1. Historia de la Física en la Mecánica
1. Hace 384-322 años, Aristóteles, el destacado pensador de la antigua Grecia, se ocupaba de la relación entre fuerza y movimiento. Cuando, se cree erróneamente que “se requiere fuerza para mantener el movimiento de un objeto”.
2. 1638 el físico italiano Galileo Galilei: el primero en estudiar el "movimiento lineal uniformemente acelerado"; el físico que demostró que "los objetos pesados no caerán más rápido que los objetos ligeros" utilizando el famoso "Experimento Ideal"; en un plano inclinado" concluyó que "si no hay fricción, un objeto que se mueve en un plano horizontal seguirá moviéndose a esta velocidad, es decir, no se necesita fuerza para mantener el movimiento del objeto". Inventó el termómetro de aire; verificó teóricamente las leyes de caída y movimiento de proyectiles. También construyó el primer telescopio para observar cuerpos celestes; introdujo por primera vez el "experimento" en el estudio de la física, amplió los horizontes de la gente y desarrolló nuevas ideas, descubrió la "isocronía del péndulo", etc.
3.En 1683, el científico británico Newton resumió las tres leyes del movimiento y descubrió la ley de la gravitación universal. Además, Newton también descubrió el principio de dispersión de la luz; fundó el cálculo e inventó el teorema del binomio. Estudió la naturaleza de la luz e inventó el telescopio reflector. Su obra más influyente fueron los Principios matemáticos de la filosofía natural.
4. En 1798, el físico británico Cavendish: Utilizando un dispositivo de balanza de torsión, midió con precisión la constante gravitacional G = 6,67×11-1n·m2/kg2 (la idea de amplificación de microdeformación) .
5. 1905 Einstein: Propuso la teoría especial de la relatividad, que no es aplicable a partículas microscópicas ni a objetos que se mueven a gran velocidad. Es decir, "macro" y "baja velocidad" son el alcance aplicable de las leyes del movimiento de Newton.
Dos. Historia de la física en la ciencia térmica
1, 1827 El botánico británico Brown: descubrió que las partículas de polen suspendidas en el agua mantienen un movimiento irregular: movimiento browniano.
2. En 1661, el físico británico Boyle descubrió que a una determinada temperatura, la presión de una determinada masa de gas es inversamente proporcional a su volumen (es decir, ley de Boyle).
3. En 1787, el físico francés Charles descubrió que cuando el volumen de una determinada masa de gas permanece sin cambios, su presión es proporcional a la temperatura termodinámica (Esta es la ley de Charles).
4. En 1802, el físico francés Guy-Lussac descubrió que cuando la presión de una determinada masa de gas se mantiene constante, su volumen es proporcional a la temperatura termodinámica (Esta es la ley de Guy-Lussac).
3. Historia de la Electricidad y el Magnetismo Física
1 y 1785 el físico francés Coulomb: Con la ayuda del dispositivo de equilibrio de torsión de Cavendish y su analogía con la ley de la gravitación universal, descubrió a través de Experimenta la ley de interacción entre cargas de Coulomb.
2. 1826 Físico alemán Ohm: Mediante experimentos, descubrió que la corriente en un conductor es directamente proporcional al voltaje en ambos extremos e inversamente proporcional a su resistencia. Esta es la ley de Ohm.
3. En 1820, el físico danés Oersted: La corriente eléctrica puede desviar la aguja magnética circundante. Esto se llama efecto magnético de la corriente eléctrica.
4. En 1831, el físico británico Faraday descubrió las condiciones y leyes para la generación de corriente eléctrica mediante un campo magnético: el fenómeno de la inducción electromagnética.
5. En 1834, el físico ruso Leng Ci: Ley de Lenz, la ley que determina la dirección de la corriente inducida.
6. En 1864, el físico británico Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnéticas, señaló que la luz es una onda electromagnética y concluyó teóricamente que la velocidad de la luz y la velocidad de las ondas electromagnéticas son iguales, sentando la base. fundamento de la teoría electromagnética de la luz.
7. En 1888, el físico alemán Hertz: El experimento de la jarra de Leyden confirmó la existencia de ondas electromagnéticas, determinó que la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas es igual a la velocidad de la luz y descubrió el "fenómeno del efecto fotoeléctrico". "por primera vez.
4. Historia de la física en óptica y física atómica
1 Históricamente, existen dos teorías sobre la naturaleza de la luz: una es la teoría de las partículas defendida por Newton, que considera que la luz es una partícula material emitida por una fuente de luz; una es la teoría ondulatoria propuesta por el físico holandés Huygens: la luz es una onda que se propaga en el espacio.
2. En 1800, el físico británico Herschel descubrió los rayos infrarrojos. Los rayos infrarrojos tienen efectos térmicos evidentes. Aplicaciones: Teledetección por infrarrojos y fotografía aérea por infrarrojos.
3. En 1801, el físico británico Thomas Young observó el fenómeno de interferencia de la luz a través del experimento de interferencia de doble rendija de Young, confirmando la naturaleza ondulatoria de la luz.
4.En 1801, el físico alemán Ritter descubrió la luz ultravioleta.
La luz ultravioleta tiene efectos químicos obvios y efectos de fluorescencia. Aplicación: Esterilización, desinfección, luz negra para matar plagas.
5. En 1818, el científico francés Poisson observó la difracción del disco de la luz: el punto brillante de Poisson.
Figura 1 Experimento del efecto fotoeléctrico
6. En 1895, el físico alemán Röntgen descubrió ondas electromagnéticas con una frecuencia superior a la ultravioleta: los rayos X (rayos Rentgen). Tiene una gran capacidad de penetración, puede hacer que las sustancias fluorescentes emitan fluorescencia y hacer que las películas fotográficas sean sensibles a la luz. Este rayo se puede producir cuando una corriente de electrones a alta velocidad golpea cualquier cuerpo sólido.
7, 1896, físico francés Becquerel: El descubrimiento de la radiación natural demuestra que el núcleo también tiene una estructura interna compleja, es decir, que el núcleo también es divisible. Posteriormente, Marie Curie descubrió el elemento radiactivo polonio (Po) en julio de 1898, y radio (Ra) en febrero del mismo año.
8. 1900, físico alemán Planck: Al explicar la ley de la radiación térmica de los objetos, propuso que la emisión y absorción de ondas electromagnéticas no son continuas, sino una tras otra, trasladando la física al mundo cuántico.
Figura 2 Dispositivo experimental de dispersión de partículas alfa
9.1905 Einstein: Basado en el experimento del "efecto fotoeléctrico" descubierto por primera vez por el físico alemán Hertz (Figura 1), propuso el "efecto fotónico". Teoría", explicó con éxito la ley del efecto fotoeléctrico.
En 10 y 1897, el físico británico Thomson descubrió los electrones utilizando un tubo de rayos catódicos, demostrando que los átomos se pueden separar y tienen estructuras internas complejas, y propuso el modelo de átomos de la torta de azufaifa.
Figura 3 Demostración de los resultados experimentales de dispersión de partículas alfa
En 1911 y 1909, para verificar el modelo de estructura atómica propuesto por Thomson, el físico británico Rutherford fabricó la famosa "Partícula α". Experimento de dispersión”. (Como se muestra en la Figura 2)
Resultados experimentales: (Figura 3) ① Después de pasar a través de la lámina de oro, la mayoría de las partículas α se desviaron muy poco de la dirección original de movimiento (promedio 2-3); ② Algunas partículas α produjeron una gran desviación; ③ Algunas partículas α se desvían en un ángulo grande que excede los 90 ° y algunas partículas α rebotan. Basándose en esto, Rutherford propuso un modelo de estructura nuclear del átomo y los resultados experimentales estimaron que el diámetro nuclear era de 10 a 15 m.
Microscopio
Hoja/lámina de plata
Fuente
Nitrógeno
Nitrógeno
Figura 4 Dispositivo de bombardeo de partículas para núcleos de nitrógeno
12 De 1909 a 1911, el físico británico Rutherford bombardeó núcleos de nitrógeno con partículas alfa (Figura 4), logrando por primera vez la transformación artificial de los núcleos atómicos y descubriendo el protón. . .
En 1913, el físico estadounidense Millikan: midió la carga eléctrica de una sola sustancia, en lo que constituye el famoso experimento de la gota de aceite de Millikan.
En 1914 y 1924, el físico francés de Broglie predijo que todas las partículas microscópicas, incluidos los electrones, protones y neutrones, tenían dualidad onda-partícula.
15, 1932 Chadwick: Los neutrones se descubrieron cuando las partículas alfa bombardearon el núcleo de berilio y la gente aprendió sobre la composición del núcleo. . Bombardea parafina con neutrones para producir protones (como se muestra en la Figura 5).
Polonio
Partículas
Berilio
Parafina
Protones
Figura 5 Partículas Experimentos sobre el bombardeo de neutrones con berilio
16 y 1934, Iorio y Curie observaron positrones cuando se bombardeaba papel de aluminio con partículas. Reflejando la ecuación. Se puede observar que los positrones se emiten por la desintegración del fósforo-30. Los isótopos radiactivos como el fósforo 30 se denominan isótopos radiactivos. Aplicaciones de los isótopos radiactivos: detección de defectos mecánicos, esterilización y antivirales, como átomos trazadores, etc.
17. Las siete unidades básicas especificadas por la Conferencia Internacional de Pesas y Medidas en 1971: longitud: m, masa: Kg, tiempo: s, corriente: amperio (a), temperatura termodinámica: Kelvin (k ).