物理学引论0997-精选课件(设计).ppt

物理学引论 ;*;*;/ ;思考题： 1， 如何测量地球的半径？ 2，如何测量月球的半径？;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*; 19世纪末的三大发现;Here is an interview that Rontgen accorded to a journalist: J: What did you think? R: I did not think, I investigated. J: What is it? R: I don’t know.; 19世纪末的三大发现; 19世纪末的三大发现;Ernest Rutherford;*;*;*;*;1900年, 普朗克提出黑体辐射公式, 量子论诞生. (普朗克, M. Planck, 1858-1947, 德国物理学家, 1919年获1918年诺 贝尔物理奖.);M. Planck;1902年, 勒纳德得到光电效应的基本规律, 发现 电子的最大速度与光强无关. (勒纳德, P. Lenard, 1862-1947, 德国物理学家, 1905年因对阴极射线的研究获诺贝尔物理奖) 1902年, 吉布斯创立统计系综理论. (J. W. Gibbs, 美国物理学家);1905年, 爱因斯坦发表了三篇重要论文. 1, 关于布朗运动的论文. 2, 关于光电效应的论文, 提出光量子概念. 3, 关于运动媒质的电动力学, 提出狭义相对论. (爱因斯坦, A. Einstein, 1879-1955, 德国物理学家, 1922年因光电效 应理论获诺贝尔物理奖.) 1915年, 爱因斯坦建立了广义相对论.;;1909年， 卢瑟福，盖革和马斯顿测量了alpha粒子在金箔上的散射，这一实验最终导致了卢瑟福在1911年提出了原子的有核行星模型。这个模型认为原子是由非常小的原子核和绕核运动的电子构成， 原子核的尺度在 10-15M的数量级，但几乎贡献了原子的所有质量。这个模型一提出来就遇到了严重的困难，根据电磁理论，加速运动的电子将辐射能量，并将在10-9s的时间内下落到原子核上面，从而原子完全不可能稳定存在，这与实际情况完全相反。; Hans Wilhelm Geiger;1913年玻尔利用量子概念，对卢瑟福的原子模型给出了两个限制，建立了一个氢原子的理论，解决了原子的稳定性问题。 而且成功地解释了氢原子的几个光谱线系。;1924年， 德布罗意 Louis de Broglie(1892–1987)提出了波粒二像性的概念; 1925年，泡利提出了不相容原理，薛定谔为物质波建立了波动方程并求解了氢原子问题，自动给出了玻尔的原???理论，与此同时，波恩，海森堡，约旦等人建立了矩阵力学; 其后，海森堡Werner Heisenberg (1901–76) 在 1927年建立了不确定关系。;*;1928年，狄拉克 Paul A. M. Dirac (1902–84)把波动方程推广到相对论情形，建立了以他的名字命名的相对论波动方程 。;费米在1933-1934年建立了beta衰变的理论和弱相互作用理论，1935年，汤川秀树建立了强相互作用的理论。;1957年，李政道和杨振宁分析了大量的弱相互作用过程的数据，提出了弱相互作用下宇称不守恒的预言并建议了实验检验办法，吴健雄等很快就在实验上证实了李杨的理论。当基本粒子的数目急剧增加时，建立更基本的模型的需求被提了出来。1964年，盖尔曼 建立了基本粒子的夸克模型，经过几代人的努力最终建立了标准模型。;李政道 教授;袁家骝教授和吴健雄教授;标准模型是目前关于物质最基本性质的基本理论，这个模型的大多数预言都得到了实验的验证。下面我们简单的介绍一下标准模型 。;强相互作用的媒介粒子是胶子，由量子色动力学描述；弱相互作用的媒介粒子称为中间波色子，而电磁相互作用的媒介粒子是光子。;QED是在1942年到1948年期间由 费曼 Richard Feynman (1918–1988)， 朝勇振一郎 Sin-Itiro Tomonaga (1906–79)， 薛温格 Julian Schwinger (1918–1994) 等人分别建立起来的， 戴森 Freeman Dyson (1923– ) 证