物理学发展史.pdf

《物理学发展史.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理学发展史.pdf（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、物理学发展史 公元 1638 年，意大利科学家伽利略的两种新科学一书出版，书内载有斜面实验的详细 描述。伽利略的动力学研究与16091618 年间德国科学家开普勒根据天文观测总结所得开 普勒三定律，同为牛顿力学的基础。 公元 1643 年，意大利科学家托利拆利作大气压实验，发明水银气压计。 公元 1646 年，法国科学家帕斯卡实验验证大气压的存在。 公元 1654 年，德国科学家格里开发明抽气泵，获得真空。 公元 1662 年，英国科学家波义耳实验发现波义耳定律。十四年后，法国科学家马里奥 特也独立的发现此定律。 公元 1663 年，格里开作马德堡半球实验。 公元 1666 年，英国科学家牛顿

2、用三棱镜作色散实验。 公元 1669 年，巴塞林那斯发现光经过方解石有双折射的现象。 公元 1675 年，牛顿作牛顿环实验，这是一种光的干涉现象，但牛顿仍用光的微粒说解 释。 公元 1752 年，美国科学家富兰克林作风筝实验，引雷电到地面。 公元 1767 年，美国科学家普列斯特勒根据富兰克林导体内不存在静电荷的实验，推得 静电力的平方反比定律。 公元 1780 年，意大利科学家加伐尼发现蛙腿筋肉收缩现象，认为是动物电所致。不过 直到 1791 年他才发表这方面的论文。 公元 1785 年，法国科学家库仑用他自己发明的扭秤，从实验得静电力的平方反比定律。 在这以前，英国科学家米切尔已有过类似设

3、计，并于1750 年提出磁力的平方反比定律。 公元 1787 年，法国科学家查理发现了气体膨胀的查理-盖 吕萨克定律。盖 吕萨克的研 究发表于1802 年。 公元 1792 年，伏打研究加伐尼现象，认为是两种金属接触所致。 公元 1798 年，英国科学家卡文迪许用扭秤实验测定万有引力常数G。 公元 1798 年，美国科学家伦福德发表他的摩擦生热的实验，这些实验事实是反对热质 说的重要依据。 公元 1799 年，英国科学家戴维做真空中的摩擦实验，以证明热是物体微粒的振动所致。 公元 1800 年，英国科学家赫休尔从太阳光谱的辐射热效应发现红外线。 公元 1801 年，德国科学家里特尔从太阳光谱的

4、化学作用，发现紫外线。 公元 1801 年，英国科学家托马斯 杨用干涉法测光波波长。 公元 1802 年，英国科学家沃拉斯顿发现太阳光谱中有暗线。 公元 1808 年，法国科学家马吕斯发现光的偏振现象。 公元 1811 年，英国科学家布儒斯特发现偏振光的布儒斯特定律。 公元 1815 年，德国科学家夫琅和费开始用分光镜研究太阳光语中的暗线。 公元 1819 年，法国科学家杜隆与珀替发现克原子固体比热是一常数，约为 6 卡/度 克原 子，称杜隆 珀替定律。 公元 1820 年，丹麦科学家奥斯特发现导线通电产生磁效应。 公元 1820 年，法国科学家毕奥和沙伐由实验归纳出电流元的磁场定律。 公元

5、1820 年，法国科学家安培由实验发现电流之间的相互作用力，1822 年进一步研究 电流之间的相互作用，提出安培作用力定律。 公元 1821 年，爱沙尼亚科学家塞贝克发现温差电效应(塞贝克效应 )。 公元 1827 年，英国科学家布朗发现悬浮在液体中的细微颗粒作不断地杂乱无章运动， 是分子运动论的有力证据。 公元 1830 年，诺比利发明温差电堆。 公元 1831 年，法拉第发现电磁感应现象。 公元 1834 年，法国科学家珀耳帖发现电流可以致冷的珀耳帖效应。 公元 1835 年，美国科学家亨利发现自感，1842 年发现电振荡放电。 公元 1914 年，英国科学家莫塞莱发现原子序数与元素辐射特

6、征线之间的关系，奠定了X 射 线光谱学的基础。 公元 1914 年，德国科学家弗朗克与赫兹测量汞的激发电位。 1915 年，丹麦科学家玻尔判定他们测的结果实际上是第一激发电位，这正是玻尔1913 年定 态跃迁原子模型理论的极好证据。 公元 1914 年，英国科学家查德威克发现能谱。 公元 1915 年，在爱因斯坦的倡议下，荷兰科学家德哈斯首次测量回转磁效应。 公元 1916 年，荷兰科学家德拜提出X 射线粉末衍射法。 公元 1919 年，英国科学家阿斯顿发明质谱仪，为同位素的研究提供重要手段。 公元 1919 年，卢瑟福首次实现人工核反应。 公元 1919 年，德国科学家巴克家森发现磁畴。 公

7、元 1922 年，德国科学家斯特恩与盖拉赫使银原子束穿过非均匀磁场，观测到分立的 磁矩，从而证实空间量子化理论。 公元 1923 年，美国科学家康普顿用光子和电子相互碰撞解释X 射线散射中波长变长的 实验结果，称康普顿效应。 公元 1927 年，美国科学家戴维森与革末用低速电子进行电子散射实验，证实了电子衍 射。同年，英国科学家G.P.汤姆逊用高速电子获电子衍射花样，他们的工作为法国科学家德 布罗意的物质波理论提供了实验证据。 公元 1928 年，卡文迪许实验室的印度科学家喇曼等人发现散射光的频率变化，即喇曼 效应。 公元 1931 年，美国科学家劳伦斯等人建成第一台回旋加速器。 公元 193

8、2 年，英国科学家考克拉夫特与爱尔兰科学家瓦尔顿共同发明高电压倍加器， 用以加速质子，实现人工核蜕变。 公元 1932 年，美国科学家尤里将天然液态氢蒸发浓缩后，发现氢的同位素 氘的存在。 公元 1932 年，查德威克发现中子。在这以前， 卢瑟福于 1920 年曾设想原子核中还有一 种中性粒子，质量大体与质子相等。据此曾安排实验，但末获成果。1930 年，德国科学家 玻特等人在射线轰击铍的实验中，发现过一种穿透力极强的射线，误认为 射线； 1931 年，法国科学家约里奥与伊仑 居里让这种穿透力极强的射线通过石蜡，打出高速质子。查 德威克接着做了大量实验，并利用威尔逊云室拍照，以无可辩驳的事实说

9、明这一射线即是卢 瑟福预言的中子。 公元 1932 年，美国科学家安德森从宇宙线中发现正电子，证实狄拉克的预言。 公元 1933 年，美国科学家图夫建立第一台静电加速器。 公元 1933 年，英国科学家布拉凯特等人从云室照片中发现正负电子对。 公元 1934 年，前苏联科学家切仑柯夫发现液体在 射线照射下发光的一种现象，称切 仑柯夫辐射。 公元 1934 年，法国科学家约里奥 居里夫妇发现人工放射性。 公元 1936 年，安德森等人发现介子。 公元 1938 年，德国科学家哈恩与史特拉斯曼发现铀裂变。 公元 1938 年，前苏联科学家卡皮查用实验证实液氦的超流动性。 公元 1939 年，奥地利

10、裔美国科学家拉比等人用分子束磁共振法测核磁矩。 公元 1940 年，美国科学家开尔斯特等人用分子建造第一台电子感应加速器。 公元 1946 年，美国科学家珀塞尔用共振吸收法测核磁矩，布拉赫用核感应法测核磁矩， 两人从不同的角度实现了核磁共振。这种方法可以使核磁矩和磁场的测量精度大大提高。 公元 1947 年，德裔美国科学家库什精确测量电子磁矩，发现实验结果与理论预计有微 小偏差。 公元 1947 年，美国科学家兰姆与雷瑟福用微波方法精确测出氢原子能级的差值，发现 英国科学家狄拉克的量子理论仍与实际有不符之处。这一实验为量子电动力学的发展提供了 实验依据。 公元 1948 年，美国科学家肖克利、

11、巴丁与布拉顿共同发明晶体三级管。 公元 1952 年，美国科学家格拉塞发明气泡室，比威尔逊云室更为灵敏。 公元 1954 年，美国科学家汤斯等人制成受激辐射的微波放大器 曼塞。 公元 1955 年，美国科学家张伯伦与希格里等人发现反质子。1957 年，希格里等人又发 现反中子。 公元 1956 年，华裔美国科学家吴健雄等人实验验证了华裔美国科学家李政道、杨振宁 提出的在弱相互作用下宇称不守恒的理论(1956 年)。实验方法是将钴-60 置于极低温 (0.01K) 的环境中测量蜕变。 公元 1958 年，德国科学家穆斯堡尔实现 射线的无反冲共振吸收(穆斯堡尔效应 )。 公元 1960 年，美国科

12、学家梅曼制成红宝石激光器，实现了肖洛和汤斯1958 年的预言。 公元 1962 年，英国科学家约瑟夫森发现约瑟夫森效应。 另附 1900-1909 1900 年，瑞利发表适用于长波范围的黑体辐射公式。 1900 年，普朗克（MPlank，18581947）提出了符合整个波长范围的黑体辐射公式，开 用能量量子化假设从理论上导出了这个公式。 1900 年，维拉尔德（PWillard ，1860 一 1934）发现 射线。 1901 年，考夫曼（WKaufmann ，1871 1947）从镭辐射测射线在电场和磁场中的偏转， 从 而发现电子质量随速度变化。 1901 年，理查森（ OWRichards

13、on，18791959）发现灼热金属表面的电子发射规律。 后经多年实验和理论研究，又对这一定律作进一步修正。 1902 年，勒纳德从光电效应实验得到光电效应的基本规律：电子的最大速度与光强无关， 为爱因斯坦的光量子假说提供实验基础。 1902 年，吉布斯出版统计力学的基本原理，创立统计系综理论。 1903 年，卢瑟福和索迪（FSoddy，1877 一 1956）发表元素的嬗变理论。 1905 年，爱因斯坦（AEinstein，18791955）发表关于布朗运动的论文，并发表光量子 假说，解释了光电效应等现象。 1905 年，朗之万（ PLangevin， 18721946）发表顺磁性的经典理论

14、。 1905 年，爱因斯坦发表关于运动媒质的电动力学一文，首次提出狭义相对论的基本原 理，发现质能之间的相当性。 1906 年，爱因斯坦发表关于固体热容的量子理论。 1907 年，外斯（ PEWeiss， 18651940）发表铁磁性的分子场理论，提出磁畴假设。 1908 年，昂纳斯（HKammerlingh Onnes，18531926）液化了最后一种“ 永久气体 ” 氦。 1908 年，佩兰（ JBPerrin，18701942）实验证实布朗运动方程，求得阿佛伽 德罗常数。 19081910 年，布雪勒（ AHBucherer， 18631927）等人，分别精确测量出电子质量 随速度的变化

15、，证实了洛仑兹-爱因斯坦的质量变化公式。 1908 年，盖革（ HGeiger，18821945）发明计数管。卢瑟福等人从粒子测定电子电荷e 值。 19061917 年，密立根（RAMillikan ，18681953）测单个电子电荷值，前后历经11 年，实验方法做过三次改革，做了上千次数据。 1909 年，盖革与马斯登（EMarsden）在卢瑟福的指导下，从实验发现粒子碰撞金属箔产 生大角度散射，导致1911 年卢瑟福提出有核原子模型的理论。这一理论于1913 年为盖 革和马斯登的实验所证实。 1910-1919 1911 年，昂纳斯发现汞、铅。锡等金属在低温下的超导电性。 1911 年，威

16、尔逊（ CTRWilson， i8691959）发明威尔逊云室，为核物理的研究提供 了重要实验手段。 1911 年，赫斯（ VFHess，18831964）发现宇宙射线。 1912 年，劳厄（ MVLaue，18791960）提出方案，弗里德里希（W. Friedrich ） ，尼平 （PKniPning ，18831935）进行 X 射线衍射实验，从而证实了X 射线的波动性。 1912 年，能斯特（W. Nernst，18641941）提出绝对零度不能达到定律（即热力学第三定 律） 。 1913 年，斯塔克（ JStark，18741957）发现原子光谱在电场作用下的分裂象（斯塔克效 应)。

17、 1913 年，玻尔（ NBohr，18851962）发表氢原子结构理论，解释了氢原子光谱。 1913 年，布拉格父子（W HBragg，1862l942；WLBragg，1890 1971）研究 X 射 线衍射，用X 射线晶体分光仪，测定X 射线衍射角，根据布拉格公式：Zdsin6= 算出晶 格常数 d。 1914 年，莫塞莱（HGJMoseley，18871915）发现原子序数与元素辐射特征线之间 的关系，奠定了X 射线光谱学的基础。 1914 年，弗朗克（ J Franck， 1882 1964）与G赫兹（ GHertz，18871975）测 汞的激发电位。 1914 年，查德威克（JC

18、hadwick， 18911974）发现能谱。 1914 年，西格班（ K.M GSiegbahn，18861978）开始研究X 射线光谱学。 1915 年，在爱因斯坦的倡仪下，德哈斯（WJde Hass，18781960）首次测量回转磁效 应。 1915 年，爱因斯坦建立了广义相对论。 1916 年，密立根用实验证实了爱因斯坦光电方程。 1916 年，爱因斯坦根据量子跃迁概念推出普朗克辐射公式，同时提出了受激辐射理论，后 发展为激光技术的理论基础。 1916 年，德拜（ PJ WDebye，18841966）提出X 射线粉末衍射法。 1919 年，爱丁顿（ ASEddington，18821

19、944）等人在日食观测中证实了爱因斯坦关于 引力使光线弯曲的预言。 1919 年，阿斯顿（FWAston，18771945）发明质谱仪，为同位素的研究提供重要手 段。 1919 年，卢瑟福首次实现人工核反应。 1919 年，巴克豪森（HGBarkhausen）发现磁畴。 1920-1929 1921 年，瓦拉塞克发现铁电性。 1922 年，斯特恩（ OStern，18881969）与盖拉赫（ WGerlach，18891979） 使银原子束穿过非均匀磁场，观测到分立的磁矩，从而证实空间量子化理论。 1923 年，康普顿（ AH Compton，18921962）用光子和电子相互碰撞解释X 射线

20、散射 中 波长变长的实验结果，称康普顿效应。 1924 年，德布罗意（Lde Broglie ，18921987）提出微观粒子具有波粒二象性的假设。 1924 年，玻色（ SBose，18941974）发表光子所服从的统计规律，后经爱因斯坦补充建 立了玻色一爱因斯坦统计。 1925 年，泡利（ WPauli，19001958）发表不相容原理。 1925 年，海森伯（ WKHeisenberg， 19011976）创立矩阵力学。 1925 年，乌伦贝克 （GEUhlenbeck ，1900-)和高斯密特 （SAGoudsmit，19021979） 提出电子自旋假设。 1926 年，薛定愕（ESc

21、hrodinger，18871961）发表波动力学，证明矩阵力学和波动力 学的等价性。 1926 年，费米（ EFermi，19011954）与狄拉克（ PAM Dirac， 19021984）独立 提出费米狄拉克统计。 1926 年，玻恩（ MBorn，1882 1970）发表波函数的统计诠释。 1927 年，海森伯发表不确定原理。 1927 年，玻尔提出量子力学的互补原理。 1927 年，戴维森（CJDavisson，18811958）与革末（ LHGermer， 1896- 1971）用低速电子进行电子散射实验，证实了电子衍射。同年，GP汤姆生 （GPThomson，18921975）用

22、高速电子获电子衍射花样。 1928 年，拉曼（ CVRaman，1888-1970）等人发现散射光的频率变化，即拉曼效应。 1928 年，狄拉克发表相对论电子波动方程，把电子的相对论性运动和自旋、磁矩联系了起 来。 19281930 年，布洛赫（FBIoch ，19051983）等人为固体的能带理论奠定了基础。 1930-1939 19301931 年，狄拉克提出正电子的空穴理论和磁单极子理论。 1931 年， AH威尔逊（ AHWilson ）提出金属和绝缘体相区别的能带模型，并预言介 于两者之间存在半导体，为半导体的发展提供了理论基础。 1931 年，劳伦斯（ EOLawrence， 19

23、011958）等人建成第一台回旋加速器。 1932 年，考克拉夫特（JDCockcroft ，18971967）与沃尔顿（ETWalton）发明高 电压倍加器，用以加速质子，实现人工核蜕变。 1932 年，尤里（ HCUrey，18931981）将天然液态氢蒸发浓缩后，发现氢的同位素 氘的存在。 1932 年，查德威克发现中子。在这以前，卢瑟福于1920 年曾设想原子核中还有一种中性粒 子，质量大体与质予相等。据此曾安排实验，但未获成果。 193O 年，玻特（ wB 大成， 18 盯一 1的 7）等人在。射线轰击被的实验中，发现过一种 穿 透力极强的射线，一误认为、射线，1931 年约里奥（

24、FJoliot，19001958）与伊 伦 居里（ 1Curie， 18971956）让这种穿透力极强的射线，通过石蜡，打出高速 质子。查德威克接着做了大量实验，并用威尔逊云室拍照，以无可辩驳的事实说明这 一射线即是卢瑟福预言的中子。 1932 年，安德森（ CDAnderson，1905 一）从宇宙线中发现正电子，证实狄拉克的预言。 1932 年，诺尔（ MKnoll ）和鲁斯卡（ ERuska）发明透射电子显微镜。1932 年，海森 伯、伊万年科（ ）独立发表原子核由质子和中子 组成的假说。 1933 年，泡利在索尔威会议上详细论证中微于假说，提出衰变。 1933 年，盖奥克（WFGiau

25、que）完成了顺磁体的绝热去磁降温实验，获得千分之几开 的 低温。 1933 年，迈斯纳（ WMeissner，18821974）和奥克森菲尔德（ROchsenfeld）发现超 导体具有完全的抗磁性。 1933 年，费米发表p 衰变的中微子理论。 1933 年，图夫（ MATuve）建立第一台静电加速器。 1933 年，布拉开特（ PMSBlackett ，1897 1974）等人从云室照片中发现正负电子对。 1934 年，切仑柯夫（ A）发现液体在射线照射下发光的一种现象， 称切仑柯夫辐射。 1934 年，约里奥 -居里夫妇发现人工放射性。 1935 年，汤川秀村发表了核力的介于场论，预言了

26、介子的存在。 1935 年， F伦敦和H.伦敦发表超导现象的宏观电动力学理论。 1935 年， N.玻尔提出原子核反应的液搞核模型。 1938 年，哈恩（ OHahn，18791968）与斯特拉斯曼（F Strassmann ）发现铀裂变。 1938 年，卡皮查（ . . ，1894-）实验证实氦的超流动性。 1998 年， F伦敦提出解释超流动性的统计理论。 1939 年，迈特纳（LMeitner,1878 1968）和弗利行（O.Frisch）根据获滴核模型指出， 哈恩 -斯特拉斯曼的实验结果是一种原子核的裂变现象。 1939 年，奥本海默 （JROppenheimer，1904 1967

27、）根据广义相对论预言了黑洞的存在。 1939 年，拉比（ IIRabi，18981987）等人用分子束磁共振法测核磁矩。 1940-1949 1940 年，开尔斯特（DWKerst）建造第一台电子感应加速器。 19401941 年，朗道（ . . ， 19081968）提出氦 超流性的量子理论。 1941 年，布里奇曼（PWBridgeman， 18821961）发明能产生10 万巴高压的装置。 1942 年，在费米主持下美国建成世界上第一座裂变反应堆。 1944 1945 年，韦克斯勒（.1907-1966）和麦克米伦（EM.McMillan ， 1907）各自独立提出自动稳相原理，为高能加

28、速器的发展开辟了道路。 1946 年，阿尔瓦雷兹（LWAlvarez ，1911-）制成第一台质子直线加速器。 1946 年，柏塞尔 （EMPurcell）用共振吸收法测核磁矩，布洛赫 （FBloch，19051983） 用核感应法测核磁矩，两人从不同的角度实现核磁共振。这种方法可以使核磁矩和磁场的测 量精度大大提高。 1947 年，库什（ PKusch）精确测量电子磁矩，发现实验结果与理论预计有微小偏差。 1947 年，兰姆（ WELamb，Jr ）与雷瑟福（ RCRetherford）用微波方法精确测出氢 原子能级的差值， 发现狄拉克的量子理论仍与实际有不符之处。这一实验为量子电动力学的

29、发展提供了实验依据。 1947 年，鲍威尔（ CFPowell，19031969）等用核乳胶的方法在宇宙线中发现 介子。 1947 年，罗彻斯特和巴特勒（C Butler， 1922-）在宇宙线中发现奇异粒子。 1947 年， H，P卡尔曼和JW科尔特曼等发明闪烁计数器。 1947 年，普里高金（IPrigogine ，1917-）提出最小熵产生原理。 1948 年，奈耳（ LE FNeel，1904-）建立和发展了亚铁磁性的分子场理论。 1948 年，张文裕发现子系弱作用粒子，并发现了子原子。 1948 年，肖克利（ wShockley ） ，巴丁（ JBardeen）与布拉顿（WHBrat

30、tain ） 发明晶体三极管。 1948 年，伽柏（ DGabor，19001979）提出现代全息照相术前身的波阵面再现原理。 1948 年，朝永振一郎、施温格（1Schwinger）费因曼（ RPFeynman，1918- 1988）等分别发表相对论协变的重正化的量子电动力学理论，逐步形成消除发散困难的重 正化方法。 1949 年，迈耶（ MGMayer）和简森（ JHDJensen ）等分别提出核壳层模型理论。 1950-1959 ? 1960-现在 1960 年，梅曼（ T H Maiman）制成红宝石激光器，实现了肖洛（A LSchawlow ）和 汤斯 1958 年的预言。 1962

31、 年，约瑟夫森（BDJosephson ）发现约瑟夫森效应。 1964 年，盖耳曼（ MGellMann）等提出强子结构的夸克模型。 1964 年，克洛宁（J WCronin）等实验证实在弱相互作用中CP 联合变换守 恒被破坏。 19671968 年，温伯格（ SWeinberg)、萨拉姆（ Asalam）分别提出电弱统一理论标准模 型。 1969 年，普里高金首次明确提出耗散结构理论。 1973 年，哈塞尔特（FJ Hasert）等发现弱中性流，支持了电弱统一理论。 1974 年，丁肇中（1936-）与里希特（ BRichter，1931-）分别发现J粒子。 1980 年，克利青（VKlitzing ，1943-）发现量子霍尔效应。 1983 年，鲁比亚（ CRubbia，1934-）和范德梅尔（SV dMeer，1925-）等人在欧洲 核子研究中心发现W 和 Z0 粒子。