛起，并为研 制奇异材料和激光器件开辟了道路
居里夫妇
1903年诺贝尔物理学奖一半授予法国物理学家亨利 · 贝克勒尔以表彰他发现了自发放射性；另一半授予法 国物理学家皮埃尔· 居里（Pierre Curie ,1859 -1906 ）和玛丽· 斯可罗夫斯卡· 居里（Marie Sklodowska ,1867 - 1934）,以表彰他们对贝克勒尔发现的辐射现 象所作的卓越贡献。
• 第一朵乌云是随着光的波动理论而开始 出现的。菲涅耳和托马斯· 杨研究过这个 理论，它包括这样一个问题：地球如何 通过本质上是光以太这样的弹性固体而 运动呢？第二朵乌云是麦克斯韦－玻耳 兹曼关于能量均分的学说。”这两朵乌 云涉及到两方面的实验发现与力学、电 磁学、气体分子运动论理论的困难
1．第一朵乌云“以太”学说
历史回顾（I）
• 1900年普朗克量子论 • 1905年爱因斯坦相对论
• 开辟了现代物理学的新纪元
• 研究范围在空间尺度上从亚核世界到整 个字宙，在时间尺度上从小于10-21秒到 宇宙年龄
历史回顾（II）
• —百多年前创立的麦克斯韦电磁场理论为无线电、 电视、雷达的技术发明和庞大的工业电力网络以及 现代通汛系统的建立奠定了理沦基础