大学物理：绪论.ppt

什么是物理学

物理学是研究自然界基本规律的科学。

物理学

物质结构物质相互作用物质运动规律

★经典力学（ClassicalMechanics）

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）

狭义相对论：研究物体的高速运动效应以及相关的动力学

规律

广义相对论：研究时空和引力

★量子力学（QuantumMechanics）

研究微观物质运动现象以及基本运动规律

天文物理学

凝聚态物理学

原子、分子和光物理学

粒子物理学

生命科学中的物理学

1.X射线衍射（XRD）

λ~0.01nm-1nm

a~0.33nm,h~3.3nm

a

λ~ah

2.扫描电子显微镜（SEM）

3.核磁共振（NMR）

3.核磁共振（NMR）

原子核的磁矩：

3.核磁共振（NMR）

磁场中能级的分裂：

ms=1/2ms=-1/2

3.核磁共振（NMR）

磁场中能级的分裂：

hν

n质子的数目

o

i

t

p

r

o

s

b

A

MagneticField

核外电子的磁屏蔽效应：

n

o

i

t化学位移

p

r

o

s

b

A

0MagneticField

3.核磁共振（NMR）

化学位移反映了

质子在分子中的位置

生命科学中的物理学

以上讨论的XRD、SEM和NMR都是以物理

学基本原理为基础发展起来的技术手段，并

且都在生命科学领域有着重要而广泛的应用。

这三项技术以及红外光谱、拉曼光谱等波

谱学手段使人们研究生物大分子的结构和功

能成为可能，分子生物物理学（结构生物学）

由此诞生。

此外还有细胞与膜的生物物理学、神经生物

物理学、理论生物物理学…

物理学——如何学？

1.学方法：模型法

（谐振动、平面简谐波、质点、刚体、理想流

体、理想气体、平行板电容器、长直螺线管）

矢量法，微元法，类比法，对称法，补偿

法，…

2.多动手：课本上的推导（双缝干涉、压强公

式、等温过程、均匀带电圆环、圆形电流）、

课本上的例题、布置的习题。

参考资料

新概念物理学教程（丛书），赵凯华等编写，高等教育出版社

（含：热学，力学，电磁学，光学、量子物理等多本）

大学物理学，清华大学出版社，张三慧等编写

进度安排

质点运动学、刚体力学，角动量守恒定律（chap.

1.1,2.3）

振动与波（chap.4）

流体力学（chap.5）

多粒子体系统计理论（chap.6）

热物理学基础（chap.7）

电磁场运动规律（chap.9,10,11,12）

光的波动性（chap.13）

量子物理（chap.14,15）

期末考试50分以下不能总评