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物理学史和物理学方法论 复习要点 亚里士多德关于万物组成的理论。 天文学方面：他认为天体永远围绕地球这一宇宙中心作匀速圆周运动；组成地上物体的四种基本元素（水、火、气、土）都“趋向于自己特有的空间”，天体由第五种元素“以太”构成。被称为“星子之王”的第谷·布拉赫在天体观测方面获得不少成就，死后留下20多年的观测资料和一份精密星表。他的助手开普勒利用了这些观测资料和星表，进行新星表编制。然而工作伊始便遇到了困难，按照正圆轨道来编制火星运行表一直行不通，火星这个“狡猾家伙”总不听指挥，老爱越轨。经过一次次分析计算，开普勒发现，如果火星轨道不是正圆，而是椭圆，那么矛盾不就烟消云散了吗。经过长期细致而复杂计算以后，他终于发现：行星在通过太阳的平面内沿椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上。这就是行星运动第一定律，又叫“轨道定律”。 　　当开普勒继续研究时，“诡谲多端”的火星又将他骗了。原来，开普勒和前人都把行星运动当作等速来研究的。他按照这一方法苦苦计算了1年，却仍得不到结果。后来他发现，在椭圆轨道上运行的行星速度不是常数，而是在相等时间内，行星与太阳的联线所扫过的面积相等。这就是行星运动第二定律，又叫“面积定律”。 开普勒又经过9年努力，找到了行星运动第三定律：太阳系内所有行星公转周期的平方同行星轨道半长径的立方之比为一常数，这一定律也叫“调和定律”。“运动的变化正比于外力，变化的方向沿外力作用的直线方向” 库仑是法国工程师和物理学家。1785年,库仑用扭称实验测量两电荷之间的作用力与两电荷之间距离的关系。他通过实验得出:“两个带有同种类型电荷的小球之间的排斥力与这两球中心之间的距离平方成反比。”同年，他在《电力定律》的论文中介绍了他的实验装置，测试经过和实验结果。　　库仑定律是库仑受到牛顿万有引力的启发下提出的,通过观察公式我们可以发现它们惊人的相似,它们的本质是否就相同呢?我们把自然界的力分为四种,从大到小依次为强核力,库仑力,万有引力,弱核力.目前已经把核力和库仑力统一了,和万有引力却没有,这也是科学家们致力研究的一个问题,称为大统一论.库仑受到卡文迪许实验的启示,设计了实验计算出了静电常量K的值,使之有了应用价值.两实验都运用了等效放大的原理.实际上我们可以这样理解.公式中库仑力之所以与r的2成反比是因为是因为电磁波或电磁场辐射出去以球面的形式向外扩散，球面与半径的平方成正比，自然单位面积上的辐射程度与半径的平方成反比.X射线。 玻尔的氢原子理论及其提出过程。 玻尔氢原子理论三条假设： 1)定态假设：原子中电子的轨道不是任意的，只能取分立的几个，在以上轨道运动的电子不辐射电磁波，原子处于相应的定态。 2)跃迁假设：原子中的电子从一定态跃迁到另一定态，若相应的能量EnEk，则原子将放出一个光子， 其频率： 3）角动量量子化：如果电子绕核转的是圆轨道的话，它的角动量也应是量子化的，即 由定态跃迁原理通过运用经典力学的计算和引入量子条件，玻尔推出了原子的玻尔半径大小a，并得到了定态能量En。 将定态能量代入跃迁公式，即得氢光谱规律公式： 从而使氢光谱的谱线规律很自然的得到解释。 提出过程: 汉森的拜访：1912年7月回到哥本哈根，1913年初，玻尔的好友、光谱学家汉森(H.M.Hansen)在拜访玻尔时问到原子结构和光谱学中的谱线有什么关系？并向玻尔详细介绍了巴尔末的发现，以及谁也无法对巴尔末公式作出解释。 斯塔克的启示：1913年2月玻尔注意到德国物理学家斯塔克(J.Stark)在《原子动力学原理》一书中的一段话：“一个光谱的全部谱线是由单独一个电子造成的，是在这个电子从一个（几乎）完全分离的状态逐次向势能最小的状态跃迁过程中辐射出来的。”他将这一电子跃迁思想和光谱线联系到一起，这样，玻尔突然领悟到，他可以用这一理论解释巴尔末公式了。玻尔曾说过：“我一看到巴尔末公式，整个情形就一下子弄清楚了。” 跃迁理论的提出：1913年3月、6月、9月，分别写出了《原子构造和分子构造（1）（2）（3）》三篇论文（人称“三部曲”），提出了定态跃迁的原子模型。 光的波粒二象性的早期实验证实。 (1)杨氏双缝干涉实验，光衍射实验证明了光具有波动性。(2)1905年，赫兹发现的光电效应证明了光的粒子性。 波粒二象性（wave-particle duality）是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。在量子力学里，微观粒子有时会显示出波动性（这时粒子性较不显著），有时又会显示出粒子性（这时波动性较不显著），在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。这种量子行为称为波粒二象性，是微观粒子的基本属性之一。1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双