波粒二象性.ppt

§5--3 电场强度 一、电场 1. 超距作用 物体间相互作用 直接 瞬时 电荷 电荷 2. 电场 电荷 电荷 电场 电场是一种特殊物质 对放在场内的任何电荷都有作用力 —— 力的属性； 电场力对移动电荷作功 —— 能的属性 静电场 相对于观察者静止的电荷产生的电场,是电磁场的一种特殊形式。 力的属性 能的属性 * 波粒 二象性 粒子 热学 力学 波 振动 波动 光学 电磁 学 量子 力学 1600 1700 1800 1900 首席概念的发展 年代 量子 力学 电磁学 热力 学 力学 相对论 电磁学总论 一、研究对象 二、研究内容 静电场 稳恒磁场 场 导电 介质 导体 电介质 电场、磁场以及带电物体之间相互作用的基本规律。 视频 磁介质 三、电磁发展概况 1.古代对电磁现象的认识 （公元前600年 — 16世纪中后期） 2.吉尔伯特的研究 （1544 — 1630） 1600年发表《论电磁体》 3.静电学的研究 1600年 盖利克（德） —— 摩擦起电机 1792年 格雷（英） —— 导电现象 导体 非导体 视频 吉尔伯特 只要磁石还在吸引， 不列颠的舰队还在无边的海洋上威武地航行， 吉尔伯特就永和我们同在。 J· 德来顿 1745 — 1746年 克莱斯特（德） 穆欣布克（荷）——莱顿瓶 1746年 富兰克林（美） —— 正负电荷 1785 — 1787年 库仑（法） —— 库仑定律 1820年 奥斯特（丹麦）—— 通电导线周围产生磁场 1832年 法拉第（英） —— 电磁感应 1873年 麦克斯韦（英）—— 麦氏方程组 1886年 赫兹（德）—— 电磁波的存在 莱 顿 瓶 富 兰 克 林 四、电磁学的学习特点 1.教学要求 矢量代数、场论基础。 2.归纳特征 库仑、高斯、安培 麦氏 3.对称特征 4.叠加性 麦氏 方程组 静电 静磁 静电 应用 电磁 实验 磁路 电路 电磁波 辐射 热力学 光的 波动性 电子学 显微镜 库仑 定律 静电实验 高斯 定律 场强 电势 静电的 应用 电容器 正负电荷。同性相斥，异性相吸。 第五章 静止电荷的电场 §5--1 电荷 一.电荷的基本性质 2.量子性 1906-1917年，密立根用液滴法首先从实验上证明了，微小粒子带电量的变化不连续。 Q = N e 基本电荷 e = 1.602?10-19库仑 1.对偶性 基本带电粒子： 电子 q = - e 正电子 q = + e 质子 q = + e 问题 ? 1.为什 么电子和质子的电量值相等的精确度如此之高？ 2.为什么所有电子能保持这样精确的固定的电荷值？是何种力量使电子成为一个整体？ 分数电荷 —— 夸克 组成强子的基本粒子 1990年 杰尔曼获诺贝尔物理学奖。 1964年 杰尔曼（美）提出分数电荷的设想。 1966年中国学者提出层子模型。 1967年，美国麻省理工学院的弗里得曼等人及斯坦福大学泰勒，用直线加速器第一次发现了夸克的踪迹，证明了夸克模型。 Q = ? e / 3 ，? 2e / 3 3.电荷的相对论不变性 从不同的惯性系看某一 带电粒子的电量都是相同的。 二、电荷守恒定律 在一个和外界没有电荷交换的系统内，正负电荷的代数和在任何物理过程中保持不变。 电荷守恒定律是物理学中普遍的基本定律. §5--2 库仑定律 一、真空中的库仑定律 1.点电荷： 带电体自身的线度比带电体之间的距离小得多时，带电体的大小可以忽略不计 2.定律建立的历史过程 （1） 猜测阶段 1775年 富兰克林（美） 1677年 普利斯特列（英） （2） 没有公开的成果 1769年 约翰 ? 罗比逊（英） （1801年发表） 1772 — 1773年 亨利 ? 卡文迪许（英） （1879年发表） 罗 比 逊 的 实 验 装 置 卡文迪许 （英国） （一七三一—一八一零年） 卡文迪许的实验装置 卡 文 迪 许 实 验 室 （3） 库仑的实验研究成果 A. 扭秤实验测电斥力 （静力学） （1785 年） B. 电摆实验测吸引力 （动力学） （1787年） 类比方法： 万有引力 电引力 Fw ?1 / r2 Fd ?1 / r2 Fw ?m1 m2 Fd ? q1 q2 库仑电摆的实验装置 在真空中， 两个静止点电荷之间的相互作