伽利略 近代物理

论伽利略思想对近代物理的贡献

摘要：伽利略（Galileo Galilei，1564-1642）是意大利伟大的物理学家和天文学家。世界科学史称他为近代科学之父。他开创了以实验事实为根据并且具有严密逻辑体系的近代科学世界。他把科学实验方法首次引入物理学中。他运用数学知识首次提出了惯性原理，加速度等概念，他发现了摆的等时性，自由落体运动。他在人类历史上首次用自制望远镜观测天体，获得许多重要发现。他的发明和发现扩大，加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。

关键字：伽利略 星际使者 加速度 惯性

1：引言

在人类思想史上，两千多年前希腊的哲学家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的影响，然而他关于物理学的论述，许多都是错误的。他把物体的运动分为自然运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形，圆周运动对于所有星体都是天然的，因而是自然运动；另外，地球上的物体都具有其天然位置，重物趋于向下，轻物趋于向上，如果没有其他物体阻碍，物体力图回到天然位置的运动也是自然运动；其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出，关于物体的强制运动，只有在外力的不断作用下才能发生；当外力的作用停止时，运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点：一、自然运动不涉及曳力的问题，

信息商务学院《近代物理基础》

期末考试试卷（A）

计算用物理常数: 1eV=1.6×10-19J 1uc2=931.5Mev

电子静止质量：m0=9.11×10-31kg 普朗克常数：h=6.63×10-34J·s

一、填空题（共30分，每题3分）

1． 狭义相对论的两条基本原理是； 和 。

2． 电介质的极化有两种，一是 二是 。

3． 在硅基体中掺进了3价元素锑，则形成了型半导体，其杂质能级叫

4． 频率为 的光子的能量 pm0

5． 在下列给出的条件中那些是产生激光的条件，将其标号列出。

（1）自发辐射（2）受激辐射（3）粒子数反转（4）两能级系统（5）谐振腔

6． 在太阳能电池中，本征半导体锗的禁带宽度是0.67eV，它能吸收的辐射的最大波长是 m。

7． 放射性衰变的三种形式是衰变、衰变、衰变。

8． 光电效应中从铝中逸出一个电子最少需要4.2eV的能量，铝的红限波长为

近代物理实验习题

本习题包括22个实验，根据设备情况和学生特点从中选定必修实验。考试时从学生做过的实验中选择考试内容。期末考试为面试，在所做过的实验中抽签考基本知识和操作，并且以操作为主。下列考试内容已编入新出版的《近代物理实验》课本，其中既包括基本知识，也包括基本操作。学生掌握了这些内容就达到了近代物理实验课的基本要求。 1. 光谱的定性分析（一、二） 1). 用于识谱的仪器是什么？

2)．为在谱片上得到不同高度的谱线，采用哪种方法？

3)．对拍摄好的谱片进行识谱后，用哪种仪器进行测定，从而求出各条谱线的波长？ 4)．由于分光元件的不同，摄谱仪可分为哪几种？

5)．为进行谱线波长的比较和测定，需要并排摄下什么物质的像？ 6)．物质的发射光谱有几种？各是如何产生的？

7)．测未知谱线波长时，如果使用线性内插法，则应尽量选用与未知谱线较近的两条Fe谱线，为什么？ 8)．光谱分析的基础是什么？

9)．光谱定性分析有哪几种方法，并简述之。 10)．简述光谱分析中光源的职能。 11)．光谱分析的过程有几步。 12)．如何确定未知谱线的波长？

13)．本实验中的主要实验仪器有哪些？各起什么作用？ 14)．光谱分析的基本特点有哪些？ 15)．光栅光谱级次

（1805）两个火箭相向运动，它们相对于静止观察者的速率者是3c/4 （c为真空中的光速）。试求两火箭相互接近的速率。

**设静止观察者为Ｋ系，火箭1为Ｋ＇系，火箭2为运动物体，Ｋ＇相对Ｋ系的速度u=3c/4，火箭2在Ｋ系中的速度vx??3c，根据狭义相

4对论地速度变换公式，火箭2相对Ｋ＇系的速度为ux'?火箭的接近速率为0.96c***

vx?u??0.96c两uvx1?2c（1806）两只飞船相向运动，它们相对地面的速率都是v，在Ａ船中有一根米尺，米尺顺着飞船的运动方向放置，问Ｂ船中的观察者测得米尺的长度是多少？

**设地球为Ｋ系，飞船Ｂ为Ｋ＇系，飞船Ａ中的尺则为运动物体，若u=v为Ｋ＇系相对Ｋ系的速率，则vx??v是尺相对地球的速率，尺在Ｋ＇系中的速率为

vx'?vx?u?v?v?2v??uvxv2v21?21?21?2ccc这就是尺相对观察者的速率，用v12表示之，

v12?2vv21?2cv12c2则Ｂ中观察者测得Ａ中米尺的长度是

l?l01?24v2c2?v2?1??22v22c?v2(1?2)ccl0?1**

（1807）一光源在Ｋ＇系的原点Ｏ＇发出一光线，此光线Ｘ＇Ｙ＇平面内与Ｘ＇轴的夹角为θ＇。设Ｋ＇系与Ｋ系相应有坐标轴互相平行

信息商务学院《近代物理基础》

期末考试试卷（A）

计算用物理常数: 1eV=1.6×10-19J 1uc2=931.5Mev

电子静止质量：m0=9.11×10-31kg 普朗克常数：h=6.63×10-34J·s

一、填空题（共30分，每题3分）

1． 狭义相对论的两条基本原理是； 和 。

2． 电介质的极化有两种，一是 二是 。

3． 在硅基体中掺进了3价元素锑，则形成了型半导体，其杂质能级叫

4． 频率为 的光子的能量 pm0

5． 在下列给出的条件中那些是产生激光的条件，将其标号列出。

（1）自发辐射（2）受激辐射（3）粒子数反转（4）两能级系统（5）谐振腔

6． 在太阳能电池中，本征半导体锗的禁带宽度是0.67eV，它能吸收的辐射的最大波长是 m。

7． 放射性衰变的三种形式是衰变、衰变、衰变。

8． 光电效应中从铝中逸出一个电子最少需要4.2eV的能量，铝的红限波长为

十九、近代物理

一、知识网络

原子物理

原子结构 原子核的组成

电子的发现（1897） α粒子散射（1909） 核式结构与经典 汤姆生“蛋糕式” 卢瑟福核式结构 电磁理论的矛盾 核反应 原子结构模型 模型（1911） 波尔原子理论

氢原子能级公式 天然衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变 En?E1 α衰变 质子、中子 核反应堆 热核反应 2n rn?n2r1 β衰变 的发现 半衰期 核能 表示放射性元素 △E=△mc 衰变

荆楚理工学院课程考试大纲

课程名称：近代物理实验

课程编号：B1309059 课程类别：学科基础课 总学时数：48

学 分 数：1.5 一、考试对象

应用物理学专业学生 二、考试目的

近代物理实验是继普通物理实验之后为高年级学生开设的一门综合性较强的实验。它在应用物理专业的整个实验教学中起着承上启下的作用。与普通物理实验不同，近代物理实验所涉及的物理知识面广，具有较强的综合性与技术性。它在培养学生的独立工作能力、学习如何用实验的方法与技能、配合理论课程掌握近代物理主要领域中的新概念方面起到重要的作用。近代物理实验可以丰富和活跃学生的物理思维，锻炼他们对物理现象的洞察能力，引导他们了解物理实验在物理学发展过程中的作用。正确认识新物理概念的产生、形成和发展过程。学习近代物理中的一些常用的方法、技术、仪器和知识，进一步培养正确和良好的实验习惯以及严谨的科学作风，使学生获得一定程度的用实验方法和技术研究物理现象和规律的独立工作能力。 三、考试方法和考试时间

1、平时成绩的考核内容：(20分) （1）实验预习 （占成绩的40%）

主要从以下方面进行考核：了解实验目的、要求、实验原理；仪器操作要领、使用注意事项 。当场记分

南京信息工程大学试卷

2004 － 2005 学年第 2 学期 近代物理实验 课程试卷(B卷)

本试卷共2页；考试时间120分钟；任课教师程国生、刘彦力、徐飞；出卷时间2005 年 6月

物理学系 系 专业 02 年级 班 学号 姓名 得分

一、选择题(每小题2分，共20分)

1、光电效应实验中的红限频率与什么有关？ （ D ）

A、光的波长 B、光电管阴极金属的材料 C、 光的强度 D、AB两个因素

2、光学全息照相实验中，物光和参考光的夹角不能太大，是为了什么?（ C ）

A、参考光不照射到被拍摄物体上 B、干涉条纹更密集而使全息图更清晰

C、干涉条纹更稀疏而使环境干扰的影响更小 D、物光与参考光的光强更接近

3、夫兰克-赫兹实验中如果板极电流突然增大，可能的原因是什么？（ A ） A、 氩气被电离 B、反向拒斥电压过大 B、 第一阳极电压偏小 D、 测量时间太

实验二十 磁光效应

实验目的：

1、进一步加深对磁致旋光的理解，掌握法拉第效应的实质。 2、学习用正交消光法与倍频法测量费尔德常数。 一、简介

1845年，法拉第（M.Faraday）在探索电磁现象和光学现象之间的联系时，发现了一种现象：当一束平面偏振光穿过介质时，如果在介质中，沿光的传播方向上加上一个磁场，就会观察到光经过样品后偏振面转过一个角度，即磁场使介质具有了旋光性，这种现象后来就称为法拉第效应。法拉第效应第一次显示了光和电磁现象之间的联系，促进了对光本性的研究。之后费尔德（Verdet）对许多

介质的磁致旋光进行了研究，发现了法拉第效应在固体、液体和气体中都存在。

法拉第效应有许多重要的应用，尤其在激光技术发展后，其应用价值越来越受到重视。如用于光纤通讯中的磁光隔离器，是应用法拉第效应中偏振面的旋转只取决于磁场的方向，而与光的传播方向无关，这样使光沿规定的方向通过同时阻挡反方向传播的光，从而减少光纤中器件表面反射光对光源的干扰；磁光隔离器也被广泛应用于激光多级放大和高分辨率的激光光谱，激光选模等技术中。在磁场测量方面，利用法拉第效应驰豫时间短的特点制成的磁光效应磁强计可以测量脉冲强磁场、交变强磁场。在电流

第 1 页 共 4 页 热点11 近代物理

1．(2019·山东淄博市3月模拟)下列说法正确的是( )

A ．α、β、γ三种射线中,γ射线贯穿本领最弱

B ．两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能减小

C ．根据玻尔原子理论,氢原子在辐射光子的同时,电子的轨道半径连续地减小

D ．放射性元素组成的化合物进行高温分解时,放射性元素的半衰期不变

答案 D

解析 α、β、γ三种射线中,γ射线贯穿本领最强,选项A 错误；两个轻核结合成质量较大的核的过程中要释放能量,核子的平均质量减小,所以核子的比结合能增大,故B 错误；根据玻尔原子理论,氢原子在辐射光子的同时,电子的轨道半径也在减小,但电子的轨道不是连续的,故C 错误；半衰期由原子核本身决定,与外界任何因素都无关,故D 正确.

2．(多选)(2019·贵州部分重点中学3月联考)下列说法正确的是( )

A ．一个中子和一个质子结合生成氘核时,会发生质量亏损

B ．一个处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁,可能产生6种不同频率的光子

C ．氡(222

86Rn)衰变的半衰期为3.8天,升高温度后其半衰期将小于3.8天

D ．核反应31H ＋21H →42He ＋10n 是轻核的聚变

答案 AD