（物理）物理学史

高中物理第一题考察内容，物理学史，内容分专题涵括科学家及其发明创造，也涉及了一些物理方法。

物理学史

• 力学
  • 牛顿
    • 牛顿三大定律
      • 牛一
        • 力的真正效果是改变物体的速度，而不仅仅使之运动，物体运动 状态改变必定受到不为0的外力
        • 含义：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止（惯性定律）
        • 惯性：物体保持静止或匀速直线运动的状态的性质（合力为0：物体保持原来运动状态不变;合力不为0：运动状态改变的难易）
        • 实验基础上推理概括得出
      • 牛二
        • 可实验验证
      • 牛三
    • 万有引力定律：综合了牛二牛三开三
  • 亚里士多德
    • 物体自然状态是静止的，当它受到力的作用才会运动/力是维持物体运动的原因
    • 质量大的小球下落块
  • 伽利略
    • 科学推理论证轻重物体下落一样快，并在比萨斜塔实验验证
    • 构思理想实验指出：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；结论：力是改变物体运动的原因（间接证明自由落体是匀速直线运动）
    • 观察-假设-数学推理研究了抛体运动
  • 开普勒：在天文观测基础上总结开普勒三大定律①行星沿椭圆轨道运行②③
  • 卡文迪许：扭秤实验→引力常量G→首次计算出地球质量
  • 笛卡尔：如果没有其他原因，运动物体将以原速度沿着某一条直线运动，不会停下来也不会偏离原方向
• 电学
  • 库仑
    • 通过扭秤实验发现库仑定律→电荷之间的相互作用规律
    • 测出静电力常量k
  • 吉伯：摩擦是物体带电的现象
  • 楞次：楞次定律→确认感应电流方向：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化（能量守恒的必然结果）
  • 富兰克林：通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式，把天电和地电统一起来，发明了避雷针
  • 奥斯特：电流的磁效应→电流可以使周围小磁针发射偏转（揭示电和磁现象之间的联系）
  • 法拉第
    • 发现了磁生电现象，发现了电磁感应现象（揭示了磁现象和电现象之间的联系）
    • 引入电场概念，用电场线表示电场
  • 纽曼和韦伯：总结出电磁感应定律：磁场产生电流的条件和规律
  • 密立根：油滴实验测出元电荷e
  • 欧姆：欧姆定律（电压和电流之间的联系）
  • 安培
    • 安培定则（右手螺旋定则）→电流与磁场的相互关系和左手定则→通电导线在磁场中受力方向规律
    • 同向电流相吸，异向电流相斥
    • 根据通电螺线管磁场和条形磁铁磁场的相似性提出安培分子电流假说
  • 洛伦兹：运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有力的作用（洛伦兹力）
  • 劳伦兹：回旋加速器产生大量高能电子
  • 亨利：电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象
  • 阿斯顿：质谱仪测量带电粒子质量和分析同位素
  • 焦耳：焦耳定律→定量指出电能和热能之间的转换关系 （焦耳和楞次先后独立发现电流通过导体产生热效应的规律）
  • 昂纳斯：多属金属低温会出现电阻突然降为0的超导现象
• 波动学
  • 麦克斯韦
    • 提出了电磁场理论，为光的电磁理论奠定基础
    • 预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波
  • 赫兹
    • 实验验证电磁波的存在
    • 测定了电磁波的传播速度等于光速
  • 惠更斯
    • 确定了单摆周期公式
    • 惠更斯原理→机械波的波动现象规律
  • 多普勒效应：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
  • 斯涅尔：折射定律
  • 托马斯杨：观察到光的干涉
  • 泊松和菲涅尔：光的圆板衍射：泊松亮斑
  • 赫歇尔：红外线
  • 特里：紫外线
  • 伦琴：X射线
• 波粒二象性
  • 爱因斯坦：（因为光电效应实验规律与经典电磁理论矛盾）提出光子说，给出光电效应方程，解释光电效应（不是最早发现）
  • 普朗克：为解释物体热辐射规律提出能量子假说（E=hv）：电磁波的发射和吸收不是连续的（物质发射或吸收能量时不是连续的）
  • 康普顿：研究石墨中的电子对X射线的散射时--康普顿效应（光的粒子性）
  • 玻尔
    • 原子结构假说
    • 得出氢原子能级表达式，成功解释和预言了氢原子辐射的电磁波谱
  • 巴尔末：总结氢原子光谱的波长规律--巴尔末系
  • 德布罗意：受到光子理论启发预言实物粒子的波动性
• 原子物理
  • 普吕克尔：发现阴极射线
  • 汤姆孙
    • 利用阴极射线管发现了电子，指出阴极射线是高速电子流）
    • 提出枣糕模型
  • 卢瑟福
    • α粒子散射实验
    • 提出原子核式结构模型，估计原子核直径数量级
    • α粒子轰击氦核，第一次实现原子核人工转变发现了质子，并预言中子
  • 贝克勒尔：发现天然放射性，说明原子核有复杂的内部结构
  • 查德威克：用α粒子轰击铍核时发现中子
  • 约里奥-居里夫妇
    • 正电子
    • 人工放射性同位素
  • 哈恩和斯特拉斯曼：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变
  • 盖尔曼：夸克模型
• 相对论
  • 爱因斯坦
    • 经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
    • 狭义相对论
      • 基本原理：①相对性原理：在不同惯性参考系中，一切物理规律都相同 ②光速不变原理：不同惯性参考系中，光在真空中速度一定是c不变
      • 其他：①时间和空间的相对性：长度收缩和时钟变慢②相对论速度叠加：光速不变，与光源速度无关，一切运动物体的速度不能超过光速③相对论质量：物体运动时的质量大于静止时的质量
    • 质能方程E=mc²