专题七近代以来世界科学技术的辉煌.ppt

专题七近代以来世界科学技术的辉煌
第一排右起：牛顿、惠更斯、拉格朗日、麦克斯韦、卢瑟福、玻尔兹曼
第二排左起：伦琴、普朗克、玻尔、德布罗意
第三排右起：狄拉克、薛定谔、海森伯、爱因斯坦
第四排左起：居里夫人、费恩曼、霍金
专题七近代以来世界科学技术的辉煌
第一排右起：牛顿、惠更斯、拉格朗日、麦克斯韦、卢瑟福、玻尔兹曼
第二排左起：伦琴、普朗克、玻尔、德布罗意
第三排右起：狄拉克、薛定谔、海森伯、爱因斯坦
第四排左起：居里夫人、费恩曼、霍金
你能看出这是一幅违背物理学原理的画吗？
经典力学的重要奠基者──伽利略
物理学的重大进展
经典力学的建立
从经典力学到相对论
量子论的诞生与发展
一、经典力学的重要奠基者──伽利略
1、背景
A、中世纪农业、手工业的发展为近代科学
奠定物质条件。
B、文艺复兴运动的兴起。
人类从16世纪中期以来进入了一个前所未有的实验科学的时代，科学的新时期开始了!
伽利略（1564—1642），伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了《星空使者》一书。1632年，他出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。
2、贡献
物理学：



天文学：
。
“日心说”。
伽利略彻底推翻亚里士多德的物质观。  通过对力学运动和物质其他一些属性的观测研究，伽利略认为一切自然物质都具有通性，如重量，只是在程度上千差万别；物质都遵从同样的运动规律等。物质间根本没有什么尊与卑、高级与低级等人为的区别。这就彻底推翻了自古希腊至中世纪的四元素（气、火、水、土）说，天尊地卑说，自然位置说，上帝忌真空说等以亚里士多德为主的凭借主观臆测的物质观。
匀加速（初速度为0）：S=1/2at²
牛顿
《自然哲学的数学原理》（1687年）
《自然哲学的数学原理》是人类认识自然的历史上对自然规律的
第一次理论性概括和总结
惯性定律
牛顿分解白光光谱的实验：1666年，牛顿在家休假期间，得到了三棱镜，他用来进行了著名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后，分解成几种颜色的光谱带，牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住，只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜，结果出来的只是同样颜色的光。这样，他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的，这是第一大贡献。 牛顿为了验证这个发现，设法把几种不同的单色光合成白光，并且计算出不同颜色光的折射率，精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜，原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。
苹果落地，牛顿思考它的原因
牛顿和他的反射望远镜
3、意义：
、冥王星的发现证明了牛顿理论的
预见性、科学性；
；
；
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三、从经典力学到相对论──爱因斯坦
1、背景：
2、过程：
19世纪科学得到了飞速发展
经典力学无法解释高速运动微观粒子发生的现象
1905年爱因斯坦提出狭义相对论和光速不变原理
1916年爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式
19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓的“物理学危机”。
过去的物理学都以牛顿的理论为基础，认为时间和空间是绝对的，两者是没有任何直接联系的。似乎宇宙间存在着一个永远走动着的大钟，在任何情况下，它的速率永远都是相同的，世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。
经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物质为研究对象的，在这里，时间和空间被认为是绝对的，是与物质运动无关的因素。因此，一旦物理学研究的这种基础发生变化，如所研究的物质是以光速或接近光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确。
相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理。在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运动、质量不是绝对的，而是相对的。较典型的现象是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运动的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体重量变大。
相对论的提出