Bài thuyết trình Lịch sử Vật lý thời kỳ thịnh vượng của chủ nghĩa tư bản (CNTB) gồm các nội dung chính như: Hoàn cảnh lịch sử, cơ học nửa đầu thế kỉ XIX, bước phát triển mới của quang học sóng, những bước đầu của điện động lực,...
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ KHOA VẬT LÝ Học phần: Lịch sử Vật lý Giảng viên hướng dẫn: Cô Lê Thị Cẩm Tú Nguyễn Thị Thúy Hoanh Nguyễn Thị Tốn Ngơ Thị Kiều Trang Trần Thị Huyền Trang Đoàn Thị Ngọc Triều CẤU TRÚC Hoàn cảnh lịch sử Cơ học nửa đầu kỉ XIX Thành tựu Bước phát triển quang học sóng Những bước đầu điện động lực Định luật bảo tồn chuyển hóa lượng Kết luận I- HỒN CẢNH LỊCH SỬ XÃ HỘI • Trong nửa đầu kỉ XIX Hà Lan, Anh, Pháp trở thành nước TBCN phát triển châu Âu • Chế độ phong kiến bị đánh đổ nhiều nước châu Âu I- HOÀN CẢNH LỊCH SỬ KINH TẾ Ở thời kì thịnh vượng CNTB kinh tế châu Âu phát triển mạnh đạt đến trình độ đại công nghiệp Nền sản xuất châu Âu chuyển nhanh từ công trường thủ công sang phương thức sản xuất máy Máy nước phát minh kỷ XVIII James Watt cải tiến trở thành máy phát động dùng phổ biến nhà máy I- HOÀN CẢNH LỊCH SỬ KINH TẾ Năm 1807 tàu thủy chạy nước xuất Mỹ chế tạo Robert Fulton, đưa 40 hành khách du ngoạn từ New York tới Albany I- HOÀN CẢNH LỊCH SỬ KINH TẾ Năm 1825, đường rây xe lửa (được thiết kế Goerge Stephenson) xây dựng Anh sau thời gian ngắn phát triển mạnh mẽ châu Âu châu Mĩ I- HOÀN CẢNH LỊCH SỬ KINH TẾ Các ngành luyện kim, mỏ, hóa chất, chế biến kim loại phát triển mạnh Sau phát minh dòng điện, điện áp dụng kĩ thuật làm nảy sinh ngành điện kỹ thuật Sau phát minh Ơcxtet mối quan hệ dòng điện từ trường - tác dụng điện từ dòng điện làm phát sinh ngành điện báo I- HOÀN CẢNH LỊCH SỬ KHOA HỌC – GIÁO DỤC Giai cấp tư sản hiểu rõ vai trò khoa học sản xuất tích cực thúc đẩy phát triển khoa học giáo dục nhiều biện pháp tổ chức tài khoa học – giáo dục châu Âu phát triển mạnh Cụ thể: Một mạng lưới trường kĩ thuật thành lập, đào tạo kĩ sư kĩ thuật viên Các loại hội khoa học – kĩ thuật phủ tài trợ để hoạt động I- HOÀN CẢNH LỊCH SỬ KHOA HỌC – GIÁO DỤC Ở Anh thành lập “Viện Hoàng Gia” phổ biến tri thức khoa học vận dụng khoa học vào đời sống “Hội Anh quốc hỗ trợ tiến khoa học” nhằm tài trợ khuyến khích nghiên cứu khoa học tự nhiên Ở Pháp, “Viện Pháp quốc” thành lập, có nội quy tổ chức dân chủ hướng mạnh vào ngành khoa học toán – lí Ngành giáo dục tổ chức lại, nhà trường tách khỏi quyền lực giáo hội, môn khoa học tự nhiên kĩ thuật chiếm vị trí quan trọng chương trình IV- NHỮNG BƯỚC ĐẦU CỦA ĐIỆN ĐỘNG LỰC HỌC Cảm ứng điện từ tiếp tục phát triển điện động lực học 3.2 Sự phát triển điện động lực học Faraday tin thiên nhiên thống nhất: “Chúng ta nói sức mạnh nguyên nhân khác, phải coi tất chúng phụ thuộc qua lại lẫn có chất chung” Năm 1821, ông tạo động điện IV- NHỮNG BƯỚC ĐẦU CỦA ĐIỆN ĐỘNG LỰC HỌC Cảm ứng điện từ tiếp tục phát triển điện động lực học 3.2 Sự phát triển điện động lực học Hiện tượng cảm ứng điện Vônta IV- NHỮNG BƯỚC ĐẦU CỦA ĐIỆN ĐỘNG LỰC HỌC Cảm ứng điện từ tiếp tục phát triển điện động lực học 3.2 Sự phát triển điện động lực học Hiện tượng cảm ứng từ điện Lenxơ (1804 – 1865) nêu lên quy tắc chung (định luật Lenxơ), sau Nơman (1798 – 1895) xây dựng công thức xác định suất điện động cảm ứng dòng điện cảm ứng IV- NHỮNG BƯỚC ĐẦU CỦA ĐIỆN ĐỘNG LỰC HỌC Cảm ứng điện từ tiếp tục phát triển điện động lực học 3.2 Sự phát triển điện động lực học Quan điểm chất điện từ: +Theo lý thuyết Faraday cảm ứng trạng thái đặc biệt môi trường bao quanh vật tích điện, khiến cho phân tử mơi trường điện dương điện âm bị tách rời Sự phân cực phân tử lại gây phân cực phân tử lân cận, trạng thái phân cực truyền môi trường từ phân tử sang phân tử khác + Tương tác điện tích thực nhờ cảm ứng Bản chất điện tích xuất cảm ứng + Ơng cho chất điện mơi vật dẫn có cảm ứng, vật dẫn phân cực luôn bị phá vỡ, phá vỡ phân cực tạo dòng điện IV- NHỮNG BƯỚC ĐẦU CỦA ĐIỆN ĐỘNG LỰC HỌC Cảm ứng điện từ tiếp tục phát triển điện động lực học 3.2 Sự phát triển điện động lực học Năm 1845, ông phát minh hiệu ứng Faraday Cũng vào thời gian ơng phát minh tính nghịch từ IV- NHỮNG BƯỚC ĐẦU CỦA ĐIỆN ĐỘNG LỰC HỌC Cảm ứng điện từ tiếp tục phát triển điện động lực học 3.2 Sự phát triển điện động lực học Từ năm 1846 trở đi, Faraday nói đường sức có thật, có chất vật lý + Ông cho vật chất bao gồm nguyên tử có trọng lượng hạt ête không trọng lượng Các nguyên tử hạt ête tương tác với đường sức +Tuy nhiên, Faraday không xác định cụ thể đường sức Ơng viết: “ Những tán thành giả thuyết ête đến mức độ coi đường sức dòng chảy, dao động truyền đi, chuyển động sóng dừng, trạng thái căng” V SỰ PHÁT MINH RA ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG Từ năm 30 kỉ XIX, tư tưởng bảo tồn chuyển hóa lượng hình thành rõ nét ― Người nghiên cứu vấn đề nhà vật lí người Pháp Xađi Cacnô (1793 – 1832): + Xuất phát từ thực tiễn phải biến đổi nhiệt thành công để nâng cao hiệu suất máy nước, Cacnô nêu phương pháp trừu tượng khái quát để giải vấn đề này, phương pháp nhiệt động lực học V SỰ PHÁT MINH RA ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG + Cacnơ ghi nhật kí mình: “Nhiệt chuyển động thay đổi hình dạng Nơi mà lực chuyển động bị hủy diệt đồng thời xuất nhiệt với lượng tỉ lệ xác với lượng lực chuyển động ngược lại Nói ra, lực chuyển động không tạo ra, khơng bị hủy diệt; thực thay đổi hình dạng khơng biến mất” + Nếu câu trên, ta thay “lực chuyển động” “năng lượng” phát biểu định luật bảo tồn chuyển hóa lượng V SỰ PHÁT MINH RA ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG ―Người thứ hai đưa quan điểm định luật bảo toàn chuyển hóa lượng Maye (1814 – 1878) bác sĩ y khoa người Đức + Maye viết ba cơng trình: Cơng trình “Về việc xác định lực mặt số lượng chất lượng” viết năm 1841 Cơng trình “Nhận xét lực giới vơ sinh” viết năm 1842 Cơng trình “Chuyển động hữu mối liên hệ với trao đổi chất” viết năm 1845 V SỰ PHÁT MINH RA ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG + Trong ba cơng trình, Maye nêu được: Những tư tưởng tổng quát bảo toàn chuyển hóa lượng Những trường hợp cụ thể chuyển hóa lượng Cách tính đương lượng nhiệt dựa vào phương trình 𝐶𝑝 − 𝐶𝑣 = 𝑅 Bức tranh tổng quan chuyển hóa lượng vũ trụ + Tuy nhiên, lúc Maye chưa phải người có tên tuổi nên ba cơng trình ơng khơng cơng bố, cơng bố khơng có nhà vật lý quan tâm biết đến + Sau này, ông cơng nhận người tìm định luật bảo tồn chuyển hóa lượng Để ghi nhớ công lao ông người ta gọi phương trình 𝐶𝑝 − 𝐶𝑣 = 𝑅 phương trình Maye V SỰ PHÁT MINH RA ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG ―Nhà vật lí học người Anh Jun (1818 – 1889) người có vai trị to lớn việc xây dựng sở thực nghiệm định luật bảo tồn chuyển hóa lượng: + Ơng tiến hành loạt thí nghiệm Đó thí nghiệm: Thí nghiệm nghiên cứu tỏa nhiệt dây dẫn nguồn điện pin máy phát điện Các thí nghiệm nghiên cứu chuyển hóa nhiệt công, xác định đương lực học nhiệt cách cho công học biến đổi trực tiếp thành nhiệt mà khơng cần trung gian dịng điện + Ơng khơng người phát minh định luật bảo tồn chuyển hóa lượng mà cịn người đặt móng cho thuyết động học chất khí V SỰ PHÁT MINH RA ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG Bên cạnh đóng góp to lớn Jun Maye, trước định luật bảo tồn chuyển hóa lượng cơng nhận định luật tổng quát thiên nhiên cần đến đóng góp nhiều nhà khoa học khác như: Hemhônxơn (1821 – 1894), Uyliam Tômxơn, Claudiut, Rankin… Tới năm 50 TK XIX, đinh luật bảo tồn chuyển hóa lượng đơng đảo nhà khoa học công nhận định luật tổng quát thiên nhiên áp dụng ngày rộng rãi thực tiễn khoa học kĩ thuật KẾT LUẬN CHUNG ―Vật lý học thời kỳ thịnh vượng CNTB đạt nhiều thành tựu với phát minh quan trọng lĩnh vực như: học, quang học, điện động lực học Đây kết kế thừa nghiên cứu nhà vật lý thời kỳ trước kết hợp với nghiên cứu, phát minh nhà vật lý học lúc ―Đặc biệt thời kỳ có đời định luật bảo tồn chuyển hóa lượng bước tiến cách mạng phát triển vật lý học khoa học nói chung Định luật gắn bó làm tượng vật lý học, xóa bỏ ngăn cách siêu hình lĩnh vực khác vật lý học ―Những phát minh vật lý học thời kỳ tạo bước đệm quan trọng cho phát triển vật lý học thời kỳ ... HỒN CẢNH LỊCH SỬ TƯ TƯỞNG Tư tưởng chống tôn giáo Tư tưởng tiên tiến nhà khai sáng nhà vật Pháp Tư tưởng vơ thần Lịng tin vào trí tuệ người Lòng tin vào khả nhận thức giới người Những tư tưởng ảnh... vật lý học khoa học tự nhiên nói chung I- HỒN CẢNH LỊCH SỬ Nhận xét: Hồn cảnh xã hội, kinh tế, khoa học – giáo dục tư tưởng lúc thuận lợi cho phát triển vật lý học khoa học nói chung Vật lý. .. với quan điểm người đương thời, ông chống lại thuyết "chất nhiệt" coi nhiệt chuyển động hạt vật chất Thuyết chất nhiệt Một lý thuyết cổ, bảo vệ Antoine Lavoisier, Thuyết cho nhiệt dịch thể