第25课 现代科学革命-《黄金课堂》2019—2020学年高二历史必修3（岳麓版）.pptx

一.经典物理学的危机,物理学的新发现（X射线、放射性和电子）都无法用经典物理学来解析,由高速电子撞击物质的原子所产生的电磁波，具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，广泛应用医学，常见的例子有胸腔X射线，用来诊断肺部疾病，如肺炎、肺癌或肺气肿。,二.爱因斯坦与相对论,10岁自学高等数学、经常提问令老师不满，后来自学微积分，教导主任对父亲说“不管他学什么，将来都会一事无成” 16岁，进入（瑞士）苏黎世 联邦工业大学 21岁，大学毕业，希望成为物理学教授，但由于不懂世故，在校期间不善交际，没有和教授搞好关系，没有得到推荐 23岁，父亲死于心脏衰竭，直到去世都认为他是个无用之人，这使爱因斯坦抱憾终身 24岁，在瑞士专利局担任三级技术员，结婚生子 25岁，撰写关于分子表现的论文，被权威专家认为不实，将手稿撕毁，而冷静后重新思考研究 26岁，提出狭义相对论，第一次体会成功滋味,二.爱因斯坦与相对论,1.狭义相对论,1905年提出： 质量会随着物体运动速度增大而增大；时间和空间随着物质运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应,当速度接近光速时,当速度达到光速时：,质量增加物体变重,时间变慢钟慢效应,长度变短尺缩效应,钟表不走时间停止,一根静止长杆的长度可以用标准尺子进行测量。对于沿杆子的方向作匀速直线运动的另一根杆子，如果要想知道它的长度，就必须同时记下它两端的空间位置。这两个空间位置之间的距离就定义为运动杆子的长度。狭义相对论预言，沿杆子方向运动的杆子的长度比它静止时的长度短。此效应表明了空间的相对性。,二.爱因斯坦与相对论,1.狭义相对论,1905年提出： 质量会随着物体运动速度增大而增大；时间和空间随着物质运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应,运动物体上显示的时间,当速度接近光速时,当速度达到光速时：,质量增加物体变重,时间变慢钟慢效应,长度变短尺缩效应,钟表不走时间停止,质量,地球上显示的时间,二.爱因斯坦与相对论,2.广义相对论,1916年提出： 空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。,物质决定空间如何弯曲 而空间的弯曲决定物质要如何运动,二.爱因斯坦与相对论,2.广义相对论,1916年提出： 空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。,中国科普作家协会的韩松先生用了一个直观的比喻：“水平伸开的一块布是平坦的，而当你在布上放置一个铅球，布面就变得弯曲了，这时再放置一个小玻璃球在布上，它就会滚向中央的铅球。同理，星球的质量使周围的时空弯曲，引力实际上是一个时空被弯曲的现象。”,二.爱因斯坦与相对论,2.广义相对论,1916年提出： 空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。,1919年一直英国的天文队伍，趁着日全食之际。经过太阳附近的光线进行了测量。发现光线在经过太阳附近时发生了偏转，偏转的角度恰好与广义相对论一致。,为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？” 男青年说：“坐在火炉上烤的时间觉得长久。” 爱因斯坦说：“这就是我的相对论内容。”,二.爱因斯坦与相对论,二.爱因斯坦与相对论,3.意义,（1）是物理学领域最伟大的革命。 （2）很大程度上解决了19世纪经典物理学的危机，扩展了物理学的应用的领域； （3）打破了经典物理学的绝对时空观，提供了辩证看待世界的途径。,三.普朗克与量子理论,慕尼黑大学的物理学教授菲普冯约利曾劝说普朗克不要学习物理，他认为“这门科学中的一切都已经被研究了，只有一些不重要的空白需要被填补”,三.普朗克与量子理论,1.提出,1900年，德国普朗克提出量子假说,问题：为了总结热辐射的规律 猜想：在辐射的发射和吸收过程中，能量不是无限可分的，而是有一个最小的份额单元。普朗克称之为“能量子”或“量子”,三.普朗克与量子理论,2.发展,（1）爱因斯坦利用量子理论成功解释光电效应 （2）玻尔提出了有关原子的量子理论 （3）20世纪30年代，量子力学最终建立,问题：为了总结热辐射的规律 猜想：在辐射的发射和吸收过程中，能量不是无限可分的，而是有一个最小的份额单元。普朗克称之为“能量子”或“量子”,3.影响,使人类对微观世界的认识取得革命性的进步， 量子论与相对论共同构成现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识微观世界和宏观世界方面的不足。 开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。,在战争时期，应用科学给了人们相互毒害和相互残杀的手段。在和平时期它没有使我们从必须完成的单调的劳动中得到多大程度的解放，反而使人成为机器的奴隶如果你们想使你们一生的工作有益于人类，那么，你们只懂得应用科学本身是不够的。关心人的本身，应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标用以保证我们科学思想的成果会造福于人类而不致成为祸害。在你们埋头于图表和方程时，千万不要忘记这一点。 爱因斯坦1931年月16日对美国加利福尼亚理工学院学生的演讲,单击此处添加副标题,2011年4月12日，日本正式宣布根据国际核事件分级表，将福岛第一核电站事故的严重程度评价提高到最高级别7级。,2011年3月11日日本福岛核电站发生核泄漏事故,1954年苏联建成第一座核电站，这是人类和平利用原子能的开始。,澳 布 灵 斯 克 核 电 站,美 国 三 里 岛 核 电 站,中国秦山核电站1991年12月15日建成，并成功并网发电,1994年大亚湾核电站,