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1、1,大学物理,王菲,2,大学物理,物格无止境,理运有常时,3,都江堰水利工程,物理学与中国,4,绪 论 Introduction,(一) 物理学的研究对象,物理学研究物质基本结构、性质、相互作用以及它们的最基本、最一般的运动规律。,空间尺度 1026 m (约150亿光年) 10-20 m 宇宙大小 夸克大小,时间尺度 1018 s (150亿年) 10-27s 宇宙年龄 硬 射线周期,速率范围 0 (静止) 3108 m/s (光速),5,星系,银河系,太阳系,太阳,原子,原子核,宇观,宏观,介观,微观,天体物理,量子力学紧密衔接,基本粒子,粒子物理,山川,人,DNA长度,细胞,6,Rela
2、tivistic Physics,Quantum Physics,7,科 学 抽 象 分析与综合 归纳与演绎 类 比,(二) 物理学的研究方法,突出重点，抓住本质,理想化模型：质点, 理想气体, 点电荷 数学抽象：弹簧振子，单摆，电磁波,局部 整体，整体 局部,牛顿定律解题隔离法，微元分析法,个别 一般 毕奥-萨伐尔定律的发现,一般 个别 库仑定律的应用，极限法,仿照旧现象加速新现象的研究,8,(三) 物理学的发展与现状,5次大综合，引发3次工业革命,17世纪：牛顿(英) 集伽利略、开 普勒等人的成果，把天体与地 面物体运动统一起来，建立了 以牛顿三定律和万有引力定律 为基础的动力学理论体系。
3、,18世纪：瓦特(英) 发明蒸汽机， 经焦耳、开尔文、布朗、玻耳 兹曼等研究，建立了热力学和 统计物理学。,9,18世纪到19世纪：麦克斯韦在库仑、 安培和法拉第等人研究的基础上， 建立电磁场理论，预言电磁波存 在，统一了电学、磁学、光学。,19世纪末20世纪初：爱因斯坦创立 狭义相对论，扩展物理学到高速 领域，建立了新的时空观。,20世纪初：普朗克、爱因斯坦、玻 尔、薛定锷等人建立了量子力学， 扩展物理学到微观领域。,10,物理学的基本信念: 自然界是统一的 物理世界存在着完整的因果链条,Exploring the Nature Driving the Technology Saving t
4、he Life,11,(四) 物理学展望：,航空航天,神舟六号,12,高速飞行体在空间飞行过程中与外界环境相互作用产生极高的温度，由此产生的原子分子的激发、解离、电离和其他化学反应以及光辐射和流场的变化等一系列现象，对这些现象的研究对解决宇航工程问题将起到重要作用。,13,登陆火星,14,新型飞行器,15,气体星云及其星际环境,猎户座内的大星云M42,发射星云：星云内气体受到中心处或附近高温恒星的辐射激发，是星云本身发光，一般呈红色。,16,Layout of the deuterium cluster fusion experiment（1999）,美国利佛莫尔实验室通过桌面小型激光器实现了
5、激光核聚变，使用激光器打重氢分子团簇靶产生大量中子。,新能源,17,强力电子碰撞激发,X激光,用电子碰撞激发类氖硒离子产生X激光的能级示意图,新型激光,18,X射线激光形成过程,19,20,生 命 科 学,DNA,21,核磁共振成像(简称MRI)是一种全新的医学影像检查技术。完全不同于传统的X线和X线CT，对人体无放射性操作。,22,纳 米 材 料,C60,23,可制成碳纳米管的场效应管 (FETs) 低能耗、场发射平面显示器 (field emission) 传感器（电导随外界气氛变化显著） 复合材料应用（强度为钢的100倍）,碳纳米管的应用研究,24,An Dream of atom me
6、mory: Possible?,原子层次的设计和操纵,25,信息产业,集成电路,26,2005年诺贝尔物理学奖授予三位在光学领域做出贡献的科学家：美国人霍尔、格劳贝尔，以及德国人亨施。以表彰他们在激光精密光谱学和光学相干量子理论方面的杰出成就。,27,瑞典皇家科学院的公报中说，格劳贝尔奠定了量子光学的理论基础，据此，光谱中粒子的运动就可以被描述。,霍尔和亨施对精密光谱学的研究，使得人们可以精确地测得原子和分子的光学颜色，还可以把对光频率的测量精确到15位数。据此，人们可以制造出极其锋利的激光仪。而通过梳状滤波技术，所有颜色的光谱都可以被测量。,28,(五)努力学好物理学,打好学习其它学科的基础
7、,提高科学素质和能力,物理素质的表现 掌握物理学的思想和观点： 理想化模型，守恒和对称， 场的观点，能量的观点 具有创新能力 能从物理本质上提出和研究本专业问题， 能在工程技术中引入物理学的新成果,29,(六)学习方法和学风的要求,重视素质和能力的培养； 培养自学能力，重视预习和复习，适应“粗线条” 讲课方式； 学会记笔记: 记思路,要点和有特色的内容； 注重实践环节，及时完成作业； 严守课堂纪律。,课前预习 课后复习,30,教材及参考书目,1 张三惠主编，大学物理学(1-5册)，清华大学出版社； 2 程守诛，江之永编，普通物理学(1-3册)，高等教育出版社； 3 赵凯华，罗蔚茵. 新概念物理教程，高等教育出版社。,31,A(成功)=X(勤奋)Y(科学方法)Z(少说空话) 爱因斯坦,
