物理实验的作用

物理实验的作用第一页，共十五页，2022年，8月28日最美丽的十大物理实验

1.用单电子作的杨氏双缝干涉实验（1961）2.伽利略的落体实验（1600左右）3.密立根油滴实验（1909）4.牛顿用棱镜将日光分解为七色的实验（1665—1666）5.杨氏用光作的干涉实验（1801）6.卡文迪许用扭秤测定万有引力常数的实验（1798）7.埃拉托色尼测定地球周长的实验（约公元前300）8.伽利略的斜面实验（1600左右）9.卢瑟福用粒子散射发现原子核的实验（1911）10.佛科摆的实验（1851）物理实验之美第二页，共十五页，2022年，8月28日第三页，共十五页，2022年，8月28日精美的《推动人类文明与进步的物理学》画册出版

第四页，共十五页，2022年，8月28日从物理学史看物理实验的重要性经典物理学的建立：

近代物理学的建立：

力学（伽利略）

电磁学（库仑、法拉第、麦克斯韦）

光学（杨氏、菲涅耳）三大发现（X光、放射性、电子）——从宏观到微观

两朵乌云（黑体辐射、迈－莫实验）——从经典到近代第五页，共十五页，2022年，8月28日物理学家看物理实验的重要性牛顿：“探求事物属性的准确方法是从实验中把他们推导出来。……考察我的理论的方法就在于考虑我所提出的实验是否确实证明了这个理论；或者提出新的实验去验证这个理论。”叶企孙：“对于象李政道这样优秀的学生，理论课可以免上，只参加考试；但实验不能免，每个必做。”丁肇中：“我是一个做实验的工程师。希望通过我的得奖，能提高中国人对实验的认识。没有实验就没有现代科学技术。”杨振宁：“象我这样有了一点名气的人也有不好的影响。在国内有许多青年人都希望搞我这一行（指搞理论），但是，象我这样的人，中国目前不是急需。要增加中国的社会生产力需要的是很多会动手的人。”第六页，共十五页，2022年，8月28日结论：物理学是一门实验科学。在物理学的发展过程中，实验是决定性的因素。发现新的物理现象，寻找物理规律，验证物理定律等等，都只能依靠实验。离开了实验，物理理论就会成为“无源之水，无本之木”，不可能得到发展。从诺贝尔奖看物理实验的重要性1901年以来的100多年中，获诺贝尔奖的理论物理学家与实验物理学家的比为：1：2.2其中，1971年以来的30多年中，获诺贝尔奖的理论物理学家与实验物理学家的比为：1：6.5第七页，共十五页，2022年，8月28日化学：光谱分析、放射性测量、激光分离同位素、量子化学生物：各类显微镜（光学显微镜、电子显微镜、X光显微镜、原子力显微镜），DNA操纵、切割、重组以及双螺旋结构的分析医学：诊断――X光、CT、核磁共振、超声波治疗――放射性、激光、微波、g刀结论：物理实验是物理学在其他学科中应用的桥梁材料：物性测试、新材料的发现（如C60、高温超导材料等）新材料制备方法的研究（如离子束注入、激光蒸发等）物理实验对物理学在其他学科中应用的意义气象：观察――多普勒雷达

物理气象学――研究大气中的声、光、电、辐射、 蒸发、凝结、云、雾等物理现象及其产生原因、 演变过程和规律的学科。第八页，共十五页，2022年，8月28日确定大地的形状

亚里士多德时期，埃拉托色尼是一位杰出的数学家、天文学家、运动学家、诗人、地理学家，排名第二的全能学者他已经明确提出，大地是一个球体

第九页，共十五页，2022年，8月28日地球是个球型的证据人们如果来到海边就能看到地平线本身便是个巨大的圆弧第十页，共十五页，2022年，8月28日月食时地球的阴影显然是个圆形

北京时间2008年2月21日（元宵节）上午9时43分-13时09分天空发生了一次月全食，由于这次月球食发生在中国的白天，因此中国公众无缘直接目睹这次天象。右上图为乌拉圭首都蒙得维的亚出现的月全食。第十一页，共十五页，2022年，8月28日思考题1：月全食时为什么月亮呈暗红？第十二页，共十五页，2022年，8月28日哈勃望远镜拍摄的地球照片地球是个球形的直接证据

－天体物理学的观测结果第十三页，共十五页，2022年，8月28日问题2：当你躺在海滩上看到太阳落下而消失在平静的海面时，如果紧接着站起来，会再一次看到太阳落下。假如能测出这两次太阳落下对应的时间间隔，你就可以估计出地球的半径。

那么，这样的简易观察是如何能用来测量地球的？第十四页，共十五页，2022年，8月28日d2+r2=(r+h)2，式中d=HE,d2=2rh+h2，h<<r,d2=2rh/360=t/24h,d=rtan

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