物理學的發展史
  • 物理(physics)源於希臘文「自然」稱為自然哲學

  • 公元前420年:德莫克利特(Democritus)提出「原子論」,一切物質均由無限多個不可分割、看不見的原子所組成(只分水、火、土、氣四種)

  • 公元前300年:槓桿、輪軸、天文學。(代表人物:阿基米德)

  • 羅馬滅亡後:人類在物理學,乃至整個科學進入一個停滯期,基督教的神學主宰一切,是,「科學黑暗期」。

  • 文藝復興時:科學才從神學禁錮中解放出來。

  • 1543年:哥白尼(波蘭人,1473年-1543年)對神學提出質疑,發表天體運行,說明天體運行是以太陽為中心。

  • 1609年-1618年:克卜勒歸納出行星運動三定律

  • 1632年:伽利略發表兩學派的對話,推翻地球中心說。

  • 十九世紀:古典物理學發展已很完整。

古典物理學

  1. 力學:1687年-牛頓集力學理論之大成。

  2. 光學:公元前約一世紀-光反射。
    17世紀-光折射。
    1611年-克卜勒發現全反射。
    1615年-司乃耳(荷蘭人)發現折射定律。
    1675年-牛頓做光的色散實驗。
    1678年-海更士(荷蘭人)首創波動學說。
    1801年-楊格(英國人)發現光的干涉。
    1889年-赫茲(德國人)發射電磁波。

  3. 熱學:

  • 早期:鑽木取火。
    秦李冰父子利用岩石加熱再驟冷會裂開的技術開鑿都江堰。

  • 十七世紀:伽立略製造氣體溫度計。

  • 1662年:波以耳發現定溫時,定量氣體的壓力與體積成反比。

  • 十八世紀:攝氏及華氏溫標建立。

  • 1781年:查理發現氣體在定壓下體積會隨溫度改變。

  • 十九世紀:焦耳證明熱是能量的另一種形式。

  • 十九世紀:熱力學三大定律。

  • 十九世紀:氣體動力論。

  1. 電磁學:
  • 「電」源自希臘文「琥珀」(elektron)。

  • 17世紀:吉伯特(英國人)發現地磁。

  • 18世紀:靜電、靜磁、庫侖定律。

  • 1800年:伏打電池。

  • 1820年:厄司特發現電流產生磁。
    安培發現電流和磁場關係。

  • 1826年:歐姆發現歐姆定律。

  • 1830年:亨利(美國人)發現變動的電流和感應電壓之關係。

  • 1831年:法拉第(英國人) 發現電磁感應定律。

  • 1864年:馬克士威提出馬克士威方程式(Maxwell equation)

近代物理學(兩大基石:量子力學及相對論)

  • 「二十世紀」以後發展的物理稱為近代物理。

1900年卜朗克(德國人)提出量子論,經20多年發展成量子力學。

1905年愛因斯坦提出狹義相對論。

  • 近代物理以研究對象作為分類依據
    基本粒子物理(elementary particle physics)
    原子核物理(nuclear physics)
    原子分子物理(atomic and molecular physics)
    凝態物理(condensed matter physics)
    表面物理(surface physics)
    等離子體物理(plasma physics)

物理學的發展對人類生活的影響

  • 古典

力學:筷子、釘錘、板手、天平-利用槓桿、輪軸、滑輪、螺旋
等簡易機械。

鐘錶-利用擺振盪的等時性。
飛機-利用流體力學。

光學:鏡子、車燈-利用光反射。
放大鏡、照相機-利用光折射。
望遠鏡、顯微鏡、投影機、攝影機、電影放映機-綜合應用。

熱學:用火烤熟食物、用火來驅逐野獸。
冰箱、冷暖氣機、蒸汽機、內燃機-利用熱能與功相互轉換。
溫度計-利用熱脹冷縮。

電磁學:發電廠-利用電磁感應。
洗衣機、電扇-利用電能驅動馬達。
電燈、電鍋、電熨斗-利用電能轉換成熱能或光能。
收音機、電視、無線電話、微波爐-利用電磁波原理。

  • 近代物理學

雷射(Light Amplification by Stimulated Emission of Radation
簡稱LASER) 利用原子能態躍遷
核能發電-利用原子核物理
電晶體-利用半導體物理
超導體-待研究中