近代物理學(xué)史英文教案課件

近代物理學(xué)史英文近代物理學(xué)史英文1目錄Contents經(jīng)典物理學(xué)現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕相對(duì)論量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展第1頁(yè)/共28頁(yè)目錄Contents經(jīng)典物理學(xué)第1頁(yè)/共28頁(yè)2一、經(jīng)典物理學(xué)/ClassicalPhysicsGalileoandNewton,whofoundedinthe17thcenturyclassicalphysics.AftertheexpansionofthevariousbasicsectorsinnineteenthCenturytoeighteenthCenturytogetacomprehensive,systematicandrapiddevelopmentreacheditsgloriouspeak由伽利略(1564—1642)和牛頓(1642—1727)等人于17世紀(jì)創(chuàng)立的經(jīng)典物理學(xué)。經(jīng)過(guò)18世紀(jì)在各個(gè)基礎(chǔ)部門(mén)的拓展到19世紀(jì)得到了全面、系統(tǒng)和迅速的發(fā)展達(dá)到了它輝煌的頂峰。第2頁(yè)/共28頁(yè)一、經(jīng)典物理學(xué)/ClassicalPhysicsGalil3Bytheendofthe19thcentury,wehadbuiltaincludingforce,heat,sound,light,electricity,thedifferentdisciplinesofgrandcompletetheoreticalsystem.到19世紀(jì)末，已建成了一個(gè)包括力、熱、聲、光、電諸學(xué)科在內(nèi)的、宏偉完整的理論體系。20softhiscenturythetheoryofquantummechanicsdescribesthebehaviorofthemicroobjectprovidesanewframework,changedourmostbasicmeasuringprinciple,andtounderstandthestructureofatomic,molecular,andcondensedmatterpavedtheway.第3頁(yè)/共28頁(yè)Bytheendofthe19thcentury4本世紀(jì)20年代創(chuàng)立的量子力學(xué)理論為描述微觀物體的行為提供了一個(gè)全新的框架，改變了我們最基本的測(cè)量原理，并為了解原子、分子和凝聚態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)鋪平了道路。因而導(dǎo)致了諸如半導(dǎo)體、光通訊等新興技術(shù)的崛起，并為研制奇異材料和激光器件開(kāi)辟了道路Thusledtotheriseofemergingtechnologiessuchassemiconductor,opticalcommunication,andopeneduparoadtosingularmaterialandlaserdevices第4頁(yè)/共28頁(yè)本世紀(jì)20年代創(chuàng)立的量子力學(xué)理論為描述微觀物體的行為提供了一5經(jīng)典力學(xué)/ClassicalMechanicsInl687published"themathematicalprincipleofnaturalphilosophy,"Newtonputforwardthreebasicprincipleofdynamicsandthelawofuniversalgravitation.在l687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中，牛頓提出了動(dòng)力學(xué)的三個(gè)基本原理和萬(wàn)有引力定律。第5頁(yè)/共28頁(yè)經(jīng)典力學(xué)/ClassicalMechanicsInl6863.Newtonsummedupitinatightlyunifiedtheory,realizedforthefirsttimeinthehistoryofmodernphysicscomprehensivetheory.4.牛頓把它概括在一個(gè)嚴(yán)密的統(tǒng)一理論中，實(shí)現(xiàn)了近代物理學(xué)發(fā)展史上第一次理論大綜合。第6頁(yè)/共28頁(yè)3.Newtonsummedupitinatig7熱力學(xué)/ThermodynamicsTheestablishmentoftheprincipleofconservationofenergy,makethethoughtandtheoryofphysicsstructureobtainedbrilliantprogressisagreatvictoryin19thcenturynaturalscienceisalsothesecondtheoryoflargeintegratedinthedevelopmentofmodernphysics第7頁(yè)/共28頁(yè)熱力學(xué)/ThermodynamicsTheestablis8能量守恒原理的建立，使物理學(xué)思想和理論結(jié)構(gòu)獲得了輝煌的進(jìn)展是19世紀(jì)自然科學(xué)上的一個(gè)偉大勝利也是近代物理學(xué)發(fā)展中的第二次理論大綜合第8頁(yè)/共28頁(yè)能量守恒原理的建立，使物理學(xué)思想和理論結(jié)構(gòu)獲得了輝煌的進(jìn)展是9二、現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕

Thepreludeofthemodernphysicsrevolution

ThreediscoveriesattheendofthenineteenthCentury19世紀(jì)末的三大發(fā)現(xiàn)

1．DiscoveryofXrays/X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)

2．Discoveryofradioactivity/放射性的發(fā)現(xiàn)

3．Discovereroftheelectron/電子的發(fā)現(xiàn)第9頁(yè)/共28頁(yè)二、現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕

Thepreludeofth101．DiscoveryofXraysWillhelmKonradRotgenRoentgendiscoveredx-raysinNovember1895,anewradiationhasastrongpenetratingpower,itisproducedbycathoderayhitontheglasswall;Itcanpenetratethroughtheonethousand-pagebook,afewcentimetersthickplank,15mmthickaluminium,andphotographicmethodsareavailablethroughtheoutlineofhumanbodyboneandmetalobjectsinternaldefects第10頁(yè)/共28頁(yè)1．DiscoveryofXraysWillhelm111895年11月倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)，一種具有強(qiáng)穿透力的新的射線(xiàn)，它是由陰極射線(xiàn)打到玻璃管壁上所產(chǎn)生的；它可以穿透厚達(dá)一千頁(yè)的書(shū)、幾厘米厚的木板、15毫米厚的鋁片，并可用照相的方法透過(guò)人體顯示骨骼的輪廓和金屬物體內(nèi)部的缺陷第11頁(yè)/共28頁(yè)1895年11月倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)，一種具有強(qiáng)穿透力的新的射線(xiàn)，12Roentgendiscoveredx-raysinNovember1895,thefirstwonthe1901NobelPrizeforphysics1895年11月倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)，獲得了1901年首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)第12頁(yè)/共28頁(yè)Roentgendiscoveredx-raysin132．DiscoveryofradioactivityHalfawardedtheNobelPrizeinphysicsin1903FrenchphysicistHenriBecquereldiscoveredbygivinghimthespontaneousradiation;HalfawardedtotheFrenchphysicistPierreCurie(PierreCurie,1859-1906)andMaryMrRove,Curie(MarieSklodowska,1867-1934),fortheyfoundradiationphenomenonofHenriBecquerelmadeoutstandingcontributions.第13頁(yè)/共28頁(yè)2．DiscoveryofradioactivityH141903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一半授予法國(guó)物理學(xué)家亨利·貝克勒爾以表彰他發(fā)現(xiàn)了自發(fā)放射性；另一半授予法國(guó)物理學(xué)家皮埃爾·居里（PierreCurie,1859-1906）和瑪麗·斯可羅夫斯卡·居里（MarieSklodowska,1867-1934）,以表彰他們對(duì)貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的輻射現(xiàn)象所作的卓越貢獻(xiàn)。第14頁(yè)/共28頁(yè)1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一半授予法國(guó)物理學(xué)家亨利·貝克勒爾以153．DiscovereroftheelectronJosephThomsonmadeimportantcontributiontogasdischargetheoryandexperimentresearchandfoundthatelectronicandwonthe1906NobelPrizeforphysics約瑟夫·湯姆生（J.J.湯姆遜）（英國(guó)）對(duì)氣體放電理論和實(shí)驗(yàn)研究作出重要貢獻(xiàn)并發(fā)現(xiàn)電子而獲得了1906年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)第15頁(yè)/共28頁(yè)3．DiscovereroftheelectronJo16三、相對(duì)論/RelativityAlbertEinsteinAlbertEinsteinwasacknowledgedtobethegreatestphysicistsinceGalileoandNewton愛(ài)因斯坦被公認(rèn)為是繼伽利略、牛頓以來(lái)最偉大的物理學(xué)家。OnDecember26,1999,EinsteinistheUnitedStatestimemagazinenamedthe"greatmanofthecentury"1999年12月26日，愛(ài)因斯坦被美國(guó)《時(shí)代周刊》評(píng)選為“世紀(jì)偉人”。第16頁(yè)/共28頁(yè)三、相對(duì)論/RelativityAlbertEinste17SloveniaphysicistJosephFranciscoandAustrianphysicistLudwigBoltzmann,respectivelyin1879andin1884putforwardindependently斯洛文尼亞物理學(xué)家約瑟夫·斯特藩（Jo?efStefan）和奧地利物理學(xué)家路德維希·玻爾茲曼（LudwigEdwardBoltzmann）分別于1879年和1884年各自獨(dú)立提出Stefan-Boltzmannlaw四、量子力學(xué)（QuantumMechanics）第17頁(yè)/共28頁(yè)SloveniaphysicistJosephFran18MaxPlank1858-1947

Planck'sradiationlawDuetothePlanck'slaw,thePlanckwonthe1918NobelPrizeforphysics.由于普朗克定律，普朗克獲得了1918年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。第18頁(yè)/共28頁(yè)MaxPlankPlanck'sradiationl19AllbertEinstein1879-1955Photoelectriceffect第19頁(yè)/共28頁(yè)AllbertEinsteinPhotoelectric20InJune1905,EinsteinthejournalchronicleofphysicsinGermanyonthegenerationandtransformationoflightofaninspiringview,tostudytheradiationproblemposesanewpointofview.InPlanck'stheory,hethought,andonlyconsiderthecavitywalloscillatorquantizationofenergy,buttheprocessingofelectromagneticradiationwithinthecavity,oruseofMaxwell'selectromagneticwavetheory,thisviewisnotcomplete.第20頁(yè)/共28頁(yè)InJune1905,Einsteinthejou21InEinstein'sopinion,theelectromagneticfieldenergyitselfisquantized,theradiationfieldisnotcontinuous,butcomposedofdiscretecanquantum.Hecantakethisquantumcalled"photon".AmericanphysicistLouislatermadeitrenamed"photon"第21頁(yè)/共28頁(yè)InEinstein'sopinion,theele221905年6月，愛(ài)因斯坦在德國(guó)《物理學(xué)紀(jì)事》上發(fā)表的《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)啟發(fā)性觀點(diǎn)》，為研究輻射問(wèn)題帶來(lái)了一個(gè)嶄新的觀點(diǎn)。他認(rèn)為，在普朗克的理論中，只考慮了腔壁上振子能量的量子化，但對(duì)空腔內(nèi)電磁輻射的處理，還是用的麥克斯韋電磁波動(dòng)理論，這種觀點(diǎn)是不徹底的。在愛(ài)因斯坦看來(lái)，電磁場(chǎng)能量本身也是量子化的，輻射場(chǎng)不是連續(xù)的，而是由分立的能量子組成的。他把這種能量子稱(chēng)為“光量子”。后來(lái)美國(guó)物理學(xué)家路易斯把它改稱(chēng)為“光子”第22頁(yè)/共28頁(yè)1905年6月，愛(ài)因斯坦在德國(guó)《物理學(xué)紀(jì)事》上發(fā)表的《關(guān)于光23AlbertEinstein,workedintheMaxPlanckinstituteofphysics,wasawardedtheNobelPrizeinphysicsin1921,inrecognitionofhisfoundintheoreticalphysics,inparticular,discoveredthelawofthephotoelectriceffect.1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予德國(guó)柏林馬克斯·普朗克物理研究所的愛(ài)因斯坦以表彰他在理論物理學(xué)上的發(fā)現(xiàn),特別是發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)的定律.第23頁(yè)/共28頁(yè)AlbertEinstein,workedinth24Louis-victordeBroglie1892-1987MatterWave物質(zhì)波1929年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予法國(guó)巴黎索本大學(xué)的路易斯.德布羅意以表彰他發(fā)現(xiàn)了電子的波動(dòng)性.In1929,Louis-victordeBrogliewasawardedtheNobelPrizeinphysicsforhisdiscoveryoftheelectron'svolatility.第24頁(yè)/共28頁(yè)Louis-victordeBroglieMatter25ErnestRutherfordErnestRutherfordisknownasthefatherofnuclearphysics.Academiarecognizedhimasthegreatestexperimentalphysicist.盧瑟福是原子核物理學(xué)之父,學(xué)術(shù)界公認(rèn)他為繼法拉第之后最偉大的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。五、AtomicStructureTheory原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展第25頁(yè)/共28頁(yè)ErnestRutherfordErnestRuther26TheNobelPrizeinphysicswasawardedtoNielsBohr,inrecognitionofhisintheatomicstructure,especiallytheradiationemittedfromatomscontribution.1922年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予丹麥哥本哈根的尼爾斯·玻爾以表彰他在研究原子結(jié)構(gòu),特別是研究從原子發(fā)出的輻射所作的貢獻(xiàn)。NielsBohr1885-1962第26頁(yè)/共28頁(yè)TheNobelPrizeinphysicswas27THANKSFORYOURLISTENING第27頁(yè)/共28頁(yè)THANKSFORYOURLISTENIN28感謝您的觀看！第28頁(yè)/共28頁(yè)感謝您的觀看！第28頁(yè)/共28頁(yè)29近代物理學(xué)史英文近代物理學(xué)史英文30目錄Contents經(jīng)典物理學(xué)現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕相對(duì)論量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展第1頁(yè)/共28頁(yè)目錄Contents經(jīng)典物理學(xué)第1頁(yè)/共28頁(yè)31一、經(jīng)典物理學(xué)/ClassicalPhysicsGalileoandNewton,whofoundedinthe17thcenturyclassicalphysics.AftertheexpansionofthevariousbasicsectorsinnineteenthCenturytoeighteenthCenturytogetacomprehensive,systematicandrapiddevelopmentreacheditsgloriouspeak由伽利略(1564—1642)和牛頓(1642—1727)等人于17世紀(jì)創(chuàng)立的經(jīng)典物理學(xué)。經(jīng)過(guò)18世紀(jì)在各個(gè)基礎(chǔ)部門(mén)的拓展到19世紀(jì)得到了全面、系統(tǒng)和迅速的發(fā)展達(dá)到了它輝煌的頂峰。第2頁(yè)/共28頁(yè)一、經(jīng)典物理學(xué)/ClassicalPhysicsGalil32Bytheendofthe19thcentury,wehadbuiltaincludingforce,heat,sound,light,electricity,thedifferentdisciplinesofgrandcompletetheoreticalsystem.到19世紀(jì)末，已建成了一個(gè)包括力、熱、聲、光、電諸學(xué)科在內(nèi)的、宏偉完整的理論體系。20softhiscenturythetheoryofquantummechanicsdescribesthebehaviorofthemicroobjectprovidesanewframework,changedourmostbasicmeasuringprinciple,andtounderstandthestructureofatomic,molecular,andcondensedmatterpavedtheway.第3頁(yè)/共28頁(yè)Bytheendofthe19thcentury33本世紀(jì)20年代創(chuàng)立的量子力學(xué)理論為描述微觀物體的行為提供了一個(gè)全新的框架，改變了我們最基本的測(cè)量原理，并為了解原子、分子和凝聚態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)鋪平了道路。因而導(dǎo)致了諸如半導(dǎo)體、光通訊等新興技術(shù)的崛起，并為研制奇異材料和激光器件開(kāi)辟了道路Thusledtotheriseofemergingtechnologiessuchassemiconductor,opticalcommunication,andopeneduparoadtosingularmaterialandlaserdevices第4頁(yè)/共28頁(yè)本世紀(jì)20年代創(chuàng)立的量子力學(xué)理論為描述微觀物體的行為提供了一34經(jīng)典力學(xué)/ClassicalMechanicsInl687published"themathematicalprincipleofnaturalphilosophy,"Newtonputforwardthreebasicprincipleofdynamicsandthelawofuniversalgravitation.在l687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中，牛頓提出了動(dòng)力學(xué)的三個(gè)基本原理和萬(wàn)有引力定律。第5頁(yè)/共28頁(yè)經(jīng)典力學(xué)/ClassicalMechanicsInl68353.Newtonsummedupitinatightlyunifiedtheory,realizedforthefirsttimeinthehistoryofmodernphysicscomprehensivetheory.4.牛頓把它概括在一個(gè)嚴(yán)密的統(tǒng)一理論中，實(shí)現(xiàn)了近代物理學(xué)發(fā)展史上第一次理論大綜合。第6頁(yè)/共28頁(yè)3.Newtonsummedupitinatig36熱力學(xué)/ThermodynamicsTheestablishmentoftheprincipleofconservationofenergy,makethethoughtandtheoryofphysicsstructureobtainedbrilliantprogressisagreatvictoryin19thcenturynaturalscienceisalsothesecondtheoryoflargeintegratedinthedevelopmentofmodernphysics第7頁(yè)/共28頁(yè)熱力學(xué)/ThermodynamicsTheestablis37能量守恒原理的建立，使物理學(xué)思想和理論結(jié)構(gòu)獲得了輝煌的進(jìn)展是19世紀(jì)自然科學(xué)上的一個(gè)偉大勝利也是近代物理學(xué)發(fā)展中的第二次理論大綜合第8頁(yè)/共28頁(yè)能量守恒原理的建立，使物理學(xué)思想和理論結(jié)構(gòu)獲得了輝煌的進(jìn)展是38二、現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕

Thepreludeofthemodernphysicsrevolution

ThreediscoveriesattheendofthenineteenthCentury19世紀(jì)末的三大發(fā)現(xiàn)

1．DiscoveryofXrays/X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)

2．Discoveryofradioactivity/放射性的發(fā)現(xiàn)

3．Discovereroftheelectron/電子的發(fā)現(xiàn)第9頁(yè)/共28頁(yè)二、現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕

Thepreludeofth391．DiscoveryofXraysWillhelmKonradRotgenRoentgendiscoveredx-raysinNovember1895,anewradiationhasastrongpenetratingpower,itisproducedbycathoderayhitontheglasswall;Itcanpenetratethroughtheonethousand-pagebook,afewcentimetersthickplank,15mmthickaluminium,andphotographicmethodsareavailablethroughtheoutlineofhumanbodyboneandmetalobjectsinternaldefects第10頁(yè)/共28頁(yè)1．DiscoveryofXraysWillhelm401895年11月倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)，一種具有強(qiáng)穿透力的新的射線(xiàn)，它是由陰極射線(xiàn)打到玻璃管壁上所產(chǎn)生的；它可以穿透厚達(dá)一千頁(yè)的書(shū)、幾厘米厚的木板、15毫米厚的鋁片，并可用照相的方法透過(guò)人體顯示骨骼的輪廓和金屬物體內(nèi)部的缺陷第11頁(yè)/共28頁(yè)1895年11月倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)，一種具有強(qiáng)穿透力的新的射線(xiàn)，41Roentgendiscoveredx-raysinNovember1895,thefirstwonthe1901NobelPrizeforphysics1895年11月倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)，獲得了1901年首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)第12頁(yè)/共28頁(yè)Roentgendiscoveredx-raysin422．DiscoveryofradioactivityHalfawardedtheNobelPrizeinphysicsin1903FrenchphysicistHenriBecquereldiscoveredbygivinghimthespontaneousradiation;HalfawardedtotheFrenchphysicistPierreCurie(PierreCurie,1859-1906)andMaryMrRove,Curie(MarieSklodowska,1867-1934),fortheyfoundradiationphenomenonofHenriBecquerelmadeoutstandingcontributions.第13頁(yè)/共28頁(yè)2．DiscoveryofradioactivityH431903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一半授予法國(guó)物理學(xué)家亨利·貝克勒爾以表彰他發(fā)現(xiàn)了自發(fā)放射性；另一半授予法國(guó)物理學(xué)家皮埃爾·居里（PierreCurie,1859-1906）和瑪麗·斯可羅夫斯卡·居里（MarieSklodowska,1867-1934）,以表彰他們對(duì)貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的輻射現(xiàn)象所作的卓越貢獻(xiàn)。第14頁(yè)/共28頁(yè)1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一半授予法國(guó)物理學(xué)家亨利·貝克勒爾以443．DiscovereroftheelectronJosephThomsonmadeimportantcontributiontogasdischargetheoryandexperimentresearchandfoundthatelectronicandwonthe1906NobelPrizeforphysics約瑟夫·湯姆生（J.J.湯姆遜）（英國(guó)）對(duì)氣體放電理論和實(shí)驗(yàn)研究作出重要貢獻(xiàn)并發(fā)現(xiàn)電子而獲得了1906年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)第15頁(yè)/共28頁(yè)3．DiscovereroftheelectronJo45三、相對(duì)論/RelativityAlbertEinsteinAlbertEinsteinwasacknowledgedtobethegreatestphysicistsinceGalileoandNewton愛(ài)因斯坦被公認(rèn)為是繼伽利略、牛頓以來(lái)最偉大的物理學(xué)家。OnDecember26,1999,EinsteinistheUnitedStatestimemagazinenamedthe"greatmanofthecentury"1999年12月26日，愛(ài)因斯坦被美國(guó)《時(shí)代周刊》評(píng)選為“世紀(jì)偉人”。第16頁(yè)/共28頁(yè)三、相對(duì)論/RelativityAlbertEinste46SloveniaphysicistJosephFranciscoandAustrianphysicistLudwigBoltzmann,respectivelyin1879andin1884putforwardindependently斯洛文尼亞物理學(xué)家約瑟夫·斯特藩（Jo?efStefan）和奧地利物理學(xué)家路德維?！げ柶澛↙udwigEdwardBoltzmann）分別于1879年和1884年各自獨(dú)立提出Stefan-Boltzmannlaw四、量子力學(xué)（QuantumMechanics）第17頁(yè)/共28頁(yè)SloveniaphysicistJosephFran47MaxPlank1858-1947

Planck'sradiationlawDuetothePlanck'slaw,thePlanckwonthe1918NobelPrizeforphysics.由于普朗克定律，普朗克獲得了1918年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。第18頁(yè)/共28頁(yè)MaxPlankPlanck'sradiationl48AllbertEinstein1879-1955Photoelectriceffect第19頁(yè)/共28頁(yè)AllbertEinsteinPhotoelectric49InJune1905,EinsteinthejournalchronicleofphysicsinGermanyonthegenerationandtransformationoflightofaninspiringview,tostudytheradiationproblemposesanewpointofview.InPlanck'stheory,hethought,andonlyconsiderthecavitywalloscillatorquantizationofenergy,buttheprocessingofelectromagneticradiationwithinthecavity,oruseofMaxwell'selectromagneticwavetheory,thisviewisnotcomplete.第20頁(yè)/共28頁(yè)InJune1905,Einsteinthejou50InEinstein'sopinion,theelectromagneticfieldenergyitselfisquantized,theradiationfieldisnotcontinuous,butcomposedofdiscretecanquantum.Hecantakethisquantumcalled"photon".AmericanphysicistLouislatermadeitrenamed"photon"第21頁(yè)/共28頁(yè)InEinstein'sopinion,theele511905年6月，愛(ài)因斯坦在德國(guó)《物理學(xué)