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赫姆霍兹对物理学发展的重要贡献和影响

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前言

一、赫姆霍兹辉煌的一生

1少年时代(1821-1837)

2大学时代(1838-1842)

3军旅生涯(1843-1848)

4在科尼斯堡(1849-1855)

5在波恩(1855-1858)

6在海德堡大学(1858-1871)

7在柏林大学(1871-1888)

8最后的岁月(1888-1894)

二、赫姆霍兹对能量守恒定律的杰出贡献

1能量守恒定律建立的历史背景

(1)力学基础

(2)热学基础

(3)电磁学基础

2迈尔和焦耳对能量守恒的研究工作

(1)迈尔的工作

(2)焦耳的实验工作

3赫姆霍兹早期对能量守恒问题的研究

4赫姆霍兹:“论能量守恒”的主要内容

5“论能量守恒”的历史境遇

6赫姆霍兹对能量守恒定律的杰出贡献

7“论能量守恒”的学术价值

三、赫姆霍兹对电动力学发展的重要影响

1历史背景

(1)韦伯理论

(2)诺埃曼理论

(3)麦克斯韦理论

2赫姆霍兹的电动力学理论

3赫姆霍兹等人的实验研究工作

4赫姆霍兹对经典电动力学发展的影响

四、赫姆霍兹对流体涡旋运动的开创性研究

1历史背景

2赫姆霍兹的涡旋动力学理论

五、赫姆霍兹对赫兹等人的重要影响

1桃李满园的杰出的导师

2赫姆霍兹对赫兹的重要影响

(1)赫姆霍兹和赫兹的师生关系

(2)赫姆霍兹对赫兹研究工作的影响

(3)赫姆霍兹对赫兹的学术思想的影响

(4)对赫兹的研究风格的影响

3赫姆霍兹对维恩的重要影响

六、赫姆霍兹对创建世界上第一个物理技术研究所的贡献

1研究所建立的历史背景

2关于研究所性质的论争

3赫姆霍兹——物理技术研究所所长的最佳人选

(1)赫姆霍兹在德国科学界享有崇高威望

(2)赫姆霍兹有建造和管理研究所的经验

(3)赫姆霍兹对科学与社会的关系有独特见解

4赫姆霍兹对物理技术研究所的重要贡献

(1)行政管理方面

(2)科学研究和管理

5物理技术研究所的发展和影响

结语

附录1

附录2

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摘要

赫姆霍兹是19世纪德国著名的物理学家、生理学家,也是19世纪德国科学振兴的领导人之一,对19世纪,乃至20世纪科学的发展产生了重要影响.他被誉为经典物理时代的最后的伟大物理学家.研究讨论这样一个重要人物以理不发展的贡献和影响是研究19世纪物理学发展史的重要研究课题.在能量守恒方面,针对国内外产学史界在评价赫姆霍兹对能量守恒定律的贡献问题上所存在的分歧,该文从能量守恒定律建立的历史背景,尤其是对迈尔、焦耳和赫姆霍兹的工作的分析,论证了赫姆霍兹是第一个明确提出能量守恒定律,并用严密数学和用纯物理学的语言全面论证,得到和现代表述方式最接近的普遍的能量守恒定律.在电动力学方面,赫姆霍兹的工作,极大地削弱了韦伯超距作用理论的主导地位;促进了欧洲大陆物理学家对麦克斯韦理论的认识和了解;吸引包括赫兹在内的一大批年物理学家对电动力学的研究;为电动力学研究指明了方向,引导赫兹成功地发现了电磁波,促进了经典电力学理论体系的形成.在涡旋运动方面,该文首次指出赫姆霍兹最先论流体涡旋运动,并创造性地使用了类比方法从运动学和动力学两个方面对涡旋运动进行了开创性研究.在培养人才方面,该文讨论了赫姆霍兹和赫兹之间情同父子的师生关系以及赫姆霍兹对赫兹的研究工作、学术、学术风格所产生的重要影响.在科学组织和管理方面,该文指出,由于赫姆霍兹在德国科学界享有的崇高威望、他所具有的建造和管理研究所的经验以及他对科学、技术与国家、社会的关系有深刻而独到的见解,使他成为物理技术研究所所长的最佳人选.

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