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阿基米德 |
阿基米德(公元前287年—公元前212年),古希腊物理学家,是静态力学和流体静力学的奠基人,享有“力学之父”的美称。阿基米德确立了静力学和流体静力学的基本原理,证明了物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重量——阿基米德原理。 “给我一个支点,我就能撬起整个地球。”阿基米德还发现杠杆原理:要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等,即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。 |
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艾萨克·牛顿 |
艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,毕业于剑桥大学。 牛顿在发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律。 在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。 |
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安德烈·玛丽·安培 |
安德烈·玛丽·安培(1775~1836年)法国物理学家。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”,并将电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中,这本书成为电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献,电流的单位“安培”以他的姓氏命名。 奥斯特发表关于电流磁效应的论文后,安培深入研究,在两周后提出安培定则,并发现电流的相互作用规律,提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引,电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。 安培总结了电流元之间的作用规律——安培定律,提出分子电流假说。他还创制出第一个螺线管,并在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。麦克斯韦称赞安培是“电学中的牛顿”。 |
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菲涅耳 |
菲涅耳(1788—1827)法国土木工程兼物理学家,毕业于巴黎工艺学院。菲涅耳以惠更斯原理和干涉原理为基础,用新的定量形式建立了惠更斯-菲涅耳原理,他的实验具有很强的直观性、明锐性。 菲涅耳与阿拉戈一起研究了偏振光的干涉,肯定了光是横波,他发现了圆偏振光和椭圆偏振光,用波动说解释了偏振面的旋转,推出了反射定律和折射定律的定量规律,即菲涅耳公式,解释了E.-L.马吕斯的反射光偏振现象和双折射现象,从而建立了晶体光学的基础。菲涅耳的研究成果,标志着光学进入了一个新时期―弹性以太光学的时期,为此他被人们称为“物理光学的缔造者”。 |
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傅科 |
傅科(1819年9月18日—1868年2月11日) 法国物理学家。傅科最著名的发明是显示地球自转的傅科摆。他根据地球自转的理论,提出除地球赤道以外的其他地方,单摆的振动面会发生旋转的现象,并进行了著名的傅科摆实验。 1850年傅科采用旋转镜法,测定了光速在空气中比在水中大,并在1862年准确地测定出空气中的光速。1855年傅科发现了放在强磁场中的运动圆盘因电磁感应产生涡电流。同时,他还设计了光度计,创制了偏振仪器(傅科棱镜),设计了反射式望远镜的椭球面镜,创制了定日镜的跟踪装置等等。 |
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伽利略·伽利雷 |
伽利略·伽利雷(1564年2月15日-1642年1月8日),意大利物理学家,毕业于比萨大学。伽利略是第一个把实验引进力学的科学家,他曾非正式地提出过惯性定律和外力作用下物体的运动规律,为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。 伽利略对运动基本概念,包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律,包括摆的等时性定律、合力定律、抛射体运动规律,并确立了伽利略相对性原理:力学规律在所有惯性坐标系中是等价的,力学过程对于静止的惯性系和运动的惯性系是完全相同的。伽利略被誉为“现代物理学之父”。同时,最早的温度计是由伽利略于1593年发明的。 |
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克里斯蒂安·惠更斯 |
克里斯蒂安·惠更斯(1629年04月14日-1695年07月08日)荷兰物理学家,毕业于布雷达学院。他建立了向心力定律,提出动量守恒原理,并改进了计时器。 惠更斯在《光论》一书中阐述了光波动原理,即惠更斯原理。在此原理基础上,他推导出了光的反射和折射定律,圆满的解释了光速在光密介质中减小的原因,解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象。 惠更斯还详尽地研究了完全弹性碰撞问题(当时叫“对心碰撞”),纠正了笛卡儿不考虑动量方向性的错误,并首次提出完全弹性碰撞前后的守恒。他还提出了离心力定理,研究了圆周运动、摆、物体系转动时的离心力以及泥球和地球转动时变扁等问题,是近代自然科学的一位重要开拓者。 |
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勒内·笛卡尔 |
勒内·笛卡尔(1596年3月31日—1650年2月11日)法国著名物理学家,毕业于普瓦提·埃大学。对现代数学的发展做出了重要的贡献,因将几何坐标体系公式化而被认为是“解析几何之父”。 笛卡尔在《屈光学》中首次对光的折射定律提出了理论论证。他还用光的折射定律解释彩虹现象,并且通过元素微粒的旋转速度来分析颜色。力学上笛卡尔发现了动量守恒原理,发展了伽利略运动相对性的理论,强调了惯性运动的直线性。 |
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罗伯特·胡克 |
罗伯特·胡克(1635年7月18日-1703年3月3日),英国博物学家。在物理学研究方面,他提出了描述材料弹性的基本定律——胡克定律,且提出了万有引力的平方反比关系。在机械制造方面,他设计制造了真空泵、显微镜和望远镜,并将显微镜观察所得写成《显微术》一书,细胞一词即由他命名。 1672年胡克提出了光波是横波的概念,并在光学研究中进行了大量的实验,制作或发明了显微镜、望远镜等多种光学仪器。胡克还发现了螺旋弹簧的振动周期的等时性。 1674年他根据修正的惯性原理,从行星受力平衡观点出发,提出了行星运动的理论,在1679年给牛顿的信中正式提出了引力与距离平方成反比的观点。 胡克因其兴趣广泛、贡献重要,而被某些科学史家称为“伦敦的莱奥纳多(达芬奇)”。 |
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迈克尔·法拉第 |
迈克尔·法拉第 (1791年9月22日—1867年8月25日)英国物理学家.1831年,他作出了关于电力场的关键性突破,永远改变了人类文明。 1831年,法拉第首次发现电磁感应现象,并进而得到产生交流电的方法。他提出电磁力不仅存在于导体中,更延伸入导体附近的空间里。法拉第也提出了电磁线的概念:由带电体或者是磁铁的其中一极中放射出,射向另一电性的带电体或是磁性异极的物体,这个概念帮助世人能够将抽象的电磁场具象化。 法拉第还创造出的第一个发电机——圆盘发电机。1845年他发现了法拉第效应。在对静电的研究中,法拉第发现在带电导体上的电荷仅依附于导体表面,且这些表面上的电荷对于导体内部没有任何影响,即遮蔽效应,并被应用于法拉第笼上。由于他在电磁学方面做出了伟大贡献,被称为“电学之父”和“交流电之父”。 |
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尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺 |
尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺(1796年6月1日—1832年8月24日)法国青年工程师、热力学的创始人之一,毕业于巴黎理工科大学。他出色地、创造性地用“理想实验”的思维方法,提出了最简单,但有重要理论意义的热机循环——卡诺循环,并假定该循环在准静态条件下是可逆的,与工质无关,创造了一部理想的热机——卡诺热机。 “卡诺热机”是一切工作于相同高温热源和低温热源之间的热机中效率最高的热机,是一种理想热机;“卡诺循环”是一种可逆循环,按照现代的术语来说,是熵保持不变的循环。“卡诺原理”是说:“热动力与用来产生它的工作物质无关,它的量唯一地由在它们之间产生效力的物体(热源)的温度来确定,最后还与热质的输运量有关”。 |
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乔治·西蒙·欧姆 |
乔治·西蒙·欧姆(1787年3月16日 --1854年7月6日)德国物理学家,毕业于埃尔朗根大学。1826年,欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系,即著名的欧姆定律,他还证明了导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积和传导系数成反比,以及在稳定电流的情况下,电荷不仅在导体的表面上,而且在导体的整个截面上运动。 欧姆独创地运用库仑的方法制造了电流扭力秤,用来测量电流强度,引入和定义了电动势、电流强度和电阻的精确概念。欧姆定律及其公式的发现,给电学的计算,带来了很大的方便。人们为纪念他,将电阻的单位定为欧姆。 |
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斯托克斯 |
斯托克斯(1819年8月13日—1903年2月1日)英国数学家、力学家,毕业于布里斯托尔学院。 1845年斯托克斯从改用连续系统的力学模型和牛顿关于粘性流体的物理规律出发,给出了粘性流体运动的基本方程组,这组方程后称“纳维——斯托克斯方程”,它是流体力学中最基本的方程组。1851年,斯托克斯提出球体在粘性流体中作较慢运动时受到的阻力的计算公式,指明阻力与流速和粘滞系数成比例,这是关于阻力的“斯托斯公式”。斯托克斯还发现流体表面波的非线性特征,其波速依赖于波幅,并首次用摄动方法处理了非线性波问题。 斯托克斯对弹性力学也有研究,他指出各向同性弹性体中存在两种基本抗力,即体积压缩的抗力和对剪切的抗力,明确引入压缩刚度的剪切刚度,证明弹性纵波是无旋容胀波,弹性横波是等容畸变波。 |
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约瑟夫·冯·夫琅和费 |
约瑟夫·冯·夫琅和费(1787-1826)德国物理学家,毕业于本讷迪克特伯伊昂修道院光学学院。1814年,夫琅和费发明了分光仪,在太阳光的光谱中,他发现了574条黑线,这些线被称作夫琅和费线。1821年,夫琅和费发表了平行光通过单缝衍射的研究结果,做了光谱分辨率的实验,第一个定量地研究了衍射光栅,用其测量了光的波长,之后又给出了光栅方程。 夫琅和费曾自己设计制造了许多光学仪器,如消色差透镜、大型折射望远镜、衍射光栅等,他集工艺家和理论家的才干于一身,把理论与丰富的实践经验结合起来,对光学和光谱学作出了重要贡献,被被认为是光谱学的奠基者之一。 |
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詹姆斯·普雷斯科特·焦耳 |
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(1818年12月24日-1889年10月11日),英国物理学家,皇家学会曾授予他最高荣誉的科普利奖章(Copley Medal)。 焦耳在研究热的本质时,发现了热和功之间的转换关系,并由此得到了能量守恒定律,最终发展出热力学第一定律。他和开尔文合作发展了温度的绝对尺度,并发现气体自由膨胀时温度下降的现象,即焦耳——汤姆孙效应。他还观测过磁致伸缩效应,发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系,即焦耳定律。后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。 |