改变世界的物理学_课堂笔记

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1、一、《百年诺贝尔物理学奖》1、你从诺奖得主身上得到了什么启示。2、关于科学精神、创新精神的思考。创新精神是一种勇于抛弃旧思想旧事物、创立新思想新事物的精神。创新精神是科学精神的一个方面，与其他方面的科学精神不是矛盾的，而是统一的。创新精神提倡独立思考、不人云亦云，并不是不倾听别人的意见、孤芳自赏、固执己见、狂妄自大，而是要团结合作、相互交流，边是当代创新活动不可少的方式：创新精神提胆大、不怕犯错误，并不是鼓励犯错误，只是课调错畏认识是科学探究过程中不可避免的；创新精神提倡不迷信书本、权威，并不反对学习前人经验，任何创新都是在前人成就的基础上

2、进行的；创新精神提倡大胆质疑，而质疑要有事实和思考的根据，并不是虚无主义地怀疑一切…“总之，要用全面、辩证的观点看待创新精神。科学精神是坚持以科学的态度看待问题、评价问题而不借用非科学或者伪科学的手段。科学精神应包括14个方面的特征：执着的探索精神创新改革精神虚心接受科学遗产的精神理性精神求实精神求真精神实证精神严格精确的分析精神协作精神民主精神开放精神功利精神可重复和可检验实践精神3、你认为当代大学生应该具备什么素质一是要永远充满对新知识的渴望,并善于获取知识,具有较宽广的知识面。二是要有提出问题、发现问题的能力。三是要有强烈的创新意识。

3、四是要有创造思维能力。五是要有脚踏实地、不畏艰险、勇于攀登的精神和严谨的学风。高素质创新人才至少应具备三个方面的条件：第一需要有一个适合他创新的环境，有支持他创新的人群、资金、技术、资料相关设备等；第二他要具有该领域创新的能力，对该领域已有的的发展水平有所了解，使他的创新有的可施，避免重复劳动；第三是他的创新必须符合社会发展或人们生活的需要，对已有的状况有所改进。二、《浅谈熵》1、请用熵原理表述热力学第二定律。熵增加原理：在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行，这就是熵增加原理一切宏观自然过程总是沿着无序性增大的方向进行

4、，也就是沿着熵增加的方向进行，即在孤立系统中所进行的自然总过程总是沿着熵增大的方向进行，平衡态对应于熵最大的状态，这就是熵增加的原理2、从宏观、微观角度叙述熵原理。微观：熵是系统中微观粒子无规则运动的混乱程度的亮度，或者说是微观粒子热运动所引起的无序性的定量量度，混乱度越大熵就越大。宏观：孤立系统的可逆过程，其熵不变；孤立系统的不可逆过程，其熵要增加；从热力学意义上讲，熵是不可用能的量度，熵增加意味着系统的能量数量不变，但质量却越变越坏，转变成功的可能性越来越低，不可用程度越来越高。因此熵增加意味着能量在质方面的耗散。从统计意义上讲，熵反映

5、分子运动的混乱程度或微观态数的多少。熵增加反映出自发过程总是从热力学几率小的或微观状态数少的宏观状态向热力学几率大的或微观状态数多的宏观状态演变。系统的最终状态是对应于热力学几率最大，也就是说是最混乱的那种状态，即平衡态。三、《线性与非线性物理学》1、推导三个宇宙速度。第一宇宙速度：mV^2/R=mg，得V＝√(gR)(m/s)，其中g＝9.8(m/s^2)，R＝6.4×10^6（m)得V1=7.9Km/s,第二宇宙速度：由动能定理得1/2*mV^2-GMm/r=0;解得V=√(2GM/r)第三宇宙速度：如果想使物体挣脱太阳系引力的束缚，飞

6、到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的速度等于或者大于16.7千米/秒，即第三宇宙速度。陈伟粤答：三个宇宙速度都是指对地球球心的，第一宇宙速度7.9千米/秒，叫环绕速度，真正发射航天器时，只要有7.5千米/秒就够了，条件是在赤道上由西向东发射，借助约400m/s的地球自转速度就行了。第二宇宙速度是11.2km/s，叫脱离速度，达到它就可以离开地球。第三宇宙速度是16.7km/s，叫逃逸速度，再借助地球公转速度也就是说16.3km/s就可以逃出太阳系了。2、如何理解重力势能与引力势能的区别。重力势能的确只是引力势能在更小范围里的表述，这个范围就

7、是近地面，因为只有接近地面（并不是一定要非常接近，只是说跟地球的半径比起来很小就行了），引力产生的加速度才近似是重力加速度g，才能用公式mgh,而且零势能面可以任选，然而到了外太空，比如卫星轨道上，引力产生的加速度就比g小得多了，势能就不能再像上面一样表达了，一般人们把无穷远处定为零势能点，再通过积分算出引力势能的表达公式：-GMm/r^2,其中r是物体到地心的距离，M是地球质量，m是物体质量，注意前面有个负号。四、《光纤技术》1、光线在在光纤中传输违反直线传播原则吗？为什么？试解释数值孔径的概念及意义。不违反，光纤技术的使用完全基于全内反

8、射原理。光线的反射或折射完全取决于它与平面相交所成的角度。　入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度a的正弦值就称为光纤的数值孔径（