物理學是研究物質運動和相互作用的規律的科學,是除數學外最基本的一門學科。
物理運動是自然界最普遍的一種現象。因此物理學研究的對象和內容就是宇宙間各種物質的性質、存在狀態、各種物理運動形式及其轉化現象、物質的內部結構及這些內部結構的組成部分,物理領域的各種基本相互作用及其規律。
由於一切物理現象都在時間、空間中表現出來和發生運動和轉化,所以物理學也要研究時間和空間的性質、聯繫等。進行物理學研究,首先是觀察各種客觀物理現象;或是進行試驗,通過變革研究對象以觀察因而產生的運動和轉化狀況中,找出規律;再從許多表象性的規律中,揭示基本規律,建立較為系統的理論。 物理學研究除了要依靠好的科學方法外,還要取決於認知工具。工具越先進,研究效率越高,成果越顯著。
物理學在發展過程中形成了一套完整的科學方法,它對其他學科的研究,乃至哲學發展,都有重要意義。
物理學發展史(從1638年至1962年)
佚名
公元1638年,義大利科學家伽利略的《兩種新科學》一書出版,書內載有斜面實驗的詳細描述。伽利略的動力學研究與1609~1618年間德國科學家克卜勒根據天文觀測總結所得克卜勒三定律,同為牛頓力學的基礎。
公元1643年,義大利科學家託利拆利作大氣壓實驗,發明水銀氣壓計。
公元1646年,法國科學家帕斯卡實驗驗證大氣壓的存在。
公元1654年,德國科學家格裡開發明抽氣泵,獲得真空。
公元1662年,英國科學家波義耳實驗發現波義耳定律。十四年後,法國科學家馬裡奧特也獨立的發現此定律。
公元1663年,格裡開作馬德堡半球實驗。
公元1666年,英國科學家牛頓用三稜鏡作色散實驗。
公元1669年,巴塞林那斯發現光經過方解石有雙折射的現象。
公元1675年,牛頓作牛頓環實驗,這是一種光的幹涉現象,但牛頓仍用光的微粒說解釋。
公元1752年,美國科學家富蘭克林作風箏實驗,引雷電到地面。
公元1767年,美國科學家普列斯特勒根據富蘭克林導體內不存在靜電荷的實驗,推得靜電力的平方反比定律。
公元1780年,義大利科學家加伐尼發現蛙腿筋肉收縮現象,認為是動物電所致。不過直到1791年他才發表這方面的論文。
公元1785年,法國科學家庫侖用他自己發明的扭秤,從實驗得靜電力的平方反比定律。在這以前,英國科學家米切爾已有過類似設計,並於1750年提出磁力的平方反比定律。
公元1787年,法國科學家查理發現了氣體膨脹的查理-蓋·呂薩克定律。蓋·呂薩克的研究發表於1802年。
公元1792年,伏打研究加伐尼現象,認為是兩種金屬接觸所致。
公元1798年,英國科學家卡文迪許用扭秤實驗測定萬有引力常數G。
公元1798年,美國科學家倫福德發表他的摩擦生熱的實驗,這些實驗事實是反對熱質說的重要依據。
公元1799年,英國科學家戴維做真空中的摩擦實驗,以證明熱是物體微粒的振動所致。
公元1800年,英國科學家赫休爾從太陽光譜的輻射熱效應發現紅外線。
公元1801年,德國科學家裡特爾從太陽光譜的化學作用,發現紫外線。
公元1801年,英國科學家託馬斯·楊用幹涉法測光波波長。
公元1802年,英國科學家沃拉斯頓發現太陽光譜中有暗線。
公元1808年,法國科學家馬呂斯發現光的偏振現象。
公元1811年,英國科學家布儒斯特發現偏振光的布儒斯特定律。
公元1815年,德國科學家夫琅和費開始用分光鏡研究太陽光語中的暗線。
公元1819年,法國科學家杜隆與珀替發現克原子固體比熱是一常數,約為6卡/度·克原子,稱杜隆·珀替定律。
公元1820年,丹麥科學家奧斯特發現導線通電產生磁效應。
公元1820年,法國科學家畢奧和沙伐由實驗歸納出電流元的磁場定律。
公元1820年,法國科學家安培由實驗發現電流之間的相互作用力,1822年進一步研究電流之間的相互作用,提出安培作用力定律。
公元1821年,愛沙尼亞科學家塞貝克發現溫差電效應(塞貝克效應)。
公元1827年,英國科學家布朗發現懸浮在液體中的細微顆粒作不斷地雜亂無章運動,是分子運動論的有力證據。
公元1830年,諾比利發明溫差電堆。
公元1831年,法拉第發現電磁感應現象。
公元1834年,法國科學家珀耳帖發現電流可以致冷的珀耳帖效應。
公元1835年,美國科學家亨利發現自感,1842年發現電振蕩放電。
公元1840年,英國科學家焦耳從電流的熱效應發現所產生的熱量與電流的平方、電阻及時間成正比,稱焦耳-楞茨定律(楞茨也獨立地發現了這一定律)。其後,焦耳先後於1843,1845,1847,1849直至1878年測量熱功當量,歷經四十年,共進行四百多次實驗。
公元1842年,法國科學家勒諾爾從實驗測定實際氣體的性質,發現與波義耳定律及蓋·呂薩克定律有偏離。
公元1843年,法拉第從實驗證明電荷守恆定律。
公元1845年,法拉第發現強磁場使光的偏振面旋轉,稱法拉第效應。
公元1849年,法國科學家斐索首次在地面上測光速。
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