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牛頓 - 不止遇到蘋果掉下來. 組員： b0107040 邱佳柔 b0107034 呂怡惠 b0107037 彭家嫻 b0107018 詹芷綾. 艾 薩克 · 牛頓 爵士.
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組員：b0107040 邱佳柔 b0107034呂怡惠 b0107037彭家嫻 b0107018詹芷綾
艾薩克·牛頓爵士 • 是一位英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和鍊金術士。他在1687年發表的論文《自然哲學的數學原理》裡，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀裡物理世界的科學觀點，並成為了現代工程學的基礎。他通過論證克卜勒行星運動定律與他的重力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律；為太陽中心說提供了強有力的理論支持，並推動了科學革命
牛頓是怎麼養成的 • 牛頓早產，出生時十分瘦小，小的可以裝進一夸脫的馬克杯。3歲時母親便改嫁給新的丈夫，牛頓對此很有敵意。12到17歲在國王中學讀書，而後因為母親的再度守寡牛頓開始當農夫，但是耕作的工作使他相當不快樂，幸好國王中學的校長說服他的母親，使他繼續學習得到了完美的畢業成績。1661年6月，他進入了劍橋大學的三一學院。在那時，該學院的教學基於亞里士多德的學說，但牛頓更喜歡閱讀一些勒奈·笛卡兒等現代哲學家以及伽利略·伽利萊、尼古拉·哥白尼和約翰內斯·克卜勒等天文學家更先進的思想。1665年，他發現了廣義二項式定理，並開始發展一套新的數學理論，也就是後來為世人所熟知的微積分學。在1665年，牛頓獲得了學位，而大學為了預防倫敦大瘟疫而關閉了。在此後兩年裡，牛頓在家中繼續研究微積分學、光學和萬有引力定律。
數學 • 微積分——牛頓與萊布尼恣之爭 • 廣義二項式定理——牛頓恒等式、牛頓法，分類了立方面曲線（兩變數的三次多項式），為有限差理論作出了重大貢獻，並首次使用了分式指數和坐標幾何學得到丟番圖方程式的解。他用對數趨近了調和級數的部分和（這是歐拉求和公式的一個先驅），並首次有把握地使用冪級數和反轉冪級數。他還發現了π的一個新公式。
牛頓微積分之爭 • 大多數現代歷史學家都相信，牛頓與萊布尼茨獨立發展出了微積分學，並為之創造了各自獨特的符號。根據牛頓周圍的人所述，牛頓要比萊布尼茨早幾年得出他的方法，但在1693年以前他幾乎沒有發表任何內容，並直至1704年他才給出了其完整的敘述。其間，萊布尼茨已在1684年發表了他的方法的完整敘述。此外，萊布尼茨的符號「微分法」被歐洲大陸全面地採用，在大約1820年以後，英國最終採用了該方法，而之前英國出於各種原因是僅有使用牛頓的微積分體系的國家。萊布尼茨的筆記本記錄了他的思想從初期到成熟的發展過程，而在牛頓已知的記錄中只發現了他最終的結果。牛頓聲稱他一直不願公布他的微積分學，是因為他怕被人們嘲笑。
光學 • 從1670年到1672年，牛頓負責講授光學。在此期間，他研究了光的折射，表明稜鏡可以將白光發散為彩色光譜，而透鏡和第二個稜鏡可以將彩色光譜重組為白光。 • 他還通過分離出單色的光束，並將其照射到不同的物體上的實驗，發現了色光不會改變自身的性質。牛頓還注意到，無論是反射、散射或發射，色光都會保持同樣的顏色。因此，我們觀察到的顏色是物體與特定有色光相合的結果，不是物體產生顏色的結果。
任何折射望遠鏡都會受到光散射成不同顏色的影響，並因此發明了反射望遠鏡（現稱作牛頓望遠鏡）來迴避這個問題。他自己打磨鏡片，使用牛頓環來檢驗鏡片的光學品質，製造出了優於折射望遠鏡的儀器，而這都主要歸功於其大直徑的鏡片。任何折射望遠鏡都會受到光散射成不同顏色的影響，並因此發明了反射望遠鏡（現稱作牛頓望遠鏡）來迴避這個問題。他自己打磨鏡片，使用牛頓環來檢驗鏡片的光學品質，製造出了優於折射望遠鏡的儀器，而這都主要歸功於其大直徑的鏡片。 • 牛頓使用玻璃球製造了原始形式的摩擦靜電發電機[。
力學與重力 • 牛頓闡述了其後兩百年間都被視作真理的三大運動定律。牛頓使用拉丁單詞「gravitas」（沉重）來為現今的重力命名，並定義了萬有引力定律。在這本書中，他還基於波義耳定律提出了首個分析測定空氣中音速的方法。
牛頓運動定律 • 1. 牛頓第一定律（亦稱慣性定律）指出，一個靜止狀態的物體趨向於保持靜止狀態，而在勻速運動中的物體趨向於保持勻速狀態，除非受到淨外力的作用。 • 2. 牛頓第二定律指出，作用於一個物體上的作用力等於其動量隨時間的變化率。在數學上，可寫成。 假定式中的質量為常量，則可消去的第一項。 這說明了一個物體的加速度與作用在物體上的淨 力成正比，與其質量成反比。
牛頓第三定律指出，每個作用力都有一個等值反向的反作用力。牛頓第三定律指出，每個作用力都有一個等值反向的反作用力。 • 兩個物體之間的作用力F和反作用力F´,沿同一直線, 大小相等,方向相反,分別作用在兩個物體上.
http://www.youtube.com/watch?v=lmaEGFwNuss 第三運動定律：火箭升空
不一樣的萬有引力 • 1666年，他再次離開了劍橋大學，回到了住在林肯郡的母親身邊。當他在一座花園中沉思散步時，他突然想到重力（它的作用讓一顆蘋果從樹上掉到地上）不會僅局限於地球周圍的有限距離裡，而會延伸到比平常認為的更遠的地方。他自言自語道，為什麼不和月亮一樣高呢——如果這樣，一定會對她的運動產生影響——也許可以讓她保持在她的軌道上，於是他開始計算那樣的假設會產生怎樣的效果。
問題不在於重力是否存在，而在於它是否能從地球延伸到如此遠，還能夠成為保持月球在軌道運行的力。牛頓發現，如果讓該力隨距離的平方反比而減少，所計算出的月球軌道周期能與真實情況非常好地吻合。他猜想同樣的力也導致了其他的軌道運動，並因此將之命名為「萬有引力」。問題不在於重力是否存在，而在於它是否能從地球延伸到如此遠，還能夠成為保持月球在軌道運行的力。牛頓發現，如果讓該力隨距離的平方反比而減少，所計算出的月球軌道周期能與真實情況非常好地吻合。他猜想同樣的力也導致了其他的軌道運動，並因此將之命名為「萬有引力」。
慣性定律 • 有一天，牛頓見一個人在街上推著小車，卻不是一邊推一邊走，而是推幾步後猛力一推，讓小車自己走一段路，並一直如此重復下去。牛頓好奇地一路跟著他，直至這人的家門。之後，牛頓想著：「這與亞里士多德說的不同呢！手若沒有推車，車應立即停下來，但現在卻走了一會才停，亞里士多德的結論豈不是錯了？」 • 牛頓經過進一步實驗及思考，總結出一條定律： • 「任何物體，若果沒有外力改變其狀態，便會永遠保持靜止或均速直線運動狀態。」
在暴雨中計算風力 • 天刮著大風暴。風撒野地呼號著，塵土飛揚，迷迷漫漫，使人難以睜眼。牛頓認為這是個準確地研究和計算風力的好機會。於是，便拿著用具，獨自在暴風中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測量著。幾次沙塵迷了眼睛，幾次風吹走了算紙，幾次風使他不得不暫停工作，但都沒有動搖他求知的欲望。他一遍又一遍，終於求得了正確的數據。他快樂極了，急忙跑回家去，繼續進行研究。 • 曾經有人問牛頓：“你獲得成功的秘訣是什麽？”牛頓回答說：“假如我有一點微小成就的話，沒有其它秘訣，唯有勤奮而已。”他又說：“假如我看得遠些，那是因為我站在巨人們的肩上。”這些話多麽意味深長啊！它生動地道出牛頓獲得巨大成就的奧妙所在，這就是在前人研究成果的基礎上，以獻身的精神，勤奮地創造，開辟出科學的新天地
補充：牛頓環 • 牛頓環是一個等厚薄膜干涉現象。將一塊平凸透鏡凸面朝下放在一塊平面透鏡上，將單色光直射向凸鏡的平面，可以觀察到一個個明暗相間的圓環條紋。若使用白光，則可以觀察到彩虹狀的圓環彩色條紋。第一個對此現象進行分析的人是英國物理學家艾薩克·牛頓爵士，因而命名為牛頓環。[1] • 牛頓環現象是由平凸透鏡下凸面和平面透鏡的上平面（即兩透鏡間的空氣薄膜的上下表面）所分別反射的光線產生干涉的結果。光線進入平凸透鏡到達凸面進入空氣時，一部分在該界面發生反射，另一部分透射後在下方的平面透鏡發生反射，並與前一束後一次反射是在空氣（光疏介質）—玻璃（光密介質）界面上發生的，反射光發生半波損失而與入射光反相。
