常见物理名词解析

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1、常见物理名词解析常见物理名词解析物理学科概念【热学】热学是物理学的一个重要部分。它专门研究热现象的规律及其应用。对热现象的研究一是由观察和实验入手总结出热现象规律构成热现象的宏观理论叫做热力学二是从物质的微观结构出发即以分子、原子的运动和它们之间的相互作用出发应用统计方法去研究热现象的规律构成热现象的微观理论叫做统计物理学。它所研究的范围包括测温学、量热学、热膨胀以及热传递等。若从广泛的涵义上热学还包括其他有关热现象研究的热力学、分子物理学和热工学等分科。热力学和统计物理学研究对象是一致的都是研究物体内部热运动的规律性以及热运动对物体性质的影响但

2、是研究的方法截然不同。热力学根据观察和实验所总结出来的热力学定律以严密的逻辑推理来研究宏观物体的热性质它不涉及物质的微观结构。统计物理学则从物质的微观结构出发依据每个粒子所遵循的力学规律用统计学的方法研究宏观物体的热性质。热力学对热现象给出可靠的依据用以验证微观理论的正确性统计物理学可深入探讨热现象的本质使热力学的理论获得更深刻的意义。因此这两种方法起到了相辅相成的作用使热现象的研究更加深入。【热力学】它是研究热现象中物态转变和能量转换的学科。由观察和实验总结出热现象的规律构成热现象的宏观理论。在19世纪中叶焦耳等人通过多次实验将热确定为能的一种

3、形式从而建立了热力学。热力学的研究是从大量经验中总结了自然界有关热现象的一些共同规律而得出热力学定律即热力学第零、第一、第二和第三定律用严密的逻辑推理来研究宏观物体的热性质及规律。热力学所研究的内容在量子力学发展以前就有了一定的基础故论及的系统及所持的理论均出于宏观的概念。主要探讨物质系统的平衡状态以及与平衡状态偏离不大的物理、化学过程近年来对非平衡状态过程的研究亦取得一定的成果。热力学不涉及物质内部的微观结构对热现象的本质亦不能作出解释这是它的局限性这些都需要统计物理学来补充、说明并加以发展。【统计物理学】是用统计方法研究由大量微观粒子组成的物

4、质系统内部热运动规律及其对系统性质的影响。它是从物质的微观结构即从分子、原子的运动和它们之间的相互作用出发来研究热现象的规律构成热现象的微观理论。统计物理学的前身是气体分子运动论。统计物理学是从宏观系统内部的微观结构出发根据微观粒子所遵从的力学规律用统计方法将系统的宏观性质及其变化规律推导出来。所以统计物理学与热力学两者之间可以相互补充。19世纪在经典力学基础上形成了“统计力学”。在研究气体处于平衡状态下的性质方面取得成就对热力学已经获得的结果能从微观角度更深刻地加以阐明。以后随着研究范围的扩展而取得统计物理学的名称。20世纪以来由于发现微观粒子

5、具有量子性质之后在量子力学基础上形成“量子统计物理”。统计物理学对于许多涉及多体问题的学科都有重要应用。例如在固体物理学、原子核物理学、物理化学和天体物理学等方面均取得巨大成就。在相变超导性、超流性、等离子体等方面运用统计物理方法于近年来亦有很大的进展。热学【热】热的概念来自人们对冷热的感觉。它是物质运动表现的形式之一。它的本质是大量的实物粒子分子、原子等永不停息地作无规则的运动。热与实物粒子的无规则运动的速度有关无规则运动越强烈时则该物体或系统就越热温度也越高。热的另一种涵义是热量热量是能量变化的一种量度。热量与温度的概念不同不能混为一谈。【热

6、运动】是物质的一种运动形式。宏观物体内部大量微观粒子如分子、原子、电子等永不停息的无规则运动称为热运动。它是物质的一种基本运动形式。一个物体或某一系统在热平衡时的温度取决于他内部微观粒子热运动的状况热运动越剧烈它的温度就越高。【热现象】凡与温度有关的物质系统性质的变化统称为“热现象”。例如物体吸热后温度升高体积膨胀水受热后变成水蒸气等都是由于温度发生了变化物体的性质也随着而变化这说明热现象是大量分子无规则运动的表现。【温度】是表示物体冷热程度的物理量。由人的感觉来判断物体的冷热程度是建立在主观感觉基础上的。为了能客观地反映物体的冷热程度人们引入了

7、温度的概念。从分子运动论的观点来看温度是物体内部大量分子无规则热运动剧烈程度的体现。它是物体冷热的内在根据热运动越剧烈物体的温度就越高。某一物体温度升高或降低就标志kT。式中k为玻尔兹曼常数T为气体温度的微观实质是分子平均动能的量度。由此看来温度是含有统计意义的它是大量气体分子热运动的集体表现。对于个别分子而言它的动能可能大于平均动能也可能小于平均动能。但在温度一定时它是一个确定的值。对于个别分子说它温度是多少是没有意义的。【温标】温度数值的表示方法叫做“温标”。为了定量地确定温度对物体或系统温度给以具体的数量标志各种各样温度计的数值都是由温标决

8、定的。为量度物体或系统温度的高低对温度的零点和分度法所做的一种规定是温度的单位制。建立一种温标首先选取某种物质的某一随温度变化的属性并规