《物理學(xué)史》問(wèn)答題

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1、 一、 判斷題 1. 中國(guó)古代的五行是指:金木水火土。 2. “宇”指的是空間, “宙”指的是時(shí)間。 3. 《夢(mèng)溪筆談》的作者是張衡 《夢(mèng)溪筆談》,北宋科學(xué)家、政治家沈括 (1031-1095) 撰。 4. 《考工記》中記述了中國(guó)古人的測(cè)量技術(shù)。 5. 日晷是用來(lái)測(cè)時(shí)間的,漏刻是用來(lái)測(cè)方向的??搪?,中國(guó)古代漢族科學(xué)家發(fā)明的計(jì)時(shí)器。 6. 春秋時(shí)代,有幾何光學(xué),力學(xué)等研究成果在物理學(xué)史上有名的著作是《墨經(jīng)》 。 《墨經(jīng)》——中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期后期墨家的著作。包含了豐富的關(guān)于力學(xué)、光學(xué)、幾何學(xué)、工程技術(shù)知識(shí)和現(xiàn)代物理學(xué)、數(shù)學(xué)的基本要素。

2、 7. 沈括認(rèn)為絲懸法是架設(shè)指南針的最好方法。 8. 世界上第一臺(tái)測(cè)定地震方位的儀器叫“侯風(fēng)地動(dòng)儀”,它的發(fā)明者是張衡 二、 思考題 1. 古希臘科學(xué)家亞里士多德提出了“地球是個(gè)球體”這一論斷,在其《天論》一文中給出了三個(gè)論據(jù),其論據(jù)是? 一類(lèi)是月蝕中的地影和旅游者由北向南看見(jiàn)星座的出現(xiàn)和消失,這是經(jīng)驗(yàn)式的歸納;另一類(lèi)是他的演繹證明:地球各部分都因天然運(yùn)動(dòng)涌向中心,因此只能是球形。 1) 由于月亮被蝕時(shí)的缺口總是弧形的; 2) 從旅行中知道,在越是往南的地區(qū)看星空,北極星就越是靠近地平線(xiàn); 3) 看遠(yuǎn)處駛來(lái)的帆船時(shí),首先看到露出海平面的一定是船帆

3、、然后才是船身 。 2. 簡(jiǎn)述阿基米德在物理學(xué)上的貢獻(xiàn)。 阿基米德在物理學(xué)上的主要貢獻(xiàn)是從數(shù)學(xué)上證明了有關(guān)靜力學(xué)方面的基本定律:⑴ 杠 桿 定 律的數(shù)學(xué)證明;⑵重心的概念以及各種形狀物體重心的求法;⑶阿基米德浮力定律。 3. 簡(jiǎn)述關(guān)于光的本質(zhì)的爭(zhēng)論。 在 17 世紀(jì),主張波動(dòng)說(shuō)的有笛卡爾、胡克和惠更斯等人,主張微粒說(shuō)的有伽迪桑和牛頓。進(jìn) 入 1800 年,由于英國(guó)醫(yī)生托馬斯 楊和法國(guó)工程師菲涅耳的工作, 使波動(dòng)說(shuō)又重新提出, 并取得成功。 1865 年,麥克斯韋電磁場(chǎng)理論建立,說(shuō)明電磁波以光速傳播,所以光是一種電磁現(xiàn)象。光的本 性問(wèn)題只有隨著量子力學(xué)和近代

4、光學(xué)的發(fā)展,才更全面地為人們所認(rèn)識(shí)。 4. 簡(jiǎn)述關(guān)于熱的本質(zhì)的爭(zhēng)論。 對(duì)于熱的本質(zhì),自古以來(lái)有兩種看法。第一,認(rèn)為熱是一種物質(zhì),即熱質(zhì)說(shuō)。認(rèn)為熱量是滲透 到物體空隙中的一種無(wú)質(zhì)量的流體,熱質(zhì)的多少?zèng)Q定熱量的多少。第二,認(rèn)為熱是物體粒子的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。 5. 能量守恒定律是如何得來(lái)的?哪些科學(xué)家分別做出了什么樣的貢獻(xiàn)? 能量守恒定律是在 5 個(gè)國(guó)家、 由各種不同職業(yè)的 10 余位科學(xué)家從不同側(cè)面各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的。 其 中邁爾、焦耳、亥姆霍茲是主要貢獻(xiàn)者。邁爾是德國(guó)醫(yī)生,從新陳代謝的研究中得出;焦耳是英國(guó)物理學(xué)家,他鉆研并測(cè)定了熱能和機(jī)械功之間的當(dāng)量關(guān)系;亥姆霍茲是德

5、國(guó)物理學(xué)家、生理學(xué)家, 于 1847 年出版了 《論力的守恒》 一書(shū), 給出了對(duì)不同形式的能的數(shù)學(xué)表示式, 并研究了它們之間相互轉(zhuǎn)化的情況。 6. 電子是如何被發(fā)現(xiàn)的?電子的發(fā)現(xiàn)有什么物理意義? 第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證明電子的存在,說(shuō)明電子是基本粒子的是 J.J. 湯姆孫。電子是在 1897 年由劍 橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的約瑟夫約翰湯姆森在研究陰極射線(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。電子的發(fā)現(xiàn)打破了原子 不可分的經(jīng)典的物質(zhì)觀 , 向人們宣告原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小單元 , 它具有內(nèi)部結(jié)構(gòu) , 是可分的。電 子的發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了原子物理學(xué)的嶄新研究領(lǐng)域。電子的問(wèn)世開(kāi)辟了電子技術(shù)的新時(shí)代。

6、7. 簡(jiǎn)述歷史上的原子結(jié)構(gòu)模型。 道爾頓實(shí)心球模型; 湯姆孫棗糕模型; 盧瑟福行星模型; 玻爾量子化軌道; 現(xiàn)代電子云模型。 8. 愛(ài)因斯坦在量子論的早期做出了什么樣的貢獻(xiàn)? 他對(duì)普朗克量子理論作出了進(jìn)一步發(fā)展,從而提出了光量子理論,正確解釋了光電效應(yīng)。 9. 普朗克為什么要引入能量子的概念?他對(duì)待能量子的態(tài)度是怎樣的? 借助于黑體輻射實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù) , 用內(nèi)插法得出了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全相符的輻射公式 , 但在對(duì)公式的闡述上普朗克遇到了困難。理論闡釋服從服務(wù)于精確無(wú)誤的科學(xué)實(shí)驗(yàn) , 在闡釋他的輻射公式中革命性地引入了“能量子

7、”的理論。普朗克本人接受這個(gè)背離經(jīng)典物理學(xué)的假說(shuō)時(shí)是非常勉強(qiáng)的。普朗克對(duì)量子論接受的勉強(qiáng)還表現(xiàn)在他的行動(dòng)上,他曾對(duì)量子論幾經(jīng)修改。 10. 量子力學(xué)的奠基人有哪些?分別做出了什么貢獻(xiàn)? 普朗克提出輻射量子假說(shuō),成功地解釋了黑體輻射現(xiàn)象。愛(ài)因斯坦引進(jìn)光量子 ( 光子 ) 的概念,成功地解釋了光電效應(yīng)。玻爾在盧瑟福有核原子模型的基礎(chǔ)上建立起原子的量子理論。法國(guó)物理學(xué) 家德布羅意提出了物質(zhì)波這一概念。德布羅意、薛定諤、海森堡,玻爾和狄拉克等人逐步建立和發(fā)展了量子力學(xué)的基本理論。 11. 簡(jiǎn)述量子力學(xué)中的兩大派別。 它的發(fā)展有兩條路線(xiàn),一條路線(xiàn)是由德布羅意提出物質(zhì)波,后來(lái)薛定諤引入波函數(shù),直到建立 薛定諤波動(dòng)方程;另一條路線(xiàn)是海森伯提出了矩陣力學(xué)和玻恩等提出了力學(xué)算符表示法。 12. 狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)是什么?相對(duì)性原理和光速不變?cè)怼? 13. 廣義相對(duì)論的三大驗(yàn)證是什么? (1) 水星軌道近日點(diǎn)的反常進(jìn)動(dòng)問(wèn)題; (2) 在強(qiáng)引力場(chǎng)中,時(shí)鐘要走得慢些; (3) 光線(xiàn)在引力場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)。

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