物理学的发展史精.ppt

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1、物理学的发展史第1页，本讲稿共44页什么是物理学？自然界（对象）及其运动规律：力、热、电、磁、光、声力、热、电、磁、光、声第2页，本讲稿共44页如何学物理？悟理、悟理、雾里雾里勿理勿理、物理物理第3页，本讲稿共44页给你一个气压表，如何测出一座大楼的高度？给你一个气压表，如何测出一座大楼的高度？学生A：现量出气压表的长度，然后顺着楼梯用气压表去量楼的高度。学生B：将气压表用绳子拴住，从楼顶放下，通过测量绳子的长度给出楼的高度。学生C：爬到楼顶，将气压表丢下，根据自由落体运动，算出楼的高度。学生D：找到盖楼设计师，以气压表作交换，让他告诉楼的高度。第4页，本讲稿共44页根据气体定律：P2-P1=

2、gh第5页，本讲稿共44页v物理学发展历程v物理学的发展对人类的影响v当今科学技术第6页，本讲稿共44页物理学的发展过程v古典物理学的形成过程v古典物理学v近代物理学第7页，本讲稿共44页物理（physics）源于希腊文自然称为自然哲学l公元前420年：德莫克利特提出原子论，一切物质均由无限多个不可分割、看不见的原子所组成(只分水、火、土、气四种).公元前300年：杠杆、轮轴、天文学.（代表人物：阿基米德）l罗马灭亡后：人类在物理学，乃至整个科学进入一个停滯期，基督教的神学主宰一切，是科学黑暗期.l文艺复兴时期：科学才从神学禁锢中解放出來.l1543年：哥白尼（波兰人，1473年1543年）对

3、神学提出质疑，发表天体运行，說明天体运行是以太阳为中心.古典物理学的形成过程 第8页，本讲稿共44页1609年1618年：开普勒归纳出行星运动三定律.1632年：伽利略发表两学派的对话，推翻地球中心说.十九世纪末：古典物理学发展已很完整.第9页，本讲稿共44页四位科学家应当记住：伽利略牛顿 古典物理学第10页，本讲稿共44页法拉第麦克斯韦第11页，本讲稿共44页1.力学：1687年牛頓集力学理论之大成.第12页，本讲稿共44页2.光学：17世纪光折射.1610 年全反射、折射定律.1670年牛頓的色散实验、光粒子说 惠更斯的波学说、杨氏光干涉.第13页，本讲稿共44页3.热学：l早期：钻木取火

4、.秦李冰父子利用岩石加热再驟冷会裂开的技术开凿都江堰.l十七世纪：伽利略制造气体温度计.l1662年：波意耳发现温度一定时，定量气体的压力与体积成反比.l十八世纪：攝氏及华氏温标建立.l1781年：查理发现气体在定压下体积会随温度改变.l十九世纪：焦耳证明热是能量的另一种形式焦耳证明热是能量的另一种形式.l十九世纪：热力学三大定律.l十九世纪：气体动力学理论.第14页，本讲稿共44页第15页，本讲稿共44页4.电磁学：l17世纪：吉伯特（英国人）发现地磁.l18世纪：静电、静磁、库仑定律.l1800年：伏打电池.l1820年：厄司特电流产生磁.安培发现电流和磁场关系.l1826年：欧姆发现欧姆

5、定律.l1830年：亨利(美国人)发现变化电流和感应电压之关系.l1831年：法拉第(英国人)发现电磁感应定律.l1864年：麦克斯韦提出麦克斯韦方程式.l1889年赫茲发现电磁波.第16页，本讲稿共44页第17页，本讲稿共44页近代物理学二十世纪以后发展的物理称为近代物理两个常数：h=6.62610-34Jsc=2.998108ms-1第18页，本讲稿共44页1900年普朗克(德国人)提出量子论，经20多年发展成量子力学.第19页，本讲稿共44页1905年爱因斯坦提出狹义相对论 第20页，本讲稿共44页物理学分类l粒子物理与原子核物理l原子分子物理l理论物理山大物理与微电子学院l凝聚态物理可

6、在上述各专业l无线电物理招收、培养l声学博士研究生l光学l等离子体物理第21页，本讲稿共44页物理学的发展对人类生活的影响l材料、能源、信息和生命当代科学技术的主要内容l原子弹、计算机二十世纪最重要的发明上述领域彻底改变了人类的生活方式第22页，本讲稿共44页第23页，本讲稿共44页第24页，本讲稿共44页 1、磁悬浮列车、磁悬浮列车第25页，本讲稿共44页第26页，本讲稿共44页2、隐形飞机第27页，本讲稿共44页第28页，本讲稿共44页第29页，本讲稿共44页第30页，本讲稿共44页当今科学技术l纳米电子科学和技术l超导电子技术l分子电子学l量子信息技术l自旋电子学第31页，本讲稿共44页

7、发展特点：发展特点：1、超小、超小（10-15米，费米）毫米微米纳米米，费米）毫米微米纳米 如：微电子学、纳电子学如：微电子学、纳电子学2、超快（、超快（10-15秒，飞秒）微秒皮秒飞秒秒，飞秒）微秒皮秒飞秒 如：肉眼识别瞬间如：肉眼识别瞬间1/24秒，飞秒技术秒，飞秒技术3、超高真空（、超高真空（10-15大气压）大气压）如：真空镀膜技术如：真空镀膜技术4、超低温（、超低温（10-15室温）室温）如：激光冷却技术（朱棣文）如：激光冷却技术（朱棣文）第32页，本讲稿共44页1、纳米电子科学技术当尺度小到可与平均自由程相比时，即纳米(10-9米)尺寸，将出现量子效应，形成新的电子输运规律，例如，共振隧穿效应、库仑阻塞效应等等。这些量子效应是可以加以利用的，可以做成单电子器件第33页，本讲稿共44页第34页，本讲稿共44页云母表面晶格纳米碳管第35页，本讲稿共44页电阻：电阻：R RR RCuCuCuCu+Rfe fe？第36页，本讲稿共44页电阻：电阻：R RR RCuCuCuCu+Rfe fe？第37页，本讲稿共44页第38页，本讲稿共44页第39页，本讲稿共44页第40页，本讲稿共44页第41页，本讲稿共44页未来计算机：未来计算机：处理器与存储器将融为一体！处理器与存储器将融为一体！第42页，本讲稿共44页第43页，本讲稿共44页结束语第44页，本讲稿共44页