美國兩位學者在全美物理學家中做了一份調查，請他們提名有史以來最出色的十大物理實驗，結果刊登在了美國《物理世界》雜志上。這些實驗用最簡單的儀器和設備，發(fā)現(xiàn)了最根本、最單純的科學概念，就像是一座座歷史豐碑一樣，掃開人們長久的困惑和含糊，開辟了對自然界的嶄新認識。
埃拉托色尼測量地球圓周
伽利略的自由落體實驗
在16世紀末，人人都認為重量大的物體比重量小的物體下落快，因為亞里士多德是這么說的。伽利略從斜塔上同時扔下一輕一重兩個物體，讓大家看到兩個物體同時落地。他向世人展示了尊重科學的可貴精神。
伽利略的加速度實驗
伽利略讓銅球從一個6米多長傾斜的光滑木板槽頂端沿斜面滑下，測量銅球每次下滑的時間和距離，研究它們之間的關系。亞里士多德曾預言滾動球的速度是不變的：銅球滾動兩倍的時間就走出兩倍的路程。伽利略卻證明銅球滾動的路程和時間的平方成比例：兩倍的時間里，銅球滾動4倍的距離。伽利略認為其原因是存在重力加速度。
牛頓的棱鏡分解太陽光實驗
牛頓把一面三棱鏡放在陽光下，透過三棱鏡，光在墻上分解為不同顏色，后來我們稱作光譜。牛頓通過實驗證明：正是這些紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫基礎色有不同的色譜才形成了表面上顏色單一的白色光。
卡文迪許扭秤實驗
托馬斯·楊的光干涉實驗
牛頓曾認為光是由微粒組成的。1800年英國醫(yī)生、物理學家托馬斯·楊向這個觀點挑戰(zhàn)。他巧妙地將一束光分成兩束，從而看到了相交的光線和陰影。這說明兩束光線可以像波一樣互相干涉，光具有波動性。這個實驗為一個世紀后量子學說的創(chuàng)立起到了至關重要的作用。
讓·傅科鐘擺實驗
1851年法國科學家傅科當眾做了一個實驗：用一根長220英尺的鋼絲吊著一個重62磅的頭上帶有鐵筆的鐵球懸掛在屋頂下，觀測記錄它的擺動軌跡。周圍觀眾發(fā)現(xiàn)鐘擺每次擺動都會稍稍偏離原軌跡并發(fā)生旋轉。傅科鐘擺實驗說明地球是在圍繞地軸旋轉。
羅伯特·密立根的油滴實驗
1909年美國科學家羅伯特·密立根，用一個香水瓶的噴頭向一個透明的小盒子里噴油滴。小盒子的頂部和底部分別放有一個通正電和通負電的電板。當小油滴通過空氣時，就帶有了一些靜電，他們下落的速度可以通過改變電板的電壓來控制。通過反復試驗，密立根得出結論：油滴所帶的電量均是某一最小電荷的整數(shù)倍。后來人們認識到該最小電荷值就是單個電子的帶電量。
α粒子散射實驗
盧瑟福從1909年起做了著名的α粒子散射實驗。他用準直的α射線轟擊厚度為微米的金箔，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)散射角很小，約1/8000散射角大于90°，極個別的散射角等于180°。大多數(shù)α粒子穿透金箔說明原子內有較大空間，而且電子質量很小；一小部分α粒子改變路徑說明原子內部有一體積很小帶正電的微粒；極少數(shù)的α粒子反彈說明原子中的微粒體積小但質量大。該實驗推翻了湯姆生“棗糕模型”，建立了核武結構模型。
托馬斯·楊的雙縫演示應用于電子干涉實驗
牛頓和托馬斯·楊對光的性質研究得出的結論都不完全正確。光既不是簡單由微粒構成，也不是一種單純的波。麥克斯·普朗克和艾伯特·愛因斯坦分別指出一種叫光子的東西發(fā)出光和吸收光。經過幾十年發(fā)展的量子學說最終總結了兩個矛盾的真理：光子和亞原子微粒是同時具有兩種性質的微粒。科學家們用電子流代替光束，改造了托馬斯·楊的雙縫演示。根據(jù)量子力學，電粒子流被分為兩股，被分得更小的粒子流產生波的效應，產生像托馬斯·楊的雙縫演示中出現(xiàn)的加強光和陰影。這說明微粒也有波的效應。
