爱因斯坦对物理学的贡献.docVIP

物理学与人类文明结课论文 系别： 专业： 班级： 姓名： 学号： 爱因斯坦对物理学的贡献 关键字：光量子，原子能，时空，狭义相对论，广义相对伦。 引言 爱因斯坦是牛顿之后最伟大的科学家，同时又是一位具有深邃洞察力和独立批判精神的思想家，一个关心人类命运、具有强烈社会责任感的真正意义上的人。他的一生对人类来说是价值无量的,他在天文学, 物理学等方面都做出了巨大的贡献, 尤其是物理学方面,下面将看到爱因斯坦的一些物理学的主要贡献。 1爱因斯坦简介 爱因斯坦是德裔美国物理学（拥有瑞士国籍），思想家及哲学家，犹太人，现代物理学的开创者和奠基人，相对论——“质能关系”的提出者，“决定论量子力学诠释”的捍卫者（振动的粒子）——不掷骰子的上帝。 ，爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。 　 1900年底,德国物理学家普朗克(M. Planck)发现,如果认为原子吸收和发出电磁辐射时是一份一份的,不连续的,理论曲线就会与实验曲线符合。, 他提出量子说,认为原子吸收和发射辐射时,辐射能会以不连续的“量子”形态出现，每个量子的能量与它的频率成正比 　(1) 比例常数即所谓的普朗克常数。 。 :我最近做出了一个重要的发现,如果它是正确的,将能与牛顿的成就相比美。 ,这一发现实在太不可思议了,具有崇高学术声望的普朗克不得不谨慎行事。 ,他讲得十分保守,以至于一些听报告的人认为这次白来了一趟,普朗克教授什么也没有讲出来。 1901,普朗克的论文正式刊出,学术界以十分惊讶的心情,接受了这一不可思议但又与实验符合极好的新理论[1]。 1905(A. Einstein) ,把普朗克的量子说推广为光子说，并用此解释了光电效应。 ? 原来,普朗克虽然认为原子吸收和发射辐射时是一份一份的,但认为辐射在脱离原子时仍然是连续的。,辐射不仅在原子发射和吸收它时是一份一份的,不连续的,而且在脱离原子而独立存在时,也是一份一份,不连续的。 ,还是在传播过程中都是量子化的。 。 。,《物理年鉴》在同一年又在普朗克的支持下发表了爱因斯坦的另外3篇论文。7(间接证明了分子的存在)； 9月发表“论运动物体的电动力学”(即狭义相对论) ,从今天的观点看来,上述4篇论文差不多都是可以获得诺贝尔奖的。 190526岁的青年人开创了物理学的新纪元。1900年前后，在人们头脑中“以太”观念占统治地位，大家都认为光波(电磁波)是以太的弹性振动,麦克斯韦(J. CMaxwell)就是从以太的弹性理论导出他的著名的电磁方程组的。,地球相对于以太是否运动? 那时候哥白尼的日心说和牛顿的绝对时空观都已被普遍接受。,不应该相对于绝对空间静止。:以太相对于绝对空间静止,地球相对于以太(即相对于绝对空间)运动。(1728, 1810)支持这一观点。 ,精密的迈克尔逊(A. Michelson, 1881,1887)实验却没有测到这一运动。,法国人斐索(A. H. Fizeau, 1851)的流水实验表明:运动介质似乎会部分地带动以太,但又不全带动,即地球相对于以太似乎有一定程度的运动。。,而爱因斯坦主要注意的是斐索实验与光行差现象的矛盾。,大家都觉得以太理论出现了矛盾。(H. A. Lorentz, 1892)和斐兹杰惹(G·F·Fitzgerad, 1889, 1893)各自独立地注意到,如果假定刚尺在相对以太(绝对空间)运动的方向上会有如下的长度收缩(洛伦兹收缩) / (2) 则迈克尔逊实验将测不出地球相对以太的运动速度(他们认为这一速度“实际是存在的”, 只是测不出而已) ,这样,迈克尔逊实验与光行差现象的矛盾就可以消除。 v是刚尺相对以太的运动速度, c是光速,是刚尺静止时的长度, 则是刚尺相对以太运动时的长度。,从当时公认的伽利略变换 =x –vt (3) (3)不仅推不出(2)式,而且不能使麦克斯韦方程组在此变换下不变。 1904年给出了一个新的惯性系之间的变换关系 = ， =y ，=z ，= (4) 此关系可以使麦克斯韦电磁理论在坐标变换下不变,而且可以推出洛伦兹收缩的公式(2) 。(4)称为洛伦兹变换,此外, 在一些特殊的情况下,质量公式 m= (5) 和质能关系式 (6) 均已有人给出。,首先正确阐述相对论,认识到它是一个时空理论,并给出完整理论体系和上述全部结论的是爱因斯坦,而不是别人。 ,只有爱因斯坦在两个