物理學(xué)研究型課外科技活動(dòng)精選

●伽利略·伽利雷（1564~1642），人類現(xiàn)代物理學(xué)的創(chuàng)始人，奠定了人類現(xiàn)代物理科學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)。

● 1900~1926年 建立了量子力學(xué)。

● 1926年 建立了費(fèi)米-狄拉克統(tǒng)計(jì)。

● 1927年 建立了布洛赫波的理論。

● 1928年 索末菲提出能帶的猜想。

● 1929年 派爾斯提出禁帶、空穴的概念，同年貝特提出了費(fèi)米面的概念。

● 1947年 貝爾實(shí)驗(yàn)室的巴丁、布拉頓和肖克萊發(fā)明了晶體管，標(biāo)志著信息時(shí)代的開始。

● 1957年 皮帕得測(cè)量了第一個(gè)費(fèi)米面超晶格材料納米材料光子。

● 1958年 杰克·基爾比發(fā)明了集成電路。

● 20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路。

物理與物理技術(shù)的關(guān)系：

● 熱機(jī)的發(fā)明和使用，提供了第一種模式：技術(shù) —— 物理 —— 技術(shù)

● 電氣化的進(jìn)程，提供了第二種模式：物理 —— 技術(shù) —— 物理

當(dāng)今物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)的關(guān)系兩種模式并存，相互交叉，相互促進(jìn)?！皼]有昨日的基礎(chǔ)科學(xué)，就沒有今日的技術(shù)革命”。例如：核能的利用、激光器的產(chǎn)生、層析成像技術(shù)（CT）、超導(dǎo)電子技術(shù)、粒子散射實(shí)驗(yàn)、X 射線的發(fā)現(xiàn)、受激輻射理論、低溫超導(dǎo)微觀理論、電子計(jì)算機(jī)的誕生。幾乎所有的重大新（高）技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)立，事先都在物理學(xué)中經(jīng)過長期的醞釀。

一個(gè)導(dǎo)體的介電常數(shù)

也是德國物理學(xué)家普朗克能量量子化假說中的最小能量值ε（叫能量子）。

靜力學(xué)中表示線應(yīng)變。

集合符號(hào)∈由ε演變。

對(duì)數(shù)之基數(shù)

階越函數(shù)

物理學(xué)基本性質(zhì)

物理學(xué)是人們對(duì)自然界中物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)變的知識(shí)做出規(guī)律性的總結(jié)，這種運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)變應(yīng)有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸；二是近代人們通過發(fā)明創(chuàng)造供觀察測(cè)量用的科學(xué)儀器，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果，間接認(rèn)識(shí)物質(zhì)內(nèi)部組成建立在的基礎(chǔ)上。物理學(xué)從研究角度及觀點(diǎn)不同，可大致分為微觀與宏觀兩部分：宏觀物理學(xué)不分析微粒群中的單個(gè)作用效果而直接考慮整體效果，是最早期就已經(jīng)出現(xiàn)的；微觀物理學(xué)的誕生，起源于宏觀物理學(xué)無法很好地解釋黑體輻射、光電效應(yīng)、原子光譜等新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。它是宏觀物理學(xué)的一個(gè)修正，并隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)與理論物理的發(fā)展而逐漸完善。

其次，物理又是一種智能。

誠如諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、德國科學(xué)家玻恩所言：“如其說是因?yàn)槲野l(fā)表的工作里包含了一個(gè)自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，倒不如說是因?yàn)槟抢锇艘粋€(gè)關(guān)于自然現(xiàn)象的科學(xué)思想方法基礎(chǔ)。”物理學(xué)之所以被人們公認(rèn)為一門重要的科學(xué)，不僅僅在于它對(duì)客觀世界的規(guī)律作出了深刻的揭示，還因?yàn)樗诎l(fā)展、成長的過程中，形成了一整套獨(dú)特而卓有成效的思想方法體系。正因?yàn)槿绱耍沟梦锢韺W(xué)當(dāng)之無愧地成了人類智能的結(jié)晶，文明的瑰寶。

大量事實(shí)表明，物理思想與方法不僅對(duì)物理學(xué)本身有價(jià)值，而且對(duì)整個(gè)自然科學(xué)，乃至社會(huì)科學(xué)的發(fā)展都有著重要的貢獻(xiàn)。有人統(tǒng)計(jì)過，自20世紀(jì)中葉以來，在諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)、生物及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，甚至經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)咧?，有一半以上的人具有物理學(xué)的背景——這意味著他們從物理學(xué)中汲取了智能，轉(zhuǎn)而在非物理領(lǐng)域里獲得了成功。反過來，卻從未發(fā)現(xiàn)有非物理專業(yè)出身的科學(xué)家問鼎諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出：沒有物理修養(yǎng)的民族是愚蠢的民族！

總之，物理學(xué)是對(duì)自然界概括規(guī)律性的總結(jié)，是概括經(jīng)驗(yàn)科學(xué)性的理論認(rèn)識(shí)。

物理學(xué)六大性質(zhì)

1. 真理性：物理學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)揭示了自然界的奧秘，反映出物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律。

2. 和諧統(tǒng)一性：神秘的太空中天體的運(yùn)動(dòng)，在開普勒三定律的描繪下，顯出多么的和諧有序。物理學(xué)上的幾次大統(tǒng)一，也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統(tǒng)一了。麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦質(zhì)能方程又把質(zhì)量和能量建立了統(tǒng)一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動(dòng)性實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦的相對(duì)論又把時(shí)間、空間統(tǒng)一了。

3. 簡(jiǎn)潔性：物理規(guī)律的數(shù)學(xué)語言，體現(xiàn)了物理的簡(jiǎn)潔特性。例如：牛頓第二定律、愛因斯坦的質(zhì)能方程、法拉第電磁感應(yīng)定律。

4. 對(duì)稱性：對(duì)稱一般指物體形狀的對(duì)稱性，深層次的對(duì)稱表現(xiàn)為事物發(fā)展變化或客觀規(guī)律的對(duì)稱性。例如：物理學(xué)中各種晶體的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有高度的對(duì)稱性。豎直上拋運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、波動(dòng)鏡像對(duì)稱、磁電對(duì)稱、作用力與反作用力對(duì)稱、正粒子和反粒子、正物質(zhì)和反物質(zhì)、正電和負(fù)電等。

5. 預(yù)測(cè)性：正確的物理理論，不僅能解釋當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象，更能預(yù)測(cè)當(dāng)時(shí)無法探測(cè)到的物理現(xiàn)象。例如：麥克斯韋電磁理論預(yù)測(cè)電磁波存在、盧瑟福預(yù)言中子的存在、菲涅爾的衍射理論預(yù)言圓盤衍射中央有泊松亮斑、狄拉克預(yù)言電子的存在。

6. 精巧性：物理實(shí)驗(yàn)具有精巧性。設(shè)計(jì)方法的巧妙，使得物理現(xiàn)象更加明顯。