伽里略的生平及其对科学的贡献——纪念伽里略诞生四百周年

伽里略是十六—十七世纪的意大利物理学家,他是物理学最主要的奠基人之一。今年的二月十五日是他诞生四百周年纪念。这里想简要地谈谈他的生平及他对科学的贡献。伽里略对科学的贡献通常只把伽里略和物理学的诞生和发展联系起来,其实如果比较全面地估计一下伽里略一生的科学活动,应该说,他不仅对物理学的发展作出了巨大贡献,而且对整个近代自然科学的发展也具有重要的影响。从主要方面看,     

中学物理实验初探

前言实验是物理学发展的基础。从历史上看,牛顿在物理学上的成就是建筑在惠更斯、开普勒和伽里略等人的实验基础上的,麦克斯韦的著名电磁场理论也是因为有库仑、安培和法拉第等人的实验工作。量子理论的提出和发展更是依赖于热辐射、光电效应和原子分立能级等     

赫尔蒙特（Helmont，Jan Baptistvan，1580-1644）比利时化学家（Chemist，Belgium）

赫尔蒙特是从炼金术到化学的过渡阶段的代表。虽然有神秘的倾向，且相信点金石，但他尊重哈维聃和伽里略船的学说，他还是一个细心的观察者。他认为水即使不是物质的惟一组分，也是物质的主要组分。他用定量土壤栽培一颗柳树的实验来“证明”他的想法。他只为树浇水，5年之后柳树的重量增加了74．389kg，而土壤的重量仅只失去57g。他由此推论，说是树把水转化成自己的成分。     

求解梯度光纤模场的近似里兹-伽略金方法

提出里兹-伽略金方法的一个近似或改进,即里兹-伽略金方法仅仅用来得到梯度型光纤的传播常量和纤芯中的模式场.包层场用修正贝塞尔函数以及已经求得的两个参量:包层径向衰减常量和场在纤芯-包层界面上的值重新构建.计算结果表明包层场准确度的改进是相当显著的,将这一近似方法应用于计算两根光纤之间的耦合系数,其结果与准确值几乎没有办法区分.     

托里拆利（Torricelli，Evangelista，1608-1647）意大利物理学家（Physicist，Italy）

托里拆利在求学时就己显露出才华出众，为学校主管卡斯泰里（伽里略的学生）所赏识。1641年卡斯泰里将他正式介绍给伽里略。三人相处极其友善，经常讨论学术问题，直到伽利略去世。在伽利略时代，人们看到抽不出10米深以下的水。当时人们认为空气无重量；有一个学者巴里安尼认为空气有重量，因而产生压力，从外面将水柱压起来。托里拆利用比重很大的水银灌入一端封闭的长玻璃管中，而后将开口端埋入水银杯中竖直，封闭端便出现空间，解决了这个争议。     

伽里略（Galileo，1564—1642）意大利物理学家（Physicist，Italy）

伽里略最早用望远镜观察天体，曾用大量事实证明地球环绕太阳旋转，否定地心说。最先把科学实验和数学分析方法相结合并用来研究惯性运动和落体运动规律，为牛顿对第一运动定律和第二运动定律的研究铺平道路，所以常被认为是现代力学和实验物理的创始人。1589年他首先推翻亚里士多德关于不同重量的物体下落速度不同的论点。     

邮票上的物理学史--哥白尼的日心说

文艺复兴时期自然科学方面最大的进展是哥白尼的日心说、哥伦布和麦哲伦的地理发现和伽里略在物理学方面的工作.地理发现无可辩驳地证明了地圆说,而日心说则根本改变了人们的宇宙观.     

邮票上的物理学史--真空和大气压

从伽里略到牛顿的时期内,物理学还有一条发展线索,那便是托里拆利(E.Torricelli,1608～1647年)、帕斯卡(B.Pascal,1623～1662年)、居里克(O.von Guericke,1602～1686年)和玻意耳(R.Boyle,1627～1691年)等人对真空和大气压的实验研究工作.     

牛顿、爱因斯坦与玻尔间的对话

本文尝试模仿伽里略对话录的形式，让牛顿、爱因斯坦与玻尔三位物理史上的巨人超越时空进行对话，藉以澄清物理的基础哲学.对话的主要内容环绕相对论、以太说、量子论等.     

在工科物理中如何讲相对论动力学

讲相对论时学生已具有伽里略变换协变性和线性代数的知识,因此在工科物理中由洛伦兹变换协变性出发讲相对论动力学是可行的。教学的重点和难点在于如何让学生相信,相对论粒子的动量必须用四维动量来表达。     

改善伽伐尼电池的使用

在很多学校的物理实验室里,都广泛地应用勒克籣社伽伐尼干电池作为电源,用它来完成实验作业及演示实验。本文将研究延长干电池使用期限及增加其输出电荷的方法。伽伐尼电池是消耗有效物质的化学能而产生电能的电源。锌在氯化铵溶液中的溶解是伽伐尼电池产生电动势的基本原因。干电池电动势的起始值决定于干电池的构造,其量值的范围是1—1.5伏特。     

Φ0300激光扩束器光学系统设计

从三级像差理论出发，分析伽里略（Galilean）和开卜勒（Keplerian）两种类型扩束器的轴外像差没有得到很好校正的原因.通过合理的光路分析，设计出一种轴上和轴外像差都得到很好校正、大口径大相对孔径、视场可增大的、光学性能优于伽里略和开卜勒扩束器的新型扩束器.并给出了物镜通光口径为300 mm、物镜焦距为800 mm、视场为4 mrad、放大倍率为30倍、主工作波长为0.6328 μm的非球面扩束器光学系统结构参量，且进行了像质评价.调整此扩束器目镜组中各镜片的间隔以及物镜和目镜的间隔可以使该扩束器在三个波长使用.     

Φ0300激光扩束器光学系统设计

从三级像差理论出发,分析伽里略(Galilean)和开卜勒(Keplerian)两种类型扩束器的轴外像差没有得到很好校正的原因·通过合理的光路分析,设计出一种轴上和轴外像差都得到很好校正、大口径大相对孔径、视场可增大的、光学性能优于伽里略和开卜勒扩束器的新型扩束器·并给出了物镜通光口径为300mm、物镜焦距为800mm、视场为4mrad、放大倍率为30倍、主工作波长为0.6328μm的非球面扩束器光学系统结构参量,且进行了像质评价·调整此扩束器目镜组中各镜片的间隔以及物镜和目镜的间隔可以使该扩束器在三个波长使用·     

用超导电技术测量重力

一、重力测量的历史和超导电 技术的应用 1590年,意大利物理学家伽里略在比萨斜塔上的实验,证明了物体下落速度与它的质量无关.后来,牛顿提出了万有引力定律.于是,形成了重力的完整概念──重力就是地球对单位质量的物体的引力和该物体随地球旋转的离心力的合力.根据牛顿第二定律,重力是质量与重力加速度的乘积.力的单位──克·厘米/秒2,在物理学中称为达因,而重力加速度g是单位质量所受的重力,它的单位是1厘米/秒2,称为伽(gal).长期以来,围绕着对重力的测量和研究,不少人为之付出了艰苦的努力.因此,重力仪就成为人们认识地球,发展科学的重…     

逆伽俐略式阿尔巴达式镜片共用型取景器设计

提出一种逆伽俐略式阿尔巴达式镜片共用的取景器系统，当仅使用二片镜片时即为逆伽俐略式取景器，加入中间镜片并镀以亮框膜、半透半反膜后，即成为阿尔巴达式带亮框式取景器。论文给出取景系统初始结构设计方法及设计实例，并通过光路追迹，最终确定了取景系统的全部参数，包括每片镜片的参数、镜片间隔、亮框和视差校正框尺寸等。     

小波变换在载频条纹相位分析法中的应用研究

为了克服在非平稳信号分析中傅里叶变换的全局性缺陷,以及窗口傅里叶分析的单一分辨率和伸缩窗口傅里叶分析的尺度不确定性问题,采用伽博解析小波变换技术对空间载频光栅条纹进行相位分析,有效地提取出相对于载频条纹基频的完整相位信息,从本质上解决了上述问题。以三维轮廓术为例,与傅里叶分析进行了对比研究,给出了小波分析应用在空间载频条纹相位分析中详细而完整的理论推导证明、计算机模拟以及实验验证结果。     

统计规律的实验模拟及图景构建

针对气体分子运动所具备的“各向同性”的统计特征而提出了相应的实验模拟，即同样具备“各向同性”特征的伽耳顿板实验可以模拟气体分子的运动。在此基础上把握住伽耳顿板实验中小球分布的包络线的数理特性，进而导出了形如麦克斯韦速率分布函数的数学表达。     

伽耳顿实验的简化模型及其计算机模拟

伽耳顿实验的简化模型及其计算机模拟刘策军，李伟昌（华南农业大学基础部广州５１０６４２）一、引言伽耳顿板实验是分子物理学中讲述统计规律性经常引用的一个演示实验．实验中，小球从入口处下落后先后与许多铁钉碰撞最后落人某槽．重复几次发现单个小球落入哪槽完全偶...     

纳米量级的伽伐尼实验

伽伐尼实验是18世纪意大利物理学家利用带电的解剖刀使青蛙肌肉发生收缩的实验。最近在美国波士顿召开的美国真空协会的科学与技术会议上，橡树岭国家实验室的S．Kalinin博士与他的同事们演示了一项新的、纳米量级的伽伐尼实验。他们的实验对各种不同的生物组织，例如软骨、牙齿以及蝴蝶翅膀等，都显示出了许多新的、未知的电机械信息。     

磁场描绘实验的系统偏差与改进

指出了磁场的描绘实验中所描绘的磁感线存在的系统偏差,提出并通过实验证明了另一种描绘磁感线的操作方法,可使其系统偏差减小,使描绘的磁感线更接近于理想磁感线。