搜档网
当前位置:搜档网 › 历史上的十大经典物理实验

历史上的十大经典物理实验

历史上的十大经典物理实验
历史上的十大经典物理实验

历史上的十大经典物理实验

导读:我根据大家的需要整理了一份关于《历史上的十大经典物理实验》的内容,具体内容:2002 年,美国两位学者在全美物理学家中做了一次调查,请他们提名有史以来最出色的十大物理实验,其中多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是十大经典物理实验的核心是他们都抓住了物理学...

2002 年,美国两位学者在全美物理学家中做了一次调查,请他们提名有史以来最出色的十大物理实验,其中多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是十大经典物理实验的核心是他们都抓住了物理学家眼中最美丽的科学之魂:由简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念。十大经典物理实验犹如十座历史丰碑,扫开人们长久的困惑和含糊,开辟了对自然界的崭新认识。从十大经典物理实验评选本身,我们也能清楚地看出 2000 年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们"鸟瞰"历史一样。

十大经典物理实验

排名第一:托马斯杨的双缝演示应用于电子干涉实验

在20世纪初的一段时间中,人们逐渐发现了微观客体(光子、电子、质子、中子等)既有波动性,又有粒子性,即所谓的"波粒二象性"。"波动"和"粒子"都是经典物理学中从宏观世界里获得的概念,与我们的直观经验较为相符。然而,微观客体的行为与人们的日常经验毕竟相差很远。如何按照现代量子物理学的观点去准确认识、理解微观世界本身的规律,电子

双缝干涉实验为一典型实例。

杨氏的双缝干涉实验是经典的波动光学实验,玻尔和爱因斯坦试图以电子束代替光束来做双缝干涉实验,以此来讨论量子物理学中的基本原理。可是,由于技术的原因,当时它只是一个思想实验。直到 1961 年,约恩孙制作出长为 50mm、宽为 0.3mm、缝间距为 1mm 的双缝,并把一束电子加速到 50keV,然后让它们通过双缝。当电子撞击荧光屏时显示了可见的图样,并可用照相机记录图样结果。电子双缝干涉实验的图样与光的双缝干涉实验结果的类似性给人们留下了深刻的印象,这是电子具有波动性的一个实证。更有甚者,实验中即使电子是一个个地发射,仍有相同的干涉图样。但是,当我们试图决定电子究竟是通过哪个缝的,不论用何手段,图样都立即消失,这实际告诉我们,在观察粒子波动性的过程中,任何试图研究粒子的努力都将破坏波动的特性,我们无法同时观察两个方面。要设计出一种仪器,它既能判断电子通过哪个缝,又不干扰图样的出现是绝对做不到的。这是微观世界的规律,并非实验手段的不足。

排名第二:伽利略的自由落体实验

伽利略(1564—1642)是近代自然科学的奠基者,是科学史上第一位现代意义上的科学家。他首先为自然科学创立了两个研究法则:观察实验和量化方法,创立了实验和数学相结合、真实实验和理想实验相结合的方法,从而创造了和以往不同的近代科学研究方法,使近代物理学从此走上了以实验精确观测为基础的道路。爱因斯坦高度评价道:"伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一"。

16 世纪以前,希腊最著名的思想家和哲学家亚里斯多德是第一个研究

物理现象的科学巨人,他的《物理学》一书是世界上最早的物理学专著。但是亚里斯多德在研究物理学时并不依靠实验,而是从原始的直接经验出发,用哲学思辨代替科学实验。亚里斯多德认为每一个物体都有回到自然位置的特性,物体回到自然位置的运动就是自然运动。这种运动取决于物体的本性,不需要外部的作用。自由落体是典型的自然运动,物体越重,回到自然位置的倾向越大,因而在自由落体运动中,物体越重,下落越快;物体越轻,下落越慢。

伽利略当时在比萨大学任职,他大胆地向亚里斯多德的观点挑战。伽利略设想了一个理想实验:让一重物体和一轻物体束缚在一起同时下落。按照亚里斯多德的观点,这一理想实验将会得到两个结论。首先,由于这一联结,重物受到轻物的牵连与阻碍,下落速度将会减慢,下落时间将会延长;其次,也由于这一联结,联结体的重量之和大于原重物体;因而下落时间会更短。显然这是两个截然相反的结论。

伽利略利用理想实验和科学推理,巧妙地揭示了亚里斯多德运动理论的内在矛盾,打开了亚里斯多德运动理论的缺口,导致了物理学的真正诞生。人们传说伽利略从比萨斜塔上同时扔下一轻一重的物体,让大家看到两个物体同时落地,从而向世人展示了他尊重科学,不畏权威的可贵精神。排名第三:罗伯特密立根的油滴试验

很早以前,科学家就在研究电。人们知道这种无形的物质可以从天上的闪电中得到,也可以通过摩擦头发得到。1897 年,英国物理学家托马斯已经得知如何获取负电荷电流。1909 年美国科学家罗伯特密立根(1868—1953)开始测量电流的电荷。

他用一个香水瓶的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底部分别放有一个通正电的电极和一个通负电的电极。当小油滴通过空气时,就带了一些静电,它们下落的速度可以通过改变电极的电压来控制。当去掉电场时,测量油滴在重力作用下的速度可以得出油滴半径;加上电场后,可测出油滴在重力和电场力共同作用下的速度,并由此测出油滴得到或失去电荷后的速度变化。这样,他可以一次连续几个小时测量油滴的速度变化,即使工作因故被打断,被电场平衡住的油滴经过一个多小时也不会跑多远。

经过反复试验,密立根得出结论:电荷的值是某个固定的常量,最小单位就是单个电子的带电量。他认为电子本身既不是一个假想的也不是不确定的,而是一个"我们这一代人第一次看到的事实"。他在诺贝尔奖获奖演讲中强调了他的工作的两条基本结论,即"电子电荷总是元电荷的确定的整数倍而不是分数倍"和"这一实验的观察者几乎可以认为是看到了电子"。

"科学是用理论和实验这两只脚前进的",密立根在他的获奖演说中讲道,"有时这只脚先迈出一步,有时是另一只脚先迈出一步,但是前进要靠两只脚:先建立理论然后做实验,或者是先在实验中得出了新的关系,然后再迈出理论这只脚并推动实验前进,如此不断交替进行"。他用非常形象的比喻说明了理论和实验在科学发展中的作用。作为一名实验物理学家,他不但重视实验,也极为重视理论的指导作用。

排名第四:牛顿的棱镜分解太阳光

对光学问题的研究是牛顿(1642—1727)工作的重要部分之一,亦是他最

后未完成的课题。牛顿 1665 年毕业于剑桥大学的三一学院,当时大家都认为白光是一种纯的没有其他颜色的光;而有色光是一种不知何故发生变化的光(亚里斯多德的理论)。1665—1667 年间,年轻的牛顿独自做了一系列实验来研究各种光现象。他把一块三棱镜放在阳光下,透过三棱镜,光在墙上被分解为不同颜色,后来我们将其称作光谱。在他的手里首次使三棱镜变成了光谱仪,真正揭示了颜色起源的本质。1672 年 2 月,牛顿怀着揭露大自然奥秘的兴奋和喜悦,在第一篇正式的科学论文《白光的结构》中,阐述了他的颜色起源学说,"颜色不像一般所认为的那样是从自然物体的折射或反射中所导出的光的性能,而是一种原始的、天生的性质"。"通常的白光确实是每一种不同颜色的光线的混合,光谱的伸长是由于玻璃对这些不同的光线折射本领不同"。

相关视频:

牛顿《光学》著作于 1704 年问世,其中第一节专门描述了关于颜色起源的棱镜分光实验和讨论,肯定了白光由七种颜色组成。他还给这七种颜色进行了命名,直到现在,全世界的人都在使用牛顿命名的颜色。牛顿指出,"光带被染成这样的彩条:紫色、蓝色、青色、绿色、黄色、橙色、红色,还有所有的中间颜色,连续变化,顺序连接"。正是这些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光,如果你深入地看看,会发现白光是非常美丽的。

这一实验后人可以不断地重复进行,并得到与牛顿相同的实验结果。自此以后七种颜色的理论就被人们普遍接受了。通过这一实验,牛顿为光的色散理论奠定了基础,并使人们对颜色的解释摆脱了主观视觉印象,从而

走上了与客观量度相联系的科学轨道。同时,这一实验开创了光谱学研究,不久,光谱分析就成为光学和物质结构研究的主要手段。

排名第五:托马斯杨的光干涉试验

牛顿在其《光学》的论著中认为光是由微粒组成的,而不是一种波。因此在其后的近百年间,人们对光学的认识几乎停滞不前,没有取得什么实质性的进展。1800 年英国物理学家托马斯杨(1773—1829)向这个观点提出了挑战,光学研究也获得了飞跃性的发展。

杨在"关于声和光的实验与研究提纲"的论文中指出,光的微粒说存在着两个缺点:一是既然发射出光微粒的力量是多种多样的,那么,为什么又认为所有发光体发出的光都具有同样的速度?二是透明物体表面产生部分反射时,为什么同一类光线有的被反射,有的却透过去了呢?杨认为,如果把光看成类似于声音那样的波动,上述两个缺点就会避免。

为了证明光是波动的,杨在论文中把"干涉"一词引入光学领域,提出光的"干涉原理",即"同一光源的部分光线当从不同的渠道,恰好由同一个方向或者大致相同的方向进人眼睛时,光程差是固定长度的整数倍时最亮,相干涉的两个部分处于均衡状态时最暗,这个长度因颜色而异"。杨氏对此进行了实验,他在百叶窗上开了一个小洞,然后用厚纸片盖住,再在纸片上戳一个很小的洞。让光线透过,并用一面镜子反射透过的光线。然后他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束,结果看到了相交的光线和阴影。这说明两束光线可以像波一样相互干涉。这就是著名的"杨氏干涉实验"。

杨氏实验是物理学史上一个非常著名的实验,杨氏以一种非常巧妙的方

法获得了两束相干光,观察到了干涉条纹。他第一次以明确的形式提出了光波叠加的原理,并以光的波动性解释了干涉现象。随着光学的发展,人们至今仍能从中提取出很多重要概念和新的认识。无论是经典光学还是近代光学,杨氏实验的意义都是十分重大的。爱因斯坦(1879—1955)指出:光的波动说的成功,在牛顿物理学体系上打开了第一道缺口,揭开了现今所谓的场物理学的第一章。这个试验也为一个世纪后量子学说的创立起到了至关重要的作用。

排名第六:卡文迪许扭矩实验

牛顿的万有引力理论指出:两个物体之间的吸引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。但是万有引力到底多大?

18 世纪末,英国科学家亨利卡文迪什(1731—1810)决定要找到一个计算方法。他把两头带有金属球的 6 英尺长的木棒用金属线悬吊起来。再用两个 350 磅重的皮球分别放在两个悬挂着的金属球足够近的地方,以吸引金属球转动,从而使金属线扭动,然后用自制的仪器测量出微小的转动。

测量结果惊人的准确,他测出了万有引力的引力常数 G。牛顿万有引力常数 G 的精确测量不仅对物理学有重要意义,同时也对天体力学、天文观测学,以及地球物理学具有重要的实际意义。人们在卡文迪什实验的基础上可以准确地计算地球的密度和质量。

排名第七:埃拉托色尼测量地球圆周

埃拉托色尼(约公元前 276一约前 194)公元前 276 年生于北非城市塞里尼(今利比亚的沙哈特)。他兴趣广泛,博学多才,是古代仅次于亚里斯

多德的百科全书式的学者。只是因为他的著作全部失传,今天才对他不太了解。

埃拉托色尼的科学工作极为广泛,最为著名的成就是测定地球的大小,其方法完全是几何学的。假定地球是一个球体,那么同一个时间在地球上不同的地方,太阳线与地平面的夹角是不一样的。只要测出这个夹角的差以及两地之间的距离,地球周长就可以计算出来。他听说在埃及的塞恩即今天的阿斯旺,夏至这天中午的阳光悬在头顶,物体没有影子,光线可以直射到井底,表明这时的太阳正好垂直塞恩的地面,埃拉托色尼意识到这可以帮助他测量地球的圆周。他测出了塞恩到亚历山大城的距离,又测出夏至正中午时亚历山大城垂直杆的杆长和影长,发现太阳光线有稍稍偏离,与垂直方向大约成 7 角。剩下的就是几何问题了。假设地球是球状,那么它的圆周应是 360。如果两座城市成 7 角(7/360 的圆周),就是当时 5000 个希腊运动场的距离,因此地球圆周应该是 25 万个希腊运动场,约合 4 万千米。今天我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在 5% 以内,即与实际只差 100 多千米。

排名第八:伽利略的加速度试验

伽利略利用理想实验和科学推理巧妙地否定了亚里斯多德的自由落体

运动理论。那么正确的自由落体运动规律应是怎样的呢?由于当时测量条件的限制,伽利略无法用直接测量运动速度的方法来寻找自由落体的运动规律。因此他设想用斜面来"冲淡"重力,"放慢"运动,而且把速度的测量转化为对路程和时间的测量,并把自由落体运动看成为倾角为 90 的斜面运动的特例。在这一思想的指导下,他做了一个 6 米多长,3 米多宽的

光滑直木板槽,再把这个木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面滚下,然后测量铜球每次滚下的时间和距离的关系,并研究它们之间的数学关系。亚里斯多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的:铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平方成比例:两倍的时间里,铜球滚动 4 倍的距离。他把实验过程和结果详细记载在1638 年发表的著名的科学著作《关于两门新科学的对话》中。

伽利略在实验的基础上,经过数学的计算和推理,得出假设;然后再用实验加以检验,由此得出正确的自由落体运动规律。这种研究方法后来成了近代自然科学研究的基本程序和方法。

伽利略的斜面加速度实验还是把真实实验和理想实验相结合的典范。伽利略在斜面实验中发现,只要把摩擦减小到可以忽略的程度,小球从一斜面滚下之后,可以滚上另一斜面,而与斜面的倾角无关。也就是说,无论第二个斜面伸展多远,小球总能达到和出发点相同的高度。如果第二斜面水平放置,而且无限延长,则小球会一直运动下去。这实际上是我们现在所说的惯性运动。因此,力不再是亚里斯多德所说的维持运动的原因,而是改变运动状态(加速或减速)的原因。

把真实实验和理想实验相结合,把经验和理性(包括数学论证)相结合的方法,是伽利略对近代科学的重大贡献。实验不是也不可能是自然观象的完全再现,而是在人类理性指导下的对自然现象的一种简化和纯化,因而实验必须有理性的参与和指导。伽利略既重视实验,又重视理性思维,强调科学是用理性思维把自然过程加以纯化、简化,从而找出其数学关系。因此,是伽利略开创了近代自然科学中经验和理性相结合的传统。这一结

合不仅对物理学,而且对整个近代自然科学都产生了深远的影响。正如爱因斯坦所说:"人的思维创造出一直在改变的宇宙图景,伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重要意义"。

排名第九:卢瑟福散射与原子的有核模型

卢瑟福(1871—1937)在 1898 年发现了 a 射线。1911 年卢瑟福在曼彻斯特大学做放射能实验时,原子在人们的印象中就好像是"葡萄干布丁",即大量正电荷聚集的糊状物质,中间包含着电子微粒,但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的 a 射线微粒时有少量被弹回,这使他们非常吃惊。通过计算证明,只有假设正电球集中了原子的绝大部分质量,并且它的直径比原子直径小得多时,才能正确解释这个不可想象的实验结果。为此卢瑟福提出了原子的有核模型:原子并不是一团糊状物质,大部分物质集中在一个中心的小核上,称之为核子,电子在它周围环绕。

这是一个开创新时代的实验,是一个导致原子物理和原子核物理肇始的具有里程碑性质的重要实验。同时他推演出一套可供实验验证的卢瑟福散射理论。以散射为手段研究物质结构的方法,对近代物理有相当重要的影响。一旦我们在散射实验中观察到卢瑟福散射的特征,即所谓"卢瑟福影子",则可预料到在研究的对象中可能存在着"点"状的亚结构。此外,卢瑟福散射也为材料分析提供了一种有力的手段。根据被靶物质大角散射回来的粒子能谱,可以研究物质材料表面的性质(如有无杂质及杂质的种类和分布等),按此原理制成的"卢瑟福质谱仪"已得到广泛应用。

排名第十:米歇尔傅科钟摆试验

1851 年,法国著名物理学家傅科(1819—1868)为验证地球自转,当众做了一个实验,用一根长达 67m 的钢丝吊着一个重 28kg 的摆锤《摆锤直径 0.30m),摆锤的头上带有钢笔,可观测记录它的摆动轨迹。傅科的演示说明地球是在围绕地轴旋转。在巴黎的纬度上,钟摆的轨迹是顺时针方向,30 小时一周期;在南半球,钟摆应是逆时针转动;而在赤道上将不会转动;在南极,转动周期是 24 小时。

这一实验装置被后人称为傅科摆,也是人类第一次用来验证地球自转的实验装置。该装置可以显示由于地球自转而产生科里奥利力的作用效应,也就是傅科摆振动平面绕铅垂线发生偏转的现象,即傅科效应。实际上这等同于观察者观察到地球在摆下的自转。

【实验报告】近代物理实验教程的实验报告

近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊!我以为自己还有很多时间,只是当一个睁眼闭眼的瞬间,一个学期都快结束了,现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,本学期从第二周开设了近代物理实验课程,在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程,回顾这一学期的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验,以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶,激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验,后来由于时间关系做了七个实验,我做的七个实验分别是:光纤通讯,光学多道与氢氘,法拉第效应,液晶物性,非线性电路与混沌,高温超导,塞满效应,下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍: 一、光纤通讯:本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究(包括对光纤耦合效率的测量,光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算),了解光纤光学的基础知识。探究相位调制型温度传感器的干涉条纹随温度的变化的移动情况,模拟语电话光通信, 了解光纤语音通信的基本原理和系统构成。老师讲的也很清楚,本试验在操作上并不是很困难,很易于实现,易于成功。

二、光学多道与氢氘:本实验利用光学多道分析仪,从巴尔末公式出发研究氢氘光谱,了解其谱线特点,并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术通过此次实验得出了氢原子和氘原子在巴尔末系下的光谱波长,并利用测得的波长值计算出了氢氘的里德伯常量,得到了氢氘光谱的各光谱项及巴耳末系跃迁能级图,计算得出了质子和电子的质量之比。个人觉得这个实验有点太智能化,建议锻炼操作的部分能有所加强。对于一些仪器的原理在实验中没有体现。如果有所体现会比较容易使学生深入理解。数据处理有些麻烦。不过这也正是好好提高自己的分析数据、处理数据能力的好时候、更是理论联系实际的桥梁。 三、法拉第效应:本实验中,我们首先对磁场进行了均匀性测定,进一步测量了磁场和励磁电流之间的关系,利用磁场和励磁电流之间的线性关系,用电流表征磁场的大小;再利用磁光调制器和示波器,采用倍频法找出ZF6、MR3-2样品在不同强度的旋光角θ和磁场强度B的关系,并计算费尔德常数;最后利用MR3样品和石英晶体区分自然旋光和磁致旋光,验证磁致旋光的非互易性。 四p液晶物性:本实验主要是通过对液晶盒的扭曲角,电光响应曲线和响应时间的测量,以及对液晶光栅的观察分析,了解液晶在外电场的作用下的变化,以及引起的液晶盒光学性质的变化,并掌握对液晶电光效应测量的方法。本实验中我们研究了液晶的基本物理性质 和电光效应等。发现液晶的双折射现象会对旋光角的大小产生的影响,在实验中通过测量液晶盒两面锚泊方向的差值,得到液晶盒扭曲角的大小为125度;测量了液晶的响应时间。观察液晶光栅的衍射现象,在“常黑模式”和“常白模式”下分别测量了液晶升压和降压过程的电光响应曲线,求得了阈值电压、饱

百年世界战史十大经典战役- -

百年世界战史十大经典战役- - 20世纪是战役发展史上最重要的里程碑。在战争历史的坐标上,人类由机械化战争走到高技术战争、信息化战争。作为战争重要组成部分的战役,也从陆地、海洋走向了天空、太空,从有形的战场走向了无形的空间。难以计数的会战、空战、海战、登陆战等构成了机械化战争时代战役的主要内容,千机轰炸,百舰聚首,千辆坦克大战,几百万人的军队厮杀成为它的典型画面。一个"大"字可以说是这一时代战役的最根本特征。 60、70年代新技术革命兴起后,战争向着信息化方向发展。尽管临近世纪末,战争仍处于从机械化到信息化的过渡期,但在海湾战争、科索沃战争等高技术战争中,仍显示出陆、海、空、天、电全维立体作战的信息化时代战役特征和高效、低耗、精确、灵敏、即时等战役特性。随着通讯、指挥、控制、打击等战争手段日益完备,一些战术、战役行为往往能达成战略目的,战略、战役、战术3者的界限更加难以区分,战役层次在战争中的轮廓日益模糊。即使如此,20世纪仍有许多战役犹如夜空中的点点繁星,熠熠生辉。 ⑴"大战中的大战"―――凡尔登―索姆河战役

堑壕前的大厮杀。双方共伤亡130多万人。"陆战之王"初显神威。 1916年,德军对通往巴黎的门户和法军阵地的枢纽―――凡尔登进行重点进攻。英法联军为减轻凡尔登所受压力,在索姆河发动支援性进攻战役。2月21日,德第5集团军担任凡尔登主攻。德法两军前线兵力3∶1,火炮对比7∶1。为求胜利,双方不断加大兵力投入。 在正面15~30公里、纵深7~10公里战场上,双方共150万人的军队进行了激烈厮杀。战役第一天,德军就发射了200万发炮弹。7月1日,英法军队向驻守索姆河地区的德第2集团军发起进攻。双方共投入了153个师,约一万门火炮、1000架飞机。 英军在作战中首次使用了新式武器―――坦克。在由堑壕和支撑点配系的3道防御阵地上,德军进行了顽强抵抗。英法联军以伤亡61.5万人的代价仅推进了5~12公里。德军损失65万人,失去240平方公里阵地,但打破了英法联军的计划。此役为第一次世界大战中规模最大、时间最长的战役,阵地消耗战成为主要的作战形式。此战德国大伤元气。战争向有利于协约国的方向发展。

最美丽的十大物理实验

最美丽的十大物理实验 美国的物理学家最近评出的这些实验共同之处是:它们都“抓”住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂,这种美丽是一种经典概念:最简单的仪器和设备,最根本、最单纯的科学结论,就像是一座座历史丰碑一样,人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空,对自然界的认识更加清晰。 无论在加速器中裂解亚原子粒子,还是测序基因序列,或分析一颗遥远恒星的摆动,这些让世界瞩目的实验常常动辄耗资百万美元,产生出洪水般汹涌的数据,并需要超高速计算机处理几个月。一些实验小组因此成长为一个个的小公司。 罗伯特•;克瑞丝是美国纽约大学石溪分校哲学系的教员、布鲁克海文国家实验室的历史学家,他最近在美国的物理学家中作了一次调查,要求他们提名历史上最美丽的科学实验。9月份出版的《物理学世界》刊登了排名前10位的最美丽实验,其中的大多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是这十大实验中的绝大多数是科学家独立完成,最多有一两个助手。所有的实验都是在实验桌上进行的,没有用到什么大型计算工具比如电脑一类,最多不过是把直尺或者是计算器。 所有这些实验共同之处是他们都仅仅“抓”住了物理学家

眼中“最美丽”的科学之魂,这种美丽是一种经典概念:最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,就像是一座座历史丰碑一样,人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空,对自然界的认识更加清晰。 从十大经典科学实验评选本身,我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。 《物理学世界》对这些实验进行的排名是根据公众对它们的认识程度,排在第一位的是展示物理世界量子特征的实验。但是,科学的发展是一个积累的过程,9月25日的美国《纽约时报》根据时间顺序对这些实验重新排序,并作了简单的解释。 去年,科学家们在南极安置一个摆钟,并观察它的摆动。他们是在重复1851年巴黎的一个著名实验。1851年法国科学家傅科在公众面前做了一个实验,用一根长220英尺的钢丝将一个62磅重的头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下,观测记录它前后摆动的轨迹。周围观众发现钟摆每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并发生旋转时,无不惊讶。实际上这是因为房屋在缓缓移动。傅科的演示说明地球是在围绕地轴自转的。在巴黎的纬度上,钟摆的轨迹是顺时针方向,30小时一周期。在南半球,钟摆应是逆时针转动,而在赤道上将不会转动。在南极,转动周期是24小时。

DIS实验与传统实验的比较--牛顿第三定律的实验

在初中,学生们已经学习了“力的作用是相互的”这一知识点,以新沪科版初中物理课本为例,在初二下学期第六章——熟悉而陌生的力——这一章中,学生们已经知道:一个物体A对另一个物体B 施加一个力F1,反过来,物体B也会对物体A施加一个力F2,这两个力大小相等,方向相反且作用在同一直线上。 牛顿第三定律的传统实验 实验目的:验证牛顿第三定律 实验原理:对于每一个作用力,必然有一个反作用力。作用力与与反作用力总是成对出现的,它们同时存在,同时消失,分别作用在两个相互作用的物体上。 实验器材:两个弹簧秤 实验步骤:(1)选用两个相同规格的弹簧秤,保持它们量程和分度值相同; (2)将两个弹簧秤进行校零 (3)将一个弹簧测力计一段规定在墙壁上,将两个弹簧秤进行对拉,如图5-18所示. (4)观察弹簧秤示数变化 图5-18 牛顿第三定律的传统实验图

总结:弹簧秤对拉后,左右端的弹簧秤都有示数,说明:右端弹簧秤对左端弹簧秤施加一个拉力F1,同时,左端弹簧秤也给右端弹簧秤一个拉力F2,因此,F1和F2是相互作用力。对拉后弹簧秤的示数大小相等,方向相反,并且作用在同一方向上。因此,我们可以知道相互作用的两个力之间的关系为:两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。 牛顿第三定律的DIS实验 实验目的:验证牛顿第三定律 实验原理:对于每一个作用力,必然有一个反作用力。作用力与与反作用力总是成对出现的,它们同时存在,同时消失,分别作用在两个相互作用的物体上。 实验器材:力传感器﹑数据采集器﹑计算机﹑数据线 实验步骤:(1)用数据线将力传感器﹑数据采集器以及计算机连接起来 (2)双手各持一个传感器且保持两传感器在同一直线上,将两传感器的测钩勺相钩住,如图5-19所示。 图5-19 弹簧测力计对拉实验图 (3)打开在计算机上打开数字化实验室软件,点击“通用软件”,

朝鲜战争八大经典战役

一、血战飞虎山 第二次战役根据彭德怀“诱敌深入”的计划,为了不让联合国军北进的速度太快,而影响中国军队的调动和威胁中国军队的侧后,彭德怀命令112师335团依据飞虎山之 包围的美国陆战一师约有四个团一万多人,超出预定一倍以下。到28日拂晓志愿军包围新兴里之敌,美国则凶猛地反扑,其中80师伤亡及冻饿减员十分严重,每团仅余数百人!故81师加入新兴里战斗,随着包围圈越来越小,美军突围一次比一次疯狂。当晚气温继续下降,美国全力向241团阵地发起冲击,其中241团3营8连战斗到仅剩最后一人,美军侥幸得以突围,志愿军只好分路截击,南逃美军在1221高地受

至阻击分散而逃,至12月2日只有200多美军逃入柳潭里,至此美军31团,32团1营及第57炮兵营被27军基本被歼灭,美31团曾参加1918-1920年对苏联的干涉作而获得“北极熊团”的绰号,二战中参加过阿留申群岛,马绍尔群岛和冲绳等战役,是美军陆军的佼佼者,而此战团长被击毙,团旗被缴,最终全军覆灭。27军80师和81师也付出了巨大代价,伤亡及非战斗减员高达10000人,全军冻伤高达22%! 第四次战役为遏制联合国军的猛烈攻势,彭总命在横城一带打击敌人,于是横城反击战于1951年2月11日晚展开,志愿集结四个军和人民军两个军团欲全歼韩国第五师和第八师。志愿军39军117师350团长途奔袭插到敌后方,12日美退下来的

美2师一部和韩国第八师2个营进入伏击圈,战斗异常激烈,相当一部分志愿军弹药全部打光拚上了刺刀,前往支援美2师一个营进入了别一个伏击圈,至2月13日横城之战结束,韩国第八师3个团,韩第三师和第五师各一部,美2 师一个营,美韩4个炮兵营被消灭,共计12000多人。此战狠狠教训了李奇微,事隔10多年以后,李奇微在回忆横城地区的作战时仍心有余悸。 仅剩七八人,战斗到最后的战士往往与反击的敌人同归于尽皆是,志愿军阵亡者应在5000人以上,仅40军三个团伤亡就达1830人,359团3营仅有数人生还,由于通讯不畅,敌我装备相差悬殊,没有炮兵航空兵只有简陋装备的志愿军装备最终无法突破美军的防线撤出战斗,但志愿军的英勇令敌手感到他们遇到了有世界第一勇气的部队。

世界十大数学难题

难题”之一:P(多项式算法)问题对NP(非多项式算法)问题 难题”之二:霍奇(Hodge)猜想 难题”之三:庞加莱(Poincare)猜想 难题”之四:黎曼(Riemann)假设 难题”之五:杨-米尔斯(Yang-Mills)存在性和质量缺口 难题”之六:纳维叶-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性与光滑性 难题”之七:贝赫(Birch)和斯维讷通-戴尔(Swinnerton-Dyer)猜想 难题”之八:几何尺规作图问题 难题”之九:哥德巴赫猜想 难题”之十:四色猜想 美国麻州的克雷(Clay)数学研究所于2000年5月24日在巴黎法兰西学院宣布了一件被媒体炒得火热的大事:对七个“千僖年数学难题”的每一个悬赏一百万美元。以下是这七个难题的简单介绍。 “千僖难题”之一:P(多项式算法)问题对NP(非多项式算法)问题 在一个周六的晚上,你参加了一个盛大的晚会。由于感到局促不安,你想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。你的主人向你提议说,你一定认识那位正在甜点盘附近角落的女士罗丝。不费一秒钟,你就能向那里扫视,并且发现你的主人是正确的。然而,如果没有这样的暗示,你就必须环顾整个大厅,一个个地审视每一个人,看是否有你认识的人。生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时间花费要多得多。这是这种一般现象的一个例子。与此类似的是,如果某人告诉你,数13,717,421可以写成两个较小的数的乘积,你可能不知道是否应该相信他,但是如果他告诉你它可以因子分解为3607乘上3803,那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。不管我们编写程序是否灵巧,判定一个答案是可以很快利用内部知识来验证,还是没有这样的提示而需要花费大量时间来求解,被看作逻辑和计算机科学中最突出的问题之一。它是斯蒂文·考克(StephenCook)于1971年陈述的。 “千僖难题”之二:霍奇(Hodge)猜想 二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。基本想法是问在怎样的程度上,我们可以把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一起来形成。这种技巧是变得如此有用,使得它可以用许多不同的方式来推广;最终导至一些强有力的工具,使数学家在对他们研究中所遇到的形形色色的对象进行分类时取得巨大的进展。不幸的是,在这一推广中,程序的几何出发点变得模糊起来。在某种意义下,必须加上某些没有任何几何解释的部件。霍奇猜想断言,对于所谓射影代数簇这种特别完美的空间类型来说,称作霍奇闭链的部件实际上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。“千僖难题”之三:庞加莱(Poincare)猜想 如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。我们说,苹果表面是“单连通的”,而轮胎面不是。大约在一百年以前,庞加莱已经知道,二维球面本质上可由单连通性来刻画,他提出三维球面(四维空间中与原点有单位距离的点的全体)的对应问题。这个问题立即变得无比困难,从那时起,数学家们就在为此奋斗。 “千僖难题”之四:黎曼(Riemann)假设

大学物理实验报告答案大全(实验数据)

U 2 I 2 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律, R = U ,如测得 U 和 I 则可计算出 R 。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由 U = U max ? 1.5% ,得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V ; (2) 由 I = I max ? 1.5% ,得到 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ; (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ,求得 u R 1 = 9 ? 101 &, u R 2 = 1& ; (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ?10 3 &, R 2 = (44 ± 1)& 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理

近代物理实验_思考题答案

一、 夫兰克—赫兹实验 1解释曲线I p -V G2形成的原因 答;充汞的夫兰克-赫兹管,其阴极K 被灯丝H 加热,发射电子。电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量,并与汞原子碰撞,栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ,只有穿过栅极后仍有较大动能的电子,才能克服拒斥电场作用,到达板极形成板流A I 。 2实验中,取不同的减速电压V p 时,曲线I p -V G2应有何变化?为什么? 答;减速电压增大时,在相同的条件下到达极板的电子所需的动能就越大,一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了。总的来说到达极板的电子数减小,因此极板电流减小。 3实验中,取不同的灯丝电压V f 时,曲线I p -V G2应有何变化?为什么? 答;灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大,灯丝的温度升高,从而在其他参数不变得情况下,单位时间到达极板的电子数增加,从而极板电流增大。灯丝电压不能过高或过低。因为灯丝电压的高低,确定了阴极的工作温度,按照热电子发射的规律,影响阴极热电子的发射能力。灯丝电位低,阴极的发射电子的能力减小,使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少,从而使板极A 所检测到的电流减小,给检测带来困难,从而致使A GK I U -曲线的分辨率下降;灯丝电压高,按照上面的分析,灯丝电压的提高能提高电流的分辨率。但灯丝电压高, 致使阴极的热电子发射能力增加,同时电子的初速增大,引起逃逸电子增多,相邻峰、谷值的差值却减小了。 二、 塞曼效应 1、什么叫塞曼效应,磁场为何可使谱线分裂? 答;若光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线分裂成几条光谱线,分裂的谱线成分是偏振的,分裂的条数随能级的类别而不同。后人称此现象为塞曼效应。原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩。总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离 2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用? 答;略 3、如何判断F-P 标准具已调好? 答;实验时当眼睛上下左右移动时候,圆环无吞吐现象时说明F-P 标准具的两反射面平行了。 4、实验中如何观察和鉴别塞曼分裂谱线中的π成分和σ成分?如何观察和分辨σ成分中的左旋和右旋偏振光? 答;沿着磁场方向观测时,M ?=+1为右旋圆偏振光,M ?=-1时为左旋偏振光。在实验中,+σ成分经四分之一玻片后,当偏振片透振方向在一、三象限时才可观察到,因此为相位差为π2的线偏振光,所以+σ成分为右旋偏振光。同理可得-σ成分为左旋偏振光。 三、核磁共振 1、 什么叫核磁共振?

中国古代经典的历史战争故事

中国古代经典的历史战争故事 从古至今,随着时代的变迁,中国古代历史的改革离不开战争,其中有一些经典的历史战争事件流传至今。下面是为大家准备的中国古代历史战争故事,希望大家喜欢! 建安五年(200年),曹操和袁绍在官渡(今河南中牟东北)爆发了一场决定性大战。当时北方割据势力以袁绍最大,曹操次之,两大势力决战是势所必然的。袁绍有军队数十万,占地面积又大,但不得人心;曹操能用于对抗袁绍的军队仅三、四万,但比较得到百姓拥护,而且献帝在他手中,可以“挟天子以令诸侯”。 这年二月,袁绍遣谋士郭图、大将颜良直扑白马曹操所置东郡太守刘延,自己亲率大军驻屯黎阳。曹操采用声东击西的战略,引兵向延津,袁绍派兵增援。曹操见袁绍中计,立即亲率轻骑直趋白马,阵斩颜良,袁军大乱溃散。袁绍大怒,下令渡河追击曹操。在延津以南,曹操故意将辎重弃置路上,袁军纷纷抢夺。操乘机败袁军,诛袁军大将文丑。 曹操尽管在白马、延津取得局部胜利,但敌强我弱的态势仍未根本改变,于是决定诱敌深入,主动撤退到官渡,深沟高垒,固守阵地,以待有利时机。双方在官渡相持数月后,曹操出奇兵火烧乌巢,尽焚袁军粮草辎重,并趁机向袁军全力进攻,一举消灭袁军七万余,袁绍和儿子袁谭率亲兵八百余骑逃过黄河。此一战役,曹操以少胜多,歼

灭袁绍的主力,为统一北方奠定基础。 中国古代历史战争故事篇2:垓下之围汉四年(前203年)楚汉鸿沟划界后,项羽领兵东归,刘邦也欲西还。这时张良、陈平对汉王说:“汉有天下大半,诸侯皆附之。楚兵疲食尽,这正是天亡楚国之时。今若勿击,真所谓‘养虎遗患’。”刘邦听从。 汉五年,刘邦一面派使者联络各地诸侯王,约定共同灭楚,一面亲自率军追击项羽。十二月,项羽败逃至垓下(今安徽灵壁东南),已兵少食尽,而被汉军及诸侯兵重重围困,夜间又闻汉军四面皆唱楚歌,以为楚地已为汉军占领,不觉泣下,左右也皆泣。项羽于是乘黑夜率领壮士八百余人乘马突围。天明,汉军发觉,以五千骑追之。项羽渡淮时,跟随他的已只剩百余骑。至阴陵(今安徽和县北)迷道问路,被农民所骗,陷大泽中,为汉兵追及,项羽复向东逃,已只余二十八骑,自忖无法脱逃,与部下再战。最后,项羽败至乌江(今安徽和县东北)。乌江亭长备船岸边要送他过江。项羽笑道:“我与江东八千子弟渡江而西,今无一人能生还,我有何面目见江东父老!”遂下马步战,杀汉军数百,身被十余创,自刎身亡。 中国古代历史战争故事篇3:武王伐纣周文王在完成翦商大业前夕逝世,其子姬发继位,是为周武王。他即位后,继承乃父遗志,遵循既定的战略方针,并加紧予以落实:在孟津(今河南孟津东北)与诸侯结盟,向朝歌派遣间谍,准备伺机兴师。 当时,商纣王已感觉到周人对自己构成的严重威胁,决定对周用兵。然而这一拟定中的军事行动,却因东夷族的反叛而化为泡影。为

高中物理实验大全

高中物理实验大全——目录 中央电教馆推出的《高中物理实验大全》、《高中化学实验大全》、《高中生物实验大全》就是为了改变我国实验教学的现状而研发的一项科学研究成果。“大全”内容全面、科学、严谨,以满足高中教师对学生实验的要求。“大全”所展示的不是课本的简单再现,而是对实验重新“整合”、组合,适当“加深”和“拓宽”,并把实验能力与计算机技术相结合,从深层上揭示出实验的科学原理。 01.气垫导轨介绍 02.数字计时仪介绍 03用数字计时仪测气垫导轨上滑块的即时速度 04匀速直线运动及其速度 05测运变速直线运动的加速度 06电磁打点记时器 07用打点计时器演示匀速直线运动 08电火花打点计时器 09用打点计时器测匀加速直线运动的加速度 10初速度为零的匀加速直线运动的路程和时间的关系 11用牛顿管演示空气阻力很小时不同物体同事下落 12用悬挂法确定薄板的重心 13用大玻璃瓶演示玻璃微小形变 14用形变演示器演示形变产生弹力 15用激光镜面反射演示桌面微小形变 16静摩擦 17最大摩擦力 18验证滑动摩擦定律 19滑动摩擦 20滚动摩擦与滑动摩擦的比较 21力合成的平行四边形定则 22合力的大小于分力间夹角的关系 23力的分解 24三角衍架演示力的分解 25共点力的平衡条件 26力矩的平衡 27惯性(1) 28惯性(2) 29惯性(3) 30牛顿第一定律 31牛顿第二定律(1) 32牛顿第二定律(2) 33牛顿第三定律 34静摩擦力的相互性 35弹力的相互性 36作用力于反作用力的关系

37失重 38用测力计演示超重于失重 39用微小压强计演示超重于失重 40物体做曲线运动的条件 41曲线运动中速度的方向 42互成角度的两个直线运动的合成43平抛运动与自由落体运动的等时性44平抛运动与水平匀速运动的等时性45平抛运动的轨迹 46决定向心力大小的因素 47弹簧振子的振动 48简谐振动的图象 49阻尼振动的图象 50单摆的等时性 51单摆的振动周期与摆球的质量无关52单摆的周期与摆长有关 53用计时器研究单摆周期与摆长关系54受迫振动和共振(1) 55受迫振动和共振(2) 56用示波器观察发声物的振动 57物体的动能 58重力势能 59动能与重力势能的转化 60动能与弹性势能的转化 61动量守恒 62完全非弹性碰撞 63完全弹性碰撞(1) 64完全弹性碰撞(2) 65完全弹性碰撞(3) 66斜碰 67碰撞球(1) 68碰撞球(2) 69碰撞球(3) 70单摆小车 71反冲(1) 72反冲(2) 73反冲(3) 74气体的扩散 75液体的扩散速度与温度有关 76布朗运动 77布朗运动的成因 78分子间的相互作用力(1) 79分子间的相互作用力(2) 80压燃实验

近代物理实验总结

近代物理实验总结 通过这个学期的大学物理实验,我体会颇深。首先,我通过做实验了解了许多实验的基本原理和实验方法,学会了基本物理量的测量和不确定度的分析方法、基本实验仪器的使用等;其次,我已经学会了独立作实验的能力,大大提高了我的动手能力和思维能力以及基本操作与基本技能的训练,并且我也深深感受到做实验要具备科学的态度、认真态度和创造性的思维。下面就我所做的实验我作了一些总结。 一.核磁共振实验 核磁共振实验中为什么要求磁场大均匀度高的磁场?扫场线圈能否只放一个?对两个线圈的放置有什么要求?测量共振频率时交变磁场的幅度越小越好? 1, 核磁共振实验中为什么要求磁场大均匀度高的磁场? 要求磁场大是为了获得较大的核磁能级分裂。这样,根据波尔茨 曼,低能和高能的占据数(population)的“差值增大,信号增强。 均匀度高是为了提高resolution. 2. 扫场线圈能否只放一个?对两个线圈的放置有什么要求? 扫场线圈可以只放一个。若放两个,这两个线圈的放置要相互垂直, 且均垂直于外加磁场。 3. 测量共振频率时交变磁场的幅度越小越好? 不对。但是太大也不好(会有信号溢出)应该有合适的FID信号 二.密立根有实验 对油滴进行测量时,油滴有时会变模糊,为什么?如何避免测量过程丢失油滴?若油滴平很调节不好,对实验结果有何影响?为什么每测量一次tg都要对油滴进行一次平衡调节?为什么必须使油滴做匀速运动或静止?试验中如 何保证油滴在测量范围内做匀速运动? 1、油滴模糊原因有:目镜清洁不够导致局部模糊或者是油滴的平衡没 有调节好导致速度过快 为防止测量过程中丢失油滴,油滴的速度不要太大,尽可能比较小 一些,这样虽然比较费时间,但不会出现油滴模糊或者丢失现象 2、根据实验原理可知,如果油滴平衡没有调节好,则数据必然是错误 的,结果也是错误的。因为油滴的带电量计算公式要的是平衡时的 数据 因为油滴很微小,所以不同的油滴其大小和质量都有一些差异,导 致其粘滞力和重力都会变化,因此需要重新调节平衡才可以确保实 验是在平衡条件下进行的。

高中物理实验大全全-免费

考点预测 物理实验是高考的主要内容之一.《考试大纲》就高考物理实验共列出19个考点,其中力学8个、热学1个、电学8个、光学2个.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等,并且对实验误差问题提出了更明确的要求. 《考试大纲》中的实验与探究能力要求 二、实验题的主要特点 物理实验年年考,年年有变化.从近年的实验题来看,其显著特点体现在如下两个方面. (1)从简单的背诵实验转向分析、理解实验 实验原理是物理实验的灵魂.近年来,高考物理实验题既不是简单地回答“是什么”,也不是背诵“该怎样”,而是从物理实验情境中理解“为什么”,通过分析推理判断“确实是什么”,进而了解物理实验的每一个环节. (2)从既定的课本学生实验转向变化的创新实验 只有创新,试题才有魅力;也只有变化,才能永葆实验考核的活力.近年来,既定刻板的学生实验已经从高考物理实验题中淡出,取而代之的是学生尚未接触过的要通过解读物理原理的新颖实验(如应用性、设计性、专题性实验等).创新的实验题可以使能力考核真正落到实处. 要点归纳

1.等效法 等效法是科学研究中常用的一种思维方法.对一些复杂问题采用等效法,可将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理,常使问题的解决得以简化.因此,等效法也是物理实验中常用的方法.如在“验证力的平行四边形定则”的实验中,要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时,要与用两个互成角度的弹簧秤同时拉橡皮条时产生的效果相同——使结点到达同一位置O,即要在合力与两分力等效的条件下,才能找出它们之间合成与分解时所遵循的关系——平行四边形定则.又如在“验证动量守恒定律”的实验中,用小球的水平位移代替小球的水平速度;在“验证牛顿第二定律”的实验中,通过调节木板的倾斜度使重力的分力抵消摩擦力而等效于物体不受摩擦力作用.还有,电学实验中电流表的改装、用替换法测电阻等,都是等效法的应用. 2.转换法 将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于测量的物理量的方法称为转换法(间接测量法).转换法是物理实验常用的方法.如:弹簧测力计是把力的大小转换为弹簧的伸长量;打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动;电流表是利用电流 在磁场中受力,把电流转化为指针的偏转角;用单摆测定重力加速度g是通过公式T=2πL g

近代物理实验习题答案

《 近代物理实验》练习题参考答案一、填空 1、 核物理实验探测的主要对象是核衰变时所辐射的射线、射线和中子。因为这些粒子的尺度非常小,用最先进的电子显微镜也不能观察到,只能根据射线与物质相互作用产生的各种效应实现探测。 2、探测器的能量分辨率是指探测器对于能量很接近的辐射粒子加以区分的能力。用百分比表示的能量分辨率定义为: %峰位置的脉冲幅度宽度最大计数值一半处的全 1000V V R 。能量分辨率值越小,分辨能 力越强。 3、射线与物质相互作用时,其损失能量方式有两种,分别是电离和激发。其中激发的方式有三种,它们是光电效应、康普顿效应和电子对效应。 4、对于不同的原子,原子核的质量 不同而使得里德伯常量值发生变化。 5、汞的谱线的塞曼分裂是 反常塞曼效应。6、由于氢与氘的 能级有相同的规律性,故氢和氘的巴耳末公式的形式相同。 7、在塞曼效应实验中,观察纵向效应时放置 1/4波片的目的是将圆偏振光变为线偏振光 。8、射线探测器主要分“径迹型”和“信号型”两大类。径迹型探测器能给出粒子运动的轨迹,如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气

泡室、火花室等。这些探测器大多用于高能核物理实验。信号型探测器则当一个辐射粒子到达时给出一个信号。根据工作原理的不同又可以分成气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器三种,这是我们在低能核物理实验中最常用的探测器。 9、测定氢、氘谱线波长时,是把氢、氘光谱与铁光谱拍摄到同一光谱底 片上,利用 线性插值法来进行测量。 10、在强磁场中,光谱的分裂是由于能级的分裂引起的。 11、原子光谱是线状光谱。 12、原子的不同能级的总角动量量子数J不同,分裂的子能级的数量也不同。 13、盖革-弥勒计数管按其所充猝灭气体的性质,可以分为①有机管和 ②卤素管两大类。坪特性是评价盖革-弥勒计数管的重要特性指标。包 括起始电压、坪长、坪斜等。一只好的计数管,其坪长不能过短,对于 ③有机管,其坪长不能低于150伏,对于④卤素管,其坪长不能低于50伏。坪斜应在⑤每伏___以下。计数管工作时工作点应选在坪区的⑥左 1/3-1/2__处。 14、由于光栅摄谱仪的色散接近线性,所以可以使用线性插值法测量光谱线波长。 15、必须把光源放在足够强磁场中,才能产生塞曼分裂。 二、简答题 1.如何区分盖革-弥勒计数管的正负极?

中考物理实验题大全(精华版)

中考物理实验题大全(精华版) 1.在“验证凸透镜成像规律”的实验中,实验前应先观察并记下凸透镜的.实验时,当固定好凸透镜的位置并调整物距,使它大于透镜的二倍焦距后,要移动找像.当发现所成的像比较小时,为了获得较大的像,在不改变透镜位置的情况下,可以进行的操作是:. 2.如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置. (1)点燃蜡烛后,首先调节、凸透镜、光屏三者的中心在同一亮度. (2)如图所示,烛焰恰好在光屏上成倒立、等大、清晰的像,则该凸透镜的焦距是cm. (3)改变蜡烛的位置,使其位于5cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、的实像(填“放大”、“等大”或“缩小”).照相机的镜头相当于一个.若在照毕业像时,要使照片上同学们的像再大一些,摄像师应将照相机的镜头向(填“靠近”或“远离”)同学们 的方向调节. 3.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中: (1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.由图可知,凸透镜对光具有作用,该凸透镜的焦距是cm. (2)把烛焰放在距凸透镜25cm处时(如同乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、的实像(填写像的性质);(填投影仪放大镜、照相机)就是利用这一成像规律工作的.如果将蜡烛在乙图的基础上靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动. 4.如图1是探究平面镜成像特点的实验装置图.小鹭将一块玻璃板竖直架在一把刻度尺的上面,并保持玻璃板与刻度尺垂直.再取两根完全相同的蜡烛A和B分别竖直放置在玻璃板两侧的刻度尺上,点燃蜡烛A,进行观察和调整. (1)选用两根完全相同的蜡烛是为了比较像与物的关系. (2)小鹭想探究平面镜所成的像是实像还是虚像,若蜡烛A与玻璃板的位置如图2所示,则光屏应

南京大学近代物理实验2017版

南京大学近代物理实验2017版 篇一:南京大学-法拉第效应 法拉第效应 (南京大学物理学院江苏南京 210000) 摘要:平面偏振光穿过介质时,如果在介质中沿光的传播方向加上一个磁场,就会观察到光经过样品后光的振动面转过一个角度,也就是磁场使介质具有了旋光性,这种现象称为法拉第效应。本实验通过测量不同磁场下的法拉第转角,计算出介质的费尔德常数。 关键词:法拉第效应;法拉第转角;费尔德常数;旋光性 一、实验目的 1.了解法拉第效应的经典理论。 2.初步掌握进行磁光测量的方法。 二、实验原理 1.法拉第效应 实验表明,偏振面的磁致偏转可以这样定量描述:当磁场不是很强时,振动面旋转的角度θF与光波在介质中走过的路程l及介质中的磁感应强度在光的传播方向上的分量BH成正比,这个规律又叫法拉第_费尔得定律。 (1) 比例系数V由物质和工作波长决定,表征着物质的磁光特性,这个系数称为费尔得(Verdet)常数,它与光频和温度有关。几乎所有的

物质(包括气体液体固体)都有法拉第效应,但一般都很不显著。不同物质的振动面旋转的方向可能不同。一般规定:旋转方向与产生磁场的螺线管中电流方向一致的,叫正旋(V>0),反之叫负旋(V篇二:法拉第效应南京大学 法拉第效应 引言 1845年,英国科学家法拉第在探究电磁现象和光学现象之间的关系时发现:当一束平面偏振光穿过介质时,如果在介质中沿光的传播方向加上一个磁场,就会观察到光经过样品后光的振动面转过一个角度,也即磁场使介质居于了旋光性,这种现象后来就称为法拉第效应。 法拉第效应有许多方面的应用,它可以作为物质结构研究的手段,如根据结构不同的碳氢化合物其法拉第效应的表现不同来分析碳氢化合物导体物理的研究中,它可以用来测量载流子得得有效质量、迁移率和提供能带结构的信息;在激光技术中,利用法拉第效应的特性,制成了光波隔离、光频环形器、调制器等;在磁学测量方面,可以利用法拉第效应测量脉冲磁场。 实验原理 1.法拉第效应 实验表明,偏振面的磁致偏转可以这样定量描述:当磁场不是很强时,振动面旋转的角度θF与光波在介质中走过的路程l及磁感应强度在光的传播方向上的分量BH成正比,这个规律又叫法拉第—费

中学物理实验研究

专题一、自制教具 定义:不是由工厂生产的,是由教师实验员和学生自己制作的用于教学的仪器用具。 意义: 1.科学家的优良传统。 2.培养学生的动手能力和科学创新能力。 3.符合我国科学探究教学的基本理念。 4.自制教具具有超前性、领先性。 制作原则: 1.经济性。我们要求自制的教具少花钱或不花钱,这样教具成本低,只要能达到演示效 果就行。所以,我们提倡“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,利用生活中常见的易拉罐、废笔竿等制作教具。自制教具取材于生活周围,可以加深学生对物理、技术、社会相互关系的认识,还可以培养学生的环保意识。 2.启发性。制作的教具应该有丰富的物理学思想,有利于启迪学生的思维,有利于培养 学生的创造能力。我们反对重要物理原理无法展现的教具。这样的教具,学生看了实验一无所知,一无所获。我们提倡让学生看淸所需要演示的物理现象,启发学生思考,并最终完成知识构建。比如笔者设计的“斜面受力随倾角变化演示仪”用锯片形变显示斜面受力,学生很容易理解其工作原理,看清物理现象,具有较强的启发性。 3.可靠性。我们要求自制的教具能坚固耐用、不易损坏、安全可靠、工作稳定。我们 做的教具并不是只做一次实验就不要了,也不是只求偶尔成功一次。如笔者制作的静电跳球实验,不但能在干燥的环境下实验,还能在潮湿的环境中实验,这样的教具重复性能好,更值得推广 4.直观性。教具是演示物理现象给全班同学观察的,不是一个人拿在手里的袖珍玩具。 所以自制教具尺寸应该尽可能大一点。用八个字可以概括“尺寸够大,简单明了”。 另外,我们还可以将教具制作的非常精美、新奇,这样可以充分调动学生的兴趣。比如:我们可以在静电滚筒上面贴上各种漂亮的图片(如奔腾的骏马》,使得观赏效果更佳,学生参与热情更浓。 5.完整性。自制教具演示的物理原理应该清晰明了,让学生完成完整的知识构建。我们 设计的教具要尽量展示方法、展示原理、展示过程。比如:在避雷针原理实验中,笔者创造性地用三个自制的静电计与“云层”(一个电极)相连,通过静电诖张角的变花演示尖端放电过程中“云层”电量的变化。这样,学生对尖端放电过程就有了比较全面、深入、完整的了解。 基本要求:

中国古代四大经典战役

中国古代四大经典战役 在历史的长河中,总有那么一群人,他们虽然手无缚鸡之力,文弱小书生,却行逆天改名之事。当然在他们一生当中,这种事只出现一两次,可如果没有他们,历史的车轮可能就驶向另一个方向了。以下是为你整理的中国古代四大经典战役,希望能帮到你。 中国古代四大经典战役 一、赤壁之战 这可能是历史上最为著名的以弱胜强的经典战役。曹操一方兵力号称80万,实际40万,战将千员,谋臣无数,艨艟舰船数百。反观蜀吴联军,兵力5万,战船数十,只有长江天险一大优势。 从纸面上的数据,很明显,这不是一个档次的级别,相当于lol 的王者去单挑青铜。曹操当时或许在想,我就是让士兵每人吐口唾沫,也把你这江东小儿淹死。 可现实却给曹操狠狠一个大嘴巴子。曹操几十万大军铁索连舟,被公瑾一把火烧了个干净,只剩到几千人马败逃回许昌。周瑜也一战成名,跻身三国一流人物之列,文武双全! 东坡先生一首《念奴娇》生无限向往之情:羽扇纶巾,谈笑间,强撸灰飞烟灭! 二、淝水之战 苻坚建立的前秦,在经过各种武力或政治兼并后,苻坚终于在淮

河以北建立起一个统一的政权,然而他的统治还未稳固,便急不可耐的带领刚刚东拼西凑的几十万大军南下,号称百万,准备席卷南朝,一统天下。 中国古代的军事家大都有两个特点,一、大手笔,出兵动辄就是几十上百万,要知道欧洲人打仗都是几万几千而已;二、吹牛逼,十万非要说二十万,二十万要说五十万。但是呢,牛逼吹过头的往往要遭雷劈。 苻坚也是一样,双方对峙淝水两岸,此时南朝正值东晋时期,建康朝野一片惊慌,战降不一。信息不对称导致的吓破胆。其中有个人就不信邪了,他就是谢安,作为有着诗酒风流宰相第一人之称的东晋宰相,此时不但是乌衣巷也是南朝上下唯一的精神支柱,为了表示决心,他委任自己的心弟弟谢石为最高统帅,侄儿谢玄辅之。 纸面上,苻坚是占了绝对优势,可是要知道,这种拼凑的杂牌军,表面上看着强大,实际上是中看不中用,万强中干。 于是,谢玄率8万北府兵,暗渡淝水,得朱序暗中策应,在前秦后军大叫“秦军败了、秦军败了”。好吧,古人都知道舆论的重要性。谢玄率兵猛攻,秦军兵败如山倒,只得燕慕容垂三万兵马逃出生天。 三、采石矶之战 金主完颜亮亲自率17万大军,起兵伐宋。此时宋朝上下人人自危,江岸防线节节败退,生活太好了,都怕死,负责江防的建康都统制更是不战而退,虽坐拥长江天堑,眼看就要国破家亡了。 此时的金主完颜亮可谓是意气风发,面对纷纷而降的南宋城池,

物理历史上的十大经典实验

物理历史上的十大经典实验 2002 年,美国两位学者在全美物理学家中做了一次调查,请他们提名有史以来最出色的十大物理实验,其中多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是十大经典物理实验的核心是他们都抓住了物理学家眼中最美丽的科学之魂:由简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念。十大经典物理实验犹如十座历史丰碑,扫开人们长久的困惑和含糊,开辟了对自然界的崭新认识。从十大经典物理实验评选本身,我们也能清楚地看出2000 年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。 排名第一:托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验 在20世纪初的一段时间中,人们逐渐发现了微观客体(光子、电子、质子、中子等)既有波动性,又有粒子性,即所谓的“波粒二象性”。“波动”和“粒子”都是经典物理学中从宏观世界里获得的概念,与我们的直观经验较为相符。然而,微观客体的行为与人们的日常经验毕竟相差很远。如何按照现代量子物理学的观点去准确认识、理解微观世界本身的规律,电子双缝干涉实验为一典型实例。 杨氏的双缝干涉实验是经典的波动光学实验,玻尔和爱因斯坦试图以电子束代替光束来做双缝干涉实验,以此来讨论量子物理学中的基本原理。可是,由于技术的原因,当时它只是一个思想实验。直到1961 年,约恩?孙制作出长为50mm、宽为0.3mm、缝间距为1mm 的双缝,并把一束电子加速到50keV,然后让它们通过双缝。当电子撞击荧光屏时显示了可见的图样,并可用照相机记录图样结果。电子双缝干涉实验的图样与光的双缝干涉实验结果的类似性给人们留下了深刻的印象,这是电子具有波动性的一个实证。更有甚者,实验中即使电子是一个个地发射,仍有相同的干涉图样。但是,当我们试图决定电子究竟是通

初中物理实验方法大全

初中物理实验方法大全 一.控制变量法1 研究蒸发快慢与液体温度.液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。 2 研究弦乐器的音调与弦的松紧.长短和粗细的关系。 3 研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。 4 研究液体的压强与液体密度和深度的关系。 5 研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。 6 研究物体的动能与质量和速度的关系。 7 研究物体的势能与质量和高度的关系。 8 研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。 9 研究导体中电流与导体两端电压.导体电阻的关系。 10研究电流产生的热量与导体中电流.电阻和通电时间的关系。 11研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。 二.图像法1 用温度时间图像理解融化.凝固.沸腾现象。 2 电流.电压.图像理解欧姆定律I=U/R.电功率 P=UI 3 正比.反比函数图象巩固密度ρ=m/V.重力G=mg.速度v=s/t.杠杆平衡F1L1=F2L2 压强p=F/S p=ρgh 浮力F=ρ液gV排.功.热量 Q=cm(t2-t1)等公式。 三.转换法的应用1 利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。

2 用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。 3 测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。 4 通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。 5 判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。 6 磁场看不见.摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。 7 判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。 8 研究电阻与电热的关系时,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较,可通过转换为可看见的现象(气体的膨胀.火柴的点燃等的不同)来推导出那个电阻放热多。 四.实验推理法1 研究真空中能否传声。 2 研究阻力对运动的影响。 3 “在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。 五.等效替代法1 在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻,反之亦可;如等效电路.串并联电路的等效电阻,都利用了等效的思维方法。 2 在研究平面镜成像实验中用两根完全相同的蜡烛其中一根等效另一根的像。 3 用加热时间来替代物体吸收的热量。

相关主题