讲经典力学的建立和发展
- 格式:ppt
- 大小:2.29 MB
- 文档页数:44


第一节 经典力学的成就与局限性 第二节 经典时空观与相对论时空观
1.了解经典力学的发展历程和伟大成就. 2.知道经典力学的局限性和适用范围.
3.了解经典时空观及其基本推论. 4.了解狭义相对论的理论基础与相对论时空观的几个推论.
一、经典力学的发展历程
1.15世纪以后,欧洲文艺复兴时期,各行各业迅速发展,物理学也进入了快速发展的阶段.
2.16世纪,波兰的天文学家哥白尼创立了日心说,解放了世人的思想.
3.17世纪,伽利略发现了惯性定律、落体定律及力学相对性原理,奠定了动力学的基础.法国的笛卡儿、荷兰的惠更斯、德国的开普勒分别在不同领域作出了重要贡献.在17世纪,最伟大的科学家牛顿在前人研究的基础上,采用归纳与演绎、综合与分析的方法,总结出了力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律.
4.18世纪,很多科学家投入了大量的精力研究物理学问题,从动量、能量角度完善了牛顿力学.
5.19世纪,科学家用新的、更简洁的形式重新表述了牛顿运动定律,形成了分析力学.同时,经典力学由单个质点推广到多质点构成的系统,建立了刚体力学、弹性力学、塑性力学、流体力学等.
1.(1)伽利略发现了行星运动的规律.( )
(2)卡文迪许通过实验测出了引力常数.( )
(3)牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因.( )
(4)笛卡儿对牛顿第一定律的建立作出了贡献.( )
提示:(1)× (2)√ (3)× (4)√
二、经典力学的成就和局限性 1.经典力学的伟大成就
(1)经典力学把天上物体和地上物体统一起来,实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合.
(2)使人们认识到了以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论的基本特征.
(3)建立了以实验和数学相结合的研究方法.
(4)推动了其他学科的发展,与其他学科相结合产生了一些交叉性的分支学科.
2.经典力学的局限性和适用范围
(1)经典力学不适用于研究高速运动(接近光速)的物体.
1价键理论的建立和发展
作者 沈逸然 黄禾琳 彭晨 张鸿
单位 北京大学化学与分子工程学院
内容提要
价键理论是二十世纪化学科学所取得的最重要的成果之一,它第一次向世人揭示
了物质结构的微观本质,把化学领向了一个更为壮观的全新领域。而它的主要缔
造者Pauling 更是化学史以及科学史上闻名遐迩的一代宗师。本文简明扼要地
追述了价键理论的建立与发展,带领读者感受这一段波澜壮阔的历史,领略物质
世界的奇妙无穷。当然,限于篇幅,本文一定还有很多细节难以满足您求知的欲
望,在此致以诚挚的歉意。
关键词
量子 价键 杂化
人物
Heitler London Pauling Sidgwick
第一幕 量子化学的暴风骤雨
在波动力学没有被发现之前,化学键是化学家和物理学家的一个
大问题。大概的说,原子、分子间的吸引,有三种形式的化学力:离
子键,共价键,范德华力。关于两异性电荷的离子会吸引,是当然的。
范德华力与化学键相比,通常是非常弱的。问题的困难在于,基于古
典物理学我们不能了解何以两个中性原子,如两个氢原子,会形成分
子。况且共价键有个显著特点,那就是会饱和:一个氢原子可与另外
一个氢原子结合,但不能和两个或三个氢原子结合;一个碳原子可与 2四个氢原子结合,但不能与四个以上结合。即使在古典物理学中已知
道中性粒子间有很强的引力,亦不可能说明为什么第三个原子不能够
被已结合的二原子所吸引。饱和的特性对古典物理学家来说是不可理
解的。在1927年,Heitler和London用波动力学解决了此问题,波动
力学不仅能解释中性原子间的吸引,亦可使我们对饱和性质有完全的
了解。
我们先来回顾一下量子化学建立的过程。
1924年,法国物理学家de Broglie针对Bohr原子结构理论所面
临的困难,提出了电子等粒子的运动具有波粒二象性的假说,同时提
出了物质波的概念和联系波动性和粒子性的de Broglie关系式。
Heisenberg在研究Bohr假设之后于1925 年提出关于原子的理
力学发展历史
力学是一门独立的基础科学,主要研究能量与力的关系。它一直贯穿于人类的整个生命史,它起源于自然万象。
在阅读了相关的史料以后,我认为力学的发展史可以用五个阶段简单的概括,分别为:(1)原始力学阶段(2)朦胧力学阶段(3)完整力学阶段(4)理论力学的形成阶段(5)近代力学发展阶段
(1) 原始力学阶段所谓原始力学阶段,主要就是指人类只是简单的使用力学,对力学有一个浅显的认识,但并没有力学的概念。在这个阶段,人类对力的应用只是建立在经验上,这些经验来源于人类对自然现象长期的观察和以及生产劳动中。
朦胧力学阶段顾名思义,在这个阶段,人类对力学的认识有了发展,对力学有一个概念性的认识,但研究性质的东西还是很少.这个阶段伽利略奠定理论力学的基础这段时间.15世纪后半期,欧洲进入了文艺复兴时期,力学开始迅速发展起来。这一时期有哥伦布的环球航行证实了地球是圆形的.因此地球、太阳和行星的相互关系的问题,便提到科学家的面前,从而推动了动力学的发展。
这一时期对力学有巨大贡献的还有达·芬奇、斯蒂文、哥白尼。布鲁诺等。总的来说,在这一时期,静力学的基本概念均已被提出来了,可以说发展得比较完整了,运动学和动力学在此时期内受到生产的推动也开始萌芽.
(2) 完整力学阶段完整力学阶段这一时期应该是由伽利略奠定动力学基础起至牛顿完成力学这门科学的完整体系止.伟大的意大利学者伽利略的工作,开阔了力学发展史上的新时代.他的著作对于动力学的发展起到了很大的作用。他证明了匀加速运动和匀减速运动很多非常重要的性质,从而奠定了运动学的科学基础.他在比萨斜塔的实验打破了亚里士多德这一所谓的不可置疑的权威。这一时期还有德国的开普勒的开普勒三大定律,它比较好的描述了行星绕日运动的规律,成为后来牛顿发现万有引力的基础。牛顿的出现,给动力学的完整性写上了一个圆满的句号,建立了经典的完善的动力学体系。
(3) 理论力学的形成阶段理论力学的形成阶段这是力学发展的第四个时期,这个阶段差不多是从18世纪一直到今天19世纪初期至中叶,因为使用机器而引起的经济问题,“功"促使的概念的形成。“能”的概念也逐渐在物理学中、工程学中普遍形成。这一时期发现了能量守恒与转换定律。在力学与其他科学之间架起了桥梁,使力学在许多方面和理论物理紧密交织在一起。
武钢的建立和发展
解放初,全国能生产钢铁的大企业只有19家,年产钢仅15.8万吨,居世界第26位。
新生政权的领袖们感到了忧患。毛泽东说:“一个粮食,一个钢铁,有了这两样东西就什么都好办了。”周恩来提出 “工业要出关,钢铁要过江”的战略构想。1949年12月底规划的苏联帮助中国兴建与改造的50个企业中,就有在南部新建钢铁基地的计划。
武汉是中国近代钢铁工业的发祥地,19世纪末,诞生了称雄东亚的中国第一家钢铁联合企业——汉冶萍公司。现在,它热切地盼望着重振雄风。
1950年10月,当时的重工业部邀请苏联专家考察,得出结论,在武汉附近的湖北大冶建钢厂最合适。上述建议得到毛泽东的同意。但两年之后,苏联专家再度考察后提出大冶不适合建钢厂。1954年2月,苏联黑色冶金工厂设计院列宁格勒分院院长别良其可夫一行来到武汉,3月的一天,别良其可夫亲自带领选址组,登上现在武钢集团办公楼后的石山顶上,展望青山原野,认定此处为建厂最佳之地。
1955年,苏联送来92卷的设计方案,一期工程规模年产钢120万-150万吨,预留300万吨规模可能性。这个设计方案经毛泽东亲自审阅同意,周恩来写下“特急批发!
1958年是一个特殊的年分。这一年的元旦,《人民日报》发表社论《乘风破浪》,提出要“鼓足干劲,力争上游”,用15年左右的时间,在钢铁和其它主要工业产品产量方面赶超英国。“全民大炼钢铁”,成为当时“工业大跃进”的核心。
这一年,武钢展开了扎扎实实的跃进。
7月,大冶铁矿建成投产;
8月,武钢焦化厂练出第一炉焦炭;
9月13日, 毛泽东主席登上一号高炉炉台观看一号高炉炼出的第一炉铁水
1959年,一号平炉出钢。
1960年,初轧厂1150轧机试轧成功,武钢完成一期工程建设。
1963年,大型厂竣工投产。
1965年, 武钢进行年产钢200万吨的配套设计。