第七章    物理学革命与现代科学的产生

之后，以太的特性在不同时代不同的科学家哲学家那里渐渐有了改变。

物质粒子的波动性，不在于自身的波动，在于自身运动激荡起周边弹性媒质的振动，这个振动的传播形成纵波，横波，平面波，空间波等。1.2 如果把双轴汽车的质量分别离散到前、后轴上去，在考虑悬架质量和非悬1.2 如果把双轴汽车的质量分别离散到前、后轴上去，在考虑悬架质量和非悬11..22 如如果果把把双双轴轴汽汽车车的的质质量量分分别别离离散散到到前前、、后后轴轴上上去去，，在在考考虑虑悬悬架架质质量量和和非非悬悬架质量两个离散质量的情况下，画出前轴或后轴垂直振动的振动模型简图，并架质量两个离散质量的情况下，画出前轴或后轴垂直振动的振动模型简图，并架架质质量量两两个个离离散散质质量量的的情情况况下下，，画画出出前前轴轴或或后后轴轴垂垂直直振振动动的的振振动动模模型型简简图图，，并并指出在这种化简情况下，汽车振动有几个自由度。以太学说的以太只传递振动，类似声波那样，质点在平衡位置振动，各质点间并无物质传递。

十九世纪以来，光的波动说得以复兴，作为光波传播媒质的以太也获得了新的生命。麦克斯韦（J.Maxwell）以其优美的方程组统一了光和电磁现象，光以太又成为电磁波的承载者和传播者。在电磁波以光速传播的预见被赫兹证实后，以太得到了物理学界的普遍承认，成为不可或缺的物理实在。科学家们认为，以太充满于整个宇宙空间，如原子一样是构成宇宙的基本要素，它是电磁作用的传播者，又是绝对静止的参考系，一切运动都相对于它进行。

主要专业实验：自动控制原理实验、电力电子变流技术实验、电机与电力拖动实验、检测技术与应用实验、plc控制系统设计实验、过程控制系统实验、单片机原理与应用实验。外星人每过几百年就去一次地球获得实验体（人类），做为回报，教给人类如何用火和一些其它科技，并允许人类去神的星球，就是片中的lv星球学习，看到这里应该明白了外星人忽悠了人类，这些人最后在lv星球成了神的实验体，而再没有回到故土。长城站是座小小的科研城，科研人员不仅在这里可以从事气象观测、固体潮观测、卫星多普勒观测、地震观测、地磁绝对值观测，高空大气物理观测等，还可在生物实验室、无线电波传播实验室、地质实验室、地貌和第四纪地质实验室、地球物理实验室和微机房里进行综合研究、实验、分析和数据处理。

1728年，英国天文学家布拉德雷（J.Bradley）报告了“光行差”现象。他发现从地球上观测遥远的恒星，在地球绕日公转的周期内恒星的视位置也显示出圆运动，相应地望远镜的方向也要做周期性改变。要说明光行差现象最好假定：太阳相对于以太静止，地球在以太的海洋中运行，丝毫不拖动以太。这也意味着，地球以每秒30公里的速度绕日运动，地球上的观测者就应该感到每秒30公里的“以太风”的存在。

关键 词：麦克尔逊干涉仪 以太 迈克尔逊-莫雷实验的基本原理迈克尔逊- 莫雷实验 的基本原理 赵德胜化学与化工学院 化学 三班 20061101155摘要：本文简要地介绍了麦克尔逊莫雷实验的科学 背景，重点阐明了实验的基 本原理方法。关 键词：麦克尔逊干涉仪 以太 参考文献迈克尔逊-莫雷实验的基本原理迈克尔逊- 莫雷实验的基本原 赵德胜化学与化工学院化学 三班 20061101155 摘要：本文简要地介绍了麦克尔逊莫雷实验的科学背景，重点阐明了实验 的基本原理方法。关键词：麦 克尔逊干涉仪 以太 狭义相对论的建立与思想创新[j].合肥工业大学学报，2005，19(6):94-95迈克尔逊- 莫雷实验的基本原理迈克尔逊- 莫雷实验的基本原理 赵德胜化学与化工学院 化学 三班 20061101155摘要：本文简要地介绍了麦克尔逊莫雷实验的科学背景 ，重点阐明了实验 的基本原理方法。

1879年3月，麦克斯韦写信给美国航海年历局的托德（C.Todd），讨论测定地球相对以太的速度问题。信中写到：地面上一切测量光速的方法，都是使光沿同一路径返回，所以测不出地球相对于以太的速度；只有地球运动速度和光速之比的平方，才会对往返的时间产生影响，但这个量极小，无法观测出来。这封信被托德的年青同事迈克尔逊（A.Michelson）看到了，激起了他做此类观测的强烈兴趣，为了提高测量精度，他发明了后来以他的名字命名的干涉仪，用来测定地球相对于绝对静止以太的运动，以证明以太相对于地球运动的“以太风”或说“以太漂移”的确存在。

1881年，迈克尔逊进行了“以太漂移”的第一次观测，结果表明观测不到地球与以太的相对运动。

1887年7月，迈克尔逊和美国化学家莫雷（E.Morley）合作,改进了实验装置，以更高精度重复实验，结果依然是否定的，这就是历史上著名的以太漂移实验的“零结果”。这意味着不存在地球与以太的相对运动，或者说“以太”本身就是子虚乌有的。原本是为了证实进行的实验，结果却是证伪，迈克尔逊对这样的结果很失望，认为自己的工作是失败的。

在爱因斯坦相对论广为人知之前，科学界包括迈克尔逊本人并没有意识到迈克尔逊-莫雷实验的证伪结果给经典电磁理论和绝对时空观所带来的冲击和挑战。事实上，1907年迈克尔逊是由于发明了“光学精密仪器以及他用这些精密仪器进行的精确计量和光谱学的研究工作”而获得诺贝尔奖的。在瑞典皇家科学院的授奖致词和迈克尔逊的获奖演讲中，都没有提到这个实验。

为了说明该实验的证伪结果，爱尔兰物理学家菲兹杰热（G. Fitzgerald）和荷兰物理学家洛伦兹（H.Lorentz）以经典力学的速度合成法则为基础，先后独立提出了物体在以太风中长度收缩假说，该假说认为，观测不到地球与以太的相对运动是由于在运动方向上物体长度收缩造成的。洛伦兹还给出了著名的洛伦兹变换，该变换使得在相对以太静止和相对以太运动的参照系中，麦克斯韦电磁方程组的形式保持不变。这些努力暂时保全了经典体系形式上的完整性。

2 “紫外灾难”

但是，自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体，为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律 。由于宇宙大爆炸赖以支撑的宇宙微波背景辐射涉及到黑体辐射,所以不得不对黑体辐射多说几句.附录(24)：黑体辐射一文没有牵涉到宇宙大爆炸问题比较客观.附录(24)中说:任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领.辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布.这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射.这些说法跟我前面说的完全一致.。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第三节量子化现象知识点一黑体辐射、能量子假说的提出提炼知识黑体辐射．(1)黑体：如果一个物体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射这种物体就是黑体．(2)黑体辐射：黑体发出的电磁辐射．2．能量子假说．(1)能量子．含义：物质发射(或吸收)能量时能量不是连续的而是一份一份地进行的每一份就是一个最小的能量单位．这个最小的能量单位称为能量子．能量子的能量ε＝hν．是普朗克常量＝6。

趣，黑体辐射是描述给绝对黑体加热来做电磁辐射的术语（绝对黑体是不反射任何光而完全吸收所遇见光的物体）。在任何条件下，对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体，即吸收比为1的物体.给黑体下了定义.这才知道黑体吸收所有的光线.黑体虽然不反射光线但仍然辐射光线所以才有黑体辐射一词.附录(24)说了:所谓黑体是指能够全部吸收入射的任何频率的电磁波的理想物体，实际上黑体是不存在的.也就是说任何一个单个具体物体都不是黑体.当然每个宇宙尘埃粒子微不足道也都不是黑体这毫无疑问,但在总体上看就可能是另一会事了.总体上看宇宙中的所有电磁波从x外线、可见光、红外线、远红外线到微波以及其它宇宙中的一切射线不都被宇宙尘埃通通吸收了吗。**一种物体在任何温度下，能全部吸收在其上的辐射能，不反射外界来的辐射，这种物体称为绝对黑体。

⑤物理课（经典物理-力-热-电磁-光、理论物理、固体物理与半导体物理）。[发明的故事](204)---麦克斯韦提出经典电磁理论 麦克斯韦提出经典电磁理论 1864年英国麦克斯韦,总结了电磁现象的基本规律, 提出经典电磁理论, 预言电磁波的存在. 经典电磁学是研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质的学科.人们很早就接触到电和磁的现象,并知道磁棒有南北两极.在18世纪,发现电荷有两种:正电荷和负电荷.不论是电荷还是磁极都是同性相斥,异性相吸,作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上,力的大小和它们之间的距离的平方成反比.在这两点。 哈雷的突出特点是把“经验定律”看作是科学理论结构的第三个组成要素，这些经验定律处在理论的导出结论的位置上。

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8 实验后每人写一份实验报告四、试验结果整理、分析、试验报告1、试验记录（1）实验数据记录表一：荷载值p（kn） 应变仪（ε） 百分表（mm） 倾角仪 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 a b c h d 加载 卸载 （2）实验数据记录表二：荷载值p（kn） 应变仪（ε） 百分表（mm） 倾角仪 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 a b c h d 加载 卸载 2、桁架各杆件内力分析及节点挠度分析（1）各杆内力图式中 a----实测杆件的截面积 e----实测杆件材料的弹性模（2）挠度值比较（附表三）测点 h c d 实测值 理论值 实测/理论 （3）内力值比较（附表三）测点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 实测值 理论值 实测/理论 3、试验小结及原因分析（。(8) 实验后每人写一份实验报告四、试验结果整理、分析、试验报告1、试验记录（1）实验数据记录表一：荷载值p（kn） 应变仪（ε） 百分表（mm） 倾角仪 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 a b c h d 加载 卸载（2）实验数据记录表二：荷载值p（kn） 应变仪（ε） 百分表（mm） 倾角仪 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 a b c h d 加载 卸载2、桁架各杆件内力分析及节点挠度分析（1）各杆内力图式中 a----实测杆件的截面积e----实测杆件材料的弹性模（2）挠度值比较（附表三）测点 h c d 实测值 理论值 实测/理论（3）内力值比较（附表三）测点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 实测值 理论值 实测/理论3、试验小结及原因分析（。av值法是一种新的溶出曲线评价方法[6]，判定依据：15min内溶出值均达到85%，则直接判定两个产品溶出曲线相似。

1900年，英国物理学家瑞利（L.Rayleigh）对维恩辐射定律进行了研究，试图推导出一条新定律来消除理论与实验之间的偏差，在推导中他以经典统计物理的能量均分定理为前提得到了一个辐射公式。后来英国天文学家金斯（J.Jeans）修正了其中的一个系数，该公式即是著名的瑞利-金斯定律。瑞利-金斯定律消除了维恩辐射定律在红外区域的偏差，但是却预言在紫外光区随着辐射频率的增加辐射强度会无止境地增强并趋向于无穷大，这与实验数据尖锐矛盾。如果黑体辐射能量强度真的像瑞利-金斯分布那样，人的眼睛盯着看炼钢炉或空腔内的热物质时，紫外线就会使眼睛变瞎。这一结果历史上称为“紫外灾难”(ultra -violet catastrophe) 。