CHUYÊN ĐỀ 1 VẬT LÝ TRONG MỘT SỐ
NGÀNH
NGHỀ
BÀI 1 SƠ LƯỢC VỀ SỰ PHÁT TRIỂN
CỦA VẬT LÍ

NỘI DUNG CHÍNH
I. SỰ RA ĐỜI VÀ NHỮNG THÀNH TỰU BAN ĐẦU CỦA
VẬT LÍ THỰC NGHIỆM
II. SỰ RA ĐỜI CỦA VẬT LÍ HIỆN ĐẠI

I. Sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
1. Sự ra đời của vật lí thực nghiệm
Một nhà triết học tự nhiên nổi tiếng Aristop
Vào những năm trước Công Nguyên các
nhà triết học tự nhiên hy lạp cổ đại tìm cách
xây dựng một bức tranh khoa học tổng quát
về thế giới từ những cảm nhận bằng mắt,
bằng dữ liệu đơn lẻ, cụ thể để khái quát
tính chất chung của thế giới tự nhiên

Aristoteles
384 – 322
TCN

Aristoteles là người đầu tiên Xây dựng hệ
thống tri thức mới không chỉ dựa vào tư
duy mà còn dựa vào các thí nghiệm lập ra
các quy tắc suy luận và các phương pháp
nghiên cứu

I. Sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
1. Sự ra đời của vật lí thực nghiệm

Các vật nặng
rơi nhanh hơn
các vật nhẹ

Không có sức cản
của không khí thì
các vật nặng, nhẹ
rơi như nhau

I. Sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
1. Sự ra đời của vật lí thực nghiệm

Sự ra đời của vật lí học với
tư cách là một khoa học độc
lập gắn với tên tuổi của một
số nhà khoa học nổi tiếng
như Galilei ( 1564-1642) ông
tìm cách thực hiện thí
nghiệm để chứng minh vấn
đề
15 tháng 2 năm 1564 – 8 tháng 1 năm 1642

I. Sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
1. Sự ra đời của vật lí thực nghiệm
Newton (1642-1727) thì đã tìm ra
một phương pháp thực nghiệm
mở ra một cuộc cách mạng về tư
duy vào thời điểm bấy giờ

25 tháng 12 năm 1642 – 20 tháng 3 năm
1726

I. Sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
1. Sự ra đời của vật lí thực nghiệm

400 năm
5 nghìn năm
15 nghìn năm
100 nghìn năm

200 nghìn năm

I. Sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
1. Sự ra đời của vật lí thực nghiệm

585 TCN đến thế kỉ XVI

Từ thế kỉ XVII đến thế kỉ XIX

Từ cuối thế kỉ XIX đến nay

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
1. Sự khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ XIX
Quan sát, quy nạp
585 TCN đến thế kỉ XVI

530
TCN

350
TCN

Pythagorus (Pita-go) thiết lập
cơ sở Hình học
phẳng

Aristotle hê thống
hoá Triết học Hy
lap, thiết lập hệ
thống khái niệm
của tự nhiên

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
1. Sự khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ XIX
Thực nghiệm
Từ thế kỉ XVII đến thế kỉ XIX

1600

1687

1765

1831

Galilei làm thí
nghiệm tại tháp
nghiêng
Pisa, mở đầu
cho nghiên cứu
bằng thực
nghiệm

Newton công
bố cuốn sách
"Các nguyên
lí Toán học
của Triết học
tự nhiên”

Phát minh ra
động cơ , hơi
nước, mở
đầu cho cách
mạng công
nghiệp lần
thứ nhất

Faraday (Pha-ra-đây)
tìm ra hiện tượng
cảm ứng điện từ mở
đường sáng chế động
cơ điện và mở đầu
cách mạng công
nghiệp lần thứ hai

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
1. Sự khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ XIX
Lí thuyết và thực nghiệm
Từ cuối thế kỉ XIX đến nay

1905

Einstein
(Anh-xtanh)
phát minh
thuyết
tương đối

1946

TK XXI

Phát minh
máy tính
điện tử mở
đầu cách
mạng công
nghiệp lần
thứ ba

Cách mạng
công nghiệp
lần thứ tư
với những
công nghệ
mới

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
Bằng việc sử dụng các phương pháp
thực nghiệm để phát triển ra các quy
luật, các định luật của vật lí. Vật lí đã
trở thành ngành khoa học riêng

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
Bằng việc sử dụng các phương pháp
thực nghiệm để phát triển ra các quy
luật, các định luật của vật lí. Vật lí đã
trở thành ngành khoa học riêng
Newton phát hiện ra các định luật cơ
ban của cơ học về phụ thuộc của gia
tốc vào khối lượng và lực, định luật vạn
vật hấp dẫn.

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm

Huygens, Leibiniz tìm ra định luật
bảo toàn năng lượng

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm

Ở thế khỉ XVII đã có nhiều bước
tiến đáng kể về nhiệt học. Đã có
nhiều nghiên cứu về hiện tượng
dẫn nhiệt, bức xạ nhiệt, dãn nở vì
nhiệt là cơ sở để sáng chế ra máy
hơi nước, mở đầu cách mạng công
nghiệp lần thứ nhất.

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm

Ở thế khỉ XVII đã có nhiều bước
tiến đáng kể về nhiệt học. Đã có
nhiều nghiên cứu về hiện tượng
dẫn nhiệt, bức xạ nhiệt, dãn nở vì
nhiệt là cơ sở để sáng chế ra máy
hơi nước, mở đầu cách mạng công
nghiệp lần thứ nhất.

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
Những thí nghiệm của Orsted và
Ampère đã nghiên cứu về bản chất
của hiện tượng điện tử. Năm 183,
Faraday tìm ra định luật cảm ứng
điện tử, là cơ sở sáng chế ra máy
phát điện

Máy phát điện đầu tiên được sáng
chế vào năm 1831 là đĩa Faraday

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm

Ngoài ra Newton đưa ra thuyết tán
sắc ánh sáng và lí thuyết hạt của
ánh sáng.

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm

Trong nửa sau của thế kỷ 19 vai trò
của vật lý học đối với các ngành kỹ
thuật ngày càng rõ rệt, năng lượng
điện được dùng làm nguồn sáng.
Nhiệt học giúp hoàn thiện động cơ
đốt trong. Vật lý nhiệt độ thấp tạo tiền
đề cho kỹ thuật làm lạnh.
Hình 1.5. Máy truyền tin “spark
catharines” 330 kW đầu tiên của
Maroni (Mác-cô-ni) năm 1901

I. Sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
3. Vai trò của cơ học Newton đối với sự phát triển của Vật lí học

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
3. Vai trò của cơ học Newton đối với sự phát triển của Vật lí học
Bằng phương pháp thực nghiệm, Newton đã phát minh ra các định
luật về chuyển động cơ học. Các định luật này không chỉ đặt nền
móng cho cơ cổ điển nghiên cứu các chuyển động xung quanh chúng
ta mà còn giúp các nhà vật lí học mở rộng các nghiên cứu

Thủy động lực học

Điện học

Từ học

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
3. Vai trò của cơ học Newton đối với sự phát triển của Vật lí học
Đầu thế kỉ XIX, các nhà khoa học đã nghiên cứu lực điện, lực từ
giống như Newton nghiên cứu lực hấp dẫn nhờ đó họ đã chế tạo
được nam châm điện, động cơ, máy phát điện,...

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
3. Vai trò của cơ học Newton đối với sự phát triển của Vật lí học
Từ ý tưởng phóng viên đạn chuyển
động quanh Trái Đất của Newton (Hình
1.6), năm 1957, Liên Xô đã phóng vệ
tinh nhân tạo đầu tiên mở đầu kỉ
nguyên vũ trụ của con người. Những
thành tựu của vật lí trước thế kỉ XX
mang dấu ấn mạnh mẽ của cơ học
Newton.
Hình 1.6. Mô hình mô tả ý tưởng
phóng viên đạn chuyển động quanh
Trái Đất của Newton

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Vật lý cổ điển được nghiên cứu và phát triển trước thế kỷ XX. một số nhánh
nghiên cứu chính: cơ học cổ điển, âm học,quan học , động lực học và điện
từ học.....
Cơ học cổ điển

Âm học

Nhiệt động lực học

Quang học

Điện từ học

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Cơ học cổ điển

Nghiên cứu vật thể chịu tác
dụng của lực cũng như trạng
thái chuyển động của chúng

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Cơ học cổ điển

Tĩnh học
Động học
Động lực

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Cơ học cổ điển

Tĩnh học
Động học
Động lực

Nhánh nghiên
cứu trạng thái
đứng yên của
vật

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Cơ học cổ điển

Tĩnh học
Động học
Động lực

Nghiên cứu mô
tả chuyển động
của vật mà
không xét tới
nguyên nhân
gây ra chuyển
động

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Cơ học cổ điển

Tĩnh học
Động học
Động lực

Nghiên cứu
chuyển động
của vật dưới tác
dụng của lực

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Âm học
Một nhánh của cơ học vì âm thanh được
phát ra là do vật dao động, âm thanh
truyền đi mọi nơi trong môi trường là do
chuyển động của các hạt hay phân tử
trong các môi trường rắn, lỏng, khí lan
truyền gây ra sóng âm. Một số ví dụ
như:tiếng nói, tiếng động vật kêu, tiếng
trống, tiếng đàn từ các nhạc cụ.....

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Âm học
Siêu âm học
Con người nghe được âm có tần số
khoảng từ 20 Hz đến 20000 Hz.
Còn sóng siêu âm có tần số cao hơn
tần số mà con người nghe được
Một ứng dụng của sóng siêu âm đó là
để đo độ sâu đáy biển

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Quang học
Là một ngành nghiên cứu chuyển động
của ánh sáng, bắt đầu thì chúng ta chỉ
nghiên cứu ánh sáng nhìn thấy sau đó
là các bức xạ mà mắt không nhìn thấy
được nhưng có tính chất tương tự ánh
sáng như tia hồng ngoại tia tử ngoại
sóng vô tuyến,...

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Nhiệt động lực học

Nhiệt động lực học thì nghiên cứu các
mối liên hệ giữa nhiệt lượng các dạng
năng lượng khác

I. Sự ra đời của vật lý hiện đại
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Điện từ học
Đầu thế kỷ XIX thì nghiên cứu dòng
điện chạy qua dây dẫn sinh ra từ
trường và từ trường biến đổi sinh ra
dòng điện cảm ứng đã mở ra nhánh
nghiên cứu là điệu học và từ học

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
1. Sự khủng hoảng của Vật lí cuối thế kỉ XIX

Vật lí cổ điển nói chung nghiên cứu vật
chất và chuyển động ở phạm vi mà
con người có thể quan sát và tiếp cận
hằng ngày. Khả năng của cơ học
Newton đã bị tuyệt đối hoá.

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
1. Sự khủng hoảng của Vật lí cuối thế kỉ XIX

Vào cuối thế kỉ XIX, cuộc cách mạng
công nghiệp lần thứ hai, các thiết bị
cần tiêu thụ nhiều năng lượng hơn,
thúc đẩy các nhà vật lí đã tiến hành
nghiên cứu và tìm ra những định luật
mới của nhiệt động lực học, quang học
và điện từ học từ cấp độ vi mô đến vĩ
mô mà không thể giải thích được bằng
cơ học Newton.

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
1. Sự khủng hoảng của Vật lí cuối thế kỉ XIX

Nửa đầu thế kỷ XIX các nhà khoa học
nghiên cứu về nhiệt động lực học và
xây dựng thuyết động học chất khí
Thuyết này coi các phân tử là những
quả cầu nhỏ cứng đan hồi chuyển
động và tương tác theo cơ học Newton
Thuyết này đã giải thích được bản
chất của nhiệt độ và áp suất
Tuy nhiên, tính chất phức tạp về
chuyển động nhiệt của các phân tử
vẫn chưa được làm sáng tỏ

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
1. Sự khủng hoảng của Vật lí cuối thế kỉ XIX
Trên lĩnh vực vật lí học điện tử, phần lớn thời
gian của thế kỉ XIX, người ta vẫn cho rằng
các hiện tượng điện, từ và ánh sáng là tồn tại
độc lập và không có quan hệ với nhau
Năm 1864, Maxwell đưa ra hệ phương trình
và lí thuyết trường điện tử, dự đoán ánh sáng
là một dạng sóng điện tử
Thuyết trường điện tử đã thống nhất điện từ
học với quang học

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
1. Sự khủng hoảng của Vật lí cuối thế kỉ XIX

Năm 1879, Stefan (Stê-phan, 1835 – 1893)
đã tiến hành thí nghiệm nghiên cứu bức xạ
nhiệt của các vật và xác định cường độ
bức xạ của một vật đen tuyệt đối bằng vô
cùng
Đây là một điều vô lí mà lí thuyết của
Maxwell đã không giải thích được
Người ta còn gọi đây là “sự khủng hoảng ở
vùng tử ngoại” hay “tai biến cực tím”

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
2. Sự ra đời của vật lí hiện đại
Đầu thế kỷ XX, phát minh quan trọng là lý thuyết lượng tử năng lượng và thuyết
tương đối đã tạo ra bước ngoặt trong nghiên cứu vật lý và mở đầu cho vật lý học
hiện đại nghiên cứu cấu trúc vi mô của vật chất
Thuyết lượng tử năng lượng

Thuyết tương đối

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
2. Sự ra đời của vật lí hiện đại

Năm 1900, Planck phát minh ra
thuyết lượng tử năng lượng, giải
thích được kết quả thực nghiệm
về bức xạ vật đen tuyệt đối

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
2. Sự ra đời của vật lí hiện đại

Năm 1916, Einstein đưa ra
thuyết tương đối rộng, giải thích
được nhiều hiện tượng trong vũ
trụ và mở đường cho vật lý thiên
văn hiện đại

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
3. Một số lĩnh vực chính của vật lí hiện đại
Vật lí ở thế kỉ XX đã có những bước phát triển mạnh mẽ cả về lí thuyết
và thực nghiệm tạo cơ sở phát triển nhiều nhánh nghiên cứu mới

Hình 1.7. Trạm vũ trụ quốc tế chụp
từ tàu con thoi Discovery năm 2005

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
3. Một số lĩnh vực chính của vật lí hiện đại
Nghiên cứu thâm nhập vào thế giới vĩ mô
•
•
•
•
•
•

Vật lí hạt
Vật lí nguyên tử
Vật lí vật chất ngưng tụ
Vật lí nhiệt độ thấp
Vật lí bán dẫn
Quang học lượng tử

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
3. Một số lĩnh vực chính của vật lí hiện đại
Tạo ra các công nghệ và phương tiện kĩ thuật mới
•
•
•
•

Vật lí plasma
Vật li nano
Vật lí laser
Vật lí sinh học...

II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
3. Một số lĩnh vực chính của vật lí hiện đại
Nghiên cứu khám phá thế giới vĩ mô

• Các hành tinh
• Hệ Mặt Trời
• Thiên hà