大學(xué)物理課件趙近芳

大學(xué)物理ppt課件目錄contents大學(xué)物理課程簡介力學(xué)基礎(chǔ)熱學(xué)基礎(chǔ)電磁學(xué)基礎(chǔ)光學(xué)基礎(chǔ)量子力學(xué)基礎(chǔ)01大學(xué)物理課程簡介課程目標(biāo)01掌握物理學(xué)的基本原理和規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和思維方式。02培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程和職業(yè)生涯打下基礎(chǔ)。培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作和溝通能力，提高自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識。03近代物理相對論和量子力學(xué)的基本概念等。光學(xué)光的干涉、衍射和偏振等。電磁學(xué)靜電場、穩(wěn)恒磁場、電磁感應(yīng)等。經(jīng)典力學(xué)質(zhì)點和剛體的運(yùn)動規(guī)律、牛頓運(yùn)動定律、動量、角動量、能量等。熱學(xué)熱力學(xué)的基本概念、熱力學(xué)第一定律和第二定律的應(yīng)用、氣體動理論和物態(tài)變化等。課程內(nèi)容實驗操作學(xué)生分組進(jìn)行實驗操作，通過實驗驗證理論知識的正確性和實用性，培養(yǎng)實驗技能和實踐能力。課外拓展鼓勵學(xué)生參加學(xué)術(shù)講座、科研項目和學(xué)科競賽等活動，拓展知識面和提升綜合素質(zhì)。理論授課通過課堂講解、演示實驗和多媒體課件等多種形式，使學(xué)生理解和掌握物理學(xué)的基本原理和規(guī)律。課程安排02力學(xué)基礎(chǔ)物體若不受外力作用，則將保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(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作用力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。030201牛頓運(yùn)動定律物體的質(zhì)量與速度的乘積，表示物體運(yùn)動的量。物體的轉(zhuǎn)動慣量與角速度的乘積，表示物體轉(zhuǎn)動的量。動量與角動量角動量動量任何兩個物體間都存在引力，其大小與兩物體的質(zhì)量成正比，與兩物體間距離的平方成反比。萬有引力定律表示萬有引力大小的常數(shù)，其值約為6.67259×10^-11米^3/(千克·秒^2)。萬有引力常數(shù)萬有引力定律彈性力學(xué)研究彈性物體在外力作用下的應(yīng)力、應(yīng)變和位移的學(xué)科。胡克定律在彈性限度內(nèi)，物體的應(yīng)力和應(yīng)變成正比，其比例系數(shù)為彈性模量或倔強(qiáng)系數(shù)。彈性力學(xué)基礎(chǔ)03熱學(xué)基礎(chǔ)總結(jié)詞熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)，它指出在一個封閉系統(tǒng)中，熱能的總量保持不變。詳細(xì)描述熱力學(xué)第一定律指出，在一個封閉系統(tǒng)中，熱能的總量是守恒的，即系統(tǒng)吸收的熱量和系統(tǒng)對外做的功的總和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量。這個定律是熱力學(xué)的基礎(chǔ)，也是能量守恒定律在熱現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)。熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律指出，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化?？偨Y(jié)詞熱力學(xué)第二定律是關(guān)于熱現(xiàn)象的宏觀自然規(guī)律的表述，它指出熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化。這個定律揭示了熱現(xiàn)象的方向性，即熱量傳遞具有方向性，是從高溫到低溫的方向進(jìn)行的。詳細(xì)描述熱力學(xué)第二定律總結(jié)詞氣體動理論是描述氣體運(yùn)動的基本理論，它基于分子運(yùn)動論和統(tǒng)計力學(xué)的原理，解釋了氣體的宏觀性質(zhì)和行為。詳細(xì)描述氣體動理論認(rèn)為氣體是由大量分子組成的，這些分子在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動。根據(jù)分子運(yùn)動論和統(tǒng)計力學(xué)的原理，氣體動理論解釋了氣體的宏觀性質(zhì)和行為，如氣體的壓強(qiáng)、溫度、擴(kuò)散等現(xiàn)象。該理論對于理解氣體性質(zhì)和行為具有重要的意義。氣體動理論VS熱輻射是指物體由于溫度高而發(fā)射出的電磁輻射，黑體輻射則是指理想化的完全吸收電磁輻射的物體所發(fā)射出的輻射。詳細(xì)描述熱輻射是指物體由于溫度高而發(fā)射出的電磁輻射，這種輻射與物體的溫度和組成有關(guān)。黑體輻射則是指理想化的完全吸收電磁輻射的物體所發(fā)射出的輻射，這種輻射具有特定的光譜分布和輻射強(qiáng)度。黑體輻射是熱輻射的一種理想模型，對于理解和研究熱輻射具有重要的意義?？偨Y(jié)詞熱輻射與黑體輻射04電磁學(xué)基礎(chǔ)電場是電荷周圍空間中的一種特殊物質(zhì)形態(tài)，對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用。高斯定理描述了電場通過任意閉合曲面的電通量與該閉合曲面所包圍的電荷量之間的關(guān)系。電場是由電荷產(chǎn)生的，具有方向和大小。電場對放入其中的電荷施加力，這個力被稱為電場力。高斯定理表明，通過任意閉合曲面的電通量等于該閉合曲面所包圍的電荷量與真空電容率的乘積。電場與高斯定理磁場是磁體周圍空間中的一種特殊物質(zhì)形態(tài)，對放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用。安培環(huán)路定律描述了磁場中電流與環(huán)路包圍的電流線數(shù)之間的關(guān)系。磁場是由磁體或電流產(chǎn)生的，具有方向和大小。磁場對放入其中的磁體或電流施加力，這個力被稱為磁場力。安培環(huán)路定律表明，磁場中環(huán)路包圍的電流線數(shù)等于穿過該環(huán)路的磁通量與真空磁導(dǎo)率的乘積。磁場與安培環(huán)路定律電磁感應(yīng)定律描述了當(dāng)磁場發(fā)生變化時，會在導(dǎo)體中產(chǎn)生電動勢和電流的現(xiàn)象。這個定律是發(fā)電機(jī)和變壓器等電氣設(shè)備工作的基礎(chǔ)。當(dāng)磁場發(fā)生變化時，會在導(dǎo)體中產(chǎn)生電動勢和電流，這種現(xiàn)象被稱為電磁感應(yīng)。電磁感應(yīng)定律表明，導(dǎo)體中產(chǎn)生的電動勢等于磁通量變化率與導(dǎo)體截面積的乘積。這個定律是發(fā)電機(jī)和變壓器等電氣設(shè)備工作的基礎(chǔ)，可以實現(xiàn)電能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換。電磁感應(yīng)定律麥克斯韋方程組是描述電磁場行為的一組方程，它統(tǒng)一了電場和磁場之間的關(guān)系，預(yù)言了電磁波的存在。麥克斯韋方程組是描述電磁場行為的一組方程，包括高斯定理、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培環(huán)路定律和麥克斯韋-泊松方程等。這組方程預(yù)言了電磁波的存在，并且揭示了電場和磁場之間的相互依賴關(guān)系。麥克斯韋方程組是現(xiàn)代電磁學(xué)理論的基礎(chǔ)，對于理解光、無線電波等電磁波的行為具有重要意義。麥克斯韋方程組05光學(xué)基礎(chǔ)衍射公式干涉條件相干光波源、有穩(wěn)定的相位差、有相同的振動方向。衍射現(xiàn)象光波遇到障礙物或小孔時，偏離直線方向傳播的現(xiàn)象。衍射分類菲涅爾衍射、夫瑯禾費(fèi)衍射。當(dāng)兩束或多束相干光波在空間某一點疊加時，光強(qiáng)分布出現(xiàn)周期性變化的現(xiàn)象。干涉現(xiàn)象干涉公式I=I1+I2+2√(I1I2)cosΔΦ，其中I1和I2分別為兩束光的光強(qiáng)，ΔΦ為兩束光的相位差。I=I0(sinθ/θ)^2，其中I0為入射光的光強(qiáng)，θ為衍射角。光的干涉與衍射偏振現(xiàn)象：光波的電矢量或磁矢量在某一特定方向上的振動。偏振片：使自然光變?yōu)槠窆獾墓鈱W(xué)元件。馬呂斯定律：當(dāng)線偏振光通過偏振片時，其振動方向與偏振片的透振方向之間的夾角θ滿足I=I0cos2θ，其中I0為入射光的光強(qiáng)。橢圓偏振光和圓偏振光：電矢量和磁矢量在垂直于傳播方向的平面上互相垂直，且電矢量沿長軸方向振動形成橢圓偏振光；電矢量和磁矢量在垂直于傳播方向的平面上互相垂直，且電矢量和磁矢量的大小相等形成圓偏振光。光的偏振非線性光學(xué)效應(yīng)：當(dāng)光波通過物質(zhì)時，物質(zhì)對光波的響應(yīng)不再滿足線性關(guān)系的現(xiàn)象。二階非線性光學(xué)效應(yīng)：如倍頻、混頻等。三階非線性光學(xué)效應(yīng)：如光致折射率變化、光致吸收等。非線性光學(xué)材料：如晶體、玻璃等。01020304非線性光學(xué)基礎(chǔ)06量子力學(xué)基礎(chǔ)量子態(tài)與波函數(shù)量子態(tài)量子態(tài)是描述微觀粒子狀態(tài)的數(shù)學(xué)對象，它包含了粒子所有可能的信息，如能量、動量、自旋等。波函數(shù)波函數(shù)是描述粒子狀態(tài)的另一種方式，它是一種復(fù)數(shù)函數(shù)，可以描述粒子在空間中的概率分布。線性代數(shù)量子力學(xué)中經(jīng)常使用線性代數(shù)中的概念，如向量、矩陣和線性變換等。要點一要點二微積分量子力學(xué)中需