2013下《物理学发展史》复习题

2013下 《物理学发展史》复习题

1、简述哥白尼、第谷、开普勒对天文学的贡献，以及伽利略为支持日心说捍卫日心说所做的贡献，分析

建立日心说的意义。1.哥白尼：撰写《天体运行论》，提出日心说。第谷：进行天文观测工作，记录了大量天文观测资料。开普勒：轨道定律、面积定律、周期定律。2.制造用于天文观测的望远镜，发现木星的4颗卫星和太阳黑子，写有《关于两大世界体系的对话》，对哥白尼的学说做出了理性论证。3.意义：抨击了托勒密体系、亚里士多德学派的物理学和经院哲学，推动了近代自然科学的兴起和发展。 2、简述伽利略对天文学和力学的贡献，分析伽利略的科学研究方法；为什么说伽利略使物理学的发展走

上了科学的道路？贡献：力学：自由落体定律、惯性原理、抛体运动轨迹、相对性原理，他的运动理论是经典力学的奠基性工作。天文学：制造天文望远镜，观测到木星的4颗卫星，发现太阳黑子，坚决捍卫哥白尼的日心说。科学研究方法：观察、假设、数学逻辑推理、实验检验、修正推广、形成理论。实验观测与数学逻辑推理相结合的方法使物理学。。。

3、简述经典力学的发展过程，要求从伽利略开始直至牛顿，列举主要的科学家所作的贡献，最后评价牛

顿对建立力学体系所作的贡献。

1589~1591，伽利略对落体运动作了细致的观察确立了自由落体定律。16世纪80年代，牛顿相继提出

了万有引力定律、惯性定律、加速度定律，以及力的相互作用定律。阐明了动量与角动量守恒的原理，总结出了万有引力定律及经典力学三大定律，用公式将宇宙中最大天体的运动和最小粒子的运动统一起来。

4、简述热力学第一定律的发现过程，分析其重要意义。

1842，迈尔《论无机界的力》，提出力是不灭的观点。焦耳1840《论伏打电所产生的热》、1878年，《热 功当量的新测定》，研究近40年，当时电磁感应，制造发电机、电动机。亥姆霍兹，1847年，《力的守 恒》 并使其广泛应用于热力学和热化学中。

5、简述瓦特改进蒸汽机的过程，分析蒸汽机引起的各方面进展。

提出了减少蒸汽消耗，提高热机效率的两项措施：在气缸外加上绝热外套或通过以蒸汽或用其他方法

对汽缸加热；设置一个独立于气缸的冷凝器。导致了第一次工业革命的兴起，促进了社会生产力的发展。

6、简述折射定律的发现过程及其对几何光学发展的意义。

公元140年，勒密做光学实验，写有《光学》，1611年，开普勒做光的折射实验写了《折光学》，1621

年，斯涅耳正确表述出折射定律，1937年，笛卡尔总结前人成果并写有《屈光学》。推动了天文学的发展，解决了许多几何光学的问题，并使其得到极大发展。

7、谁最早，采用什么方法进行测光速的实验？2、谁最早采用天文学方法测光速？简述他们方法和分析其

意义。伽利略，让两助手拿着两盏灯相隔很远相继开灯，记录时间。罗默，通过观察木星的星蚀时间差而计算出来。

8、简述牛顿研究光的色散所作的实验；分析牛顿对光学的贡献；早期进行光谱学研究的是哪些科学家（要

求写出姓名和国家）1.1665年，牛顿让一束太阳光通过三棱镜，发现阳光被分解为7种颜色，并用凸透镜把7色光合成了白光，证实了光是由七色组成的，测定了不同颜色的光的折射率。2.通过日光色散实验证明了光是由七色组成的，虹霓的解释、发明反射望远镜、颜色理论。3.牛顿、梅耳维尔、沃拉斯顿（英国）夫琅和费（德国）罗兰（美国）基尔霍夫、本生（德国）埃格斯特朗（瑞典）巴尔末（瑞士）里德伯（瑞典）里兹（瑞士）帕邢（德）

9、分析托马斯·杨的双缝干涉实验的设计思想和实验结果的意义，结合惠更斯、菲涅耳的贡献，简述光的

波动学说的兴起过程。1.设计思想：P129；意义：圆满解释了“牛顿环”现象，并测定了光波的长度，为光的波动学说的复兴提供了论证。2.菲涅耳：设计进行了双光干涉实验，为波动学说的确立提供了坚实的数学基础。惠更斯：《论光》明确提出了光是发光体中微小粒子的振动，在弥漫于宇宙空间的以太中传播的波动过程，并提出惠更斯原理。

10、电流磁效应是怎样被发现的？为什么其他科学家所作的相关实验未能发现电流磁效应，错误在哪里？

电流磁效应的发现有什么重要意义？在奥斯特的一次演讲中，把导线和磁针平行放置，当把磁针移到导线下方，就发现电流磁效应。因为他们沿着电流的方向寻找磁效应，而电流产生的磁效应却是一种侧向作用。电流磁效应的发现编写了电学史上的新篇章，引导出电学一系列的新发现，是电磁学的发展的到新飞跃。

11、从英国物理学家吉伯对磁学的研究开始，直至法拉第、麦克斯韦，简述电磁学科发展中具有里程碑意

义的事件、人物和时间。1600年，吉伯（发明了磁工具、地球是磁体）富兰克林（发现了尖端放电、发明了避雷针、研究了雷电现象）1785年，库伦（提出了库伦定律）1800年，伽伐尼（猜测神经电流）、伏打（发明了伏打电池）1820年，奥斯特（电流的磁效应）、安培（磁生电）1831年，法拉第（做出第一台直流发电机）1865年，麦克斯韦（建立电磁场理论）1888年，赫兹（发现电磁波）。

12、简述在库仑定律的建立过程中有关科学家所作出的贡献，分析库仑定律的建立对电磁学科发展的意义。 贡献：1776年，普列斯特利从实验结果出发进行科学论证而提出电力反平方律；1769年，罗宾森推

测电力反比于距离的平方；1785年，库伦通过扭秤实验测出电荷间的作用力与它们所带电量的乘积成正比关系，即库伦定律。2.意义：库仑定律的建立使电磁学进入了定量的研究，从而使电磁学真正成为一门科学，为继续发展电动力学奠定了基础。

13、简述德国物理学家伦琴发现X射线的过程，指出X射线的发现对科学发展、对社会进步以及对改善

人民生活条件的意义。1895年，伦琴在用阴极射线管做实验时，发现阴极射线中有一种穿透力很强的未知射线，这种射线能穿透很厚的东西，伦琴把它命名为x射线。这引起了全世界的巨大反响并推动了光学的发展，x射线被用于医学和照相术。

14、简述法国物理学家贝克勒尔发现放射性的过程，重点分析居里夫人以及英国物理学家卢瑟福对放射性

研究的贡献；放射性研究对物理学发展有什么意义？过程：把铀盐和底片一起放进抽屉，无意中发现发射穿透射线的能力是铀的一种特质。贡献：居里夫人，发现除了铀之外钍和钋等元素也存在放射性，确定了镭的特性并分离出纯镭；卢瑟福：指出天然射线是有几种不同的射线组成的，发现并命名了α射线和β射线。意义：放射性的元素的发现，奠定了现代放射化学的基础，为人类做出了重大贡献。 15、简述阴极射线的研究过程，重点分析英国物理学家JJ汤姆逊发现电子的过程以及对物理学发展的意义。 研究过程：1858年普吕克利用盖斯勒放电管研究气体放电时发现了阴极射线；1869年希托夫证明了

阴极射线是直线传播的；1871年瓦来提出阴极射线是由带负电的‘粒子’组成的假说；1876年哥尔德斯坦证实这种射线的性质与材料无关，把它看成是以太的振动；1879年克鲁克斯批判了阴极射线是以太振动的观点，支持和发展了瓦来的带电微粒说；1894年勒纳德发现阴极射线在空气中的传播距离是几厘米的量级。意义：发现了电子，指出电子是原子的组成部分之一，解决了科学家关于阴极射线为何的争论，推动了物理学的发展。

16、列举历年获诺贝尔物理学奖的华人物理学家（姓名和获奖时间）。列举获得2012年、2013年诺贝尔物

理学奖的物理学家（姓名与国家）以及获奖项目。

1.李政道、杨振宁（1957）丁肇中（1976）朱棣文（1997）崔琦（1998）高锟（2009）；2、2012年：

塞尔日.阿罗什（法国），在势阱中控制单个光子、大卫.维因兰德（美国）在势阱中控制单个离子。2013年：彼得.希格斯（英国）弗朗索瓦.恩格勒特（比利时）描述了粒子物理学的标准模型，成功预测希格斯玻色子的存在。