物理实验方法的兴起.doc

物理实验方法的兴起物理实验方法的兴起由查字典物理网整理提供，更多学科资料请关注查字典物理网更新内容在物理学发展的漫长历程中，不论是在中国还是在外国，有不少人做过许多实验或观测，作过各种解释，也提出过种种理论，还制造出不少种仪器。古巴比伦人曾用日暑和水钟计时，发明了梁式天平;古希腊人阿里斯托芬有过用玻璃点火熔化石蜡的记述;欧几里德记载过用凹面镜聚焦太阳光的试验;阿里斯塔克第一次测定了太阳、地球、月亮之间的相对距离。特别要提出的是公元前2，3世纪，阿基米德除了做杠杆、滑轮等实验以外，还做了浮力实验，建立了浮力定律。他在浮体一文中曾这样叙述：浸没在水中的物体减少的重量等于它所排开的水的重量，浮体在本身的重量中排除了水的重量。这是一个从实验总结为理论的定量实验。即迄今为止还被普遍使用的 阿基米德原理 。而后，希腊人埃拉托斯特尼第一次测出了地球的大小。他计算的地球两极的直径与现在的数据很相近。希帕克和托勒密等进行过大量的天文观测。罗马人克里奥梅德斯做过光的折射实验，他说，空容器底上的戒指正好被容器的边沿挡住了视线，当容器注满水时戒指就可见了。托勒密还系统地测量了光的入射角和反射角，将其结果列成一个表。阿拉伯人阿勒 哈增做过圆柱面镜、球面镜、锥面镜的反射和折射实验，等等。我国古代也有许多关于物理实验和应用的记载。例如，墨经上记有小孔成像，平面镜、凸面镜、凹面境反射成像的大小，像的正倒与位置的关系等实验。近年出土的湖北随县曾侯乙墓中的编钟、编磬，说明战国初期，我国的声学及乐器制造已有非常高的造诣。汉代开始就有许多关于杠杆、滑轮应用的记载，如记里程车、 被中香炉 (一种常平支架)、张衡的地动仪等。东汉时期利用平面镜组合，制造了开管式潜望镜。淮南子中记述了用凹面镜阳燧等取火。汉代已有了天平式的验湿器。之后，还有不少关于计时器、虹吸管的记载。唐代一行进行了大规模的测地工作。南唐的谭峭在化书中记述了双凸、双凹、平凸、平凹四种透镜的成像。宋代的张世南做过桐油的表面张力实验。宋朝的沈括造过浑仪、玉壶、浮漏、铜表等天文观测及计时仪器，他还做了磁学、声学、光学方面的仪器，最早发现了地磁偏角，这些均记载于梦溪笔谈等著作中。13世纪，赵友钦在其革象新书的 小罅光景 中描述了一个大型的光学实验，正确地说明了光源的大小、强度，小孔的大小、形状，光源与小孔间的距离与成像大小及像的亮度之间的关系。元代的陈椿曾用莲子、鸡蛋和桃仁测量盐水的浓度。清代更大规模的测地工作，首次把长度单位与地球经线联系起来，定1800尺为1里，200里合地球经线1度，等等。我国历代均有许多天文观测仪器，而且有系统的观测记录。我国的地震记录资料也是极丰富、珍贵的。由上所述，不论是在外国还是在中国，已经做过大量的实验工作。无论是从(1)系统的观测和记录;(2)在人为的条件下重现物理现象;(3)确定量度标准和量度仪器，(4)制造实验和观测仪器方面来看，都能够称得上是物理实验，而且其中有些还是很卓越的。但是，(1)这些实验毕竞还是零星的;(2)定量的实验较少，而定性的实验较多;(3)大多数实验没有提升概括出理论，而多只限于现象的描述，或者只作了一般的解释而没有形成系统的理论;4)即使形成了一些理论，也没有再用实验去检验它。第 3 页 共 3 页