《物理學(xué)史》問答題

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1、 一、 判斷題 1. 中國古代的五行是指：金木水火土。 2. “宇”指的是空間， “宙”指的是時間。 3. 《夢溪筆談》的作者是張衡 《夢溪筆談》，北宋科學(xué)家、政治家沈括 (1031-1095) 撰。 4. 《考工記》中記述了中國古人的測量技術(shù)。 5. 日晷是用來測時間的，漏刻是用來測方向的?？搪?，中國古代漢族科學(xué)家發(fā)明的計時器。 6. 春秋時代，有幾何光學(xué)，力學(xué)等研究成果在物理學(xué)史上有名的著作是《墨經(jīng)》 。 《墨經(jīng)》——中國戰(zhàn)國時期后期墨家的著作。包含了豐富的關(guān)于力學(xué)、光學(xué)、幾何學(xué)、工程技術(shù)知識和現(xiàn)代物理學(xué)、數(shù)學(xué)的基本要素。

2、 7. 沈括認(rèn)為絲懸法是架設(shè)指南針的最好方法。 8. 世界上第一臺測定地震方位的儀器叫“侯風(fēng)地動儀”，它的發(fā)明者是張衡 二、 思考題 1. 古希臘科學(xué)家亞里士多德提出了“地球是個球體”這一論斷，在其《天論》一文中給出了三個論據(jù)，其論據(jù)是？ 一類是月蝕中的地影和旅游者由北向南看見星座的出現(xiàn)和消失，這是經(jīng)驗式的歸納；另一類是他的演繹證明：地球各部分都因天然運動涌向中心，因此只能是球形。 1) 由于月亮被蝕時的缺口總是弧形的； 2) 從旅行中知道，在越是往南的地區(qū)看星空，北極星就越是靠近地平線； 3) 看遠(yuǎn)處駛來的帆船時，首先看到露出海平面的一定是船帆

3、、然后才是船身 。 2. 簡述阿基米德在物理學(xué)上的貢獻(xiàn)。 阿基米德在物理學(xué)上的主要貢獻(xiàn)是從數(shù)學(xué)上證明了有關(guān)靜力學(xué)方面的基本定律：⑴ 杠 桿 定 律的數(shù)學(xué)證明；⑵重心的概念以及各種形狀物體重心的求法；⑶阿基米德浮力定律。 3. 簡述關(guān)于光的本質(zhì)的爭論。 在 17 世紀(jì)，主張波動說的有笛卡爾、胡克和惠更斯等人，主張微粒說的有伽迪桑和牛頓。進(jìn) 入 1800 年，由于英國醫(yī)生托馬斯 楊和法國工程師菲涅耳的工作， 使波動說又重新提出， 并取得成功。 1865 年，麥克斯韋電磁場理論建立，說明電磁波以光速傳播，所以光是一種電磁現(xiàn)象。光的本 性問題只有隨著量子力學(xué)和近代

4、光學(xué)的發(fā)展，才更全面地為人們所認(rèn)識。 4. 簡述關(guān)于熱的本質(zhì)的爭論。 對于熱的本質(zhì)，自古以來有兩種看法。第一，認(rèn)為熱是一種物質(zhì)，即熱質(zhì)說。認(rèn)為熱量是滲透 到物體空隙中的一種無質(zhì)量的流體，熱質(zhì)的多少決定熱量的多少。第二，認(rèn)為熱是物體粒子的內(nèi)部運動。 5. 能量守恒定律是如何得來的？哪些科學(xué)家分別做出了什么樣的貢獻(xiàn)？ 能量守恒定律是在 5 個國家、 由各種不同職業(yè)的 10 余位科學(xué)家從不同側(cè)面各自獨立發(fā)現(xiàn)的。 其 中邁爾、焦耳、亥姆霍茲是主要貢獻(xiàn)者。邁爾是德國醫(yī)生，從新陳代謝的研究中得出；焦耳是英國物理學(xué)家，他鉆研并測定了熱能和機(jī)械功之間的當(dāng)量關(guān)系；亥姆霍茲是德

5、國物理學(xué)家、生理學(xué)家， 于 1847 年出版了 《論力的守恒》 一書， 給出了對不同形式的能的數(shù)學(xué)表示式， 并研究了它們之間相互轉(zhuǎn)化的情況。 6. 電子是如何被發(fā)現(xiàn)的？電子的發(fā)現(xiàn)有什么物理意義？ 第一個用實驗證明電子的存在，說明電子是基本粒子的是 J.J. 湯姆孫。電子是在 1897 年由劍 橋大學(xué)卡文迪許實驗室的約瑟夫約翰湯姆森在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)的。電子的發(fā)現(xiàn)打破了原子 不可分的經(jīng)典的物質(zhì)觀 , 向人們宣告原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小單元 , 它具有內(nèi)部結(jié)構(gòu) , 是可分的。電 子的發(fā)現(xiàn)開辟了原子物理學(xué)的嶄新研究領(lǐng)域。電子的問世開辟了電子技術(shù)的新時代。

6、7. 簡述歷史上的原子結(jié)構(gòu)模型。 道爾頓實心球模型； 湯姆孫棗糕模型； 盧瑟福行星模型； 玻爾量子化軌道； 現(xiàn)代電子云模型。 8. 愛因斯坦在量子論的早期做出了什么樣的貢獻(xiàn)？ 他對普朗克量子理論作出了進(jìn)一步發(fā)展，從而提出了光量子理論，正確解釋了光電效應(yīng)。 9. 普朗克為什么要引入能量子的概念？他對待能量子的態(tài)度是怎樣的？ 借助于黑體輻射實驗的測量數(shù)據(jù) , 用內(nèi)插法得出了與實驗結(jié)果完全相符的輻射公式 , 但在對公式的闡述上普朗克遇到了困難。理論闡釋服從服務(wù)于精確無誤的科學(xué)實驗 , 在闡釋他的輻射公式中革命性地引入了“能量子

7、”的理論。普朗克本人接受這個背離經(jīng)典物理學(xué)的假說時是非常勉強(qiáng)的。普朗克對量子論接受的勉強(qiáng)還表現(xiàn)在他的行動上，他曾對量子論幾經(jīng)修改。 10. 量子力學(xué)的奠基人有哪些？分別做出了什么貢獻(xiàn)？ 普朗克提出輻射量子假說，成功地解釋了黑體輻射現(xiàn)象。愛因斯坦引進(jìn)光量子 ( 光子 ) 的概念，成功地解釋了光電效應(yīng)。玻爾在盧瑟福有核原子模型的基礎(chǔ)上建立起原子的量子理論。法國物理學(xué) 家德布羅意提出了物質(zhì)波這一概念。德布羅意、薛定諤、海森堡，玻爾和狄拉克等人逐步建立和發(fā)展了量子力學(xué)的基本理論。 11. 簡述量子力學(xué)中的兩大派別。 它的發(fā)展有兩條路線，一條路線是由德布羅意提出物質(zhì)波，后來薛定諤引入波函數(shù)，直到建立 薛定諤波動方程；另一條路線是海森伯提出了矩陣力學(xué)和玻恩等提出了力學(xué)算符表示法。 12. 狹義相對論的兩個基本假設(shè)是什么？相對性原理和光速不變原理。 13. 廣義相對論的三大驗證是什么？ (1) 水星軌道近日點的反常進(jìn)動問題； (2) 在強(qiáng)引力場中，時鐘要走得慢些； (3) 光線在引力場中偏轉(zhuǎn)。