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[5] 关于19世纪末原子论,参见Heilbron,“Atomic Structure”(1964),esp.chap.1;Harman,Energy(1982),chap.5.关于佩兰和布朗运动,参见Nye,Molecular Reality(1972).
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[6] 麦古肯在《光谱学》(Spectroscopy,1969)一书中对从沃拉斯顿的太阳观测到1897年汤姆森在发现电子的光谱学发展史进行了解读。另可参见Heilbron,“Atomic Structure”(1964),21-22。
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[7] Maxwell,“Atom,”in Scientific Papers(1890,reprinted 1965),463ff.;Heilbron,“Atomic Structure”(1964),17;Harman,Energy(1982),137-138.
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[8] Heinrich Kayser,cited in Heilbron,“Atomic Structure”(1964),18.
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[9] Heilbron,“Atomic Structure”(1964),59-68,77-79.
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[10] Röntgen,“Strahlen,”Sitzb.Würzb.Phys.Ges.(1895):132-141,(1896):11-19;Glasser,Röntgen(1934).辐射理论的现代处理记录参见Stuewer,Compton Effect(1975),and Wheaton,Tiger(1983).
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[11] McGucken,Spectroscopy(1969),chap.4.
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实验是如何终结的? 均值实验装置
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在宏观物体实验中,对那些探查到微观层次信息的仪器该如何评价?19世纪物理学家对于处于世纪之交的仪器的分类法能够提供有益借鉴。这一分类也是之后百年中使用的截然不同的新型设备的检验标准。在20世纪,微观物理的物质文化出现了两次重大转变:首先,仅适用于原子集体实验的机器设备被能够探测到单个粒子的、更加复杂的仪器设备所取代;而后,单一粒子级别的探测器又被工厂规模的、计算机辅助型的加速器所取代。
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在对19世纪的仪器评估进行研究时,我们有幸能够见到该时期伟大的物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦所编著的《科学仪器图说概览》,它在1876年南肯辛顿博物馆的科学装置展览中被作为指南材料使用。在概览之中,麦克斯韦运用最通俗的语言对实验进行了描述。
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实验同其他发生的事件一样,是一项自然现象;但是,在科学实验中,环境得到了较为妥善的安排,特定现象之间的关系可以得到最大程度的研究。通过设计实验将研究的对象和现象当作研究领域从其他同类中区分出来。[1]
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麦克斯韦将这里所说的其他现象归类为“干扰物”,他还发现干扰物自身以后也可能会变为研究目标。同时,实验者的首要目标是将干扰降到最低点。
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为了研究实验现象,物理学家使用了“实验装置”,其中每个为实验而设计的构成部件都可以被称作“实验仪器”。由麦克斯韦的观点来看,实验仪器按功能可以被分为三类:实验时的能量来源、能量传输途径和能量效果测量。这一种分类方式多少有几分抽象,但通过麦克斯韦后来对一项仪器的功能分类,这种方式得到了完整的阐释。他将该仪器的功能归纳为八种,然后又分别归类至上文所述的三大类别下:
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1. 能量来源
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2. 能量传输
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1)能量分配器
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2)能量限制器
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3)能量储存器
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4)多余能量处理器
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5)能量调节器
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3. 效果测量
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1)指示器
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2)称具
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