第一篇：物理學(xué)概論

物理與文化

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它是發(fā)展最成熟、高度定量化的精密科學(xué)，又是具有方法論性質(zhì)、被人們公認(rèn)為最重要的基礎(chǔ)科學(xué)。物理學(xué)取得的成果極大地豐富了人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，有力地促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步。正如國(guó)際純粹物理和應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)第23屆代表大會(huì)的決議《物理學(xué)對(duì)社會(huì)的重要性》指出的，物理學(xué)是一項(xiàng)國(guó)際事業(yè)，它對(duì)人類未來(lái)的進(jìn)步起著關(guān)鍵性的作用：探索自然，驅(qū)動(dòng)技術(shù)，改善生活以及培養(yǎng)人才。

在自然科學(xué)群體中，物理學(xué)處于基礎(chǔ)和領(lǐng)導(dǎo)地位。進(jìn)入21世紀(jì)的今天，物理學(xué)仍是一門充滿生機(jī)和活力的學(xué)科，它的創(chuàng)造性進(jìn)展仍日新月異，遇到的挑戰(zhàn)也愈來(lái)愈大。同時(shí)，21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將在極大程度上依賴于物理學(xué)的發(fā)展，物理學(xué)仍將在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中占主導(dǎo)地位，物理學(xué)對(duì)當(dāng)代以及未來(lái)高新技術(shù)的發(fā)展也將會(huì)提供更大的推動(dòng)力。

在我看來(lái)，物理實(shí)際就是研究事物的內(nèi)在規(guī)律和事物的道理的一門學(xué)科，說(shuō)明白了，如果你可以把物理學(xué)好，把當(dāng)今科學(xué)家的研究成果都有所了解，那么你就會(huì)明白所有發(fā)生在你周圍的事情，如果你是一個(gè)對(duì)現(xiàn)在的科技都有所關(guān)注，那么，你就更會(huì)了解物理的魅力所在了，從古到今，從中國(guó)到外國(guó)所有的科學(xué)家都沒(méi)有忘記對(duì)科學(xué)的探索。

物理學(xué)的發(fā)展引發(fā)了一次又一次的產(chǎn)業(yè)革命，推動(dòng)著社會(huì)和人類文明的發(fā)展?？梢哉f(shuō)社會(huì)的每一次大的進(jìn)步都與物理學(xué)的發(fā)展緊密相連。

一、物理學(xué)與第一次技術(shù)革命

物理學(xué)的貢獻(xiàn)：世紀(jì)從英國(guó)發(fā)起的技術(shù)革命是技術(shù)發(fā)展史上的一次巨大革命，是以蒸汽機(jī)被廣泛使用為標(biāo)志的。它開(kāi)創(chuàng)了以機(jī)器代替手工工具的時(shí)代，這不僅是一次技術(shù)改革，更是一場(chǎng)深刻的社會(huì)變革，這次工業(yè)革命是牛頓力學(xué)與生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合，在研究提高蒸汽機(jī)效率的基礎(chǔ)上才創(chuàng)立了熱力學(xué)的理論，熱力學(xué)的理論又促進(jìn)了熱機(jī)的發(fā)展。

對(duì)社會(huì)的影響：從生產(chǎn)技術(shù)方面來(lái)說(shuō)，工業(yè)革命使工廠制代替了手工工場(chǎng)，機(jī)器代替了手工勞動(dòng)；從社會(huì)關(guān)系方面來(lái)說(shuō)，工業(yè)革命使依附于落后生產(chǎn)方式的自耕農(nóng)階級(jí)消失了，使工業(yè)資產(chǎn)階級(jí)和工業(yè)無(wú)產(chǎn)階級(jí)形成和壯大起來(lái)。

18世紀(jì)中葉，在熱學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)明并改進(jìn)了蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)的廣泛使用，促成了手工業(yè)向機(jī)械化的大生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，并使陸上和海上的大規(guī)模的長(zhǎng)途運(yùn)輸成為可能。大大推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展。古人云：一日千里。火車、飛機(jī)的使用使每一個(gè)地球人實(shí)現(xiàn)了“一日千里”甚至日行萬(wàn)里的夢(mèng)想。蒸汽機(jī)的使用是第一次產(chǎn)業(yè)革命。

二、物理學(xué)與第二次技術(shù)革命

物理學(xué)的貢獻(xiàn)，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特在一次講座快結(jié)束時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流接通時(shí)附近的小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了一下，這一現(xiàn)象被人們稱做電流的磁效應(yīng)；1840年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并逐漸形成了完整的電磁場(chǎng)理論。

對(duì)社會(huì)的影響，世紀(jì)前期創(chuàng)立的電磁學(xué)解決了機(jī)械能與電能轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的制造成為可能，為人類找到了一種新能源，打開(kāi)了電力時(shí)代的大門。在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的電力工業(yè)，使人類進(jìn)入電氣化的時(shí)代，給人類的生產(chǎn)和生活帶來(lái)翻天覆地的變化。大家想想現(xiàn)在使用的電燈、電話、電視、微機(jī)等一切的電力設(shè)施就能體會(huì)了。這是第二次產(chǎn)業(yè)革命。

三、物理學(xué)與第三次技術(shù)革命

晶體管與計(jì)算機(jī)，晶體管的發(fā)明促進(jìn)了集成電路的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)業(yè)飛速發(fā)展在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，然而也帶來(lái)了新能源的應(yīng)用。

20世紀(jì)70年代，微觀物理方面取得重大突破，開(kāi)創(chuàng)了微電子工業(yè)，使世界開(kāi)始進(jìn)入了以電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用為特征的信息時(shí)代。這是第三次產(chǎn)業(yè)革命。

可以說(shuō)社會(huì)的每一次巨大的進(jìn)步都是在物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上完成的。沒(méi)有物理學(xué)的發(fā)展就沒(méi)有人類社會(huì)和文明的巨大進(jìn)步。

物理文化就在你我的身邊，如果我們善于發(fā)現(xiàn)我們身邊的數(shù)理文化美，善于把我們學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到生活里，去解決我們的或者別人的實(shí)際問(wèn)題，那么我們就是學(xué)以致用，如果我們能夠?qū)W的更加深一些，不斷培養(yǎng)我們對(duì)物理的興趣，也許我們就真的可以實(shí)現(xiàn)我們小時(shí)侯隨便夸下的?？冢蔀橐粋€(gè)科學(xué)家，即使不然，“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下也不怕”。

第二篇：物理學(xué)發(fā)展概論

物理化學(xué)學(xué)科發(fā)展

一、物理化學(xué)概述

化學(xué)學(xué)科的發(fā)展經(jīng)歷了若干個(gè)世紀(jì)。而物理化學(xué)則是以物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究化學(xué)體系的性質(zhì)和行為，發(fā)現(xiàn)并建立化學(xué)體系中特殊規(guī)律的學(xué)科。物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，它從物質(zhì)的物理現(xiàn)象與化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手，去探求化學(xué)變化的基本規(guī)律。

一般公認(rèn)的物理化學(xué)的研究?jī)?nèi)容大致可以概括為三個(gè)方面：

（1）化學(xué)體系的宏觀平衡性質(zhì) 以熱力學(xué)的三個(gè)基本定律為理論基礎(chǔ)，研究宏觀化學(xué)體系在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、溶解態(tài)以及高分散狀態(tài)的平衡物理化學(xué)性質(zhì)及其規(guī)律性。

（2）化學(xué)體系的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 以量子理論為理論基礎(chǔ)，研究原子和分子的結(jié)構(gòu)，物體的體相中原子和分子的空間結(jié)構(gòu)、表面相的結(jié)構(gòu)，以及結(jié)構(gòu)與物性的規(guī)律性。

（3）化學(xué)體系的動(dòng)態(tài)性質(zhì) 研究由于化學(xué)或物理因素的擾動(dòng)而引起體系中發(fā)生的化學(xué)變化過(guò)程的速率和變化機(jī)理。

化學(xué)被認(rèn)為一門實(shí)驗(yàn)與理論并重的科學(xué)，基于物理理論的計(jì)算已成為化學(xué)不可缺少的組成部分，標(biāo)志著化學(xué)發(fā)展進(jìn)入了新的階段。

二、物理化學(xué)的發(fā)展史

物理化學(xué)的發(fā)展史一般認(rèn)為，物理化學(xué)作為一門學(xué)科的正式形成，是從1877年德國(guó)化學(xué)家?jiàn)W斯特瓦爾德和荷蘭化學(xué)家范托夫創(chuàng)刊的《物理化學(xué)雜志》開(kāi)始的。實(shí)際上，物理化學(xué)已有很大進(jìn)展了。從這一時(shí)期到20世紀(jì)初，物理化學(xué)以化學(xué)熱力學(xué)的蓬勃發(fā)展為其特征。

熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律被廣泛應(yīng)用于各種化學(xué)體系，特別是溶液體系的研究。吉布斯對(duì)多相平衡體系的研究和范托夫?qū)瘜W(xué)平衡的研究，阿倫尼烏斯提出電離學(xué)說(shuō)，能斯脫發(fā)現(xiàn)熱定理都是對(duì)化學(xué)熱力學(xué)的重要貢獻(xiàn)。

當(dāng)1906年路易斯提出處理非理想體系的逸度和活度概念，以及它們的測(cè)定方法之后，化學(xué)熱力學(xué)的全部基礎(chǔ)已經(jīng)具備。勞厄和布喇格對(duì) X射線晶體結(jié)構(gòu)分析的創(chuàng)造性研究，為經(jīng)典的晶體學(xué)向近代結(jié)晶化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。阿倫尼烏斯關(guān)于化學(xué)反應(yīng)活化能的概念，以及博登施坦和能斯脫關(guān)于鏈反應(yīng)的概念，對(duì)后來(lái)化學(xué)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展也都作出了重要貢獻(xiàn)。

20世紀(jì)20～40年代是結(jié)構(gòu)化學(xué)領(lǐng)先發(fā)展的時(shí)期，這時(shí)的物理化學(xué)研究已深入到微觀的原子和分子世界，改變了對(duì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性茫然無(wú)知的狀況。1926年，量子力學(xué)研究的興起，不但在物理學(xué)中掀起了高潮，對(duì)物理化學(xué)研究也給以很大的沖擊。尤其是在1927年，海特勒和倫敦對(duì)氫分子問(wèn)題的量子力學(xué)處理，為1916年路易斯提出的共享電子對(duì)的共價(jià)鍵概念提供了理論基礎(chǔ)。1931年鮑林和斯萊特把這種處理方法推廣到其他雙原子分子和多原子分子，形成了化學(xué)鍵的價(jià)鍵方

法。1932年，馬利肯和洪德在處理氫分子的問(wèn)題時(shí)根據(jù)不同的物理模型，采用不同的試探波函數(shù)，從而發(fā)展了分子軌道方法。

第二次世界大戰(zhàn)后到60年代期間，物理化學(xué)以實(shí)驗(yàn)研究手段和測(cè)量技術(shù)，特別是各種譜學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展和由此而產(chǎn)生的豐碩成果為其特點(diǎn)。

電子學(xué)、高真空和計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，不但使物理化學(xué)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)量技術(shù)的準(zhǔn)確度、精密度和時(shí)間分辨率有很大提高，而且還出現(xiàn)了許多新的譜學(xué)技術(shù)。物理化學(xué)的研究對(duì)象超出了基態(tài)穩(wěn)定分子而開(kāi)始進(jìn)入各種激發(fā)態(tài)的研究領(lǐng)域。先進(jìn)的儀器設(shè)備和檢測(cè)手段也大大縮短了測(cè)定結(jié)構(gòu)的時(shí)間，使結(jié)晶化學(xué)在測(cè)定復(fù)雜的生物大分子晶體結(jié)構(gòu)方面有了重大突破。電子能譜的出現(xiàn)更使結(jié)構(gòu)化學(xué)研究能夠從物體的體相轉(zhuǎn)到表面相，對(duì)于固體表面和催化劑而言，這是一個(gè)得力的新的研究方法。

60年代，激光器的發(fā)明和不斷改進(jìn)的激光技術(shù)。大容量高速電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，以及微弱信號(hào)檢測(cè)手段的發(fā)明孕育著物理化學(xué)中新的生長(zhǎng)點(diǎn)的誕生。

70年代以來(lái)，分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、激光化學(xué)和表面結(jié)構(gòu)化學(xué)代表著物理化學(xué)的前沿陣地。研究對(duì)象從一般鍵合分子擴(kuò)展到準(zhǔn)鍵合分子、范德瓦耳斯分子、原子簇、分子簇和非化學(xué)計(jì)量化合物。

在理論研究方面，快速大型電子計(jì)算機(jī)加速了量子化學(xué)在定量計(jì)算方面的發(fā)展。對(duì)于許多化學(xué)體系來(lái)說(shuō)，薛定諤方程已不再是可望而不可解的了。福井謙一提出的前線軌道理論以及伍德沃德和霍夫曼提出的分子軌道對(duì)稱守恒原理的建立是量子化學(xué)的重要發(fā)展。

三、中國(guó)物理化學(xué)的發(fā)展

中國(guó)物理化學(xué)的發(fā)展歷史，以1949年中華人民共和國(guó)成立為界，大致可以分為兩個(gè)階段。在30～40年代，盡管當(dāng)時(shí)物質(zhì)條件薄弱，但老一輩物理化學(xué)家不僅在化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、膠體和表面化學(xué)、分子光譜學(xué)、X射線結(jié)晶學(xué)、量子化學(xué)等方面做出了相當(dāng)?shù)某煽?jī)，而且培養(yǎng)了許多物理化學(xué)方面的人才。

1949年以后，經(jīng)過(guò)幾十年的努力，在各個(gè)高等學(xué)校設(shè)置物理化學(xué)教研室進(jìn)行人才培養(yǎng)的同時(shí)，還在中國(guó)科學(xué)院各有關(guān)研究所和各重點(diǎn)高等學(xué)校建立了物理化學(xué)研究室，在結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子化學(xué)、催化、電化學(xué)、分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等方面取得了可喜的成績(jī)。

從歷史上看，化學(xué)家史隨化學(xué)研究的深入而不斷吸納物理學(xué)成果來(lái)解決化學(xué)問(wèn)題的。而且每次吸納物理學(xué)成果都都是化學(xué)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。在實(shí)驗(yàn)和理論兩方面都是如此。

四、物理化學(xué)的發(fā)展前景

物理化學(xué)是在物理和化學(xué)兩大學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它以豐富的化學(xué)現(xiàn)象和體系為對(duì)象,大量采納物理學(xué)的理論成就與實(shí)驗(yàn)技術(shù),探索、歸納和研究化學(xué)的基本規(guī)律

和理論,構(gòu)成化學(xué)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。物理化學(xué)的水平在相當(dāng)大程度省反映了化學(xué)發(fā)展的深度。

隨著人們科學(xué)知識(shí)的不斷積累,科學(xué)認(rèn)識(shí)的日益深化和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),如新譜學(xué)方法、分子束和激光技術(shù)、巨型計(jì)算機(jī)和先進(jìn)計(jì)算方法等的應(yīng)用,使物理化學(xué)的理論與實(shí)驗(yàn)研究均進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段?，F(xiàn)代物理化學(xué)發(fā)展的明顯趨勢(shì)和特點(diǎn)是,從宏觀到微觀,從體相到表面,從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)等。目前物理化學(xué)已在一定程度上能指導(dǎo)實(shí)踐,并在實(shí)踐中不斷得到豐富和發(fā)展。

分子工程學(xué)史當(dāng)今的熱門工程學(xué)，想要達(dá)到想宏觀工程學(xué)那樣的水平，顯然需要以下幾方面定量的化學(xué)知識(shí)和在原子分子水平上操縱微觀對(duì)象的能力。

1掌握物質(zhì)的性能與其分子組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系

2掌管化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的規(guī)律

3在合成和組裝中擁有在原子分子水平操縱微觀對(duì)象的能力

為了實(shí)現(xiàn)分子工程學(xué)的設(shè)想，化學(xué)除了發(fā)揮自己現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)以外，還需要吸納物理學(xué)的成果。物理學(xué)向化學(xué)滲透，在無(wú)機(jī)化學(xué)方面更突出，而物理無(wú)機(jī)化學(xué)更應(yīng)該是吸納物理學(xué)新成果的前鋒。

第三篇：物理學(xué)概論心得

物理學(xué)概論心得

物電系 物理學(xué) 物理(2)班

2011級(jí) 11110226楊蔚

通過(guò)一個(gè)學(xué)期的對(duì)物理學(xué)概論的學(xué)習(xí),使我對(duì)物理學(xué)有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),了解了物理學(xué)的發(fā)展歷史。

物理學(xué)是研究自然界物質(zhì)結(jié)構(gòu),以及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最基本、最普遍的規(guī)律的一門自然科學(xué)。物理學(xué)的研究方法是觀察、試驗(yàn)、假設(shè)和理論。

物理學(xué)可以分為經(jīng)典物理（19世紀(jì)末以前）與近代物理（19世紀(jì)末至今）。物理學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了3次大的飛躍。第一次是在17、18世紀(jì)，主要是牛頓力學(xué)預(yù)熱力學(xué)的建立與發(fā)展；第二次出現(xiàn)在19世紀(jì)，主要是建立了經(jīng)典電磁理論，開(kāi)始了工業(yè)電氣化進(jìn)程；第三次是19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，相論與量子力學(xué)的建立。

物理學(xué)的五次理論大綜合：

1、牛頓把物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律概括為三條運(yùn)動(dòng)基本定律和萬(wàn)有引力定律，建立了一個(gè)完整的力學(xué)理論體系，完成了物理科學(xué)的第一次理論大綜合。

2、19世紀(jì)30到40年代，英國(guó)物理學(xué)家焦耳、德國(guó)醫(yī)生邁爾等發(fā)現(xiàn)了能量守恒與轉(zhuǎn)化定律，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)的第二次理論大綜合。

3、1864年英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋建立電磁論，實(shí)現(xiàn)了物理科學(xué)的第三次理論大綜合。

4、愛(ài)因斯坦分別于1905年和1916年創(chuàng)立的狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論是第五次理論大綜合。

5、1923—1926年德國(guó)的海森伯、奧地利的薛定鍔等建立了量子學(xué)體系，完成了第五次大綜合。

一、相對(duì)論

相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)之一，它主要是關(guān)于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)與時(shí)間、空間關(guān)系的理論。

1、狹義相對(duì)論的基本假設(shè)

第一，狹義相對(duì)性原理：所有的物理規(guī)律在不同的慣性參照系中是一樣的。第二，光速不變?cè)恚汗庠谡婵罩械膫鞑ニ俣仍谒袇⒄障抵芯嗤?/p>

2、廣義相對(duì)論兩條基本原理

第一，廣義相對(duì)論原理：自然規(guī)律對(duì)于任何參照系而言都應(yīng)具有相同的數(shù)學(xué) 形式。

第二，等效原理：勻加速參照系與均勻引力場(chǎng)中靜止的參照系等效。

二、量子力學(xué)

量子力學(xué)是研究微觀粒子運(yùn)動(dòng)的理論科學(xué)。量子力學(xué)給出了微觀粒子的運(yùn)動(dòng) 規(guī)律，是所有試圖從微觀水平了解物質(zhì)的一切性質(zhì)和現(xiàn)象的必要基礎(chǔ)。

三、物質(zhì)結(jié)構(gòu)

湯姆孫發(fā)現(xiàn)第一個(gè)基本粒子：電子；對(duì)原子的研究，說(shuō)明了原子具有帶正電的 原子核并具有線性光譜；正電子的發(fā)現(xiàn)及對(duì)粒子內(nèi)部的研究。

第四篇：物理學(xué)概論心得體會(huì)1

物理學(xué)概論新的心得體會(huì)

在高中時(shí)我就對(duì)物理有濃厚的興趣，高三時(shí)就賣了《普通物理學(xué)》，應(yīng)為當(dāng)時(shí)我們班上有許多同學(xué)都買了一些大學(xué)教材，如《普通生物學(xué)》、《無(wú)機(jī)化學(xué)》、《高等數(shù)學(xué)》等書(shū)。然而我發(fā)現(xiàn)《普物》比其他的都要難得太多（當(dāng)時(shí)有許多符號(hào)都不知道），到了大學(xué)學(xué)了《高數(shù)》后才發(fā)現(xiàn)都是以高數(shù)為基礎(chǔ)的各種公式的變形，要用到許多《高數(shù)》知識(shí)。

高考填志愿是我就填寫(xiě)了一些物理學(xué)專業(yè)，當(dāng)時(shí)沒(méi)有想過(guò)讀師范專業(yè)，但前面幾所學(xué)校都沒(méi)上，最后還是讀了師范專業(yè)，我想應(yīng)該沒(méi)有多大區(qū)別。

剛進(jìn)入大學(xué)開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí)，我對(duì)物理學(xué)感到很迷茫，我不知道自己將要學(xué)的是什么。但是通過(guò)高老師詳細(xì)的講解之后，我發(fā)現(xiàn)原來(lái)物理學(xué)對(duì)我們的生活很重要，原來(lái)物理學(xué)是這樣慢慢壯大的，原來(lái)是有那么多先輩的偉大付出的，原來(lái)有那么多充滿樂(lè)趣的故事。那種對(duì)未知的探索，那種對(duì)科學(xué)的執(zhí)著，那種探索的樂(lè)趣，一切都深深的吸引了我。

物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，物理學(xué)研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動(dòng)形式和規(guī)律，因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。它的理論結(jié)構(gòu)充分地運(yùn)用數(shù)學(xué)作為自己的工作語(yǔ)言，以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，它是當(dāng)今最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。

物理學(xué)是一種自然科學(xué)，注重于研究物質(zhì)、能量、空間、時(shí)間，尤其是它們各自的性質(zhì)與彼此之間的相互關(guān)系。物理學(xué)是關(guān)于大自然規(guī)律的知識(shí)；更廣義地說(shuō)，物理學(xué)探索分析大自然所發(fā)生的現(xiàn)象，以了解其規(guī)則。

物理學(xué)分為：牛頓力學(xué)、理論力學(xué)、電磁學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)、相對(duì)論、量子力學(xué)等分類。

物理學(xué)研究分為四個(gè)領(lǐng)域：

凝聚態(tài)物理

研究物質(zhì)宏觀性質(zhì)，這些物相內(nèi)包含極大數(shù)目的組元，且組員間相互作用極強(qiáng)。最熟悉的凝聚態(tài)相是固體和液體，它們由原子間的鍵和電磁力所形成。更多的凝聚態(tài)相包括超流和波色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)（在十分低溫時(shí)，某些原子系統(tǒng)內(nèi)發(fā)現(xiàn)）；某些材料中導(dǎo)電電子呈現(xiàn)的超導(dǎo)相；原子點(diǎn)陣中出現(xiàn)的鐵磁和反鐵磁相。凝聚態(tài)物理一直是最大的的研究領(lǐng)域。歷史上，它由固體物理生長(zhǎng)出來(lái)。1967年由菲立普·安德森最早提出，采用此名。

原子、分子和光學(xué)物理

研究原子尺寸或幾個(gè)原子結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，物質(zhì)-物質(zhì)和光-物質(zhì)的相互作用。這三個(gè)領(lǐng)域是密切相關(guān)的。因?yàn)樗鼈兪褂妙愃频姆椒ê陀嘘P(guān)的能量標(biāo)度。它們都包括經(jīng)典和量子的處理方法；從微觀的角度處理問(wèn)題。原子物理處理原子的殼層，集中在原子和離子的量子控制；冷卻和誘捕；低溫碰撞動(dòng)力學(xué)；準(zhǔn)確測(cè)量基本常數(shù)；電子在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方面的集體效應(yīng)。原子物理受核的影晌。但如核分裂，核合成等核內(nèi)部現(xiàn)象則屬高能物理。分子物理集中在多原子結(jié)構(gòu)以及它們，內(nèi)外部和物質(zhì)及光的相互作用，這里的光學(xué)物理只研究光的基本特性及光與物質(zhì)在微觀領(lǐng)域的相互作用。

高能/粒子物理

粒子物理研究物質(zhì)和能量的基本組元及它們間的相互作用；也可稱為高能物理。因?yàn)樵S多基本粒子在自然界不存在，只在粒子加速器中與其它粒子高能碰撞下才出現(xiàn)。據(jù)基本粒子的相互作用標(biāo)準(zhǔn)模型描述，有12種已知物質(zhì)的基本粒子模型（夸克和輕粒子）。它們通過(guò)強(qiáng)，弱和電磁基本力相互作用。標(biāo)準(zhǔn)模型還預(yù)言一種希格斯-波色粒子存在。現(xiàn)正尋找中。

天體物理

天體物理和天文學(xué)是物理的理論和方法用到研究星體的結(jié)構(gòu)和演變，太陽(yáng)系的起源，以及宇宙的相關(guān)問(wèn)題。因?yàn)樘祗w物理的范圍寬。它用了物理的許多原理。包括力學(xué)，電磁學(xué)，統(tǒng)計(jì)力學(xué)，熱力學(xué)和量子力學(xué)。1931年卡爾發(fā)現(xiàn)了天體發(fā)出的無(wú)線電訊號(hào)。開(kāi)始了無(wú)線電天文學(xué)。天文學(xué)的前沿已被空間探索所擴(kuò)展。地球大氣的干擾使觀察空間需用紅外，超紫外，伽瑪射線和x-射線。物理宇宙論研究在宇宙的大范圍內(nèi)宇宙的形成和演變。愛(ài)因斯坦的相對(duì)論在現(xiàn)代宇宙理論中起了中心的作用。20世紀(jì)早期哈勃從圖中發(fā)現(xiàn)了宇宙在膨脹，促進(jìn)了宇宙的穩(wěn)定狀態(tài)論和大爆炸之間的討論。1964年宇宙微波背景的發(fā)現(xiàn)，證明了大爆炸理論可能是正確的。大爆炸模型建立在二個(gè)理論框架上：愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論和宇宙論原理。宇宙論已建立了ACDM宇宙演變模型；它包括宇宙的膨脹，黑能量和黑物質(zhì)。從費(fèi)米伽瑪-射線望運(yùn)鏡的新數(shù)據(jù)和現(xiàn)有宇宙模型的改進(jìn)，可期待出現(xiàn)許多可能性和發(fā)現(xiàn)。尤其是今后數(shù)年內(nèi)，圍繞黑物質(zhì)方面可能有許多發(fā)現(xiàn)。

伽利略·伽利雷人類現(xiàn)代物理學(xué)的創(chuàng)始人，奠定了人類現(xiàn)代物理科學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)。隨著時(shí)代的進(jìn)步物理學(xué)逐步的發(fā)展演變出各種各樣的下級(jí)學(xué)科。如今的物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)的關(guān)系兩種模式并存，相互交叉，相互促進(jìn)“沒(méi)有昨日的基礎(chǔ)科學(xué)就沒(méi)有今日的技術(shù)革命”。例如：核能的利用、激光器的產(chǎn)生、層析成像技術(shù)(CT)、超導(dǎo)電子技術(shù)、粒子散射實(shí)驗(yàn)、X 射線的發(fā)現(xiàn)、受激輻射理論、低溫超導(dǎo)微觀理論、電子計(jì)算機(jī)的誕生。幾乎所有的重大新(高)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)立，事先都在物理學(xué)中經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的醞釀。

物理學(xué)的基本性質(zhì)是物理學(xué)是人們對(duì)無(wú)生命自然界中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變的知識(shí)做出規(guī)律性的總結(jié)。這種運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)變應(yīng)有兩種。一是早期人們通過(guò)感官視覺(jué)的延伸，二是近代人們通過(guò)發(fā)明創(chuàng)造供觀察測(cè)量用的科學(xué)儀器，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果，間接認(rèn)識(shí)物質(zhì)內(nèi)部組成建立在的基礎(chǔ)上。物理學(xué)從研究角度及觀點(diǎn)不同，可分為微觀與宏觀兩部分，宏觀是不分析微粒群中的單個(gè)作用效果而直接考慮整體效果，是最早期就已經(jīng)出現(xiàn)的，微觀物理學(xué)隨著科技的發(fā)展理論逐漸完善。物理學(xué)是對(duì)自然界概括規(guī)律性的總結(jié)，是概括經(jīng)驗(yàn)科學(xué)性的理論認(rèn)識(shí)。

物理學(xué)的本質(zhì)

物理學(xué)并不研究自然界現(xiàn)象的機(jī)制（或者根本不能研究），我們只能在某些現(xiàn)象中感受自然界的規(guī)則，并試圖以這些規(guī)則來(lái)解釋自然界所發(fā)生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然，并試圖改變自然，這是物理學(xué)，甚至是所有自然科學(xué)共同追求的目標(biāo)。

物理學(xué)包含六大性質(zhì)：

1.真理性：物理學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)揭示了自然界的奧秘，反映出物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律。

2.和諧統(tǒng)一性：神秘的太空中天體的運(yùn)動(dòng)，在開(kāi)普勒三定律的描繪下，顯出多么的和諧有序。物理學(xué)上的幾次大統(tǒng)一，也顯示出美的感覺(jué)。牛頓用三大定律和萬(wàn)有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統(tǒng)一了。麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程又把質(zhì)量和能量建立了統(tǒng)一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動(dòng)性實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛(ài)因斯坦的相對(duì)論又把時(shí)間、空間統(tǒng)一了。

3.簡(jiǎn)潔性：物理規(guī)律的數(shù)學(xué)語(yǔ)言，體現(xiàn)了物理的簡(jiǎn)潔明快性。如：牛頓第二定律，愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程，法拉第電磁感應(yīng)定律。

4.對(duì)稱性：對(duì)稱一般指物體形狀的對(duì)稱性，深層次的對(duì)稱表現(xiàn)為事物發(fā)展變化或客觀規(guī)律的對(duì)稱性。如：物理學(xué)中各種晶體的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有高度的對(duì)稱性。豎直上拋運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、波動(dòng)鏡像對(duì)稱、磁電對(duì)稱、作用力與反作用力對(duì)稱、正粒子和反粒子、正物質(zhì)和反物質(zhì)、正電和負(fù)電等。

5.預(yù)測(cè)性：正確的物理理論，不僅能解釋當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象，更能預(yù)測(cè)當(dāng)時(shí)無(wú)法探測(cè)到的物理現(xiàn)象。例如麥克斯韋電磁理論預(yù)測(cè)電磁波存在，盧瑟福預(yù)言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預(yù)言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預(yù)言電子的存在。

6.精巧性：物理實(shí)驗(yàn)具有精巧性，設(shè)計(jì)方法的巧妙，使得物理現(xiàn)象更加明顯。

物理學(xué)是一個(gè)十分偉大的學(xué)科，物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，一切假設(shè)都必須 以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，必須經(jīng)受住實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。物理學(xué)也是一個(gè)考驗(yàn)人思維的學(xué)科，應(yīng)為它也要講究嚴(yán)謹(jǐn)性。我們要如何學(xué)習(xí)物理學(xué)呢？著名物理學(xué)家費(fèi)曼說(shuō)：科學(xué)是一種方法，它教導(dǎo)人們：一些事物是怎樣被了解的，什么事情是已知的，了解到了什么程度，如何對(duì)待疑問(wèn)和不確定性，證據(jù)服從什么法則；如何思考事物，做出判斷，如何區(qū)別真?zhèn)魏捅砻娆F(xiàn)象？著名物理學(xué)家愛(ài)因斯坦說(shuō)：發(fā)展獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的一般能力，應(yīng)當(dāng)始終放在首位，而不應(yīng)當(dāng)把專業(yè)知識(shí)放在首位.如果一個(gè)人掌握了他的學(xué)科的基礎(chǔ)理論，并且學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考和工作，他必定會(huì)找到自己的道路，而且比起那種主要以獲得細(xì)節(jié)知識(shí)為其培訓(xùn)內(nèi)容的人來(lái)，他一定會(huì)更好地適應(yīng)進(jìn)步和變化。

物理學(xué)廣泛應(yīng)用于生活，但同時(shí)物理學(xué)也來(lái)源于生活。我們應(yīng)該留心生活，更應(yīng)該具有一顆勇于探索、不畏艱辛的心。

第五篇：2013級(jí)物理學(xué)概論課程作業(yè)選題

2013級(jí)物理學(xué)概論課程作業(yè)選題：

1.請(qǐng)從自然科學(xué)與人文科學(xué)兩個(gè)方面，綜述伽利略、牛頓的自然哲學(xué)思想對(duì)當(dāng)今科學(xué)技術(shù)

發(fā)展的影響。

2.請(qǐng)從東、西方兩種文化的差異，談?wù)劄楹谓F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)萌生于歐美？

3.人類與自然的和諧與可持續(xù)發(fā)展已逐漸成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)，請(qǐng)從科學(xué)文化與人文文化的融合與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系角度談?wù)勀愕目捶ā?/p>

4.哥白尼、開(kāi)普勒等人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的描述，所追求的天體運(yùn)動(dòng)理論體現(xiàn)了簡(jiǎn)潔、和諧、自

洽的美學(xué)理念，綜述他對(duì)現(xiàn)代科學(xué)的影響。

5.歷史上關(guān)于動(dòng)量與動(dòng)能的兩種量度之爭(zhēng)的實(shí)質(zhì)是什么？評(píng)述這兩種量度之間的區(qū)別與

聯(lián)系。

6.通過(guò)查詢史實(shí)資料，綜述人類對(duì)電磁相互作用的認(rèn)識(shí)過(guò)程。

7.通過(guò)查詢史實(shí)資料，綜述人類對(duì)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)過(guò)程。

8.物理學(xué)家與藝術(shù)家從不同的角度尋求解釋世界，但是探索未知世界的原動(dòng)力是相通的，請(qǐng)?jiān)u述“好奇與興趣是科學(xué)研究的第一動(dòng)力”。

9.設(shè)想挖一個(gè)通過(guò)地心的深井到達(dá)地球地表的另外一側(cè)，不考慮技術(shù)上的可行性及地幔、地核溫度的影響，試分析深井內(nèi)的地心列車將如何運(yùn)動(dòng)？

10.根據(jù)宇宙大爆炸理論，回顧太陽(yáng)系的過(guò)去，展望太陽(yáng)系的未來(lái)。

11.論述溫室效應(yīng)的物理過(guò)程以及對(duì)環(huán)境可能帶來(lái)的環(huán)境影響，人類應(yīng)該如何確保可持續(xù)發(fā)

展？

12.用熵增加原理分析能量的退化過(guò)程，評(píng)述人類文明發(fā)展歷程中熵的變化和當(dāng)前的能源政

策。

13.通過(guò)物理概論的學(xué)習(xí)，請(qǐng)?jiān)u述人類對(duì)自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的探索與人類文明進(jìn)步的相互關(guān)

系。

14.你對(duì)類比法在物理學(xué)發(fā)展中的作用有何看法？

15.從法拉第這位自學(xué)成材的偉大科學(xué)家身上可以學(xué)到什么？

16.麥克斯韋對(duì)電磁學(xué)以及物理學(xué)的發(fā)展所作出的杰出貢獻(xiàn)是什么？

17.從科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)發(fā)展道路的艱難曲折等方面，請(qǐng)你談?wù)剬?duì)光本性認(rèn)識(shí)的體

會(huì)。

18.用一兩個(gè)事例談?wù)勀闶侨绾握J(rèn)識(shí)對(duì)“有關(guān)**佯謬的科學(xué)爭(zhēng)論”在科學(xué)發(fā)展過(guò)程中所起的作用。

19.通過(guò)查詢史實(shí)資料，綜述人類對(duì)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程。

20.在二十世紀(jì)初葉，人類在對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索過(guò)程中不斷地否定傳統(tǒng)觀念，不斷地有所新的發(fā)現(xiàn)，你是如何理解其中機(jī)遇、創(chuàng)新和勤奮間的關(guān)系。

注：

1.請(qǐng)每位同學(xué)從上述選題中任選一個(gè)題目，通過(guò)查詢資料獨(dú)立完成自己的作業(yè)。

2.如果一旦發(fā)現(xiàn)兩個(gè)以上的同學(xué)作業(yè)雷同，將同時(shí)取消雷同者本次作業(yè)的成績(jī)，大

家可以利用網(wǎng)絡(luò)資源，但是如果通過(guò)搜索引擎發(fā)現(xiàn)所用資源與作業(yè)完全雷同連續(xù)超過(guò)300字，同樣將取消本次作業(yè)成績(jī)。

3.2014年06月20日交作業(yè)，作業(yè)用A4紙單面打印，須注明姓名學(xué)號(hào)。宋體5號(hào)

字體，不少于2000字。

4.本次作業(yè)占課程總評(píng)成績(jī)的20%。不交作業(yè)不得參加考試。