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文
摘
要
高考模式改革，物理成为重中之重，但物理作为二选一必选科目，一直都是学生们学习的难点。不少同学都曾反应，物理难学，知识点难懂，面对物理概念总是不理解，面对物理题目无从下手。这些原因皆是因为同学们对物理的陌生感，下面就不妨了解了解在初高物理中占据一席之地的物理学十大著名经典实验吧~
No.1
托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验
杨氏的双缝干涉实验是经典的波动光学实验，玻尔和爱因斯坦试图以电子束代替光束来做双缝干涉实验，以此来讨论量子物理学中的基本原理。可是，由于技术的原因，当时它只是一个思想实验。
直到1961 年，约恩•孙制作出长为50mm、宽为0.3mm、缝间距为1mm 的双缝，并把一束电子加速到50keV，然后让它们通过双缝。当电子撞击荧光屏时显示了可见的图样，并可用照相机记录图样结果。电子双缝干涉实验的图样与光的双缝干涉实验结果的类似性给人们留下了深刻的印象，这是电子具有波动性的一个实证。
No.2
伽利略的自由落体实验
伽利略向科学巨人亚里斯多德的观点“物体越重，回到自然位置的倾向越大，因而在自由落体运动中，物体越重，下落越快；物体越轻，下落越慢”挑战。伽利略设想了一个理想实验：让一重物体和一轻物体束缚在一起同时下落。
按照亚里斯多德的观点，这一理想实验将会得到两个结论。首先，由于这一联结，重物受到轻物的牵连与阻碍，下落速度将会减慢，下落时间将会延长；其次，也由于这一联结，联结体的重量之和大于原重物体；因而下落时间会更短。显然这是两个截然相反的结论。
No.3
罗伯特·密立根的油滴试验
1909 年美国科学家罗伯特·密立根开始测量电流的电荷。他用一个香水瓶的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴，小盒子的顶部和底部分别放有一个通正电的电极和一个通负电的电极。当小油滴通过空气时，就带了一些静电，它们下落的速度可以通过改变电极的电压来控制。
当去掉电场时，测量油滴在重力作用下的速度可以得出油滴半径；加上电场后，可测出油滴在重力和电场力共同作用下的速度，并由此测出油滴得到或失去电荷后的速度变化。这样，他可以一次连续几个小时测量油滴的速度变化，即使工作因故被打断，被电场平衡住的油滴经过一个多小时也不会跑多远。
经过反复试验，密立根得出结论：电荷的值是某个固定的常量，最小单位就是单个电子的带电量。
No.4
牛顿的棱镜分解太阳光
1665—1667年间，牛顿把一块三棱镜放在阳光下，透过三棱镜，光在墙上被分解为不同颜色，后来我们将其称作光谱。在他的手里首次使三棱镜变成了光谱仪，真正揭示了颜色起源的本质。
牛顿《光学》著作于1704 年问世，其中第一节专门描述了关于颜色起源的棱镜分光实验和讨论，肯定了白光由七种颜色组成。牛顿指出，“光带被染成这样的彩条：紫色、蓝色、青色、绿色、黄色、橙色、红色，还有所有的中间颜色，连续变化，顺序连接”。正是这些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光，如果你深入地看看，会发现白光是非常美丽的。
No.5
托马斯·杨的光干涉试验
为了证明光是波动的，英国物理学家托马斯•杨在论文中把“干涉”一词引入光学领域，提出光的“干涉原理”，即“同一光源的部分光线当从不同的渠道，恰好由同一个方向或者大致相同的方向进人眼睛时，光程差是固定长度的整数倍时最亮，相干涉的两个部分处于均衡状态时最暗，这个长度因颜色而异”。
杨氏对此进行了实验，他在百叶窗上开了一个小洞，然后用厚纸片盖住，再在纸片上戳一个很小的洞。让光线透过，并用一面镜子反射透过的光线。然后他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束，结果看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。这就是著名的“杨氏干涉实验”。
No.6
卡文迪许扭矩实验
牛顿的万有引力理论指出：两个物体之间的吸引力与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。但是万有引力到底多大？
英国科学家亨利·卡文迪什决定要找到一个计算方法。他把两头带有金属球的6 英尺长的木棒用金属线悬吊起来。再用两个350 磅重的皮球分别放在两个悬挂着的金属球足够近的地方，以吸引金属球转动，从而使金属线扭动，然后用自制的仪器测量出微小的转动。测量结果惊人的准确，他测出了万有引力的引力常数G。
No.7
埃拉托色尼测量地球圆周
埃拉托色尼，最为著名的成就是测定地球的大小，其方法完全是几何学的。假定地球是一个球体，那么同一个时间在地球上不同的地方，太阳线与地平面的夹角是不一样的。只要测出这个夹角的差以及两地之间的距离，地球周长就可以计算出来。
阿斯旺夏至的中午，阳光悬在头顶，物体没有影子，光线可以直射到井底，表明这时的太阳正好垂直阿斯旺的地面。埃拉托色尼利用这一点，测出阿斯旺到亚历山大城的距离，又测出夏至正中午时亚历山大城垂直杆的杆长和影长，发现太阳光线有稍稍偏离，与垂直方向大约成7°角。剩下的就是几何问题了。
假设地球是球状，那么它的圆周应是360。如果两座城市成7°角（7/360 的圆周），就是当时5000个希腊运动场的距离，因此地球圆周应该是25万个希腊运动场，约合4万千米。今天我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在5％以内，即与实际只差100多千米。
No.8
伽利略的加速度试验
由于受测量条件的限制，伽利略无法用直接测量运动速度的方法来寻找自由落体的运动规律。因此他设想用斜面来“冲淡”重力，“放慢”运动，而且把速度的测量转化为对路程和时间的测量，并把自由落体运动看成为倾角为90°的斜面运动的特例。
在这一思想的指导下，他做了一个6 米多长，3 米多宽的光滑直木板槽，再把这个木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面滚下，然后测量铜球每次滚下的时间和距离的关系，并研究它们之间的数学关系。
亚里斯多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的：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例：两倍的时间里，铜球滚动4 倍的距离。
No.9
卢瑟福散射与原子的有核模型
1911年，卢瑟福在曼彻斯特大学做放射能实验时，原子在人们的印象中就好像是“葡萄干布丁”，即大量正电荷聚集的糊状物质，中间包含着电子微粒，但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的a 射线微粒时有少量被弹回，这使他们非常吃惊。
通过计算证明，只有假设正电球集中了原子的绝大部分质量，并且它的直径比原子直径小得多时，才能正确解释这个不可想象的实验结果。为此卢瑟福提出了原子的有核模型：原子并不是一团糊状物质，大部分物质集中在一个中心的小核上，称之为核子，电子在它周围环绕。
No.10
米歇尔·傅科钟摆试验
1851年，法国著名物理学家傅科为验证地球自转，当众做了一个实验，用一根长达67m的钢丝吊着一个重28kg的摆锤（摆锤直径0.30m)，摆锤的头上带有钢笔，可观测记录它的摆动轨迹。傅科的演示说明地球是在围绕地轴旋转。在巴黎的纬度上，钟摆的轨迹是顺时针方向，30小时一周期；在南半球，钟摆应是逆时针转动；而在赤道上将不会转动；在南极，转动周期是24小时。
