大学物理绪论汇总.ppt

* 同学们好！ 《大学物理》 主讲教师：马健 第一篇 绪 论 解决两个问题： * 明确为什么学？学什么？怎样学？ * 了解物质世界的整体图象。 目的： 获得学习“大学物理”的自觉意识和较高的起点。 一. 为什么要学习“大学物理”？ 物理学研究物质世界的基本结构、基本相互作用和最普遍的运动规律。 第一部分 课程介绍 我们把不依赖于人的意识而独立存在的 客观实在称为物质。与其它科学相比，物理 学更着重于物质世界普遍而基本的规律的追 求。 1：什么是物理学 2：物理学发展历程 以公元1600年为界，在这以前，叫物理 学的前科学时期，这一时期，物理学还不是一门独立的学科。 1600——1800年，在这一时期，物理形 成了一门学科，牛顿完成了牛顿力学。 1800——1900年，电磁学、热力学、波 动光学、经典统计物理学等的发展完善了经 典力学。 上世纪初，20世纪自然科学领域最伟大的两个理 论出现了：量子力学和相对论——近代物理的开始。 经典物理学 当今，物理学与其它学科的交叉诞生了生物科学、化 学物理、地球物理、天体物理等新型学科，人们公认： 当今最有生命力的是不同学科交叉的领域。 每一个工程技术人员都应该加强自身的数理知 识的培养与积累,以适应新形式的要求。 随着科学的发展，从物理学中不断分化出诸如粒子物 理、原子核物理、原子分子物理、凝聚态物理、激光 物理、电子物理、等离子体物理、半导体物理等名目 繁多的新分支。 现代物理学发展的两个趋势： （1）自身的细化、分支多；（2）与其他学科的交叉 *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。 二：物理学与技术 物理学与技术关系的两种模式 *技术 物理 技术（典型例子：热学） *物理 技术 物理（典型例子：电磁学） 在现代社会中主要以第二种方式进行。 例：计算机技术是这个崭新的信息时代的关键，其基础正是过去大半个世纪的现代物理学的研究成果 以计算机为代表的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； Fermi面概念及其可测量的提出 1947年 发明晶体管（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） 70年代末 大规模和超大规模集成电路（VLIC） 激光技术的物理基础 1860年 Maxwell 建立光的电磁理论 1900年 Planck 提出能量子理论 1917年 Einstein 提出受激辐射理论 1953年 制成微波激射器（maser） 1960年 Maiman制成红宝石激光器 60~70年代 激光器及其应用高速发展，月球上设置 激光反射器 1982年 激光全息术 80~90年代 激光外科手术，通讯，光盘，激光武器... 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 物理学 提供科学原理 指导技术路线的选择和技术方案的改进 培养技术人员的科学品格和创新能力，使其眼光远，层次高，后劲足 全世界工科大学无一例外将物理作为重要基础课 二.学什么？ 知识、方法、科学观念 “物”——物质世界 “理”——普遍规律 1.学习物理知识要注意整体性、发展性和迁移性。 整体性 注意掌握知识的结构和联系 形成物质世界的整体物理图象 教材结构和主线 基本粒子 实物的 运动规律 相互作用和场 振动和波动 量子现象和量子规律