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[!--downpath--]實驗是科學研究的基本方式之一,也是人類認識自然現象、自然性質、自然規律的途徑。現代實驗技術的發展,不斷地闡明和發覺各類新的化學現象,日漸加深人們對客觀世界規律的正確認識,進而促進數學學的往前發展。
明天讓我們回顧歷史上最知名的十大精典化學實驗,向這些為人類發展作出貢獻的科學家致敬!
1、托馬斯·楊的光干涉試驗
1800年,法國大夫兼化學學家的托馬斯·楊向牛頓提出的光的微粒性觀點發起挑戰。他在百葉窗上開了一個小洞,之后用厚紙片遮住,再在紙片上戳一個很小的洞。讓光線透過,并用一面穿衣鏡反射透過的光線。之后他用一個厚約1/30英寸的紙片把這束光從中間分成兩束。結果見到了相交的光線和陰影。這說明兩束光線可以像波一樣互相干涉。這個試驗為一個世紀后量子學說的成立起到了至關重要的作用。
2、伽利略的自由落體試驗
伽利略在漢堡學院物理系任職期間大膽地向亞里士多德的觀點發起挑戰。當時亞里士多德以及大眾都一致覺得重量大的物體比重量小的物體下落的快。于是他從斜塔上同時扔下一輕一重的物體,讓你們看見兩個物體同時落地。這個實驗向世人展示尊重科學而不畏權威的可貴精神。
3、牛頓的棱鏡分解太陽光實驗
17世紀的人們覺得,太陽光是一種純的沒有其它顏色的光。為了驗證太陽光是不是紅色的光現象及應用實驗,牛頓把一面三棱鏡置于陽光下,透過三棱鏡,光在墻壁被分解為不同顏色,于是有了我們后來曉得的波譜。
4、埃拉托色尼檢測月球圓周
公元3世紀的時侯,有不少人企圖進行檢測月球的圓周。并且,她們大多缺少理論基礎,估算結果很不精確。古埃及人埃拉托色尼則創新地將天文學與測地學結合,第一個提出在冬至日這天,分別在兩地同時觀察太陽的位置,并按照地物陰影的寬度之差別加以研究剖析,因而總結出估算地球圓周的科學方式。他估算的的月球圓周距離實際的數據僅有5%的偏差。在2000多年前能夠確切測出月球的邊長是一件了不起的成就。
5、伽利略的加速度試驗
亞里士多德曾預言,一個滾動的球的速率是均勻不變的,球滾動兩倍的時間就走出兩倍的路程。但伽利略卻用實驗證明了球滾動的路程和時間的平方成比列。伽利略在斜面實驗中還發覺,只要把磨擦降低到可以忽視的程度,小球從一斜面滾下以后,可以滾上另一斜面,而與斜面的夾角無關。也就是說,無論第二個斜面伸展多遠,小球總能達到和出發點相同的高度。假如第二斜面水平放置,但是無限延長,則小球會仍然運動下去。
6、傅科鐘擺試驗
1851年光現象及應用實驗,英國知名化學學家傅科為驗證月球自轉,當街做了一個實驗,用一根歷時67m的鋼絲吊著一個重28kg的擺錘,擺錘的身上帶有鉛筆,并觀測記錄它的擺動軌跡。周圍聽眾發覺鐘擺每次擺動就會稍微偏離原軌跡并發生旋轉時。實際上這是由于房子在緩緩聯通,確切地說是懸掛擺線的頂點在自轉。
7、羅伯特·密立根的油滴試驗
1909年日本科學家羅伯特·密立根開始檢測電壓的電荷。他用一個香射手的噴嘴向一個透明的小袋子里噴油滴。小袋子的底部和頂部分別放有一個通正電的電池,另一個放有通負電的電池。當小油滴通過空氣時,就帶有了一些靜電,她們下落的速率可以通過改變電池的電流來控制。經過反復試驗密立根得出了電荷的值是某個固定的常量,最小單位就是單個電子的帶電量的推論。
8、卡文迪許扭秤實驗
牛頓提出了萬有引力理論,這么萬有引力究竟有多大呢?18世紀末,法國科學家亨利·卡文迪許找到一個估算方式。他把兩頭帶有金屬球的6公尺鐵棒用金屬線懸吊上去。再用兩個350磅重的皮球放到足夠近的地方,以吸引金屬球轉動,進而使金屬線搖動,之后用自制的儀器檢測出微小的轉動。憑著這一實驗,他測出了萬有引力的參數恒量,在卡文迪許的基礎上估算出了月球的密度和質量。
9、α粒子散射實驗
知名科學家盧瑟福1909年做知名的α粒子散射實驗。實驗用α射線轟擊長度為微米的金箔,他發覺絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原先的方往前進,但有少數α粒子發生了較大的偏轉,并有極少數α粒子的偏轉超過90°,一些粒子甚至達到180°的回調。此實驗開創了原子結構研究的先河。為構建現代原子核理論打下了基礎。
10、托馬斯·楊的雙縫演示應用于電子干涉實驗
光具有波粒兩象性,這么微粒是否也有這一特點呢?1961年,約恩·孫制做出長為50mm、寬為0.3mm、縫寬度為1mm的雙縫,并把一束電子加速到50keV,之后讓它們通過雙縫。當電子撞擊螢光屏時顯示了可見的圖樣,電子雙縫干涉實驗的圖樣與光的雙縫干涉實驗結果的類似性給人們留下了深刻的印象,說明了電子具有波動性,科學家們用電子流取代光束解釋了這個實驗。
以上是人類歷史上10大精典化學實驗,任何一項實驗推論都是人類文明往前跨越的重要基石。讓我們謝謝那些科技前輩們為人類文明做出的貢獻。正是有了這種精典理論,才讓我們可以站在前人的手臂探求更多的未知。