首页

大学物理实验——绪论

1 物理实验课程引言
2
1 物理实验课程引言
1.1 物理实验意义
4
1.1 物理实验意义
1.1.1 发现规律
1.1.1 发现规律
1.1.2 验证理论
1.1.2 验证理论
1.1.3 测定常数
1.1.3 测定常数
1.1.4 推广应用
1.1.4 推广应用
1.2 物理实验课意义
1.2 物理实验课意义
引言
引言
物理实验概述
物理实验概述
发现规律
发现规律
伽利略单摆
伽利略单摆
验证理论
验证理论
电磁场论
电磁场论
测定常数
测定常数
阿伏伽德罗常数
阿伏伽德罗常数
推广应用
推广应用
网络通讯技术
网络通讯技术
意义总结
意义总结
名言引用
名言引用
诺奖中实验占比
诺奖中实验占比
实验课作用概述
实验课作用概述
动手能力
动手能力
创造能力
创造能力
科学素养
科学素养
课程意义总结
课程意义总结
本课小结
本课小结
单集封面
单集封面

大学物理实验——绪论

2022-06-22
276 人已看
21 讨论
alpha
粉丝:2
主题:7
描述:11
例子:5
其他:3
字数:2347
alpha
粉丝:2

物理实验课程引言

1 物理实验课程引言

引言 引言

大家好!这学期,我们要开始学习物理实验这门课程。首先,我们先来介绍一下物理实验的重要意义。

1.1 物理实验意义

物理实验概述

物理学是一门以实验为基础的学科。纵观整个物理学的发展史,实验对物理学发展的推动作用主要体现在以下四个方面:

1.1.1 发现规律

发现规律

第一,实验可以发现新事实,探索新规律。

伽利略单摆 发现规律

例如,伽利略的单摆实验和斜面实验为研究力学规律提供了重要依据,库仑的扭秤实验、奥斯特的磁效应实验、玻意耳的空气压缩实验等,均帮助人们发现了物理学的新规律。

1.1.2 验证理论

验证理论

第二,新的理论需要实验来验证。实践是检验真理的唯一标准。物理学中的新理论都必须在经过实验的检验后才会得到广泛认可。

电磁场论 验证理论

例如,麦克斯韦的电磁场理论以一组简洁的数学方程概括得十分优美对称,但在刚提出的时候却难以令人信服。直到二十多年后他预言的电磁波被赫兹的实验证实,他的学说才成为举世公认的电磁理论基础。当爱因斯坦在1905年提出光量子假说和光电方程的时候,也并没有获得广泛的认可。直到1916年,当密立根以极其严密的实验全面地证实了爱因斯坦的光电方程之后,光量子假设才为人们所接受。值得一提的是,这个实验的初衷并不是试图从实验支持爱因斯坦的结论,而是想证明他是错误的。可见,新理论的发展过程中遇到的阻力是非常大的,实验验证是理论成功与否的唯一标准。同样的,爱因斯坦的广义相对论也需要水星近日点的进动、光线在引力场中的弯曲、引力波的探测等实验的证实。当然,实验也需要理论才能完满地做出解释。理论和实验在物理学的发展过程中相辅相成,缺一不可。

1.1.3 测定常数

测定常数

第三,实验技术的发展能推动对物理学常数的精确测量。大家知道,物理学中有很多基本常数,比如真空中的光速、普朗克常数、基本电荷量等等,它们对物理学,甚至是整个科学发展的重要性是不言而喻的。而实验技术的发展对精确测量这些常数则有着重要的作用。

阿伏伽德罗常数 测定常数

例如,X射线衍射的发现,为精密测量电子电荷和阿伏伽德罗常数提供了重要的基础。激光器的发明,使真空中的光速和里德伯常数的测量上了新的台阶。各种加速器的发明和建造、铯原子钟的出现、约瑟夫森效应和量子霍尔效应的发现等使普朗克常数、电子电荷以及其它与之有联系的基本常数的精确度得到不断提高。表格为一些常用的基本物理学常数。如今,正是由于一些常数测量值精确度的不断提高,计量单位的定义甚至都因此发生了变化。比如,2019年5月20日开始,温度的单位开尔文、电流强度的单位安培、物质的量的单位摩尔等基本常数都在定义上发生了改变,分别改由玻尔兹曼常数、基本电荷量和阿伏伽德罗常数来定义。这种计量单位定义的非实物标准改革,也是科学技术发展的重要标志。

1.1.4 推广应用

推广应用

第四点作用,也是同学们最深有体会的,那就是物理实验对物理学的推广应用有着不可替代的作用。

网络通讯技术 推广应用

例如,网络通讯的5G技术、磁悬浮列车、玉兔2号月球车、天眼、核磁共振、电子显微镜等都离不开物理实验的发展,它使我们的生活、生产和认识世界的能力都发生了翻天覆地的变化,促使物理学应用到了诸如通信、计算机、生命科学、医学、材料、能源科学等多个领域。

意义总结

由以上四点可以看到,科学实验是理论的源泉,是自然科学的根本,也是工程技术的基础。

引用 名言引用

丁肇中先生在荣获诺贝尔物理学奖时曾经说过:“自然科学理论不能离开实验的基础,特别是,物理学是从实验产生的……我是一个做实验的工程师。希望通过我的得奖,能提高中国人对实验的认识,注意实验工作的重要性,没有实验就没有现代科学技术。”丁肇中是实验物理学家,下面,我们再来听听理论物理学家怎么评价实验。杨振宁先生是著名的理论物理学家,他在获得诺贝尔物理学奖之后曾说过:“像我这样有了一点名气的人也有不好的影响,在国内有许多青年人都希望搞我这一行,但是,像我这样的人,中国目前不是急需,要增加中国的社会生产力需要的是很多会动手的人。”

诺奖中实验占比

其实,在诺贝尔物理学奖的所有获奖者中,实验物理学家约占三分之二,是理论物理学家的两倍。近40年来,实验物理学家更是达到了理论物理学家的六倍。这一数字也从另一个侧面说明了实验在物理学中的重要地位。

1.2 物理实验课意义

实验课作用概述

通过以上的介绍,我想大家应该已经能体会到物理实验的重要性。那么下面,我们来看一下《大学物理实验》这门课程有什么样的作用。“大学物理实验”是理工科学生的一门必修课。是独立设置的公共基础类实践课程,是学生在大学接受系统实验方法和实验技能训练的开端。具体来说,对同学们有以下三方面的重要作用:

动手能力 实验课作用概述

第一,它能让同学们在科学实验的基本知识、基本方法和基本技能方面得到严格而系统的训练。

创造能力 实验课作用概述

第二,它能帮助大家加深对物理理论的理解和掌握,并在实践中提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

科学素养 实验课作用概述

第三,实验课程能培养同学们实事求是的科学态度和积极创新的科学精神。

课程意义总结

可见,物理实验课程不仅仅是培养我们的动手能力,同时也能激发我们的创造能力,还将对我们的科学素养和科学世界观起到潜移默化的作用。

小结 本课小结

最后我们小结一下本次课。这次课,我们主要介绍了两方面内容。第一,是物理实验在物理学发展中的重要性实验的作用可以概括为四个方面,发现规律验证理论测定常数推广应用第二,我们强调了物理实验课程对同学们的重要性同学们在物理实验课程中一定要时刻留意自己在动手能力、创造能力以及科学素养方面的进步,千万不要满足于做实验本身。好!对物理实验和物理实验课程,我们就简单地介绍到这里!大家再见!

讨论
随记