法拉第原子论观点的转变与场概念的起源

本文试图通过系统地考察法拉第提出场概念之前的一系列科学实验、思想和科学界存在的各种有关看法,分析他从相信牛顿原子论和道尔顿原子论转变到相信波斯考维奇原子论的全过程,提出迄今出现的几种关于法拉第场概念起源的看法值得商榷,进而得出这样的论断:法拉第的场概念是将波斯考维奇原子论用于力线条件下做出的推论,没有对传统的或经典的原子论的否定,没有从力场概念向实体场概念的转变,不可能产生现代意义上的场概念. 一、关于法拉第场概念起源的几种看法 由于场概念和场论的意义重大,一个世纪以来它们引起科学界和科学史学家的很大重视,…     

在自由空间里的运动磁场和时变磁场都没有产生电场

在自由空间里,磁场运动时没有产生电场、时变磁场的辐射运动也没有产生电场.故,“磁生电”的真实原因是：金属电子在广义洛伦兹磁力的作用下的流动而形成Ic,却不是法拉第-麦克斯韦-爱因斯坦在自由空间里虚构的位移电流Id.基于唯物主义自然观,联系电磁感应的物质是洛伦兹的金属电子,却不是法拉第-麦克斯韦-爱因斯坦的真空以太.     

实验在物理学发展史上的作用——几位物理学家的伟大成就

这里要介绍的是:法拉第、麦克斯韦、爱因斯坦、卢瑟福和玻尔。先谈法拉第(Faraday):法拉第的出身为印刷工人的学徒。他得到戴维允许做戴的实验室的实验员。在实验室工作中创造出许多物理和化学方面的贡献后,形成一个基本信念,即自然界的光、电、磁、引力不是互不相关而是紧密相联的。他认为电流周围存在着磁场,那磁极在线圈中运动也会发电。作者在伦敦亲眼看到法拉第的研究笔记。法拉第从十九世纪二十年代到三十年代进行他的实验长达十年之久,天天在日记本上写个No     

对波粒二象性的理解与认识

波粒二象性现象作为物理量子力学的一个里程碑,意义重大,它首次提出了某些物质同时存在波的特性和粒子的特性.上个世界伊始,爱因斯坦完美的解释了光电效应,提出光波具有波粒二象的性质.与此同时提出假说,认为电子具备波的干涉、衍射现象,这些猜想以及被后世所证实。     

关于量子力学中引入波粒二象性的教学尝试

量子力学是近代物理学的基础理论之一，也是伴随着假设争论建立起来的理论。然而在教学过程中，若直接给出波粒二象性这一基本假设，学生理解起来会显得尤为困难。因此基于教学实际和前人的研究，本文从经典的电磁理论出发，根据波动光学和几何光学的描述方法，以及程涵方程的形式，假设光对应一种实物粒子。进而由普朗克的量子化条件，讨论了光的波动性和粒子性之间的联系，推导出了普朗克-爱因斯坦关系以及德布罗意关系，体现了光和实物粒子的波粒二象性。     

量子临界态

1905年是爱因斯坦的奇迹年．在那一年里爱因斯坦提出了狭义相对论，解释了光电效应和布朗运动．紧接着，爱因斯坦于1906年借鉴光子的概念，又建立了固体比热的模型，解决了长期困扰人们的低温下固体比热反常的难题．这一问题的解决，是爱因斯坦奇迹般的智慧的又一次闪光．同样重要的是——如果不是更重要的话——爱因斯坦于1916年提出了受激辐射的概念．在此基础上，人类于1960年造出了第一台激光器，并由此改变了人类生活的方方面面．今天在纪念爱因斯坦奇迹年100周年的时候，我们翻译了英国《自然》杂志上的一篇“世界物理年”专稿，向广大物理爱好者介绍量子临界问题．如同一百年前的固体比热问题一样，量子临界问题质疑我们已有的物理学基础，拷问人类的智慧．译校者希望本文能唤起广大读者对这一物理学难题的兴趣，也许就是读者中的某位能够延续爱因斯坦的奇迹，给这个问题一个令人信服的解答．     

我为什么学了物理?

2005年被2004年6月10日的联合国大会定为“国际物理年”，以纪念100年前伟大的理论物理学家爱因斯坦做出的三项重要贡献：1905年3月17日他完成了关于量子假设的论文，在历史上第一次揭示了微观客体的波粒二象性，并用这个观点写下了关于光电效应的方程，圆满地解释了实验上发现的光电效应，因此获得了1921年的诺贝尔物理学奖；5月11日，他完成了关于布朗运动的论文，     

试论法拉第场论：纪念法拉第诞辰200周年

爱因斯坦在1931年说过:“自从牛顿奠定理论物理学的基础以来,物理学的公理基础——换句话说,就是我们关于实在的结构的概念——的最伟大的变革,是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作引起的”.这里所说的“公理基础”就是指19世纪机械论赖以存在的原子论和超距论.从1831年起,法拉第就开始致力于破除这两论,代之以场论,后被麦克斯韦发展形成法拉第-麦克斯韦电磁场论.这一理论在1888年导致了电磁波的发现.毫无疑问,法技第对19世纪机械论的公理基础的“最伟大的变革”,是最具有纪念意义的. 一、揭示超距电动力学的局限 在奥斯特(H.C.Oers…     

如何理解与学好中学原子物理

高中原子和原子核物理在新教材[1]中,包括原子结构、原子核结构、核能及波粒二象性共四章.这部分内容在中学物理中占的比重不大,但对学生了解和掌握近代物理学的发展却很重要,教学中切不可掉以轻心.其中玻尔理论、能级概念、核能的计算、光电效应和波粒二象性为重点,也是学生最难掌握的内容.本文拟就如何学好原子物理,分别从教材特点、光电效应与波粒二象性、能级概念和物理模型的     

定性量子力学教学研究

对非物理专业学生进行了定性量子力学的教学尝试．课程以量子力学公设为核心，避开相关的数学，以强调基本概念和物理图像为重点．以教案的形式介绍16学时量子力学课程中光的波粒二象性和电子的波粒二象性的具体教学过程．教学结果表明，学生能够对量子力学概念获得较好的理解．     

物质波理论的奠墓者——L.V.德布罗意

今年8月15日是法国著名理论物理学家,物质波理论的创立者L.V.德布罗意(LouisVictor　de Broglie,1892-)九十岁生日.本文概要介绍他的科学生涯和对现代物理学发展做出的贡献. L.V.德布罗意发展了爱因斯坦于1905年提出的光的波粒二象性概念,创造性地构思了物质波概念,成为波动力学的主要奠基人之一.他在从玻尔的原子理论转变到量子力学的过程中,起了关键性的作用.1929年他因“发现电子的波动性”而获诺贝尔物理学奖.他曾长期从事理论物理的教学和研究工作,对理论物理的后来发展和为其培养人才均做出一定的贡献. L.V.德布罗意于1892年8月15…     

一维磁性光子晶体的电磁场分析和数值计算

本文探讨一维磁性光子晶体的概念和结构.提出了一种分析一维磁性光子晶体的法拉第旋转效应的电磁场方法.分析计算表明:嵌于光子晶体中的一层很薄的磁性材料将可获得比单独一层同样厚度的磁性材料大得多的法拉第旋转效应,从而从理论上验证了文献上的相关实验.同时也分析了一维磁性光子晶体用作光子晶体结构下的光隔离器等器件中的法拉第旋转器的可能.     

科学家首次拍摄波粒二象性照片

最近,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家成功拍摄出有史以来第一张光同时表现出波粒二象性的照片。这一突破性成果发表在最近的《自然·通讯》杂志上。当紫外光照在金属表面时,会造成一种电子发射。爱因斯坦将此解释为入射光的"光电"效应,被认为只是一种波,也是一束粒子流。EPFL的一个由法布里奥·卡彭领导的     

第三种波粒二象性的揭示及其实验验证

简单回顾了Einstein 1905年揭示的第一种波粒二象性（光的波粒二象性）与de Broglie 1923年揭示的第二种波粒二象性（实物粒子的波粒二象性）及其实验验证过程，指出了这两种波粒二象性的本质差别，分析了波粒二象性的逻辑体系并指出：只要把Gan1995年揭示的“经典（电磁）场在结构上的颗粒性”当作“第三种波粒二象性”就能构成“三种波粒二象性”的完美组合，利用“波粒二象性的相变假说”还可以把这“三种波粒二象性”和谐地统一起来。借助于经典条件下光的经典理论与量子理论究竟哪一个更为精确的实验判决（见《光散射学报》）2006年第1期第75．79页《Lorentz-Compton佯谬与一个双赢判决性散射实验设计》）还可以完成“第三种波粒二象性”和“波粒二象性的相变假说”的实验验证。     

学习爱因斯坦:深入思考 大胆设想

2005年是联合国大会通过的“国际物理年”,纪念伟大的物理学家爱因斯坦在1905年做出3项伟大成绩100周年。爱因斯坦于1900年在苏黎世联邦工业大学毕业,为了生活做了专利所的小职员。他认为当时的物理学家“欠缺深度”, 就利用工作余暇自己研究物理学。他的研究工作除了狭义和广义相对论之外,还涉及量子力学和统计力学,化学和生物技术也得益于爱因斯坦关于分子和分子运动的见解。在这奇迹的一年(1905年)中,爱因斯坦的贡献足以和牛顿在1665年和1666年发明微积分、万有引力和颜色理论相媲美。1905年3月17日他完成了《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文,第一次肯定地提出光量子、粒子的波粒二象性和有关光电效应的方程,符合实验结果。同年5月11日他完成了第二篇论文《关于热的分子运动论所要求的静止     

物质波理论的创立(Ⅰ)

路易·德市罗意(Louis de Broglie)是物质波理论的创立者.他提出了电子和原子中的其它粒子具有波动性的假说,创造性地构思了物质波的概念,为波动力学的创立奠定了基础,从而成为现代量子力学新时代的开创者之一. 一、物质波思想的起源 德布罗意在谈到关于波粒二象性思想的起源时,这样写道:“在我年轻时代,也就是在1911—1919年间,我满腔热情地钻研了那个时期理论物理的一切最新成果.我了解庞加莱、洛仑兹、朗之万……的著作,也了解玻耳兹曼和吉布斯关于统计力学方面的著作.但是,特别引起我注意的是普朗克、爱因斯坦、玻尔论述量子的著作.我…     

封面说明

今年是法国物理学家路易-德布罗意(1892—1987)提出实物粒子波粒二象性80周年．1923年年底，德布罗意吸取了法国物理学家布里渊关于环绕原子核运动的电子会在以太中激发出一种相位波和只有电子轨道适当时才能形成稳定的驻波的想法，去掉以太概念，直接把波动概念赋予电子本身，一个运动粒子相应一个正弦波，波长λ=h／p，P是粒子的动量，h是普朗克常量，这个式子后来称为德布     

爱因斯坦与狭义相对论的诞生

介绍了爱因斯坦建立狭义相对论的伟大贡献.狭义相对论与经典物理学的分水岭是"光速在真空中恒定"的假设.爱因斯坦首先提出"光速不变原理",首先指出"同时的相对性",并且首先放弃了以太概念.爱因斯坦是狭义相对论的唯一创建者.     

法拉第奇迹探源

 迈克尔·法拉第是杰出的物理学家和化学家。他不仅发现了电磁感应现象、电磁感应定律、电解定律、磁致旋光效应,还提出了场、力线和电介质的概念,并首次用“冰桶”实验证明了电荷守恒定律。通过实验,他发现了氯气液化的方法,发现了苯,发现了同分异构体的事实。他不仅发表了很多有价值的论文,而且还出版了三卷本的《电学的实验研究》、八卷本的《法拉第日记》和《化学操作》等畅销书。迈克尔·法拉第是科学史上罕见的高产科学家,而仅受过两年正规学校教育的法拉第,为什么会取得如此辉煌的成就呢?感兴趣的目标1791年9月,法拉第出生在英国伦敦市郊,全家6口人就靠父亲打铁为生。     

物理教学中让学生感知科学探索过程,提高认知水平,培养物理思维能力

物理学是培养学生逻辑思维能力的一门科学.在物理科学研究中,为了发现科学规律,很多科学家进行了艰苦而卓有成效的探索.在课堂教学上,作为教师,应该抓住机会向学生讲授科学家们是如何探索科学问题的,包括探索过程中的思维方法、试验过程.本文以波粒二象性、法拉第电磁感应定律、太空探索等为例,具体讲解这些探索过程中的思维方法和实验过程,通过这些,让学生感知科学探索过程,提高学生的认知水平,激发学生的学习兴趣,掌握正确的思维方式和科学方法,培养创新能力.