20世纪初的物理学革命
20世纪初的物理学革命
19世纪的力学、光学、热学、电磁学取 得了光辉的成果，但在物理学晴朗天空 的远处，尚有两朵小小的令人不安的鸟 云，这就是当时的物理学无法解释的热 辐射实验和迈克尔逊一莫雷实验。正是 这两朵小小的鸟云和19世纪末一系列新 的实验，降下了20世纪物理学革命的暴 风骤雨，并使整个自然科学进入了一个 崭新的阶段
19世纪的力学、光学、热学、电磁学取 得了光辉的成果，但在物理学晴朗天空 的远处，尚有两朵小小的令人不安的乌 云，这就是当时的物理学无法解释的热 辐射实验和迈克尔逊—莫雷实验。正是 这两朵小小的乌云和19世纪末一系列新 的实验，降下了20世纪物理学革命的暴 风骤雨，并使整个自然科学进入了一个 崭新的阶段
电子、X射线和天然放射性的发现 物理学革命首先是由电子、X射线和天然 放射性的发现引起的。“电子”一词， 最早使用在1891年，是英国科学家斯托 内在他的研究成果中提出的。电子是人 类发现的第一代基本粒子。英国著名物 理学家汤姆生等对电子的发现作出了自 己的贡献
电子、X射线和天然放射性的发现 ◼ 物理学革命首先是由电子、X射线和天然 放射性的发现引起的。“电子”一词， 最早使用在1891年，是英国科学家斯托 内在他的研究成果中提出的。电子是人 类发现的第一代基本粒子。英国著名物 理学家汤姆生等对电子的发现作出了自 己的贡献
电子、X射线和天然放射性的发现 1876年，德国物理学 戈德斯坦提出，普留 利用盖斯勒管进行放 实验时，看到的玻璃 壁上辉光是由阴极产 的某种射线所引起的 他把这种射线命名为 极射线。阴极射线引 了物理学家们的极大六 趣，这分别导致了电子 和X射线的发现
电子、X射线和天然放射性的发现 ◼ 1876年，德国物理学家 戈德斯坦提出，普留卡 利用盖斯勒管进行放电 实验时，看到的玻璃管 壁上辉光是由阴极产生 的某种射线所引起的， 他把这种射线命名为阴 极射线。阴极射线引起 了物理学家们的极大兴 趣，这分别导致了电子 和X射线的发现
英国著名物理学家汤姆生认为阴极射线是 带负电的微粒，他利用阴极射线既可被磁 场偏转又能为电场所偏转的联合作用，在 1897年实验测定了阴级射线带负电的微 粒的速度、电荷(e)、质量(m)和荷质比(e ／m)，证明不论管中电极用什么材料制 成或充以何种气体，生成的带负电的微粒 的荷质比都一样，说明了这种微粒是各种 原子的共同组成部分，汤姆生把这种微粒 叫做电子
而X射线 的工作， 伦琴致力 X按 匕现象。 1895年， 立生X射线 的现象。 阳被A 过去没有 见过的新 ( 贝克勒尔在 一种铀盐 生。它能使 不透光的 家皮埃尔居 里和他的 研究和实验， 发现了钍 热丝0 电子、 发现是19 世纪末物 上，20世纪 初产生了 图3-4X射线管
而X射线的发现主要归功于德国人伦琴的工作， 伦琴致力于研究阴极射线所引起的荧光现象。 1895年，他发现了高真空管放电时能产生X射线 的现象。它的穿透性使人们看到了许多过去没有 见过的新东西。1896年，法国科学家贝克勒尔在 一种铀盐中发现了铀元素的天然放射性。它能使 不透光的底片暴光。著名的法国科学家皮埃尔·居 里和他的妻子玛丽·居里，经过多年的研究和实验， 发现了钍、钋、镭的放射性。 电子、X射线和放射性现象，这三大发现是19 世纪末物理学的重要成就。在此基础上，20世纪 初产生了原子物理学。 伦 琴 伦 琴 夫 人 的 手 骨
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电子、X射线和天然放射性的发现 英国物理学家汤姆生， 在证 电字的存在以后2 提出了他： 干原子 结构的“面包夹葡萄 原子模型 英国人 1911年经过实张 它集中了 小的 原于 99.99/o 的质量。他提出了原子有核 横塑-行星模型。 电子 X射线和放射性现象的 发现打开了经典物理学 的缺日 从根本上改变 原来 餐 延烈冲着物理 质量 能量、 动 原子、 山好 等基本概念 典物理学中的质量守 能量守恒、 运动定律等 是霾面临产考， 物玛
电子、X射线和天然放射性的发现 ◼ 英国物理学家汤姆生，在证 实了电子的存在以后，于 1904年，提出了他关于原子 结构的“面包夹葡萄干”的 原子模型。英国人卢瑟福在 1911年经过实验，得出结论： 原子中有一个非常非常小的 核，它集中了原子99.99% 的质量。他提出了原子有核 模型---行星模型。 ◼ 电子、X射线和放射性现象的 三大发现打开了经典物理学 的缺口，从根本上改变原来 的自然观，猛烈冲击着物理 学的物质、质量、能量、 运 动、原子、元素等基本概念， 经典物理学中的质量守恒、 能量守恒、运动定律等基本 定律面临严峻考验，物理学 的革命风暴来临了
立HCL口占上口上人 World Year of Physics 2005 电动万学》一文中首先创立了狭义相对 论
爱因斯坦的相对论 ◼ 1876至1887年间,美国物理学家迈克尔 逊和莫雷以寻找以太为目的的实验得到 了否定以太风存在的“负结果” 。19世 纪到20世纪之交的物理实验和理论准备 表明，建立新的时空理论和物质运动理 论的条件已经具备。在这样的条件下， 爱因斯坦创立了具有划时代意义的相对 论学说。他在1905年发表的《论动体的 电动力学》一文中首先创立了狭义相对 论
爱因斯坦的相对论 ■ 第一，对于一切惯 系，一切自然定律 同样适用，--相 性原理。 ·第二，对于任何惯 系，自由空间中的 速都是相同的， -- 光速不变原理
爱因斯坦的相对论 ◼ 第一，对于一切惯性 系，一切自然定律都 同样适用，------相对 性原理。 ◼ 第二，对于任何惯性 系，自由空间中的光 速都是相同的，------ 光速不变原理