大学物理学——绪论ppt课件

1、北京工业大学北京工业大学普普 通通 物物 理理绪论绪论一、一、 什么是物理学什么是物理学 物理学是人类在探索自然的过程中形成的学物理学是人类在探索自然的过程中形成的学科。物理学研究宇宙间物质的结构、物质的运科。物理学研究宇宙间物质的结构、物质的运动规律、物质相互作用的基本规律。动规律、物质相互作用的基本规律。l 物理学研究的范围物理学研究的范围空间尺度：空间尺度：微观粒子微观粒子Microscopic介观物质介观物质Mesoscopic宏观物质宏观物质Macroscopic宇观物质宇观物质Cosmological质子质子 10-15 m类星体类星体 10 26 m时间尺度：时间尺度：基本粒子寿

2、命基本粒子寿命 10-25 s宇宙寿命宇宙寿命 1018 sE- -15E- -12E- -09E- -06E- -031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小最小 的细胞的细胞原子原子原子核原子核基本粒子基本粒子DNA长度长度星系团星系团银河系银河系最近恒最近恒星的距离星的距离太阳系太阳系太阳太阳山山哈勃半径哈勃半径超星系团超星系团人人蛇吞尾图，表示了物质空间尺寸的层次蛇吞尾图，表示了物质空间尺寸的层次世界上，宇宙中，有多少难解的谜啊世界上，宇宙中，有多少难解的谜啊还是抓紧时间工作吧！还是抓紧时间工作吧！ - 爱因斯坦爱因斯坦粒子物理、核物理、光学、凝

3、聚态物理粒子物理、核物理、光学、凝聚态物理、天体物理、无线电物理、原子与分子、天体物理、无线电物理、原子与分子物理、生物物理、物理、生物物理、经典物理学（经典物理学（17世纪世纪 19世纪）世纪）牛顿力学；热力学理论；电磁学理论；牛顿力学；热力学理论；电磁学理论；近代物理学（近代物理学（20世纪初世纪初 20世纪中叶）世纪中叶）相对论和量子力学为代表相对论和量子力学为代表现代物理学：（现代物理学：（20世纪中叶至今）世纪中叶至今）二、二、 物理学的发展历程物理学的发展历程l 物理学派生出来的分支及交叉学科物理学派生出来的分支及交叉学科粒粒子子物物理理学学原原子子核核物物理理学学原原子子分分子子

4、物物理理学学固固体体物物理理学学凝凝聚聚态态物物理理学学激激光光物物理理学学等等离离子子体体物物理理学学地地球球物物理理学学生生物物物物理理学学天天体体物物理理学学宇宇宙宙射射线线物物理理学学三、为什么学习物理学？三、为什么学习物理学？物理学构成了化学、生物学、材料科学、地物理学构成了化学、生物学、材料科学、地球物理学等学科的基础，物理学的基本概念球物理学等学科的基础，物理学的基本概念和技术被应用到所有自然科学之中。和技术被应用到所有自然科学之中。(1) 物理学是构成自然科学的理论基础物理学是构成自然科学的理论基础(2) 物理学是技术的理论基础物理学是技术的理论基础航天技术航天技术通信技术通信

5、技术激光技术激光技术机械工程技术机械工程技术微电子技术微电子技术建筑工程技术建筑工程技术“没有昨日的基础科学就没有没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命今日的技术革命”。 -李政道李政道物理学与技术的关系物理学与技术的关系 技术技术物理物理技术技术两种模式：两种模式： 物理物理技术技术物理物理两种模式并存，相互交叉，相互促进两种模式并存，相互交叉，相互促进例如：例如：热机的发明和使用热机的发明和使用例如：例如：电气化的过程；激光的电气化的过程；激光的 发明；电子计算机的发明发明；电子计算机的发明 学校地位：学校地位：“211工程工程”2. 重点学科：光学、材料学、结构工程重点学科：光学、材料学

6、、结构工程 4. 我校进行物理学研究的机构：我校进行物理学研究的机构：四、我们学校的物理学研究四、我们学校的物理学研究3. 与物理相关的博士点与物理相关的博士点（全国普通高校（全国普通高校19091909所，所，“211211工程工程”学校学校112112所）所）（北大，北工大，（北大，北工大，复旦，复旦，哈工大，华东师大，华南师大，哈工大，华东师大，华南师大，南京大学，南开，清华，山西大学，上海交大，中科大）南京大学，南开，清华，山西大学，上海交大，中科大）（数理学院、激光院、材料学院、固体所、电控学院（数理学院、激光院、材料学院、固体所、电控学院） （物理学、光学、凝聚态物理、光学工程、物

7、理电子学（物理学、光学、凝聚态物理、光学工程、物理电子学）5. 研究方向研究方向新型激光器件与超快纳米光学新型激光器件与超快纳米光学光信息处理与光通信器件光信息处理与光通信器件光纤传感与光纤调制技术光纤传感与光纤调制技术激光先进制造技术激光先进制造技术激光微纳米加工技术激光微纳米加工技术能量光电子技术与系统能量光电子技术与系统固体微结构与性能固体微结构与性能新型材料物性及应用新型材料物性及应用光电信息材料物理光电信息材料物理表面纳微结构及效应表面纳微结构及效应新型激光、发光技术与信息通信光电子学新型激光、发光技术与信息通信光电子学新型光电探测与红外光电子学新型光电探测与红外光电子学光电子器件和

8、模块的计算机辅助设计光电子器件和模块的计算机辅助设计光电子学应用系统光电子学应用系统.五、怎样学习物理学五、怎样学习物理学 适应数学工具的变化适应数学工具的变化 要改变学习方法要改变学习方法培养自己的培养自己的自学能力自学能力，学会，学会独立判独立判断与思考断与思考；简单运算简单运算微积分、矢量运算微积分、矢量运算 勤奋学习与思考勤奋学习与思考 做必要的习题做必要的习题发展独立思考和独立判断的一般能力，应发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把专业知识放当始终放在首位，而不应当把专业知识放在首位。在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论，如果一个人掌握了他的学科的基础理

9、论，并且学会了独立思考和工作，他必定会找并且学会了独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那种主要以获得到自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好的适应进步和变化更好的适应进步和变化 。 爱因斯坦爱因斯坦学而不思则罔，思而不学则殆。学而不思则罔，思而不学则殆。 论语论语普通物理普通物理专业课程中的地位专业课程中的地位电动力学电动力学光学光学量子力学量子力学热力学与统计热力学与统计物理学物理学光电子学光电子学理论力学信息光学信息光学激光原理激光原理u 第一门物理学专业基础课程；第一门物理学专业基础课程；u 是学习更高层

10、次课程的基础。是学习更高层次课程的基础。普通物理普通物理高等数学高等数学一、课程内容一、课程内容力学力学、热学热学、电磁学、波动、近代物理、电磁学、波动、近代物理二、数学工具二、数学工具矢量运算、微积分矢量运算、微积分三、教学要求三、教学要求基本概念：矢量与标量基本概念：矢量与标量基本理论：三大守恒定律基本理论：三大守恒定律基本方法：微元分析基本方法：微元分析普通物理普通物理教学内容介绍教学内容介绍 平时成绩在期末总成绩中占平时成绩在期末总成绩中占20%四、学习纪律四、学习纪律 考勤：不定期考勤，缺勤一次考勤：不定期考勤，缺勤一次1分；分； 作业：每周二交上周的作业作业：每周二交上周的作业 缺勤缺勤1/4、缺作业、缺作业1/4无考试资格；无考试资格； 期中考试期中考试(第第9周或第周或第10周周) (闭卷闭卷) ； 期末考试期末考试(第第19周或第周或第20周周)(闭卷闭卷)共共134个实验，希望有志于锻炼动手能力及参加个实验，希望有志于锻炼动手能力及参加科技创新、物理竞赛等科