大学物理绪论

1,大学物理,2,物质空间时间运动,绪论,3,物理学是关于自然界最基本形态的科学。它研究物质的结构，相互作用以及物质的运动。,1、研究物质的两种形态,实物和场是物质的两种基本形态,关于实物物质结构,实物包括微观粒子（分子原子电子、原子核中子、质子夸克及其它结构粒子）和宏观物体，它的范围是从基本粒子的亚核世界到整个宇宙。,(研究物质在空间和时间的各种分布性质和状态。）,一、什么是物理学,二、物理学研究的内容,4,关于场物质结构,例如：电磁场、引力场、各种介子场。,场:无静止质量,不具有不可入性，以连续形式存在，具有可叠加性，不能作为参考系。,实物：具有质量、不可入性，以空间间断形式存在,5,2、研究物质最简单最基本最普遍的运动形式,物质的运动形式:机械运动分子热运动电磁运动原子和原子核运动其它微观粒子运动,运动：世界上的一切物质都在永不停息的运动之中，运动是物质的存在形式，是物质的固有属性。,“对运动无知，也就是对大自然无知”,西方谚语,6,3、研究物质的相互作用,物质间有四种相互作用，引力作用、电磁作用、强作用、弱作用。,物质的运动具有粒子和波动两种图象。,天体的、宏观的机械运动，及分子的热运动呈粒子性；,微观领域内，无论场和实物都呈波、粒二象性。,传递引力相互作用引力子,传递电磁相互作用光子,传递强相互作用胶子,传递弱相互作用中间波色子,超铉理论：试图将四种相互作用力统一起来。,7,三、物理学研究的范围,研究对象包括宇观,宏观,介观,微观,生命观.,人类从自己向小尺度追问,质子、中子由夸克组成，夸克是不是最基本粒子？,人类从自己向大尺度追问,哈勃根据多普勒效应发现宇宙在膨胀，宇宙有没有边界？宇宙有没有中心？,粒子物理学,天体物理学,8,空间尺度：1026m(约150亿光年)10-16m,哈勃半径：1026m星系团：1023m银河系：1021m地球轨道半径：1011m太阳半径：109m地球半径：107m月球半径：106m大分子：10-4m小分子：10-9m原子：10-10m原子核：10-14m基本粒子：10-16m,宇宙的42个台阶,9,速度范围：0（静止）3108m/s（光速）,宇宙年龄：150亿年1018s地球年龄：46亿年1017s生命的诞生：约40亿年人类：300万年（1014s）中间玻色子寿命：10-24s,跨越了42个数量级,大爆炸,从阶段划分，可分为经典、近代、现代物理。从研究物质结构看，微观层次粒子物理宏观层次凝聚态物理,时间尺度：1018s(150亿年,宇宙年龄)10-24s,10,四、物理学分类：大体上可归纳为下面几种,按物质的运动形式分：有两类不同的划分按机械运动、热运动、电磁运动、光运动、原子和核运动等分类：力学研究机械运动，热学、电磁学、光学、原子物理、核物理。按规则、随机、混沌运动分类：确定论物理研究规则运动，随机论物理研究随机运动，混沌论物理研究混沌运动。,、按物质的组成及相互作用分类：可分为粒子、场粒子与场的相互作用。,、按物质存在的形态大小分：基本粒子物理、核物理、原子物理、分子物理、原子团簇物理、凝聚态物理、天体物理、宇宙学物理等。,11,、按物理常数，分类：,经典论,量子论,相对论,相对论性量子论,、按理论建立的方式分类：分为普通物理学和理论物理。,物理学特点：普遍性、基本性、相关性。,12,五、物理学和科学技术之间的关系,1.物理学是一切自然科学的基础。,2.物理学推动技术革命和社会文明。,第一次技术革命（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。第二次技术革命（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。,13,NiAl多层模的组织形貌（a），大范围衍射花样(b)，单个晶粒的选区衍射(c),透射电子显微镜,14,核磁共振仪,物理学是工程师的灵魂，也是工程师的最终目标。,15,六、学习物理学的目的：,1）为专业课学习打基础。2）提供世界观和方法论的指导。,七、物理学的研究方法：从实践中来，到实践中去。）理想模型法）理想实验法（也称思考实验法或假想实验法）科学假设法）类比推理法）分析综合法,八、大学物理学的数学工具：高等数学,16,如何学好大学物理,本学期教学内容：力学+电磁学+光学+近代物理基础,1.掌握正确的学习方法,认真做到：课前预习、听课、看书、做作业、辅导答疑、总复习这六个步骤。,2.注意与中学物理的区别,标量矢量；恒量为主变量为主；定性分析定量计算,3.需要较好的数学基础,坐标系的建立和使用；导数和积分的意义；标量积；矢量积,17,参考书:教育部高等教育司组编大学物理（全国成人高等教育规划教材）马文蔚编物理学（上、中、下）册张三惠大学物理学北京:清华大学出版社，1991程守株编普通物理学第1-3册，第5版；刘克哲编物理学（上、下）卷卢德馨大学物理学北京:高等教育出版社，1998陆果基础物理学教程北京:高等教育出版社，1998刘璞物理学与应用技术北京:北京航空航天大学出版社.2001物理学发展史及各种版本的大学物理及学习指导书。,18,本课程的成绩计算法：期末考试成绩占70%；平时成绩占30%,平时作业情况10%,期中考试10%,考勤及其它10%,祝大家