1.伽利略的自由落體測試
伽利略的自由落體實驗是十大經(jīng)典物理實驗之一。 16世紀末，每個人都相信較重的物體比較小的物體下落得更快，因為偉大的亞里士多德這么說。 當時在比薩大學數(shù)學系工作的伽利略大膽挑戰(zhàn)輿論，將一個輕的和重的物體同時從斜塔上扔下來，讓大家看到兩個物體同時落地。
伽利略自由落體定律：物體下落的速度與時間成正比，下落的距離與時間的平方成正比。 物體下落的加速度與物體的重量無關，也與物體的質量無關。
他向世人展示了尊重科學、不畏權威的可貴精神。 伽利略的自由落體實驗在世界十大經(jīng)典物理實驗中非常有名，甚至被列入高中教科書。
2. 埃拉托色尼測量了地球的周長
公元前3世紀，在錫耶納附近，尼羅河中部的一個島上，有一口深井。 夏至時節(jié)，陽光可以直射井底。 這種現(xiàn)象由來已久，吸引了許多游客前來觀賞奇觀。 它表明夏至時太陽正好處于最高點。 埃拉托色尼意識到這可以幫助他測量地球的周長。 同時，他選擇了亞歷山大的一座高大的方尖碑作為參考，測量了夏至日塔樓陰影的長度，以便測量直立的方尖碑與太陽光線之間的角度。 幾年后，在同一天同一時間，他在同一子午線上記錄了亞歷山大市（阿斯瓦正北）一口井中物體的影子。
獲得這些數(shù)據(jù)后，他應用了泰勒斯數(shù)學定律，即當光線穿過兩條平行線時，它們的對角相等。 埃拉托斯特尼通過觀察得出，這個角度是7°12′，相當于360°圓周角的1/50。 這說明這個角度對應的弧長，即從錫耶納到亞歷山大的距離，應該相當于地球周長的1/50。
接下來，埃拉托色尼依靠皇家測量員的大地測量數(shù)據(jù)，測量出兩座城市之間的距離為5000希臘英里。 獲得此結果后，只需將地球周長乘以 50，即可得出 250,000 希臘英里。 為了符合圓60等份的傳統(tǒng)制度，埃拉托斯特尼將這個值提升到希臘語，以便可以除以60。埃及的希臘英里約為157.5米，可以轉換為現(xiàn)代公制系統(tǒng)。 地球的周長約為39,375公里。 埃拉托色尼修正后為39,360公里，與地球實際周長（40,076公里）幾乎相同。
今天我們知道，埃拉托色尼的測量誤差僅在5%以內，因此將其列入世界十大經(jīng)典物理實驗也就不足為奇了。
3.伽利略的加速測試
伽利略制作了一個長6米多、寬3米多的光滑直木槽。 然后將木槽以一定角度固定，讓銅球從木槽頂部沿斜面滑下。 然后測量銅球每次滑動的時間和距離，研究它們之間的關系。
亞里士多德曾經(jīng)預言，滾動的球的速度是均勻的：銅球在兩倍的時間內可以移動兩倍的距離。 伽利略證明，銅球移動的距離與時間的平方成正比：在兩倍的時間內，由于重力加速度，銅球滾動的距離是四倍。 這個實驗在十大經(jīng)典物理實驗中也是非常有名的。
4.牛頓棱鏡分解陽光
伽利略·伽利雷在艾薩克·牛頓出生的同一年去世。 牛頓1665年畢業(yè)于劍橋大學三一學院。當時，大家都認為白光是純粹的光，沒有其他顏色，而彩色光是發(fā)生了某種變化的光（亞里士多德的理論）。
為了檢驗這個假設，牛頓將棱鏡放在陽光下。 通過棱鏡，光線在墻壁上分解成不同的顏色，我們后來稱之為光譜。
牛頓的結論是，正是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫這些基本顏色的不同色譜，形成了看似單一顏色的白光。
5.卡文迪什扭轉平衡測試
18世紀末，英國科學家亨利·卡文迪什決定尋找一種計算方法。 他用一根金屬絲懸掛了一根兩端都有金屬球的 6 英尺長的木棍。 將兩個 350 磅重的橡膠球放置得足夠近，以引起金屬球旋轉，從而導致電線扭曲。 然后使用自制儀器測量微小的旋轉。
測量結果出奇的準確，他測量出了重力的參數(shù)常數(shù)。 地球的密度和質量可以根據(jù)卡文迪什計算。 地球重量：6.0×10^24千克，即13萬億萬億磅。
6.托馬斯·楊的光干涉實驗
1830 年，英國醫(yī)生兼物理學家托馬斯·楊 ( Young) 對這一觀點提出了挑戰(zhàn)。 他在百葉窗上剪了一個小洞高中物理經(jīng)典實驗，用一張厚紙蓋住，然后在紙上戳了一個很小的洞。
讓光線透過，并用鏡子反射透過的光線。 然后他用一張大約 1/30 英寸厚的紙將光線從中間分成兩束。 結果是看到光與影的交叉。 這表明兩束光可以像波一樣相互干涉。 這個實驗對一個世紀后量子理論的創(chuàng)立發(fā)揮了至關重要的作用。
7. 讓·福柯的鐘擺實驗
1851年，法國科學家福柯公開進行了一項實驗。 他用一根220英尺長的鋼絲，將一個62磅重、頭上裝有鐵筆的鐵球懸掛在屋頂下，觀察并記錄它的擺動軌跡。 觀眾們都驚訝地發(fā)現(xiàn)，鐘擺每次擺動都會稍微偏離原來的軌跡，并發(fā)生旋轉。
事實上，這是因為地球的自轉使得地面不再是一個慣性系。 因此，從地面看，朝地球自轉軸運動的物體會受到沿緯度方向的慣性力（科里奧利力）。 福柯的論證表明地球繞其軸旋轉。 在巴黎的緯度，鐘擺順時針移動，一個周期為30小時。 在南半球，擺應該逆時針旋轉，而在赤道則不會旋轉。 在南極洲，自轉周期為24小時。
8. 羅伯特·米利肯的油滴測試
科學家們很久以前就開始研究電。 人們知道，這種看不見的物質可以從天空中的閃電或摩擦頭發(fā)中獲得。 1897年，英國物理學家托馬斯想出了如何獲得負電流。 1909年，美國科學家羅伯特·米利肯開始測量電流的電荷。 他用香水瓶的噴嘴將油滴噴入一個透明的小盒子里。
小盒子的頂部和底部放置一個帶正電的電板和另一個帶負電的電板。 當小油滴穿過空氣時高中物理經(jīng)典實驗，它們帶有一些靜電，可以通過改變電路板的電壓來控制它們下落的速度。 經(jīng)過反復實驗，米利肯得出結論：電荷的值是一個固定的常數(shù)，最小單位是單個電子的電荷。
9.α粒子散射實驗
盧瑟福于1909年進行了著名的α粒子散射實驗，推翻了湯姆遜的“棗糕模型”。 在此基礎上，盧瑟福提出了核結構模型。
實驗使用準直α射線轟擊厚度為微米的金箔。 絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后繼續(xù)沿原來的方向運動，但少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉，極少數(shù)α粒子發(fā)生了偏轉。 超過90°，有的甚至達到近180°又反彈。
實驗結果：大部分散射角都很小，大約1/8000散射大于90°； 很少有散射角等于 180°。
結論：正電荷集中在原子中心； 大多數(shù)α粒子能穿透金箔：原子內部空間大，電子質量小； 少量α粒子改變路徑：原子內部有粒子，粒子尺寸小，帶正電； 很少有阿爾法粒子反彈：原子中的粒子尺寸較小，但質量相對較大。
10.托馬斯·楊的雙縫實驗
1801年，托馬斯·楊利用雙縫干涉實驗研究了光波的性質，認為光是一種簡單的波。
托馬斯·楊（ Young）的兩縫演示的一個轉折很好地說明了這一點。 科學家們使用電子流而不是電子束來解釋實驗。 根據(jù)量子力學，電粒子流被分成兩股，較小的粒子流會產(chǎn)生波動效應。 它們相互作用，產(chǎn)生托馬斯·楊雙縫演示中看到的增強光影。
