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第12章 声学大师——玄姆霍兹

亥姆霍兹(1821~1894)是德国物理学家、生物学家,提出了世界是物质的,而物质必定守恒的观点,在医学、生理学、物理学等学科均有重大贡献。主要成就:(1)第一次以数学方式给出大家已理解的能量守恒定律。(2)发展了迈尔和焦耳的成果,讨论了当时已知的力学、热学、电学、化学的各种问题,严谨地论证了各种运动中能量的守恒定律。(3)论证了生理力学和生理光学的关系。(4)发明了至今仍在使用的检眼镜。(5)研究了流体力学和涡流现象,用发明的亥姆霍兹共鸣器来分离并加强声音的谐音,指出同一频率和同一音强的声音由于倍频的不同而具有不同的音色。(6)在解剖学的基础上研究了人耳的听觉。(7)由于他的宣传,麦克斯韦的电磁理论才在欧洲引起注意,并引导他的学生赫兹在电磁波的研究中取得突出成就。(8)把化学反应中的只能转化为热的能量叫“束缚能”,转化为其他形式的能量叫“自由能”。

亥姆霍兹的主要著作有:《力之守恒》、《生理学手册》,《音调的生理基础》、《化学过程的热力学》等。

傅科(1819~1868)是法国实验物理学家,早年学医,后转为实验物理学的研究。主要成果:(1)发现光在空气中的传播速度比水中大。(2)用傅科摆测出了地球的自转。(3)改善了照相术,并用于天文学的研究。(4)实现了惠更斯的锥摆钟——傅科钟,重新测定了地球的转动。(5)发现日光通过含钠盐碳弧焰的光谱中,在钠光的两条黄线处出现两条黑线,提出弧焰能吸收它发出的光。(6)发现在磁场中,运动的圆盘因电磁感应能产生涡电流——傅科电流。(7)设计了光度计。(8)创制了偏振仪器。(9)设计了反射式望远镜的椭球面镜。(10)创制了定日镜的跟踪装置。1855年获得英国皇家学会的科普利奖章。1862年被授予法国荣誉骑士二级勋章。