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卡文迪許物理貢獻,亨利卡文迪許傳記

  • 物理
  • 2023-09-22

卡文迪許物理貢獻?他的實驗研究持續達50年之久。卡文迪許一生的貢獻:他首次對氫氣的性質進行了細致的研究,證明了水并非單質,預言了空氣中稀有氣體的存在,精確測量了地球的密度,被認為是牛頓之后英國最偉大的科學家之一。那么,卡文迪許物理貢獻?一起來了解一下吧。

卡文迪許哪個國家

17世紀末年,英國科學家牛頓發現了萬有引力定律.牛頓和很多科學家都發現,利用萬有引力的公式,可以求出地球的質量來.這需要幾個數值:一個是地球對一個已知質量的物體的吸引力,它實際上就是物體受到的重力,這很容易測得;一個是地球和物體的距離,這可以用地球的半徑代替;另一個關鍵的數值叫“萬有引力常數”,這個數值雖然當時還不知道,但是可以從在地面上直接測量兩個已知質量物體之間的引力而求出來.牛頓稱量地球的方法,原理是完全正確的,他使用的是“間接測量法”,這種方法和我國古代“曹沖稱象”的故事里說的曹沖稱出大象的質量的方法很相似,只不過曹沖稱象利用的是物體浮力的定律,而牛頓利用的是萬有引力定律.牛頓測出地球和一個已知物體之間的引力,從而計算出地球的質量來.可惜“萬有引力常數”數值極其微小,測量起來十分困難,牛頓精心設計了好幾個實驗,想直接測出兩個物體之間的引力來.可是他失敗了.他還發現,一般的物體之間的引力非常非常微小,以至根本測量不出來.牛頓失望了,他也曾當眾宣布:想利用測量引力來計算地球質量的努力將是徒勞的.牛頓去世以后,還有一些科學家繼續研究這個問題.1750年,法國科學家布格爾來到南美洲的厄瓜多爾,他爬上了陡峭的琴玻拉錯山頂,沿著懸崖吊下一根垂線,線的下面拴著一個鉛球.他想先測量出垂線因受到山的引力而偏離的距離,再根據山的密度和體積算出山的質量,進一步求出“萬有引力常數”來.可是,由于引力實在太小了,鉛垂線偏離的距離幾乎量不出來,即使量出來也很不精確,實驗仍然沒有成功.一次又一次實驗的輪數失敗,使稱量地球成了無法攻克的著名難題,一個物理學上的禁區.引力被“放大”了 在攀登科學高峰的崎嶇的小路上,有的人摔倒了,有的人退縮了.但也有人在勇敢地繼續向上攀登,卡文迪就是其中的一個.從十幾歲開始,卡文迪就開始研究這個問題,他仔細分析了前人失敗的原因,認為主要是由于實驗方法既不方便,由很不精確.他決心設計出一種新的實驗.1750年的一天,卡文迪許聽到一個消息,劍橋大學有位名叫約翰·米歇爾的科學家,他在研究磁力的時候,使用了一種巧妙的方法,可以觀察到很小的力的變化.卡文迪許立刻趕去向他請教.米歇爾向卡文迪許介紹了實驗的方法,他用一根石英絲把一塊條形磁鐵橫吊起來,然后用另一塊磁鐵去吸引它,這時候石英絲就發生了扭轉,磁引力的大小就清楚地看出來了.卡文迪許受到了很大啟發.他想,能不能用這個方法測出兩個物體之間的微弱引力呢?他一回到實驗室,立刻仿制了一套裝置:在一根細長桿的兩端各安上一個小鉛球,做成一個像啞鈴似的東西;再用一根石英絲把這個“啞鈴”橫吊起來.他想,如果用兩個大一些的鉛球分別移近兩個小鉛球,由于鉛球之間存在引力,“啞鈴”一定會發生擺動,石英絲也會隨著扭動.這時候,只要測出石英絲扭轉的程度,就可以進一步求出引力從理論上分析,這個設想是成立的.可是卡文迪許實驗了許多次,都沒有成功.原因在哪里呢?還是由于引力實在太微弱了.現在我們知道,兩個1千克重的鉛球在相距10厘米的時候,它們之間的相互引力只有十億分之一千克;這么微小的力,得需要多么精密的儀器才能測量出來呀,卡文迪許受到當時條件的限制,幾乎完全靠肉眼觀察來確定石英絲的變化,的確是太困難了卡文迪許陷入了長期的苦思.他想,在實驗的時候,石英絲肯定發生了扭轉,只是程度極其微小,不易覺察出來就是了.能不能把這肉眼發現不了的扭轉加以放大,使它變得顯著一些呢?科學上的重大發明,往往都離不開要設計出一種巧妙的研究方法.卡文迪許正是這樣,他花了很長時間專心思考這個問題,可一直沒有想出滿意的方法.這一天,他到皇家學會去開會.走在半路上,他看到幾個小孩子,正在作一種有趣的游戲:他們每人手里拿著一面小鏡子,用來反射太陽光,互相照著玩.小鏡了只要稍一轉動,遠處光點的位置就發生很大變化.“真有意思!”看著那些活潑的孩子,卡文迪許想.忽纖態然有一個念頭閃過他的腦海,他掉頭跑回實驗室,對自己的實驗裝置進行了一番革新.他把一面小鏡子固定在石英絲上,用一束光線去照射它毀桐源.光線被小鏡子反射過來,射在一根刻度尺上.這樣,只要石英絲有一點極小的扭動,反射光就會在刻度尺上明顯地表示出來.扭動被放大了!實驗的靈敏度大大提高了,這就是著名的“扭秤”實驗法.終于出了地球的質量 成功了!卡文迪許抑制住內心的興奮,再接再厲,繼續鉆研.一直到1798年,他終于測出了“萬有引力常數”的數值,并且進一步算出了地球的質量.這是一個大得令人吃驚的數字:5.976乘以10的24次方千克,也就是大約60萬億億噸!不久太陽的質量也用相同的方法測量出來,是地球質量的33萬倍,為2乘以10的30次方千克.測出地球質量以后,地球的平均密度就求出來了,為5.52克/立方厘米.可是地球表面密度僅為2.5—3克/立方厘米,這樣就可以推算出地球中心的密度高達7—8克/立方厘米.

亨利·卡文迪許

卡文迪許測量地球質量的意義:

1、證明了萬有引力的存在的普遍性正確性卡文迪許通過改變質和距離,證實了萬有引力的存在及萬有引力定律的正確性。

2、測出了引力常里使得萬有引力定律有了真正的實用價值,可測定遠離地球的天體的質、密度等。引力常里的測出,使萬有引力定律能夠應用于定里計算,可以用測定地球表面物體重力加速度的方法,測定地球質,也正因為如此,卡文迪許被人們稱為第一個”能稱出地球質量的人。

3、卡文迪許扭秤實驗巧妙地利用等搏陪橡效法合理地將微小里進行放大,實驗的構思、設計與操作巧妙和精致,英國物理學家坡印廷曾對這個亂譽實驗下過這樣的評語:開創了弱力測里的新時代。

擴展資料:

牛頓基旁雖然發現了萬有引力定律,卻沒能給出準確的引力常里這是因為一般物體間的引力非常小由于當時實驗條件和技術的限制,很難用實驗的方法將它顯示出來。

直到1798年即在牛頓發現萬有引力定律一百多年以后,英國物理學家卡文迪許(1731-1810)才巧妙地利用扭秤裝置,第一次在實驗室里比較準確地測出了引力常量。

卡文迪許為什么改成卡文迪什

他發現一對電顫激荷間的作用力跟它們之間的距離平方成反比,這就是后來庫侖導出的庫侖定律內容的一部分;他提出每個帶電體的周圍有“電氣”,與電場理論很接近;卡文迪許演示了電容器的電容與插入平板中的物質有關;電勢的概念也是卡文迪許首先提出的,這對靜電理論的發展起了重要作用;他還提出了導體物洞好上的電勢與通過電流成正比的關系。在牛頓發現萬有引力定律之后,他是測出引力常量的科罩鉛學家。

1781年卡文迪許實驗

他發現一對電顫激荷間的作用力跟它們之間的距離平方成反比,這就是后來庫侖導出的庫侖定律內容的一部分;他提出每個帶電體的周圍有“電氣”,與電場理論很接近;卡文迪許演示了電容器的電容與插入平板中的物質有關;電勢的概念也是卡文迪許首先提出的,這對靜電理論的發展起了重要作用;他還提出了導體物洞好上的電勢與通過電流成正比的關系。在牛頓發現萬有引力定律之后,他是測出引力常量的科罩鉛學家。

哥白尼物理貢獻

地球的質量了解之后就可以仿雀很容易地根據萬有引力定律計算出月球和太陽的質量,進而計算出太陽系其他備彎早行星和天體的質量,因此鬧陪卡文迪許實驗意義的重要性是不言而喻的。

以上就是卡文迪許物理貢獻的全部內容,電勢的概念也是卡文迪許首先提出的,這對靜電理論的發展起了重要作用;他還提出了導體上的電勢與通過電流成正比的關系。在牛頓發現萬有引力定律之后,他是測出引力常量的科學家。

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