大学基础物理学

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1、大学基础物理学大学基础物理学课本：《大学基础物理学》（上，下册）张三慧编著上课时间：星期三5-7节星期五3-4节任课老师：黄性涛专业：粒子物理与原子核物理专业办公室：东校区新校邵逸夫科学馆408联系方式：88364516或huangxt@sdu.edu.cn2概述物理学：研究自然界物质的科学物理学的发展历史物理学的特点3概述两个主要发展时期:物理学发展历史1600—1900:1890—1930:经典物理学发展时期近代物理学开始发展时期4概述经典物理学(Classicalphysics)三位伟大的物理学家作出了开创性的贡献伽利略(GalileoGalilei,1564-1

2、642)开普勒(JohannesKepler,1571-1630)牛顿(IsaacNewton,1643-1727)5概述开普勒(JohannesKepler):德国天文学家，首次精确地、定量地描述了行星绕太阳地椭圆形轨道.行星沿椭圆轨道绕太阳运行，太阳位于椭圆的一个焦点上；对于任一行星，从太阳到行星的矢量在相等的时间内扫过相等的面积；行星绕太阳运动周期T的平方和椭圆轨道的半长轴a的立方成正比，即T2/a3=常数行星运动三定律(Thethreelawsofplanetarymotion):6概述伽利略(GalileoGalilei):意大利天文学家和物理学家，其研究工作

3、包括:物体的运动：用自己发明的望远镜进行天文学研究月球表面是不平整的.围绕木星(Jupiter)的四颗卫星;太阳黑子(Sunspots)…创立了运动学:定量描述物体的运动;相对性原理惯性概念7概述牛顿(IsaacNewton):英国物理学家和数学家。在伽利略和开普勒等人工作的基础上建立了运动的基本定律:运动三定律动力学:解释运动的起因的理论;万有引力定律。1686年出版了牛顿的划时代著作《自然哲学的数学原理》“PhilosophiaeNatualisPrincipiaMethematica”(MathematicalPrinciplesofnaturalPhiloso

4、phy,Principia)创立了经典运动学和动力学牛顿力学关于自然哲学的第一个伟大的物理理论8概述电学和磁学(ElectricityandMagnetism):从18世纪到19世纪，进行了大量的电学和磁学的实验库仑(CharlesCoulomb):库仑定律静止的点电荷间静电力;奥斯特(ChristianOersted):电流的磁效应-〉电磁学法拉第(MichaelFaraday):电磁感应定律麦克斯韦(JamesClerkMaxwell):在1864年实现了电学和磁学的统一电磁学理论关于自然哲学的第二个伟大的物理理论9概述热力学(Thermodynamics

5、):起源于19世纪的工业革命需要理解与设计更好的蒸气机相关的参数.卡诺(SadiCarnot):研究了蒸气机的效率问题焦耳(JamesPrescottJoule):机械能损耗和热传克劳修斯(RudolfClausius):熵(entropy)玻耳兹曼(LudwigBoltzmann):动力学理论和熵的统计意义;吉布斯(J.WillardGibbs):理论工作热力学定律(Thephysicallawsofthermodynamics)10概述力学：Mechanics(运动)电磁学：Electromagnetism(电荷)热力学：Thermodynamics(热)统计力

6、学：StatisticalMechanics(多体)到19世纪末，建立起了完美的经典物理学理论体系：11概述近代物理学(ModernPhysics)爱因斯坦(A.Einstein,1879-1955):提出了全新的时空观和新的引力理论:1905年,狭义相对论(specialtheoryofrelativity)1915年,广义相对论(generaltheoryofrelativity)相对论(Relativity):经典物理学发展时期的”结束“，近代物理发展时期的”开始“12概述19世纪末，实验上发现了一系列经典物理学无法解释的新现象:1895年，德国物理学家伦琴(Wi

7、lhelmConradRöntgen,1845-1923)发现了x－射线。近代物理学(ModernPhysics)13概述1896年,法国物理学家贝可勒尔(A.H.Becquerel)发现了放射性(radioactivity).1895年,英国物理学家J.J.汤姆孙(J.JThomoson,1856-1940)发现了电子；近代物理学(ModernPhysics)14概述这些发现使物理学的研究扩展到微观世界(microscopicworld).20世纪20年代（1920）由下列伟大的物理学家发展起来的:薛定谔(ErwinSchrodinge