《现代科学革命》4(岳麓版必修3).ppt

第25课 现代科学革命;学习目标 1、现代物理学的两大支柱理论——相对论、 量子论出现的历史背景； 2、相对论的提出、主要内容及意义； 3、 量子论的提出、主要内容及意义； 4、通过对相对论、量子论出现过程的学习，培养敢于怀疑、勇于创新的精神。 ;——从经典力学到相对论和量子论;一、经典物理学的危机;二、爱因斯坦与相对论;二、爱因斯坦与相对论;相对论的两个基本原理: 相对性原理和光速不变原理 狭义相对论和广义相对论统称相对论。 如何理解相对论？ ;这就提醒人们甚至要敢于怀疑常识，勇于创新，因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律都有可能是不科学的。;3、相对论的意义： （1）解决了经典物理学的危机，创造了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学的应用的领域；也使人们对自然规律的探索从普通世界深入到广阔的宏观宇宙空间。 （2）打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证看待世界的途径。 ;相对论构成了现代物理学的两大支柱之一.那么,现代物理学的另一个支柱又是什么呢?;二、量子理论中的微观世界;加热到不同温度的物体发出不同颜色的光; 普朗克提出了量子理论假说后，因为思想僵化，不但不敢相信自己的理论，反而把自己提出的理论收回去：1900年，43岁的普朗克发表了他划时代的革命性的量子假说。但是他“想方设法要把作用量子纳入古典理论中去，然而终归徒劳。”这些徒劳无益的做法持续了许多年，花费了他不少心血。这种迷惘的来源诚如海森堡所指出的那样：“普朗克由于在整个世界观上是保守的，他根本就不喜欢这个结果……”; 量子假说最先由德国物理学家普朗克于1900年提出。他认为，物质的辐射能不是连续的，而是以最小的、不可再分的能量单位即能量量子的整数倍跳跃式地变化的。 随后英国物理学家卢瑟福和丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，证实原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成。电子在不同轨道上围绕着原子核运动，当电子从外层轨道跳到内层轨道时就放出相应波长的电磁波。玻尔在此基础上创立了原子结构的理论。 爱因斯坦利用原子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。; 量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。基于量子规律的新技术深深地改变了人类的生活，包括激光技术和电子计算机的出现；在量子论的基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子核物理等科学的发展，人类从此进入了核能时代。;量子论和相对论是现代物理学的两大支柱。 想一想: 量子理论和相对论的提出有什么共同点?;科学的革命;1、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大 革命，主要是因为 ①否定了经典力学的绝对时空观 ②揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性 ③打破了经典力学体系的局限性 ④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界 A ①②③ B ②③④ C ①③④ D ①②④ 2、 现代物理学的基础是 A、牛顿力学 B、相对论 C、量子假说 D、量子理论、相对论;3、下列表述不正确的是 A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础 B、经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象 C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的 D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步 4、海王星的发现是根据 A、哥白尼日心说的推算 B、牛顿理论的推测 C、法拉第演说计算 D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示 ;2）物理学的新发现：X射线、放射性和电子的发现，这三大发现都无法用经典物理学来解析，与经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾，揭示了经典物理学的局限性。;当德国著名的 物理学家普朗克年轻时向他的老师求教，是选择音乐还是物理学作为自己终身的职业时，得到的答复是：“物理学基本是一门已经完成了的科学，因此，对于物理学的研究实际上是不会有多大成果的。” 当时许多物理学家认为：物理学的大厦已经 落成，人类对自然界的认识已经到了尽头。 ; 经典物理学是指以牛顿力学为代表的运动三大定律和万有引力定律,及在此基础上建立的理论体系。; 经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物质为研究对象的，在这里，时间和空间被认为是绝对的，是与物质运动无关的因素。 因此，一旦物理学研究的这种基础发生变化，如所研究的物质是以光速或接近光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确。