(一)基礎(chǔ)物理學(xué) 1熱力學(xué)常識(shí) (1)熱力學(xué)第一定律:熱力學(xué)系統(tǒng)如不吸收外部熱量卻對(duì)外做功,須消耗內(nèi)能;不可能造出既不需外界能量又不消耗系統(tǒng)內(nèi)能的永動(dòng)機(jī)。(能量守恒定律屬于熱力學(xué)第一定律) (2)熱力學(xué)第二定律:熱機(jī)不可能把從高溫?zé)嵩粗形盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為有用功,總要把一部分傳給低溫?zé)嵩?。根?jù)這個(gè)定律,任何熱機(jī)的效率都不可能達(dá)到100%。 (3)熱力學(xué)第三定律:在科學(xué)家研究固體、液體、分子和原子的自由能的基礎(chǔ)上,能斯特提出,在溫度達(dá)到絕對(duì)零度(-273攝氏度)時(shí),物質(zhì)系統(tǒng)(分子或原子)無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)將停止。絕對(duì)零度不可能達(dá)到,但是可以無(wú)限趨近。 2電磁學(xué)常識(shí) 1864年,麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在,并預(yù)言光是一種電磁波。 1888年,赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波。麥克斯韋的電磁理論成為描述電磁運(yùn)動(dòng)的基本理論,被稱為自然科學(xué)的第三次理論大綜合。 3光學(xué)常識(shí) (1)光的色散是一種把太陽(yáng)光分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光的現(xiàn)象。 (2)光的三原色是紅、綠、藍(lán),而顏料的三原色是紅、黃、藍(lán)。 (3)紅外線:太陽(yáng)光色散區(qū)域中,紅光外側(cè)的不可見(jiàn)光叫做紅外線。紅外線能使被照射的物體發(fā)熱,具有熱效應(yīng)。常用于紅外探測(cè)器﹑紅外照相機(jī)﹑紅外夜視儀﹑追蹤導(dǎo)彈等。 (4)紫外線:太陽(yáng)光色散區(qū)域中,紫光外側(cè)的不可見(jiàn)光叫做紫外線。它能使熒光物質(zhì)發(fā)光,另外還可以滅菌。常用于驗(yàn)鈔機(jī)﹑紫外線殺菌等。 (5)光的直線傳播:光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,比如影子的形成(手影,日食月食)、小孔成像等。 (二)現(xiàn)代物理學(xué) 現(xiàn)代物理學(xué)通常是指20世紀(jì)初開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的物理學(xué),包括相對(duì)論、量子力學(xué)、原子和原子核物理學(xué)、粒子物理學(xué)等,是物理學(xué)的重要組成部分。 1原子核物理 屬于物理學(xué)分支。它是研究原子核的結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律,獲得射線束并將其用于探測(cè)、分析的技術(shù),以及同核能、核技術(shù)應(yīng)用有關(guān)的物理問(wèn)題。 2粒子物理學(xué) 粒子物理學(xué)研究比原子核更深層次的微觀世界,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和在很高的能量下,這些物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象,以及產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因和規(guī)律。 迄今,人們已認(rèn)識(shí)到構(gòu)成物質(zhì)的最小組成為三種粒子:輕子、夸克、媒介子。通常被認(rèn)為自然界最小的結(jié)構(gòu)單元,已知物質(zhì)最小的結(jié)構(gòu)單元是夸克和輕子。 作用在物質(zhì)上的所有的力可歸結(jié)為三種:引力、強(qiáng)力、統(tǒng)一的電弱力。(傳統(tǒng)上將力分為四種:引力、電磁力、強(qiáng)力和弱力。上世紀(jì)60年代,物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)弱力和電磁力是可以統(tǒng)一起來(lái)的,它們是一種事物的不同側(cè)面,統(tǒng)稱電弱力。) 3相對(duì)論 相對(duì)論是關(guān)于時(shí)空和引力的基本理論,主要由愛(ài)因斯坦創(chuàng)立,依據(jù)研究的對(duì)象不同分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。 相對(duì)論和量子力學(xué)的提出給物理學(xué)帶來(lái)了革命性的變化,共同奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。相對(duì)論極大的改變了人類(lèi)對(duì)宇宙和自然的“常識(shí)性”觀念,提出了“同時(shí)的相對(duì)性”、“四維時(shí)空”、“彎曲時(shí)空”等全新的概念。 4量子力學(xué) 量子力學(xué)是描述微觀世界結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)與變化規(guī)律的物理科學(xué)。量子力學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展標(biāo)志著人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然實(shí)現(xiàn)了從宏觀世界向微觀世界的重大飛躍。 1905年,愛(ài)因斯坦提出了光量子說(shuō),直接推動(dòng)了量子力學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展。 1924年,法國(guó)物理學(xué)家德布羅意證明了物質(zhì)具有波粒二象性。 1925年,德國(guó)物理學(xué)家海森伯和玻爾,建立了量子理論第一個(gè)數(shù)學(xué)描述——矩陣力學(xué)。 1926年,奧地利科學(xué)家提出了描述物質(zhì)波連續(xù)時(shí)空演化的偏微分方程——薛定諤方程,給出了量子論的另一個(gè)數(shù)學(xué)描述——波動(dòng)力學(xué)。后來(lái),物理學(xué)家將矩陣力學(xué)與波動(dòng)力學(xué)統(tǒng)一起來(lái),統(tǒng)稱量子力學(xué)。 |
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來(lái)自: 當(dāng)以讀書(shū)通世事 > 《074-物理》