史上最美的物理实验——牛顿的色散实验

<正>色散是一个古老的课题,早在13世纪,科学家就从白光中观察到了颜色的形成。1666年,牛顿从笛卡儿的棱镜实验得到启发,又借鉴于胡克和玻意耳的分光实验。他将分光实验的光屏距离扩展为6~7米,从而获得了展开的光谱。牛顿高明之处在于他意识到了不同颜色的光具有不同的折射性能,只有拉长距离才能分解开不同折射角的光线。牛顿将房间做成暗室,让适量的太阳光通过三棱镜,结果看到了由此产生的鲜艳而强烈的多种颜色。

史上最美的物理实验——电子双缝干涉实验

1905年爱因斯坦提出光子说,德布罗意根据对称性思考,认为实物粒子也应有波相随,即现在所说的"德布罗意波".杨氏双缝实验证实了光的波动性,那么,德布罗意波的最有说服力的证据也应来自实物粒子的双缝干涉.1961年约恩松创新地使用双缝实验来检验电子的物理行为(如图1),验证了电子也会发生干涉现象(如图2),实验证明了电子的波动效应.他利用长50μm、宽0.3μm、间距为1μm的狭缝,进行了电子的双缝实验。

史上最美的物理实验——伽利略的斜面实验

伽利略通过观察和推理,批驳了亚里士多德的物体下落速度与重量成正比的说法,提出猜想:落体运动是匀加速直线运动,物体的下落速度与时间成正比。在当时的实验条件下,速度难以直接测量,他通过推导,得到了距离与时间的平方成正比的结论。为了"冲淡重力",减缓下落运动,伽利略进行了著名的斜面实验。他在一块木板上刻出一条直槽,并垫上光滑的羊皮纸。

史上最美的物理实验——密立根油滴实验

1897年J·J·汤姆生通过对阴极射线的研究,发现了电子.对于阴极射线粒子比原子要小的判断,还需要给出更直接的证据,测定电子电荷的具体数值,就成为当务之急.图11909年密立根想到了用油滴测定电子电荷的方法,如图1所示,在两块水平放置的金属板间喷入油滴,油滴在被电离的空气中会获得一定电荷量,用显微镜观察它的运动.在极板间不加电压时。