物理實驗的重要性是重要性.doc

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1、物理實驗的重要性是重要性物理學(xué)一詞的英文physics，早先來源于希臘文Φυσιζ，意為自然規(guī)律，可延伸為自然及其發(fā)展規(guī)律，現(xiàn)在指研究物質(zhì)運動的最一般的規(guī)律及物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的科學(xué)。物理學(xué)是實驗科學(xué)，實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)。凡物理學(xué)的概念、規(guī)律及公式等都是以客觀實驗為基礎(chǔ)的，即物理理論絕不能脫離物理實驗結(jié)果的驗證。此處所指的實驗是近代科學(xué)實驗，是有目的地去嘗試實踐，是對自然的積極探索。科學(xué)家提出某些假設(shè)或預(yù)見，為對其進行證明籌劃適當(dāng)?shù)氖侄魏头椒?，根?jù)由此產(chǎn)生的現(xiàn)象來判斷原設(shè)計假設(shè)或預(yù)見的真與否即為科學(xué)實驗。從認識主體所起的作用來看，科學(xué)實

2、驗同被動的經(jīng)驗、單純的觀察之間有很大的不同。僅僅停留在觀察試驗上還不能稱為科學(xué)實驗和方法，還必須使觀察試驗和理論研究結(jié)合起來?？梢哉f科學(xué)實驗是人類文明發(fā)展的積極推動力之一。因此科學(xué)實驗的重要性是不言而喻的，其中物理實驗自然也雄居要位。下面通過兩個例子進行說明：(1)當(dāng)代最引人注目的諾貝爾獎金，宗旨是獎給有最重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的人。因此，獲得諾貝爾物理學(xué)獎金的成果均是物理學(xué)中劃時代的、里程碑級的重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明。從1901年第一次授獎至今已有近百年的歷史，有近150名獲獎?wù)?。其中因?qū)嶒炍锢韺W(xué)方面的偉大發(fā)現(xiàn)或發(fā)明而獲獎的占三分之二以上。如1

3、901年，首屆諾貝爾物理學(xué)獎金得主德國人倫琴(W.C.R?ntgen)，他因發(fā)現(xiàn)X射線而獲獎；1902年的得主是荷蘭人塞曼(P.Zeeman)，他在1894年發(fā)現(xiàn)光譜線在磁場中分裂的現(xiàn)象；1903年的得主是法國人貝可勒爾(H.A.Becquerel)和居里夫婦(P.Curie，M.S.Curie)，他們發(fā)現(xiàn)了天然放射性，由此成為了核物理學(xué)的奠基人。由此看出，這些實驗方面的發(fā)現(xiàn)已被公認為是物理學(xué)發(fā)展中的最偉大的成就?？梢妼嶒炍锢碓谖锢韺W(xué)發(fā)展中的地位是多么重要。(2)從物理規(guī)律的建立過程看實驗物理的重要性。1924年法國人德布羅意(D

4、eBroglie)在光波具有微粒性的啟發(fā)下，明確提出實物粒子具有波動性，即物質(zhì)波和粒子的締合概念，通常人們將它描述為波粒二重性或二象性。這是一個大膽而偉大的假設(shè)。物理偉人愛因斯坦(A.Einstein)對此給予充分的肯定，他稱這是照亮我們最難解開的物理學(xué)之謎的第一縷微弱的光。并提名德布羅意獲諾貝爾物理學(xué)獎金。要強調(diào)說明的是，理論上美妙的假設(shè)或推理，要最終成為被公認的物理規(guī)律，還必須有實驗結(jié)果的驗證。德布羅意本人當(dāng)時指出，可以通過電子在晶體上的衍射實驗來證明上述假設(shè)。果然，在1927年美國科學(xué)家戴維孫(C.J.Davisson)和革

5、末(L.H.Germer)用被電場加速的電子束打在鎳晶體上，從而得到衍射環(huán)紋照片，恰如光波在光柵上的衍射花樣。同時由加速電場計算出電子束動量對應(yīng)的物質(zhì)波長與在晶體光柵上衍射極大值對應(yīng)波長的關(guān)系，證實了德布羅意關(guān)于p、間的假設(shè)關(guān)系成立。最終使德布羅意的假設(shè)得到公認，他本人也獲得了1929年的諾貝爾物理學(xué)獎。這一歷史事實雄辯地說明了實驗結(jié)果在物理學(xué)概念的提出、理論規(guī)律的確立及被公認的過程中所占的重要地位和所起的關(guān)鍵作用。