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1、2018/10/23,Ocean University of China,1,授课教师: 方明强 Tel : 80938718 Email: ,大学物理(College Physics),2018/10/23,Ocean University of China,2,大学物理(College Physics),课程讲义信息： ftp:/ Username: fmq2 Password: student,2018/10/23,Ocean University of China,3,第0章 绪论,0.1什么是“物理学”？0.2物理的历史？0.3为什么要学习物理？0.4如何学习物理？,2018/10/
2、23,Ocean University of China,4,第0章 绪论,0.1什么是“物理学”？How do you think about it?,2018/10/23,Ocean University of China,5,第0章 绪论,0.1什么是“物理学”？ “我想知道上帝是如何创造这个世界的。对这个或那个现象、这个或那个元素的谱我并不感兴趣，我想知道的是他的思想，其他都只是细节问题。” - Albert Einstein,2018/10/23,Ocean University of China,6,第0章 绪论,0.1什么是“物理学”？ 物理学是研究物质运动中最普遍、最基本运动形
3、式的一般规律的一门学科，它研究: 物质的构成 物质的运动规律 物质的相互作用 物理学的概念是宽泛的，甚至研究化学、生物、艺术、数学,2018/10/23,Ocean University of China,7,第0章 绪论,0.1什么是“物理学”？,iron atoms on a copper surface,2018/10/23,Ocean University of China,8,第0章 绪论,0.1什么是“物理学”？,2018/10/23,Ocean University of China,9,第0章 绪论,0.1什么是“物理学”？,2003年2月1号，哥伦比亚号返航时坠毁,2018/
4、10/23,Ocean University of China,10,第0章 绪论,0.1什么是“物理学”？,2018/10/23,Ocean University of China,11,第0章 绪论,0.1什么是“物理”？,物理学是一项激动人心的智力探险活中动,2018/10/23,Ocean University of China,12,第0章 绪论,0.1什么是“物理”？,Rutherfords Discovery of the Atomic Nucleus (1911),He found that, once in a while, the a-particles were scat
5、tered backwards by the target,2018/10/23,Ocean University of China,13,第0章 绪论,0.1什么是“物理”？ 物理学以实验（观察、观测）为基础实践是检验真理的唯一标准 大部分时候需要建立适当的物理模型舍去事物的不重要的细节所得到的规律不是偏离真理，而是更接近真理 物理学习、研究需要直觉和想象力、大胆的预测 物理学是一门定量化的科学，需要准确的语言和完备的数学形式,2018/10/23,Ocean University of China,14,第0章 绪论,0.2物理的历史？中国在很早，如，秋战国时期考工记轮人记载“马力既竭，犹
6、能一取也”。这是惯性的最早记载；例如晋代，就有“物理” 一词，泛指事物之理。1607年徐光启和Mateo Ricci翻译的欧几里德的几何原本的序中就提到了“物理”。尽管物理这个词出现的较晚，但求物之理自人类有生产活动就开始了.,2018/10/23,Ocean University of China,15,第0章 绪论,0.2物理的历史？自西方传来希腊文写作（Physics）,由日本人翻译成“物理学”，后传入我国。在我国，约1845年，某些学校有了“格致”课，意为“穷究事物的原理以获得知识”。该课包含：数学、物理、化学、动物、植物和矿物。,2018/10/23,Ocean University
7、 of China,16,第0章 绪论,0.2物理的历史？近代物理学的诞生开始于17世纪后半期。伽利略、开普勒和牛顿做出了奠基性的贡献。1666年，牛顿发现了微积分的基本概念，得到了牛顿三大定律。1687年，牛顿发表了自然哲学的数学原理。18-19世纪是物理学蓬勃发展的时期。焦尔，迈尔，开尔文，克劳修斯奠定了热现象、聚集态的热力学基础。玻耳兹曼和吉布斯开辟了热现象、聚集态微观和宏观描述的统计物理学。同一时期，库伦和法拉第在电磁学方面做出了杰出贡献。麦克斯韦建立的著名的麦克斯韦方程组，赫兹则证明了电磁波的存在。至此，人们认为物理学已经发展的很完美了。,2018/10/23,Ocean Unive
8、rsity of China,17,第0章 绪论,0.2物理的历史？但在19、20世纪之交，伦琴发现X射线，汤姆逊发现电子，贝克勒尔发现了放射性。物理学从宏观转向了微观。1887年，迈克尔逊和莫雷利用光的干涉效应，试图探测地球在“以太”中的绝对运动，它们得到了否定的结果，从而动摇了作为光波载体的“以太”假说。从根本上动摇了经典物理学的基础，导致了相对论的产生。随后瑞利和金斯根据经典统计力学和电磁波理论，导出黑体辐射公式，不能解释实验得到的辐射能量按波长的分布的关系。当时物理界的权威开耳芬爵士把这个问题比喻成笼罩在物理学晴朗天空的两朵乌云，从后来物理学的发展来看，这两朵“乌云”正预示着近代物理学
9、两个革命性的重大理论相对论和量子论的诞生。,2018/10/23,Ocean University of China,18,第0章 绪论,0.2物理的历史？进入20世纪后，爱因斯坦在1905提出了狭义相对论，又于1915年提出了广义相对论，建立崭新的时空观和引力理论。另一个革命是，普朗克、爱因斯坦、玻尔、薛定谔、海森堡和狄拉克共同建立了量子力学。相对论和量子力学构造了20世纪现代物理学的基础。在此基础上，粒子物理、原子核物理、原子和分子物理、凝聚态物理、等离子体物理、天体物理、生物物理等均得到了迅速发展。,2018/10/23,Ocean University of China,19,第0章
10、绪论,0.2物理的历史？,2018/10/23,Ocean University of China,20,第0章 绪论,0.2物理的历史？,2018/10/23,Ocean University of China,21,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？ 古之欲明明德于天下者，先治其国；欲治其国者，先齐其家；欲齐其家者，先修其身。 欲修其身者，先正其心；欲正其心者，先诚其意；欲诚其意者，先致其知；致知在格物。 物格而后知至，知至而后意诚，意诚而后心正，心正而后身修。身修而后家齐，家齐而后国治，国治而后天下平。 格物 即 Physics,物理,2018/10/23,Ocean Univers
11、ity of China,22,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,物理学无所不在，无所不用,2018/10/23,Ocean University of China,23,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,2018/10/23,Ocean University of China,24,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,The Scanning Tunneling Microscope,The Nobel Prize in Physics 1986 “for their design of the scanning tunneling microscope“,2018/10/2
12、3,Ocean University of China,25,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,The most famous photograph,This is one of the most famous images in photographic history and propelled him within two more weeks into an international celebrity. The medical implications were immediately realised and the first images of fractured bo
13、nes were being made by January 1896 even though none yet knew what the mystery rays were.,The Nobel Prize in Physics 1901,2018/10/23,Ocean University of China,26,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,2018/10/23,Ocean University of China,27,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,2018/10/23,Ocean University of China,28,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理
14、？ 物理帮助人们形成： 开阔的思路 良好的逻辑 求实的作风 创新的精神 奉献的精神,2018/10/23,Ocean University of China,29,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,诚信要想人不知 除非己莫为,2018/10/23,Ocean University of China,30,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,继承与创新,2018/10/23,Ocean University of China,31,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,创新是科学研究的灵魂 想象力比知识更重要,2018/10/23,Ocean University of China,
15、32,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,2018/10/23,Ocean University of China,33,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,2018/10/23,Ocean University of China,34,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,2018/10/23,Ocean University of China,35,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,2018/10/23,Ocean University of China,36,第0章 绪论,0.3为什么要学习物理？,爱因斯坦评价说：“在我认识的所有著名人物里面，居里夫人是唯一不为盛名所颠倒
16、的人。”,奉献,2018/10/23,Ocean University of China,37,第0章 绪论,0.4如何学习物理？ 勤： 观察、实验、思考、总结 忌： 漠然 、主观 、混淆,2018/10/23,Ocean University of China,38,第0章 绪论,0.4如何学习物理？,2018/10/23,Ocean University of China,39,第0章 绪论,一 力学基础 力学和相对论,讨论机械运动和时空性质,二 振动与波,讨论宏观领域的波动规律,三 热学,讨论由大量分子组成的热力学系统的统计性规律和宏观表现,将要学习的主要内容,2018/10/23,Ocean University of China,40,四 电磁学,讨论电磁场的运动规律和电磁相互作用,五 波动光学,讨论的干涉、衍射和偏振,六 量子论,讨论微观粒子的波粒二象性和量子运动的特征,第0章 绪论,2018/10/23,Ocean University of China,
