第七章世纪之交物理学的发展

1、第七章第七章 世纪之交物理学的发展世纪之交物理学的发展 1 1 经典物理学的局限性经典物理学的局限性 2 192 19世纪的三大发现世纪的三大发现 3 3 经典物理学的两朵乌云经典物理学的两朵乌云一一 经典力学基本概念和基本原理的固有局限性：经典力学基本概念和基本原理的固有局限性：1.1.把经典力学建立在绝对时间和绝对空间的框架上；把经典力学建立在绝对时间和绝对空间的框架上；2.2.把引力看作为直接的、即时传递的、超距的作用；把引力看作为直接的、即时传递的、超距的作用；3.3.物体的质量恒定不变，与物体的运动和能量无关；物体的质量恒定不变，与物体的运动和能量无关；4.4.只适于宏观低速的范围，

2、不适于高速和微观领域。只适于宏观低速的范围，不适于高速和微观领域。5.5.机械决定论机械决定论 1 1 经典物理学的局限经典物理学的局限二二 经典物理学与经典力学之间的矛盾经典物理学与经典力学之间的矛盾 经典物理学是运用经典力学的基本概念和原理建立起经典物理学是运用经典力学的基本概念和原理建立起来的理论体系，但是，随着经典物理学的深入发展，却越来的理论体系，但是，随着经典物理学的深入发展，却越来越显露出他们与经典力学之间的裂痕，从而动摇了经典来越显露出他们与经典力学之间的裂痕，从而动摇了经典力学的基础地位。力学的基础地位。1.1.与光学的不调和性：与光学的不调和性： 主要表现在两个方面，一是对

3、光的认识一直存在两种互相主要表现在两个方面，一是对光的认识一直存在两种互相矛盾的观点：微粒说和波动说；二是对于作为绝对空间和波的矛盾的观点：微粒说和波动说；二是对于作为绝对空间和波的载体的载体的“以太以太”究竟是什么，如何对究竟是什么，如何对它进行检测？它进行检测？它到底具有它到底具有哪些性质？如哪些性质？如从光速的巨大数值来看，从光速的巨大数值来看，“以太以太”应具有极大的应具有极大的刚性。刚性。又由于天体不受阻碍的在太空中穿行，又由于天体不受阻碍的在太空中穿行，“以太以太”必须必须极极其稀薄且没有质量，其稀薄且没有质量，等等。这些性质不但难以理解，有些甚至等等。这些性质不但难以理解，有些甚

4、至相互矛盾。相互矛盾。2.与电磁学的矛盾：与电磁学的矛盾：媒递作用媒递作用-超距作用的矛盾；即时传播超距作用的矛盾；即时传播-有限速度的矛盾；能量连续分布的场有限速度的矛盾；能量连续分布的场-质点是能量的唯一载体质点是能量的唯一载体的矛盾等等。的矛盾等等。3.与热学的不协调：与热学的不协调：经典力学（包括电磁场理论）中的规律关经典力学（包括电磁场理论）中的规律关于时间都是对称的、可逆的，于时间都是对称的、可逆的，时间只是从外部描述运动的一个时间只是从外部描述运动的一个参量。它的变化对于运动的性质并无影响。参量。它的变化对于运动的性质并无影响。而热学中熵增原理而热学中熵增原理的发现，却指出了自然

5、过程的不可逆性和历史性。的发现，却指出了自然过程的不可逆性和历史性。三三 马赫对经典力学的批判马赫对经典力学的批判 18831883年，奥地利的马赫出版了年，奥地利的马赫出版了力学及其发展的批判历史力学及其发展的批判历史概论概论，从科学和哲学的角度对经典力学进行了尖锐的批判。，从科学和哲学的角度对经典力学进行了尖锐的批判。例如质量的概念，例如质量的概念，在牛顿的在牛顿的力学原理力学原理中，质量被定义为密中，质量被定义为密度和体积的乘积。马赫认为，按照这种定义的方法，不同种类度和体积的乘积。马赫认为，按照这种定义的方法，不同种类物体的质量无法比较，应当建立相对质量的概念：加速度是可物体的质量无法

6、比较，应当建立相对质量的概念：加速度是可测量的量，如果测得两物体由于相互作用产生了彼此大小相等、测量的量，如果测得两物体由于相互作用产生了彼此大小相等、方向相反的加速度，那么这两个物体的质量就相等，如果测得方向相反的加速度，那么这两个物体的质量就相等，如果测得的加速度不相等，则用加速度的负反比来表示这两个物体的质的加速度不相等，则用加速度的负反比来表示这两个物体的质量之比。量之比。 马赫对牛顿绝对时空和绝对运动进行了批判，马赫对牛顿绝对时空和绝对运动进行了批判，马赫认为：马赫认为：“时间是一种抽象时间是一种抽象”，时间是不能独立自存的。空间也不能脱时间是不能独立自存的。空间也不能脱离物体而存在

7、。如果宇宙中没有物体，谈论空间就毫无意义。离物体而存在。如果宇宙中没有物体，谈论空间就毫无意义。如果宇宙中只有一个物体，这唯一的物体也无运动可言。如果宇宙中只有一个物体，这唯一的物体也无运动可言。 马赫批判了牛顿的马赫批判了牛顿的“水桶实验水桶实验”爱因斯坦指出：爱因斯坦指出：马赫为相对论的发展铺平了道路。在狭义相马赫为相对论的发展铺平了道路。在狭义相对论创立的过程中，正是马赫对绝对时间的批判，使爱因斯对论创立的过程中，正是马赫对绝对时间的批判，使爱因斯坦坦“终于醒悟到时间是可疑的终于醒悟到时间是可疑的”，并从，并从“同时性的相对性同时性的相对性”这个问题上取得了突破性的进展。马赫对水桶实验的

8、批判，这个问题上取得了突破性的进展。马赫对水桶实验的批判，使人们的思想从使人们的思想从“绝对运动绝对运动”的桎梏中解放出来，从而确立的桎梏中解放出来，从而确立加速运动的相对性的观念。马赫的科学哲学思想甚至还直接加速运动的相对性的观念。马赫的科学哲学思想甚至还直接或间接的影响了波尔、波恩、海森堡、泡利、薛定谔等一大或间接的影响了波尔、波恩、海森堡、泡利、薛定谔等一大批量子物理学家。批量子物理学家。 马赫的批判思想在世纪之交对物理学的革命性变革起到马赫的批判思想在世纪之交对物理学的革命性变革起到了启蒙和推动作用。了启蒙和推动作用。2 192 19世纪的三大发现世纪的三大发现一一. .电子的发现电子

9、的发现二二.X.X射线的发现射线的发现三三. .天然放射性的发现天然放射性的发现一一 电子的发现电子的发现1.1.阴极射线的研究：阴极射线的研究：德国学派的以太波的观点：德国学派的以太波的观点：普吕克尔普吕克尔，哥尔茨坦哥尔茨坦，赫兹等赫兹等英国学派的带电微粒说：英国学派的带电微粒说：瓦尔利瓦尔利，克鲁克斯克鲁克斯，舒斯等。舒斯等。佩兰佩兰(Perrin)(Perrin)实验：实验： 18951895年法国物理学家微粒说支持者年法国物理学家微粒说支持者佩兰佩兰(Perrin)(Perrin)将将圆桶电极安装在阴极射线管中，用静电计测圆桶接收到圆桶电极安装在阴极射线管中，用静电计测圆桶接收到的电

10、荷。的电荷。结果为负电。结果为负电。支持了带电微粒说。支持了带电微粒说。发发 现现 电电 子子 的的 J J J J 汤汤 姆姆 逊逊2.电子的发现：电子的发现：J JJ J汤姆逊汤姆逊 (1856-1940)(1856-1940)简介简介 1414岁进入曼彻斯特大学，岁进入曼彻斯特大学，18761876年获数学奖金而进入剑年获数学奖金而进入剑桥大学三一学院深造。桥大学三一学院深造。18801880年获二等史密斯奖金，进入卡年获二等史密斯奖金，进入卡文迪什实验室，在文迪什实验室，在瑞利瑞利教授的指导下进行电磁学研究。教授的指导下进行电磁学研究。18831883年被选为英国皇家学会会员。年被选为

11、英国皇家学会会员。18841884年出任卡文迪什实年出任卡文迪什实验室主任（这一年瑞利出任皇家学会会长），年仅验室主任（这一年瑞利出任皇家学会会长），年仅2828岁。岁。领导该室人员工作长达领导该室人员工作长达4242年。年。19061906年获得诺贝尔物理学奖。年获得诺贝尔物理学奖。培养的学生有卢瑟福、玻尔、威尔逊等多人，他们都先后培养的学生有卢瑟福、玻尔、威尔逊等多人，他们都先后荣获了诺贝尔奖。荣获了诺贝尔奖。 J.J.J.J.汤姆逊设计了一系列实验，以无可辩驳的事实确证了汤姆逊设计了一系列实验，以无可辩驳的事实确证了阴极射线是带负电的粒子流。阴极射线是带负电的粒子流。实验一实验一 阴极射

12、线的磁偏转实验：阴极射线的磁偏转实验： 18951895年，汤姆逊将佩兰实验装置做了一些改进，他把阴年，汤姆逊将佩兰实验装置做了一些改进，他把阴极极A A和法拉第圆桶和法拉第圆桶F F放在不在一条直线的方向上，如图示。放在不在一条直线的方向上，如图示。实验二：阴极射线的静电偏转实验：实验二：阴极射线的静电偏转实验： J.J.汤姆逊重复了赫兹的静电场偏转实验，他改善真空汤姆逊重复了赫兹的静电场偏转实验，他改善真空条件，并减小极间电压，终于获得了稳定的静电偏转。从而条件，并减小极间电压，终于获得了稳定的静电偏转。从而否定了以太说。否定了以太说。实验三：荷质比实验三：荷质比e/me/m的测量：的测量

13、： 方法一方法一是在上一实验装置管子的两测各加一通电线圈，是在上一实验装置管子的两测各加一通电线圈，以产生垂直于电场的磁场。然后根据电场和磁场分别造成的以产生垂直于电场的磁场。然后根据电场和磁场分别造成的偏转，计算出阴极射线的荷质比以及微粒子的运动速度。偏转，计算出阴极射线的荷质比以及微粒子的运动速度。 v2.7109厘米厘米/秒，秒，e/m0.8107电磁单位电磁单位/克。克。物物 理理 革革 命命 的的 新新 曙曙 光光二二 X X射线的发现射线的发现1.1.伦琴伦琴 德国物理学家。德国物理学家。 19011901年，伦琴获首届诺贝尔物理奖。年，伦琴获首届诺贝尔物理奖。略略三三 天然放射性

14、的发现天然放射性的发现 1.1.铀盐的放射性的发现铀盐的放射性的发现-贝克勒尔贝克勒尔 2.2.钋和镭的发现钋和镭的发现-居里夫人居里夫人 3.3.、射线的发现射线的发现-卢瑟福卢瑟福贝克勒尔贝克勒尔 生于法国巴黎，祖父和父亲都是固体磷光专家，生于法国巴黎，祖父和父亲都是固体磷光专家，从事研究工作有从事研究工作有60多年的历史，贝克勒尔早期从事光学研多年的历史，贝克勒尔早期从事光学研究，究，43岁开始研究放射现象。岁开始研究放射现象。 选择选择硫酸钾铀酰硫酸钾铀酰作为实验材料，并放在太阳底下暴晒作为实验材料，并放在太阳底下暴晒( (暴晒可使荧光物质发出更强荧光暴晒可使荧光物质发出更强荧光) )

15、，底片感光了。后来由，底片感光了。后来由于阴雨连绵，贝克勒尔用黑纸包上底片与铀盐一起锁进抽于阴雨连绵，贝克勒尔用黑纸包上底片与铀盐一起锁进抽屉，结果屉，结果再次实验前检查底片时再次实验前检查底片时，底片仍旧被铀盐感光了。，底片仍旧被铀盐感光了。贝克勒尔经过分析，认为：使底片感光的射线与日晒和荧贝克勒尔经过分析，认为：使底片感光的射线与日晒和荧光无任何关系，它是铀盐自身产生的辐射现象，于是第二光无任何关系，它是铀盐自身产生的辐射现象，于是第二天，他在科学院的例会上公布了这一重大发现。天，他在科学院的例会上公布了这一重大发现。 贝克勒尔获贝克勒尔获19031903年诺贝尔奖年诺贝尔奖天天 然然 放

16、放 射射 性性 的的 发发 现现1.铀盐放射性的发现铀盐放射性的发现-贝克勒尔贝克勒尔天天 然然 放放 射射 性性 的的 发发 现现.居里夫人居里夫人(1867-1934) 波兰中学毕业获金质奖章，由于波兰当时女子不能上大波兰中学毕业获金质奖章，由于波兰当时女子不能上大学，做了学，做了8 8年家庭教师，筹了费用，于年家庭教师，筹了费用，于18911891年到法国巴黎，进年到法国巴黎，进入法兰西共和国大学理学院学习。入法兰西共和国大学理学院学习。18931893年获物理硕士学位，年获物理硕士学位，次年又获得数学硕士学位。次年又获得数学硕士学位。18941894年与法国物理学家皮埃尔年与法国物理学

17、家皮埃尔居居里相恋。里相恋。19031903年获诺贝尔物理奖，年获诺贝尔物理奖，19111911年获诺贝尔化学奖。年获诺贝尔化学奖。皮埃尔皮埃尔居里居里 法国物理学家，从小聪慧过人，法国物理学家，从小聪慧过人，1616岁获学士学位，岁获学士学位，1818岁岁获硕士学位，获硕士学位，2424岁被担任巴黎市立理化学校物理实验室主任。岁被担任巴黎市立理化学校物理实验室主任。曾与哥哥约克共同发现了晶体的压电效应，发明了测量微量曾与哥哥约克共同发现了晶体的压电效应，发明了测量微量电量的压电石英静电计电量的压电石英静电计-“-“居里计居里计”。后来从事磁学研究，。后来从事磁学研究，发现磁性消失的温度发现磁

18、性消失的温度-“-“居里点居里点”。2.钋和镭的发现钋和镭的发现天天 然然 放放 射射 性性 的的 发发 现现. .钋的发现钋的发现 首先居里夫人用石英静电计对铀发出的射线的电离性质进首先居里夫人用石英静电计对铀发出的射线的电离性质进行了精密测量。证实了铀的辐射强度只与化合物中铀的含量成行了精密测量。证实了铀的辐射强度只与化合物中铀的含量成正比，而与化合物中其他元素以及铀所处的物理、化学条件无正比，而与化合物中其他元素以及铀所处的物理、化学条件无关。居里夫人认为这关。居里夫人认为这说明辐射只是一种原子过程。说明辐射只是一种原子过程。 18971897年年7 7月，他们终于从铀矿渣中提炼出了钋，

19、它比纯铀月，他们终于从铀矿渣中提炼出了钋，它比纯铀放射性强放射性强400400倍倍! !.镭的发现镭的发现 但是钋的放射性比预期的仍然低，继续实验，但是钋的放射性比预期的仍然低，继续实验，18981898年年1212月，月，又发现了比铀的放射性强又发现了比铀的放射性强200200多万倍的新元素多万倍的新元素-镭镭 (radium) !(radium) !为了消除人们的怀疑，为了消除人们的怀疑，他们决心提炼出纯镭，镭矿渣他们决心提炼出纯镭，镭矿渣非常贵，奥地利送了一吨，在非常贵，奥地利送了一吨，在低矮的棚屋里，居里夫妇从低矮的棚屋里，居里夫妇从18991899年至年至19021902年，花了年，

20、花了4545个月个月的时间，历时四年，经过几万的时间，历时四年，经过几万次的提炼，终于从次的提炼，终于从8 8吨矿渣中吨矿渣中提炼出提炼出0.120.12克的氯化镭，从中克的氯化镭，从中找到了两根特征光谱线，并宣找到了两根特征光谱线，并宣布镭的原子量为布镭的原子量为225!225!19031903年完成博士论文，年完成博士论文，同年同年1212月获诺贝尔物理学奖。月获诺贝尔物理学奖。19121912年又成功分离出纯年又成功分离出纯金属镭，第二年或诺贝尔化学金属镭，第二年或诺贝尔化学奖。奖。居里夫妇在工作居里夫妇在工作天天 然然 放放 射射 性性 的的 发发 现现.科学属于全人类科学属于全人类镭

21、可以治狼疮和癌肿，镭可以治狼疮和癌肿，0.10.1克镭就值克镭就值7575万金法郎万金法郎! !一个美一个美国公司想收买专利，都被生活并不富裕的居里夫妇谢绝了。国公司想收买专利，都被生活并不富裕的居里夫妇谢绝了。他们认为他们认为: :我们发现了科学，又把它据为己有，这违反科我们发现了科学，又把它据为己有，这违反科学精神，再说镭能治病，我们就更应该无条件地献出它的秘密学精神，再说镭能治病，我们就更应该无条件地献出它的秘密! !然而，居里夫人由于长期接触放射性物质，患了恶性贫血症，然而，居里夫人由于长期接触放射性物质，患了恶性贫血症，她的丈夫和战友居里她的丈夫和战友居里19061906年死于车祸，

22、居里夫人在精神打击和年死于车祸，居里夫人在精神打击和身体折磨的双重压力下，仍然初衷不改，献身于科学事业。她身体折磨的双重压力下，仍然初衷不改，献身于科学事业。她的高风亮节，赢得了人们的敬重。她的女婿约里奥（的高风亮节，赢得了人们的敬重。她的女婿约里奥（1900-1900-19581958）在）在5050年代用仪器检测她当年的实验记录本，发现全部污年代用仪器检测她当年的实验记录本，发现全部污染了放射性物质，她当年用过的烹调书，染了放射性物质，她当年用过的烹调书，5050年后再检查，仍然年后再检查，仍然有放射性。有放射性。19341934年，居里夫人去世；年，居里夫人去世；19561956年她的女

23、儿伊伦年她的女儿伊伦居里居里（1897-19561897-1956）也死于恶性贫血；）也死于恶性贫血；19581958年女婿约里奥也因放射年女婿约里奥也因放射性辐射而去世。居里夫人的一家全部都献给了这壮丽的伟大事性辐射而去世。居里夫人的一家全部都献给了这壮丽的伟大事业。业。天天 然然 放放 射射 性性 的的 发发 现现 镭镭的发现促进了对放射性的进一步研究，其中贡献最大的发现促进了对放射性的进一步研究，其中贡献最大的是的是J.J.J.J.汤姆逊的学生汤姆逊的学生-卢瑟福卢瑟福卢瑟福卢瑟福 新西兰人，祖籍英国苏格兰，新西兰人，祖籍英国苏格兰，18711871年生于新西兰，年生于新西兰，1818岁

24、岁进入新西兰大学学习，进入新西兰大学学习，18931893年大学毕业，年大学毕业，18951895年被选送到剑年被选送到剑桥大学深造，在桥大学深造，在J.J.J.J.汤姆逊领导的卡文迪什实验室当研究生汤姆逊领导的卡文迪什实验室当研究生(J.J.(J.J.汤姆逊的第一位研究生汤姆逊的第一位研究生) )。18981898年应邀担任加拿大麦吉年应邀担任加拿大麦吉尔大学物理学教授。尔大学物理学教授。 在获知居里夫妇在获知居里夫妇发现镭辐射后，立即转向放射性对气体发现镭辐射后，立即转向放射性对气体电离作用的研究，提出原子的嬗变理论。电离作用的研究，提出原子的嬗变理论。19071907年返回英国，年返回英

25、国，任曼彻斯特大学物理学教授。主要任曼彻斯特大学物理学教授。主要研究研究粒子的散射作用，提粒子的散射作用，提出了原子的核式模型。出了原子的核式模型。1908年因对放射化学的研究荣获诺贝年因对放射化学的研究荣获诺贝尔化学奖。尔化学奖。1919年任剑桥大学教授，并任卡文迪许实验室主年任剑桥大学教授，并任卡文迪许实验室主任。任。3.、射线的发现射线的发现卢瑟福卢瑟福发现发现射线和射线和射线：射线：1898年，卢瑟福年，卢瑟福用强磁铁使用强磁铁使铀射线偏转铀射线偏转，发现射线分为方向相反的两股，发现射线分为方向相反的两股，一股极易被吸一股极易被吸收，他称之为收，他称之为射线；另一种具有较强的穿透力，称

26、之为射线；另一种具有较强的穿透力，称之为射射线。线。维拉德维拉德(P.Villard)发现发现射线：射线：法国人，法国人，1900年年,维拉德将镭放维拉德将镭放入一个铅管中，铅管一侧开一小口，放射性射线可从此射出，入一个铅管中，铅管一侧开一小口，放射性射线可从此射出，射线经磁场后用底片记录。在底片和射线口之间加一层铝箔，射线经磁场后用底片记录。在底片和射线口之间加一层铝箔，用于阻挡用于阻挡射线而让射线而让射线通过，结果发现在正对发射口的射线通过，结果发现在正对发射口的方向有暴光的痕迹，后来维拉德又加了一层铝箔，射线仍能方向有暴光的痕迹，后来维拉德又加了一层铝箔，射线仍能穿透。因此表明，这一射线

27、肯定不是穿透。因此表明，这一射线肯定不是射线，而是一种不受射线，而是一种不受磁场偏转的辐射能力更强的一种新射线。磁场偏转的辐射能力更强的一种新射线。与与X射线非常类似，射线非常类似，后来被卢瑟福称为后来被卢瑟福称为射线。射线。原子的嬗变理论：原子的嬗变理论：对放射性过程的研究，使他们意识到对放射性过程的研究，使他们意识到“放射性既是原子现象，又能产生新的化学变化的伴生物放射性既是原子现象，又能产生新的化学变化的伴生物”。并于并于19021902年提出了放射性元素的嬗变理论。年提出了放射性元素的嬗变理论。 上述三大发现打破了几百年来形成的物上述三大发现打破了几百年来形成的物质不灭、能量守恒、原子

28、不可分等传统观念，质不灭、能量守恒、原子不可分等传统观念，揭开了物理学革命的序幕，它标志着物理学揭开了物理学革命的序幕，它标志着物理学的研究由宏观进入到微观。的研究由宏观进入到微观。卡文迪什实验室：卡文迪什实验室： 始建于始建于18711871年，建成于年，建成于18741874年，是英国剑桥大学的前身，年，是英国剑桥大学的前身，麦克斯韦为第一任实验室主任麦克斯韦为第一任实验室主任。 卡文迪什实验室，作为世界上最著名的物理学教育和科研卡文迪什实验室，作为世界上最著名的物理学教育和科研中心之一，培养了一大批世界级的著名物理学家，中心之一，培养了一大批世界级的著名物理学家，2626位诺贝尔位诺贝尔

29、奖金获得者。奖金获得者。 1885188519191919年，由年，由J.J.J.J.汤姆逊主持实验室工作，汤姆逊主持实验室工作，在这在这3434年年间，主要进行了电学、磁学、光学等方面的基本测量工作。这间，主要进行了电学、磁学、光学等方面的基本测量工作。这期间科学研究硕果累累，人才辈出，走在世界的前列，有期间科学研究硕果累累，人才辈出，走在世界的前列，有1010位位工作人员获得诺贝尔奖。工作人员获得诺贝尔奖。 1919191919371937年卢瑟福主持卡文迪什实验室工作，年卢瑟福主持卡文迪什实验室工作，主要进行主要进行放射性和核物理研究，先后取得了发现中子、验证了正电子的放射性和核物理研究

30、，先后取得了发现中子、验证了正电子的预言、人工打破原子核的重大成就。尤其在预言、人工打破原子核的重大成就。尤其在1932193219331933年间，年间，卡文迪什实验室达到其科学成就的高峰。卡文迪什实验室达到其科学成就的高峰。在卢瑟福主持工作的在卢瑟福主持工作的1818年间，实验室中共有年间，实验室中共有1212人获诺贝尔奖，人获诺贝尔奖，这这1818年是该实验室的年是该实验室的黄金时期，这期间它成为世界实验物理的研究中心。黄金时期，这期间它成为世界实验物理的研究中心。3 3 经典物理学的两朵乌云经典物理学的两朵乌云 1919世纪的最后一天，在欧洲著名的科学家世纪的最后一天，在欧洲著名的科学

31、家 年会上，英国年会上，英国著名物理学家著名物理学家W W汤姆生汤姆生（开尔文）发表了新年祝词。他在回（开尔文）发表了新年祝词。他在回顾物理学所取得的伟大成就时说，物理学大厦已经落成，所顾物理学所取得的伟大成就时说，物理学大厦已经落成，所剩只是一些修饰工作。同时，他在展望剩只是一些修饰工作。同时，他在展望2020世纪物理学前景时世纪物理学前景时讲道：讲道：“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它美丽而晴朗的天空却被它美丽而晴朗的天空却被两朵乌云两朵乌云笼罩了，笼罩了，” “” “第一朵乌云第一朵乌云出现在光的波动理论上，出现在光的波动理论上，

32、”“”“第二朵乌云出现在关于能量均第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦分的麦克斯韦- -玻尔兹曼理论上。玻尔兹曼理论上。” 他所说的他所说的第一朵乌云第一朵乌云，主要是指，主要是指第一朵乌云：第一朵乌云：“迈克耳迈克耳逊莫雷实验逊莫雷实验”与与“以太漂移说以太漂移说”的矛盾；的矛盾；第二朵乌云第二朵乌云，主要是指热学中的能量均分定则在气体比热以，主要是指热学中的能量均分定则在气体比热以及辐射能谱的理论解释中得出与实验不等的结果，其中尤以及辐射能谱的理论解释中得出与实验不等的结果，其中尤以黑体辐射理论出现的黑体辐射理论出现的“紫外灾难紫外灾难”最为突出。最为突出。 黑体辐射实验：黑体辐射实验：

33、1919世纪末，世纪末，卢梅尔卢梅尔等人在做实验时发现：等人在做实验时发现：黑体辐射的能量不是连续的黑体辐射的能量不是连续的，它按波长的分布仅与黑体的温，它按波长的分布仅与黑体的温度有关。与经典物理学严重矛盾。度有关。与经典物理学严重矛盾。第二朵乌云第二朵乌云黑体辐射与黑体辐射与“紫外灾难紫外灾难” 实验结果的解释：实验结果的解释：当时，人们仍然以经典物理学作为当时，人们仍然以经典物理学作为出发点，由于出发点不正确，最后都导致了失败的结果。出发点，由于出发点不正确，最后都导致了失败的结果。典型人物是维恩、瑞利和金斯。典型人物是维恩、瑞利和金斯。 首先德国物理学家首先德国物理学家维恩维恩建立起了黑体辐射能量按波长分建立起了黑体辐射能量按波长分布的公式，但这个公式只在短波、