❶ 大学物理实验都有哪些
大学物理实验有:杨氏模量,迈克尔逊干涉仪,全息照相,衍射光栅,单缝衍射,光电效应,用分光计测量玻璃折射率,透镜组基点的测量,测量波的传播速度,密里根油滴实验,模拟示波器的使用,磁电阻巨磁电阻测量,半导体电光光电器件特性测量、等厚干涉
1、杨氏模量
杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,F/S叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;ΔL/L叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。
2、迈克尔逊干涉仪
迈克尔逊干涉仪,是1881年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作,为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。
3、等厚干涉
等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉.(牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉.)
4、示波器的使用
波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。
5、电桥法测电阻
采用典型的四线制测量法。以期提高测量电阻(尤其是低阻)的准确度。程控恒流源、程控前置放大器、A/D转换器构成了测量电路的主体。中央控制单元通过控制恒流源给外部待测负载施加一个恒定、高精度的电流,然后,将所获得的数据(包括测试电压、当前的测试电流等)进行处理,得到实际电阻值。
❷ 生活中有哪些有趣的物理实验
刷牙的时候,如果不小心牙膏掉进水里的,你会看到再水面上向外散的东西,那就是钠在说中溶解了变成了二氧化钠了
1.人走路时的摩擦力
2.长跑比赛的终点计时员是以看到发令枪的烟开始计时
3.先看到闪电后听到雷声
4.粘水后的玻璃不易分开
5.热水冒白烟
6.彩虹
7.冬天窗户上出现一层"冰花"
8. B超
9.水沸腾现象
11.樟脑丸用久了会变小
12.超声波洗碗机
13.发光的灯泡
14.谚"霜前冷,雪后寒"
15.用高压锅煮饭快
16.向热汤碗里吹气降温
17.吹电风扇时会感到凉爽
18.游泳上岸后会感到冷
19.向手上哈气取暖
20.电视机上总是沾着一层灰
1)夏天从冰箱里那出的啤酒瓶出“汗”:水蒸气遇冷液化成小水滴附着在瓶子上.
(2)冬天窗户上结冰花:水蒸气凝华.
(3)早上睡醒觉看见大雾:空气中的水蒸气液化现象.
(4)冬天被冻住的衣服会变干:冰的升华.
(5)不同的时间和地点水的沸点不同:大气压的差异.
(6)水只能把饺子煮成白色的,而油能把饺子炸成黄色的:油的沸点比水的沸点高.
(7)海市蜃楼现象:光由于遇到不均匀大气而发生了偏折.
(8)小孔成倒立的像:光的直线传播.
(9)平面镜能成像:光的反射.
(10)伸入水的筷子弯曲了:光斜射入另一介质而发生了折射现象.
(11)太阳光被三棱镜折射后成为七种颜色:光的色散.
(12)日食现象:光的直线传播.
(14)月球上没有声音:声音传播是需要介质的.
(13)凸透镜能成像:光的折射.
(14)月球上没有声音:声音传播是需要介质的.
(15)先看到闪电,后看到雷:光在地球上比声音在地球上的传播速度快的多.
(16)我们能用普通杆秤测量物体重量:杠杆原理
❸ 初中有什么物理实验
1、探究杠杆的平衡条件
2、用天平和量筒测定液体的密度
3、探究重力的大小与什么因素有关
4、探究电阻上的电流跟电阻的关系
5、测定小灯泡的额定功率
6、测定平均速度
7、探究平面镜成像的特点
8、用滑动变阻器改变电流
9、探究串联电路中电流的特点
10、探究斜面的机械效率
11、用电压表和电流表测电阻
12、探究凸透镜成像的特点
13、研究电磁铁
14、组成并联电路
15、用电压表测串联电路中的电压
16、探究并联电路中电流的特点
17、用温度计测量水的温度
18、用弹簧测力计测量力的大小
19、用电压表测并联电路中的电压
20、用刻度尺测长度
❹ 物理实验的方法有哪些
1 控制变量法:这个应该是最常见的实验方法。
例如,在“探究压强与哪些因素有关”、“探究电流与电阻的关系”、“研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系”等实验中都用到了该实验方法。
2 类比法:例如,在学习电流时,为了更好地理解,与生活中熟悉的水流作类比。
实验+推理法:有些理论只有在理想空间里才能通过实验得出,此时,我们可以在现实条件实验的基础上推导出来这些理论。
例如,在初二我们学过牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。我们知道,物体在运动过程中必定会受到阻力作用,但是我们通过多次实验,可以推出这一结论。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光线的,我们为了更好地学习光,才引进了“光线”这一词。
4 转换法:例如,我们在学习“声音是振动产生的”这一知识时,我们把音叉的微小振动转换为乒乓球的摆动。使实验现象更为明显。
5 模型法:我们在学习原子结构时,为了更好地认识原子的内部结构,用太阳系模型代表原子结构。
(4)物理有什么实验扩展阅读:
物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验,包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等,常用于验证物理学科的定理定律。
实验物理是相对于理论物理而言,理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。
理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。
实验室使用守则
1、为保护实验仪器和保持环境卫生,学生必须脱鞋进入实验室。
2、实验室是全校师生进行实验教学和科研活动的场所,学生进入实验室后要保持肃静,遵守纪律。
3、做实验前,认真听教师讲解实验目的、步骤、仪器的性能操作、方法和注意事项,认真检查所需仪器设备是否完好齐全,如有缺损要及时向教师报告。
4、实验时要遵守操作规程,按照实验步骤认真操作。
5、实验时要注意安全,防止意外发生。
6、爱护实验室仪器设备。
7、实验完毕要认真清理仪器设备,关闭水源电源。
性质
1.真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。
2.和谐统一性:神秘的太空中天体的运动,在开普勒三定律的描绘下,显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。
麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。
3.简洁性:物理规律的数学语言,体现了物理的简洁明快性。如:牛顿第二定律,爱因斯坦的质能方程,法拉第电磁感应定律。
4.对称性:对称一般指物体形状的对称性,深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。
5.预测性:正确的物理理论,不仅能解释当时已发现的物理现象,更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在,卢瑟福预言中子的存在,菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑,狄拉克预言电子的存在。
6.精巧性:物理实验具有精巧性,设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。
❺ 物理实验方法有哪些
1、等效替代法
简介:在物理学中,在保证某种效果相同的前提下,将一个物理量、物理状态或过程用另一个物理量、物理状态或过程来替代,得到同样的结论,这种研究问题的方法叫做等效替代法。
举例应用:
(1)在“曹冲称象”中,用石块等效替代大象,效果相同。
(2)平面镜成像实验中利用两个完全相同的蜡烛,验证像与物的大小相同。
(3)在力的合成中,用一个合力可以等效替代几个力的共同作用的效果。
2、建立理想模型法
简介:把复杂的问题简单化,摒弃次要因素,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型,这是一种重要的物理思想。
举例应用:
(1)匀速直线运动是一种理想模型,在生活实际中,严格的匀速直线运动并不存在。
(2)在研究连通器的原理时,理想液片是一种理想模型。
(3)光线是引入的模型,直观、形象地描述了物理情景与事实。
3、控制变量法
简介:在研究物理问题时,某一物理量往往受到几个不同因素的影响,为了确定该物理量与各个不同因素之间的关系,就需要控制某些因素,使其固定不变,只研究其中一个因素,看所研究的因素与该物理量之间的关系,这种研究方法叫做控制变量法。
举例应用:
(1)研究弦乐器的音调与弦的材料、长度和横截面积的关系。
(2)研究蒸发快慢与液体温度、表面积和空气流速的关系。
(3)研究力的作用效果与力的大小、方向和作用点的关系。
(4)研究滑动摩擦力与物体间的压力和接触面粗糙程度的关系。
(5)研究浮力与液体密度和物体排开液体体积的关系。
(6)研究液体压强与液体密度和深度的关系。
(7)研究物体的动能与物体质量、速度的关系。
(8)研究物体的重力势能与物体质量、被举高度的关系。
4、实验推理法
简介:实验推理法是以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得到结论,深刻地揭示出物理规律的本质,是物理学研究问题的一种重要的思想方法。
举例应用:
(1)将闹钟放在钟罩中,不断抽去罩内空气,听到铃声越来越弱,由此推理出真空不能传声。
(2)研究力和运动的关系,推理出牛顿第一定律。
5、转换法
简介:在物理学习中,有时需要研究看不见的物质(如电流、分子、力、磁场)或不易直接测量的物理量,这时就必须将研究的方向转化到由该物质产生的学生熟知的各种可见的效应、效果上,由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况,这种研究方法称为转换法。
举例应用:
(1)研究声音是由振动产生时,用乒乓球的可视的振动认识音叉的振动。
(2)研究压力的作用效果时,用海绵的凹陷程度来表示。
(3)测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小。
❻ 初中物理实验有哪些
2011中考物理实验操作考查
题目及实验器材 操作步骤 评 分 标 准 满分 得分
一.用天平测固体物块的质量
1、托盘天平及砝码一套
2、固体物块一个 1、观察实验器材 观察并记录天平的最大称量值,天平游码标尺的最小分度值。(1分) 1
2、调节天平平衡 1.把天平放在水平桌面上,用镊子将游码移到标尺的零刻线处(0.5分) 1
2.调节平衡螺母,直至指针指到分度盘中央或左右摆动格数相等(0.5分)。
3、用天平称物块的质量 1.将物块放于天平左盘中,用镊子按照由大到小的顺序向右盘里加减砝码并调节游码在标尺的位置,直到横梁恢复平衡(1分) 2.5
2.读出天平右盘砝码总质量及游码所示质量(1分),计算出所测固体物块的质量(0.5分)
4、整理器材 用镊子把砝码放回盒中,把游码移回零刻度线;将器材放回原处(0.5分)。 0.5
二、用弹簧测力计测浮力大小
1、弹簧测力计一个
2、盛水烧杯一个
3、固体物块、细线各一 1、观察实验器材 观察并记录弹簧测力计的量程(0.5分)、最小刻度值(0.5分) 1
2、测浮力大小 1.将弹簧测力计指针调到零刻度线 (0.5分)
2.在空气中用弹簧测力计测出物块的重力(0.5分) 1
1.将物块部分浸入盛水烧杯中,记下此时弹簧测力计的示数(0.5分)
2.求出物块受到的浮力(0.5分) 1
1.将物块完全浸没在盛水烧杯中,记下此时弹簧测力计的示数(0.5分)
2.求出物块受到的浮力(0.5分) 1
3.实验结论 以上实验说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与
有关?(0.5分) 0.5
4、整理器材 将实验器材整理好放回原处(0.5分)。 0.5
三.探究凸透镜成像(u>2f或f<u<2f)规律
1、光具座(带附件, 凸透镜的焦距为10cm)一套
2、蜡烛一支(长度小于9cm)
3、火柴一盒
注:探究u>2f时像的特点操作和探究
f<u<2f时像的特点操作由监考老师选取其中之一去做。 1、组装实验装置 1.在光具座上按正确的顺序放置蜡烛、凸透镜、光屏(1分)。 2
2.调整凸透镜、光屏的中心与烛焰中心大致在同一高度(1分)。
2、探究u>2f时像的特点 1. 将蜡烛移到大于凸透镜2倍焦距的位置,沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的实像(1分)。 2
2.记录物距和成像的特点(1分)
2.探究f<u<2f时像的特点 1.将蜡烛移到小于凸透镜2倍但大于1倍焦距焦距的位置,并沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的实像(1分)。 2
2.记录物距和成像特点(1分)。
3、整理器材 熄灭蜡烛,把光具座及附件恢复到实验前状态(1 分)。 1
四.用电压表测串联电路中其中一个小灯泡的电压
1、2节干电池(电池盒)
1、 直流电压表一只
3、小灯泡两只(2.5V)
4、小灯座二个
5、单刀开关一个
6、导线若干根。 1、连接线路 正确连接串联电路,要求开关断开。(1分)。 1
2、用电压表测L1两端电压U1 1. 观察电压表的指针是否指零并记录电压表各量程及对应的分度值(1分) 3
2. 将电压表和其中一个小灯泡并联,电压表正负接线柱连接正确(1分)
3.闭合开关,观察并记录电压表的示数(1分)
3、整理器材 打开开关,整理实验器材(1分)。 1
五.用电流表测并联电路其中一个支路的电流
1、干电池2节(电池盒)
2、5欧、10欧定值电阻各一个
3、单刀开关一个
4、直流电流表一只
5、导线若干。 1、连接线路 正确连接并联电路,要求开关断开(1分) 1
2、用电流表测R1支路上的电流值 1.观察电流表的指针是否指零并记录电流表各量程及对应的分度值(1分) 3
2.把电流表串联在其中一个支路上,正负接线柱连接正确,(1分)
3、闭合开关,观察并记录电流表的示数(1分)
3、整理器材 断开开关,整理实验器材(1分)。 1
说明:1、各得分点操作过程中如有不完美之处,可适当扣分。实验中按步打分,实验完毕再累计算分
2、电学实验教师事先应检查实验器材是否有问题,并准备几套备用。电表先要校正好。
3、准备好实验记录用纸及学生记录用笔
❼ 有什么好的物理实验做(要具体)
《验证动量守恒定律》
实验目的:
1.验证小球碰撞前后动量守恒;
2.学会调整使用碰撞实验仪器,使其满足一维碰撞条件。
实验原理:
利用图4-1的装置验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端小支柱上的另一个质量较小的球发生碰撞,两球均做平抛运动。由于下落高度相同,从而导致飞行时间相等,我们用它们平抛射程的大小代替其速度。小球的质量可以测出,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m1v1=m1v1'+m2v2',则可验证动量守恒定律。
进一步分析可以知道,如果一个质量为m1,速度为v1的球与另一个质量为m2,速度为v2的球相碰撞,碰撞后两球的速度分别为v1′和v2′,则由动量守恒定律有:
若碰撞为弹性碰撞,则又有:
综合以上两式,考虑到被碰小球原来的速度等于零,故可以得到以下的结果:
,
v1′为入射小球碰后的速度,由其表达式可以明显地看出,若m1<m2,v1′将为负值,即入射小球被弹回,这将给实验造成很大的误差,所以在实验前一定要强调m1大于m2。
另外,本实验采用J2135型碰撞实验器,可以将原来较复杂的实验简化,从动量守恒公式看,实验必须要测小球碰撞前后的速度,但由于两球做平抛运动时下落的高度是相等的,故可用碰撞前后两球做平抛运动的水平位移关系来代替它们水平速度之间的关系。因此只要测出各球的水平位移,就可以来验证碰撞中的动量守恒。
实验器材:两个小球(大小相等,质量不等)、斜槽、重锤线、白纸、复写纸、天平、游标卡尺、刻度尺、圆规
实验步骤:
①用天平分别称出两个小球的质量m1和m2;
②按图4-1安装好斜槽,注意使其末端切线水平,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上记下重锤线所指的位置O点,参考图4-4;
③首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下,重复数次,便可在复写纸上打出多个点,用圆规作出尽可能小的圆,将这些点包括在圆内,则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点(图4-2);
④将被碰小球放在支柱上,适当调节使得两小球相碰时处于同一水平高度,使入射小球与被碰小球能发生正碰;
⑤让入射小球由某一定高度从静止开始滚下,重复数次,使两球相碰,按照步骤③的办法求出入球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N;
⑥过ON在纸上做一条直线,在直线上取OO′=2r,O′点就是被碰小球的球心在纸上的垂直投影点,测出OM、OP、O′N的长度;
⑦将数据代入下列公式,验证公式两边数值是否相等(在实验误差允许的范围内):m1·OD=m1·OM+m2·O′N
❽ 有哪些物理科学小实验
你好,生活中有趣的化学实验有很多现象,下面举几个例子。 1.口吐“仙气”: 实验用品:尖嘴玻璃管、酒精灯、有色塑料管、药棉。汽油、肥皂液、甘油。实验原理:汽油蒸气可以点燃。当汽油和空气混和后遇火会发生剧烈的燃烧并发出爆炸声。实验操作:在长20厘米尖嘴玻璃管外套一层有色的塑料管,管内放一段吸饱汽油的棉花球。把尖嘴管对着酒精灯火焰,向玻管的另一端吹气。当气从尖嘴管出来,遇火便燃烧起来。离开火焰继续燃烧。如果向玻管吹气力量稍大时,火焰可以离开尖嘴4~5厘米远,并呈现明亮的蓝色的火焰,十分好看。这时把玻管尖端浸入滴有少量甘油的肥皂液。取出后,向玻管另一端吹气。当肥皂泡连串出现在空中时,用燃着的酒精棉球去点一个个的肥皂泡,便发出一连串轻微的爆炸声和火球,非常有趣。 2.火灭画现:实验用品: 100毫升烧杯、毛笔、刷子、玻棒、玻璃板、彩色画片。硼砂浓溶液、明矾饱和溶液、火药棉、丙酮、铝粉。实验原理:画片经过硼砂和明矾溶液先后处理过后,在画面上就有一层不易燃烧的保护层。火药棉燃烧迅速,所以画片不会烧坏。实验操作:取一张彩色画片,用毛笔在画片上涂一层硼砂溶液,晾干后涂一层明矾溶液,再晾干后备用。将火药棉放在小烧杯里加入丙酮和铝粉,调匀。然后把火药棉的丙酮浓稠的液体,刷在玻璃板上,刷的面积比画片略大一些。重复刷3~4遍,干后揭下贴在画片上。这时用火柴点燃火药棉。当火药棉迅速烧完时,美丽的画面就出现在眼前。 3.烧不着纸的火:实验用品:蒸发皿、玻棒、镊子、纸, 二硫化碳、四氯化碳。实验原理:二硫化碳是容易燃烧的液体,但四氯化碳却不能燃烧。二硫化碳燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,同时放热。因有四氯化碳在里面,四氯化碳大量挥发时带走了不少热量,因此火焰的温度被降低而达不到纸的着火点。实验操作: 在蒸发皿中倒入6毫升二硫化碳和16毫升四氯化碳,搅拌均匀。用火点燃后,可以看到淡蓝色的火焰。这时用镊子夹一张普通的纸放在火焰上,纸却烧不着。
❾ 初中物理有哪些实验的方法
中学物理的主要实验方法有:
(1)等效(替代法);
(2)建立理想模型法;
(3)控制变量法;
(4)实验推理法;
(5)转换法;
(6)类比法等。
希望帮助到你,若有疑问,可以追问~~~
祝你学习进步,更上一层楼!(*^__^*)
❿ 着名物理实验列举在物理史上,有哪些着名的实验
1.埃拉托色尼测量地球的周长
古埃及有一现名为阿斯旺的小镇。在这里,夏日正午的太阳悬在头顶:物体没有影子,阳光直射入深水井中。埃拉托色尼是公元前3世纪亚历山大图书馆的馆长,他意识到这一信息可以帮助他估计地球的周长,在以后几年的时间里的同一天、同一时间,他在亚历山大测量了同一地点的物体的影子。发现太阳光线有轻微的倾斜,在垂直方向偏离了大约7度角。 剩下的就是几何学的问题了。假设地球是球状,那么它的圆周应该跨越360度。如果两座城市成7度角,就是7/360的圆周,就是当时5000个希腊运动场的距离。因此地球的周长就应该是25万个希腊运动场。今天,通过航迹测算,我们知道埃拉托色尼的测量误差仅在5%以内。
2. 伽利略的自由落体实验
在16世纪末,人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落的快,因为伟大的亚里士多德已经这么说了。伽利略,当时在比萨大学数学系任职,他大胆的向公众的观点挑战。着名的比萨斜塔实验已经成为科学中的一个故事:他从斜塔上同时扔下一轻一重的物体,让大家看到两个物体同时落地。伽利略挑战亚里士多德的代价也许是他失去工作,但他展示的是自然界的本质,而不是人类的权威,科学作出了最后的裁决。
3. 伽利略的加速实验
伽利略继续提炼他有关物体运动的观点。他做了一个6米多长、3米多宽的光滑直木槽。再把这个木板的斜槽固定住,让铜球从木槽顶端沿斜面滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究它们之间的关系。亚里士多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的;铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平方成 正比:两倍的时间里,铜球滚动的4倍的距离,因为存在恒定的重力加速度。
4.牛顿的棱镜分解太阳光
埃萨克·牛顿出生那年,伽利略与世长辞。牛顿1665年毕业于剑桥大学的三一学院,后来因躲避鼠疫在家呆了两年,后来顺利地得到了工作。当时大家都认为白光是一种纯的没有其它颜色的光(亚里士多德就是这样认为的),而彩色光是一种不知何故发生变化的光。
为了验证这个假设,牛顿一面三棱镜放在阳光下,透过三棱镜,光在墙上分解为不同的颜色,后来我们称作为光谱。人们知道彩虹的五颜六色,但是他们认为那是因为不正常。牛顿的结论是:正是这些红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫基础色有不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光,如果你深入地看看,会发现白光是非常美丽的。
5.卡文迪许扭称实验
牛顿的另一伟大贡献是他的万有引力定律,但是万有引力到底有多大?18世纪末,英国科学家亨利·卡文迪许决定要找出这个引力。他将两边系有小金属球的6英尺木棒用金属线悬吊起来,这个木棒就像哑铃一样。再将两个350磅重的铅球放在相当近的地方,以产生足够的引力让哑铃转动,并扭动金属线。然后用自制的仪器测量出微小的转动。
测量的结果惊人的准确,他测出了万有引力恒量的参数,在此基础上卡文迪许计算出地球的密度和质量。他的计算结果和当今世界公认的值很接近。
6. 托马斯·杨的光干涉实验
牛顿也不是永远都正确的。在多次争吵后,牛顿让科学界接受了这样的观点:光是有微粒组成的,而不是一种波。1830年,英国医生、物理学家托马斯·杨用实验来验证这点。 他在百叶窗上开了一个小洞,让光线通过,并用一面镜子反射透过的光线。然后他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束。结果看到了相交的光线和阴影。这说明两束光线可以像波一样相互干涉。这个实验为一个世纪后量子学的创立起到了至关重要的作用。
7.米歇尔·傅科钟摆实验
去年,科学家们在南极安置一个摆钟,并观察它的摆动。他们是在重复1851年巴黎的一个着名实验。1851年法国科学家傅科在公众面前做了一个着名的实验,用一根长220英尺的钢丝将一个62磅重的头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下,观测记录他前后摆动的轨迹。周围观众发现每次摆动都会稍稍偏离原来轨迹并发生旋转时,无不惊讶。实际上这是因为房屋在缓缓移动。
傅科的演示说明地球是在围绕地轴自转的。在巴黎的纬度上,钟摆的轨迹是顺时针方向,30小时一个周期。在南半球,钟摆应该逆时针转动,而赤道上将不会转动。在南极,转动周期是24小时。
8.罗伯特·密里根的油滴实验
很早以前,科学家就在研究电。人们知道这种无形的物质可以从天上的闪电中获得,也可以通过摩擦头发得到。1897年,英国物理学家J·J·托马斯已经确立电流是由带负电粒子即电子组成。1909年美国科学家罗伯特·密里根开始测量电流的电荷。密里根用一个香水瓶子的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底部分别接一个电池,让一边成为正电板,另一边成为负电板。当小油滴通过空气时,就会吸引一些静电,油滴下落的速度可以通过改变电板间的电压来控制。
密里根不断改变电压,仔细观察每一颗油滴的运动。经过反复的研究,密里根得出结论:电荷的值是某个固定的常量,最小的单位就是单个电子的带电量。
9.卢瑟福发现核子的实验
1911年卢瑟福还在曼彻斯特大学做放射能的实验时,原子在人们的印象中就好像是“葡萄干布丁”,大量正电荷聚集的糊状物质,中间包含着电子的微粒。但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的阿尔法微粒时少量被弹回,这是他们非常吃惊。卢瑟福计算出原子不是一团糊状物质,大部分物质集中在一个中心小核上,现在叫做核子,电子在它周围环绕。
10.托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉的实验
牛顿和托马斯·杨对光的性质的研究得出的结论都不完全的正确。光既不是简单由粒子构成,也不是一种单纯的波。20世纪初,麦克斯·普朗克和阿尔伯特·爱因斯坦分别指出一种叫光子的东西发出光和吸收光。但是其他实验还证明光是一种波状物。经过几十年发展的量子学说最终总结了两个矛盾的真理:光子和亚原子微粒(如电子、光子等等)是同时具有两种性质的微粒,物理上称它们:波粒二象性。
将托马斯·杨的双缝演示改造一下可以很好的说明这一点。科学家们用电子流代替光束来解释这个试验。根据量子力学,电粒子流被分成两股,被分的更小的粒子流产生波效应,它们互相影响,以致产生象托马斯·杨的双缝实验中出现的加强光和阴影。这说明微粒也有波的效应。到1961年,某一位科学家才在真实的世界里做出了这一实验。