第一讲(上) 绪论

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1、第一讲（上）绪论Lecturer:***TA:***大学物理（丙）关于《大学物理及实验》总评成绩：20%实验，80%理论课(15%平时+65%考试）实验成绩：十次实验的平均成绩平时成绩：作业、课堂表现、课后交流、期中测试期末考试：统一命题、阅卷大学物理（丙）绪论什么是物理学？为什么要学习物理学？怎样学习物理学？“物理学”的由来英文PHYSICS来自希腊语，意思是“关于自然存在的事物”。亚里斯多德称之为自然哲学。自牛顿、黑格尔之后，物理学与哲学分离。physics—metaphysics—physics汉语“物理学”来自日本人的翻译。1900年，

2、王季烈重编了日本人藤田丰八翻译的饭盛挺造著《物理学》中文本。什么是物理学？物理学是研究物质结构和运动规律的一门科学,物理学研究的对象是自然界中最基本、最普遍的规律。特点?研究对象十分广泛；最基本、最普遍规律；定量的、精密的科学；与其他学科关系密切（哲学、天文学、数学、化学、生物学…）。物理学研究对象的空间尺度物理学的作用与意义物理学是自然科学的带头学科；物理学是现代技术革命的先导；物理学是科学的世界观和方法论的基础。物理学发展简史:五次大综合和三次工业革命发端于16世纪（伽利略）17-18世纪第一次:经典力学(牛顿)第一次工业革命:瓦特研制蒸汽

3、机,发展机械工业.第二次:热学及统计物理学(焦耳,迈尔)19世纪第三次:电磁学(麦克斯韦,法拉第)第二次工业革命:电机,电器和电讯设备,工业电气化20世纪以来第四次：相对论(爱因斯坦)第五次:量子力学(普朗克,薛定鄂,海森堡,…)第三次工业革命:原子能,电子计算机,自动化,半导体,激光,空间技术等高新技术的信息化时代.物理学与高新技术近代史上，物理和技术的关系大致有两种模式：以解决动力机械为标志技术——物理——技术；以电气化进程为标志物理——技术——物理。本世纪两种模式并存，很多重大的新技术的创立都是以物理学的发展为先导的。所以，人们称物理学是

4、新技术诞生的摇篮。物理学的基本规律渗透在自然科学的一切领域以及应用与生产技术的各个部门。它既是许多自然科学的基础，也是工程技术特别是高新科技的基础和先导。物理与技术关系之例一---激光技术的物理基础1860Maxwell建立光的电磁理论。1900Planck提出光量子假说。1917Einstein提出受激辐射理论。1960Maiman制成第一台红宝石激光器。‘61-65激光光谱，半导体激光器，激光通讯；激光熔炼、激光切割、激光钻孔。1968-69月球上设置激光反射器;地面与卫星联系。‘80-90激光外科手术，通讯、光盘、激光武器等物理与技术关系

5、之例二---电子和信息技术的物理基础量子力学的建立。1947Bardeen，Shockley，Brattain发明晶体管（获1956年诺贝尔物理奖）。1962制成集成电路（IC）。70年代后制成大规模集成电路。尔后，超大规模集成电路；集成度以每十年一千倍的速度增长。导致当代信息技术（IT）革命基础研究与国家发展基础研究是科技进步的先导，是自主创新的源泉。只有以深入的基础研究作为后盾，才能不断提高原始创新能力，增加国家发展的后劲。我们不仅要大力加强应用研究，而且要高度重视基础研究。－－胡锦涛2008物理学的研究方法现代物理学是一门理论和实验高度结

6、合的精确学科。模型方法：理想模型、思想实验逻辑方法：归纳-演绎法、分析-综合法等等实验检验：“实践是检验真理的惟一标准”直觉方法：常常从零碎的、定性或半定量的信息开始对称性的考虑；守恒量的利用；量纲分析；数量级估算；极限特形和特例的讨论；简化模型的选取；概念、方法的类比。不断发展的物理学自身发展大统一理论，高温超导，量子通信，介观物理，…与其他学科的交叉、融合材料物理、化学物理、生物物理、金融物理、…物理学发展举例--扫描隧道显微镜杨振宁、李政道由于发现宇称不守恒，获1957年诺贝尔物理学奖获诺贝尔物理奖的华裔物理学家丁肇中：1976年发现J粒

7、子朱棣文：1997年激光冷却和捕获原子的研究崔琦：1998年分数量子霍尔效应量子现象的研究高锟：2009年发明光纤，发现光纤可以做传输介体期待中国本土科学家荣膺诺奖！为什么要学习物理？物理素质是科学素质的主要方面。物理学不仅仅是一门基础科学，而且是一种高层次、高品位的文化，是现代文明的一个重要组成部分。系统地打好学习其他学科所必需的物理基础。提高科学素养以适应社会发展的需要。大学物理与中学物理内容更充实、更系统：经典物理学+近代物理学+部分前沿领域介绍第一篇力学第二篇热学第三篇电磁学第四篇光学第五篇原子物理学方法更先进：使用高等数学方法：矢量运

8、算、微积分方法、微分方程、场论方法、等等学习方法和几点要求注意物理学的思想、观点、方法。着重掌握物理基本概念、基本原理、基本规律。根据教学日历，合理安