天体物理学的奠基人

天体物理学的奠基人

姓名：徐明宇

学号：1107820419 一．什么是天体物理学

简单的说天体物理学是研究天体和其他宇宙物质的性质、结构和演化的天文学分支。天体物理学包括太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、行星物理学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。另外，射电天文学、空间天文学、高能天体物理学也是它的分支。

在天体物理学的发展历史中，有无数位科学家为此做出了巨大的贡献，甚至为天体物理的研究贡献了一生。而在这其中，贡献最突出的就是第谷、开普勒、牛顿和爱因斯坦。

二．天体物理学奠基人

1.第谷、开普勒

人类对行星各层次研究通常被分为三部分，这三部分的关键人物分别是第谷、开普勒和牛顿。

第谷，是一个出身于丹麦贵族之家的青年，曾在哥本哈根大学学习法律与哲学。在一次偶然观测日蚀后，转向了天文学与数学研究的他，是最后一位也是最伟大的一位用肉眼进行观测的天文学家。

他的第一件成就是重新制作了行星表，他所制作的新行星表定位精度达到了30弧秒。第谷做出的第二件成就，是在1572年观测到一次星球爆发，后人称之为第谷星，这是继1054年中国人观测到的那颗之后的第二颗新星。第谷第三件成就是对慧星的研究。那时人们认为有“天界”，而第谷对天空出现的一颗巨大彗星研究的结果，则打破了这一观点。而且由于它运行也有特定的轨道，所以也与亚里土多德的天空观念冲突，而且与伽利略“替星不能与其它天体的永恒性和规律性相比，它仅仅是一种大气现象”的说法也不相符。第谷一生对行星的观测，积累了有关行星的位置及运行的大量数据，为后世留下了许多宝贵财富。

开普勒，毕业于德国蒂宾诺大学。曾担任第谷的助手，替他制作行星运行表。第谷去世后，开普勒继承了一大批非常宝贵的资料。他以这些观测结果为基础，计算出了一个能描述星体运行的体系。

开普勒最大的成就在于开普勒三定律。他通过学习希腊数学家阿波洛尼乌斯的圆锥曲线发现第谷观测到的火星位置与椭圆轨道正好相符，而太阳也正好位于椭圆轨道的一个焦点上。之后，他又陆续找到其它行星的椭圆轨道，太阳则总在这些轨道的焦点之上。最后，

开普勒根据第谷的观测资料和他的椭圆轨道理论，终于制作成功了新的行星运行表。

2.牛顿

17世纪，牛顿发现了牛顿力学和万有引力定律，开启了天体物理学的新纪元。

尽管开普勒在第谷留下的大量的资料中找到了行星运行的三大定律，尽管开普勒的理论并不符合圆运动，而是符合椭圆运动，但是开普勒却没能对这一运行规律做出解释。直到半个世纪之后，才由牛顿提出了一个满意的解释。

牛顿是引力物理的奠基人。牛顿在进行引力研究时，提出了引力的普适性，万有性，不稳定性和非平衡性。

那么，何为普适性和万有性呢？牛顿观测到，太阳系内的行星运动并非严格的椭圆，根据这一事实，牛顿指出，行星间影响运动轨迹的因素不只是太阳的引力，还应有“行星间的彼此作用”，更由此，他提出了“一切物体必定相互吸引的”的重要观点，指明了引力作用的普适性与万有性。普适性越广，就越能深入地揭示事物的物理本质。

而引力的不稳定性与非平衡性指出宇宙正在由简单走向复杂，由无结构走向有结构、由热平衡演化到非热平衡。牛顿在写给本特利的信中提到“其中有些物质将聚集成一个物体，而另一些物质则会聚集成另一个物体，以致产生无数个巨大的物体，它们彼此距离很远，散布于整个无限的空间中”，正揭示了引力的不稳定。

牛顿所建立的平方反比的引力规律在大范围的引力作用中，都成立，至今仍是航天技术、空间技术、天文学、天体物理学的基础。

平方反比引力定律是指物体间的引力反比于其间距离的平方。虽然引力的平方反比律与库仑定律相似，但是对引力规律的检验要比对库仑定律检验困难得多。没有负质量，还有其他原因导致很难测量。目前，在较大的距离上，例如在太阳系尺度范围内，引力的平方反比定律已经有了较好的证据。检验平方反比律不仅能进一步确定引力规律的精确程度与适用范围，还将能判断某些新理论的真伪，影响着整个物理学的发展，所以当前天体物理界，人们一直在研究和证明这项成果。

3.爱因斯坦

无疑，爱因斯坦是迄今为止对物理学贡献最大的人之一。爱因斯坦用他的相对论发动了物理科学中的一次思想革命。

其实，从牛顿时代到爱因斯坦时代之前，天体物理也进行了不小的发展。牛顿在所建立的引力定律，涉及的仅只是两质点间的作用力。对于这个问题，数学家拉格朗日曾致力找到解决两个以上天体系统运动的数学方法。他与其学生拉普拉斯合作，研究了太阳系的天体

摄动问题。拉普拉斯写成了《天体力学》一书。在这部传世之作中，拉普拉斯对经典引力理论做了系统的总结。尽管，引力理论已发展到相当完善的程度，但是它仍存在有几个较为明显的问题，其中最主要的是，它不具有洛仑兹变换下的协变形式。如果说普适性是物理理论的生命，那么协变性就是普适性的重要特征，一个具体的物理规律如果不能符合协变性的普遍特征，它的普适性就值得怀疑。

但是直到爱因斯坦出现之前，并没有人找到洛仑兹变换的答案。真正能够理解它，并赋予它物理实在意义的是爱因斯坦。在这方面，他们之间的主要差异就在于对同时性理解。只有认识到，时间与空时不可分割，它们在同一个变换方式之中统一，才能真正地把洛仑兹变换当成一种物理实在，而不仅仅是一种数学手段。

之后，爱因斯坦有一篇论文叫做《论动体的电动力学》，他在这篇论文中解释道“狭义相对论导致了空间和时间观念的清楚解释，并且由此认识到运动着的量杆和时钟的行为。”它指出在描述同光速相比不是小到可忽略的运动问题时，运动定律不能在和宏观一样，必须改变。它把动量守恒和能量守恒这两条定律统一成一条定律，并且指出了质量与能量的等效性。在那之后几年美国物理学家刘易斯和托尔曼对具牛顿力学进行了改造，引入了相对论动量，使动量守恒与能量守恒定律具有了协变形式，为相对论动力学研究奠定了坚实的基础。在这些成果中，最引人瞩目的、也是对广义相对论的建立最具有影响的是闵可夫斯基四维时空的提出。他的四维理论在简化了相对论理论体系的同时，也促进了狭义相对论向广义相对论过渡，自然为广义相对论的建成奠定了基础。狭义相对论并不是完美的，它有两个明显的缺点，第一个是它是在惯性系理论中建立的，并不能脱离惯性系。第二个就是他的理论和引力理论并不相容。

爱因斯坦在高斯曲面理论中得到启发，并运用到引力理论中，他发现，引力所在的空间具有类似高斯曲面的几何性质，特别是当他把闵可夫斯基对狭义相对论所做的解释与引力问题联系起来以后，就更认识到其中的重要含意，这些观念成为了广义相对论理论形成的主要基础。爱因斯坦明确地指出，“高斯的曲面理论与广义相对论间最重要的接触点就在于度规的性质，这些性质是建立两种理论概念的重要基础。”爱因斯坦与格罗斯曼合作，相对论逐渐走向成熟。

当然，爱因斯坦除了广义相对论和狭义相对论的建立，还开创了宇宙学和统一场论等物理领域，更是量子理论的主要创建者之一，在分子运动论和量子统计理论等方面也做出了重大贡献。

三．总结

正是这些科学家对天体物理的贡献，才使其达到现在的高度。但目前的天体物理学仍是不完善的，还有很多理论并没得到证实，正

需要我们新一代的力量去实现。

近代物理学(近三年高考题)

【2018年高考考点定位】 作为选择题与填空题,本考点得涉及面广,选项可能涉及近代物理学史,波尔模型,光电效应与原子核结构,而填空题可能涉及衰变、核反应方程得书写、光电效应得极限频率与最大初动能等,既就是备考得重点也就是命题得热门选项。 【考点pk 】名师考点透析 考点一、波粒二象性 【名师点睛】 1、 量子论:①普朗克认为物质得辐射能量并不就是无限可分得,其最小得、不可分得能量单元即“能量子”或称“量子”,也就就是说组成能量得单元就是量子。每一份电磁波得能量νεh =②物质得辐射能量不就是连续得,而就是以量子得整数倍跳跃式变化得○31905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光得传播中,提出了光量子论。。即:νεh =、 其中就是电磁波得频率,h 为普朗克恒量:h=6、63×10 －34 s J ? 2、黑体与黑体辐射:○1任何物体在任何温度下都要发射各种波长得电磁波,并且其辐射能量得大小及辐射能量按波长得分布都与温度有关。○2随着温度得升高,黑体得辐射强度都有增加; ○3随着温度得升高,辐射强度得极大值向波长较短方向移动。 3、光电效应:在光得照射下,金属中得电子从表面逸出,发射出来得电子就叫光电子,①任何一种金属都有一个极限频率,入射光得频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率得光不能发生光电效应。②光电子得最大初动能与入射光得强度无关,光随入射光频率得增大而增大。③大于极限频率得光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出得光电子数得多少),与入射光强度成正比。④ 金属受到光照,光电子得发射一般不超过10－9 秒。波动说认为:光得能量即光得强度就是由光波得振幅决 定得与光得频率无关。所以波动说对解释上述实验规律中得①②④条都遇到困难 考点二、原子结构 1. 汤姆生原子结构模型:1897年英国物理学家汤姆生发现了电子,从而打破了原子不可再分得观念,揭示出原子也有复杂得结构。汤姆生得原子模型:1903年汤姆生设想原子就是一个带电小球,它得正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电得电子镶嵌在正电荷中。 2、 原子核式结构模型:实验结构图如下,实验现象:a 、 绝大多数粒子穿过金箔后,仍沿原来方向运动,不发生偏转。b 、 有少数粒子发生较大角度得偏转c 、 有极少数粒子得偏转角超过了90°,有得几乎达到180°,即被反向弹回。结论 →否定了汤姆生原子结构模型,提出核式结构模型即在原子中心存在一个很小 得核,称为原子核,原子核集中了原子所有正电荷与几乎全部得质量,带负电荷得电子在核外空间绕核旋转。 3、 波尔得原子机构模型:○1原子核式结构模型与经典电磁理论得矛盾(两方面) a 电子绕核作圆周运动就是

南京大学天文系课程介绍

天文与空间科学学院本科人才 培养方案和指导性教学计划 一、天文与空间科学学院概况 南京大学天文与空间科学学院成立于2011年3月，其前身天文学系始建于1952年，是目前全国高校中历史最悠久、培养人才最多的天文学专业院系。学院素以专业设置齐全、学历层次完备、师资力量雄厚、治学严谨而享有盛誉，在历届全国高校天文学科评比中均排名第一。拥有为教学科研服务的中心实验室、太阳塔实验室、现代天文与天体物理教育部重点实验室和南京大学深空探测实验室等4个实验室。目前拥有天文学国家一级重点学科（包括天体物理学、天体测量和天体力学2个国家二级重点学科），2个博士点和1个博士后流动站，今年新增空间科学与技术本科专业,培养具备扎实基础和实践技能，具有较强创新精神的空间科学与技术领域的高级专业人才，从事空间科学和深空探测等领域的工作。 南京大学天文与空间科学学院拥有一支高水平的师资队伍。现有教师约30名，包括4名中科院院士、2名长江学者、7名杰出青年科学基金获得者、1名国家百千万人才工程人选和5名教育部新（跨）世纪优秀人才支持计划入选者。近年来，学院承担着多项国家自然科学基金项目和国家重点基础研究规划项目，科研成果显著，获多项国家级和省部级科研奖励。学院与国内外多个科研和教学机构建立了密切的合作与人员交流联系和合作。在南京大学“211”工程、“985”工程的重点支持下，学院正努力建设成为一个具有国际影响的天文学教学和科研中心。 2010年，南京大学与中科院紫金山天文台和中科院国家天文台南京天文光学技术研究所签订三方合作协议，共同在南京大学仙林校区建设“南京天文与空间科学技术园区”，即将开工建设的天文与空间科学学院办公大楼将坐落在该园区。大楼总建筑面积达10000多平方米，将是一幢集科研、实验、教学、学术活动于一体的智能化建筑,将能够满足天文与空间科学学院未来20年在教学与科研方面的发展需要，并容纳多个研究中心，同时也是本学院教师与研究生科研、本科生实习的场所。 二、指导思想 培养的指导思想为: 按大理科设置基础课,以拓宽知识结构,加强天文实验课程建设和早期科研训练能力培养,培养目标是：“德智体美全面发展、具有扎实天文学基础和创新能力的大理科人才”。

物理学发展简史

物理学发展简史 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

一、古典物理学与近代物理学： 1、古典物理学：廿世纪以前所发展的物理学称为古典物理学，以巨观的角度研究物理，可分为 力学、热学、光学、电磁学等主要分支。 2、近代物理学：廿世纪以后(1900年卜朗克提出量子论后)所发展的物理学称为近代物理学， 以微观的角度研究物理，量子力学与相对论为近代物理的两大基石。

一、古典物理学对人类生活的影响： 1、力学：简单机械(杠杆、轮轴、滑轮、斜面、螺旋、劈) …… 2、光学： (一)反射原理： (1)平面镜：镜子…… (2)凹面镜：手电筒、车灯、探照灯…… (3)凸面镜：路口、商店监视镜…… (二)折射原理： (1)凸透镜：放大镜、显微镜、相机…… (2)凹透镜：眼镜、相机…… 3、热学：蒸汽机、内燃机、引擎、冰箱、冷(暖)气机…… 4、电学： (一)利用电能运作：一般电器用品，如：电视机、冰箱、洗衣机…… (二)利用电磁感应：发电机、变压器…… (三)利用电磁波原理：无线通讯、雷达…… 二、近代物理学对人类生活的影响： 1、半导体： (一)半导体：导电性介于导体和绝缘体间之一种材料，可分为元素半导体(如：硅、锗等)和 化合物半导体(如：砷化镓等)两种。 (二)用途： (1)半导体制成晶体管，体积小、耗电量少，具有放大电流讯号功能。 (2)半导体制成二极管具整流能力。 (3)集成电路(IC)： (A)1958年发展出「集成电路」技术，系利用长晶、蚀刻、蒸镀等方式于一小芯片上容 纳上百万个晶体管、二极管、电阻、电感、电容等电子组件之技术，而此电路即称为 集成电路。 (B)IC之特性：体积小、效率高、耗电低、稳定性高、可大量生产。 (C)IC之应用：计算机、手机、电视、计算器、手表等电子产品。 (4)计算机信息科技之扩展大辐改变了人类的生活习惯，故俗称第二次工业革命。 2、雷射： (一)原理：利用爱因斯坦「原子受激放射」理论，诱发大量原子由受激态同时做能态之跃迁 并放射同频率之光子，藉以将光加以增强。 (二)特性：聚旋光性好、强度高、光束集中、频率单一(单色光)。 (三)应用：

大学物理近代物理学基础公式大全

一． 狭 义相对论 1． 爱因斯坦的两个基本原理 2． 时空坐标变换 3． 45（1（2）0 m m γ= v = （3）0 E E γ= v =（4） 2222 C C C C v Pv Pv Pv P E E E E ==== 二． 量子光学基础 1． 热辐射 ① 绝对黑体:在任何温度下对任何波长的辐射都能完全吸收的物体。 吸收比：(T)1B αλ、＝ 反射比：(T)0B γλ、＝ ② 基尔霍夫定律(记牢) ③ 斯特藩-玻尔兹曼定律 -vt x C v = β

B B e e ：单色辐射出射度 B E ：辐出度，单位时间单位面积辐射的能量 ④ 唯恩位移定律 m T b λ?= ⑤ 普朗克假设 h εν= 2． 光电效应 （1） 光电效应的实验定律： a 、n I ∝光 b 、 0 00a a a a e U ek eU e U ek eU e U ek eU e U ek eU νννν----＝＝＝＝ （23、 4 三． 1 ② 三条基本假设 定态，，n m n m h E E h E E νν=-=- ③ 两条基本公式 2210.529o n r n r n A == 12213.6n E E eV n n -== 2． 德布罗意波 20,0.51E mc h E MeV ν=== 22 mc mc h h νν== 电子波波长：

h mv λ= 微观粒子的波长： h h mv mv λλ= === 3． 测不准关系 x x P ???≥h 为什么有？会应用解题。 4．波函数 ① 波函数的统计意义： 例1① ② 例2．① ② 例3．π 例4 例5，，设 S 系中粒子例6 例7． 例8． 例9． 例10． 从钠中移去一个电子所需的能量是2.3eV ，①用680nm λ=的橙光照射，能否产生光电效应？②用400nm λ=的紫光照射，情况如何？若能产生光电效应，光电子的动能为多大？③对于紫光遏止电压为多大？④Na 的截止波长为多大？ 例11． 戴维森革末实验中，已知电子束的动能310k E MeV =，求①电子波的波长；②若电子束通过0.5a mm =的小孔，电子的束状特性是否会被衍射破坏？为什么？ 例12． 试计算处于第三激发态的氢原子的电离能及运动电子的德布罗意波长。 例13． 处于基态的氢原子，吸收12.5eV 的能量后，①所能达到的最高能态；②在该能态上氢原子的电离能？电子的轨道半径？③与该能态对应的极限波长以及从该能态向低能态跃迁时，可能辐射的光波波长？

论天体物理学及其对未来发展的重要作用

论天体物理学及其对未来发展的重要作用 11级物理2班黄健根1107020051 摘要:天体物理学是应用物理学的技术、方法和理论，研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。它分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。另外，射电天文学、空间天文学、高能天体物理学也是它的分支。多年来，随着世界人口的不断增加，资源不断的消耗，人们的生存环境日益缩减，资源也愈加匮乏。越来越多的国家将希望寄托于地球外部的空间，这进一步促进了天体物理学的发展，理论天体物理学的发展紧密地依赖于理论物理学的进步，几乎理论物理学每一项重要突破，都会大大推动理论天体物理学的前进。二十世纪二十年代初量子理论的建立，使深入分析恒星的光谱成为可能，并由此建立了恒星大气的系统理论。三十年代原子核物理学的发展，使恒星能源的疑问获得满意的解决，从而使恒星内部结构理论迅速发展；并且依据赫罗图的实测结果，确立了恒星演化的科学理论。 关键词：天体银河系特殊行星星系集团同位素 引力原子核等离子体星系空间 引言：本学期开展了物理学史着门课程,陈老师给我们讲述了有关内容，以下是我对天体物理学及其对未来发展的重要作用的论述。 （一）天体物理学的有关介绍 从公元前129年古希腊天文学家喜帕恰斯目测恒星光度起，中间经过1609年伽利略使用光学望远镜观测天体，绘制月面图，1655～1656年惠更斯发现土星光环和猎户座星云，后来还有哈雷发现恒星自行，到十八世纪赫歇耳开创恒星天文学，这是天体物理学的孕育时期。十九世纪中叶，三种物理方法——分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究以后，对天体的结构、化学组成、物理状态的研究形成了完整的科学体系，天体物理学开始成为天文学的一个独立的分支学科。 天体物理学是应用物理学的技术、方法和理论，研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。 天体物理学分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。另外，射电天文学、空间天文学、高能天体物理学也是它的分支。 利用理论物理方法研究天体的物理性质和过程的一门学科。1859年﹐基尔霍夫根据热力学规律解释太阳光谱的夫琅和费线﹐断言在太阳上存在著某些和地球上一样的化学元素﹐这表明﹐可以利用理论物理的普遍规律从天文实测结果中分析出天体的内在性质﹐是为理论天体物理学的开端。理论天体物理学的发展紧密地依赖于理论物理学的进步﹐几乎理论物理学每一项重要突破﹐都会大大推动理论天体物理学的前进。二十世纪二十年代初

现代物理基础丛书

现代物理基础丛书 1《现代声学理论基础》马大猷著 2《物理学家用微分几何》（第二版）侯伯元、侯伯宇著3《数学物理方程及其近似方法》程建春 编著 4《计算物理学》马文淦编著 5《相互作用的规范理论》（第二版）戴元本著6《理论力学》张建树、孙秀泉、张正军编著 7《微分几何入门与广义相对论》（上册）（第二版）梁灿彬、周彬著8《物理学中的群论》（第二版）马中骐著 9《辐射和光场的量子统计理论》曹昌祺著 10《实验物理中的概率和统计》（第二版）朱永生著11《声学理论与工程应用》何琳、朱海潮、邱小军、杜功焕编著 12《高等原子分子物理学》（第二版）徐克尊著 13《大气声学》（第二版）杨训仁、陈宇著 14《输运理论》（第二版）黄祖洽、丁鄂江著15《量子统计力学》（第二版）张先蔚编著16《凝聚态物理的格林函数理论》王怀玉著 17《激光光散射谱学》张明生著 18《量子非阿贝尔规范场论》曹昌祺著 19《狭义相对论》（第二版）刘辽、费保俊、张允中编著 20《经典黑洞和量子黑洞》王永久著 21《路径积分与量子物理导引—现代高等量子力学初步》侯伯元、云国宏、杨战营编著 22《量子光学导论》（第二版）谭维翰著23《全息干涉计量——原理和方法》熊秉衡、李俊昌编著 24《实验数据多元统计分析》朱永生编著 25《微分几何入门与广义相对论》（中册）（第二版）梁灿彬、周彬著26《中子引发轻核反应的统计理论》张竞上著 27《工程电磁理论》张善杰著28《微分几何入门与广义相对论》（下册）（第二版）梁灿彬、周彬著29《经典电动力学》曹昌祺著 30《经典宇宙和量子宇宙》王永久著 31《高等结构动力学》（第二版）李东旭编著32《粉末衍射法测定晶体结构（上册）X 射线衍射结构晶体学基础》（第二版）梁敬魁编著32《粉末衍射法测定晶体结构（下册）X 射线衍射在材料科学中的应用》（第二版）梁敬魁编著 33《量子计算与量子信息原理》［意］ Giuliano Benenti 、Giulio Casati、Giuliano Strini 著王文 阁李保文译 34《近代晶体学》（第二版）张克从著 35《引力理论》王永久著 36《低温等离子体一一等离子体的产生、工艺、问题及前景》［俄］B. M.弗尔曼、［俄］H. M.扎什京编著邱励俭译 37《量子物理新进展》（第二版）梁九卿、韦联福著 38《电磁波理论》葛德彪、魏兵著

物理学发展简史

物理学发展简史 摘要：物理学的发展大致经历了三个时期：古代物理学时期、近代物理学时期（又称经典物理学时期）和现代物理学时期。物理学实质性的大发展，绝大部分是在欧洲完成，因此物理学的发展史，也可以看作是欧洲物理学的发展史。 关键词：物理学；发展简史；经典力学；电磁学；相对论；量子力学；人类未来发展 0 引言 物理学的发展经历了漫长的历史时期，本文将其划分为三个阶段：古代、近代和现代，并逐一进行简要介绍其主要成就及特点，使物理学的发展历程显得清晰而明了。 1 古代物理学时期 古代物理学时期大约是从公元前8世纪至公元15世纪，是物理学的萌芽时期。 物理学的发展是人类发展的必然结果，也是任何文明从低级走向高级的必经之路。人类自从具有意识与思维以来，便从未停止过对于外部世界的思考，即这个世界为什么这样存在，它的本质是什么，这大概是古代物理学启蒙的根本原因。因此，最初的物理学是融合在哲学之中的，人们所思考的，更多的是关于哲学方面的问题，而并非具体物质的定量研究。这一时期的物理学有如下特征：在研究方法上主要是表面的观察、直觉的猜测和形式逻辑的演绎；在知识水平上基本上是现象的描述、经验的肤浅的总结和思辨性的猜测；在内容上主要有物质本原的探索、天体的运动、静力学和光学等有关知识，其中静力学发展较为完善；在发展速度上比较缓慢。在长达近八个世纪的时间里，物理学没有什么大的进展。 古代物理学发展缓慢的另一个原因，是欧洲黑暗的教皇统治，教会控制着人们的行为，禁锢人们的思想，不允许极端思想的出现，从而威胁其统治权。因此，在欧洲最黑暗的教皇统治时期，物理学几乎处于停滞不前的状态。 直到文艺复兴时期，这种状态才得以改变。文艺复兴时期人文主义思想广泛传播，与当时的科学革命一起冲破了经院哲学的束缚。使唯物主义和辩证法思想重新活跃起来。科学复兴导致科学逐渐从哲学中分裂出来，这一时期，力学、数学、天文学、化学得到了迅速发展。 2 近代物理学时期 近代物理学时期又称经典物理学时期，这一时期是从16世纪至19世纪，是经典物理学的诞生、发展和完善时期。 近代物理学是从天文学的突破开始的。早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就已提出了“地心说”，即认为地球位于宇宙的中心。公元140年，古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说，地为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年。

2020物理学和天文学回国就业前景解析

2020物理学和天文学回国就业前景解析 物理学和天文学解决了宇宙的基本问题：宇宙是如何开始的？它是什么做的？它是如何工作的？如果试图找出其中一些问题的答案听起来很有趣，那么这就是你学习中最大的获得，除了巨大的收获，那么回国后的“经济收获”会怎样的呢？将为您详细介绍。 物理学是一门激动人心的学科，是现代社会发展的基础。该学科的应用范围从非常纯粹到非常实用，物理学位在科学研究和技术发展以及各种其他专业领域开辟了广泛的有益职业。相当数量的毕业生继续接受研究生教育，或直接依赖其专业技能的就业。 学生还可以在职业生涯中找到工作，因为他们在课程中获得了一般技能，如逻辑思维，解决问题，计算能力和计算机知识。例子包括咨询，财务，计算机编程和会计，以及管理和行政职位。 1.物理学解释了世界 了解为什么天空是蓝色的。找出世界如何发展。了解为什么全球变暖将使阿拉斯加人的雪地靴换成人字拖鞋。如果你足够好，你甚至可能破解生命的意义。可能性是无止境。 2.研究生前景 我们的研究生前景排名通常平均在60-70%左右。物理与天文学排名前10位的大学都有超过80%的前景，这意味着你在完成本科学位课程后会有很高的专业水平就业率或进一步学习。 3.解决问题的能力

一个普遍存在的术语，当人们无法用其他任何东西填充其他任何内容时，人们会把它们放在他们的简历上，但对于物理学毕业生来说，你几乎可以解决任何问题。许多学过物理的人发现它有助于他们培养批判性思维和解决问题的能力。它让你非常有用。 4.出国工作 相当多的课程不仅允许工业一年，而且可以允许它被带到国外。对于大多数人来说，这将是在英语国家，如爱尔兰或美国，但如果你也说外语，可能性进一步开放。 5.国际技能 世界是一个小而多样的地方，既更加全球化，又同时将人们分开。对宇宙的了解以及如何对其进行研究提供了可应用于当今世界任何国家或文化的技能和知识。 6.多才多艺 物理学家不必过于紧密地坚持他们的主题。你可以成为一名数学家，任何学科的工程师，确实可以接受大多数科目和主题。探索宇宙，开发激光技术，解决世界能源危机 - 等等。如果您是多技能型，请尝试联合学位。 7.困难但令人印象深刻 物理学让你对大学招聘人员，未来的雇主，以及大脑开启的任何小伙子/小姑娘更有吸引力，并关注聪明才智。如果你知道斯蒂芬霍金，那么你可以站在醉酒的人们面前不断地问你们，然后考虑物理学和天文学。 例如，宇宙学是对宇宙的起源，演化和最终命运的研究，而天体物理学则关注充满它的恒星，而空间科学则是对我们当地行

近代物理学发展论文

近代物理进展作业 物理学发展永无止境 物理学发展永无止境 摘要： 经典力学，经典电动力学，经典热力学形成物理世界三大支柱。它们紧紧结合在一块，构建起一座华丽而雄伟的殿堂。物理学家甚至相信：这个世界的基本原理都已被发现，物理学已尽善尽美，已经走到了尽头，再也不可能有任何突破性的进展，如果说还有什么要做的事，那就是在一些细节上进行补充与修正。新的物理结论代替旧的物理结论也是必然，没有一种理论可以说绝对完美，即使我们提出的理论在完美，也终会有受局限的一天，所以我们没有必要一定要提出十分完美，别人永远攻不破的理论，我们要做的只是使物理大厦更加完善，所以我们要做只是努力向前看！ 物理学的开端源溯深远，但若说物理学真正意义上的征服世界还是在19世纪末，他的力量控制着一切人们所未知的现象。古老的牛顿力学城堡历经岁月磨砺风雨吹打依旧屹立不倒，反而更凸显他的伟大与坚固。从天上的行星到地上的石头，万物皆毕恭毕敬的遵循它的规律。1846年海王星的发现更是它取得的伟大胜利之一。光学方面，波动论统一天下，神奇的麦式方程完美的诠释了这个理论并将其扩大到整个电磁领域。热学方面，热力学三大定律已基本建立，而在克劳修斯，范德瓦尔斯的努力下，分子动理论和统计热力学成功建立。当然，更令人惊奇的是这一切似乎都彼此包含，形成了以经典物理联盟。经典力学，经典电动力学，经典热力学形成物理世界三大支柱。它们紧紧结合在一块，构建起一座华丽而雄伟的殿堂。 那当然是一段伟大而光荣的日子，是经典物理的黄金时代。科学的力量从这一时期开始才真正变得如此强大，如此令人神往。我们认为自己已掌握了上帝造物的

奥秘，在没有遗漏，我们所熟知的一切物理现象几乎都可以从现成的物理理论里得到解释。力，热，声，光，电等等一切的一切，似乎都被同一种手法控制。物理学家甚至相信：这个世界的基本原理都已被发现，物理学已尽善尽美，已经走到了尽头，再也不可能有任何突破性的进展，如果说还有什么要做的事，那就是在一些细节上进行补充与修正。一位著名的科学家说：“物理学的未来，将在小数点第六位后面去寻找.。”而普朗克的导师甚至劝他不要浪费时间去研究这个已经高度成熟的体系。 但历史再次体现了他惊人的不确定性，致使19世纪物理世界所闪烁的金色光芒注定只是昙花一现，而那喧嚣一时的空前繁盛的经典物理终究要像泡沫那样破败凋零！ 其实，今天回头来看，赫兹1887年的电磁波实验的意义远比实际得出的结论复杂而深远。它一方面彻底的建立了电磁理论，为经典物理的繁荣添加了浓重的一笔；另一方面，它又埋下了促使经典自身毁灭的武器，孕育了革命的种子。当赫兹在卡尔斯鲁厄大学的那件实验室里通过铜环接收器的缺口爆发的电火花证明电磁波存在时，还发现了一个奇怪的现象：当有光照射到这个缺口上时，似乎火花出现的更容易一些。 显然赫兹是伟大的，他甚至为这个现象写了专门的论文，但不幸的是这并没有一起太多人的注意，更没有人会想到这样一篇论文的真正意义。或许甚至连赫兹自己都不知道，量子存在的证据就在他眼前，几乎触手可得！不过，或许是量子的概念太过爆炸性，太过革命性，命运冥冥之中将它安排在新世纪出现。只可惜赫兹走得太早，没能亲眼看到它的诞生，也没能目睹它究竟给这个世界带来怎样的变化！ 但该来的终究会来，在经典物理还没来得及多多体味一下自己的盛世前，一连串意想不到的事情在19世纪的最后几年连续发生，仿佛是一个不祥的预兆： 1895年，伦琴发现了X射线。

天体物理学

天体物理学 2008.9－2009.2 袁业飞董小波 1.【天文思维。】a. 一个致密天体位于银河系内，我们在0.1秒钟之内观测到它增亮了二倍。请估计它的物理尺度不能超过多少？如果增亮的幅度只有10%，又能得到什么结论？ b. 某种类型的活动星系在所有星系中的比例大约为1/100。那么，这种类型星系的活动期至少是多长？ 2.【视超光速。】我们对一个遥远天体作了两次观测（相隔一段时间），发现它在高速运动。我们可以测得它在天球上走过的角距离，还可以通过其它方法测得它的宇宙学红移从而确定它离地球的距离，这样我们可以算得它的横向速度。请推导这个速度和它的真实运动速度的关系；什么情况下我们测得的横向速度会超出光速？ 3.【位力定理；辐射压。】大质量黑洞（M BH > 106 M⊙）吸积周围气体释放引力能产生电磁连续谱辐射，连续谱辐射又电离周围气体从而产生发射线（e.g. H-beta 4861?，半高宽度大概几十?）；另外，由于吸积过程中的一些不稳定性，连续谱的光度会有变化。这就是在活动星系核中发生的基本过程。假设周围的电离气体运动被黑洞引力所主导并处于Viral平衡，而且呈球对称分布。 请设计一种方案来测量黑洞质量；如果忽略电子散射引起的效应，那么基于Viral定理估计的黑洞质量的系统偏差是怎样的？ 4.【辐射拉拽。】一颗尘埃颗粒质量为10-11克，在1AU处绕太阳作近似圆周运动。它吸收太阳光并以红外方式再辐射出去，保持温度一定。尘埃吸收太阳光的截面为10-8 cm2。请计算需要多长时间它将掉入太阳表面？假设1/108的太阳光被绕太阳运动的尘埃所吸收，那么每秒钟掉入太阳的尘埃总质量是多少？ 对于绕太阳运动的电离气体（电子－质子对），这种效应显著吗？ 5.【*optional: 伽利略相对性原理、狭义相对论；推理思辨能力】 请基于伽利略相对性原理作推理（没必要做复杂的数学计算推演），证明：如果质点速度不存在上限，则惯性系之间由伽利略变换相联系（牛顿时空观）；否则，洛仑兹变换（狭义相对论）。 6.【星等、绝对星等；流量、光度；面亮度（Flux/α2）、面光度（L/S）】 一个星系距离地球1Mpc，面亮度为 27mag/ascsec2。请问1”的角距离对应这个星系多大的物理尺度(pc)？星系单位面积（1pc2）的发光功率是多少？如果另一个星系的单位面积发光功率与上一个星系相同，但距离地球10Mpc，请问它的面亮度是多少？ [*optional: 设一个位于较高红移z处（这时要考虑宇宙膨胀效应）的星系的光度为L，固有的物理直径为D。请推导它表面亮度公式I(L,D,z)。]

近代物理基础考试知识点

“近代物理基础”课程考试知识点 第五部分相对论基础（总分数分布11.1%） 第十八章狭义相对论 1爱因斯坦狭义相对论的基本原理；1-1-1 （1）光速不变原理内容；8-1-1 （2）相对性原理内容；3-1-3 2洛伦兹变换 （1）时空坐标公式；7-2-2 （2）速度变换公式与应用；1-2-3； 3时间延缓效应2-2-2；5-2-5 4长度的相对性3-1-8；8-1-5 5相对论质速公式与应用；6-2-4；9-2-3 6相对论动能3-1-5；6-2-4；10-2-4 7相对论质-能关系6-2-1；6-2-4；10-2-4 8光子的质量、能量与动量2-2-3；8-1-9 第六部分量子物理（总分数分布33.3%） 第十八章光的波粒二象性（第六部分分数分布33.2%）1热辐射 （1）物理本质；9-1-1；平衡辐射的物理意义；6-1-2 （2）斯特藩-玻尔兹曼定律内容与应用；1-2-2；10-2-2 （3）维恩位移定律内容与应用；3-2-4 2普朗克假设内容及物理意义；5-1-9；7-1-9；10-4 3光电效应 （1）4条实验规律；3-4；4-1-2 （2）光电子最大初动能-遏止电压关系；6-2-2，8-2-5 （3）红限的物理意义；1-1-3 （4）逸出功的意义；5-2-2 （5）爱因斯坦光量子假设内容；3-4；6-2-2 （6）爱因斯坦光电效应方程及对光电效应的解释；3-4；5-2-2；8-2-5 4康普顿散射光波的计算；4-2-2；5-2-4；9-2-1 第二十一章电子的波粒二象性（第六部分分数分布22.2%）1德布罗意假设 （1）内容及物理意义；9-1-3 （2）非相对论性德布罗意波波长的计算；6-2-5；9-2-5 2不确定性关系的数学表示式；3-1-7；7-2-1；10-2-5 3德布罗意波波函数 （1）数学表达式；4-1-4 （2）归一化条件的数学表达式；6-1-4；10-1-1 （3）归一化条件的物理意义；8-1-8 （4）波函数满足的标准条件；1-1-5 4概率密度的计算；1-2-5；2-2-1；4-2-4； 第二十二章薛定谔方程（第六部分分数分布分数分布22.2%）1定态的物理意义；4-1-9 2自由粒子一维含时薛定谔方程形式；1-1-7 3一维无限深势阱2-3；5-3；6-1-8；8-3；9-1-5

2.现代物理学的辉煌成就解析

2、现代物理学的辉煌成就 二十世纪物理学对人类的思维方式和社会发展做出了三方面的重要贡献：第一，相对论、量子力学和它们相结合产生的量子场论从根本上改变了人类对时空和宇宙万物的看法，使人们从绝对的决定论的宇宙观变为辩证的唯实的宇宙观。第二，二十世纪物理学是带头的学科，它带动了化学、天文、材料、能源、信息等学科的发展，它为生物、医疗、地学、农业提供了强大的探测手段和研究方法。物理学在半导体、集成电路、激光、磁性、超导等方面的发现奠定了信息革命的科学基础。它推动了高技术产业的发展，引发了以微电子、光电子和微光机电技术为核心的工业革命，由物理学研究衍生的新技术和新产品层出不穷，从根本上改变了人们的生产方式和生活方式。第三，通过计算机的帮助，应用古典物理理论讨论流体运动和气象预报时，发现了自组织、混沌和分形等现象。随后发现，这是普遍存在于非线性相互作用的开放系统中的现象，生命系统和社会系统也不例外。物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。这种运动和转变应有两种。一是早期人们通过感官视觉的延伸，二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器，实验得出的结果。物理学从研究角度及观点不同，可分为微观与宏观两部分，宏观是不分析微粒群中的单个作用效果而直接考虑整体效果，是最早期就已经出现的，微观物理学随着科技的发展理论逐渐完善。现今物理学（狭义与广义相对论、量子力学和量子场论及其发展如标准模型（包含弱电统一理论和量子色动力学））已经把目前实验能触及到的领域都涵盖进去了。从尺度讲，包含从10-17米的极微观到1026米的宇观范围；从能量角度讲，已经到达现在LHC的TeV能标。所以现在的新物理，都只能出现在：（1）10-17米以下尺度（检验超对称、超弦是否存在，检验超引力及量子引力）；（2）从星系尺度到1026米的宇观尺度（检验所谓的暗物质、暗能量是否存在及其本质）；（3）在LHC的TeV 能标之上，解决标准模型（弱电统一理论和量子色动力学）中出现的一些疑难。虽然标准模型整个框架已经确定，应该也不存在什么问题，但模型本身提出了不少更为本质的疑问，暗示着新的发展路线。标准模型现在的情况就好比1900－1926年的旧量子论，未来还将存在TeV能标以上的新物理，包括弱、电、强力三者的统一（大统一理论）。（4）超低能低温下的丰富的对称破缺。这是凝聚态物理的事情。能量标度上升，对称性增高及得以恢复，各种力都走向同一，物理学趋向统一，所以大统一理论（弱、电、强力三者的统一）以及四种力（弱、电、强、引力）的统一，都必然是在极高能标下完成的；能量标度下降，对称破缺产生，四种力（弱、电、强、引力）都逐渐分离，表现不同行为。总之，高能量标度使得对称性恢复，物理世界变得简单及统一；能量标度下降，世界变得复杂，丰富多彩。超低能低

近代物理学模拟试卷1附答案

近代物理期末考试模拟试卷1 (共100分) 姓名:_________ 学号:_________ 成绩:_________ 一．选择题(共10题, 共有28分 ) 1.碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生: A. 相对论效应; B. 原子实极化; C. 价电子的轨道贯穿; D. 价电子自旋与轨道角动量相互作用。 2.当氦离子至少处于如下温度时，其巴耳末系才会在吸收谱中有相当的份量（当T =300K 时，k B T ≈1/40eV ） A. 103K ； B. 105K ； C. 107K ； D. 109K 。 3.对Cu （Z=29）原子，失去一个K 壳层电子的原子能量比失去一个价电子的原子能量差不多大多少倍？ A. 100,000； B. 100； C. 1000； D. 10,000。 4.某原子的两个等效d 电子组成原子态1G 4、1D 2、1S 0、3F 4, 3, 2和3P 2, 1, 0，则该原子基态为： A. 1S 0； B. 1G 4; C. 3F 2； D. 3F 4 。 5.由状态2p3p 3P 到2s2p 3P 的辐射跃迁： A. 可产生9条谱线； B. 可产生7条谱线； C. 可产生6条谱线； D. 不能发生。 6.某原子中三个未满支壳层的电子分别处于s 、p 、d 态，则该原子可能有的原子态数应是： A. 7； B. 8； C. 17； D. 18。 7.对氢原子,考虑精细结构之后,其赖曼系一般结构的每一条谱线应分裂为: A. 2条; B. 3条; C. 5条; D. 不分裂。 8.卢瑟福由α粒子散射实验得出原子核式结构模型时，所依据的理论基础是： A. 普朗克能量子假设; B. 爱因斯坦的光量子假设; C. 狭义相对论; D. 经典理论。 9.原子中轨道磁矩μL 和轨道角动量L 的关系应为 : A .;μL e e m =L B .;μL e e m =2L C .;μL e e m =-2L D ..μL e e m =-L 。 10.盖革和马斯登使能量为5MeV 的α粒子束垂直射至厚度为1μm 的金箔（Z =79）， 已知金箔的数密度为5.9?1022cm -3,他们测得散射角大于90°的概率为： A. 10-2; B. 10-4; C. 10-6; D. 10-10。 二．填空题(共8题, 共有30分 ) 1.提出电子自旋概念的主要实验事实是-----------------------------------------------------------------------------和_________________________________-。 2.已知He 原子1P 1→1S 0跃迁的光谱线在磁场中分裂为三条光谱线。若其波数间距为 ?~v ，则此磁场的磁感应强度B = 。今测得?~.v =-04671cm ，则B = 特斯拉。

高中物理 近代物理学知识整合

近代物理 一、波粒二象性 1．光电效应 (1)光电效应的规律 ①任何一种金属都有一个截止频率，低于这个截止频率则不能发生光电效应． ②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大． ③光电效应的发生几乎是瞬时的． ④大于截止频率的光照射金属时，光电流强度与入射光强度成正比． (2)光电流与电压的关系 给光电管加反向电压时，随电压的增大，光电流逐渐减小，当电压大于或等于遏止电压时，光电流为0.如图所示，给光电管加正向电压时，随电压的增大光电流逐渐增大，当电压增大到某一值时，光电流达到饱和值，再增大电压，光电流不再增加． 2．光子说 (1)光子：在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光量子，简称光子． (2)光子的能量： E ＝hν，h 为普朗克常量，h ＝6.63×10－34 J·s.每个光子的能量只取决于光的频率． 3．光电效应方程 (1)最大初动能与入射光子频率的关系：E k ＝hν－W 0. (2)若入射光子的能量恰等于金属的逸出功W 0，则光电子的最大初动能为零，入射光的频率就是金属的截止频率．此时有hνc ＝W 0，即νc ＝W 0 h ，可求出截止频率． (3)E k －ν曲线：如图所示，由E k ＝hν－W 0可知，横轴上的截距是金属的截止频率或极限频率，纵轴上的截距是金属的逸出功的负值，斜率为普朗克常量h . 4．光的波粒二象性

5.物质波(德布罗意波) 由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波(德布罗意波)的概念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应，该波的波长λ＝h p . 二、原子的结构 1．原子的核式结构 (1)电子的发现 汤姆孙发现了电子，并提出了原子的枣糕式模型． (2)α粒子散射实验 1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来．为了解释α粒子的大角度散射，卢瑟福提出了原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部正电荷和几乎全部的质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．

十大天体物理学发现时间将亿后停止

2010十大天体物理学发现：时间将50亿年后停止 2010年12月09日 09:53 新浪环球地理讯北京时间12月8日消息，美国国家地理网站评选出2010年度十大天体物理学发现，宇宙外潜伏未知“结构”新证据、银河系中心发现神秘气泡状结构以及“大爆炸”造出“液态”宇宙等重大发现榜上有名。 1.每个黑洞内都含有一个宇宙 每个黑洞内都含有一个宇宙 天文学家在2010年4月宣布，我们的宇宙就像是俄罗斯套娃的一部分，可能栖身于一个黑洞内，而这个黑洞本身又是一个更大宇宙的一部分。反过来，迄今在宇宙中发现的所有黑洞可能都是通向其他世界的通道。 美国印第安纳大学的物理学家尼克丹姆·鲍勃拉姆斯基(Nikodem Poplawski)近日提出了一个有关落入黑洞的物质所作旋转运动的崭新数学模型。根据他的方程，黑洞可能是不同宇宙间的时空通道，或者说，一种虫洞。被黑洞吞噬的物质并未如之前理论预言的那样塌缩成一个奇点，而是从黑洞的另一端以“白洞”的形式喷发出来。

根据爱因斯坦的广义相对论，当一个区域的物质密度达到极大时会产生奇点，通常这一现象会出现在黑洞的中心。这种奇点密度无限大，温度无限高，因而显得怪异。而如果鲍勃拉姆斯基的理论正确，那么这种奇异的现象或许根本就不存在。 2.时间将在50亿年后停止 时间将在50亿年后停止 物理学家在2010年10月表示，永久膨胀理论称我们的宇宙只是众多宇宙中的一个，该理论还预测时间将在50亿年后停止。 一般认为，我们生活的宇宙已经存在了超过140亿年，并且将继续存在数十亿年。但根据一份最新发表的论文，时间本身可能将于50亿年后终止。巧合的是，这一时间恰逢太阳耗尽燃料熄灭的那一刻。 这一研究依据的是一种“永恒膨胀”的理论。该理论认为我们生活的宇宙其实是一系列宇宙中的一个。这一巨大的结构是由无穷多个宇宙组成的，其中每一个宇宙都可以产生无穷多个“子宇宙”。 这一理论的主要问题在于：在多重宇宙理论框架下，任何发生的事件都将发生无穷多次。这样就会使概率论的计算——如估算地球大小行星普遍存在的可能性，变得几乎不可能。

大学物理近代物理学基础公式大全

大学物理近代物理学基础公式大全 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

一． 狭义相对论 1． 爱因斯坦的两个基本原理 2． 时空坐标变换 3． 狭义相对论的时空观 ① 同时的相对性 ② l l = ③ t ?=4．狭义相对论动力学 ① m = ② P mv ==③ dv dm F m v dt dt =+ ④ 22E mc E mc ?=??=? 220k E mc m c =- ⑤ 22220E P c E =+ 5、求粒子速度的方法 （1 ）γ= v =（2）0 m m γ= v = （3）0 E E γ= v =（4） 2222 C C C C v Pv Pv Pv P E E E E ==== 二． 量子光学基础 1． 热辐射 ① 绝对黑体:在任何温度下对任何波长的辐射都能完全吸收的物体。 吸收比：(T)1B αλ、＝ 反射比：(T)0B γλ、＝ ② 基尔霍夫定律(记牢) ③ 斯特藩-玻尔兹曼定律 B B e e ：单色辐射出射度 ;1''2 2β-+=x c v t t ;1'22β--=x c v t t ;1'2β--= vt x x ;1''2β-+=vt x x y y ='' y y ='z z =z z ='C v = β

B E ：辐出度，单位时间单位面积辐射的能量 ④ 唯恩位移定律 m T b λ?= ⑤ 普朗克假设 h εν= 2． 光电效应 （1） 光电效应的实验定律： a 、n I ∝光 b 、 0000a a a a e U ek eU e U ek eU e U ek eU e U ek eU νννν----＝＝＝＝ c 、红限频率 00U U k k νν== 0νν≥ （2）光电效应方程 21 2h mv A ν=+ 3、 光子的能量、质量和动量 2 h h P h m c εν λν =?=??= 4、康普顿公式 222(1cos )sin 2 0.00486sin 2e e h h m c m c nm φ λφφ?=-== 三． 原子的量子理论 1． 玻尔的氢原子理论 ① 两个实验基础，经验公式 22111 ()R m n νλ==- ② 三条基本假设 定态，，n m n m h E E h E E νν=-=- ③ 两条基本公式 2210.529o n r n r n A == 12213.6 n E E eV n n -== 2． 德布罗意波 20,0.51E mc h E MeV ν=== 22 mc mc h h νν== 电子波波长：

近代物理学概述

近代物理学概述 目前物理学主要分为两大类。一类是经典物理学，一类是量子物理学，也就是现在我所要论述的近代物理学。经典物理学主要以牛顿力学为中心，阐述了力与运动的关系。可以这么说，牛顿支撑起了整个经典物理学。而近代物理学是与量子论学为中心的，它揭示了牛顿力学的局限性（只适用于低速宏观物体），在微观高速的世界里，已诞生了以量子论为基础的量子物理学。 近代物理学主要是量子论，而量子论的发展又是从光开始的。对光的研究，在我国古代就已有记载，那些主要是几何光学的内容。而近代物理学则更多的是研究物理光学，即研究关的本质问题。对于光的本质问题，近代早期有两种学说，一是以牛顿为代表的微粒说。牛顿认为光是一种粒子，理由是光的反射和折射现象，即光是由一些个小粒子组成的，当这些小粒子射到介质上时会发生反弹，这就很好的解释了反射现象。而折射现象则是由于组成光的这些粒子射到介质上后，因受到不同方向上的力的作用，从面而改变了其运动轨迹，这就是牛顿的微粒说。另一种说法则是惠更斯的波动说。当时惠更斯提出光是一种波，但他无法证明他的结论。当时，整个物理学界就掀起了一股研究光的本质的热潮，并产生了这两种学说，因为当时牛顿在物理学界中的威望，微粒说一直占上风。 在扬氏双缝干涉实验出现以后，牛顿的微粒说就慢慢地站不住脚了，波动说正式上台。光的干涉现象已足以证明光是一种波。

后来数学家泊松为了推翻惠更斯的波动说，在实验室用数学方法做了精确的计算与研究。但却在无意中发现了一个亮斑，于是他认为 之际，科学家们便怀疑这个亮斑正是由于光的衍射产生的，于是又做了许多精确的实验，终于证明些亮斑确实为光的衍射所产生。本来想要推翻波动说的泊松，却无意中再次证明了光是一种波。后来为了记念这件有趣的事，这个亮斑被人们称为泊松亮斑。 有了干涉和衍射现象，波动说已完全确立。人们已经普遍认识到光是一种波，而且是一种电磁波，并列出了电磁波谱，有了电磁波谙，电磁泊家族又变得更为完善了。 就在波动说已稳定确立并被普遍接受的时候，伟大的物理学家爱因斯坦发现了光电效应。当光打到某金属上的时候，如果光的濒率达到了该金属的固有频率，就会打出光电子。而且打出光电子的速率是相当快的。几乎是瞬时的，大约为109 s，但如果光的频率没有达到该金属的固有频率，不管怎样加强光的强度或是光照时间，都不会打出光电子，这与光是一种波就出现了矛盾，光电效应的出现又再一次地动摇了波动说。 在此之前，普朗克对电磁波进行了精确的研究和计算，他发现，只有把电磁波看成是不连续的，而是一份一份的，每一份都是一份能量，他把这样一份一份的能量叫作能量子，简称量子，量子的概念于是由此而生。对于光电效应，爱因斯坦也作出了相似的解释。他认为，光的发射也不是连续的，而是一份一份的，