第25課 現(xiàn)代科學革命
三、量子理論中的微觀世界
量子理論的提出,同樣是源于實驗和公式之間的不合。
教材p107本目內容的第一、二自然段,教材p108第一、二、三、四、五自然段介紹了量子理論的創(chuàng)立過程,請同學們閱讀。
量子理論的創(chuàng)始人是誰?德國科學家普朗克。
板書:1.普朗克
量子理論的創(chuàng)立過程是一個不斷懷疑和不斷假設的過程,普朗克于19xx年提出量子假說是“不得不”的結果。因為作為一位嚴謹?shù)目茖W家,其最基本的態(tài)度就必須是尊重事實,歷史上因為墨守成規(guī)和不尊重事實而失去重大發(fā)現(xiàn)的實例舉不勝舉。但是量子理論本身和物理學中早已流行了很久的思維方式相差甚遠,與一般人的常識更是有天壤之別,所以即便是在物理學界反應也十分冷淡。普朗克本人也曾經(jīng)出現(xiàn)過反復和動搖,并最終導致他沒有做出更加偉大的理論創(chuàng)新。這也反映了人類認識事物本質的反復性和曲折性。
量子理論的發(fā)展過程和相對論不同,相對論基本是愛因斯坦憑著一己之力創(chuàng)立的,而量子理論的發(fā)展則凝聚了很多科學家的聰明才智。教材還提到了哪些科學家的哪些貢獻呢?
愛因斯坦的光量子理論,玻爾的原子的量子理論。
板書:1.普朗克,愛因斯坦,玻爾
在人類對微觀世界的認識上,量子理論是一座里程碑,從當前的實踐來看,量子理論對人類物質生活的改變作用更大一些,請同學們看教材p108倒數(shù)第二、四自然段,這是量子理論的現(xiàn)實意義。
找學生閱讀教材p108倒數(shù)第四自然段:量子理論是20世紀最深刻、最有成就的科學理論之一,使人類對微觀世界的基本認識有了革命性的進步。
找學生閱讀教材p108倒數(shù)第二自然段:量子力學對化學、生物學、醫(yī)學、考古學、古生物學和地質學等科學領域都產(chǎn)生了重大影響,帶來了許多劃時代的技術創(chuàng)新,如半導體和激光器的發(fā)明等。這直接推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展,從根本上改變了人類的物質生活。
相對論和量子理論的出現(xiàn),掀起了物理學革命,構成了現(xiàn)代物理學的兩大支柱,并對其他學科產(chǎn)生了歷史性的影響。請看教材p108最后一個自然段,這是對相對論和量子理論的總體評價。
板書:2.相對論和量子理論的評價:
找學生閱讀教材p108最后一個自然段:量子理論和相對論一起,構成了現(xiàn)代物理學的基礎,彌補了經(jīng)典物理學的不足,描繪了一個嶄新的宏觀宇宙世界和微觀粒子世界,大大開闊了人們的視野,改變了人們看世界的角度和方式。它們不僅對物理科學本身,對自然科學,而且對整個人類的思維都產(chǎn)生了不可磨滅的影響。
量子理論和相對論突破了經(jīng)典物理學理論,對傳統(tǒng)科學的錯誤觀念和狹隘觀念也進行了否定,豐富了人類的知識寶庫;其探索和創(chuàng)新精神,也是人類認識世界、了解世界的歷程在曲折中前進的規(guī)律的生動說明。
小結:量子理論和相對論發(fā)展了經(jīng)典物理學,彌補了經(jīng)典物理學在宏觀宇宙世界和微觀的粒子世界面前的空缺,為人類描繪了一個嶄新的世界,對整個人類的思維都產(chǎn)生了不可磨滅的影響。但是理論的發(fā)展是無限的,人類的認識過程也是沒有止境的。
作業(yè):
閱讀下列材料:
19世紀末,物理學的研究一方面深入到物質內部的微觀世界,放射線和原子被發(fā)現(xiàn),另一方面擴展到整個宇宙。隨著光學等學科的深入發(fā)展,人們對在光速或接近光速運動狀態(tài)下的物質的研究,也超出了經(jīng)典物理學的范圍。物理學被稱為“晴空上漂浮著兩朵烏云”的兩個無法解釋的難題,其一就是以太的不存在。這使得經(jīng)典物理學賴以建立的絕對時空觀受到了嚴峻的挑戰(zhàn)。