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大学物理论文5000字开头的作用

发布时间:2024-07-02 11:35:11

大学物理论文5000字开头的作用

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(一)广义惯性使牛顿力学进化爱因斯坦独具慧眼,从司空见惯的现象中及自由落体运动与质量因素无关的经验事实,总结出了等效原理,且明确与准确地说:物体的同一性质按照不同的处境或表现为"惯性",或表现为"重性"([3]第55页)。这个同一性就是广义惯性,这个处境就是空间。牛顿第二定律实质是其第一定律涵义的数学表达式。所以,广义惯性的发现,其革命意义是指动摇了牛顿第一定律的核心地位。广义惯性包含了牛顿惯性,所以,又是其进化。同时,也说明了需要建立一个取代牛二律的进化性质的核心命题系统的新力学理论。广义惯性又引出了两种空间及其区别的新问题。这个新问题困扰了爱因斯坦的一生,走了一大圈"弯"路后,在他晚年时,才看到了解决这个问题的曙光--物体具有空间的广延性([3]第十五版说明),由此"广延性"再往前走一步,就是[2]文说的ρ空间及其区别的标志是其梯度值的有否。这说明还需要一个新的涉及空间的基本概念及与其相对应的原来等效原理所没有涉及到的新的经验事实:物体质量部分的压强梯度现象(注:在固态的具体物体内部,此"压强梯度"表现为"胁强"),也就是爱因斯坦的物体的空间广延性的具体体现。同时也引出了物体的非刚性及其具有内部空间结构的抽象性质([4]第六章)。于是,"万事俱备",只欠建立一个新的核心命题系统了。可以说,惯三律就是这个系统。广义惯性是由于把"重性"也归于同牛顿惯性一样的物体属性,所以,其革命意义也主要体现在"重力"方面。"引力"是对重力本质的错误认识。广义惯性与场概念把原来引力中的两个平权的物体分离开来:一个是仅表现广义惯性的一般(非整体)物体;另一个是具有产生重力场的特殊性的中心物体。一般物体与中心物体之间已经没有"力"的关系了。但通过重力场(原来引力场与自转惯性离心力合成的重力场涵义需要改变)有"能"的关系(见此文的"ρ空间与能"一节)。到此为止,广义惯性已经完成了其逻辑任务,即取消了引力及导出了中心物体的特殊性(当然也具有广义惯性的一般性)。这个特殊性的中心物体就是整体天体。于是,广义惯性与整体天体就构成了理论的内部逻辑性(也就是"自圆其说")。广义惯性取消了惯性质量与引力质量的区别。当然,更没有质量的第三个属性--产生引力场。说重力场是特殊的ρ空间,也有其对应的经验事实,即具有重力场的质量部分的天体,一般都具有密度及压强(也有温度及磁场因素)与中心距离近似反比分布(中聚度)的现象。同时,其现象也表明了这个天体(中心物体)的特殊性。中聚度现象已经是整体性的一种体现。(二)再看牛顿力学为什么人们回避牛顿第二定律中的"力"(外力)的反作用力就是物体的惯性力的道理呢?就是因为把重力也当作外力(引力)时,物体本身没有反作用力 --惯性力(重力加速度与物体质量的大小无关),这正是牛顿力学理论内部的不能"自圆其说"的地方,这也正是爱因斯坦所注意的地方。为了回避这矛盾性(无意识的),不得不让其"外力"担当"广义"的力的重任。"力是物体加速运动的原因"这一没有条件限制的观念,是牛顿力学最主要的思维定势。不管是相对的加速运动还是"绝对"的加速运动,人们都在头脑中马上反映出来要乘上物体的质量,使力成为其运动的原因。于是,其直接错误后果就是把非牛顿惯性系内或重力场内的物体"自由"或有阻力的"不自由"的加速运动,也当作有外力(不包括阻力)正在作用之。之所以把非牛顿惯性系中的外力惯性力叫做虚构力,是说明牛顿力学中还有第二个观念:"力是物体对物体的直接作用"--这是作用方式力,但有的教材除了摩擦力外,把作用方式力几乎都归结于弹性力则是错误的。又从这第二个观念来看其外力惯性力时,真的不存在另一个物体来表现之,只得权宜称为虚构力。当把重力也当作外力时,发现确实有另一个物体(中心物体)与之对应,这可是"真实"的外力了。麻烦又出现了,这个引力是超距作用性质的力,从作用方式力的观念角度来看时,又难理解了。为了让引力回复到可理解的直接作用性,又引起了从牛顿时代起至今的许多人去虚构在两个超距的物体之间飞来飞去的各种"微粒子",以此物来担当引力成为直接作用性的重任。引力本来也是虚构力,还要为这虚构的"东西"再虚构一些东西,麻烦可就大了。因为凡是具有质量的物体都具有广义惯性,也可以说是"万有"惯性。之所以惯性力学在力学体系中占有主要及重要的地位,而其他属性(如弹性与磁性等)力学占次要地位,且以"惯性力"作为力的物理单位,也是由于其"万有"的原因。但作为表现广义惯性力的重力的空间(重力场)及场源物体(整体天体)可不"万有"。这两个角度分不开,还会认为重力(引力)"万有",这又会回到为什么会超距作用的难理解的怪圈。广义惯性使探索"引力作用机制"的研究方向成为毫无意义的方向,是徒劳无功的方向,因为引力本身是由牛二律的局限性而派生出来的虚构的力。(三)再看广义相对论爱因斯坦特有的知识结构(马赫哲学、狭义相对论、四维时空、光、场及黎曼几何),决定了他走上了一条充满荆棘的理论之路。马赫的功绩是看到了牛顿力学体系中有一个缺陷,就是物体的运动状态依参考系的不同而有所不同,于是,作为判断牛顿惯性运动的前提也就成为不确定的了(相对性)。不得已,马赫把现象世界的远处的恒星当作其绝对参考系了。马赫的错误就是把牛顿惯性定律中的物体的属性(保持性)与其运动状态问题混在一起了。爱因斯坦受马赫哲学的启发,又发现了等效原理,但同时又继承了马赫的错误。被夸大为改变人们时空观念意义的四维时空,只不过是用"运动"(还是光运动)角度来规定空间的一种方法。规定有结构的空间可有各种方法,其各种方法是平权的。用什么方法来规定空间则取决于理论与实践的需要。如果去掉了"光速"的弯曲时空还有力学意义的话,与牛顿引力定律正是互为补充的关系本体性的场的描述:一个是以广义惯性"运动"的角度的描述;一个是以广义惯性"力"的角度的描述。而牛顿引力势所包含的空间意义,正是中心结构的ρ非均匀空间(重力场)的经验性的描述。终究是"描述",都不能代替核心命题性质的"表述"。没有明确的命题表述,其描述也就没有明确的理解前提。惯三律与广义相对论都以等效原理为其经验基础。只不过爱因斯坦又走上了光速的等效原理之路。而光速的等效原理是由"思维"实验得来的,且唯一能验证其理论的星光在太阳附近偏转现象,爱因斯坦在具体计算其偏转角度时,实际上是"非常谨慎地用惠更斯原理"([5]第23页)。而惯三律所依据的" 低速"等效原理,连幼儿园里的儿童都可以感觉到坐滑梯时的加速度与坐汽车时的汽车加速度的区别,因其身体内有胁强的有否或大小之区别。战斗机飞行员已经体验了低速等效原理的所有内涵。所以,任何脱离与回避"低速"等效原理的力学理论,肯定是不会成功的理论,因为其现象普遍存在于客观世界,且与力学密切相关。爱因斯坦之所以对"光"情有独钟,也许是无意识的回避其理论中的一个内在矛盾:"产生"引力场的中心质量(中心物体)必须很大,而体现弯曲时空(引力场)作用的物体必须很小且产生与不产生引力场无关紧要,这与引力中的两个平权的物体涵义是矛盾的。而"光子"正好是最小的物体,也就回避了这个矛盾。只有"整体天体才产生重力场"的结论,才可以解决这个矛盾。引力波、黑洞与四种相互作用力的统一的课题,来源于爱因斯坦。引力已经不存在了,当然"引力"波也不存在了;如果重力场有边界,重力场就与电磁场不同,当然引力"波"也不存在了。如果以光线在重力场中弯曲的角度而导出的"黑洞",黑洞不存在,因为光线在重力场中弯曲的原理不是由于"引力";如果是由于"弯曲时空"原理而导出的"黑洞",黑洞也不存在,因为本来弯曲时空是由光线的弯曲(光子的广义惯性运动)而规定出来的,反过来又认为光线的弯曲是由弯曲时空所造成的,这是什么逻辑?如果光线在重力场中有红移效应,那么,由此原理而导出的黑洞,黑洞有可能存在。引力都不存在了,也就无所谓四种相互作用力的统一的问题。目前的"大统一理论"仅剩下"引力"没有被统一进去,也正说明了这个问题。经归纳的现象)再变为抽象层次的基本概念的过程,是人们最不习惯的过程,总不容易摆脱"具象"。之所以不习惯,其原因之一也是因为人们先有了原来理论的抽象及已经习惯了的思维方式,即使有了"具象"也看不到其抽象意义。而由抽象变为"具象"的过程,那可容易多了,但也往往"具象"出来客观世界不存在的东西。从逻辑学角度,基本概念是不能被其它概念来定义的概念,其内涵具有一定的模糊性。ρ空间也是如此,只能用"感觉"到的物体质量部分的压强梯度现象来说明之,但又不是压强梯度本身。"真空"是具象空间,真空里照样存在"重力场"的ρ梯度值的有否,可用具象的压强梯度来检验之。但不能认为真空是ρ均匀空间。ρ空间与压强梯度的关系可类比铁粉末直观表现磁场结构的关系。摆脱不了具象,不能变为一个基本概念,也是爱因斯坦的"一无所有"的空间怎能分出两种空间的困惑原因之一,而用"运动"规定出来的弯曲时空又不能区分出是表述了物体的广义惯性还是表述了场的属性。特别强调的是:物体内部空间只能指物体质量部分所占据的空间,也是爱因斯坦晚年醒悟的"物体具有空间广延性"的涵义;而重力场空间不仅包含质量部分(整体天体)的空间,也包含没有质量部分的空间。这样就避免了变为"一无所有"的无边界的抽象参考系而带来的"相对"不清的问题。总的说来,ρ空间仅在数学形式上是标量场(其梯度为矢量场),但在物理意义上,则包含了表述广义惯性、可变为物体内部空间及重力场的本体性场、势、能、熵与质量部分的压强梯度等涵义。

学术堂整理了一篇3400字的物理论文范文供你参考:  题目:大学物理理论与实验改革探索  摘要:大学物理理论与实验是高等院校理工科各专业学生大学阶段的一门重要必修基础课,在培养学生科学思维能力、探索精神、参与科学实验的能力及掌握科学方法等方面具有重要的基础支撑作用。文章提出了一种交互式的课程教学模式,着重从优化理论与实验课程体系、教学内容的相互融合、传统与现代教学方式的相互渗透开展改革实践,努力探索大学物理理论与实验教学新模式。  关键词:大学物理理论与实验教学;交互式教学模式;教学改革。  大学物理与实验是面向全校理工科各专业开设的必修基础课,课程教学是实现人才培养目标的重要途径,深化课程教学改革,提高教学质量,充分发挥大学物理理论与实验在人才培养的基础功能作用意义重大。近年来,人们在大学物理与实验课程教学中不断地进行各种形式的教学改革,但受传统教学模式、课程学时及教学实验条件等因素的限制,一定程度上对课程教学质量的提高产生了影响。为适应新时代社会科技发展对高素质人才的要求,我们开展了交互式教学模式下大学物理理论与实验教学改革实践,对课程体系、教学内容、教学方式等直接影响课程教学质量的核心问题进行深入研究,努力探索大学物理理论与实验课程教学改革模式,有效保障人才培养目标的实现。  一、交互式大学物理理论与实验教学模式的架构  随着教学改革的不断深入,面对现有大学物理及实验课时压缩的教学现状,如何以学生为主体、教师为主导开展大学物理及实验教学,进一步提高大学物理教学质量,我们对前阶段的教学改革进行总结分析,提出了基于交互式教学模式下的大学物理理论与实验教学改革,新的教学模式以理论与实验在体系和内容相互交叉、相互融合、相互渗透为改革核心,保证课堂的知识容量,同时满足不同专业,不同层次学生的教学需求,以该模式作为改革的切入口,为学生的个性发展积极创造条件,培养学生深厚扎实的物理理论基础,科学思维和实验技能训练,使学生具有独立获取知识的能力,科学思维能力和解决问题的能力。  二、交互式教学模式的实践探索  (一)交互式教学模式的目标  交互式教学模式下大学物理理论及实验改革的目标:重建适应新时代人才培养需要的大学物理及实验课程教学体系及内容,理论教学体系方面在不打乱基本大学物理理论基础和实验教学总体系的基础上,保证学生有宽厚理论基础知识和基本实验技能的同时,遵循物理学的发展更新规律,根据不同专业的特点增减不同教学内容,特别增加与新技术发展相关的知识内容,确保教学内容的新颖;重新审视现有实验内容之间的关系,注重理论及实验教学内容的相互融合渗透和支撑,能够使学生在现有教学时数内更加系统掌握物理理论知识,了解现代科技发展成果,学会使用新仪器、新工具及现代实验手段开展物理量的测试。实现在交互式教学模式下,提高教学效率,促进大学物理及实验课程教学质量的提高。  (二)交 互式教学模式的实践探索  交互式教学模式下课程体系和教学内容的改革。  对大学物理理论教学体系和教学内容的次序作改革,以经典为主线,改革传统的力、热、电、光、近代物理的教学次序,近代物理的相对论部分放在经典物理的主要内容电磁学、光学和热学之前,使学生更早了解接触近代物理,对后续经典物理内容的现代化起到支撑作用,保证学生掌握物理学中所要求的基本知识、概念、规律和方法;强调不同专业教学内容的针对性和有效性,如对计算机类、电子类学生,增加电磁学部分的内容,介绍电子管束河电磁聚焦技术,结合物质的磁性介绍一些新材料的发展,在光学部分,介绍激光原理及应用、光导纤维等,将现代高新前沿技术的应用发展前景内容,经过适当的选择、精炼和加工,转换为具有基础物理学风格和水平又易于学生接受的知识作介绍,这部分内容可通过问题的方式提出,学生课后查阅相关资料,在课堂中分组讨论总结并以PPT形式讲解问题,也可以提交小论文,意在培养学生的创新思维能力。用现代科技发展和工程技术应用的观点重新审视现有实验内容之间的关系,对实验课程体系和内容进行改革,在原有三级实验课程体系内容的基础上,认真筛选、调整实验项目内容,取消重复性理论验证项目,构建科学合理连续的实验内容体系,保证学生熟悉基本物理量的测量和掌握常规实验仪器的使用;增加综合性、设计性实验项目,这类项目及要求可由老师提出,实验室提供实验条件,学生通过查阅资料,自行完成与试验相关的理论推导公式,确定实验方法,选择或组合配套实验仪器,完成综合性、设计性实验,初步培养学生的综合实践能力;在具备一定综合性、设计性实验项目训练的基础上,鼓励学生在课外开展创新设计性实验,将物理实验原理应用在具体专业领域中,培养学生独立思考能力、创新精神、创新能力。如:在全息照相的基础上如何研究光纤全息等方面的内容,在惠斯登电桥中加入热敏电阻温度特性曲线测量,在分光计实验的基础上如何测定液体折射率等。通过调整改革实验教学体系和实验内容,调动了学生的主动性和学习积极性,使学生更多的了解大学物理及实验在现代科学技术中的应用。  交互式模式下教学方式的改革。  传统的大学物理及实验教学形式大都是由教师讲或示范,学生听或按教师方法做,严重制约了教学内容的时效性、直观性和互动性,根据现代教学理论,要获得最佳的教学效果,必须根据教学中的实际情况,综合采用各种教学方式,使教学方法的整体功能得到充分的发挥。课程教学中,以适当的课时比例分配,优化教学过程,在采用讨论式、探究式课程教学过程中,引入教学内容的多媒体课件,实物演示实验和插播视频片辅助教学,直观形象的显示复杂的物理现象,精讲教学内容的思路和方法,设计中心问题,引导学生开展讨论,保证了课程教学效果;加强课外延伸性学习,如学生自拟题目,撰写相关教学内容的小论文,定期进行网上的分组讨论,总结课程教学中的重点难点问题,各小组推荐同学对讨论结果作PPT演示讲解,小论文演讲交流等。实验教学中,对各阶段的实验采用不同的实验教学方式,基本实验由学生在实验教材指导下自行熟悉实验仪器的使用,实验原理和实验操作过程及需要解决的实验问题,教学过程中教师只作答疑,学生在规定时间内完成实验,这种方法既可以使学生巩固、补充和深入理解理论规律,又能培养学生的自学能力和独立思维能力;在综合性、设计性实验中,学生自己提出题目和设计实验方案,在教师的把关下做实验,采用这样的教学方式,培养学生分析问题、解决问题的能力,提高学生的科学素质。同时我们将计算机仿真实验,多媒体信息技术及计算机采集、处理实验数据等现代计算手段应用于实验教学,给实验教学注入新的活力。交互式模式下的教学方式改革最大程度的提高了教学效率,增强了教学直观性。  交互式教学模式下的实例。  在近代物理教学中,针对“狭义相对论”这个教学难点,学生在学习过程中常常感觉内容抽象,时空效应理解困难,我们通过多媒体辅助教学,配以计算机模拟、动画、录像、声音、文字等,将狭义相对论的内容深入浅出的介绍给学生,教学中把理论直观化、形像化,通过应用现代信息技术,把复杂物理理论呈现给学生,极大地激发了学生对近代物理的学习兴趣,交互式教学方式的效果得到充分体现。在波动光学中,针对薄膜干涉中的等倾干涉这个教学重难点内容,学生比较难理解,因此讲述迈克尔逊干涉这段教学内容时,我们在光学实验室进行授课,首先结合实验室迈克尔逊干涉仪让学生了解仪器结构,然后演示观察等倾干涉花样及其随厚度的变化规律,再定性分析花样的形成,给出厚度变化与花样中环纹数目变化的定量关系,通过观察实验使学生直观形像的理解等倾干涉理论公式,也为后续实验验测定氦氖激光波长奠定理论基础,通过交互式教学模式,深入浅出的将大学物理理论与实验教学内容融合起来。  三、交互式教学模式促进了课程教学质量的提高  交互式教学模式下的大学物理理论与实验改革,实现了理论与实验体系和内容更加优化,教学方式更加灵活,教学效率得到极大地提高。我们在机械类、电子类、计算机类近两届部分专业、部分班级的大学物理理论与实验教学中,采用交互式教学模式开展教学改革,学生的物理基础理论、基本科学实验技能、科学思维和创新意识有显着提升,体现在以下几方面:对教师给出的理论问题,会阅读教科书和课外参考资料,针对问题撰写小论文;在已有实验基础上能自行提出实验项目,设计实验方案,创新性的完成实验;在各种竞赛中取得优异成绩。交互式教学模式促进了大学物理与实验教学课程质量的提高。  参考文献:  [1]爱因斯坦、爱因斯坦文集第一卷[M]北京:商务印书馆,  [2]霍剑青,等“大学物理实验”课程的建设思路与教学实践[J] 中国大学教学,2004(11)   [3]张占新,王汝政,等大学物理实验教学改革措施与实践[J] 大学物理实验,2013,26(6)  [4]罗文华大学物理教学改革对策[J] 物理与工程,2013,23(4)  [5]周全生大学物理实验教学改革对策探索[J] 科技展望,2017, 27(1)  [6]谢丽莎大学物理实验教学改革研究[J] 合肥工业大学,  [7]张凤琴,林晓珑,等创新人才培养下的大学物理实验教学改革研究[J] 大学物理,2017,36 (3)   [8]张庆国,尤景汉,等大学物理实验教学改革的实践与探索研究[J] 物理与工程,2008,18(4)   作者:龙涛单位:重庆工商大学计算机科学与信息工程学院

很基础的方案物理的最后一章讲了一点儿狭义相对论的原理及一些常用公式如果你们高数或者微积分已经学完了,可以试从从麦克斯韦方程组开始试着解释论动体的电动力学论文中提到的1个至2个公式这个题目要想做好的话,可以用心去做要想忽悠的话,就算推导时出了点儿错,估计都不会被老师发现,因为没几个人愿意去看那些偏微分方程组

大学物理实验论文5000字开头的作用

很基础的方案物理的最后一章讲了一点儿狭义相对论的原理及一些常用公式如果你们高数或者微积分已经学完了,可以试从从麦克斯韦方程组开始试着解释论动体的电动力学论文中提到的1个至2个公式这个题目要想做好的话,可以用心去做要想忽悠的话,就算推导时出了点儿错,估计都不会被老师发现,因为没几个人愿意去看那些偏微分方程组

假设有一个光源S1,在S1前放置一块屏幕,从S1发出的光(光子)会将整个屏幕均匀的照亮。我们知道,屏幕的亮度是与落在屏幕上面的光子数的多少有关的。严格地说,屏幕的亮度是以垂直于屏幕的光线与屏幕的交点为中心向四周逐渐变暗的。但这种变化决不是几率问题。证明如下:把S1放在一个半径为R1的球的中心,假设S1在单位时间里发射出N个光子,则单位球面积上所接受的光子数等于光子数N除以球的总面积4πR12,如果把球的半径由R1变为R2(R2>R1),则在单位球面积上所接受的光子数就变为N除以4πR22,由于R2大于R1,所以半径为R1的球在单位球面积上接受的光子数大于R2球单位面积上的光子数。这就是为什么屏幕上的亮度是由明到暗逐渐变化的原因。当屏幕距光源的距离很大且屏幕的面积又很小时,就可以近似的认为屏幕上的光子是均匀分布的。现在把另一个相干光源S2放在靠近S1的地方,情况有了变化。在垂直两个光源的平面上出现了明暗相间的圆环,而在平行两个光源的平面上,则出现了明暗相间的条纹见图一,这就是人们所说的光的干涉条纹。因为干涉现象是波动的最主要特征,所以这也就成了光具有波动性的最有力证据之一。我们知道机械波是振动在媒质中的传播,当有两列相干波源存在时,媒质中任意一点的振动是两列波各自到达这一点时波的叠加。当到达这一点的两列波的相位相同时,则在这一点上的振幅最大,如果两列波的相位相差1800时,则振动的振幅相互抵消,这样就形成了有规则的干涉条纹。经典光学正是套用机械波的方法证明光的干涉条纹的,而传播光的媒质以太已被证明是根本不存在的,这样用机械波的方法证明光的干涉条纹也就显得比较牵强。量子力学在解释干涉条纹时则采用的是几率波的方法,认为亮的地方是光子出现几率多的地方,暗的地方则是光子出现几率少的地方。问题是当只有一个光源时,光子是均匀分布在屏幕上的,而当存在另一个相干光源时,按照量子理论光子就会集中出现在一些地方而不去另一些地方,几率的解释是不能使人心悦诚服地接受的。爱因斯坦曾用上帝不掷骰子来表达他对用几率描述单个粒子行为的厌恶。这就是目前对于光的干涉现象的两种正统解释方法。我们对于光本性的认识是否还存在其它我们没有考虑到的因素,是否还存在其它的证明方法来统一光的波粒二象性即用一种理论解释来解释波动性和粒子性呢?为了找到这种新的理论,在此我们不得不在现有光量子理论基础上进行一些必要的修正即单个光量子的能量是变化的,光子的能量和质量是相互转化的,转化的频率就是光的频率。频率快光子的能量大质量小,相反,频率慢则光子的能量小质量大,这样光子在空间所走的路程就形成了一条类波的轨迹。在论证光的干涉现象之前,我们先对光源进行定义。单频率点光源---频率单一且所有光子在离开光源时的状态(相位)都相同。单频率点光源具有这样两个特点,其一在距光源某一点的空间位置上,光子的状态不随时间变化。其二光子的状态随距点光源的距离作周期变化。光的波长指的是光子在一个周期的时间内在空间运行的距离。我们在x轴上设置两个点光源S1和S2,如图一所示。令P为垂直平面上的一点,从P点到S1和S2的光程差PS1-PS2为波长的某个正数倍ml (m=±1,2,3,…)。从S1和S2出发的两列光子,将同相地达到P点,状态相同。再令Q为垂直平面上的另一点,从Q到S1和S2的光程差也为ml。过P和Q点做一条曲线,使得这曲线上所有过XO的垂直平面内的点的轨迹都具有这样的性质,即这条曲线上任意一点到S1和S2的距离之差为常数,根据解析几何我们知道,这曲线是一条双曲线。如果我们设想这一双曲线以直线XO为轴旋转,则它将扫出一个曲面,叫做双曲面。我们看到,在这曲面上的任意一点,来自S1和S2的光子始终都是同相位的(相位差保持不变),光子在曲面上的每一点的状态是一定的,沿曲面上的点的状态是周期变化的。由于光的波长很短,光子沿曲面的这种周期变化是不容易被观测到。同理,我们令T为垂直平面上的另一点(图中未画出),从T点到S1和S2的光程差TS1-TS2为波长的l/2×(2m+1)倍(m=±1,2,3,…)。从S1和S2出发的两列光子,将以1800的相位差达到T点。再令V为垂直平面上的另一点(图中未画出),从V到S1和S2的光程差也为道长l/2×(2m+1)倍。过T和V做一条曲线使这曲线上任一点到两定点S1和S2的距离之差为常数,这曲线也是一条双曲线,以XO为轴旋转同样将扫出一双曲面。所不同的是来自S1和S2的光子到达这曲面上的任意一点的相位差始终为1800,叠加后的最终状态是一个恒定的值。图一是在S1到S2的距离为3l,P点的光程差为PS1-PS2=2l(m=2)这一简单情况下画出的。m=1的那条双曲线是垂直平面内光程差为l的那些点的轨迹。光程差为零(m=0)的各点的轨迹是过S1S2中点的一条直线。由它绕XO旋转而成的将是一个平面。图中还画出m= -1和m= -2的双曲线。在这种情况下,这五条曲线绕XO旋转而产生五个曲面,这五个曲面将S1和S2两光源所形成的能量场分成了6个左右对称的无限延伸的能量空间。屏幕上亮线将出现在屏幕与诸双曲面相交的那些曲线的任何所在位置上。 如果两点光源间的距离是许多个波长,则将存在许多曲面,在这些曲面上各光子相互加强。因而在平行于两光源连线的屏幕上,将形成许多明暗相间的双曲线(几乎是直线)干涉条纹。而在垂直于两光源连线的屏幕上将形成许多明暗相间的圆形干涉条纹。两条相邻的明条纹之间的关系是光程差相差一个l,暗条纹与相邻明条纹之间相差l/2。干涉条纹从明到暗再到明之间的相位变化是从同相到相差1800相位再到同相。为了检验以上的设想是否正确,这里我结合光的干涉实验和光电效应实验设计了一个简单实验。第一步用光干涉仪产生明暗相间的干涉条纹。第二步将光电管依次放在从明到暗条纹的不同位置上,当然采用的单色光源频率要在临阈频率之上,观察产生光电子动能的大小。如果按照现有光量子理论,光电子的动能应该是不变的,原因是光子的能量只与光的频率有关而与光的亮度无关,干涉后光的频率并没有变化,所以在从明到暗的条纹上,测得的光电子的动能应该是不变的。再从量子理论的观点来分析,明亮的地方光子出现的几率大,暗的地方光子出现的几率小,明暗只是单位面积上光子数不同而已,光子的动能并没有改变,所以结论也是光电子的动能不变。而我的结论则是在从明到暗的干涉条纹上光子数是一样的,产生的光电子的动能是从大到小连续变化的。如果实验的结果与我所做的推论一致,我们不妨把这一结论推广到一切实物粒子,因为实物粒子也具有波粒二象性,即一切实物粒子自身的能量与质量之间始终处在不停地相互变化中,这也正是量子力学波函数所要描述的微观世界粒子的客观实在图像。

简单粗暴的方式就是好别人发表的文章(应用物理)上的,把他们的格式套过去~

(一)广义惯性使牛顿力学进化爱因斯坦独具慧眼,从司空见惯的现象中及自由落体运动与质量因素无关的经验事实,总结出了等效原理,且明确与准确地说:物体的同一性质按照不同的处境或表现为"惯性",或表现为"重性"([3]第55页)。这个同一性就是广义惯性,这个处境就是空间。牛顿第二定律实质是其第一定律涵义的数学表达式。所以,广义惯性的发现,其革命意义是指动摇了牛顿第一定律的核心地位。广义惯性包含了牛顿惯性,所以,又是其进化。同时,也说明了需要建立一个取代牛二律的进化性质的核心命题系统的新力学理论。广义惯性又引出了两种空间及其区别的新问题。这个新问题困扰了爱因斯坦的一生,走了一大圈"弯"路后,在他晚年时,才看到了解决这个问题的曙光--物体具有空间的广延性([3]第十五版说明),由此"广延性"再往前走一步,就是[2]文说的ρ空间及其区别的标志是其梯度值的有否。这说明还需要一个新的涉及空间的基本概念及与其相对应的原来等效原理所没有涉及到的新的经验事实:物体质量部分的压强梯度现象(注:在固态的具体物体内部,此"压强梯度"表现为"胁强"),也就是爱因斯坦的物体的空间广延性的具体体现。同时也引出了物体的非刚性及其具有内部空间结构的抽象性质([4]第六章)。于是,"万事俱备",只欠建立一个新的核心命题系统了。可以说,惯三律就是这个系统。广义惯性是由于把"重性"也归于同牛顿惯性一样的物体属性,所以,其革命意义也主要体现在"重力"方面。"引力"是对重力本质的错误认识。广义惯性与场概念把原来引力中的两个平权的物体分离开来:一个是仅表现广义惯性的一般(非整体)物体;另一个是具有产生重力场的特殊性的中心物体。一般物体与中心物体之间已经没有"力"的关系了。但通过重力场(原来引力场与自转惯性离心力合成的重力场涵义需要改变)有"能"的关系(见此文的"ρ空间与能"一节)。到此为止,广义惯性已经完成了其逻辑任务,即取消了引力及导出了中心物体的特殊性(当然也具有广义惯性的一般性)。这个特殊性的中心物体就是整体天体。于是,广义惯性与整体天体就构成了理论的内部逻辑性(也就是"自圆其说")。广义惯性取消了惯性质量与引力质量的区别。当然,更没有质量的第三个属性--产生引力场。说重力场是特殊的ρ空间,也有其对应的经验事实,即具有重力场的质量部分的天体,一般都具有密度及压强(也有温度及磁场因素)与中心距离近似反比分布(中聚度)的现象。同时,其现象也表明了这个天体(中心物体)的特殊性。中聚度现象已经是整体性的一种体现。(二)再看牛顿力学为什么人们回避牛顿第二定律中的"力"(外力)的反作用力就是物体的惯性力的道理呢?就是因为把重力也当作外力(引力)时,物体本身没有反作用力 --惯性力(重力加速度与物体质量的大小无关),这正是牛顿力学理论内部的不能"自圆其说"的地方,这也正是爱因斯坦所注意的地方。为了回避这矛盾性(无意识的),不得不让其"外力"担当"广义"的力的重任。"力是物体加速运动的原因"这一没有条件限制的观念,是牛顿力学最主要的思维定势。不管是相对的加速运动还是"绝对"的加速运动,人们都在头脑中马上反映出来要乘上物体的质量,使力成为其运动的原因。于是,其直接错误后果就是把非牛顿惯性系内或重力场内的物体"自由"或有阻力的"不自由"的加速运动,也当作有外力(不包括阻力)正在作用之。之所以把非牛顿惯性系中的外力惯性力叫做虚构力,是说明牛顿力学中还有第二个观念:"力是物体对物体的直接作用"--这是作用方式力,但有的教材除了摩擦力外,把作用方式力几乎都归结于弹性力则是错误的。又从这第二个观念来看其外力惯性力时,真的不存在另一个物体来表现之,只得权宜称为虚构力。当把重力也当作外力时,发现确实有另一个物体(中心物体)与之对应,这可是"真实"的外力了。麻烦又出现了,这个引力是超距作用性质的力,从作用方式力的观念角度来看时,又难理解了。为了让引力回复到可理解的直接作用性,又引起了从牛顿时代起至今的许多人去虚构在两个超距的物体之间飞来飞去的各种"微粒子",以此物来担当引力成为直接作用性的重任。引力本来也是虚构力,还要为这虚构的"东西"再虚构一些东西,麻烦可就大了。因为凡是具有质量的物体都具有广义惯性,也可以说是"万有"惯性。之所以惯性力学在力学体系中占有主要及重要的地位,而其他属性(如弹性与磁性等)力学占次要地位,且以"惯性力"作为力的物理单位,也是由于其"万有"的原因。但作为表现广义惯性力的重力的空间(重力场)及场源物体(整体天体)可不"万有"。这两个角度分不开,还会认为重力(引力)"万有",这又会回到为什么会超距作用的难理解的怪圈。广义惯性使探索"引力作用机制"的研究方向成为毫无意义的方向,是徒劳无功的方向,因为引力本身是由牛二律的局限性而派生出来的虚构的力。(三)再看广义相对论爱因斯坦特有的知识结构(马赫哲学、狭义相对论、四维时空、光、场及黎曼几何),决定了他走上了一条充满荆棘的理论之路。马赫的功绩是看到了牛顿力学体系中有一个缺陷,就是物体的运动状态依参考系的不同而有所不同,于是,作为判断牛顿惯性运动的前提也就成为不确定的了(相对性)。不得已,马赫把现象世界的远处的恒星当作其绝对参考系了。马赫的错误就是把牛顿惯性定律中的物体的属性(保持性)与其运动状态问题混在一起了。爱因斯坦受马赫哲学的启发,又发现了等效原理,但同时又继承了马赫的错误。被夸大为改变人们时空观念意义的四维时空,只不过是用"运动"(还是光运动)角度来规定空间的一种方法。规定有结构的空间可有各种方法,其各种方法是平权的。用什么方法来规定空间则取决于理论与实践的需要。如果去掉了"光速"的弯曲时空还有力学意义的话,与牛顿引力定律正是互为补充的关系本体性的场的描述:一个是以广义惯性"运动"的角度的描述;一个是以广义惯性"力"的角度的描述。而牛顿引力势所包含的空间意义,正是中心结构的ρ非均匀空间(重力场)的经验性的描述。终究是"描述",都不能代替核心命题性质的"表述"。没有明确的命题表述,其描述也就没有明确的理解前提。惯三律与广义相对论都以等效原理为其经验基础。只不过爱因斯坦又走上了光速的等效原理之路。而光速的等效原理是由"思维"实验得来的,且唯一能验证其理论的星光在太阳附近偏转现象,爱因斯坦在具体计算其偏转角度时,实际上是"非常谨慎地用惠更斯原理"([5]第23页)。而惯三律所依据的" 低速"等效原理,连幼儿园里的儿童都可以感觉到坐滑梯时的加速度与坐汽车时的汽车加速度的区别,因其身体内有胁强的有否或大小之区别。战斗机飞行员已经体验了低速等效原理的所有内涵。所以,任何脱离与回避"低速"等效原理的力学理论,肯定是不会成功的理论,因为其现象普遍存在于客观世界,且与力学密切相关。爱因斯坦之所以对"光"情有独钟,也许是无意识的回避其理论中的一个内在矛盾:"产生"引力场的中心质量(中心物体)必须很大,而体现弯曲时空(引力场)作用的物体必须很小且产生与不产生引力场无关紧要,这与引力中的两个平权的物体涵义是矛盾的。而"光子"正好是最小的物体,也就回避了这个矛盾。只有"整体天体才产生重力场"的结论,才可以解决这个矛盾。引力波、黑洞与四种相互作用力的统一的课题,来源于爱因斯坦。引力已经不存在了,当然"引力"波也不存在了;如果重力场有边界,重力场就与电磁场不同,当然引力"波"也不存在了。如果以光线在重力场中弯曲的角度而导出的"黑洞",黑洞不存在,因为光线在重力场中弯曲的原理不是由于"引力";如果是由于"弯曲时空"原理而导出的"黑洞",黑洞也不存在,因为本来弯曲时空是由光线的弯曲(光子的广义惯性运动)而规定出来的,反过来又认为光线的弯曲是由弯曲时空所造成的,这是什么逻辑?如果光线在重力场中有红移效应,那么,由此原理而导出的黑洞,黑洞有可能存在。引力都不存在了,也就无所谓四种相互作用力的统一的问题。目前的"大统一理论"仅剩下"引力"没有被统一进去,也正说明了这个问题。经归纳的现象)再变为抽象层次的基本概念的过程,是人们最不习惯的过程,总不容易摆脱"具象"。之所以不习惯,其原因之一也是因为人们先有了原来理论的抽象及已经习惯了的思维方式,即使有了"具象"也看不到其抽象意义。而由抽象变为"具象"的过程,那可容易多了,但也往往"具象"出来客观世界不存在的东西。从逻辑学角度,基本概念是不能被其它概念来定义的概念,其内涵具有一定的模糊性。ρ空间也是如此,只能用"感觉"到的物体质量部分的压强梯度现象来说明之,但又不是压强梯度本身。"真空"是具象空间,真空里照样存在"重力场"的ρ梯度值的有否,可用具象的压强梯度来检验之。但不能认为真空是ρ均匀空间。ρ空间与压强梯度的关系可类比铁粉末直观表现磁场结构的关系。摆脱不了具象,不能变为一个基本概念,也是爱因斯坦的"一无所有"的空间怎能分出两种空间的困惑原因之一,而用"运动"规定出来的弯曲时空又不能区分出是表述了物体的广义惯性还是表述了场的属性。特别强调的是:物体内部空间只能指物体质量部分所占据的空间,也是爱因斯坦晚年醒悟的"物体具有空间广延性"的涵义;而重力场空间不仅包含质量部分(整体天体)的空间,也包含没有质量部分的空间。这样就避免了变为"一无所有"的无边界的抽象参考系而带来的"相对"不清的问题。总的说来,ρ空间仅在数学形式上是标量场(其梯度为矢量场),但在物理意义上,则包含了表述广义惯性、可变为物体内部空间及重力场的本体性场、势、能、熵与质量部分的压强梯度等涵义。

物理学史论文5000字开头的作用

发展史 经典物理与近代物理 第一,立足于牛顿力学的经典物理学和经典自然科学在很在程度上是关于自然事物,自然属性,自然过程和自然界规律性的知识,但它往往没有对这些事物,属性,过程和规律性的机制(道理)从因果性上作出解释;近代自然科学所能做到的或应当做到的,则是依据于对微观过程的了解,解决这些"为什么"的问题 第二,经典自然科学有它的普遍性和整体性,但就对整个自然事物的反映看,经典理论基本上是关于特殊的,局部的自然领域的知识;近代自然科学则具有更高程度的普遍性和更大范围的全局性 第一章 发展中的物理学 1 相对论 相对论是现代物理学的重要基石它的建立20世纪自然科学最伟大的发现之一,对物理学,天文学乃至哲学思想都有深远的影响相对论是科学技术发展到一定阶段的必然产物,是电磁理论合乎逻辑的继续和发展,是物理学各有关分支又一次综合的结果相对论经迈克耳逊,莫雷实验,洛伦兹及爱因斯坦等 人发展而建立 2 量子力学 1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难,引入了能量了概念,为量子理论奠定了基石随后爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾,提出了光量子假说,并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念,为量子理论的发展打开了局面1913年,玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用了量子化概念,对氢光谱作出了满意的解释,使量子论取得了初步的胜利之后经过玻尔,索末菲海森堡,薛定谔,狄拉克等人开创性的工作,终于在1925年-1928年开成了完整的量子力学理论 3 原子核及基本粒子 原子核物理学起源于放射性的研究,是19世纪末兴起的崭新课题在这以前,人类对这年领域毫开所知从事这项研究的物理学家,他们通过作新创制的简陋仪器进行各种实验和观察,从中收集数据,总结经验,寻找规律,探索不断开拓新的领域 1933年以后,原子核物理理论才逐渐形成 4 固体物理学 20世纪初,固体物理学就开始深入到微观领域,人们开始利用微观规律来计算实验观测量量子力学首先应用于简谐振子及简单的原子上,并显示了其正确性,其次又在化学键的问题上取得了效果二十世纪20年代后,固体物理学作为一门学科在物理学领域中诞生 5 物理学与技术 物理学的发展为新技术提供了基础,与此相反的关系也完全存在假如不采用电子技术的各式各样的机器,今天的物理学,甚至整个科学研究都可能连一天也存在不下去要建造超高能物理学所不可缺少的巨大加速器,必须要动员当前最先进的精密机械技术和电子学技术才行同时由于对技术进步的不断要求,作为这些技术基础的物理学的研究也正在日益加强可以说,没有上述各方面的条件,就不可能存在今天这种大规模,多方面的物理学研究 6 科学的体制化 近代物理学的基础工程学科化这种趋势,当然是由围绕科学的新的社会状况的出现所形成和促进的 7 物理学在地理上的扩大 物理学的变迁,同时也伴有物理学在地理上扩大俄国(苏联),美国,日本,中国及欧洲,亚洲,非洲物理学在地理上的扩大,必将会进一步扩大在进行尖端物理学研究,所以,没有理由认为这些国家将来不会产生真正的物理学研究 8 研究技术化 可以把这一趋势同由物理学所支撑着的各种各样新技术所持有的可能性相结合,看作是社会进步的一个标志 第二章节近代物理学的序幕 一 电子的发现 背景: 电子的发现起源于对阴极射线的研究阴极射线是低压气体放电过程中的一种奇特现象这一观点得到赫兹等人的支持,赞成以太说的大多是德国人英国物理学家克鲁克斯以及舒斯特根据各自的实验及解释都认为阴极射线是由粒子组成的德国学派主张以太学说,英国学派主张带电微粒说 JJ汤姆生对电子研究 ⒈定性研究:JJ汤姆生还改进了赫兹的静电场偏转实验,他进一步提高了真空度,并且减小极间电压,以防止气体电离,终于获得了稳定的静电偏转 ⒉定量研究 :一种方法是用静电场偏转管在管子两侧各加一通电线圈以产生垂直于电场方向的磁场,然后根据电场和磁场分别造成的偏转,计算出阴极射线的荷质比e/m,另一种方法是测量阴极的温升因为阴极射线撞击到阴极,会引起阴极的温度升高JJ汤姆生把热电偶接到阴极,测量它的温度变化,两种不同的方法得到的结果相近,荷质比 ⒊普遍性证明 二 X射线的研究 1895年,德国的维尔茨堡大学,伦琴教授 阴极射线研究 发现了X射线 三,放射性的发现 对阴极射线研究引起了放射性物质的发现 1896年5月18日,贝克勒尔发现了放射性 贝克勒尔发现放射性虽然没有伦琴发现X射线那样轰动一时,意义却更为深远因为这是人类第一次接触到核现象,为后来居里夫妇,卢瑟福等对放射性研究发展开辟了道路 第三章 相对论的建立 相对论的研究起源于"以太漂移"的探索以及光行差的观测1678年惠更斯把光振动类比于声振动,看成是以太中的弹性脉冲但是后来由于光的微粒说占了上风,以太理论受到压抑,牛顿就认为不需要以太,他主张超距作用1800年以后,由于波动说成功地解释了干涉,衍射和偏振等现象,以太学说重新抬头在波动说的支持者看来,光既然是一种波,就一定要有一种载体,这就是以太他们把以太看成是无所不在,绝对静止,极其稀薄的刚性"物质" 机械波的波动方程与电磁波的波动方程 机械振动只有在弹性介质中传播才形成机械波,在弹性介质中应用牛顿定律和胡克定律,即可建立机械波的波动方程,一维横波的波动方程为 机械波的波动方程和波速这些性质是否也适用于电磁波(包括光波)呢 电磁波有类似于机械波的波动方程,那么,电磁波的波动方程是相对于什么样的参考系建立的 真空中速度是相对于什么参考系的 1861年,英国物理学家麦克斯韦总结前人的实验规律基础上,推导真空中电磁波的波动方程,其一维形式的真空波动方程为: 迈克耳逊―莫雷实验 波动理论假定了真空中充满以太,光相对于以太的速度C传播,地球上的观察者所测到真空中光速的数值将是多大呢 如果认为地球运动时以太完全没有被带动,地球上测到的真空光速应该是光对以太的速度与地球相对于以太速度的矢量差,为了能够显示出光相对于地球的传播速度不同于C,迈克耳逊设计了一个十分巧妙的实验 在迈克耳逊最初装置中,采用地球公转速度可得04个条纹,这是一个很小的效应,但他的仪器装置观察到的只是02个条纹的变动,即使进一步改进,结果都没有观察到条纹的移动 洛伦兹等人的贡献 斐兹杰惹于1889年,洛伦兹于1892年先后独立地提出了著名的洛伦兹―斐兹杰惹收缩假定他们都承认以太的存在,在以太中静止的一个长为L的物体,当它沿长度方向相对于以太速率V运动时,将缩短到 爱因斯坦与狭义相对论 将相对性原理应用于电磁理论,如果认为电磁场的麦克斯韦方程组是正确的(方程组中真空中光速C的普适常数出现)则必须同时承认真空中光速C对所有惯性系相同,与波源的运动无关然而,这却是于牛顿力学不相等的在牛顿力学中,速度总是相对于一定的参考系,不允许在动力学方程中出现普适的速度 广义相对论的建立 狭义相对论建立之后,爱因斯坦并没有止步,他认为狭义相对论还有许多问题没有解决,例如:为什么惯性质量随能量变化 为什么一切物体在引力场中下落都具有同样的加速度 1916年,爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》,对广义相对论的研究作了全面的总结在论文中,爱因斯坦证明了牛顿理论可以作为相对论引力理论的第一级近似,并且组给出了谱线红移,光线弯曲,行星轨道近日点进动的理论预言 爱因斯坦的成功分析 兼收并蓄 敢于创新,突破常规精神 哲学修养 美发射探测卫星 验证88年前爱因斯坦的预言 第四章 量子力学的发展 一 黑体辐射的研究 1859年 基尔霍夫物体热辐射的发射本领e(v,T)和吸收本领a(v,T)的比值都相等,并等于该温度下黑体对同一波长的辐射度 1879年 斯特潘根据实验总结出黑体辐射总能量与黑体温度四次方成正比的关系 1893年 维恩经验式子 1900年 瑞利 为了解决上述困难,普朗克利用内插法,将适用于短波的维恩公式和适用于长波的瑞利―金斯公式衔接起来在1900年提出了一个新的公式 普朗克与统一思想的波动 普朗克对量子论的研究工作中犹豫徘徊,畏缩不前的主要原因是物理学的统一性问题,即如何对量子论的解释 玻尔理论的形成 光谱 卢瑟福 量子理论 玻尔理论 1913年《原子构造和分子构造》 提出了两条基本假设:定态,跃迁 1914年,夫兰克和G赫兹以能量分立的指导思想,进行电子与原子的碰撞实验设计他们利用慢电子与稀薄水银蒸气碰撞方法,来确定银原子的激发电位或电离电位从而证实原子只能处在一定的分立能量状态当中由此突破了"自然无飞跃"能量连续性的经典物理观点这个实验成为玻尔原子理论的一个重要证据之一, 1918年,玻尔为了解释谱线强度这一当时原子理论无法解决的难题,提出了协调经典物理理论与微观量子理论之间相互关系的对应原理 玻尔的直觉与创新研究方法 玻尔的科研思想与他的直觉相联系在一起,他从不畏缩不前,也不遵循所谓严格的逻辑道路的方法玻尔灵活的思维特点与思想方法在今天已成为越来越多的人所理解和赏识 量子力学的建立 1924年泡利提出不相容原理这个原理促使乌伦贝克和高斯密特,在1925年提出电子自旋的设想从而使长期得不到解释的光谱精细结构,反常塞曼效应和斯特恩―盖拉赫实验等难题迎刃而解同年,海森伯创立了阵矩力学,使量子理论登上了一个新的台阶1923年德布罗意提出物质波假设,导致了薛定谔在1926年以波动方程的形式建立了新的量子理论不久薛定谔证明,这两种量子理论是完全等价的,只不过形式不同罢了1928年狄拉克提出电子的相对论性运动方程――狄拉克方程,奠定了相对论性量子力学的基础 第五章中国物理学者在近代物理学发展中贡献 一 出国留学 中国学者出国留学可追溯到,在19世纪中叶,清朝赴欧留学得就达一百多人清朝洋务活动的"求强","求富"过程中,为训练新式陆海军和创办近代军事工业和民安企业,曾陆续派出许多学生到各国求学在1862―1900年间,有几百人,以官费,自费出国游学,但主要是学习语言,驾驶,架线,电工,炮术,造船,铸造,采矿,机织等实用技术和军事技术,当时不可能也没有眼光派学生去学习数理化基础学科 二 物理学教育的发展 在1895年和1897年分别创办了天津西学堂和上海南洋公学中西学堂分设头等学堂,二等学堂,前者相当于大学 1898年创办的京师在大学堂, 三 研究机构的建立 1928年3月在上海成立国立理化实业研究所,同年6月中央研究院创立,同年11月理化实业研究所之一部分改名为物理学研究所,隶属中央研究院 1929年9月在北平建立了北平研究院 20世纪20年代末,国家批准有条件大学设立研究部,在教学同时开展科学研究 四 中国物理学会 中国物理学会成立于1932年,它是中国物理学教学,研究发展的必然结果,截止1932年左右,物理学工作者约300人左右 中国物理学报于1933年创刊在1933―1935年出版了第一卷共三期,至1950年共出版了七卷该学报以外文(主要为英文,个别为法文,德文)发表,附以中文摘要它在国内外学术交流中起到了很好的作用 五 国外物理学家对我国近代物理学发展得作用 1 国外物理学家对我国物理学者得培养与帮助我国许多物理学家都得到了国外著名物理学者的培养 2 国外物理学家来华讲学极大地促进了我国物理学的发展1921年蔡元培和夏元0访问爱因斯坦,并邀请他来中国讲学 朗之万于1931年底来华讲学1937年5月31日至6月4日,玻尔来华进行了讲学 六 我国物理学者在近代物理学中得主要贡献 吴有训在美国研究Compton效应著称,他的关于Compton效应中变线与不变线的能量分布比率的两篇实验论文,确凿地证明了Compton效应的存在,丰富的和发展了Compton工作,并加速国际学术界对Compton效应的认识吴有训回国后,或独自或带领研究生继续从事有关的研究 赵忠尧在研究硬射线的吸收系数及其散射的实验中,最早观察到正负电子对的产生和湮没现象 萨本栋在30年代关于三相电路并矢代数的研究,是属于数学,物理和电机的三角地带,被美国电气工程师学会评为1937年度"理论和研究最佳文章荣获"40年代萨本栋从事交流电机研究,以标么值系统分析交流电机问题他根据在厦门大学和美国讲课的素材编写的《交流电机基础》一书,被英国,美各国高等院采作教材开创了中国科学家编写的教材被国外采用的先例 1949年,张文裕在吸收介子的云室研究中,发现了子和子辐射现象,开拓了奇异原子物理研究的新领域国际上曾称此二发现为"张辐射"和"张原子" 黄昆在1947年发现了后来被称为"黄散射",即固体中杂质缺陷导致X光漫散射,它直接有效地成为研究晶体微观缺陷的手段1950年,黄昆和(李爱扶)共同提出了多声子辐射和无辐射跃迁的量子理论,在国际上被称为黄理论1947-1951年间,黄昆与合著《晶格动力学》一书,它成为该领域的一本基本理论著作而在国际上享有盛名 谢玉铭于1932-1934年间在美国与WVHouston合作研究氢原子光谱Balmer系的精细结构,发现了在40年代后期才得以肯定的"Lamb"移位,并提出了40年代后期有关重整化理论的发展方向相同的大胆建议WELamb于1947-1948年间所作的类似实验及发现而获得1995年诺贝尔物理学奖 宇宙起源及超导体材料的研究 量子力学中的,量子密码学,量子计算机,等等和量子有关的分学科 往更小和更大的方面发展。 更小---了解物质的构成,看看夸克是否可以再分。 更大---了解宇宙了!宇宙物理学 外星人的存在与否

同学你好,毕业了就需要面临写论文,对于论文浅析物理学史对中学物理教育的意义确定选题了接下来你需要根据选题去查阅前辈们的相关论文,看看人家是怎么规划论文整体框架的;其次就是需要自己动手收集资料了,进而整理和分析资料得出自己的论文框架;最后就是按照框架去组织论文了。还有什么不了解的可以直接问我,希望可以帮到你,祝写作过程顺利。1、题目。应能概括整个论文最重要的内容,言简意赅,引人注目,一般不宜超过20个字。论文摘要和关键词。2、论文摘要应阐述学位论文的主要观点。说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。尽可能保留原论文的基本信息,突出论文的创造性成果和新见解。而不应是各章节标题的简单罗列。摘要以200字左右为宜。关键词是能反映论文主旨最关键的词句,一般3-5个。3、目录。既是论文的提纲,也是论文组成部分的小标题,应标注相应页码。4、引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状,本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。5、正文。是毕业论文的主体。6、结论。论文结论要求明确、精炼、完整,应阐明自己的创造性成果或新见解,以及在本领域的意义。7、参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后,参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。

大学物理实验论文5000字开头的作用是

实验在物理学中的地位和作用一、引言:物理学从本质上看是一门实验科学。物理实验在物理学的发展和物理学教育中占有重要地位。可以说,离开了物理实验,就无法了解物理学。正因为如此,在物理学的研究和教学中,对于物理实验历来十分重视,无论从实验的设计、仪器的制作和调试,还是到实验过程的控制、实验结果的分析等各个环节,都强调一丝不苟。想比之下,对于与此有关联的思想实验却介绍不多。因此,对物理学中的思想试验进行纵向的历史考察,横向的比较研究,是十分必要的。有助于物理学的研究和教学。二、思想实验的一般考察伽利略是位近代物理学的先驱者。他对物理学作出了多方面的贡献。其中,他发现的落体定律和惯性定律,为近代物理学提供了两快坚固的基石。伽利略的成功,得益于他率先采用了科学的物理实验,更得益于他独创的物理实验与思想实验相结合的科学方法。伽利略的出色工作,表明了他既是一位物理学的大师,也是一位进行思想实验的先驱。众所周知,在相当长的一段时间内,人们对于力和运动等物理现象、物理规律的认识,一直受到亚里士多德学说的束缚。亚里士多德认为:物体运动速度的大小和有无,是由它是否受力以及力的大小直接决定的;地面上轻重不同的物体下落速度不同;重物下落较快,轻物下落较慢,对此也曾有人反对过他的错误说法,但都因为没有确切的实验和理论的认证,所以没有被人重视。第一个成功的打破亚里士多德的错误权威的正是伽理略。伽利略巧妙地运用思想实验否定了这一统全欧洲近两千年的错误理论。物体下落的速度和物重成正比。伽利略在他的著作《关于两种新科学的谈话和数学证明》中写道:“我十分怀疑亚里士多德曾用实验验证过。当两个石头,一个的重量是另一个的10倍,从同一高度,如100库比特,下落时,其速度的差别会达到这样的程度,以致前者着地时,后者还不超过10库比特。”加利略紧紧抓住这一疑点,设计了思想实验来进行分析和论证。他指出:如果亚里士多德的论断成立的话,即重物比轻物体下落得快,那么,当重物体和轻物体绑在一起下落时,由于快的受慢的阻碍而减慢。慢的受快的驱使而加快,其结果绑在一起的物体下落速度一定介于原来两个物体的速度之间,即小于原来重物体下落的速度。但是,两个物体绑在一起就成了一个复合体,它比原来的重的物体还要重,按亚里士多德的论断复合体下落的速度要大于原来重物体下落的速度,这就和上面的结论相矛盾了。由此可知,重物体下落不会比轻物体下落的快,二者下落的速度应该是相等的。正是这一思想实验,坚定了伽利略落体实验的信心和决心。在否定了亚里士多德的落体定律之后,伽利略进一步对自由落体运动进行了定量研究。他根据对自由落体运动的定性观察结果:速度越来越快的基础上,假设自由落体运动是一种匀加速运动,在1590—1592年期间进行了大量的落体实验。但在当时的测试条件下,不可能立即用实验来证实这一假设,伽利略便用思想实验与真实实验相结合的方法解决这个难题。他借助于数学,求出了从静止开始的匀加速运动的距离s与时间t的关系,即:s/t²=常量这时不包括任何速率,只要直接测定s和t就行了。但是,物体的自由下落还是太快了,在当时无法精确测定。伽利略想用不太快的运动来测量,即用斜面代替落体实验,经过多次的反复实验测定,得到如下结果:(1)当斜面倾角固定时,球滚过的距离s与所用时间t的平方之比为一常数,即:s/t²=(2)改变斜面的倾角,s/t²的值随之改变,但小球通过的距离与时间平方成正比关系不变,变化的仅是比例常数。伽利略用思想实验把这个结果推向极端——当倾角为90º时。即物体作自由落体时,这个论断也成立。他由此得出结论,自由下落运动是匀加速运动。伽利略对自己所独创的物理实验和思想实验相结合的科学方法感到由衷的高兴。伽利略之后,随着科技的发展和认识活动的深入,思想实验在物理学中得到了日益广泛、自觉的运用,出现了马赫、爱因斯坦等善于使用思想实验的物理学家。物理学的各个分支中,产生了一些著名的思想实验。例如,在力学中,马赫对“牛顿旋转水桶”的思想实验。否定了牛顿的绝对时空和绝对运动。在量子力学中,有证明粒子波动性的单电子衍射实验,能量势阱等思想实验,证明测不准关系的理想显微镜实验,电子束单缝衍射实验。在相对论中,有证明同时性相对性的“爱因斯坦列车”“光子火箭”的思想实验等等。可以说没有思想实验,物理学的发展是困难的,它的理论体系建立不起来。对此,爱因斯坦曾评价说“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端”。三、思想实验的基本特点从对物理学中的思想实验的历史考察,我们可以看到:思想实验是按真实实验的格式展开的一种复杂的思维推理活动。其思想操作包括以下几个方面:(1)对从未进行过的或潜在的可以实现的实验的预想;(2)对真实实验的理想化抽象或外推,即理想实验;(3)现实中不存在,与经验相矛盾,但逻辑上讲得通,物理学上有意义的抽象。这种思想实验操作不必物化就可以得到确定的结论。由此可见,物理学中的思想实验具有以下基本特点:1、具有实验的可操作性思想实验不是实际进行的实验,但是之所以被称为实验,是因为这种思维活动是按照实验的格式而展开,是可操作的。R哈里指出:“所谓思想实验是想象中操作模型时形成的。”思想实验的操作者根据自己的认识和思考,使用储存于头脑中的经验表象,语言材料,通过分析、想象、类比、猜测和逻辑推理,进行想象的操作。思想实验使用的假想仪器是假想主体对客体作用的基本手段。爱因斯坦在确定同时性的程序定义时,认为光按直线以恒速传播,核对两个同样钟的同步的程序是:测好两只钟的距离,找到它们的中点,守在两只钟旁的两个观察者,当各自的钟指向七点时发信号,如两信号在中点相遇时,则这两只钟便是同步的了。假想客体不断变化的形象是思想实验最主要的内容,也是思想实验操作的必然过程,假想的主体和仪器都是为此而存在,并在对假想客体的观察和作用的过程中,揭露被研究事物的本质和相互关系,从而达到思想实验预定的目的。2、具有严密的逻辑性。在思想实验进行过程中,逻辑推理是他的基本指向。物理学家在构思思想实验时,想象是充分自由的:他可以根据自己掌握的经验和知识,当时的科学水平,就被研究的客体进行充分的联想,联想从何而发,向何方向延伸也是随机的,当众多的形象材料,经验表象在物理学家脑海中涌现时,其展开和联系则常常求助于与此有关的概念和关系。这些概念和关系既同下一步的逻辑思维联系着,又同构思前预定的目标联系着。只要逻辑推理允许,它甚至也接纳那些违背“经验事实”的,或与已确定的“物理规律”相对立的表象进入思想实验之中。所以思想实验的操作过程,既是想象自由展开的过程,又是逻辑运动的过程,在这中间,逻辑起着主导作用,它引导,控制着想象,保持想象既是丰富的,又不是胡思乱想。想象活动为逻辑运动提供了可靠的素材基础,逻辑运动在想象提供的形象活动中操作展开。两着相辅相成,浑为一体。3、具有高度的创造性物理学家思想实验的目的,是为了揭示事物内部的规律性。因此,其探索是前无先例的,带有高度的创造性。爱因斯坦和英费尔德在,《物理学的进化》中指出:“任何一个理论的目的是指导我们理解新情况,启发我们做新的实验,从而发现新的现象和定律。”思想实验也是如此。法国物理学家和工程师卡诺在研究热效率和热机效率时,受瀑布落差的启示,进行了“卡诺循环“的思想实验,他构思用两个理想的等温过程和两个理想的绝热过程来完成一个热力学循环。通过这样一个理想的热力学循环的思想实验。卡诺得到了热机的最高热效率等于T2-T1/T1,创造性地解决了热机效率问题。四、思想实验的积极作用思想实验对物理学的发展具有积极作用,主要表现如下:1、强烈的质疑批判作用运用思想实验,往往从传统的理论质疑入手,从而生动准确地揭露旧理论的缺陷,批驳旧理论的错误。当时在整个欧洲享有至高无上威望的亚里士多德归纳他的力学理论:推一个物体的力不再去推它时,原来运动的物体便归于静止。这个理论统治人们的思想长达两千多年的历史。对此,伽利略提出质疑,在斜面实验的基础上进行思想实验,认为:“一个运动的物体假如有了某种速度之后,只要没有增加或减少速度的外部原因,便会始终保持这个速度——这个条件只有在水平面上才有可能,因为假如在沿斜面运动的情况里,朝下运动则有了加速的起因,而朝上运动,则已经有了减速的起因。由此可知,只有水平面上运动才是不变的,因为假如速度是不变的,运动既不会减小,更不会消灭。”在这里伽利略对亚里士多德的缺陷,正确区分了速度和速度的变化,提出了“惯性”的思想,得到了力与速度改变之间的联系这一崭新的力学理论,从而否定了力与速度本身之间联系的旧理论。2、深刻的认识创新作用思想实验的运用,能够深化人们的认识,开拓新的研究方向,推进物理学的发展。五、思想实验与真实实验的相互关系思想实验与真实实验存在着原则的区别:真实实验是一种科学的实验活动。它是在尽可能地排除外界的许多影响,突出主要因素,并能细腻地观察到各种之间相互关系的条件下,使某一事物(或过程)重演起初实验源于实践又高于实践,是发现、检验物理学理论的唯一标准。思想实验是一种理性的思维活动。它不是脱离实际的主观臆想,而是以实际为基础按照实验的格式操作展开,对实践过程做出更深入一层的抽象分析,其推理过程是以一定的逻辑法则为根据的。它是一种相对独立的科学方法。思想实验和真实实验又是紧密联系和互补的。物理学中的理论、规律是从大量实验事实中概括出来的,物理学中的假设、争论也有赖于真实实验的验证。在真实实验中,物理学有为了获取关于自然界的规律性认识,通过仪器设备等手段对客体进行严密控制和有目的的变革。这样,在真实实验开始前对实验过程的预想和设计,在观测后对经验材料的分析和概括,都得借助一理性思维。有时两者往往密不可分地穿插在一起,真实实验为思想实验提供经验材料,思想实验对经验材料进行理性加工,并为真实实验提供理论指导,从伽利略发现落体定律和惯性定律的活动中,可以明显看到这一点。在物理学研究中,思想实验能够成为一种不可代替的科学方法,还由于思想实验以其科学思维的严密性、精确性补充了真实实验的不足。应该指出,现代物理学已发展到理论科学阶段,认识活动日益远离日常经验和人们的直觉,深入感觉不能直接感知的微观和宏观领域,事物的现象和本质之间关系越来越复杂隐蔽。物理学研究活动所需的仪器设备也日趋精细庞杂,理性思维的地位更加突出。思想实验作为一种科学方法将在更广阔的领域中应用。六、结论对思想实验的考察和分析告诉我们:思想实验是深入进行物理学研究和教学的重要方法之一。爱因斯坦指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”为此,我们应该在进行真实实验的基础上,加强对思想实验的研究,启迪思维,把物理学的研究引向深入,使教学引人入胜,更有成效。参 考 文 献[1]A爱因斯坦、L英费尔德《物理学的进化》,上海科学技术出版社,1962年。[2]TS库思:“思想实验的作用”,《必要的张力》,福建人民出版社,1981年。[3]WIB贝费里奇:《科学研究的艺术》科学出版社,1979年。[4]高文武:“简论思想实验”,《自然辩证法通讯》,1982年第二期。[5]《物理学史专题讲座汇编》,北京物理学会,1983年。

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关于大学物理实验教学实践与思考摘要:实验在物理教学中有着不可替代的重要地位。通过实验提高学习物理的兴趣,培养实践能力、分析能力,形成严谨的、实事求是的世界观,同时还培养学生的实验观察和操作能力,全面提高物理教育教学质量。关键词:物理;实验;教学 实验在物理教学中有着不可替代的重要地位,通过实验提高学习物理的兴趣,培养实践能力、分析能力,形成严谨的、实事求是的世界观。如何进行物理实验教学是教师们研究的问题,下面谈此观点仅供参考。 提高教师自身素质是上好实验课的前提 教学中要真正运用好物理实验,提高教学质量,发挥独特的作用,需要提高教师自身素质是上好实验课的前提:①教师要有物理学理论和实验知识;有教育学、心理学和教学法的知识;亲手实践;②具备良好的实验能力和实验技能,通过不断学习实验教学能力和知识水平提高;③有钻研和创新精神;对疑难实验进行专题学习和研究、改进方法,接受新的教育理论和思想,指导教学实践;④积极参加针对物理实验中对实验的设计,测量操作技巧、改进方法及排除故障的创造性能力,实验考核的命题能力等培训及各级物理实验研讨会,提高自身素质。 利用实验史和事例,激发氛围 实验教学中:①对物理史上著名实验介绍。如:《科学之旅》中介绍了“伽利略对摆动的探究”从而发现“摆的等时性原理”,并根据这个原理制作“机械摆钟”。点评:展示科学发现、技术发明的过程;展示科学家创造思维和创新精神,同时对学生进行科学精神和创新意识的培养。②介绍典型物理实验事例,培养创新意识和欲望。如:教学凝固后,介绍“姆潘巴”现象及其发现过程,同时介绍中央电视台《走近科学》栏目的片段:上海某中学三位学生在物理老师的指导下,经历几个月、做了上百次实验,获得上万个数据,最后论证“姆潘巴”现象不存在。向学生介绍此事例:A要求学生向坦桑尼亚中学生姆潘巴和上海的几位中学生学习,学习他们敢于质疑、有实验探究的精神;B用榜样的示范作用来激励学生的创新意识和创新精神,从而激发创新氛围。 实验教学中需强调的注意事项 动手实验是学生参与实践的具体过程,师在实验前强调实验室规则和要求:(1)实验前必须完成预习内容;(2)按分好的组坐好,不得乱动器材;(3)实验时不能大声喧哗;(4)实验完后将器材摆放整齐,经检查后可离开;(5)不能将器材带出实验室,如有损坏及时说明:另外带危险性或损坏性的实验,要先检查,避免损坏和意外。如:①在用电流表测量电路时,开关应断开,电流表应与被测部分串联,注意电流必须从电流表的正极流入负极流出,被测电流不超过电流表的量程,不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。在此检查后闭合开关进行实验:②在“做”观察水的沸腾实验时,注意酒精灯的正确使用。即:不允许用酒精灯去引燃另一盏酒精灯,使用完后不能用嘴去吹灭酒精灯,应用灯帽盖灭,操作过程如果不当,洒出的酒精燃烧,用湿抺布盖灭。 提倡动手实验,掌握其方法 学生动手实验的作用:①学生动手实验有利于调动学习兴趣和积极性。据统计:喜欢物理的占84%,不喜欢占3%。②学生对学习内容的巩固程度与学习的方式关系很大。据统计:通过听讲授,能记住25%;能看到实物或现象能记住40%;双方都做到能记住65%;看到实物或现象自己又描述过,能记往83%;既动手边做边描述能记住97%。所以在物理实验教学中让学生动手实验,在实验的基础上讨论、分析,归纳概念和规律,有利于学生理解和掌握知识。③教育家陶行知提倡手脑并用的学习方式,教学中提倡动手实验,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的,培养实验能力。 ④动手实验是学习研究过程,在直接参与动手实验过程中,逐渐认识到实验是获得物理事实的根据;是检验假设真理性的标准;逐步领会科学家是如何通过物理实验获得物理事实,得出概念和规律的。点评:通过长期动手实验的训练,能掌握学习和研究的基本方法。 实验教学有利于培养观察能力,提高分析能力 观察是人们对客观事物、现象感知过程中的一种最直接的方法。物理课本中的每个概念和规律一般由观察、实验、分析、归纳概念、规律应用、实际问题等构成,为了提高观察能力,在引导观察实验现象时应注意:①从什么地方观察,发生什么现象?现象发生变化过程的条件是什么?②观察同时思考、分析、比较、归纳此现象有什么特征?说明什么问题?③如何判断推理,概括有关性质和规律?逐步形成边观察边思考的习惯、掌握观察方法和提高观察能力。如:观察水被加热至沸腾时,提出问题让学生边实验、边思考:A、开始加热的烧杯底和内壁是否有小气泡?怎样产生的?B、初始阶段如水温度有什么变化?为什么?小气泡在上升至水面过程中其体积有什么变化?C、当水中有大量气泡产生,并迅速上升过程中,体积不断增大,到水面破裂时,温度是否变化?瓶口出现的“白气”是什么?D、如果沸腾时间较长,还会看到水位比加热前有些下降为什么?这将膨胀、热传递、气化、液化等知识有机地联系起来,从而提高观察和思维分析能力。 把“测量、验证”型实验变为探究性实验 目前中考实验设计题需要学生具有探究性实验能力的有力体现,这就要求学生具备多种机智或具备发散思维、换元思维、转向思维和创优思维等思维能力。这些能力都靠平时培养。如:教学“恒定电流”后,根据学生以学知识,将“伏安法测电阻”实验改为:有5种不同测量电阻实验的分套器材,请根据各套器材设计不同的实验并比较哪种方法测得电阻值较准确,分析其原因。器材:共用器材为待测电阻R(10Ω,5A),电源,电键,滑动变阻器,导线若干。测量方法;①伏特表、安培表各1 个,共用器材;②伏特表2 个,电阻箱1 个,共用器材;③安培表2 个,电阻箱1 个,共用器材;④伏特表1 个,电阻箱1 个,共用器材;⑤安培表1 个,电阻箱1 个,共用器材。评析:改进后的实验称为物理教学中的实验探究,此方法的特点是:培养学生创造思维的多向选择性,使学生积极主动地探究知识。 借助多媒体将实验达到效果 造成学习物理知识困难的原因是学生缺乏物理实验和分析、概括规律的能力。如:教学《惯性》时,借助多媒体运用抽拉活动片模拟演示小车遇到障碍物阻力而停止运动,而小车上的木块没有受到障碍物的阻力,由于惯性保持原来的运动状态仍向前运动,而因木块底部与小车面的摩擦,使木块底部受到摩擦力作用不能继续向前运动,只好倒向前方,利用多媒体图像再用“慢镜头”展示在学生面前,同时对小车、木块及两者之间的关系进行逐个分析,由于图像清晰,模拟逼真,讲解和观察、理解,能收到良好的效果。 开展课外动手实验,发展创造力 教师在物理实验教学中开设课外实验,以开阔视野,拓展知识面,发展动手实验的创造力。如:①组织物理课外兴趣活动小组,指导动手搞小制作。如:制作橡皮测力计、潜望镜、土电话等;②组织用物理知识解决实际问题,培养分析、解决实际问题的能力,如:开展实地测量、电路安装等社会实践活动;③开展科技活动,如:举办物理晚会、撰写物理论文等。在这些活动中,教师悉心辅导,帮助克服困难,让学生有表现的机会,互帮互学,逐步培养有趣的爱好和创造能力及团结协作精神,从中领略到成功的喜悦,同时能发展创造力。 总之,实验教学过程中,不断地激发学习兴趣,培养实验观察能力和操作能力,充分能挖掘各种智力因素,全面提高教育教学质量。 参考文献 [1] 林立,新课标和初中物理教材中学物理,[2] 浦荣开发型物理实验的研究和探索 30[3]探究式教学在物理实验中的应用[J]中学物理, [4]袁冬媛大学物理实验教程[M]长沙:中南大学出版社,

论文正文要求至少8000字,只计算正文部分,不包含摘要、前言、致谢。论文正文要求:专科毕业论文正文字数一般应在5000字以上,本科文学学士毕业论文通常要求8000字以上,硕士论文可能要求在3万字以上(不同院校可能要求不同)。毕业论文正文:包括前言、本论、结论三个部分。1、前言(引言)是论文的开头部分,主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识,并提出论文的中心论点等。前言要写得简明扼要,篇幅不要太长。2、本论是毕业论文的主体,包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析(讨论)等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果,分析问题,论证观点,尽量反映出自己的科研能力和学术水平。3、结论是毕业论文的收尾部分,是围绕本论所作的结束语。其基本的要点就是总结全文,加深题意。联系实际,注重实践意义:其实选题材很广,可能在专业领域里提出的问题都能成为主题。论文对于社会发展起到一个很重要因素,所以要想写一篇优秀论文,当然离不开理论联系实际了。勤于思索,注重创新:论文要优秀,要突出,选题创新少不了。新意的选题,表达自己的新想观点、看法、见解,给整个论文是加分的,同时论文查重通过机会多半是加倍的。结合要研究的问题:把学的专业课程、研究学术问题等结合起来确定一个选题。根据自己能力范围及时间选择合适的选题。如选题难度不能超过自己的范围。

大学物理实验论文5000字开头的作用是什么

引言作为论文的开端,主要回答“为什么研究”这个问题。它简明介绍论文的背景、相关领域的前人研究历史与现状,以及著者的意图与分析依据,包括论文的追求目标、研究范围和理论、技术方案的选取等。引言应言简意赅,不要等同于文摘,或成为文摘的注释。引言中不应详述同行熟知的,包括教科书上已有陈述的基本理论、实验方法和基本方程的推导。如果在正文中采用比较专业化的术语或缩写用词时,应先在引言中定义说明。引言一般不超过800字,且不计入章节编号。】

实验在物理学中的地位和作用一、引言:物理学从本质上看是一门实验科学。物理实验在物理学的发展和物理学教育中占有重要地位。可以说,离开了物理实验,就无法了解物理学。正因为如此,在物理学的研究和教学中,对于物理实验历来十分重视,无论从实验的设计、仪器的制作和调试,还是到实验过程的控制、实验结果的分析等各个环节,都强调一丝不苟。想比之下,对于与此有关联的思想实验却介绍不多。因此,对物理学中的思想试验进行纵向的历史考察,横向的比较研究,是十分必要的。有助于物理学的研究和教学。二、思想实验的一般考察伽利略是位近代物理学的先驱者。他对物理学作出了多方面的贡献。其中,他发现的落体定律和惯性定律,为近代物理学提供了两快坚固的基石。伽利略的成功,得益于他率先采用了科学的物理实验,更得益于他独创的物理实验与思想实验相结合的科学方法。伽利略的出色工作,表明了他既是一位物理学的大师,也是一位进行思想实验的先驱。众所周知,在相当长的一段时间内,人们对于力和运动等物理现象、物理规律的认识,一直受到亚里士多德学说的束缚。亚里士多德认为:物体运动速度的大小和有无,是由它是否受力以及力的大小直接决定的;地面上轻重不同的物体下落速度不同;重物下落较快,轻物下落较慢,对此也曾有人反对过他的错误说法,但都因为没有确切的实验和理论的认证,所以没有被人重视。第一个成功的打破亚里士多德的错误权威的正是伽理略。伽利略巧妙地运用思想实验否定了这一统全欧洲近两千年的错误理论。物体下落的速度和物重成正比。伽利略在他的著作《关于两种新科学的谈话和数学证明》中写道:“我十分怀疑亚里士多德曾用实验验证过。当两个石头,一个的重量是另一个的10倍,从同一高度,如100库比特,下落时,其速度的差别会达到这样的程度,以致前者着地时,后者还不超过10库比特。”加利略紧紧抓住这一疑点,设计了思想实验来进行分析和论证。他指出:如果亚里士多德的论断成立的话,即重物比轻物体下落得快,那么,当重物体和轻物体绑在一起下落时,由于快的受慢的阻碍而减慢。慢的受快的驱使而加快,其结果绑在一起的物体下落速度一定介于原来两个物体的速度之间,即小于原来重物体下落的速度。但是,两个物体绑在一起就成了一个复合体,它比原来的重的物体还要重,按亚里士多德的论断复合体下落的速度要大于原来重物体下落的速度,这就和上面的结论相矛盾了。由此可知,重物体下落不会比轻物体下落的快,二者下落的速度应该是相等的。正是这一思想实验,坚定了伽利略落体实验的信心和决心。在否定了亚里士多德的落体定律之后,伽利略进一步对自由落体运动进行了定量研究。他根据对自由落体运动的定性观察结果:速度越来越快的基础上,假设自由落体运动是一种匀加速运动,在1590—1592年期间进行了大量的落体实验。但在当时的测试条件下,不可能立即用实验来证实这一假设,伽利略便用思想实验与真实实验相结合的方法解决这个难题。他借助于数学,求出了从静止开始的匀加速运动的距离s与时间t的关系,即:s/t²=常量这时不包括任何速率,只要直接测定s和t就行了。但是,物体的自由下落还是太快了,在当时无法精确测定。伽利略想用不太快的运动来测量,即用斜面代替落体实验,经过多次的反复实验测定,得到如下结果:(1)当斜面倾角固定时,球滚过的距离s与所用时间t的平方之比为一常数,即:s/t²=(2)改变斜面的倾角,s/t²的值随之改变,但小球通过的距离与时间平方成正比关系不变,变化的仅是比例常数。伽利略用思想实验把这个结果推向极端——当倾角为90º时。即物体作自由落体时,这个论断也成立。他由此得出结论,自由下落运动是匀加速运动。伽利略对自己所独创的物理实验和思想实验相结合的科学方法感到由衷的高兴。伽利略之后,随着科技的发展和认识活动的深入,思想实验在物理学中得到了日益广泛、自觉的运用,出现了马赫、爱因斯坦等善于使用思想实验的物理学家。物理学的各个分支中,产生了一些著名的思想实验。例如,在力学中,马赫对“牛顿旋转水桶”的思想实验。否定了牛顿的绝对时空和绝对运动。在量子力学中,有证明粒子波动性的单电子衍射实验,能量势阱等思想实验,证明测不准关系的理想显微镜实验,电子束单缝衍射实验。在相对论中,有证明同时性相对性的“爱因斯坦列车”“光子火箭”的思想实验等等。可以说没有思想实验,物理学的发展是困难的,它的理论体系建立不起来。对此,爱因斯坦曾评价说“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端”。三、思想实验的基本特点从对物理学中的思想实验的历史考察,我们可以看到:思想实验是按真实实验的格式展开的一种复杂的思维推理活动。其思想操作包括以下几个方面:(1)对从未进行过的或潜在的可以实现的实验的预想;(2)对真实实验的理想化抽象或外推,即理想实验;(3)现实中不存在,与经验相矛盾,但逻辑上讲得通,物理学上有意义的抽象。这种思想实验操作不必物化就可以得到确定的结论。由此可见,物理学中的思想实验具有以下基本特点:1、具有实验的可操作性思想实验不是实际进行的实验,但是之所以被称为实验,是因为这种思维活动是按照实验的格式而展开,是可操作的。R哈里指出:“所谓思想实验是想象中操作模型时形成的。”思想实验的操作者根据自己的认识和思考,使用储存于头脑中的经验表象,语言材料,通过分析、想象、类比、猜测和逻辑推理,进行想象的操作。思想实验使用的假想仪器是假想主体对客体作用的基本手段。爱因斯坦在确定同时性的程序定义时,认为光按直线以恒速传播,核对两个同样钟的同步的程序是:测好两只钟的距离,找到它们的中点,守在两只钟旁的两个观察者,当各自的钟指向七点时发信号,如两信号在中点相遇时,则这两只钟便是同步的了。假想客体不断变化的形象是思想实验最主要的内容,也是思想实验操作的必然过程,假想的主体和仪器都是为此而存在,并在对假想客体的观察和作用的过程中,揭露被研究事物的本质和相互关系,从而达到思想实验预定的目的。2、具有严密的逻辑性。在思想实验进行过程中,逻辑推理是他的基本指向。物理学家在构思思想实验时,想象是充分自由的:他可以根据自己掌握的经验和知识,当时的科学水平,就被研究的客体进行充分的联想,联想从何而发,向何方向延伸也是随机的,当众多的形象材料,经验表象在物理学家脑海中涌现时,其展开和联系则常常求助于与此有关的概念和关系。这些概念和关系既同下一步的逻辑思维联系着,又同构思前预定的目标联系着。只要逻辑推理允许,它甚至也接纳那些违背“经验事实”的,或与已确定的“物理规律”相对立的表象进入思想实验之中。所以思想实验的操作过程,既是想象自由展开的过程,又是逻辑运动的过程,在这中间,逻辑起着主导作用,它引导,控制着想象,保持想象既是丰富的,又不是胡思乱想。想象活动为逻辑运动提供了可靠的素材基础,逻辑运动在想象提供的形象活动中操作展开。两着相辅相成,浑为一体。3、具有高度的创造性物理学家思想实验的目的,是为了揭示事物内部的规律性。因此,其探索是前无先例的,带有高度的创造性。爱因斯坦和英费尔德在,《物理学的进化》中指出:“任何一个理论的目的是指导我们理解新情况,启发我们做新的实验,从而发现新的现象和定律。”思想实验也是如此。法国物理学家和工程师卡诺在研究热效率和热机效率时,受瀑布落差的启示,进行了“卡诺循环“的思想实验,他构思用两个理想的等温过程和两个理想的绝热过程来完成一个热力学循环。通过这样一个理想的热力学循环的思想实验。卡诺得到了热机的最高热效率等于T2-T1/T1,创造性地解决了热机效率问题。四、思想实验的积极作用思想实验对物理学的发展具有积极作用,主要表现如下:1、强烈的质疑批判作用运用思想实验,往往从传统的理论质疑入手,从而生动准确地揭露旧理论的缺陷,批驳旧理论的错误。当时在整个欧洲享有至高无上威望的亚里士多德归纳他的力学理论:推一个物体的力不再去推它时,原来运动的物体便归于静止。这个理论统治人们的思想长达两千多年的历史。对此,伽利略提出质疑,在斜面实验的基础上进行思想实验,认为:“一个运动的物体假如有了某种速度之后,只要没有增加或减少速度的外部原因,便会始终保持这个速度——这个条件只有在水平面上才有可能,因为假如在沿斜面运动的情况里,朝下运动则有了加速的起因,而朝上运动,则已经有了减速的起因。由此可知,只有水平面上运动才是不变的,因为假如速度是不变的,运动既不会减小,更不会消灭。”在这里伽利略对亚里士多德的缺陷,正确区分了速度和速度的变化,提出了“惯性”的思想,得到了力与速度改变之间的联系这一崭新的力学理论,从而否定了力与速度本身之间联系的旧理论。2、深刻的认识创新作用思想实验的运用,能够深化人们的认识,开拓新的研究方向,推进物理学的发展。五、思想实验与真实实验的相互关系思想实验与真实实验存在着原则的区别:真实实验是一种科学的实验活动。它是在尽可能地排除外界的许多影响,突出主要因素,并能细腻地观察到各种之间相互关系的条件下,使某一事物(或过程)重演起初实验源于实践又高于实践,是发现、检验物理学理论的唯一标准。思想实验是一种理性的思维活动。它不是脱离实际的主观臆想,而是以实际为基础按照实验的格式操作展开,对实践过程做出更深入一层的抽象分析,其推理过程是以一定的逻辑法则为根据的。它是一种相对独立的科学方法。思想实验和真实实验又是紧密联系和互补的。物理学中的理论、规律是从大量实验事实中概括出来的,物理学中的假设、争论也有赖于真实实验的验证。在真实实验中,物理学有为了获取关于自然界的规律性认识,通过仪器设备等手段对客体进行严密控制和有目的的变革。这样,在真实实验开始前对实验过程的预想和设计,在观测后对经验材料的分析和概括,都得借助一理性思维。有时两者往往密不可分地穿插在一起,真实实验为思想实验提供经验材料,思想实验对经验材料进行理性加工,并为真实实验提供理论指导,从伽利略发现落体定律和惯性定律的活动中,可以明显看到这一点。在物理学研究中,思想实验能够成为一种不可代替的科学方法,还由于思想实验以其科学思维的严密性、精确性补充了真实实验的不足。应该指出,现代物理学已发展到理论科学阶段,认识活动日益远离日常经验和人们的直觉,深入感觉不能直接感知的微观和宏观领域,事物的现象和本质之间关系越来越复杂隐蔽。物理学研究活动所需的仪器设备也日趋精细庞杂,理性思维的地位更加突出。思想实验作为一种科学方法将在更广阔的领域中应用。六、结论对思想实验的考察和分析告诉我们:思想实验是深入进行物理学研究和教学的重要方法之一。爱因斯坦指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”为此,我们应该在进行真实实验的基础上,加强对思想实验的研究,启迪思维,把物理学的研究引向深入,使教学引人入胜,更有成效。参 考 文 献[1]A爱因斯坦、L英费尔德《物理学的进化》,上海科学技术出版社,1962年。[2]TS库思:“思想实验的作用”,《必要的张力》,福建人民出版社,1981年。[3]WIB贝费里奇:《科学研究的艺术》科学出版社,1979年。[4]高文武:“简论思想实验”,《自然辩证法通讯》,1982年第二期。[5]《物理学史专题讲座汇编》,北京物理学会,1983年。

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