邮票上的物理学史 —— 对地球重力场的研究

19世纪中叶到下叶 ,物理学家对地球的重力场进行了更细致的研究 .主要有以下几件工作 :1 )法国物理学家科里奥利于 1 83 5年给出了在转动参考系中运动的物体受到的惯性力 ,即科里奥利力的表示式 ;2 )法国物理学家傅科于 1 85 1年用傅科摆实验验证了地球重力场中科里奥利力的存在 ,即直接用实验验证了地球的自转 ;3 )匈牙利物理学家厄特沃什对地球重力场的研究 ,导致厄特沃什扭秤的发展 ,证明了惯性质量与引力质量相差不超过 1 0 -9.就笔者所知 ,没有发行过与科里奥利有关的邮票 ,但是傅科和厄特沃什都有邮票 .傅科 (图 1 ,法国 1 95 8年 )原…     

博学多才的实验物理学家傅科

在北京天文馆老馆大厅、中国科技馆,都有一个用很长的金属线栓着的大铁球,类似钟摆来回摆动,这个装置叫傅科摆,由19世纪法国著名物理学家傅科发明.用这样一个简单的实验装置,证明了地球在自转.2002年美国科学家评出了两千年来十大最美的物理实验,傅科摆榜上有名.傅科博学多才,除了傅科摆之外,对物理学有多方面的重要贡献,在力学、光学、电学和技术方面也有多项发明,因此,受各国科学界垂青.1864年当选为英国皇家学会会员,     

地球自转对平抛运动的影响

文章主要研究考虑地球自转时,科里奥利力对平抛运动带来的影响,并求出科里奥利力对平抛体落地时间的影响和落地位置的偏移量.     

傅科和他的科学成就

傅科是19世纪中叶法国杰出的实验物理学家,由于他在科学和技术上的贡献,使他获得了许多荣誉。他不仅是法国科学院的成员,而且被授于伦敦皇家学会柯普利奖章,同时还是皇家学会、柏林科学院、圣彼得堡科学院等多家外国成员。     

邮票上的光谱学史

前言 光谱学在它各个发展阶段,也许是物理学和化学所有实验技术中最有价值的一种.它的历史可以通过邮票进行全面追踪,就像讲述一篇迷人的故事.虽然有些情节有遗漏,例如,似乎还没有哪一个国家用邮票来纪念过夫琅和费(Fraunhofer,1787-1826,德国物理学家)、本生*(Bunsen,1811-1899,德国化学家)、里德伯(Rydberg,1854-1919,瑞典物理学家)以及埃斯特罗姆(Angstroem,1814-1874,瑞典物理学家)等.然而,这些邮票内容所涉及的范围仍然惊人地完整,用它可以对光谱学历史的大多数方面,进行色彩丰富、饶有趣味的描述.     

钞票上的物理学家

 用α粒子散射实验建立了原子有核模型的卢瑟福不仅是一位伟大的物理学家,而且是一位集邮爱好者,他曾说过“科学可分为两类,物理学和集邮”．这话虽然言过其实,但是邮票的画面的确有很丰富的内容,例如那些与物理学有关的邮票将著名的物理学家及其主要成就反映在画面上,还有的用精练的构图来说明物理学的原理和效应。由于集邮爱好者的队伍非常广泛（例如我国号称有２０００万集邮者,３６０万集邮协会会员,其中多数是青少年和各级学校学生）,邮票上有关科学的内容,无疑对公众科学素质的提高起着积极的作用．从这方面来说,卢瑟福的话还是有一定道理的．与邮票相比,钞票上印有物理学家肖像的情况就少得多了．     

科里奥利力对气垫转盘的影响

对气垫转盘无外力矩自转现象的原因进行了探讨,理论分析和实验数据均表明:地球自转而产生的科里奥利力是气垫转盘无外力矩自转的最可能原因.这将为气垫转盘实验的改进提供重要的参考和依据.     

斐索

法国人,物理学家,生于1819年9月23日,死于1896年9月18日。1860年成为巴黎科学院的成员,1878年在经度局任职。斐索以其首创在实验室的条件下测量光速(1849年)的方法而知名于世。是斐索首先在感应圈内引进电容器。此外,他还和傅科(Foucault)一齐,     

地球静止轨道卫星的数值模拟

在理论力学框架下,考虑科里奥利力和惯性离心力,对地球静止轨道卫星的漂移、调整和同步的过程进行了详细的数值模拟,并借此领略发射地球静止轨道卫星的精湛技术.     

康普顿早期验证地球自转的“水管”实验

对美国著名物理学家A.H.康普顿在大学本科阶段对地球自转的验证性实验进行原理简述,将其与最早证明地球自转的实验——傅科摆实验并行讨论,从实验原理、背景及影响方面对2个实验的差别作简要分析.     

科里奥利力的演示

科里奥利力与惯性力一样,是一个假想的力,它既无施力者也无反作用力,它是由于牵连转动和相对运动相互影响的结果.在讲到科里奥利力的大小和方向为Fk=-2mω×V表示时,往往不容易被学生理解,若借助于演示实验,则将收到良好效果. 实验装置如图一所示.直径约 50 cm的圆盘,它可绕竖直轴自由回转,其上固定一个可绕三个自由度回转的喷水管,此喷水管由废油壶(普通机床加油用的金属油壶)的喷嘴改制,使用这种油壶喷嘴作喷水管,不需要太高的水头就能使喷出的水流柱保持一段相当长的距离后才发散开,因而演示效果明显.喷水管的另一端用橡皮管与恒流速水…     

无外力矩气垫转盘自转的定量研究

从科里奥利力出发,对无外力矩气垫转盘自转现象进行了定量讨论,通过解析计算科里奥利力对不同形状转盘的影响,并结合数值仿真,形象说明了可以通过改变转盘形状来减少科里奥利力的影响.     

1906年9月5日:统计力学的奠基者玻尔兹曼悲剧性地离世了

 原子说主张所有的物质均由不可分割的细小质点所组成, 早在古希腊时期即有人提出。19世纪初, 道耳顿(John Dalton, 1766～1844, 英国化学、气象及物理学家)基于原子论, 提出混合气体的分压律及化合物的倍比法则之后, 原子说逐渐为人所接受。1909年, 佩兰(Jean Baptiste Perrin, 法国物理学家, 1926年获诺贝尔物理奖)实验证明爱因斯坦有关布朗运动的解释与预测, 才确立了分子的存在。     

地球年龄的确定——20世纪最伟大的物理学成果之一

“地有多久 ?”这一千古难题迷住了古今中外的多少思想大家 ,很多人为此冥思苦想耗尽心血 .最早对地球年龄作出论断的是《圣经》 ,它认为地球距今不过有 6,0 0 0年的历史 .由于欧洲大多数知识分子接受了带有浪漫色彩的犹太教和基督教的创世说 ,并从灵魂深处束缚了一代又一代的思想大家 ,就连最伟大的科学家艾萨克·牛顿也成了《圣经》的受害者 ;随着近代地质学和生物进化论的产生 ,开始对“上帝创世”的日期提出挑战 .1 896年 ,法国物理学家亨利·贝克勒尔发现了铀的天然放射性 ,这一发现使地球年龄的准确确定成为可能 ;物理学家们大约经过…     

物理学与地球科学

物理学与地球科学有着直接的亲缘关系,地球既是地球科学家研究的对象,也为物理学家所关心.地球为物理学提供了广阔的研究天地,物理学为地球科学提供了理论基础和实验手段.两个学科互相依存,互相融合,共同发展.     

落体偏东的初等解说

关于地球自转的非惯性效应,力学教本通常都举傅科摆和落体偏东作为例子,并且几乎总是用科里奥利力进行解释.笔者以为用一种初等的解说与教本相互印证或许是有益的.傅科摆已有专文,本文只谈落体偏东.由于地球自转角速度ω的数值(7.292×10～(-5)弧度/秒)很小,我们将采用一级近似. 从太空的惯性坐标系(以下称为“太空坐标系”)来看,地面上纬度为λ的A点的上方高度h处的物体B(图1),在其未落下之前,为地球带动而绕地轴作半径为(R h)cosλ的圆周运动,其线速度指向东方,数值为及十h)。COS人释放后,物体下落,下落过程中当然不再为地球带动,而有…     

电磁力与惯性力的相似性研究

无外场时,转动参照系中的物体受到惯性离心力、科里奥利力和横向力的作用。转动参照系中的惯性离心力与运动电荷受到的电场力等价,两者都是保守力;科里奥利力与磁场力等价,两者都不改变运动物体的动能;而转动参照系中的横向力与惯性系中的感应电场力类似。研究结果表明力学与电磁学具有相似性,相对性原理是正确的。     

德布罗意与物质波——纪念德布罗意诞辰一百周年

 路易·维克托·德布罗意(Louis-Vietor De Bro-glie)是法国著名的物理学家,现代波动力学的奠基人之一.由于发现电子具有波动特性,于1929年荣获诺贝尔物理学奖,成为世界上享有盛誉的理论物理学家.德布罗意1892年8月15日出生在法国迪埃普,早年就读于索邦大学和巴黎大学;1910年获得理学学士学位,1924年获得博士学位.1928年任巴黎大学理论物理学教授,1933年被选为法国科学院院士,1942年任法国科学院常务秘书.     

自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束的理论和实验研究

空间相位调制一直是设计新型自加速光束的重要方法.参照类贝塞尔光束产生的思路,从理论上提出了一种新型的自加速无衍射类贝塞尔-厄米-高斯光束,并从数值模拟和实验两个方面研究此光束沿不同轨道的演化.理论上通过对厄米-高斯光束进行相位调制,产生了不同模式的自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束.采用分步傅里叶算法模拟了(0,1),(1,0),(1,1)和(1,2)阶类贝塞尔-厄米-高斯光束沿预设轨道的传输过程.采用计算全息和空间光调制技术在实验中观察了类贝塞尔-厄米-高斯光束沿预设轨道的传输,例如抛物、双曲、双曲正割和三维轨道.实验观察与理论结果符合得很好.实验验证了不同阶类贝塞尔-厄米-高斯光束的奇特光斑结构,验证了光束的非衍射特性及传输轨道的可控性,且理论模拟验证了光束的自修复特性.作为此前研究的类贝塞尔光束的一般形式,本文所得到的光束可用于构造出更加新型实用的光束.     

纪念居吉·马克思教授

国际著名物理教育家、中国物理教育界尊敬的老朋友居吉·马克思 (Gy rgyMarx)教授因病于 2 0 0 2年1 2月 2日在布达佩斯逝世 ,离开我们已经一年了 .附图　马克思教授在匈牙利科学院为他 75岁寿辰举行的晚会上居吉·马克思教授是犹太裔匈牙利人 ,1 92 7年出生于布达佩斯 .他于 1 95 0年在布达佩斯的厄特沃斯大学获得博士学位 ,1 962年开始担任厄特沃斯大学教授 ,直至 1 997年退休 .1 970年当选匈牙利科学院院士 .1 970年至 1 992年担任厄特沃斯大学原子物理学系主任 ,是那一时期匈牙利各大学中惟一的非共产党员系主任 .他毕生从事物理学研究…