J.J.汤姆孙

J·J·汤姆孙是英国著名的物理学家,曾因气体导电的实验研究和发现电子,获1906年的诺贝尔物理学奖.他是原子物理学的主要奠基人之一,又是一位伟大的教育家,是研究生制的创立者,是现代科研中心——卡文迪什实验室的第三任卡文迪什教授. J·J.汤姆孙于1856年12月18日生于曼彻斯特     

近代物理讲座第一讲 几个著名的物理实验(Ⅱ)

四、密立根实验与分数电荷 密立根实验是直接测定电子电荷的实验,现在一般电磁学书上很少讲它,作为参考资料,我们在这里对它作一简单介绍,并附带提一下有关分数电荷的问题.1.历史背景 (1)1891年,爱尔兰物理学家斯通内(G.J.Stoney,1826—1911)根据法拉第电解定律中的法拉第常数F     

卡文迪什实验室建设方针演进的启示

从卡文迪什实验室建设指导思想和办室方针的演进史料的分析入手,剖析了卡文迪什实验室的成功与建设方针演进的内在联系,总结了卡文迪什实验室建设方针的演进对我国不同类型高校、不同研究水平的实验教学示范中心的建设工作的现实指导意义.     

用落球法测液体粘滞系数中二个问题的商榷

本刊1984年第5期上刊载的“在不同温度下用激光测定液体的粘滞系数”(以下对该文简称为“测定”),文中有二个问题值得商榷. 1.测量条件 用落球法测液体的粘滞系数的依据是斯托克斯定律.我们知道,斯托克斯定律仅适用于雷诺数很小的流动状态[1].这里所说的很小,究竟等于多少才算很小呢?一般来说,靠实验确定.“根据许多实验已经确定,对于小于会的雷诺数,斯托克斯公式可以被认为是适用的”[2]“严格的区分应以Re<0.2为界”[3]。 不难看出,“测定”所采用的实验装置,并不满足上面所说的条件.按照“测定”一文所用小球半径 球的密度: 待测波为水,…     

牛頓第二定律演示实驗的改进

现行高一物理课本中关于“牛顿第二定律”的教学是从演示实验出发,根据实验结果归纳出这条定律的。这个实验是要定量地研究力、质量和加速度三者之间的关系,其中加速度可以根据初速度为零的匀加速度的路程公式(S=at~2/2,α=2s/t~2)而求得。所以,在实验过程中应该测定的物理量是力、质量、路程和时间。这些物理量要很准确地测定出来。必须分析一下这个实验装置。一般说来,牛顿第二定律的实验装置应该具备下列两个主要组成部分: 第一是运动系统,它的作用是使物体作匀     

热质说与早期热力学

热力学的建立与热力学两个定律的发现是和热质说紧密联系的.热质说错误地认为“热”是一种具有某些性质的流体.这一认识在早期实际上就被一些浅显的实验动摇了,因为这些实验指出热可由做功产生,如伦福德(Rumford)的炮镗钻孔实验[1]和戴维(Davy)的冰摩擦实验.后来,当焦耳用浆轮搅动水加热的实验精确地测定了热功当量J时,更在事实上否定了热质说,不过当时人们并没有意识到这一点.今天看来,焦耳认识到不同形式的能量转化及精确地测定J值,实际上就是建立了热力学第一定律.略早些时候,卡诺研究了热力学循环,由此提出了一些关于提高热机效率的正…     

用原子束干涉法测定引力常量G

引力常量G是一个重要的普适常量，自从1798年英国物理学家卡文迪什（H．Cavendish）用扭秤第一次精确地测定了G以来，200年间，很多实验工作者对G进行测量所用的方法大体上都是在扭秤法基础上的改进，测量精度几乎仍停留在三位有效数字．     

对一个光的折射问题的继续研究

贵刊于1999年第3期刊登了曹毅智老师的文章<一个典型光路的实验法教学探索>.该文介绍了观察水中物体成像的实验装置与方法,并且粗略地描绘了观察者从左至右改变观察方位时逆着折射光线观察所看到的像连成的曲线.阅读之后,读者很自然会追问:究竟是一条什么样的曲线?能否推导出该曲线的曲线方程?如果装水容器为一圆柱体型,沿着其他方向改变观察方位逆着折射光线观察所看到的像连成的曲线又怎样?水中物体所成的像可能出现的区域究竟为何形状?等等.本文将从光的折射定律出发,运用有关数学知识对此作一定量研究,以供读者参考.     

科学家的社会责任感 --从L.布拉格想起

科学研究是人类社会活动的一部分，科学研究应该与社会的其他方面协调发展，为整个社会发展服务．文章通过第二次世界大战期间和战后，在英国经济十分困难的情况下，卡文迪什实验室的主任布拉格(L．Bragg)教授通过调整卡文迪什实验室的研究方向，使卡文迪什实验室又一次在世界物理学研究领先为例，说明科学家在考虑自己的研究工作时，应该与国家的具体情况密切结合，表现强烈的社会责任感．     

稳恒电流中能量守恒与转化定律的普遍形式

一　问题的提出 当我们进行基尔霍夫第二定律教学的时候可能会碰到两个问题;基尔霍夫第二定律与欧姆定律的关系如何和该定律的正负号规定法则的由来或依据是什么?围绕着这两个问题,探找了稳恒电流中有关能量守恒与转化的问题,现介绍如下.二　存在一个关于能量守恒与转化的普遍式 如所周知,热力学第一定律是说[1]:如果系统由某一状态经过任意过程到达另一状态,则其内能的增加等于在这过程中外界对系统所做的功和系统吸热的总和.即稳恒电流的条件要求任何参量都不随时间变化,因而电荷作稳定的流动以及回路导线内的电场E满足位场的条件。现在…     

简易库仑扭秤的制作和应用

库仑扭秤是定量反映静电力和电荷量以及点电荷之间距离关系实验装置,在中学实验室中很难见到.和卡文迪什扭秤一样,扭秤可以体现两种思想,一是通过力矩放大力的作用效果,另一种是通过平面镜放大测量效果,是物理学中重要的思想方法.尽管有些实验室没有扭秤,但我们可以设计简易扭秤让学生体验该思想方法.     

核固红分光光度法测定红霉素

在弱酸条件下,用二次石英蒸馏水为溶剂,核固红和红霉素在常温下可以反应形成稳定的离子缔合物,导致吸收光谱改变,且吸光度(以试剂空白作参比)与红霉素的浓度成正比.于535nm测定其吸光度得到ε=2.33×104L/mol·cm,红霉素的浓度在0.0009-0.050mg/mL范围内服从Beer定律,基于此,我们建立了一种测定红霉素的新方法.方法的检出限为0.10μg/mL.实验表明:该法简便可靠,重现性和选择性好,可用于红毒素肠溶片和红毒紊片中红霉素含量的测定.     

利用计算机和传感器探究牛顿第二定律

牛顿第二定律是联系力学与运动学的桥梁,是中学物理的核心内容之一.探究牛顿第二定律的实验是中学教学的重要演示实验.但是传统实验中实验原理的不完善使实验存在较大的系统误差,长期以来一直是困扰中学物理教师的一个难题.     

“实验:探究加速度与力、质量的关系”教学案例与评析

1教学案例1.1创设情境引入新课同学们,上一节我们学习了牛顿第一定律,知道力是速度变化的原因,而速度改变快慢用加速度来描述,那么加速度与什么因素有关呢?先请大家看一个实验(演示双层轨道实验),如图1所示.     

高三验证电阻定律的实验

高三物理课本中的“导体的电阻、电阻率”这一节课文,在讲到验证电阻定律的实验时指出:要选用电阻率较大、材料相同而长短粗细不同的五条金属导线,并直接测定它们的长短、粗细和电阻,然后根据实验结果,找出决定导线电阻的因素,从而提出电阻定律.我曾经按照这个实验步骤,进行了两次实验.觉得这样做很     

关于热力学第二定律的一些资料

一、引言热力学第二定律,是高等工业学校物理教学的难点之一。按照现行教学大綱的规定,这一普遍物理规律所占的教学时数,并不多于一次实验课(例如测定空气压强系数的实验)的教学时数,在这样的学时分配下,部分同学对该定律理解得相当肤浅,少数教师对和该定律有     

引力恒量——一个至今仍在继续的话题

美国纽约大学石溪分校哲学系教员罗伯特-克瑞丝和美国国家实验室的历史学家布鲁克海文于2002年在美国物理学家中作了一次调查,要求他们提名历史上最美丽的科学实验。9月份出版的《物理学世界》刊登了排名前10名的最美丽实验,其中的大多数都是我们耳熟能详的经典之作。而1798年英国科学家卡文迪许的扭秤实验位居第六名,因为该实验测定的常数是如此之微小,而所用的仪器是又是如此之简单,至今仍令人称道,使人不得不回想起引力恒量测定的发展历程。一、早期的测定工作及方法牛顿于1687年将万有引力定律发表在他所著的《自然哲学的数学原理》一书…     

自制实验装置，探究加速度与力、质量的关系

现行人教版高中一年级物理"牛顿第二定律"一节中,探究加速度和力的关系以及加速度与质量的关系是本节的难点,而实验正是揭示加速度与两者关系的重要手段,是学生理解牛顿第二定律的关键.现行课本实验设计如图1所示.     

用气轨测定惯性质量

惯性质量是根据牛顿第二定律定义的,即m=F/a(m称为物体的惯性质量,F为作用于物体的合外力,a为物体所获得的加速度),它是物体对运动状态发生变化的抵抗能力的量度.物体的惯性质量的大小,不能用天平测定,因为天平测定的是物体的引力质量,故必须用动态法测定.在普通物理实验中,通常使用专门仪器——惯性秤测定.我们用气垫导轨装置进行实验所获得的结果表明:气垫导轨装置不但可以测量物体的惯性质量,而且测量精度比惯性秤高,值得推荐.本文着重论述用气垫导轨装置测定物体的惯性质量的实验原理,同时具体介绍实验所用仪器和实验结果.一、实验原理…     

从更广阔的视野看物理实验及教学

 一、物理学本质上是实验的科学物理学是以实验为基础的学科。纵观物理学的发展史,从经典物理到近代物理进而现代物理,每前进一步都是以物理实验为基础的。物理工作者90%工作在实验领域,全世界诺贝尔物理学奖获得者的70%都是在物理实验方面做出贡献而受此殊荣的。经典物理方面,力学中核心的牛顿三定律就是牛顿在伽利略、开普勒、胡克等人的实验基础上总结得出的;电磁学的一系列定律:库仑定律、欧姆定律、安培定律、毕奥-沙伐尔定律以及法拉第电磁感应定律都是对实验的总结;眼下我们时时接触的电磁波正是赫兹通过实验使得麦克斯韦电磁场理论得以证实的.