第二節物理學與科學的關係 - 一 -0

下一頁 第二節物理學與科學的關係-一 -0 一、物理學與基礎科學的關係節目錄

上一頁 下一頁物理學與基礎科學的關係 • 物理學與數學 • 物理學與化學 • 物理學與生物學 • 物理學與天文學 • 物理學與地球科學節目錄

上一頁 下一頁物理學與數學 • 數學源自於人類對數目的觀念，其本質是抽象的，與自然現象間並無必然的關係，所以不屬於自然科學的一環，而稱為純科學。節目錄

上一頁 下一頁物理學與數學 • 物理理論的演繹與物理定律的陳述，必須用到數學式才能精確的表達其意涵。 • 數學是研究物理的利器，而物理研究也能產生新的數學。節目錄

上一頁 下一頁物理學與數學：牛頓節目錄圖片出處：94年9月12日擷取於網站http://www.astron.sh.cn/picbase/fame/fame.html

上一頁 下一頁牛頓（Issac Newton ，1642-1727 ）牛頓在創建天體力學理論的過程中，發明了微積分，並據此從理論上證明了行星繞太陽的軌道是橢圓，而清楚解釋了隱藏在克卜勒（Johannes Kepler ，1571-1630 ）行星運動定律背後的基本物理原理。節目錄

上一頁 下一頁物理學與化學 • 在科學家完全了解原子結構之前，化學與物理間的分界是相當模糊的。 • 直到原子結構被了解後，才有了明顯的改變。 • 但是儘管如此，這兩個學門間仍是有著密切的關係。節目錄

上一頁 下一頁物理學與化學：拉塞福節目錄圖片出處：大美百科全書第24冊，光復書局，民國84年，P.50

上一頁 下一頁拉塞福（Ernest Rutherford，1871-1937 ） • 最早發現自鈾元素放射出三種射線。 • 第一個證實原子核存在的學者。 • 研究是屬於原子核物理的範疇。 • 榮獲1908年諾貝爾化學獎。節目錄

上一頁 下一頁物理學與生物學 • 生物學研究的對象是有生命的個體，而物理學則是以無生命的物質為對象。 • 不同領域的科學合作時，卻可能促成突破性的科學進展。節目錄

上一頁 下一頁物理學與生物學 • 近代的分子生物學希望從微觀的角度，了解何種交互作用能決定生物體所表現出來的複雜行為，這種切入問題的觀點，與近代物理的觀點是不謀而和的。 • 對生命現象機制的了解，將有賴於物理上的重大突破。節目錄

上一頁 下一頁物理學與生物學：DNA 發現的過程節目錄圖片出處：Wallace, R. A., G.. P. Sanders, R. J. Ferl. 1996. Biology. Happer Collins College Publishers,p.264.Fig.12.6

上一頁 下一頁 • 華生是生物學家，而克立克是物理學家。 • 發現DNA 的結構。 • DNA 的X 射線繞射圖片啟發。 • X 射線繞射則是物理學中發展出來的技術。 • 合作被稱為「生物與物理的完美互補」。節目錄

上一頁 下一頁物理學與天文學 • 人類自古便對蒼穹的宇宙充滿了好奇心。 • 因此古天文學的最早觀星記載，可追溯到公元前四千年。 • 天文思想的大革命，直到文藝復興時代，才展開序幕。節目錄

上一頁 下一頁物理學與天文學：哥白尼圖片出處：大美百科全書第7冊，光復書局，民國84年，P.391 節目錄

上一頁 下一頁哥白尼（Nicolaus Copernicus ，1473-1543） • 受到文藝復興新思想的激勵，提出了地球繞太陽運動的天體理論。 • 使科學思想從神學的禁錮中解放出來。 • 天文學的發展導致了力學的誕生。 • 物理的理論與發展出來的技術，也促進了天文學的發展。節目錄

上一頁 下一頁物理學與地球科學 • 宇宙的神秘面紗，充滿著許多我們不解的謎題。 • 藍色星球－地球，也像宇宙一般，存在許多我們尚待努力解決的問題。 • 將物理應用在地球研究上的科學，稱為地球物理。節目錄

上一頁 下一頁地球物理：地球科學需以物理理論為基礎來進行分析。節目錄圖片出處：竹內均著，牛頓科學叢書1 基礎科學，牛頓雜誌社，1984年9月，P.37

上一頁 下一頁地球物理 • 地震學：研究地震的成因、地震波的性質及其應用。 • 重力學：研究地球重力的性質及其分布。 • 地磁學：研究地球磁場的來源及其性質。 • 地電學：研究地球電場的分布及其應用。 • 地熱學：研究地球表面及內部溫度的分布、地球內部的熱流、熱能。 • 廣義上，還包含大氣科學及海洋科學。節目錄

下一頁 第二節物理學與科學的關係--二 -0 二、物理學與應用科學的關係節目錄

下一頁 應用科學 • 將自然科學的原理加以組合，並應用於特定目的，而為人類提供服務的科學，稱為應用科學。節目錄

上一頁 下一頁圖1-7 羅馬圓形競技場物理學與醫學 • 血壓計、靜脈注射、X 射線、正子斷層掃描 (PET)、磁振造影 (MRI) ，都是根據物理理論設計出來的。節目錄

上一頁 下一頁正子斷層掃描 (PET) 將可釋放正子（正電子）的放射性物質，利用靜脈注射的方式注入人體中，以儀器記錄正子與周圍電子相遇時所放出的光線，再用電腦將數據轉為三個互相垂直切面的圖像。節目錄

上一頁 下一頁物理學與環境科學 • 汙染的監控與去除為例： • 安裝在人造衛星上的分光儀，分析大氣中懸浮粒子的光譜，以了解空氣汙染的情況。節目錄

上一頁 下一頁物理學與環境科學 • 汙染的監控與去除為例： • 將滲透性很強的奈米粒子打入地下，使其快速滲入土壤及水中，以中和有毒物質，去除水源汙染。節目錄

上一頁 下一頁物理學與太空科學 • 利用衛星對地表的掃瞄來分析地球資源的分布。 • 利用雷達技術來研究電離層的性質。 • 運用電漿物理的知識來分析太陽風與行星磁場的關係。節目錄

上一頁 下一頁物理學與建築＆土木工程 • 早年依賴經驗累積建築技術。 • 現代工程師在力學及材料力學發展成熟之後，利用電腦，將力學理論與經驗公式適當組合，便能夠模擬出更安全與經濟的建築物。節目錄

上一頁 下一頁物理學與電機＆電子工程 • 電機與電子工程的課程，是由物理理論所延伸出來的。 • 電力工程、通訊工程早就改變了人們的生活與工作型態。 • 半導體物理的電子工程，更將我們帶入了全新的電子時代。節目錄

上一頁 下一頁圖1-7 羅馬圓形競技場物理學與生活 • 生活中處處是物理。 • 生活中無處不物理。節目錄

上一頁 下一頁節目錄教學檢驗教學檢驗下面有關物理理論與實用技術發展的敘述，何者不正確？ (A)新理論的發展，會促成新的技術 (B)新的技術發展，會造成新理論的出現 (C)沒有理論研究，技術也能獨力發展 (D)理論與技術的發展是相輔相成的 (E)理論研究是技術發展的基石。

上一頁 下一頁節目錄教學檢驗教學檢驗哪一位科學家發現X光，為往後物質結構的分析、醫學的治療等，提供了重要的工具？ (A)楊氏 (B)侖琴 (C)湯木生 (D)拉塞福 (E)居禮夫人。

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