物理学家.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,富兰克林,40,岁时，观看了电学实验，从而对电有了兴趣。其中有一个想法，天上的电和地电是统一的吗,?,1752,年,7,月，一个电闪雷鸣的上午，他将一个风筝放到空中，风筝下有一根铁丝，铁丝下栓一根麻绳，麻绳的下一端拴丝线，绳线接触处栓了一把钥匙。铜钥匙可以给莱顿瓶充电，与摩擦电性质完全相同。现象,:,麻绳上的纤维向四周自立，犹如“怒发冲冠”富兰克林的工作，揭开了雷电的奥秘，统一了“天电”和“地电”，震惊了科学界。小插曲：为了验证“地电”与“天电”的相同处，富兰克林想到雷可以击死动物，于是他就实验用“地电”去击杀火鸡，结果被电打昏了。苏醒后，却不介意地说：“我本想用电杀死一只火鸡，结果差点电死了一个傻瓜。”富兰克林并不满足，将他的发现转化为了新的发明。避雷针诞生了。,伏打,意大利帕维大学教授，否定了伽伐尼动物说。他认为，电来自两种不同金属的接触，青蛙只不过是起了验电器的作用。,为了阐明自己的观点，他比较了各种金属，并把它们排成表，只要将其中两种金属接触，就可以产生接触电势差。,1800,年，伏打根据他自己的观点，制成了伏打电池。得到了拿破仑授予的一枚金质奖章。并成为法国科学院的院士。今天电学中的一个重要单位伏特，就是为了纪念他。电池的发明，提供了产生恒定电流的电源，使电学从静电走向动电，为人们研究电流的各种效应提供了条件。从此电学进入了飞速发展时期。,奥斯特,(1777-1851),丹麦人,:,发现电流磁效应的第一人。,“在观察的领域内，机遇只偏爱那种有准备的头脑。”,巴斯德,奥斯特寻找电与磁的关系的想法酝酿已久,:,1803,年,:“,我们将把整个宇宙容纳在一个体系中。”他认为“自然力之统一”。,1812,年,:“,我们应该检验的是，究竟电是否以其最隐蔽的方式对磁体有类似的作用。”,1818-1819,年，与奥共事的人说,:“,奥斯特经常在寻找这两种大自然力之间的关系。”,机会来了，,1820,年,4,月，奥斯特在一次讲课中，发现磁针在通电导线的作用下动了一下,!,这才恍然大悟，原来以前总把电流的磁力想象为纵向，实际应为横向。,奥斯特紧抓不放，经过反复实验，查明了电流具有磁效应。,1820,年,7,月,21,日，发表了,电流对磁针的作用的实验,，引起了学术界的轰动。,3.,意义,第一个解释出了电与磁之间的内在联系。,为电报和电机的发明开辟了道路。,为电磁场理论的发展奠定了基础。,法拉第,(1791-1867),:,英国物理学家。,法拉第是一个穷铁匠的儿子，兄妹,10,人。小学没毕业就失学，当了装订工。但失学不失志，经常阅读书报。当了戴维助手。,1821,年受任为皇家研究所试验室主任。,1821,年，开始电磁学的研究，总共工作四十年。,写出了,电学的实验研究,。,一生谢绝了许多奖赏。,“在物理学的全部历史中,最全能的实验物理学家却是一个仅受过初等教育的人。,他，就是法拉第。”,萨莫斯（美）,二、法拉第的主要贡献,1.,电磁感应的发现,:,一贯追求科学真理，相信自然力的统一。,1831,年,8,月,29,日，法拉第终于取得了突破性进展。变磁激发了电。,一个月后，法拉第向英国皇家学会报告，产生感应电流的情况可以分为,5,类。,1833,年，楞茨发现楞茨定律，判断感应电流的方向。,1867,年西门子根据这一原理创造了发电机，从此人类有了“电”，它至今仍为我们带来光明和幸福。当我们在尽情享受电灯、电视、电影,这一切现代文明的时候，我们怎能不感谢这位铁匠的儿子呢？,一、麦克斯韦,(1831-1879),简介,英国物理学家、数学家。,11,月,13,日出生时，是法拉第发现电磁感应后,2,个多月。,15,岁在“爱丁堡皇家学报”发表论文，,1854,年从剑桥大学毕业，卡文迪什试验室首任主任。,虽然只活了,49,岁，但他却写了,100,多篇有价值的论文。,麦克斯韦是一位可以与牛顿、爱因斯坦相提并论的科学家。,1.1856,年，麦克斯韦发表了,论法拉第力线,一文，受到法拉第的赞赏。法拉第说：“我惊讶地看到，这个主题居然处理得如此之好”，麦克斯韦在文中认为法拉第将磁现象归结为力和场的观点，是一种更合适的科学语言。文中采用了类比法，将流线的数学表达式应用到静电理论中。,2.1860,年，,70,岁的法拉第和,30,岁的年轻人麦克斯韦见面了，建立电磁理论的共同心愿超越了年龄的鸿沟，法拉第对麦克斯韦说,:“,你不要停留在用数学来解释我的观点上，而应该突破它。”,4.1873,年，麦克斯韦出版了,电磁学通论,一书，进一步将电磁学实验规律和定理定律，综合概括在一个方程组中，以简洁的数学结构，揭示了电场和磁场内在的完美对称。,电磁学通论,是人类第一个有关经典场论的不朽之作。,1874,年，麦克斯韦任卡文迪什实验室首任主任，,1879,年,11,月,3,日，,49,岁逝世。,临终之际，他仍坚信自己的预言,电磁波理论，一定会插上翅膀飞向全球。,经典电磁理论的确立，成为人类改造自然，提高生产力的有力杠杆。据载，科技利用程度较高的生产率比之单纯手工业生产率在,1770,年为,4,：,1,，而在电气工业出现后这个比例为,108,：,1,。电磁学理论的成功，说明了科技是第一生产力。,赫兹,(1857-1894):,德国物理学家,麦克斯韦,电磁论,发表后，由于理论难懂，无实验验证，并未受到重视。,1886,年，赫兹作成电磁波检验器并宣布“电磁感应是以波动形式在空气中传播的。”,赫兹在,1888,年证明了电磁波的存在。这样由法拉第开创，麦克斯韦建立，赫兹验证的电磁场理论向全世界宣告了它的胜利。,无线电报,(1901),广播,(1906),电话,(1916),传真,(1923),电视,(1929),微波,(1933),雷达,(1935),卫星通讯,电子计算机因特网等都与电磁波理论相关。,*发明家爱迪生（,1827-1931,）,:,由于爱提一些问题，老师不喜欢他，只上三个月就退学了，由母亲教他。但爱迪生自强不息，方法得当，一生在专利局的发明就有,1328,项，平均,15,天就有一项发明问世。,比如，他常想声音能使细针颤动，反过来针的颤动能否变成声音？正是采用正确的逆向思维的方法，在,1877,年,12,月,6,日，爱迪生发明了留声机。,1879,年,10,月研制出电灯，另外蓄电池，电影等都是爱迪生发明的。,2.1929,年,10,月,21,日，爱迪生由美国总统亲自搀扶，参加要会，厅内各个角落的电灯大放光明，爱迪生说,:“,我这一生行将结束，我的人生哲学是工作，我要大胆揭示大自然的奥秘，并以此为人类造福。”,1.1904,年世界上第一只真空二级电子管由英国人弗莱明发明，因此于,1929,年获爵士爵位。,1906,年美国人弗雷斯特又发明了真空三级电子管，卖专利获,39,万美元。,2.,巴丁、肖克莱、布拉坦发现晶体管,晶体管的发明是固体物理理论发展的产物，也是一些科学家不怕困难集体努力的结果。,巴丁：,1908,年,5,月生于美国，是贝尔研究所所长。,肖克莱：,1910,年,2,月生于英国，主要研究固体物理，提出著名,P,N,结理论。,布拉坦：,1902,年,2,月生于中国，实验物理学家。,经历了多次试验失败，但百折不挠，终于在,1947,年,12,月,23,日，研制成功第一个晶体管。经多年来不断改进，,1999,年,9,月法国科学家研制出的晶体管直径仅为,20,纳米，表面积仅为第一个晶体管的两亿分之一。,晶体管廉价、耐久、耗能小，显示出电子管不可比的优越性，奏响了微电子革命的序曲，半导体物理学应运而生。,3.,集成电路,但晶体管仍然存在着太大、过重和不可靠的缺点，人造卫星，计算机等的发展需要更优越的半导体电路。美国科学家达默首先提出集成电路的创意，即把二极管、三集管、电阻、电容、电感等元件直接做在一块芯片上，按某种功能连接成电路。,1959,年，美国制成第一块集成电路，现已可以制成集成密度达,70,万个元件,/,毫米,2,的芯片。真是鬼斧神工，人类所具有的无限创造力的确令人赞叹！,