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《大学物理》课件•力学•热学•电磁学•光学目•量子力学录contents01力学牛顿运动定律010203牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律物体若不受外力作用,将物体加速度的大小与合外作用力和反作用力大小相保持静止或匀速直线运动力的大小成正比,与物体等,方向相反,作用在同状态质量成反比一条直线上动量与角动量动量物体的质量与速度的乘积,表示物体运动状态的物理量角动量物体的转动惯量与角速度的乘积,表示物体转动状态的物理量万有引力定律•万有引力定律任何两个物体间都存在引力,其大小与两物体的质量乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比弹性力学弹性力学研究弹性体在外力作用下的应力、应变和位移的学科应力和应变物体受到外力作用时内部产生的应力,以及物体形状和尺寸的改变位移物体位置的变化02热学热力学基础总结词热力学基础是热学的重要组成部分,主要研究热现象的基本规律和热能转换的基本原理详细描述热力学基础包括温度、热量、熵等基本概念,以及热平衡、热传导、热辐射等基本规律这些概念和规律是理解和分析热现象的基础,对于理解热能转换和利用具有重要意义热力学第一定律总结词热力学第一定律又称为能量守恒定律,是热学中的基本定律之一,它规定了能量守恒和转换的基本规律详细描述热力学第一定律指出,在一个封闭系统中,能量不能凭空产生也不能消失,只能从一种形式转换成另一种形式这个定律是热能转换和利用的基础,对于理解热机的效率和工作原理具有重要意义热力学第二定律总结词热力学第二定律是热学中的另一重要定律,它规定了热能转换的方向和限度,即热能转换不可能自发地违反热力学第二定律详细描述热力学第二定律指出,自发发生的热能转换总是向着熵增加的方向进行,即向着更加无序的方向进行这个定律对于理解热机的效率和工作原理具有重要意义,也是能源利用和环境保护的重要理论基础气体动理论总结词详细描述气体动理论是热学的一个重要分支,它气体动理论通过研究气体分子的速度分布、基于分子运动论的原理,研究了气体分碰撞频率、分子间的相互作用等,解释了子运动的规律和气体状态变化的机理VS气体状态变化的规律和机理这个理论对于理解气体性质、气体流动、气体传热等方面具有重要意义,也是工程技术和科学研究的重要基础03电磁学静电场静电场的定义电势静电场是由静止电荷产生的电描述电场中某点电势能大小的场,其电场线不随时间变化物理量,其值与零电势点的选择有关电场强度电场力描述电场强弱的物理量,与电电荷在电场中受到的力,其大场中某点的电荷量成正比,与小与电荷量、电场强度以及电该点附近的试探电荷所受的力荷与电场方向的夹角有关成正比电流与磁场电流磁场安培环路定律洛伦兹力带电粒子在磁场中受到电荷的定向移动形成电描述磁场与电流之间的电流产生的磁场,其磁的力,其大小与粒子电流,其强弱用电流密度关系,即磁场总是环绕感应线总是闭合的量、速度以及磁感应强表示着电流度有关麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组的建立方程组的形式基于库仑定律、安培定律和法拉第电微分和积分形式,描述了电场、磁场磁感应定律等基本原理推导得出和电荷、电流之间的关系电磁波的产生光的电磁理论根据麦克斯韦方程组,变化的电场会光也是一种电磁波,其波速等于光速产生磁场,变化的磁场又会产生电场,从而形成电磁波电磁波电磁波的性质电磁波谱具有波动性和粒子性,传播不需要介质,按照频率从低到高依次为无线电波、微波、其传播速度等于光速红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等电磁波的应用电磁辐射无线通信、雷达、导航、医学成像和天文人体长期暴露于高强度的电磁辐射可能对学等领域都有广泛应用健康产生不良影响,因此应尽量避免长时间接触高强度电磁辐射源04光学几何光学01020304光的直线传播光的反射光的折射光的全反射光在均匀介质中沿直线传播,光在平滑界面上反射,遵循反光在不同介质间传播时发生折当光从光密介质射入光疏介质光速与介质有关射定律射,遵循折射定律时,若入射角大于临界角,则光全部反射回原介质波动光学光的干涉光的衍射两束或多束相干光波在空间某一点叠加时,光波在障碍物或孔缝的边缘绕过,产生衍射产生明暗相间的干涉现象现象光的偏振光的散射光波的振动方向在某一特定方向上,表现为光波在传播过程中因散射而使光强分布不均偏振现象匀量子光学0103光的量子性量子光学效应光具有粒子性,表现为光的能量如自发辐射、受激辐射和受激吸和动量收等,是量子力学在光学中的应用0204光的量子态光子与物质的相互作用光子具有量子态,表现为光的偏光子与物质相互作用时表现出能振态和能级量和动量的交换,导致光的吸收、发射和散射等现象05量子力学波粒二象性总结词描述光子或电子等微观粒子既具有波动性质又具有粒子性质的性质详细描述在量子力学中,微观粒子如光子或电子,具有波粒二象性这意味着它们不仅具有粒子特性,如质量和动量,还表现出波动特性,如干涉和衍射这一特性是经典物理学无法解释的不确定性原理总结词详细描述描述测量微观粒子时,位置和动量、时间和海森堡提出的不确定性原理是量子力学的基能量等物理量不能同时精确测量的原理本原理之一它指出,对于微观粒子,我们无法同时精确测量其位置和动量、时间和能量等物理量这是因为测量一个物理量会干扰另一个物理量,导致其值的不确定性增加量子力学的数学基础总结词详细描述描述量子力学中使用的数学工具和概念,如量子力学建立在数学的基础上,特别是线性线性代数、微分方程、傅里叶分析等代数、微分方程和傅里叶分析等领域的知识线性代数用于描述微观粒子的状态和演化,微分方程用于描述物理量的演化,而傅里叶分析则用于描述波函数的性质这些数学工具为理解和应用量子力学提供了基础THANKS感谢观看。