西方古代物理学成就

光学的发展西方古代和中世纪的光学成就简述古代人对于光现象的记载和研究是和日常生活、观察天象、占星问卜等同时开始的，因此历史上的光学几乎与力学、数学等一起成为人们探索自然奥秘的最早部门．但由于光的物理本性不象力的本性那样比较容易为人们认识，因此古代光学基本上停留在对几何光学现象的描述与总结上，作为一门科学，发展比较缓慢．从光学器具看，中国的青铜镜早就应用，而玻璃和珐琅在埃及、希腊、罗马发现较早．柏拉图学园（428—348 B．C．）的教学内容中就已有光的直进和反射角与人射角相等的内容（反射定律的发明者已不可考）．欧几里德（Euclid，约330—275 B．C．）在《光学）｝一书中说：“我们假想光是直线进行的，在线与线之间还留出一些空隙米，光线自物体到人眼成为一个锥体，锥顶就在人眼，锥底在物体．只有被光线碰到的东西，才能为我们看见．”这就是“流出论”的根据．但原子论者则主张一切感觉都是从物体发出的物质流引起的．亚里士多德介于二者之间，主张“视觉是在很睛和可见物体之间的中介者运动的结果”．公元二世纪时托勒密（70—147）写了《光学》一书．他用如图6—1装置第一次得出折射的数据（见下表）．BB图为 托勒密实验 由空气射入水中的折射托勒密的结论并不准确，他认为折射角与入射角成正比。

中世纪阿拉伯人阿尔加桑（ Al －hazen ， 965--1038）也写了一本《光学》，他通过解则知识正确指出眼的视觉功能，改进了托氏仪器，指出入射线、折射线与法线在一平面内，他还提出了有名的“阿尔加桑问题”。

从物点发出的光是如何汇集到限内成像的？他还通过晚霞的持续时间，计算出当时太阳处于地平线下10°，估算出大气层高度为52000步，后来开普勒指出这个计算结果不对，但物理思想是可贵的，阿尔加桑《光学》的拉丁文译本在十三世纪曾激励波兰数学家维特洛（Vitello ）去研究光学．折射定律的建立望远镜出现后，为了改善天文、航海与战争中这一必备的利器，需要不断改善已有的光学元件的制备和提高望远镜的倍数，这就不能没有正确的理论研究．开普勒在1604年发表了对维特洛光学论文的注释，1611年发表了《屈光学》，他认为折射角厂由两部分组成，一部分正比于入射角i ，另一部分正比于人射角的正割sect ．只有在小于30°时，托勒密的正比例定律才适用．在光近乎垂直入射时，i ：r ＝3：2，他还得出玻璃的折射角不会超过42°．根据光路的可逆性，他得出存在有全反射现象的结论．在这些工作的基础上，他求出了曲率相等的双凸透镜的焦距和平面透镜的焦距，并设计了他的望远镜． 荷兰数学家斯涅耳（ Willebroad Snel1， 1591－1626）在大约1621年发现了折射定律，如图，水中－点F 从空气中看好象在C 点，斯涅耳发现，对于任意人射角，===ri r AD i AD DF DCcsc csc sin sin 常量 这一定律是斯涅耳1626年去世后在他的遗稿中找到的，而第一个利用粒子（“网球”）模型推证这一定律使其具有现代形式的正是笛卡儿，他把余割之比换成了正弦之比．光的本性在自然界里，光是人们日常生活中最熟悉的一种现象，光能使世界上一切物体呈现出它们的形状和颜色我们赖以生存的氧气和食物的产生，也是以植物的光合作用为基础的。

为科学而科学——古希腊一．摘要：在人类历史上，希腊人第一次形成了独具特色的理性自然观，这正是科学精神最基本的因素。

古希腊科学在思想和方法方面已经接近近代科学的特征，它对人类文明的贡献，不在于给后人留下伟大的物质文明，而在于给人们提供了一种理性的思维方式和科学研究方法，这才是人类最宝贵的精神文化财富。

恩格斯曾说：“一个民族要站在科学技术的最高峰，就要一刻也不能离开理论思维”。

古希腊科学偏重理论思维，讲究思维方式的特点，决定了它必然具有巨大的发展潜力。

二．古希腊在科学技术上的贡献有以下几个方面：1．天文学早期希腊科学最伟大的成就在于天文学。

在公元4世纪末以前，天文学是唯一运用了数学方法，并通过这种数学方法取得了很大成功的科学。

促使古希腊人研究天文现象的一个重要原因是调整历法的需要。

在公元前432年时，雅典的默冬已经相当准确地计算出19年周期中需要加进的闰月数，尽管他的同胞们并没有使用他的计算结果来改进他们的民用历法。

而且大概就在同时，希腊人也肯定认识到了天文学上另一个重要事实，就是如果以二分二至来确定，四季的长度是不等的。

公元前2世纪的天文学纸草纸书《欧多克斯书》把四季长度的明确估算归功于与默冬同时代的欧克泰蒙。

另外，毕达哥拉斯学派关于天体和整个宇宙都是球形的，均匀地按圆周运动的设想一直主宰着天文学，甚至还主宰了哥白尼的思想，这些早先的大胆设想给天文学的数学和几何模型提供了一个基础。

毕达哥拉斯学派从他们所喜爱的数字和几何图形出发，认为天体有10个，且都是球形的，绕中心“火”转动，整个宇宙是和谐的，天体运动服从数学法则。

而柏拉图创办的学校里的学生欧多克拉斯依据对天体的观察，建立了一个同心球几何模型，第一次把几何同天文学结合起来。

他的宇宙模型是以地球为中心的，日月和五大行星和及恒星分别附在一些透明的同心球壳层围绕地球匀速旋转，行星的运动由四个大小不等的同心球的复合运动所致，而整个宇宙中的同心球共有27个，继承其工作的亚里士多德更把同心球的数量增加到55个，他更进一步指出，地球处于宇宙中心，且固定不动，其他天体绕地球做匀速圆周运动。

亚里士多德(Aristotle, 公元前384-前322），古希腊最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。

他与他的老师柏拉图以及柏拉图的老师苏格拉底三人并称为古希腊三大哲学家。

柏拉图推崇理念，而亚里士多德则极为重视经验。

对此学术思想分歧，他说出了著名的“吾爱吾师，吾更爱真理”之言。

亚里士多德是古代知识的集大成者。

他对当时的许多学科都加以研究，进行分类和总结，创立了逻辑学、物理学、植物学和动物学的科学体系。

亚里士多德的生平著作加起来几乎就成了一部希腊人知识的百科全书，被认为是在那个时代里最后一个精通所有学科和既有智慧的人。

亚里士多德创造了物理学一词，它来自希腊语，意为自然。

他写了世界上第一本以物理学为名的书，书中总结了一些观察事实和经验。

虽然按照现代的观点，这些经验有很多是错误的，但这并不能抵销亚里士多德对于科学领域的重要贡献。

尤其是他的主要著作之一《物理学》被称为古代世界学术的百科全书，对其后近千年的历史都有很大的影响。

可以说，在牛顿经典力学体系的大厦没有造起来之前，整个西方世界的科学都以展开亚里士多德的物理学科来进行。

这个体系的天文学部分后来被中世纪天文学家托勒密发展成更为完整的地心说。

直至16世纪，哥白尼的日心说发表，逐渐取代了地心说；十六世纪末，伽利略修正了亚里士多德著作中“只有力才能使物体运动，物体越重，下落越快”的错误结论。

阿基米德(Archimedes, 公元前287-前212)，古希腊最富传奇色彩的哲学家、数学家、物理学家、发明家、工程师、天文学家。

在流体静力学，机械制造、天文学、几何学等诸方面取得了开创性成果。

阿基米德的物理学著作主要有《浮体》和《论平面平衡》。

《浮体》是流体静力学的第一部专著，阿基米德把数学推理成功地运用于分析浮体的平衡上，并用数学公式表示浮体平衡的规律，即现在的阿基米德定律。

阿基米德在《论平面平衡》一书中建立了静力学平衡的基础，因而有人称他为力学之父。

他提出了7个公设，然后靠直接的逻辑论证的方式推出15条定理。

古代西方国家科技成就古代西方国家科技成就 1了解古代西方国家主要科技成就2 明白古希腊在古代西方国家科技成就的重要地位3 明白古代西方国家对物理学做出的贡献教学重点古希腊的科技成就教学难点古希腊在世界科技发展中的地位上课内容第一节、古希腊时期的物理进展古希腊时期(公元前5世纪-公元30年)在希腊哲学的多种多样的形式中，差不多可以找到以后各种世界观的胚胎、胚芽。

——恩格斯泰勒斯(公元前7世纪)的天文观、德漠克利特的原子说都发展成古代科学的瑰宝。

古希腊与中国成为东西方两个交相辉映的中心。

1.埃拉多塞(公元前275-公元前195)用三尺长的竹竿测地球周长。

埃及的尼罗河旁有两个城市赛恩和亚历山大，由于已修路，联系比较便利。

在塞恩有一口很深的井，夏至那天，阳光会照到井底，而同时阳光在亚历山大对竹竿将有一个投影，由此我们可测出θ角，根据几何关系可知，?AOS=θ，OS=0A为地球半径，则:折算出的地球周长与当今的计算值相差仅几百公里。

2.阿基米德(公元前287-公元前212年):出生在古希腊的叙拉古。

1)铜镜烧船:地中海，罗马要灭亡叙拉古。

阿基米德让妇女用铜镜组成一面聚光镜烧战船上的帆，浸了油的绳与桅杆和帆都烧起来了。

1747年，法国科学家布韦为了验证这一情况，用360面镜子，拼成一个大凹镜，烧灼了70 米外的木堆。

2)杠杆定律:“给我一个支点，我可以撬动地球”。

3)数学上，得出了球体、圆柱体体积和表面积的计算公式。

第二节亚里士多德的物理学一、古代物理学的特点1.物理现象虽被发现和记录下来，但未形成系统的理论。

2.受神学的支配很强。

3.天才的臆测建立在笼统的直觉观察之中。

二、亚里士多德的物理学1.亚里士多德(公元前384-公元前322):马其顿国王私人医生的儿子，18岁进入柏拉图学院，约在公元前342 年，他成为亚力山大大帝的私人教师。

一生著作颇丰，在科学领域里起着奠基性的作用。

某些大科学家“比起亚里士多德不过是小学生。

中国古代物理学史100题一、选择题1.春秋时代，有几何光学，力学等研究成果在科学史上有名的着作是：（1）《墨经》（2）《礼记》（3）《禹贡》（4）《内经》答（1）2.春秋末年，记载了当时手工业的主要工种，是我国古代第一部工程技术方面的专着是：（1）《易经》（2）《诗经》（3）《尚书》（4）《考工记》答（4）3.春秋时记载了声音共振现象的着作是：（1）《管子》（2）《韩非子》（3）《庄子》4）《山海经》答（3）4.1954年，在长沙出土了我国最早的天平及砝码是什么朝代的？（1）周（2）战国（3）秦（4）汉答（2）5.世界上第一台测定地震方位的仪器叫“侯风地动仪”，它的发明者是：（1）张衡（2）马均（3）丁缓（4）刘安答（1）6.明朝时，以等比数列创立了十二平均律的科学家是：（1）徐光启（2）宋应星（3）朱载土育（4）沈括答（3）7.唐初，在《礼记注疏》中解释虹的形成原因的人是：（1）刘禹锡（2）一行（3）孙思邈（4）孙颖达答（4）8.我国关于透镜聚焦的最早记载是公元2世纪的：（1）《论衡》（2）《淮南方毕术》（3）《春秋纬》（4）《初学记》答（2）9.《汉书西域传》记载有公元3年观察到：（1）摩擦起电（2）磁石吸铁（3）尖端放电（4）光的折射答（3）10.西汉刘歆写的什么书记载了指南车？（1）《太平御览》（2）《西京杂记》（3）《博物志》（4）《后汉书》答（2）11.西汉墓出土的弩机装有带刻度瞄准用的什么东西，可提高射击确度，类似近代步枪标尺。

（1）望山（2）准尺（3）瞄镜（4）靶标答（1）12.我国什么时代已有玩器竹蜻蜓的记载，竹蜻蜓能飞起的原理与直升飞机相同。

（1）汉代（2）唐代（3）秦代（4）晋代答（4）13.北宋初年，杨亿记载了什么光学现象？（1）反射（2）天然晶体的色散（3）折射（4）衍射答（2）14.北宋时，谁在《萍州可谈》中第一次记载了指南针用于航海，比英国人纳肯早71年（1）朱或（2）梅文（3）曾公亮（4）张载答（1）15.明末，宋应星在《论气》中对什么物理现象作出合乎科学的解释？（1）气体流动（2）大气压（3）空气成份（4）声音的产生和传播答（4）16.我国最早有关毛发摩擦生电的记载，是西晋张华写的（1）《庄子》（2）《水经注》（3）《博物志》（4）《淮南子》答（3）17.反映我国古代声学成就的北京天坛内的回音壁、三音石、圜丘建于何时？（1）清代（2）明代（3）元代（4）宋代答（2）18.明代发明的用于水战的什么武器是两级火箭的雏型，它当时已有多级火箭的设想（1）火弹（2）神火飞鸦（3）飞筒（4）火龙出水答（4）19.宋代谁用浮船打捞沉落江中的铁牛？这是现代沉箱打涝技术的最早应用。

我国古代科学发展与西方的区别一、导言我国古代科学发展与西方的区别是一个备受关注的话题。

两者在科技、哲学、文化等方面存在一定的差异，这种差异不仅仅是因为历史、地理、政治等因素引起的，更是因为两种文明本身的内在特点。

本文将从多个角度探讨我国古代科学发展与西方的区别，以期能够全面、客观地展现两者的不同之处。

二、科学观念1. 我国古代科学观念的特点我国古代科学观念具有天人合一、阴阳调和、五行相生相克等特点。

在我国古代，人们认为自然界的万物都是相伴相生的，世界上的一切都是一体的，人与自然的关系被看作是一种共生共存的关系。

我国古代科学观念还注重阴阳平衡和五行协调，相信自然界的事物都是在阴阳相互作用和五行相生相克的基础上运转的。

2. 西方古代科学观念的特点相比之下，西方古代的科学观念更加强调理性思维、实证主义和逻辑推理。

西方人将自然界的运行看作是由一系列客观规律控制的，认为通过实验和观察可以揭示这些规律，并且通过逻辑推理和数学方法可以加以解释。

三、科学成就1. 我国古代科学成就我国古代在农业、医药、数学、天文学等领域都有卓越的成就。

我国古代农业方面发明了水利工程、耕作工具、植物栽培技术等，使得我国古代农业水平在世界上一直处于领先地位。

在医药领域，我国古代发明了针灸、草药等疗法，并且对药物的研究也取得了不少进展。

我国古代还在数学、天文学方面有着独特的成就，如出现了天文单位制度、编制了大量的星图和历法等。

2. 西方古代科学成就西方古代科学成就主要体现在数学、物理学、化学、生物学等领域。

希腊人在几何学上取得了杰出的成就，欧洲人在文艺复兴时期开始了现代科学的发展，牛顿和达尔文等科学家都为西方古代科学的发展做出了不可磨灭的贡献。

四、科学方法1. 我国古代科学方法我国古代的科学方法注重经验观察和归纳总结。

古时的我国科学家通过长期的观察和实践，积累了大量的经验，并在此基础上总结出了丰富的自然规律和技术经验。

2. 西方古代科学方法相比之下，西方古代的科学方法更加强调实验和理论推导。

古代希腊的科学和理性思维古代希腊，是西方文明的发源地。

在这个历史上富有灵性的国度里，除了哲学、神话、诗歌外，还涌现出了许多在科学和技术领域方面的杰出成就。

在这篇文章里，我们将探讨古希腊在科学和理性思维方面的成就。

一、古希腊的科学古希腊的科学涵盖了很多学科领域，包括天文学、数学、物理学、医学等等。

以下是一些著名的希腊科学家和他们的代表性成果：1.托勒密：托勒密是天文学的著名学者，他的代表性成果是提出地心说。

他认为，地球位于宇宙的中心，所有星球都绕地球旋转。

虽然托勒密的学说后来被哥白尼的日心说所取代，但他的天文学理论对于当时科学的发展起到了重要的推动作用。

2.毕达哥拉斯：毕达哥拉斯是一位数学家和哲学家。

他的代表性成果是毕达哥拉斯定理，即在直角三角形中，斜边的平方等于两腰的平方之和。

此外，毕达哥拉斯还在音乐学、几何学和天文学等领域作出了重要贡献。

3.阿基米德：阿基米德是一个多产的科学家和数学家，他的贡献包括发明杠杆、滑轮、螺旋机和水平仪等。

他在几何学方面提出了重要的定理和公式，在物理学领域则是对浮力和密度的研究作出了杰出的贡献。

4.希波克拉底：希波克拉底是一位伟大的医学家，他创立了现代医学的基础。

他的代表性成果是希波克拉底誓言，一个道德准则，现在还是全球医生行业的一项基本守则。

二、古希腊的理性思维古希腊的哲学家们讨论了一系列的问题，这些问题包括宇宙的本质、人类的存在、真理等等。

他们尝试用理性和逻辑的思维方式来处理这些复杂的问题。

哲学家苏格拉底、柏拉图和亚里士多德被认为是古希腊哲学思维的代表。

苏格拉底是一位著名的质疑者，并且是提问的大师。

他常常用反问的方式引导人们去思考问题，教授他们用逻辑的方式推断出结论。

柏拉图则注重哲学思考的内在结构，并创建了他著名的学派——柏拉图学派。

他的贡献包括对形式理论的研究和对永恒真理的追求。

亚里士多德则是一位逻辑学家和自然学家，他对事物的分类和形式概念的探究产生了深远的影响。