物理方法
物理学史
| 时期 | 关键人物与事件 | 科学意义与贡献 |
|---|---|---|
| 古代 | 亚里士多德（Aristotle）提出落体论；泰勒斯（Thalēs）发现琥珀吸物；我国古人发明司南及论述“顿牟掇芥” | 物理学的萌芽时期，初步探索自然现象及其背后的逻辑。 |
| 16-17 世纪 | 哥白尼（Copernicus）发表《天体运行论》（1543）；伽利略（Galileo）研究落体运动与理想斜面实验（1638） | 标志着现代意义物理学的正式诞生；确立了实验与逻辑推理相结合的研究方法。 |
| 开普勒（Kepler）发现行星运动三定律（1609-1619）；牛顿（Newton）发表《自然哲学的数学原理》（1687） | 建立了系统性的力学理论，实现了天体与地面物体运动规律的统一。 | |
| 惠更斯（Huygens）确定单摆周期公式（1656）；玻意耳（Boyle）发现气体定律（1662） | 推动了动力学和实验技术的发展，确立了波动学说基础。 | |
| 18 世纪 | 富兰克林（Franklin）捕获闪电（1752）；库仑（Coulomb）确定库仑定律（1785） | 电学进入定量研究阶段。 |
| 卡文迪什（Cavendish）测定引力常量 G（1798）；伦福德（Rumford）观察炮筒镗孔发热（1798） | 验证了万有引力定律；初步认识到热是运动的一种形式。 | |
| 19 世纪 | 托马斯·杨（Young）观察到双缝干涉（1801）；道尔顿（Dalton）提出原子论（1808） | 证实了光的波动性；建立了近代物质微观模型基础。 |
| 奥斯特（Oersted）发现电流磁效应（1820）；法拉第（Faraday）发现电磁感应（1831） | 揭示了电与磁的内在联系，引领人类进入电气时代。 | |
| 焦耳（Joule）、迈尔（Mayer）等确立能量守恒定律（1840s）；麦克斯韦（Maxwell）建立电磁场理论（1860s） | 物理学史上的第二次及第三次大综合。 | |
| 赫兹（Hertz）证实电磁波（1888）；汤姆孙（J.J. Thomson）发现电子（1897） | 证实了电磁场理论；打破了原子不可分的观念。 | |
| 20 世纪 至今 | 普朗克（Planck）提出能量子假设（1900）；爱因斯坦（Einstein）创立相对论并解释光电效应（1905） | 开创了量子论和相对论，奠定了现代物理学的基础。 |
| 卢瑟福（Rutherford）提出核式结构模型（1911）；玻尔（Bohr）建立能级模型（1913） | 深化了对原子结构的认识。 | |
| 康普顿（Compton）发现康普顿效应（1923）；德布罗意（de Broglie）提出物质波（1924） | 确认了微观粒子的波粒二象性。 | |
| 薛定谔、海森伯等建立量子力学（1920s）；查德威克（Chadwick）发现中子（1932） | 完整描述了微观粒子的运动规律；探明了原子核的组成。 | |
| 哈恩、迈特纳发现核裂变（1938）；盖尔曼（Gell-Mann）提出夸克模型（1964） | 开启了原子能利用时代；认识了更深层次的强子结构。 | |
| 实验直接探测到引力波（2016）；拍摄首张黑洞照片（2019） | 验证了广义相对论的最后预言，深化了对宇宙演化的理解。 |
长度测量
刻度尺
游标卡尺
螺旋测微器
打点计时器
基本方法
量纲分析
在下表中，量纲由以下国际单位制（SI）基本物理量的符号表示：
- M：质量（Mass）。
- L：长度（Length）。
- T：时间（Time）。
- I：电流（Electric Current）。
- \Theta：热力学温度（Thermodynamic Temperature）。
- N：物质的量（Amount of Substance）。
| 国际标准单位 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 一、力学 | ||||
| 时间 | t | 秒（\text{s}） | 分钟（\text{min}），小时（\text{h}） | T |
| 长度 | x | 米（\text{m}） | L | |
| 质量 | m | 千克（\text{kg}） | 吨（\text{t}） | M |
| 速度 | v | 米/秒（\text{m/s}） | 千米/小时（\text{km/h}） | L T^{-1} |
| 加速度 | a | 米/秒²（\text{m/s}^2） | L T^{-2} | |
| 力 | F | 牛顿（\text{N}） | M L T^{-2} | |
| 密度 | \rho | 千克/立方米（\text{kg/m}^3） | 克/立方厘米（\text{g/cm}^3） | M L^{-3} |
| 压强 | P | 帕斯卡（\text{Pa}） | 标准大气压（\text{atm}） 毫米汞柱（\text{mmHg}） | M L^{-1} T^{-2} |
| 功 | W | 焦耳（\text{J}） | 千瓦时（\text{kW}\cdot\text{h}） 电子伏特（\text{eV}） | M L^2 T^{-2} |
| 能量 | E | 焦耳（\text{J}） | 千瓦时（\text{kW}\cdot\text{h}） 电子伏特（\text{eV}） | M L^2 T^{-2} |
| 功率 | P | 瓦特（\text{W}） | 马力（\text{hp}） | M L^2 T^{-3} |
| 动量 | p | 千克·米/秒（\text{kg}\cdot\text{m/s}） | M L T^{-1} | |
| 冲量 | I | 牛顿·秒（\text{N}\cdot\text{s}） | M L T^{-1} | |
| 角速度 | \omega | 弧度/秒（\text{rad/s}） | T^{-1} | |
| 周期 | T | 秒（\text{s}） | T | |
| 频率 | f | 赫兹（\text{Hz}） | T^{-1} | |
| 万有引力常量 | G | \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2 | M^{-1} L^3 T^{-2} | |
| 波长 | \lambda | 米（\text{m}） | 埃（\text{Å}） | L |
| 二、电磁学 | ||||
| 电荷量 | q | 库仑（\text{C}） | I T | |
| 电流 | I | 安培（\text{A}） | I | |
| 电压 | U | 伏特（\text{V}） | M L^2 T^{-3} I^{-1} | |
| 电动势 | E | 伏特（\text{V}） | M L^2 T^{-3} I^{-1} | |
| 电场强度 | E | \text{N/C} 或 \text{V/m} | M L T^{-3} I^{-1} | |
| 电阻 | R | 欧姆（\Omega） | M L^2 T^{-3} I^{-2} | |
| 电阻率 | \rho | 欧姆·米（\Omega\cdot\text{m}） | M L^3 T^{-3} I^{-2} | |
| 电功 | W | 焦耳（\text{J}） | 千瓦时（\text{kW}\cdot\text{h}） | M L^2 T^{-2} |
| 电功率 | P | 瓦特（\text{W}） | M L^2 T^{-3} | |
| 电容 | C | 法拉（\text{F}） | M^{-1} L^{-2} T^4 I^2 | |
| 磁感应强度 | B | 特斯拉（\text{T}） | 高斯（\text{G}） | M T^{-2} I^{-1} |
| 磁通量 | \Phi | 韦伯（\text{Wb}） | M L^2 T^{-2} I^{-1} | |
| 静电力常量 | k | \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2 | M L^3 T^{-4} I^{-2} | |
| 三、其他 | ||||
| 热力学温度 | T | 开尔文（\text{K}） | 摄氏度（^{\circ}\text{C}） | \Theta |
| 热量 | Q | 焦耳（\text{J}） | 卡路里（\text{cal}） | M L^2 T^{-2} |
| 内能 | U | 焦耳（\text{J}） | M L^2 T^{-2} | |
| 比热容 | c | \text{J/(kg}\cdot\text{K)} | L^2 T^{-2} \Theta^{-1} | |
| 物质的量 | n | 摩尔（\text{mol}） | N | |
| 摩尔质量 | M | 千克/摩尔（\text{kg/mol}） | 克/摩尔（\text{g/mol}） | M N^{-1} |
| 阿伏伽德罗常量 | N_A | 每摩尔（\text{mol}^{-1}） | N^{-1} | |
| 普朗克常量 | h | 焦耳·秒（\text{J}\cdot\text{s}） | M L^2 T^{-1} | |
| 光子能量 | E | 焦耳（\text{J}） | 电子伏特（\text{eV}） | M L^2 T^{-2} |
| 逸出功 | W_0 | 焦耳（\text{J}） | 电子伏特（\text{eV}） | M L^2 T^{-2} |