现代科技导论第二章.ppt

12世纪末指南针传入欧洲。 1650年德国物理学家格里凯发明一台能产生大量电荷的摩擦起电机。 1745年荷兰莱顿大学的马森布罗克发明可以收集电荷的莱顿瓶。 美国物理学家富兰克林把电分为“正电”和“负电”。风筝实验表明天上的电与地上的电相同。发明了避雷针。 1785年法国物理学家库仑由实验得到库仑定律。德国物理学高斯在此基础上推导出高斯定理。 1800年意大利物理学家伏打发明了电池。由此静电研究深入到动电的研究。 1826年德国物理学家欧姆发现欧姆定律，推动了电学的发展。 1840年英国物理学家焦耳发现了电流的热效应定律，即焦耳-楞次定律。 上述研究尽管取得巨大成就，但是对电和磁的研究依然是独立的，电与磁之间没有联系。 1）、奥斯托发现电流的磁效应 I 1820年丹麦物理学家奥斯托（1787-1851）发现电流的磁效应。磁场对电流有作用力。 S N I 1820年法国物理学家毕奥（1774-1862）和萨伐尔（1791-1841）发现了毕奥—萨伐尔定律。计算电流产生的磁场。 法国物理学家安培（1775-1836）在1822-1826年间对电流磁效应的研究，发现载流导线间的有相互作用。 安培定律反映了磁场对电流元的作用力的大小和方向。 1831年英国物理学家法拉第经过10年的努力，发现电磁感应定律。 2）、法拉第发现电磁感应 法拉第（Michael Faraday, 1791-1867），伟大的英国物理学家和化学家.他创造性地提出场的思想，磁场这一名称是法拉第最早引入的.他是电磁理论的创始人之一，于1831年发现电磁感应现象，后又相继发现电解定律，物质的抗磁性和顺磁性，以及光的偏振面在磁场中的旋转. 闭合的导线回路中所 出现的感应电流，总是使 它自己所激发的磁场反抗 任何引发电磁感应的原因 （反抗相对运动、磁场变 化或线圈变形等）. N S 电磁感应定律： 电磁感应定律是交流发电机的理论基础。 1833年德国物理学家楞次（1804-1865）发现楞次定律。 N S N S 用楞次定律判断感应电流方向 法拉第于1837年提出“场”的概念，认为运动电荷与磁体之间是通过磁场产生的相互作用。磁场是物质。并把电场和磁场用电场线和磁场线表示。 I S N I 认为电场与磁场能够相互影响，这些思想对电磁理论的发展、统一的电磁理论起到重要的指导作用。 麦克斯韦（1831-1897）英国物理学家，经典电磁理论的奠基人，气体动理论创始人之一。他提出了有旋场和位移电流的概念，建立了经典电磁理论 ,并预言了以光速传播的电磁波的存在 .在气体动理论方面 ,他还提出了气体分子按速率分布的统计规律。 3）、麦克斯韦创立经典电磁学理论 * 第二章 19 世纪科学成就与 辩证自然观的形成 16～18 世纪自然科学的主要成果是牛顿力学体系的建立，并在牛顿力学思想、方法上去认识其它的学科和领域，使得数学、物理学、化学和生物学等学科的发展。 1、数学领域有三项重大发明 1）、笛卡尔和费尔马创立了解析几何 2）、耐普尔发明了对数 3）、牛顿和莱布尼兹创立了微积分 在创立微积分前，在 17 世纪数学面临四个急需解决的问题： 1）质点运动学两类基本问题 求导 求导 积分 积分 (1)由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的速度和加速度； (2)已知质点的加速度以及初始速度和初始位置，可求质点速度及其运动方程。 2、物理学 2）怎样求曲线的斜率 3）怎样求函数的最大值和最小值 4）如何求曲线所围成的面积、曲面所围成的体积 除力学外热学、电学、磁学、光学也得到相应的发展。 热质说 库仑定理 高斯定理 电流 磁体间相互作用 光的折射、干涉、衍射等 3、化学 化学在 17 世纪后半叶到 18 世纪末取得重要成果是： 1）、提出了化学元素的科学概念，批判了练金术； 2）、建立了科学的氧化燃烧理论，批判了燃素说。 4、生物学 如维萨里和哈维创立的血液循环学；细胞的发现；对生命的早期研究和探索等。 一、天体演化与地球演化 英国天文学家赫歇耳（1738-1822年） 1、银河系、天王星和海王星等的发现 德国哲学家康德（1724-1804年） 赫歇耳1781年发现天王星；1783年发现银河系。太阳在银河系中离银河系中心不远处的位置上。 太阳、恒星都在运动。 1846年德国天文台台长加勒（1812-1901年）发现海王星。 2、太阳系的起源和演化 德国哲学家康德1755年首次提出了太阳系起源于原始星云的假说。