日本两位学者在全美数学学屋内做了一份调查,请她们提名有史以来最出众的十大化学实验,结果刊载在了德国《物理世界》杂志上。这种实验用最简单的仪器和设备,发觉了最根本、最单纯的科学概念十大经典物理实验,如同是一座座历史壮歌一样十大经典物理实验,扫开人们长久的困扰和含混,开辟了对自然界的崭新认识。
埃拉托色尼检测月球圆周
在公元前3世纪,埃拉托色尼借助不同地点太阳光的影长不同,检测了月球圆周。其检测偏差仅仅在5%以内。
伽利略的自由落体实验
在16世纪末,人人都觉得重量大的物体比重量小的物体下落快,由于亚里士多德是如此说的。伽利略从斜塔上同时扔下一轻一重两个物体,让你们看见两个物体同时落地。他向世人展示了尊重科学的可贵精神。
伽利略的加速度实验
伽利略让铜球从一个6米多长倾斜的光滑木板槽顶端沿斜面滑下,检测铜球每次下降的时间和距离,研究它们之间的关系。亚里士多德曾预言滚动球的速率是不变的:铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平方成比列:两倍的时间里,铜球滚动4倍的距离。伽利略觉得其缘由是存在重力加速度。
牛顿的棱镜分解太阳光实验
牛顿把一面三棱镜置于阳光下,透过三棱镜,光在墙壁分解为不同颜色,后来我们也称波谱。牛顿通过实验证明:正是这种红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫基础色有不同的色谱才产生了表面上颜色单一的蓝色光。
卡文迪许扭秤实验
牛顿发觉了万有引力,然而万有引力究竟多大?
18世纪末,法国科学家亨利·卡文迪许,把两头带有金属球的6公尺铁棒用金属线悬吊上去,再用另外两个小球去吸引金属球并使它转动,金属线发生摇动,之后用自制的仪器检测出微小的转动,进而检测出万有引力的大小。他通过扭秤测出了万有引力恒量,因而可以估算出月球的密度和质量。
托马斯·杨的光干涉实验
牛顿曾觉得光是由微粒组成的。1800年美国大夫、物理学家托马斯·杨向这个观点挑战。他巧妙地将一束光分成两束,因而见到了相交的光线和阴影。这说明两束光线可以像波一样相互干涉,光具有波动性。这个实验为一个世纪后量子学说的成立起到了至关重要的作用。
让·傅科钟摆实验
1851年美国科学家傅科当街做了一个实验:用一根长220公尺的钢丝吊着一个重62磅的身上带有铁笔的铁块悬挂在房顶下,观测记录它的摆动轨迹。周围听众发觉钟摆每次摆动就会稍微偏离原轨迹并发生旋转。傅科钟摆实验说明月球是在围绕地轴旋转。
罗伯特·密立根的油滴实验
1909年英国科学家罗伯特·密立根,用一个香射手的喷嘴向一个透明的小袋子里喷油滴。小袋子的底部和顶部分别放有一个通正电和通负电的电池。当小油滴通过空气时,就带有了一些静电,她们下落的速率可以通过改变电池的电流来控制。通过反复试验,密立根得出推论:油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍。后来人们认识到该最小电荷值就是单个电子的带电量。
α粒子散射实验
卢瑟福从1909年起做了知名的α粒子散射实验。他用准直的α射线轰击长度为微米的金箔,发觉大多数散射角很小,约1/8000散射角小于90°,极某些的散射角等于180°。大多数α粒子穿透金箔说明原子内有较大空间,但是电子质量很小;一小部份α粒子改变路径说明原子内部有一体积很小带正电的微粒;极少数的α粒子大跌说明原子中的微粒容积小但质量大。该实验推翻了汤姆生“枣糕模型”,完善了核弹结构模型。
托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验
牛顿和托马斯·杨对光的性质研究得出的推论都不完全正确。光既不是简单由微粒构成,也不是一种单纯的波。麦克斯·普朗克和艾伯特·爱因斯坦分别强调一种叫光子的东西发出光和吸收光。经过几六年发展的量子学说最终总结了两个矛盾的真理:光子和亚原子微粒是同时具有两种性质的微粒。科学家们用电子流取代光束,整修了托马斯·杨的双缝演示。按照量子热学,电粒子流被分为两股,被分得更小的粒子流形成波的效应,形成像托马斯·杨的双缝演示中出现的加强光和阴影。这说明微粒也有波的效应。