近代物理学的奠基人及革命者1.ppt

专题七 近代以来科学技术的辉煌;导语分析;? 本专题内容重点讲述人类在物理学领域对自然运动变化规律的探索、在生命科学领域对生命起源的探索、在应用自然力量改造人类生产生活方面的重大事件、重要现象及相关人物，讲述了人类认识由低级向高级发展的历程，从科学技术层面了解人类社会发展的基本特征。? 涉及的主要理论问题：科学技术创新与尊重权威的关系、科学与哲学和宗教的关系、科学技术是生产力以及科学改变人类的命运等。?;科学勃兴 进展辉煌;近代物理学的奠基人和革命者;课标要求;一、牛顿经典力学体系的建立;1、经典力学的重要奠基者─伽利略的贡献: ①发现自由落体定律，为经典力学的建立奠定了基础。 ②发明天文望远镜发现许多星体，证明了哥白尼“日心说”的正确性(属于天文学成就)。 ③开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，标志着物理学的真正开端，被誉为“近代科学之父”。;亚里士多德;1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体落地下的速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。;哥白尼提出太阳中心说从根本上 动摇了宗教神学的理论基础 ;伽利略用望远镜观测到的太阳黑子记录;2、经典力学的建立者──牛 顿 ①建立的标志是牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律。 ②1687年 《自然哲学的数学原理》一书总结了牛顿力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果，标志着经典力学的成熟。 ③经典力学的建立，凝聚着许多科学家的心血，牛顿（微积分的创立者之一）则是其中的集大成者，故经典力学又称牛顿力学。;　　三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。 ——《大国崛起》解说词;1666年秋天的一个傍晚，牛顿坐在花园的苹果树下， 正在考虑一个运动的问题。忽然一只熟透的苹果掉了下来， 正好落在牛顿的前面。这只苹果引起了牛顿的注意。 他想，苹果为什么不向天上飞，也不向前后左右落， 而偏偏垂直地落到地面上呢？肯定是地球在吸引它。 既然地球能吸引离地面这么高的苹果树上的苹果， 那它也肯定在吸引着月亮。经过研究、演算和论证， 牛顿发现了万有引力定律。 ——引自《科学简史》;惯性定律;牛顿经典力学的显著特征： 一是注重实验，二是它的数学化。;　　我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海 —牛顿临终遗言 ; “巨人肩上的思索” 牛顿曾谦逊地说：“如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。” ; ①牛顿力学三定律构成了近代力学体系的基础，成为近代物理学的重要支柱。 ②牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。 ③使力学和天文学在理论上达到完备的程度,并得到应用和验证。 ④使科学摆脱神学束缚,19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体系纷纷建立.成为近代科学形成标志。;英国著名诗人亚历山大·波普曾写过一首赞美牛顿的诗： 　　自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。 　　上帝说：“让牛顿去吧！” 　　于是，一切成为光明。 ;探究;哈雷慧星轨道的推算;海王星和冥王星的发现;根据万有引力定律准确算出 了地球的平均 密度和扁平率； 解释潮汐的成因； 发现海王星。;近代科学迅猛发展的原因？ ;19世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，有的物理学家表示：“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。” ;1、量子理论；;二、现代物理学理论;量子力学的创立者;量子论确实深奥难懂，甚至连量子论奠基人之一的玻尔都说：“如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。”;1905年解释光电效应，得出光具有波粒二象性的结论;物质波理论的创立者;德布罗意的新理论，开始时并没有受到物理学界的重视。因为他的思想是如此新颖，如此大胆，以致于像普郎克、洛仑兹这些人都很难相信它的正确性。即使他的导师朗之万，虽然认为他的想法有很大的独创性，但也认为他的想象过分大胆，几近荒谬。不过他又想到，玻尔的理论开始时也曾被认为是极其荒谬的，说不定德布罗意的想法中包含了一些重要的东西。于是朗之万还是把德布罗意的论文副本寄给了爱因斯坦，请他提出看法。素来喜欢物理学上的对称性的爱因斯坦，一下子就看出了德布罗意的理论正是揭示了光子和物质粒子之间的这种对称性，立即意识到德布罗意思想的深远意义，并且