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高三物理早读材料
中学物理中著名物理学家和重要物理学史
1．亚里士多德：
马其顿国王私人医生的儿子，18岁进入柏拉图学院 ，约在公元前342 年，他成为亚力山大大帝的私人教师。一生著作颇丰，在科学领域里起着奠基性的作用。
主要观点：
a.提出物理学名称的第一人，强调科学分类
　　b.若物体不受力，运动即停止（错误的）
　　c.物体越重，下落速度应该越大（错误的）
d.地球是宇宙的中心，太阳、行星和月亮应该围绕它转（错误的）
2．哥白尼与“天体运行论”
a.地心说与日心说的主要观点
地心说：地球是绝对静止的，一切运动都是相对于地球而运动的。地心说受到宗教的吹捧与肯定。
日心说：如果是地心说，这样的观点来描述行星的运动时，行星有无法解释的忽快、忽慢、逆行及留的现象。地动日心说可以对天体的运动给予完满的解释。 “天穹的周转是一种视运动，实际是地球运动的反映。”
b.“天体运行论”于1543年写成，它被誉为自然科学的独立宣言。
3．第谷与开普勒
a.丹麦人第谷(1546-1601)，经过20年的反复的天文观测，积累了大量准确的星体运动观测资料，被人誉为“星学之王”。
b.德国天文学家开普勒(1571-1630)是第谷的学生与助手，从第谷对火星的观测资料与他理论计算的8分之差入手，发表了开普勒三定律。写出“宇宙和谐论”，使我们对天穹星空的认识，由杂乱到有序。开普勒的一生，虽多病贫穷，但都未动摇他破解天体奥秘的决心，他把他的一生都贡献给了科学事业。
4．阿基米德；
（1）发现了浮力定律；
（2）证明了杠杆定律；
（3）提出了精确地确定物体重心的方法；
（4）他还认为地球是圆球状的，并围绕着太阳旋转；
（5）发明“阿基米德螺旋”的扬水机。
5．伽利略(1564-1642)
出生于意大利比萨。奠定了经典力学中运动学的基础，改进了望远镜，使之能放大32倍。代表作《两大世界体系的对话》 。1633年，69岁高龄时曾被罗马宗教裁判所判处终身监禁。仍致力于科研，于1638年又写出了《关于两门新科学对话》一书。
直到1979年，300多年后，教会才宣布为伽利略平反。
伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的开端。——爱因斯坦
主要成就：
a.对亚里士多德的观点的怀疑:如果轻物体m下降的速度比重物M慢，那么用一根绳子把m、M栓在一起又怎样?
　 b.斜面实验:
意义
　　(1)实验方法与数学方法结合的成功
　　不是单纯做实验，而是从明确的物理思想出发，进行数学推证，选典型实验，最后得出结论。
　　(2)观察——假设——逻辑推理——实验检验的成功之路
　　实验物理思维和数学演绎的巧妙结合。
　　(3)落体运动也是一种匀加速运动
　　1586年，斯蒂文和德哥罗在一所二层楼做实验，两个不同重量的铁球同时落地。
　　(4)伽利略的预见
“一门广博精深的科学已经启蒙，我在这方面的工作只是它的开始，那些比我更敏锐的人所用的方法和手段将会探索到各个遥远的角落。”
6．惠更斯
惠更斯(Christiaan Huygens 1629～1695)荷兰物理学家、天文学家、数学家。1629年4月14日出生于海牙。父亲是大臣和诗人，与R.笛卡儿等学界名流交往甚密。惠更斯自幼聪慧，13岁时曾自制一台车床，表现出很强的动手能力。1645年16岁时进入莱顿大学学习法律与数学，1647～1649年转入布雷达学院深造。在阿基米德等人著作及笛卡儿等人直接影响下，致力于力学、光学、天文学及数学的研究。他善于把科学和理论研究结合起来，透彻地解决问题，因此在摆钟的发明、天文仪器的设计、弹性体碰和光的波动理论等方面都有突出成就。1651年惠更斯发表了平生第一篇科学论文，论述各种曲线所围面积的求值。1663年当选为英国伦敦皇家学会的第一位外国会员。1666年当选为荷兰科学院院士。同年，应法国皇帝路易十四的邀请，到巴黎从事学术活动，被选为新成立不久的巴黎科学院院士。1672年他结识了正在巴黎访问的年轻学者莱布尼兹（1646—1716）。惠更斯很赏识莱布尼兹的才能，热忱指导他研究数学名著，并于1674年向荷兰科学院推荐了他的关于微积分的第一篇论文。1681年由于健康上的原因，惠更斯离开法国，返回荷兰。1687年惠更斯赴英访问，结识了大物理学家牛顿。
　　惠更斯衣冠楚楚，举止文雅，颇具学者风度。他喜欢音乐和诗歌，终身未娶。晚年长期患病，于1695年7月8日在海牙逝世，享年66岁。
科学成就
　　（1）在物理学上最重要的贡献是关于光的波动学说。惠更斯在1679年向法国科学院的报告和1690年出版的《光论》中，提出了著名的惠更期原理。
　　（2）他全面细致地解决了完全弹性碰撞问题，证明了这种碰撞中同一方向上的动量保持不变，而且首次提出这种碰撞前后的∑mv2守恒。
　　他还通过对比船岸与岸上两人手中小球的碰撞情况的生动例子，阐明相对性原理也适用于碰撞现象。这是从特殊情况的碰撞出发首次利用相对性原理得出了守恒定律的结论。
　　（3）发明了摆钟。惠更斯于1656年造出了人类历史上第一架摆钟。这台钟用一个下垂的重力作为动力，经多个齿轮传动向单摆施以周期性的、瞬时的冲力，使摆不致因空气阻力和摩擦而停止摆动，同时摆的等时运动又调节着重锤的下降和指针的运动。惠更斯将制成的第一台“有摆落地座钟”献给了荷兰政府。这台钟的问世标志着人类进入了一个新的计时时代。1657年，惠更斯取得了摆钟的专利，1658年，出版《钟表论》一书，对摆钟的结构作了说明。
　　（4）在光学方面也有不少成就。
　　1650年起与其弟用新法研磨球面透镜，作出的望远镜质量优良，用它发现了土星光环
和土卫六、猎户座星云等。他深入研究了几何光学理论和应用光学技术，例如折射定律及折射率、眼睛及眼镜片、透镜的放大率、焦深、球差与色差及其消除，以及改进望远镜与显微镜等等。他发明的目镜效果良好，被称为惠更斯目镜，至今通用。
　　（5）惠更斯的其他科学成就还有；与R.胡克一起断定在常压下冰的熔点与水的沸点都是恒定的温度，并建议定为温标固定点（1665），但直到18世纪才被采用：研究了引力问题并推证地球为扁球形（1659）；在天文望远镜上加装测微器，从而提高了观测精度（1659）；改进气压计（1661）；还第一个提出利用火药、蒸气、风力等动力的各种机器雏型（1673），可以说是研制内燃机等这类机械的开端，他的学生在他的影响下，后来制造出能实用的蒸汽机。
趣闻轶事
　　（1）海浪的启示
　　海牙是一座海岸城市，惠更斯经常到海边观看大海的景色，从远处滚滚而来的汹涌波涛，海浪拍打崖石，浪花四溅，涛声滚滚，月色以光粼粼，灯塔的亮光在水波中忽明忽暗……这些自然景观中奇妙的波给惠更期留下了深刻的印象。
　　荷兰的玻璃制造业很发达，生产各种眼镜、望远镜、显微镜十分时髦，惠更斯特别喜欢研磨各种形状的透镜，用这些透镜做光学实验，而以凹透对光的发散现象，惠更斯陷入了沉思，“光是什么？”“这些现象背后的原因是什么？”有一天，笛卡儿对他讲道：光是由一种“微粒”组成的，并用“微粒说”解释光的反射和折射，对这位博学家的理论，惠更斯感到很疑惑，他想：“如果光是一种微粒，那么两盏灯发出的光怎么会相互穿越而不改变方向呢？”惠更斯的脑子里浮现海面上波浪的景色，“噢，对了，投到水中的两块石子激起的两列波不就可以相互穿越而不改变各自的形状吗……”当惠更斯向笛卡儿谈到他的想法时，笛卡儿高兴的说：“你的怀疑很好！没有什么东西不能怀疑的，唯一不能就是思维，你应该像伽利略那样不仅要做实验，还应该用数学推论来证明你的想法。”
　　（2）誉满欧洲
　　惠更斯生前名满欧洲学界，牛顿称他是“德高望重惠更斯”，是“当代最伟大的几何学家”。1663年，英国皇家学会选他为元老会员，法王路易十四重金聘请他到法国，但惠更斯是一个新教徒，在法国没呆多久就回到了故乡荷兰。　
　　惠更斯原理：“光波发射时，传播光的每一物质粒子不只把运动传给前面的邻近粒子（与原始粒子和光源位于同一直线上），而且还应传给周围所有其他和自己接触并阻碍自己运动的粒子。因此，在每一粒子周围就产生以此粒子为中心的波”（《光论》）。这样，就引入了子波概念。利用包络面作图法，解释了光的反射、折射定律，特别是解释了冰洲石的双折射现象，区分了寻常光的球状波与非寻常光的随圆面波。
7．牛顿的伟大综合和理论飞跃
一、牛顿简介
　（1） 牛顿1642年生于英国。从小是一个苦命的孩子，还未出生，父亲逝世，两岁母亲改嫁，在舅舅和姥姥家长大。
　（2）1661年考入剑桥大学31 学院。由于学习勤奋，受到巴罗教授的赏识，1664年成为研究生。
　（3.）1665年开始研究微分和积分及万有引力定律。1665年伦敦大瘟疫，一个夏天病逝3万人。牛顿回到家乡，留下了脍炙人口的“苹果落地”的故事。（据说是法国作家伏尔泰从牛顿侄女那儿听来的。）
　（4） 1687年出版旷世之作“自然哲学的数学原理”。由好朋友哈雷资助出版。人们争相购阅。
　（5）1703年 任英国皇家学会终身会长。
　（6）1705年 被英国女王授予爵士称号。
　（7）1727年逝世，葬于威斯敏斯特教堂。
　　“伊萨克·牛顿爵士安葬在这里…，让我们欢呼曾经存在过这样一位伟大的人类之光。” ——碑文
二、牛顿取得成功的历史条件
　（1）生产力发展的需要
　　航海的发展，需要对天体的运行规律进行研究，对机械加工作物理原理的解释。
　（2）物理方面的进展
　　哥白尼的“日心说”，摧毁了附着在神学上的宇宙观，得到了几乎所有科学家的认同，教会的迫害反而使真理的声音广为传播。
　　伽利略奠定了在运动观上的正确理论，各种力正在被发现。
　（3）在英国，政局比较稳定，商业发展使新兴资产阶级从自身的角度，开始注重科学研究。
　（4）科学的国际研究联系加强。英法成立了“皇家学会”和“皇家科学院”。
三、牛顿的《自然哲学数学原理》的意义（1687年发表）
　　序言:“我把这部著作叫做自然哲学的数学原理，因为哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些力去论证其他现象……，我希望能用同样的推理方法，从力学中推导出自然界的其他现象。”
　（1）它将个别特殊的情况抽象概括为普遍理论，是当时力学规律的伟大综合。
（2）它成为当时科学上判断正误的准绳。
　（3）它向后来者提供了一种科学研究的方法。
　（4）它发挥了科学理论的预言作用，引导人们从已知的现象去预测未来。
　　1)哈雷彗星
　　1682年彗星出现时，有人说，它是人类的罪恶造成的，因此人们纷纷跪地祈祷，惊恐万分。
　　牛顿根据天文资料，应用万有引力定律，说明和计算了彗星的运动轨道。
　　牛顿的好朋友，英国天文学家哈雷(1656-1742)，根据牛顿理论进一步计算了大量彗星的运动轨道，得出1531年、1607年、1682年出现的彗星轨道相同，因此应是同一彗星。由此预言，1758年还将出现这一彗星。
　　1758年，这成了当时一件众人十分瞩目的大事。彗星到期未出现，科学家着急得很。1759年3月12日，这颗星出现了，迟到的原因，是因为它受木星和土星的吸引而姗姗来迟了，这正说明了万有引力定律的成功。
　　2)“笔尖下的行星”的发现
　　1781年，赫舍尔（1738-1822）发现天王星，踞太阳约28亿公里，绕一周要84年。但根据牛顿理论，其运动有偏差，于是预言，还应该存在另一颗星。
　　列威尔(法)、亚当斯（英）根据牛顿的理论计算出了该星的轨道。
　　柏林天文家伽列于1846年9月23日，在列威尔推算处相距不到1°的地方发现了这颗星——海王星，大大拓宽了天文科学家的视野。
总之《自然哲学数学原理》第一次显示了科学理论所具有的知识飞跃和能动作用，它为后来的物理研究开拓了一条传统思路，奠定了经典力学的基础，促进了物理学向前发展。
四、牛顿的成功之路
　　（1）站在巨人的肩上，勤奋学习，积累知识
　　　　　数　学---〉　欧几里德——笛卡尔——莱布尼兹
　　　　　力　学---〉　达.芬奇——伽里略——惠更斯
　　　　　天文学---〉　哥白尼——第谷——开普勒
　　　　　引力思想---〉吉尔伯特——布里阿德——玻列利
　　（2）讲求科学研究方法
　　1)分析综合法
　　牛顿在“光学”一书中曾说：从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止，这就是分析的方法;而综合的方法则假定原因已经找到，并已把他们立为原理，再用这些原理去解释由他们发生的现象。
　　2)归纳与演绎相结合
　　3)追求简单、明白的公理体系
　　牛顿根据月球受地球吸引的现象，归纳出一切天体相互吸引的关系，进而得出了引力定律，再演绎出宇宙万物间相互吸引的因果关系。
　　牛顿在原理中写道：“自然界喜欢简单化，而不爱用什么多余的原因以夸耀自己。”所以他努力寻找支配自然界的尽可能简单的原理，总结其规律。
　　4)数学物理方法:原理是数学与物理的完美结晶
　　大自然追求的是一本用数学语言所写的巨著，他追求的是一个精确的，完完本本用数学表示的定律。　　　　　　　　　　　　——牛顿
　　5)实验----抽象方法
　　万有引力定律既有观测实验的基础，同时也是科学抽象的产物。
　　（3）热爱科学，追求真理
人们问:“你是怎么发现万有引力的?”
牛顿说:“By thinking on it continually.”
　　牛顿终身没娶。1727年，牛顿遗言:“我不知道世人对我是怎样的看法，但是在我看来，我不过象一个在海边玩耍的孩子，为时而发现一块美丽的石子而高兴，但那浩瀚的真理的海洋，却还在我的面前未曾发现呢。”
五、牛顿的局限
　1)绝对时空观
　　牛顿说：“绝对的数学的时间与外界无关地流逝着……。”认为时间与空间无关，时空与运动无关，是绝对的物理量。
2)当一些问题牛顿解释不了时，它就只好用上帝的万能来解释，为此牛顿花费了后半生的心血，这正是牛顿的悲剧。
8.瓦特
瓦特（JamesWatt,1736～1819）英国发明家、工程师。1736年1月19日生于苏格兰的一个小镇格里诺克。他从小体弱多病，由父母进行了启蒙教育。父亲是个具有多种手艺的工匠，受其影响瓦特特从小就有实验的兴趣和才能。传说他小的时候，曾用布把壶嘴堵死，看到蒸汽的力量把壶盖冲开。这一现象激发了他的探索精神。后来进了格里诺克文法学校学习，因身体不好，退学在家自学，并经常随父亲到工厂学习制作机械模型、仪器的技术，进行化学和电学实验。靠着虚心求学、刻苦钻研的精神，15岁学完了《物理学原理》并获得了丰富的木工、金属冶炼和加工等工艺技术。1753年他在家钟表店学手艺。1753年又跟有名的机械师摩尔根当学徒。经过刻苦学习，努力实践，他已能制造难度较高的象限仪、罗盘、经纬仪等。1756年在格拉斯哥大学当了仪器修理员，这是他一生的转折点。一方面该校具有较完善的仪器设备和先进技术，为他的工作创造了良好的技术条件。更重要的是他在这里结识了英国化学家、物理学家J.布莱克等著名学者，他可以经常跟他们讨论改进蒸汽机的理论和技术问题，从他们那里学到许多科学理论知识。这对他后来的发明工作影响很大。 　　1764年瓦特在修理纽科门蒸汽机时，精心研究了这种热机的工作原理和耗煤量大、效率低的症结。他受J.布莱克的潜热学说启示，找到了纽科门蒸汽机耗煤量大、效率低的原因，即汽缸在使气体膨胀和用水冷凝时一热一冷，损耗大量热量。瓦特于1765年发明了把冷凝过程从汽缸中分离出来的分离式冷凝器。冷凝器的发明在蒸汽机的发展中起了关键性的作用。1768年他制成了一台单动作蒸汽机（活塞单方向推动做功），这台蒸汽机还采用了汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞等各种新措施，大大降低了蒸汽消耗量，耗煤量只有纽科门机的1／4，动作也更迅速。1776年这种机器开始在厂矿使用。1781年，他发明了行星式齿轮，将蒸汽机活塞的往运动变为旋转运动。1782年他发明了大动力的“双动作蒸汽机”并获得专利，并利用飞轮解决了蒸汽机运转的稳定性问题。1784年他发明了平行运动连杆机构，解决了双动作蒸汽机的结构问题。1788年他发明了离心式调速器和节气阀，用来自动控制蒸汽机的运转速度。1790年发明了蒸汽机配套用压力计。
到此为止，瓦特完成了对蒸汽机的整套发明过程。经过他的一系列重大的发明和改进，使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多，而且配套齐全、性能优良、切合实用。瓦特由此博得了第一部现代蒸汽机──高效率瓦特蒸汽机的发明者称号。很快，瓦特蒸汽机在纺织、采矿、冶炼和交通运输等方面得到了广泛应用，极大地推动了英国和欧洲的第一次工业革命，使世界进入了所谓的“蒸汽机时代”。瓦特对蒸汽机的发明、改进及蒸汽机的广泛应用，直接推动了热力学理论的研究和发展。
瓦特还取得了其他一些成就。例如他引人了第一个功率单位：马力；他发明了压容图，用图示的形式表明蒸汽压力如何随汽缸的有效容积而变动，后由于克拉珀龙的工作得以在热力学、热机效率研究中广泛应用；他还发明了复写墨水及其他一些仪器。由于他在科学技术上的贡献，1785年被选为伦敦皇家学会会员；1806年被授予格拉斯哥大学法学博土头衔；1814年被选为法国科学院外籍院土。
1819年8月19日瓦特在伯明翰附近的希斯菲德逝世。为了纪念这位伟大的发明家，国际单位制中功率以瓦特为单位，1832年在格拉斯哥市乔治广场还塑造了一座瓦特铜像。
9.布朗
布朗（Robert　Brown，1773～1858）英国著名植物学家。1773年12月21日生于苏格兰的蒙特罗斯。他从小就对植物有浓厚的兴趣。先入阿伯丁大学马里夏尔学院，后进爱丁堡大学学医。21岁时在英军中任助理外科医生，他一半时间为军队工作，一半时间进行自修，并收集各种植物制作标本。1801～1805年他作为专家在澳大利亚远洋勘察船“调查者号”上收集了大量的大洋洲植物标本。1805年返回伦敦，将他收集的近3900种标本进行分类，整理后写入《澳洲植物志》一书中，对植物分类学作出了贡献。 　　布朗对物理学的贡献是发现了著名的布朗运动。1827年布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉颗粒时，发现花粉颗粒在水中不停地作无规则运动，颗粒越小越活跃。开始他怀疑是否是由于花粉有生命才出现这种运动的，于是他把花粉浸在酒精里将其杀死、晒干，再放人水中观察，他还用无机物玻璃碎片、小石块碾成的细粉末代替花粉放人水中作试验，同样观察到了这种现象，从而否定了这种运动是由于植物花粉有生命造成的想法。布朗把实验的详细经过、结果记录下来，写成《植物花粉的显微观察》一书，于1828年出版。书中写道：“在经过多次重复的观察以后，我确信这些运动既不是由于液体的流动也不是由于液体的逐渐蒸发所引起的，而是属于粒子本身的运动。”虽然布朗当时并不能解释这种运动的原因，但他精于观察和实验，肯定了这种运动的客观存在，发现了问题，并把问题详尽地记载下来，为后人的进一步研究做出了开拓性的贡献。这种运动后来被称为布朗运动。
　　布朗逝世后，随着分子动理论的发展，人们才清楚地知道，这种微小颗粒的奇妙运动是由于微粒受到作热运动的水分子从四面八方不均衡的碰撞所造成的。在布朗工作的基础上，1905年德国物理学家爱因斯坦和波兰物理学家斯莫卢霍夫斯基发表了他们对布朗运动的理论研究成果，得出了关于布朗运动的完整的统计理论，成功地用原子和分子的热运动解释了布朗运动。1908年法国物理学家佩兰用实验方法验证了爱因斯坦和斯莫卢霍夫斯基的理论。他们和布朗一起，间接地证实了分子的存在及其永不停息的无规则运动，这无疑是对原子－分子理论和分子动理论的正确性的有力支持，对分子物理学的发展作出了决定性的贡献。布朗运动还清楚地表明了统计力学中预言的涨落现象确实存在，使人们认识到热力学第二定律的统计规律性。布朗运动的发现的重要意义还在于，能把原来看不见的分子的微观运动和可以观察到的微粒的宏观运动联系了起来，为物理学的研究提供了一个重要的、科学的研究方法。
1858年6月10日布朗在伦敦逝世。
10.开尔文
英国物理学家 。原名W.汤姆孙, 1824年6月26日生于爱尔兰贝尔法斯特，1907年12月17日卒于苏格兰内瑟霍尔。由于装设大西洋海底电缆有功 ，英国政府 1866 年 封他为爵士 ，1892年又封他为开尔文男爵，以后他改名为开尔文。1846年任格拉斯哥大学自然哲学（即物理学）教授，直至1899年退休。1904年任格拉斯哥大学校长。?? 开尔文的科学活动是多方面的，其主要贡献包括：①电磁学。开尔文在静电和静磁学理论、交流电特别是莱顿瓶的放电振荡性、静电绝对测量和电磁测量，大气电学等方面 ，都作出了重要贡献。电像法是开尔文发明的解决静电学问题的有效方法 。②热力学 。开尔文在1848年提出 、1854年修改的绝对热力学温标，是现代科学上的标准温标。开尔文是热力学第二定律的两个重要奠基人之一。他提出的第二定律说法称为热力学第二定律的开尔文表述。开尔文还从理论上预言一种新的温差电效应，后称汤姆孙效应；和J.P.焦耳合作的多孔塞实验，从理论上揭示了实际气体与理想气体的差别 ，实用上为制造液态空气的重要方法 （ 见焦耳- 汤姆孙效应）。③海底电缆。1855年他研究得出信号传递速度减慢与电缆长度平方成正比的规律 。1851 年他装设了英国与法国相隔海峡中的第一条海底电缆 。1856～1858 年他又负责装设了横过大西洋的海底电缆，这是他最主要的工作。④电工仪器。开尔文为了装设海底电缆，用很大力量研制电工仪器，例如他发明了镜式电流计，虹吸记录器。建立电磁量的精确单位标准和设计各种精密测量仪器，如绝对静电计、开尔文电桥、圈转电流计等。1861年根据他的建议英国设立了电学标准委员会，为电学单位标准奠定了基础。⑤波动和涡流、以太学说。开尔文在波动和涡流理论方面多有贡献。他热心于以太理论的研究，以失败告终，后来他意识到以太不过是人的主观想象。另外他对地球年龄也研究过并从地面散热的快慢估算出地球年龄不超过1亿年 。1896年发现了放射性物质 ，出现了新热源，才修正了他的估计。开尔文在物理学的各个方面都有建树，而且多被应用于实际。
11．阿伏加德罗
阿伏加德罗（Ameldeo Avogardo,1776～1856）意大利物理学家、化学家。1776
年8月9日生于都灵的一个贵族家庭。1792年8月9日入都灵大学学习法学，1796年获法学博士，以后从事律师工作。1800～1805年又专门攻读数学和物理学，尔后主要从事物理学、化学研究。1803年他发表了第一篇科学论文。1809年任韦尔切利学院自然哲学教授。1811年被选为都灵科学院院士。 　　阿伏加德罗还根据他的这条定律详细研究了测定分子量和原子量的方法，但他的方法长期不为人们所接受，这是由于当时科学界还不能区分分子和原子，分子假说很难被人理解，再加上当时的化学权威们拒绝接受分子假说的观点，致使他的假说默默无闻地被搁置了半个世纪之久，这无疑是科学史上的一大遗憾。直到1860年，意大利化学家坎尼扎罗在一次国际化学会议上慷慨陈词，声言他的本国人阿伏加德罗在半个世纪以前已经解决了确定原子量的问题。坎尼扎罗以充分的论据、清晰的条理、易懂的方法，很快使大多数化学家相信阿化加德罗的学说是普遍正确的。但这时阿伏加德罗已经在几年前默默地死去了，没能亲眼看到自己学说的胜利。
阿伏加德罗是第一个认识到物质由分子组成、分子由原子组成的人。他的分子假说奠定了原子一分子论的基础，推动了物理学、化学的发展，对近代科学产生了深远的影响。他的四卷作《有重量的物体的物理学》（1837～1841年）是第一部关于分子物理学的教程。
1856年7月9日阿伏加德罗在都灵逝世。
12．富兰克林对雷电现象的研究
（1）富兰克林(1706-1790):
美国人在全家17个孩子中排行15，其父是小手工业者，家境贫困。他在10岁时缀学，12岁当印刷所学徒，阅读了许多书籍，后来成为科学家和政治家。自己写的墓志铭:“印刷工富兰克林”。
从苍天那里取得了雷电，从暴君那里取得了民权。——杜尔格（法）
（2）费城实验
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。”
然而，风险是的确存在的。1753年，俄国的里赫曼在做大气电实验时不幸中电身亡，为科学献身。
（3）发明避雷针: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。
（4）科学兴趣广泛：命名了正电，负电，发现了电荷守恒定律，研究了火炉的改良，植物的移植，传染病的防治。写出了《电学的实验和研究》的著作。
（5）　富兰克林是独立宣言和美国宪法的起草人之一，为祖国的独立和解放作出了贡献的政治活动家。
13．库仑定律的发现
（1）库仑(1736-1806): 法国人，当过法国部队的技术军官，后被选为法国科学院院士。
（2）库仑的扭秤实验
　　金属丝的扭力正比于扭转角，将扭丝悬挂起来，可以测万分之一格令的小力，1785年库仑据此制成电秤，以测定电力。
（3）库仑定律
万有引力定律
（4）库仑定律的建立使电磁学进入了定量的研究，使电磁学真正成为一门科学，数学的引入，使这门科学更锦上添花。
※类比方法的成功
如果不是与万有引力进行类比，单靠实验具体数据的积累，严格的库仑定律的形式将很难得到。由此我们可以看到类比在科学研究中的作用。
14．伏特：
（1）制造起电盘。
（2）设计了一种静电计。
（3）发现了沼气。并制成了一种称为气体燃化的仪器，可以用电火花点燃一个封闭容器内的气体。
（4）发明了伏打电堆，这是历史上的神奇发明之一。
15．欧姆及欧姆定律
欧姆(1787-1854)：德国人，家境贫困，中断大学学业后当了中学老师。后被慕尼黑大学任命为教授。
将付里叶在热学中提出的热流、热阻，类比电学中的电流、电阻，温度差类比电势差，通过实验验证，在1826年发现了欧姆定律，由此与电流相关的物理量可以测定和推出。人们为纪念他，将电阻的单位定为“欧姆”。
　　　　　
　
16．奥斯特与电流磁效应
　（1）奥斯特 (1777-1851)丹麦人: 发现电流磁效应的第一人。
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。
（2）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。
16．安培和安培定律
（1）安培 (1775-1836) :法国科学家。
　安培在法国长大时，正是法国社会变革时期，他几乎没受过正规教育，只好以他父亲和百科全书做老师。个人遭遇不好，家庭几经磨难。即使这样，也没有动摇安培对科学的追求。1827年发表了名著《从实验导出的关于电动力学现象的数学理论》。人们为纪念他，将电流强度的单位定义为“安培”。
　　　　
（2）.经验
安培在总结他的经验时，这样写到：“从对实施的观察开始，尽可能地改变伴随事件，并佐以精确的测量，以便导出完全基于试验的一般规律，再从这些规律导出这些力的数学表达式……这就是牛顿所遵循的路线。”
　安培的电流元之间作用力的又一个平方反比规律的发现，是人们对大自然力之间的内在联系又有了一个新的认识。安培的工作，为以后电动力学的研究和发展，开拓了一个新的基础。
17．变磁生电的发现者——法拉第
一、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，西门子创制了发电机)
（2）场线的提出者
　　为了解释电磁现象，必须找到一种直观表示的方法。
　　法拉第从大量的实验中想象出描写电磁作用的电场线和磁感线，经数学家证明了其概念的正确，他为场的理论建立作出贡献。
　　汤姆逊说:“我想电场和磁场的许多性质，借助力线就可以最简单而富有暗示地表示出来。”
(3)其他
　　法拉第对光的磁化、电流的化学现象和反磁性的发现等都有自己独到的见解。
三、法拉第的研究思路
　　(1)对自然力的统一性可转化性坚信不移。
　　“我早已持有一种见解，它几乎达到深信不移的程度，而且我想这也是其他许多自然科学爱好者的见解，即物质之力所表现出来的各种形式具有普遍的起源。”
　　(2)对电磁波的朦胧预见:“磁场从磁极出发的传播类似于起波纹的水面的振动。”
　　（3）研究特色
　　法拉第通过场线和场，将电场和磁场的重要性质表现出来了。
　　麦克斯韦:“在数学家看到相互超具吸引力的中心的时候，法拉第则用他特有的思维的眼睛看到穿过全空间的场线。……”
　　4.法拉第思想方法的一些局限性：将一切归结于“力”等。
四、对法拉第的高度评价
　　一生最大的发现，是发现了法拉第。　　　 ——戴维
我们把法拉第首先看作是科学家中最有成效最高尚的典型。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——麦克斯韦
铁匠的儿子法拉第，在青年时代的早期，作过装订工人的学徒，临死时是所有科学学会的会员，是那时物理学家公认的领袖。——斯托列托夫
　　当法拉第在演示他的电磁感应现象时，一位贵妇曾问道：“您的电流计指针动一下有什么意义呢？”法拉第回答道：“夫人，当一个婴孩诞生的时候，您会想到他将会完成何等事业吗？”
　　法拉第如此至爱的这个“婴儿”，的确有着惊人之举。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？
18．楞次
楞次（Lenz,Heinrich Friedrich Emil）1804年2月24日诞生于爱沙尼亚．16岁以优异成绩考入家乡的道帕特大学．1828年被挑选为俄国圣彼得堡科学院的初级科学助理，1830年被选为圣彼得堡科学院通讯院士，1834年选为院士．曾长期担任圣彼得堡大学物理数学系主任，后来由教授会选为第一任校长．
楞次在物理学上的主要成就是发现了电磁感应的楞次定律和电热效应的焦耳－楞次定律．
1833年，楞次在圣彼得堡科学院宣读了他的题为“关于用电动力学方法决定感生电流方向”的论文，提出了楞次定律．亥姆霍兹证明楞次定律是电磁现象的能量守恒定律．
在电热方面，1843年楞次在不知道焦耳发现电流热作用定律(1841年)的情况下，独立地发现了这一定律．他用改善实验方法和改用酒精作传热介质，提高了实验的精度．
1831年，楞次基于感应电流的瞬时和类冲击效应，利用冲击法对电磁现象进行了定量研究，确定了线圈中的感应电动势等于每匝线圈中电动势之和，而与所用导线的粗细和种类无关．1838年，楞次还研究了电动机与发电机的转换性，用楞次定律解释了其转换原理．1844年，楞次在研究任意个电动势和电阻的并联时，得出了分路电流的定律，比基尔霍夫发表更普遍的电路定律早了4年．
1865年寒假，楞次在意大利罗马中风去世．
19．洛伦兹?
洛伦兹(Hendrik　Antoon　Lorentz，1853—1928)是荷兰物理学家、数学家。1853年7月18日生于阿纳姆。1870年入莱顿大学学习数学、物理学，1875年获博士学位。25岁起任莱顿大学理论物理学教授，达35年。 　　洛伦兹是经典电子论的创立者。他认为电具有“原子性”，电的本身是由微小的实体组成的。后来这些微小实体被称为电子。洛伦兹以电子概念为基础来解释物质的电性质。从电子论推导出运动电荷在磁场中要受到力的作用，即洛伦兹力。他把物体的发光解释为原子内部电子的振动产生的。这样当光源放在磁场中时，光源的原子内电子的振动将发生改变，使电子的振动频率增大或减小，导致光谱线的增宽或分裂。1896年10月，洛伦兹的学生塞曼发现，在强磁场中钠光谱的D线有明显的增宽，即产生塞曼效应，证实了洛伦兹的预言。塞曼和洛伦兹共同获得1902年诺贝尔物理学奖。
1904年，洛伦兹证明，当把麦克斯韦的电磁场方程组用伽利略变换从一个参考系变换到另一个参考系时，真空中的光速将不是一个不变的量，从而导致对不同惯性系的观察者来说，麦克斯韦方程及各种电磁效应可能是不同的。为了解决这个问题，洛伦兹提出了另一种变换公式，即洛伦兹变换。用洛伦兹变换，将使麦克斯韦方程从一个惯性系变换到另一个惯性系时保持不变。后来，爱因斯坦把洛伦兹变换用于力学关系式，创立了狭义相对论。
1880年他以很高的精确度测定热功当量，得出其值为426.2千克米每千卡（合4.179J／cal）。1881年他根据霍耳（E.H.Hall1855～1938）效应解释磁致旋光现象，推导出罗兰磁致旋光方程与麦克斯韦旋光方程等价。
1882年研制衍射光栅，他研制的光栅刻线机，可在25平方英寸的金属片上刻出每英寸43000条线的光栅，摄得的太阳光谱极为精细，光谱底片展开可达50英尺，波长范围2152.91埃～7714.68埃，精确度小于0.01埃。他还发明凹球面衍射光栅，编制出太阳光谱照相图册，在1890年巴黎博览会获金质奖章。
1876年他自欧洲访问回国时，购回大批仪器设备，在约翰·霍普金斯大学装备起当时美国最好的实验室，他十分重视基础研究工作，为美国物理学发展作出重大贡献。
如何解释1887年完成的迈克耳孙－莫雷实验，是当时摆在物理学家面前的一大难题。为了解释事实，洛伦兹大胆提出高速运动物体沿运动方向会发生收缩的假设，即洛伦兹－斐兹杰惹收缩。3年后，作为辅助的数学手段又引人“地方时间”的假设，实质上洛伦兹已经建立了相对运动的两坐标系间的时空变化关系。1904年他发表了著名的变换公式（洛伦兹变换）和质量与速度的关系式，并指出光速是物体相对于以太运动的极限速度。可以说，洛伦兹已经接近相对论的边缘，遗憾的是未能迈出最后的一步。然而，这对于后来的爱因斯坦创立狭义相对论提供了一定的启示。
此外，洛伦兹在当时物理学各个领域里都有很深的造诣，他在热力学、分子动理论和引力理论等方面都有贡献。洛伦兹还是一位优秀的教育家。在任教期间，他工作认真，治学严谨，讲授深刻，深受学生们的爱戴，培养了包括塞曼在内的一大批优秀人才。
洛伦兹于1928年2月4日在哈勒姆逝世。在举行葬礼那天，荷兰全国的电
讯、电话中止3分钟，以示哀悼。当时，爱因斯坦作为新一代理论物理学家的领袖和普鲁士科学院的代表在悼词中称他是“我们时代最伟大、最高尚的人。”
20．劳伦斯
劳伦斯(Ernest Orlando Lawrence )（1901～1958）美国物理学家。1901年8月8日出生于美国北达科他州南部的坎顿。1922年毕业于南达科他大学，后来继续在明尼苏达大学、芝加哥大学和耶鲁大学深造。1925年在耶鲁大学获哲学博士学位，次年又获南达科他大学科学博士学位。1925～1927年在耶鲁大学工作。1928年起在伯克利加利福尼亚大学工作，1930年起任教授。1936年起任辐射实验室（现名劳伦斯辐射实验室）主任。
劳伦斯一生从事加速器技术、核物理及其在生物学和医学上应用方面的研
究。1928年美国物理学家伽莫夫（G.Gamow）提出可以用质子代替α粒子作为轰击物来实现人工核反应。1929年劳伦斯提出磁共振加速器（即回旋加速器）的构造原理，即利用一个均匀磁场，使加速粒子沿螺旋形路径运动。在运动平面内，粒子将越过一个加速间隙，间隙里有一外加射频电场，其变化频率与离子旋转频率同相，以保证粒子每一次通过加速区时都能得到加速。1932年，劳伦斯和他的学生埃德尔森（N.E.Edlefson）和利文斯顿（M.S.Livingston）建成了第一台回旋加速器（直径只有27厘米，可以拿在手中，能量可达1MeV）并开始运行。后来，在劳伦斯的领导下，在美国建成了一系列不同的回旋加速器。40年代初，这类加速器的能量达到40MeV，远远超过了天然放射源的能量。可以用于加速质子、α粒子和氖核，由此发现了许多新的核反应，产生了几百种稳定的和放射性的同位素。回旋加速器对核裂变及核力的研究起着特别重要的作用。劳伦斯由于发明了回旋加速器以及借此取得的成果而于1939年获得诺贝尔物理学奖。
21．焦耳
焦耳是英国著名的实验物理学家，家境富裕。16岁在名家道尔顿处学习，使他对科学浓厚兴趣。
当时电机刚出现，焦耳在1841年发表文章指出:“热量与导体电阻和电流平方成正比。”这就是著名的焦耳——楞次定律。
　探求热和得到的或失去的机械功之间是否存在一个恒定的比值，又成了焦耳感兴趣的问题。
1845年，焦耳为测定机械功和热之间的转换关系，设计了“热功当量实验仪”，并反复改进，反复实验。
1849年发表《论热功当量》。
1878年发表《热功当量的新测定》，最后得到的数值为423.85公斤·米/千卡。
焦耳测热功当量用了三十多年，实验了400多次，付出大量的辛勤劳动。
22．麦克斯韦电磁场理论的建立
从出生地来说他属于爱丁堡，从功绩上来说他属于全世界。——普朗克
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。
二、建立电磁场理论的工作
“把数学分析和实验研究联合使用所得到的物理知识，比之一个单纯实验人员或单纯的数学家能具有的知识更坚实，有益和巩固。”——麦克斯韦
　　（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。”
　　1861年，麦克斯韦写了《论物理力线》，提出:
　　　一个关于力线的机械模型，即电磁以太模型。
　　　创造性地提出位移电流和涡旋电场的两大重要假设。
　　　提出光波就是电磁波的理论：“光本身乃是以波的形式在电磁场中按电磁规律传播的一种电磁振动。”将电、磁、光理论进行了一次伟大的综合。
　　（3）1865年，发表了《电磁场的动力学理》，用场的观点总结了电磁理论，构建了全新的理论框架。
　　（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。
三、麦克斯韦成功的基本要素
　　（1）寻找不同现象之间的联系，对电光磁建立了统一的理论解释。
　　（2）在科学发现中重视科学方法的应用。
　　麦克斯韦曾写道：“为了采用某种物理知识而获得物理思想，我们应当了解物理相似性的存在。……利用这种类似，可以用其中之一，说明其中之二。”
　　（3）想象力丰富，大胆猜测假设。
　　科学家也需要幻想，幻想不只是文学家的事。　——郭沫若
　　（4）知识底蕴丰厚。
　　（5）对理论完美和谐的不懈追求。
　　麦克斯韦认为：自然界是和谐的，一种反映自然规律的理论，如果框架上不完善，不和谐，也就意味着要进一步改进和探索。
四、意义
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
23．赫兹与电磁波的发现
尽管麦克斯韦理论具有内在的完美性并和一切经验相符合，但它只能逐渐地被物理学家接受。　　　　　　　　——劳厄
一、赫兹 (1857-1894) :德国物理学家
1878 年是基尔霍夫和亥姆霍兹的学生。
1880年获博士学位。
1885年发现电磁波，89年到波恩大学任教。
1894年因血中毒而去世。
二、电磁波的发现
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。
插曲：比赫兹实验早七年，一位叫戴维的人也接收到了电磁波信号，他随即向英国皇家协会会长G·斯托克斯汇报，但斯托克斯认为这只是普通的电磁感应现象，戴维过于迷信权威，对于这一天赐良机未与重视，使发现被埋没了。
三、成果
　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。
24．伦琴
德国实验物理学家。1845年3月27日生于伦内普(现属联邦德国)。3岁时全家迁居荷兰并入荷兰籍。1865年 迁居瑞士苏黎世，伦琴进入苏黎世联邦工业大学机械工 程系，1868年毕业。1869年获苏黎世大学博士学位，并 担任了物理学教授A.孔脱的助手；1870年随同孔脱返回 德国，1871年随他到维尔茨堡大学和1872年又随他到斯 特拉斯堡大学工作。1894年任维尔茨堡大学校长，1900 年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。1923年 2月10日在慕尼黑逝世。????伦琴一生在物理学许多领域中进行过实验研究工作， 如对电介质在充电的电容器中运动时的磁效应、气体的 比热容、晶体的导热性、热释电和压电现象、光的偏振 面在气体中的旋转、光与电的关系、物质的弹性、毛细 现象等方面的研究都作出了一定的贡献,由于他对X射线 的发现赢得了巨大的荣誉，以致这些贡献大多不为人所注意。????1895年11月8日,伦琴在进行阴极射线的实验时第一 次注意到放在射线管附近的氰亚铂酸钡小屏上发出微光。 经过几天废寝忘食的研究，他确定了荧光屏的发光是由 于射线管中发出的某种射线所致。因为当时对于这种射 线的本质和属性还了解得很少，所以他称它为X射线,表 示未知的意思。同年12月28日，《维尔茨堡物理学医学 学会会刊》发表了他关于这一发现的第一篇报告。他对 这种射线继续进行研究，先后于1896年和1897年又发表 了新的论文。1896年1月23日,伦琴在自己的研究所中作 了第一次报告；报告结束时，用X 射线拍摄了维尔茨堡 大学著名解剖学教授克利克尔一只手的照片；克利克尔 带头向伦琴欢呼三次，并建议将这种射线命名为伦琴射 线。????伦琴射线是人类发现的第一种所谓“穿透性射线”， 它能穿透普通光线所不能穿透的某些材料。在初次发现 时，伦琴就用这种射线拍摄了他夫人的手的照片（见图 伦琴拍摄的他夫人手的X射线照片）,显示出手的骨结构。这种发现实现了某些神话中的幻想(中国也有“秦王照胆镜”的传说),因而在社会上立即引起很大的轰动， 为伦琴带来了十分巨的荣誉。1901年诺贝尔奖第一次颁发，伦琴就由于这一发现而获得了这一年的物理学奖。
25．托马斯·杨
托马斯·杨（Thomas　Young，1773～1829）英国物理学家、医生、波动光学的奠基人。1773年6月13日生于英国萨默塞特郡的米尔弗顿。他出身于商人和教友会会员的家庭，自幼智力过人，有神童之称，2岁会阅读，4岁能背诵英国诗人的佳作和拉丁文诗，9岁掌握车工工艺，能自制一些物理仪器，9～14岁自学并掌握了牛顿的微分法，学会多种语言（法、意、波斯、阿拉伯等）。尽管父母送他进过不少学校，但他主要把自学作为获得科学知识的主要手段，曾先后在伦敦大学、爱丁堡大学和格丁根大学学习医学。由于他对生理光学和声学的强烈兴趣（对声学的爱好与他的音乐和乐器演奏才能密切有关，他能弹奏当时的各种乐器），后来转而研究物理学。1801～1803年任皇家研究院教授。1811年起在伦敦行医。1818年起兼任经度局秘书，领导《海事历书》的出版工作，同时他还担任英国皇家学会国际联络秘书，为大英百科全书撰写过四十多种科学家传记。他的一生曾研究过多种学科（物理、数学、医学、天文、地球物理、语言学、动物学、考古学、科学史等），并精通绘画和音乐。在科学史上堪称百科全书式的学者，但更以物理学家著称于世。1829年5月10日在英国伦敦逝世，终年56岁。　　托马斯·杨是波动光学的奠基人之一。他对光、声振动的实验研究，使他确信二者的相似性和波动说的正确性。在关于光的本性的争论中，1800年正是微粒说占上风的时期，他发表了《关于光和声的实验与研究提纲》的论文，文中他公开向牛顿提出挑战：“尽管我仰慕牛顿的大名，但是我并不因此而认为他是万无一失的。我……遗憾地看到，他也会弄错，而他的权威有时甚至可能阻碍科学的进步”。他从水波和声波的实验出发，大胆提出：在一定条件下，重叠的波可以互相减弱，甚至抵消。从1801年起，他担任皇家学院的教授期间，完成了干涉现象的一系列杰出的研究工作。他做了著名的杨氏干涉实验，先用双孔后来又用双缝获得两束相干光，在屏上得到干涉花样。这一实验为波动光学的复兴作出了开创性的工作，由于它的重大意义，已作为物理学的经典实验之一流传于世。他还发现利用透明物质薄片同样可以观察到干涉现象，进而引导他对牛顿环进行研究，他用自己创建的干涉原理解释牛顿环的成因和薄膜的彩色，并第一个近似地测定了七种颜色的光的波长，从而完全确认了光的周期性，为光的波动理论找到了又一个强有力的证据。
　　1803年，托马斯·杨发表了《物理光学的实验和计算》一文，力图用他自己发现的干涉现象解释衍射现象，以便把干涉和衍射联系起来，文中还提出当光由光密媒质反射时，光的相位将改变半个波长即所谓半波损失。
　　1817年，他在得知阿拉果和菲涅耳共同进行偏振光干涉实验后，曾于同年1月12日给阿拉果的信上提出了光是横波的假设。
　　在生理光学方面，他做出了一系列的贡献。早在1793年（20岁时），他向皇家学会提交第一篇论文，题为《视力的观察》，第一次发现人的眼睛晶状体的聚光作用，提出人眼是靠调节眼球的晶状体的曲率，达到观察不同距离的物体的观点。这一观点是他经过了大量的实验分析得出的。它结束了长期来对人眼为什么能看到物体的原因的争论，并因此于1794年被选为皇家学会会长。他提出颜色的理论，即三原色原理，他认为一切色彩都可以从红、绿、蓝三种原色的不同比例混合而成，这一原理，已成为现代颜色理论的基础。
　　1807年，托马斯·杨出版了《自然哲学和机械技术讲义》2卷，在这本内容丰富的教材中，除了叙述他的双缝干涉实验。他还首先使用“能量”的概念代替“活力”，并第一个提出材料弹性模量的定义，引人一个表征弹性的量即杨氏摸量。
　　他是一个热爱知识和追求真理的学者，有顽强的自修能力和自信心，曾因辨识了
一块埃及古石碑上的象形文字而对考古学作出贡献，就在他逝世前仍致力于编写埃及字典的工作。他以一生中没有虚度过一天而感到最大的满足。
26．泊松亮斑
说起泊松亮斑还真是有第点儿意思。在经典物理学时期，关于光的本性有两种观点，即波动论和粒子论（当然现在已经知道其实是波粒二象性了）。而数学家泊松是坚定的粒子论者，他对光的波动说很不屑。我们知道，波是可以产生衍射的，于是泊松为了推翻光的波动说就用很严谨的数学方法计算，得出的结论是“假如光是一种波，那么光在照到一个尺寸适当的圆盘时，其后面的阴影中心会出现一个亮斑”这在当时看来是一个很可笑的结论，影子的中心应该是最暗的，如果光是波动的反而成了最亮的地方了。泊松自认为这个结论完全可以推翻光的波动说，然而物理学家菲涅尔的试验却使泊松大跌眼镜——事实的确如此，在阴影的中心就是有一个亮斑。
泊松本来想推翻光的波动说，结果反而又一次证明了光的波动性。由于圆盘衍射中的那个亮斑是由泊松最早证明计算出来的，所以叫做“泊松亮斑”
具体地来说就是：
泊松亮斑:当光照到不透光的小圆板上时,在圆板的阴影中心出现的亮斑 (在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环).
形成的原因是由于光的衍射，可以利用衍射公式来具体计算
1678年惠更斯向法国科学院提交了著作《光论》。在书中，惠更斯把光波假设为一横波，推导和解释了光的直线传播、反射和折射定律，书中并末提到关于光谱分解为各种颜色的问题。惠更斯的光的波动理论是研究碰撞现象的一个直接结果，他认为光是一种问题冲量，他类似于球与球之间的冲量的传递，这一研究代表了光学研究中物理观念和数学观念的联合。 波动说的复兴： 英国物理学家托马斯·杨（Thomas Young,1773.6.13- 1829.5.10）， 法国物理学家菲涅耳（Augustan Jean Fresnel,1788.5.10-1827.7.14） 托马斯·杨于1801年提出干涉理论。利用干涉观念成功解释了牛顿环，同时也成为第一个近似测定波长的人。在1807年出版的《自然哲学和机械工艺讲义》中对光的干涉再次作了解释。 菲涅耳设计一个实验：利用两个与小孔或不透明障碍物边缘都无关的小光源，用两块彼此接近180°角的平面金属镜，避开衍射，由反射光束来产生干涉现象。并运用大量工具进行数学运算，使实验数据与计算结果一致，被授予优胜奖。菲涅耳用波动说解释影子的存在和光的直线传播，并指出光的干涉现象和声音的干涉现象所以不同，是由于光的波长短得多。这一成功，为光的波动说增添了不少光辉。 泊松根据菲涅耳的计算结果，得出在一个圆片的阴影中心应当出现一个亮点，这是令人难以相信的，过去也从没看到过。但是菲涅耳的理论计算表明，当这个圆片的半径很小时，这个亮点才比较明显。经过实验验证，果真如此。菲涅耳荣获了这一届的科学奖，而后人却戏剧性地称这个亮点为泊松亮斑。 菲涅耳开创了光学的新阶段。他发展了惠更斯和托马斯·杨的波动理论，成为“物理光学的缔造者”。
27．爱迪生
爱迪生（Thomas　AlvaEdison，1847～1931）美国著名发明家。1847年2月11日生于俄亥俄州米兰镇。8岁上学只读了3个月。老师骂他“小笨蛋”，因为他经常爱问为什么而让老师下不了台，他辍学后随母亲学习。他对大自然非常好奇。他可以专心致志注视榆树叶芽怎么生长，秋风如何使枫叶变色。为了试验孵小鸡，他可以长时间趴在鸡窝里；为了探索蜂巢的奥秘，他愿意被蜇得鼻青脸肿；为了试验摩擦生电，他在雄猫身上狠命搓揉直到双手伤痕累累。9岁那年，他得到一本帕克著《自然与实验哲学》，如获至宝，逐页研读，逐项实验。他在家中地窖里建起一座小实验室。从12岁起，在底特律－休伦间铁路列车上卖报，把自己的实验室搬到火车上，利用一切机会学习和实验。他还在列车上自己编印《先锋周报》，从而认识到刚问世不久的电报的作用。1862年他奋不顾身地从火车轮下救出一幼童，幼童的父亲为答谢他，教他掌握了电报技术。　　1873年～1874年，他发明了同时发送二条和四条消息的发报机。1876年在纽约附近的门罗公园建立起他的“发明工厂”，一座大型实验室。许多发明就是在这里完成的。第一次世界大战时他任美国海军技术顾问委员会主席，完成多项军事产品的发明研制。1931年10月18日在新泽西州西奥兰治逝世。
　　他以罕见的热情及惊人的精力，在一生中完成发明2000多项，其中申请专利登记的达1328项。人们颂扬他：“他虽不发明历史，却为历史锦上添花”。这位传奇式人物取得杰出成就的奥秘在于刻苦、勤奋、坚持不懈地学习。他自己曾多次表示：“停止就意味着生锈”，“必须时常收获，而不能一生只收一次”，“我要做的事如此之多，而生命又如此短促，我不得不挤出时间。”美国著名物理学家、诺贝尔奖获得者密立根赞誉他：“他差不多已70高龄了，还在阅读科学领域出现的新书，而且不断地提出问题。”
　　他的主要研究领域在电学方面。在他掌握电报技术后，就日夜苦心钻研，完成了双路及四路电报装置及自动发报机。1877年改进贝尔电话装置，使电话从传送2～3英里扩大到107英里，同年发明留声机。在这期间，他付出巨大精力，研制白炽电灯。除电弧灯外，过去的“电灯”往往亮一下就烧毁了，为寻找合适的灯丝，曾对1600多种耐热材料及6000多种植物纤维进行实验，终于在1879年10月21日用碳丝做成可点燃40小时的白炽电灯。其后又不断反复改进、完善，又完成了螺纹灯座、保险丝、开关、电表等一系列发明，在此基础上完成了照明电路系统的研制。在实践中提出电灯的并联连接，直流输电的三线系统，建成了当时功率最大的发电机。1888年起研制电影，1893年建立第一座电影摄影棚。是他最先提出将电影手段用于教育，并用两个班进行试验。他的其它重大发明还有铁镍蓄电池等。
他虽然精于实验研究，对理论却缺乏足够的重视。尽管他于1885年发现热电子发射的“爱迪生效应”，但未能作出相应解释。
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。”
1931年10月21日在为他举行葬礼时，人们采用了一种独特而又恰当的
方式──停电1分钟，以悼念这位伟大的发明家。这“1分钟”使人们想起他的发明给电气时代和社会生活带来的光明，以及他的可贵的学习创造精神。　　　　
28．普朗克独步一时的研究
　　（1）普朗克 (1858-1947) :诞生在德国，中学毕业后，踌躇于物理和音乐之间，老师劝他不要选物理，但普朗克选择了物理，于1879年获得博士学位。
个人生活不幸，第一个儿子死于一战，二儿因要谋刺希特勒而牺牲。一次空袭中，家被炸毁。
（2）普朗克的能量子假设
　只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。——恩格斯
　1900年12月14日，普朗克提出了一个假设，即能量可以划分成n个相等的小份，每个小份叫能量子，每个能量子又与频率成正比，比例系数为h。
　这一天，被称为量子力学的生日。
　h——普朗克常数，就好象普罗米休斯从天上引来的一粒火种，使人们从传统思想的束缚下获得了解放!黑体辐射，光电效应，原子光谱，康普顿效应等都是普朗克假说的发展结果，是经典物理所不能解释的。
　这个发现将人类的观念——不仅是有关经典科学的观念，而且是有关通常思维方式的观念的基础砸得粉碎。　　　——玻尔
　普朗克于1918年获诺贝尔奖。
29．爱因斯坦
一．爱因斯坦（1879-1955）简介
　1879年3月出生在德国的一个犹太家庭。父亲是小商人，母亲是钢琴家。上学后，成绩平平，但爱动脑筋，12岁曾证明勾股定理。
　1896年　　 进入苏黎士工业大学。
　　1902年　　 任瑞士伯尔尼联邦专利局的检验员。
　　1905年　 　发表了有关狭义相对论的三篇文章。
　　1913年　 　任柏林威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。
　　1916年　 　建立广义相对论。
　　1921年　 　获诺贝尔物理奖。
　　1933年　 　受德国纳粹迫害，移居美国，为普林斯顿研究所研究员。
　　1955年4月18日去世。
二、爱因斯坦的狭义相对论
　　（1）爱因斯坦的两个基本假设
　　1905年9月,爱因斯坦26岁,在德国的《物理学杂志》发表了三篇文章，在文章中提出了两个基本假设：
　　　狭义相对论的相对性原理
　　　光速不变原理
　　将革命性的时空观引入物理学，虽然它只具有最少的两个基本假设，但它与各种实验都符合。
　　从这两个假设，他得出了洛伦兹变换：
　　表明了时间与空间与运动的不可分割的联系，使牛顿力学得到推广，将时空观普遍化。
　　（2）由狭义相对论引出的观念的变化
　　同时性的相对性——长度收缩与运动有关——时间膨胀效应——速度变换公式——质速关系——质能关系——能量动量关系
　　（3）狭义相对论是基础牢固、逻辑结构严紧、形式完美的物理理论，成为近代物理的支柱。
三、爱因斯坦的研究特色:
　　（1）.对经典理论的大胆怀疑
经过十年的思索,首先看破以太,并最终抛弃了以太,也就是抛弃了绝对运动。马赫的真正伟大，就在于他的坚不可摧的怀疑态度和独立性。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——爱因斯坦
　　　　　
　　相对论以最勇敢的物理论而名扬于世。
　　（2）博闻苦思，好学进取
　　　16岁时,爱因斯坦就思考:
　　“如果我以速度c追随一条光线运动”，我应当看到什么现象呢？
　　　爱因斯坦得知迈克尔逊零结果，想:“若零结果是事实，那地球相对以太运动的想法就是错误的!”
　　　爱因斯坦读了洛仑兹1895年的论文，认为其方程若成立，必然导致光速不变的概念。
　　电磁感应的现象迫使我假设(狭义)相对性的原理，必须克服的困难在于真空中光速的不变性。　　　　　　　　　　　　　　——爱因斯坦
　　　爱因斯坦认为:“若光速不变成立，则将出现同时性的相对性。”
就这样，爱因斯坦建立了新的时空观，他认为时间与运动有关，而不是割离的，建立了四维空间。
　　（3）追求科学理论的和谐与自然
　　认为科学理论应当完备，即不存在矛盾和不一致的地方，比如牛顿运动定律与事实有矛盾，就应该改革它。认为科学理论应当逻辑简单，概念和假设应当尽量地少，理论应当简洁。认为科学应当对称和谐。
　　爱因斯坦在总结回忆时说：“它象在爬山一样，越是往上爬，越是得到宽广的视野，并且越能显示出我们的出发点与其周围广大地域之间的出乎意外联系。”
四、狭义相对论被承认的曲折经历
　（1）普遍读不懂，不理解
　　在法国，1910年几乎没有人提到爱因斯坦。
J·J·汤姆逊1909年：“以太对我们来说，就象我们呼吸空气一样不可缺少。”
马吉1911年：“我相信，现在没有一个活着的人会断言，时间会是速度的函数。”
　（2）普朗克支持：“如果相对论是正确的，爱因斯坦就是20世纪的哥白尼。”并发表了爱因斯坦的文章。所以人们常说，普朗克有两大发现!
（3）实验验证
1906年，考夫曼得出了否定相对论的结果，相对论受到考验！但1907年，爱因斯坦发表文章，坚信相对论是正确的。
　 1916年,爱因斯坦又完成了广义相对论，提出了三大天文效应，其中之一，引力场将使星光弯曲的现象。
　　1919年，英国爱丁顿，率领一支考察队，利用日全食,观察到这一现象，并拍摄了照片。相对论的成功震惊了世界!
　　爱因斯坦成为公众瞩目的人。
　　小插曲：1905年爱因斯坦写的文稿只有三页，当时可以说一文不值，1936年，却价值连城，卖了400万美元，武装了一支支援西班牙反对法西斯独裁的军队。
　　这几年在黑暗中焦虑的探索，热切地渴望，时而充满自信，时而精疲力竭，而最后终于看到了光明！ 　　　　　　——爱因斯坦
五、意义
　　（1）使牛顿的理论二百多年来第一次得到修正，牛顿力学成为相对论的一个分支。
　　（2）使人们对质量、能量、时间、空间和速度等物理量有了一个全新的认识.
　（3）质能关系式为核能的开发利用奠定了基础。
（4）光子说使人们认识到光的本质：光具有波粒二象性。
　（5）象征着人类在探索自然过程中登上的一座高峰。
　　一个以伟大的创造性观念造福于世界的人，不需要后人的赞扬，他的成就本身就已给了他一个更高的报答。　　　——爱因斯坦
1955年4月18日，由于大动脉破裂，爱因斯坦去世。
30．汤姆生
约瑟夫·约翰·汤姆生(Joseph　John　Thomson)1856年12月18日生于英国曼彻斯特郊区，父亲是苏格兰人，以卖书为业。汤姆生14岁进曼彻斯特欧文学院学习工程。1876年入剑桥大学三一学院，毕业后，进入卡文迪许实验室，在瑞利指导下进行电磁场理论的实验研究工作。1884年，年仅28岁便当选为皇家学会会员。同年末，又继瑞利之后担任卡文迪许实验室教授。　　当时，关于阴极射线的研究，有两派学说，一派是克鲁克斯、佩兰等人的微粒说，认为阴极射线是带负电的“分子流”；另一派是哥德斯坦、赫兹等人的波动说，认为阴极射线是一种电磁波。汤姆生用旋转镜法测量了阴极射线的速度，否定了阴极射线是电磁波。他又通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，得出了阴极射线是带负电的粒子流的结论。他进一步测定了这种粒子的比荷，与当时已知的电解中生成的氢离子的荷质比相比较，他假定阴极射线的电荷与氢离子的电荷相等而符号相反，从而得出阴极射线粒子的质量约为氢原子的千分之一。他还给放电管中充入各种气体进行试验，发现其荷质比跟管中气体的种类无关。他又用铅和铁分别作电极，其结果也不改变。由此他得出结论，这种粒子必定是所有物质的共同组成成分。汤姆生把这种粒子叫做“电子”。1897年汤姆生的发现，使人类认识了第一个基本粒子，这在物理学史上是有划时代意义的。
　　1906年，汤姆生由于在气体导电方面的理论和实验研究而荣获诺贝尔物理学奖。
1940年8月30日汤姆生在剑桥逝世
31．卢瑟福的原子核式结构
一、原子模型的历史演变
电子的发现，引起了人们对原子内部结构的兴趣，但都莫衷一是。
　　（1）长岗的土星模型:1904年，提出土星卫环模型。
　　（2）J·J·汤姆逊西瓜模型：正电荷像西瓜瓤，负电荷像西瓜子分布其上。
二、卢瑟福的核式结构
　　（1）卢瑟福: （1871-1937）生于新西兰一个偏远的小城镇，有兄弟姐妹12人，但身体很好，18岁获奖学金上大学。后又获得英国剑桥大学留学的资格。
　　J·J·汤姆逊：“在独创的科学研究中，我从未见过有比卢瑟福先生更加热情和干练有为的学生。”
　　后从事教学与科研，1907年获诺贝尔化学奖。
　　（2）α射线的大角散射
　　J·J·汤姆逊：“原子内的正电荷是均匀地分布在原子中的，而并非呈粒子状态。”而卢瑟福认为应该用带电粒子碰撞去试探。
　　1909年，卢瑟福和盖革、马登思，用氦核轰击厚度为10-6米的金箔，起初盖革没看到什么现象，卢瑟福告诉他要仔细观察：“要多看细看，实验要重复几次，几十次，几百次，才能发现偶然的现象。”
　　他们发现有1/8000的α粒子，偏转反弹。
　　卢瑟福:“犹如一15寸的炮弹去轰一张薄纸，而炮弹却掉过头来击中你自己一样。”
　　卢瑟福于1911年、1913年发表论文，提出了原子的有核模型，使人们对原子的结构有了进一步的了解，同时也提出了研究微观粒子的方法。
　 　但一则以喜，一则以忧，原子的核式结构却无法用经典理论加以解释
32．玻尔的氢原子理论
　一、玻尔(1885-1962):丹麦物理学家
　　1911年赴英国剑桥大学。在汤姆逊的指导下，跟卢瑟福搞科研。参加第一颗原子弹的制造。
　　37岁获诺贝尔奖。
二、玻尔的氢原子理论
　　首创将量子理论用于解释原子现象的第一人。
　　深信核式理论的正确性，认为必须对经典概念进行改造。
　　1913年，写出了《原子构造和分子构造》（1）（2）（3）三篇论文，提出了定态跃迁的原子模型。
　　1)定态假设：原子中电子的轨道不是任意的，只能取分立的几个，在以上轨道运动的电子不辐射电磁波，原子处于相应的定态。
　　2）跃迁假设：原子中的电子从一定态跃迁到另一定态，若相应的能量，则原子将放出一个光子，其频率。
　　3）角动量量子化：如果电子绕核转的是圆轨道的话，它的角动量也应是量子化的，即(ｎ＝1，2，3…)
　　玻尔把量子理论开创性地应用到原子理论中去，成功地解释了氢原子的核式结构和氢光谱的规律，量子论又一次取得成功。
三、玻尔理论的缺陷
玻尔理论是经典与量子理论的混合物，存在着内在的不协调，内在的矛盾。
33．查德威克
(1)发现β射线能谱是连续的。并测出了原子核的电荷，从而完全证实了卢瑟福的原子理论和关于元素的核结构以及核电荷数与元素的原子序数相等的结论。
(2)他根据约里奥-居里夫妇的实验，他敏锐地觉察到铍福射决不是γ辐射，很可能就是卢瑟福在1920年所预言的、也是他多年寻找的——中子辐射。通过一系列实验研究，最后终于证实了中子的存在，铍福射即是由铍中射出的中子组成的。从而发现了中子。
34．贝克勒尔
法国物理学家。因发现天然放射性，与皮埃尔?居里（Pierre Curie 1859—1906年）和玛丽?居里（Marie Curie 1867—1934年）夫妇因在放射学方面的深入研究和杰出贡献，共同获得了1903年度诺贝尔物理学奖。
35．居里夫人(1867-1934)
我追求的是一种创造之乐，这才是永远的幸福。　　——居里夫人
（1）居里夫人(1867-1934)
波兰中学毕业，获金质奖章，由于波兰当时女子不能上大学，做了8年家庭教师，筹了费用，于1891年到巴黎大学学习。1893年获物理硕士学位。1894年与法国物理学家皮埃尔·居里相恋。1903年获诺贝尔物理奖，1911年获诺贝尔化学奖。
（2）钋的发现
居里夫人认为:不应只有一种元素能自发辐射，其他元素是否也有同样的性质?
她进行了艰苦的提炼工作，终于从铀矿渣中提炼出了钋，它比纯铀放射性强400倍!
1898年7月，为纪念自己的祖国波兰，居里夫人宣布这种元素为“钋”。
居里夫人自传中写到:“为达到这样的目的，设备是极其简陋的，——我们没有资金，没有适宜的实验室，没有任何帮助，就好像平地起家一样。”
（3）镭的发现:
1898年12月，居里夫人又宣布发现了镭(radium)!
有人不相信:“镭的原子量是多少?镭在哪里?”
镭矿渣非常贵，奥地利送了一吨，在低矮的棚屋里，居里夫妇工作了四年，在1902年，终于从8吨矿渣中提炼出0.1克的镭盐，从中找到了两根特征光谱线，并宣布镭的原子量为225!
（4）科学属于全人类
镭可以治狼疮和癌肿，0.1克镭就值75万金法郎!一个美国公司想收买专利，都被生活并不富裕的居里夫妇谢绝了。
　他们认为:我们发现了科学，又把它据为己有，这违反科学精神，再说镭能治病，我们就更应该无条件地献出它的秘密!然而，居里夫人由于长期接触放射性物质，患上了恶性贫血症，她的丈夫和战友居里1906年死于车祸，居里夫人在精神打击和身体折磨的双重压力下，仍然初衷不改，献身于科学事业。她的高风亮节，赢得了人们的敬重。
36．约里奥·居里
约里奥·居里(Joliot　Curie，1900—1958)是法国物理学家，居里夫人的女婿。他和他的妻子伊伦·居里(1897—1956)一起，从事原子核研究。1932年1月曾对中子的发现，做出了重要贡献。同年在云室实验中取得第1张同时产生的正负电子对的照片。1934年，他们用钋产生的α粒子轰击铝，产生出中子和正电子，生成放射性磷，首次获得人工放射性物质。他们用同样方法又制成多种其他放射性物质，并发现放射性同位素在医学和生物学上的广泛用途，因此获得1935年诺贝尔化学奖。1939年，他们与另外两位科学家一起发现用中子使铀235裂变时，还伴随产生2～3个中子。证实了在适当条件下，核裂变的链式反应是有可能发生的。他还发现重水可以使中子慢化。1948年，约里奥·居里夫妇领导建成了法国的第一个原子反应堆。　　约里奥·居里还是一位社会活动家。担任过世界保卫和平大会常设委员会主席和世界和平理事会主席。
华裔和中国物理学家
1．杨政宁
杨振宁（1922～）美籍华裔物理学家。1922年9月22日生于安徽省合肥县（今合肥市）。1942年毕业于西南联合大学。1945年去美国留学，在著名物理学家费米的指导下研究理论物理，1948年获博士学位。1948－1949年在芝加哥大学工作，1949－1965年在普林斯顿高级研究院工作。1955年起任教授，1966年起任纽约州立大学（石溪分校）教授和理论物理研究所所长。美国总统授予他1985年国家科学技术奖章。　　杨振宁主要从事统计力学、量子场论、凝聚态物理、基本粒子物理方面的研究。他对理论物理学的贡献范围很广。在粒子物理学方面，他最杰出的贡献是1954年与密尔斯共同提出杨－密尔斯场理论，开辟了非阿贝尔规范场的新研究领域，为现代规范场理论打下了基础。另一项杰出贡献是：1956年和李政道合作，深入研究了当时令人困惑的θ－τ之谜，提出很可能在弱相互作用中宇称不守恒。次年，这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。为此，杨振宁和李政道获得了1957年诺贝尔物理学奖。此外，1949年提出了基本粒子的第一个复合模型──费米－杨模型。1957年与李政道合作提出二分量中微子理论；与李政道和奥赫梅合作提出在β衰变中不仅宇称不守恒，而且电荷共轭也不守恒；与李政道合作、与朗道和萨拉姆各自独立地提出在弱相互作用中组合宇称（CP）守恒的假设。1959－1962年，与李政道合作实验分析高能中微子和W粒子的研究。1974年－1975年与吴大峻合作提出规范场的积分形式理论以及规范场与纤维丛的关系。1967－1985年与邹祖德合作提出高能碰撞理论等。在统计力学方面，1952年与李政道合作提出关于相变的理论。1966－1969年间与杨振平合作得到关于数种模型的严格解。在凝聚态物理方面，1961年与拜尔斯合作对磁通量量子化的解释，1962年提出非对角长程序观念等。
　　杨振宁于1971年夏回国访问，是美籍知名学者访问新中国的第一人。他对促进中美建交、中美科学技术教育交流做了大量工作。他受聘为北京大学、复旦大学、中国科学技术大学、中山大学、南开大学等校的名誉教授，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。
2．李政道
李政道（1926～）美籍华裔物理学家。1926年11月25日生于上海，抗战时期在国立浙江大学（当时在贵州省）和国立西南联合大学学习。1946年赴美国芝加哥大学深造，1950年获博士学位。1950－1951年在加利福尼亚大学（伯克利分校）任教，1951－1953年在普林斯顿高级研究院工作，1953－1960年在哥伦比亚大学工作（1955年任副教授、1956年任教授），1960－1963年任普林斯顿高级研究院理论物理学教授，1963年起任哥伦比亚大学教授。美国科学院院士。　　李政道1956年和杨振宁合作，解决了当时的θ－τ之谜──就是后来称为的K介子有两种不同的衰变方式：一种衰变成偶宇称态，一种衰变成奇宇称态。如果弱衰变过程中宇称守恒，那么它们必定是两种宇称状态不同的K介子。但是从质量和寿命来看，它们又应该是同一种介子。他们通过分析，认识到很可能在弱相互作用中宇称不守恒，并提出了几种检验弱相互作用中宇称是不是守恒的实验途径。次年，这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。因此，李政道和杨振宁的工作迅速得到了学术界的公认，并共同获得了1957年诺贝尔物理学奖。
　　李政道的研究领域很宽，在量子场论、基本粒子理论、核物理、统计力学、流体力学、天体物理方面的工作也颇有建树。1949年与罗森布拉斯和杨振宁合作提出普适费米弱作用和中间玻色子的存在。1951年提出水力学中二维空间没有湍流。1952年与派尼斯合作研究固体物理中极化子的构造。1954年发表了量子场论中的著名的"李模型"理论。1957年与奥赫梅和杨振宁合作提出电荷共轭不守恒和时间不反演的可能性。1959年与杨振宁合作，研究了硬球玻色气体的分子动理论，对研究氦Ⅱ的超流动性作出了贡献。1962年与杨振宁合作，研究了带电矢量介子电磁相互作用的不可重正化性。1964年与瑙恩伯合作，研究了无（静止）质量的粒子所参与的过程中，红外发散可以全部抵销问题，这项工作又称李－瑙恩伯定理。20世纪60年代后期提出了场代数理论。70年代初期研究了CP自发破缺的问题，又发现和研究了非拓扑性孤立子，并建立了强子结构的孤立子袋模型理论。70年代后期和80年代初，继续在路径积分问题、格点规范问题和时间为动力学变量等方面开展工作；后来又建立了离散力学的基础。
　　李政道十分关心中国物理学的发展，自1972年起多次回中国访问讲学。1980年以来，他发起组织美国几十所主要大学在中国联合招收物理学研究生，为培养中国青年物理学家作出了贡献。他受聘为暨南大学、中国科学技术大学、复旦大学、清华大学等校的名誉教授，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。
3．丁肇中
丁肇中（1936～）美籍华裔物理学家。祖籍中国山东省日照市，1936年1月27日生于美国密执安州安阿伯，中学时代是在台湾度过的。1956年丁肇中入美国密执安大学学习，1960年获硕士学位，1962年获博士学位。1963－1964年在欧洲核研究中心工作，1964－1967年在美国哥伦比亚大学工作。1967年起任美国麻省理工学院物理系教授，1977年当选为美国科学院院士。　　丁肇中主要从事高能实验物理、基本粒子物理、量子电动力学、γ辐射与物质的相互作用等方面的研究。他最杰出的贡献是在1974年，与里希特各自独立地发现了J／ψ粒子。为此，他们共同获得了1976年诺贝尔物理学奖。
　　1972年夏，丁肇中实验小组利用美国布鲁克海文国家实验室的质子加速器寻找质量在1.5×109eV～5.5×109eV之间的长寿命中性粒子。1974年，他们发现了一个质量约为质子质量3倍（能量为3.1×109eV）的长寿命中性粒子。在公开发表这个发现时，丁肇中把这个新粒子取名为J粒子，"J"和汉字"丁"字形相近，寓意是中国人发现的粒子。与此同时，美国人里希特也发现了这种粒子，并取名为ψ粒子。后来人们就把这种粒子称为J／ψ粒子。J／ψ粒子具有奇特的性质，其寿命值比预料值大5000倍。这表明它有新的内部结构，不能用当时已知的3种味夸克来解释，而需要引进第四种夸克即粲夸克来解释。J／ψ粒子的发现大大推动了粒子物理学的发展。
　　此外，通过高能正负电子对撞的物理实验，丁肇中在1979年夏发现了三喷注现象，为胶子的存在和量子色动力学提供了实验依据。他进行的高能下电磁作用与弱作用干涉效应的实验，为弱电统一理论提供了实验依据。1981年起，他组织和领导了一个国际小组──包括中国在内的约13个国家近400名物理学家参加的L3组。在欧洲核子中心高能正负电子对撞机LEP上进行高能物理实验，寻找新的基本粒子及其粒子物理的新现象。
　　丁肇中热心培养中国高能物理学人才，经常选拔中国青年科学工作者去他所领导的小组工作。他是中国科学技术大学等校的名誉教授，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。
5．吴健雄
吴健雄（1912～1997）美籍华裔女物理学家。1912年5月31日生于江苏流河，1934年毕业于南京中央大学。1936年去美国加利福尼亚大学留学，1940年获博士学位。1942年与物理学家袁家骝在美国结婚。1952年任哥伦比亚大学副教授，1958年升为教授，同年当选为美国科学院院士。1972年起担任普宾讲座教授，1980年退休。1975年曾任美国物理学会第一任女会长。
　　吴健雄主要从事核物理和弱相互作用等方面的实验研究。最主要的贡献是，1957年用β衰变实验证明了在弱相互作用中的宇称不守恒。1956年之前，吴健雄在β衰变方面作过一些出色的实验。1956年李政道、杨振宁提出在β衰变过程中宇称可能不守恒之后，吴健雄立即领导她的小组进行了一个实验：在极低温（0.01K）下用强磁场把钴－60原子核自旋方向极化（使自旋几乎都在同一方向），然后观察钴－60原子核β衰变放出的电子的出射方向。她发现绝大多数电子的出射方向都和钴－60原子核的自旋方向相反。就是说，钴60原子核的自旋方向和它的β衰变的电子出射方向形成左手螺旋，而不形成右手螺旋。如果宇称守恒，两种方向应该机会均等，即必须左右对称。现在左右手螺旋两种情况明显地机会不相等，所以这个实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒。这在整个物理学界产生了极为深远的影响。　　现代物理学发展中的其它一些重要理论问题或争论，通过吴健雄的一系列实验工作，也得到了解决和证明或一定程度上的澄清。1963年她对β衰变的系列实验工作证明了核β衰变中矢量流守恒定律，在物理学史上第一次由实验证实电磁相互作用与弱相互作用有密切关系，对后来电弱统一理论的提出起了重要作用。在1959年穆斯堡尔效应发现之后，吴健雄对它进行了深入的研究，将穆斯堡尔光谱法用于生物学中大分子的结构研究。为了证实轻子数在弱作用中守恒律的有效性，吴健雄等在深达2000余英尺的纯盐矿中安置了测量双β衰变仪器，证明了轻子数守恒到10－3以上。早在1950年以前，她已经做了一个关于量子力学的基本哲学的实验，结果表明正电子与负电子的宇称相反。1970年她的实验小组对此作了进一步实验，在更高程度上支持了量子力学的正统法则，再次否定隐变量理论。此外，她对粒子或辐射探测器的研制也有不少贡献。
　　吴健雄以其卓越的贡献赢得了崇高的荣誉。1958年普林斯顿大学授予她名誉科学博士称号，这是该大学首次把这个荣誉学位授予一位女性。她还获得其它15所大学的名誉学位。美国总统授予她1975年国家科学勋章。1978年她获得国际性的沃尔夫基金会首次颁发的奖金。她受聘为南京大学、北京大学、中国科学技术大学等校的名誉教授，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。
钱三强（1913～1992），1937年赴法国留学。在约里奥－居里夫妇指导下，在巴黎大学镭学研究所居里实验室和法兰西学院原子核化学实验室进行原子核物理的研究工作。1940年获法国国家博士学位，曾先后担任法国国家科学研究中心研究员和研究导师，1946年获法国科学院亨利·德巴微奖金。在法国学习和从事研究工作期间，他在原子核物理学领域不断做出成果。1938－1939年他与I·约里奥－居里合作，用中子打击铀和钍得到放射性的镧同位素，这对解释当时发现不久的核裂变现象是有力的支持；1944年他首先从理论和实验上确定了50000电子伏特以下的中低能电子的射程与能量关系；1946年与人合作，首次测出了镤的α射线的精细结构；1946－1948年与何泽慧等人合作，发现铀的三分裂、四分裂现象，并对三分裂现象从实验与理论两方面作出了全面的论述，经过十几年的考验，已得到公认。他对核裂变现象的研究成果，为各国物理学界所重视。1948年回国，历任原子能研究所所长、科学院副院长，为我国原子能事业的发展起了重要的组织领导作用。
6．崔琦
崔琦 (Daniel Chee Tsui) 1939年生于中国河南省宝丰县肖旗乡范庄村一个农民家庭，由于贫困，乡中连一间校舍也没有，崔琦只有接受私塾中的四书、五经教育．，他于1951年在北京读书，次年到香港培正中学就读。不久，他便随大姐来到香港直接进入六年级学习．在香港，他面临的最大困难是语言关，一是学说广东话，二是学好英文．后来，他进入培正中学就读，这使他的英文进步很快，因为这是一所双语并用的学校，课本用中文，授课用英语或是名词中英对照，这种教学方式使崔琦受益匪浅．他后来回忆认为：华人研读科学应该中英文交错使用，才可兼容并蓄，收到真正学习之效．他说，只懂得中文会令科学家无法追读最新的科研报告，而完全放弃中文却是舍本逐末．1957年香港培正中学毕业，1958年，19岁的崔琦赴美国深造，就读于伊利诺伊州奥古斯塔纳学院。 那时全校只有他一名华裔学生．由于青少年的崔琦在从河南辗转到香港，又从香港到美国的历程中，克服了种种挫折和困难，培养了他坚韧的性格，他勤奋学习，努力向上，以优异的成绩从学院毕业，为了进一步深造，1967年进入美国芝加哥大学，师从史达克教授，在这里，史达克教授风趣的物理教学、及物理学广博的奥妙，使崔琦对物理学产生了特别的喜好，并开始对物理学研究投入更多的精力，在获物理学博士学位后，到著名的贝尔实验室工作。跟随罗威尔教授学习研究，这里的物理实验更使他趣味盎然，并决心投身于物理学的研究与探索。1982年起任普林斯顿大学电子工程系教授，主要从事电子材料基本性质等领域的研究。
崔琦一方面治学严谨、专心致志，对自己钟爱的物理学研究事业非常投入，他喜爱做物理实验，需要时常常是全身心地投入研究．有时为了实验研究的需要，他可不惜四处奔波，走遍波士顿及佛罗里达州，找个强力磁场以进行他的“量子液体实验”，并且工作时很少理会身旁其它事情，以致他的研究工作非常出色、非常有效率．在发现了“分数量子霍尔效应”后两年，他便于1984年和另外两位应届诺贝尔物理学奖得主，赢得“美国科学院院士”荣誉头衔及巴克利物理大奖．而另一方面，崔琦又是一个很具幽默感、很随和的人，他常视物理实验如玩游戏，他说，能随心所欲设计新模型，能制造一个个用钱都买不到的新产品，那种满足感难以形容，做实验又有何难？“做研究报告才烦人呢！”．在研究中遇到困难时，他也会说：“外面天气很好，到外面玩玩再回来，不要压着自己钻进牛角尖，松弛一下，将会更有利于问题的解决．”这次他与另两位科学家因发现强磁场中共同相互作用的电子能形成具有分数分子电荷的新型“粒子”而获得1998年诺贝尔物理奖．崔琦却微笑说：“我还没有资格去提如何应用这个新理论．但它是客观存在的，量子物理的电子有其新的特性．”
此外，崔琦还是一个兴趣广泛、全面发展的人．他对很多事物均感兴趣．当年，他不仅物理、生物、化学、中英文等学科成绩都特别好，而且他还喜爱打篮球和唱歌．大学毕业时，有同学对崔琦如下评价： “六尺身材堪谓高，天赋英聪功课好，兼长国、英、数，日常小事却糊涂，五毫当一毫．写字时笔墨飞舞，笔迹字体犹如乱草，指挥音乐，南拳北腿如比武，歌声动人，姿势美妙够风度……”．他还有一大爱好就是周末数小时的阅报，从不间断，无论是政治、科技，还是经济、艺术、体育，他都不放过．崔琦因此还幽默地说：自己什么新闻都爱看，但不是所有的都看得懂．也正是他广泛的兴趣和宽阔的知识面，使他思维活跃，脑中经常涌现新想法，新念头像是永无止境．
1998年10月13日，华裔美籍科学家崔琦因发现逊电子在强磁场。超低温条件下互相作用，能形成某种特异性质的量子流体（许多电化学过程发生在固体-电解液界面,腐蚀则常发生于固体-气体和固体-液体界面，因此界面物理和表面物理一样具有巨大的实际意义）。瑞典皇家科学院宣布把1998年诺贝尔物理奖授予崔琦与德国科学家霍斯特·施特默和美国科学家罗伯特·劳克林，主要表彰他们发现并解释了电子量子流体这一特殊现象。他是继去年朱棣文之后登上诺贝尔殿堂的第六位华人。
有一个故事，杨澜去美国采访了1998年诺贝尔物理奖获得者、美籍华人崔琦。崔琦

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