《大学物理》课件.pptx

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1、大学物理课件力学热学电磁学光学量子力学contents目录01力学物体若不受外力作用，将保持静止或匀速直线运动状态。牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律物体加速度的大小与合外力的大小成正比，与物体质量成反比。作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。030201牛顿运动定律物体的质量与速度的乘积，表示物体运动状态的物理量。动量物体的转动惯量与角速度的乘积，表示物体转动状态的物理量。角动量动量与角动量万有引力定律：任何两个物体间都存在引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。万有引力定律研究弹性体在外力作用下的应力、应变和位移的学科。弹性力学物体受到外力作

2、用时内部产生的应力，以及物体形状和尺寸的改变。应力和应变物体位置的变化。位移弹性力学02热学总结词热力学基础是热学的重要组成部分，主要研究热现象的基本规律和热能转换的基本原理。详细描述热力学基础包括温度、热量、熵等基本概念，以及热平衡、热传导、热辐射等基本规律。这些概念和规律是理解和分析热现象的基础，对于理解热能转换和利用具有重要意义。热力学基础总结词热力学第一定律又称为能量守恒定律，是热学中的基本定律之一，它规定了能量守恒和转换的基本规律。详细描述热力学第一定律指出，在一个封闭系统中，能量不能凭空产生也不能消失，只能从一种形式转换成另一种形式。这个定律是热能转换和利用的基础，对于理解热机的效

3、率和工作原理具有重要意义。热力学第一定律热力学第二定律是热学中的另一重要定律，它规定了热能转换的方向和限度，即热能转换不可能自发地违反热力学第二定律。总结词热力学第二定律指出，自发发生的热能转换总是向着熵增加的方向进行，即向着更加无序的方向进行。这个定律对于理解热机的效率和工作原理具有重要意义，也是能源利用和环境保护的重要理论基础。详细描述热力学第二定律VS气体动理论是热学的一个重要分支，它基于分子运动论的原理，研究了气体分子运动的规律和气体状态变化的机理。详细描述气体动理论通过研究气体分子的速度分布、碰撞频率、分子间的相互作用等，解释了气体状态变化的规律和机理。这个理论对于理解气体性质、气体

4、流动、气体传热等方面具有重要意义，也是工程技术和科学研究的重要基础。总结词气体动理论03电磁学静电场是由静止电荷产生的电场，其电场线不随时间变化。静电场的定义描述电场强弱的物理量，与电场中某点的电荷量成正比，与该点附近的试探电荷所受的力成正比。电场强度描述电场中某点电势能大小的物理量，其值与零电势点的选择有关。电势电荷在电场中受到的力，其大小与电荷量、电场强度以及电荷与电场方向的夹角有关。电场力静电场电流与磁场电荷的定向移动形成电流，其强弱用电流密度表示。电流产生的磁场，其磁感应线总是闭合的。描述磁场与电流之间的关系，即磁场总是环绕着电流。带电粒子在磁场中受到的力，其大小与粒子电量、速度以及磁

5、感应强度有关。电流磁场安培环路定律洛伦兹力基于库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律等基本原理推导得出。麦克斯韦方程组的建立方程组的形式电磁波的产生光的电磁理论微分和积分形式，描述了电场、磁场和电荷、电流之间的关系。根据麦克斯韦方程组，变化的电场会产生磁场，变化的磁场又会产生电场，从而形成电磁波。光也是一种电磁波，其波速等于光速。麦克斯韦方程组具有波动性和粒子性，传播不需要介质，其传播速度等于光速。电磁波的性质按照频率从低到高依次为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。电磁波谱无线通信、雷达、导航、医学成像和天文学等领域都有广泛应用。电磁波的应用人体长期暴露于高强度的电磁

6、辐射可能对健康产生不良影响，因此应尽量避免长时间接触高强度电磁辐射源。电磁辐射电磁波04光学光的直线传播光的反射光的折射光的全反射几何光学01020304光在均匀介质中沿直线传播，光速与介质有关。光在平滑界面上反射，遵循反射定律。光在不同介质间传播时发生折射，遵循折射定律。当光从光密介质射入光疏介质时，若入射角大于临界角，则光全部反射回原介质。两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，产生明暗相间的干涉现象。光的干涉光波在障碍物或孔缝的边缘绕过，产生衍射现象。光的衍射光波的振动方向在某一特定方向上，表现为偏振现象。光的偏振光波在传播过程中因散射而使光强分布不均匀。光的散射波动光学光具有粒子性，表现

7、为光的能量和动量。光的量子性如自发辐射、受激辐射和受激吸收等，是量子力学在光学中的应用。量子光学效应光子具有量子态，表现为光的偏振态和能级。光的量子态光子与物质相互作用时表现出能量和动量的交换，导致光的吸收、发射和散射等现象。光子与物质的相互作用01030204量子光学05量子力学波粒二象性描述光子或电子等微观粒子既具有波动性质又具有粒子性质的性质。总结词在量子力学中，微观粒子如光子或电子，具有波粒二象性。这意味着它们不仅具有粒子特性，如质量和动量，还表现出波动特性，如干涉和衍射。这一特性是经典物理学无法解释的。详细描述描述测量微观粒子时，位置和动量、时间和能量等物理量不能同时精确测量的原理。海森堡提出的不确定性原理是量子力学的基本原理之一。它指出，对于微观粒子，我们无法同时精确测量其位置和动量、时间和能量等物理量。这是因为测量一个物理量会干扰另一个物理量，导致其值的不确定性增加。总结词详细描述不确定性原理总结词描述量子力学中使用的数学工具和概念，如线性代数、微分方程、傅里叶分析等。详细描述量子力学建立在数学的基础上，特别是线性代数、微分方程和傅里叶分析等领域的知识。线性代数用于描述微观粒子的状态和演化，微分方程用于描述物理量的演化，而傅里叶分析则用于描述波函数的性质。这些数学工具为理解和应用量子力学提供了基础。量子力学的数学基础感谢观看THANKS