物理競(jìng)賽基礎(chǔ)知識(shí)講解書

物理競(jìng)賽基礎(chǔ)知識(shí)講解書匯報(bào)人：<XXX>2024-01-04力學(xué)電磁學(xué)光學(xué)原子與量子物理熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理contents目錄01力學(xué)物體若不受外力作用，將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。牛頓第一定律牛頓第二定律牛頓第三定律物體加速度的大小與合外力的大小成正比，與物體質(zhì)量成反比。作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。030201牛頓運(yùn)動(dòng)定律一個(gè)物體的質(zhì)量乘以速度，表示物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖量。動(dòng)量一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量乘以角速度，表示物體旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)量。角動(dòng)量動(dòng)量與角動(dòng)量能量守恒定律一個(gè)封閉系統(tǒng)中的總能量保持不變。動(dòng)量守恒定律在一個(gè)沒(méi)有外力作用的封閉系統(tǒng)中，總動(dòng)量保持不變。能量與動(dòng)量萬(wàn)有引力定律：任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量成正比，與它們之間的距離的平方成反比。萬(wàn)有引力定律02電磁學(xué)電荷和帶電物體周圍存在著一種特殊的物質(zhì)，這種物質(zhì)對(duì)其中靜止的電荷不施加力，但對(duì)其中運(yùn)動(dòng)的電荷將施加力。這種特殊的物質(zhì)就是電場(chǎng)。在電場(chǎng)中某點(diǎn)單位正電荷所具有的勢(shì)能，通常用符號(hào)V表示。電場(chǎng)與電勢(shì)電勢(shì)電場(chǎng)電流電荷的定向移動(dòng)形成電流。電流的大小用電流強(qiáng)度表示，其方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。磁場(chǎng)磁體或電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)，對(duì)其中運(yùn)動(dòng)的電荷施加力。磁體和電流在其周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。電流與磁場(chǎng)描述了電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電荷密度、電流密度的關(guān)系。微分形式的麥克斯韋方程組描述了電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電荷、電流的分布情況。積分形式的麥克斯韋方程組麥克斯韋方程組電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。03光學(xué)當(dāng)兩束或多束相干光波在空間某一點(diǎn)疊加時(shí)，它們的光程差會(huì)引起光強(qiáng)的變化，形成干涉現(xiàn)象。干涉現(xiàn)象在日常生活中的應(yīng)用包括光學(xué)儀器、全息攝影等。光的干涉光波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，會(huì)繞過(guò)障礙物的邊緣繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象是光波動(dòng)性的表現(xiàn)，在光學(xué)儀器、通信等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。光的衍射光的干涉與衍射光的偏振態(tài)光波的電矢量或磁矢量在某一特定方向上的振動(dòng)狀態(tài)稱為光的偏振態(tài)。自然光中，光波的電矢量和磁矢量在各個(gè)方向上的振動(dòng)是均勻分布的。偏振片偏振片是一種能夠使特定方向的光矢量通過(guò)，而阻止與其垂直方向的光矢量通過(guò)的光學(xué)器件。偏振片在攝影、光學(xué)儀器制造等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。光的偏振VS光子是光的量子化描述，是光的能量單位。光子具有能量和動(dòng)量，其能量和頻率成正比，和波長(zhǎng)成反比。光電效應(yīng)當(dāng)光照射到某些物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)吸收光子能量并釋放電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是量子理論的重要實(shí)驗(yàn)證據(jù)之一，在太陽(yáng)能電池、光電檢測(cè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。光子光的量子理論04原子與量子物理原子結(jié)構(gòu)原子的核外電子排布、能級(jí)躍遷、光譜線等基本概念。要點(diǎn)一要點(diǎn)二光譜分析光譜線的分類、光譜分析的方法及其應(yīng)用，如原子光譜、分子光譜等。原子結(jié)構(gòu)與光譜描述微觀粒子既具有波動(dòng)性又具有粒子性的特性。波粒二象性微觀粒子位置與動(dòng)量不可同時(shí)精確測(cè)量的原理。測(cè)不準(zhǔn)原理描述微觀粒子狀態(tài)的數(shù)學(xué)工具，波函數(shù)的物理意義及演化規(guī)律。量子態(tài)與波函數(shù)量子力學(xué)基礎(chǔ)

原子核與放射性原子核結(jié)構(gòu)原子核的組成、核力、核模型等基本概念。放射性衰變放射性衰變的類型、半衰期、放射性同位素等基本概念。射線及其應(yīng)用射線與物質(zhì)的相互作用、射線的探測(cè)與防護(hù)、放射性在醫(yī)學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。05熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理能量守恒定律，即在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量不能憑空產(chǎn)生也不能消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。熱力學(xué)第一定律熵增加原理，即在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，自發(fā)過(guò)程總是向著熵增加的方向進(jìn)行，也就是系統(tǒng)的無(wú)序程度會(huì)增加。熱力學(xué)第二定律絕對(duì)零度不能達(dá)到原理，即一個(gè)系統(tǒng)的溫度永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到絕對(duì)零度，只能無(wú)限接近。熱力學(xué)第三定律熱力學(xué)定律平均自由程氣體分子在兩次連續(xù)碰撞之間所走的平均距離。麥克斯韋速度分布律氣體分子的速度分布遵循麥克斯韋速度分布律，即分子的速度分布滿足一定的概率分布規(guī)律。分子運(yùn)動(dòng)論的基本觀點(diǎn)氣體由大量分子組成，這些分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且分子之間存在相互作用力。氣體分子運(yùn)動(dòng)論熵的定義01熵是系統(tǒng)無(wú)序程度的量度，表示系統(tǒng)內(nèi)部微觀狀態(tài)的數(shù)量。熵增加原理02在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，自發(fā)過(guò)程總是向著熵增加的方向進(jìn)行。熱力學(xué)第二定律的表述03不可能把熱從低溫物體傳到