现代科学革命教学.ppt

现代科学革命教学课件
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经典物理学的危机
一、经典物理学的危机

1、17—19C，经典力学发展完善
第25课 现代科学革命
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牛顿经典力学的实证
第25课 现代科学革命
第一件，用牛顿力学算出地球的形状是梨形的。亚里士多德认为地球是个正球体，牛顿却根据他的力学说地球是个扁球体，法国科学家经过三次实地测量证实了牛顿的看法。
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牛顿经典力学的实证
第25课 现代科学革命
第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年，由此预言它将在1758年再次出现。1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。
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牛顿经典力学的实证
第25课 现代科学革命
第三件，用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置。1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算出的轨道与观测纪录不大相符。在计算的基础上，人们在1846年用牛顿力学发现了海王星，并进而在此基础上又于1930年发现冥王星。
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经典物理学的危机
一、经典物理学的危机

1、17—19C，经典力学发展完善

2、19C末，经典物理学陷入危机
第25课 现代科学革命
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经典物理学的危机
第25课 现代科学革命
第一朵乌云：“以太”说的破灭
水波的传播要有水做媒介，声波的传播要有空气做媒介，它们离开了介质都不能传播。太阳光穿过真空传到地球上，几十亿光年以外的星系发出的光，也穿过宇宙空间传到地球上。光波为什么能在真空中传播？它的传播介质是什么？物理学家给光找了个传播介质—“以太”（Ether）。
他们假定整个宇宙空间都充满了“以太”，“以太”是一种由非常小的弹性球组成的稀薄的、感觉不到的媒介。“以太”是光、电、磁的共同载体的概念为人们所普遍接受，形成了一门“以太学”。
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经典物理学的危机
第25课 现代科学革命
地球以每秒30公里的速度绕太阳运动，就必须会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来，同时，它也必须对光的传播产生影响。这个问题的产生，引起人们去探讨“以太风”存在与否。
1887年，实验结果证明，不论地球运动的方向同光的射向一致或相反，测出的光速都相同，在地球同设想的“以太”之间没有相对运动。因而，根本找不到“以太”或“绝对静止的空间”。
M是光源，A与B是反射镜，
让光线在MA，MB方向往返运动。
迈克尔逊—莫雷实验
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爱因斯坦与相对论
二、爱因斯坦与相对论

1、提出
①1905年提出匀速运动体系的狭义相对论
②1916年提出加速运动体系的广义相对论
第25课 现代科学革命
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1905神奇的一年
第25课 现代科学革命
1905神奇的一年
1905年，爱因斯坦26岁，接连写下4篇改变整个20世纪物理学面貌的论文：
1、光的量子说（解释光电效应）
2、布朗运动（证明分子的存在）
3、狭义相对论（修正了牛顿力学）
4、质能互换律（E=mc2）
1916年，爱因斯坦发表了广义相对论基础，最具创见也是最伟大的贡献：
5、广义相对论（取代了牛顿的万有引力理论）
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