大学物理 (2)

1、内容提要内容提要物理学的研究范围和研究方法物理学的研究范围和研究方法不断发展的物理学不断发展的物理学物理与技术物理与技术为什么要学物理为什么要学物理关于学习方法和学风的要求关于学习方法和学风的要求 物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科。 物理学的研究对象十分广泛：1.不同尺度：时间、空间、质量以及速度。不同范围有为不 同的物理学规律。5010 提出命题推测答案理论理论预言实验检验修改理论应用原理原理实验实验定性定性定量定量直觉、顿悟具体的研究方法 直觉的方法（定性和半定量方法）：直觉的方法（定性和半定量方法）：；演绎法：以基本定律为基础进行逻辑推理、演演绎法：以基本定律为基础进行逻辑推理、

2、演算算新结论。新结论。归纳法：总结、归纳实验和观测事实提出假设归纳法：总结、归纳实验和观测事实提出假设模型模型新理论。新理论。 本世纪两种模式并存，所有重大的新技术的创立本世纪两种模式并存，所有重大的新技术的创立都是以物理学的发展为先导的。所以，人们认为都是以物理学的发展为先导的。所以，人们认为物理学是新技术诞生摇篮物理学是新技术诞生摇篮 物理学的基本规律渗透在自然科学的一切领域，应用与生物理学的基本规律渗透在自然科学的一切领域，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。技术特别是高新科技的基础。

3、历史上，物理和技术的关系大致有两种模式：历史上，物理和技术的关系大致有两种模式：以解决动力机械为主导的第一次工业革命所标志以解决动力机械为主导的第一次工业革命所标志技术技术物理物理技术；技术；以电气化进程为标志以电气化进程为标志物理物理技术技术物理。物理。 激光技术的物理基础激光技术的物理基础1860 Maxwell建立光的电磁理论。建立光的电磁理论。1900 Planck提出光量子假说。提出光量子假说。1917 Eisetein提出受激辐射理论。提出受激辐射理论。1953 Towns建立第一台微波激射器建立第一台微波激射器(maser)。1958 Towns,Shawlow开始研制激光器。开

4、始研制激光器。1960 Maiman制成第一台红宝石激光器。制成第一台红宝石激光器。1961-65 激光光谱激光光谱,用于大气污染分析用于大气污染分析;半导体激光器，半导体激光器，用于激光通讯；用于激光通讯；CO2激光器，用于激光熔炼、激光切激光器，用于激光熔炼、激光切割、激光钻孔。割、激光钻孔。1968-69 月球上设置激光反射器月球上设置激光反射器;地面与卫星联系。地面与卫星联系。1982 激光全息木。激光全息木。80-现代现代 激光外科手术，通讯、光盘、激光武器等激光外科手术，通讯、光盘、激光武器等 电子和信息技术的物理基础电子和信息技术的物理基础 1925-26 量子力学的建立。 19

5、26 Fermi一Dirac统计法的提出，得知固体中的电子服从Pauli原理 1927 Bloch理论的建立,得知理想晶格中电子无散射。 1928 Sommerfeld提出能带的猜想. 1929 Peiels提出禁带、空穴的猜想；wilson和Bloch从理论上解释了导体、绝缘体和半导体的性质和区别；Mott和Jones用电子轰击、X射线发射和吸收等方法验证了能带理论。Bethe提出Fermi面的概念；Landau提出Fermi面可测量。 1947 Bardeen，Shockley，Brattain发明晶体管（获1956年诺贝尔物理奖）。 1957 Pipperd测量了第一个Fermi面（铜的

6、），尔后，剑桥学派建立Fermi面编目. 1962 制成集成电路（LC）。 70年代后 制成大规模集成电路（VLlC）；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。 系统地打好学习其他学科所必要的物理基础。系统地打好学习其他学科所必要的物理基础。 提高科学素养以适应高新技术发展和市场经济提高科学素养以适应高新技术发展和市场经济 发展的需要（转产、转行）（发展的需要（转产、转行）（89%89%、70%70%）。）。 革新发明家型：是指那些力求创造性地运用当代知识来发革新发明家型：是指那些力求创造性地运用当代知识来发明、创造或建造工程系统的工程师，利用已有的科技知识明、创造或建造工程系

7、统的工程师，利用已有的科技知识创造，发明好的产品，好的方法。创造，发明好的产品，好的方法。 工程科学家型：要善于从战略思想上把当代科学成就（物理工程科学家型：要善于从战略思想上把当代科学成就（物理成就）和工程技术联系起来；善于发现现有工程系统或装备能成就）和工程技术联系起来；善于发现现有工程系统或装备能力的缺陷；善于把一些抽象的、彼此似乎毫不相干的概念，用力的缺陷；善于把一些抽象的、彼此似乎毫不相干的概念，用新的方法联系起来，以求达到工程实用的目的。新的方法联系起来，以求达到工程实用的目的。他们主要是出概念，出思想，而不是创造某个具体产品他们主要是出概念，出思想，而不是创造某个具体产品。要具有

8、深厚的物理理论基础和抽象思维的才能。要具有深厚的物理理论基础和抽象思维的才能。“工程乐队工程乐队”的的“作曲家作曲家” 管理规划型：在领导或管理部门工作，但活动仍以管理规划型：在领导或管理部门工作，但活动仍以技术为背景的工程师们技术为背景的工程师们 往往在一些科学的边缘领域工作，如工程学和往往在一些科学的边缘领域工作，如工程学和管理学，政治学与环境科学，经济学和计算机管理学，政治学与环境科学，经济学和计算机技术等。所以知识面要宽。技术等。所以知识面要宽。 对新技术，生产发展的新方向具有敏锐的鉴察对新技术，生产发展的新方向具有敏锐的鉴察力和识别力。力和识别力。 对国家，企业的方针政策有深刻的理解

9、。对国家，企业的方针政策有深刻的理解。 工程乐队的工程乐队的“指挥者指挥者”。 现场工程专家型：在现场从事建造，操作和维护复现场工程专家型：在现场从事建造，操作和维护复杂设备和使工程系统正常工作的工程师们。必须具备杂设备和使工程系统正常工作的工程师们。必须具备现代科学知识。其才能，主要表现在工程实践中。现代科学知识。其才能，主要表现在工程实践中。工程乐队的工程乐队的“演奏者演奏者”： 掌握物理学的思想、观点：如理想化模型，守掌握物理学的思想、观点：如理想化模型，守恒（对称）的思想，恒（对称）的思想，“场场”的观点，能量的观的观点，能量的观点，不同专业之间的交流，主要是思想、观点点，不同专业之间

10、的交流，主要是思想、观点的交流。的交流。 掌握物理概念、规律，能从物理本质上提出问掌握物理概念、规律，能从物理本质上提出问题，研究问题。在一个工程技术问题面前首先题，研究问题。在一个工程技术问题面前首先要能判断它是不是个物理问题，那些物理概念要能判断它是不是个物理问题，那些物理概念和规律能用进来？和规律能用进来？ 工程技术中约十分之一是纯物理问题工程技术中约十分之一是纯物理问题 具有运用物理学的知识、方法综合分析和想象、创具有运用物理学的知识、方法综合分析和想象、创新的能力。物理学由于研究对象的泛，涉及多种运新的能力。物理学由于研究对象的泛，涉及多种运动形式。所以在体现综合、概括、联系、对比等

11、方动形式。所以在体现综合、概括、联系、对比等方面没有任何一门其它学科能比拟。面没有任何一门其它学科能比拟。 物理学的发展充满了大胆的探索与创新，以及由物理学的发展充满了大胆的探索与创新，以及由此而形成的科学的思维方式。此而形成的科学的思维方式。 “我们要创造一批有中国自己的知识产权的产品我们要创造一批有中国自己的知识产权的产品去占领世界市场去占领世界市场”。 在一定的物理知识基础上，根据工程技术发展的需在一定的物理知识基础上，根据工程技术发展的需求，自行更新知识，把物理学的新成果引入工程技求，自行更新知识，把物理学的新成果引入工程技术中。术中。总结 学习大学物理就要着眼于以上几学习大学物理就要

12、着眼于以上几个方面，不要单纯地学一些知识，更个方面，不要单纯地学一些知识，更不要把物理课当专业课来对待，急功不要把物理课当专业课来对待，急功近利。近利。 物理学不仅仅是一门基础科学，而且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。可以使代文明的一个重要组成部分。可以使我们形成一种科学的世界观。我们形成一种科学的世界观。 要适应有重点、有针对性、信息量较大的要适应有重点、有针对性、信息量较大的“粗线条式粗线条式”讲课。注意培养自学能力。讲课。注意培养自学能力。 提高听课效率，学会记笔记（记思路、方法、要点和有提高听课效率，学会记笔记（记思路、方法、要点和有特色的内容）。特色的内容）。 用好教学日历（预习、复习），用心看书（粗读与精读用好教学日历（预习、复习），用心看书（粗读与精读相结合），勤于思考（保持旺盛的研究、思考问题的兴相结合），勤于思考（保持旺盛的研究、思考问题的兴趣），反对应试观点。趣），反对应试观点。 高质量地及时完成作业。高质量地及时完成作业。 严格课堂