《绪论运动描述之》PPT课件

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1、大学物理教师：李昭涵Tel：15137056806办公室：70119E-mail:lizhaohan22@gmail.com一.什么是物理学?物理学是研究物质世界最基本形态的科学物理学研究的范围——物质世界的层次和数量级物理学(Physics)物质结构物质相互作用物质运动规律微观粒子Microscopic介观物质mesoscopic宏观物质macroscopic宇观物质cosmological绪论E-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小的细胞原子原子核基本粒子DNA长度星系团银河系最近恒　星的距离太阳系太阳山哈

2、勃半径超星系团人蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次●牛顿力学(Mechanics)研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律●热力学(Thermodynamics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现●电磁学(Electromagnetism)研究电磁现象、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律●相对论(Relativity)研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律●量子力学(Quantummechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律二.物理学的五大基本理论物理学是一门最基本的科学;是最古老、但发展最快的科学;它提供最多、最基本的科学研究手段。物理学的基本框架速率大小

3、或距离1020m10－5m0.01cc狭义相对论广义相对论量子理论狭义相对论量子理论牛顿物理学禁区禁区来自《物理学：基本概念及其与方方面面的联系》物理学是一切自然科学的基础物理学派生出来的分支及交叉学科物理学构成了化学、生物学、材料科学、地球物理学等学科的基础，物理学的基本概念和技术被应用到所有自然科学之中。粒子物理学原子核物理学原子分子物理学固体物理学凝聚态物理学激光物理学等离子体物理学地球物理学生物物理学天体物理学宇宙射线物理学三.物理学是构成自然科学的理论基础*第一次工业革命（17～18世纪）：建立在牛顿力学和热力学发展的基础上，其标志是以蒸汽机为代表的一系列机械的产生和应用。*第二

4、次工业革命（19世纪）：建立在电磁理论发展的基础上，其标志是发电机、电动机、电讯设备的出现和应用。*第三次工业革命（20世纪）：建立在相对论和量子力学发展的基础上，其标志是以信息技术为代表的一系列新学科、新材料、新能源、新技术的兴起和发展。四.物理学与技术20世纪，物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科核能的利用激光器的产生层析成像技术(CT)超导电子技术粒子散射实验X射线的发现受激辐射理论低温超导微观理论电子和信息技术的物理基础1925年量子力学建立1926年Fermi-Dirac统计法提出1929年能带理论提出并得到证实，从理论上解释了导体、半导体、绝缘体的性质和区别；Ferm

5、i面概念及其可测量的提出1947年发明晶体管（肖克莱、巴丁、布拉顿获1956年诺贝尔物理奖）1957年建立Fermi面编目1962年制成集成电路（IC）1965年摩尔定律：芯片容量每18－24个月翻番。70年代末大规模和超大规模集成电路（VLIC）核技术的物理基础1896年Becquerel发现铀的天然放射性1905年Einstein创立狭义相对论，得1911年Rutherford提出原子的有核模型1925年量子力学建立1932年建立原子核的质子——中子模型1933年发现人工放射性1945年实现核裂变——原子弹1952年实现核聚变——氢弹1954年建立第一座核电站（安全、清洁、经济的能源）

6、原理发现（年）工业产品（年）经历时间（年）电动机1821188665真空管1882191533无线电1887192235X光1895191318雷达193519005原子反应堆193919423半导体194819513激光195819602从基本原理转变为技术的速度加快●几乎所有的重大新(高)技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期的酝酿。●当今物理学和科学技术的关系两种模式并存，相互交叉，相互促进“没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命”。——李政道●热机的发明和使用，提供了第一种模式：●电气化的进程，提供了第二种模式：技术——物理——技术物理——技术——物理五.物理学的方法和科学态度提

7、出命题推测答案理论预言实验验证修改理论现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学从新的观测事实或实验事实中提炼出来，或从已有原理中推演出来建立模型；用已知原理对现象作定性解释，进行逻辑推理和数学演算新的理论必须提出能够为实验所证伪的预言一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则当一个理论与实验事实不符时，它就面临着被修改或被推翻物理学的基本思想方法：用模型来描述自然，用数学来表达模型，用实验来检验模型。（1858-19