经典力学的 适 用 范 围

经典力学,相对论与量子论的关系经典力学、相对论和量子论是物理学中的三大理论体系，每个理论体系都有自己的适用范围和局限性。

它们之间的关系不仅仅是纯学科关系，更是哲学和科学方法论上的关系。

经典力学是描述大尺度物体运动的理论，其基础是牛顿力学。

通过牛顿定律，可以得出物体在受到力的作用下的加速度以及位置的变化。

经典力学认为物质是连续且具有确定的位置和速度，这种观点在纳米尺度下变得不再成立，因为粒子的行为变得不可预测。

相对论描述了高速物体运动的理论，由爱因斯坦提出。

相对论基于两个基本原理：光速不变原理和等效原理。

相对论中，时间和空间不是绝对的，而是与观察者的运动状态相关。

另外，相对论给出了质能的等价性方程E=mc²，揭示了质量能量的本质统一。

量子论则是描述微观物体运动的理论，其基础是量子力学。

量子力学的基本概念包括波粒二象性以及不确定性原理。

波粒二象性表明了电子、光子等粒子既是波又是粒子，存在于一个综合波函数的描述中，并且粒子运动的轨迹不是具体的，而是具有一定的概率分布。

不确定性原理则说明，测量某个量的精度越高，就会牺牲对另一个量的精度，不能同时得到完全确定的结果。

这三个理论体系之间的关系，可以通过以下几个角度来分析：1. 范畴分明三个理论体系适用的范围不同。

经典力学适用于尺度较大的物体，而相对论适用于高速运动的物体，量子力学适用于微观物体。

它们各自是不同层面上的物理现象的描述，不能用一个理论来解释另一个层面的物理现象。

2. 相互影响三个理论体系之间也存在相互影响。

相对论影响了经典力学的思想，引发了爱因斯坦场方程的提出。

量子力学则影响了相对论的思想，引发了弦理论和量子引力等新理论的涌现。

而经典力学则成为了相对论和量子力学的基础和桥梁，许多经典力学中的概念和方法都被引入到相对论和量子力学中。

3. 哲学思考三个理论体系是不同的哲学思考所导致的。

经典力学源于牛顿对于经验法则的总结，相对论则反映了爱因斯坦对于时间和空间的新的哲学思考，量子力学则涉及了粒子和波的关系等哲学问题。

史上十大最美物理公式，你知道几个？话说牛顿的第二定律可以被当成整个物理学的开端。

仍然记得当年初中学到牛顿第二定律之后心里面有一种豁然开朗的感觉，有一种全宇宙的秘密都尽在于此的感觉在这里我们为什么没有选用牛顿第二定律的通常形式F=ma呢？因为我们这里选用的形式才是牛顿当年提出这个定律时的原始形式，而且这个形式在爱因斯坦的狭义相对论中也是正确的。

但是话又说回来了，牛顿的第二定律终究还仅仅是力学中的基本定律，不能走出力学这个狭隘框架半步。

所以这个牛顿的式子排名第十。

薛定谔的波动方程背后确实没有什么引人入胜的传奇可讲，只是因为有一次，薛定谔先生在演讲宣传“德布罗意波”（就是我们常说的波函数所描述的波）时被一个听众问到“德布罗意波的波动方程是什么”，从而激发起了薛定谔寻找答案的冲动。

但是由这个波动方程的提出所引发的量子力学体系之建立确实是一段百听不厌的传奇。

在物理学史上，量子力学又被称为男孩物理学，因为创立量子力学主体的是一帮平均年龄不到30岁的大男孩。

他们在哥本哈根的“量子教父”：玻尔的带领下共同埋葬了经典物理的宏伟大厦，开辟了另一片崭新的物理天地。

在现代的量子力学体系中，薛定谔方程就像经典力学中的牛顿第二定律一样被作为一项公设来接受。

实际上要作一名成功的物理学家，想象力往往也是不可缺少的。

牛顿居然会把苹果掉落所受的力与月球围着地球的运动所受到的力认定是同一种力，并且在数学上严格的论证了这个想法！这在我们现代人看起来可能没什么，那是因为我们站在了像牛顿这样巨人的肩膀上，第一个产生这种想法的牛顿先生绝对有做上帝的气质。

据说有一个杂志评比了科学史上对人类影响最大的十个公式，玻耳兹曼公式都是榜上有名的。

在玻耳兹曼之前，熵本来仅仅是一种由克劳修斯提出、只在热力学上有用的概念。

但是利用玻耳兹曼的这个公式，我们可以轻松的把熵这个概念推广到例如信息学和生物学上去。

举个例子，一台计算机记录一个比特的信息所放出熵的最小数量，按照玻耳兹曼公式，就是S=k*ln2。

牛顿第一定律说课稿范文集合6篇牛顿第一定律说课稿篇1一、对教材的分析1、作用与地位本节内容是物理必修1第6章第1节《牛顿第一定律》，是在前面的知识基础上，来研究运动和力的关系，牛顿第一运动定律作为牛顿运动定律的基石，把最基本的匀速直线运动和物体是否受力两者联系起来，为后续的牛顿运动定律和平衡力等知识打下坚实的基础，起到承前启后的作用。

2、重点、难点分析重点：正确认识物体运动跟力的关系，在物体有受力的情况下，应保持匀速直线运动状态或静止状态，加深对惯性概念的内涵的理解；难点：对牛顿第一定律和惯性的理解。

二、教学目标分析1、知识与技能（1）牛顿第一定律的内容；（2）惯性是所有物体的特性。

2、过程与方法（1）通过对牛顿第一定律的研究，培养学生的观察能力、分析推理能力、归纳论证能力和表述能力；（2）通过惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力。

3、情感、态度与价值观通过实验探究活动，养成实事求是、尊重自然规律的科学态度三、学生的学情分析学生通过前面5章的学习，已经初步具备一定的分析推理，逻辑思维能力，结合初中知识为生长点，以教材内容为线索，借助演示实验，引导学生进一步研究力产生的作用效果（即物体在不受外力作用时的运动状态）来归纳推理出牛顿第一定律。

四、教法和学法分析教学中以引导学生通过实验探究牛顿第一定律，借助演示实验，引导启发学生展开讨论，总结规律并得出结论，最后，教师总结并说明牛顿第一定律是理想情况，其只是根据实验推理的、合乎逻辑的定律。

五、教学程序分析（一）导入新课：通过介绍物体的运动形式是多种多样的，进一步思考运动与力的关系，引出动力学，说明动力学的奠基人是牛顿，牛顿三大运动定律是动力学的核心内容，也是学好整个力学知识的关键，引入牛顿第一定律的学习。

（二）新课教学：1、创设情境：介绍早在20__多年前，古腊哲学家亚里士多德“力是维持运动的原因”的论断，通过“迷你实验室——图6-5书本的运动”的实验来说明，当推力撤去后，书本并不会立刻停止运动，而是会继续向前运动一段距离，导入伽利略的理想“斜面实验”。

第六节经典力学的局限性湖北省恩施高中陈恩谱一、教材及学情分析本节书在整个高中物理一到六章“运动和力”部分的最后一节，对于经典力学的基础部分——牛顿定律和万有引力定律，学生都有了较为熟悉的了解，为了让学生对经典力学的适用范围和现代物理学的成就有一个总体性的了解，教材设计了这一节书。

因此，本节书的教学目的在于让学生接触和了解相关内容，防止学生对经典力学形成迷信，同时也对物理学理论发展的逻辑有初步的认知。

由于学生尚未学习相对论、量子理论的基本内容，本节教学也不需要学生真正领会现代物理学的内涵，只需要初步了解现代物理学涉及的几个具体问题的具体结论即可。

尽管要求不高，但实际上因为新鲜生疏信息量过大、知识过于抽象和不合学生生活经验，学生只可能在似懂非懂的情形下，接受教材和教师的观点，形成初步印象，为后续学习奠定一个心理印象基础。

同时，教材设计了“科学漫步”、“科学足迹”这两个栏目，分别介绍了狭义相对论的时空观和牛顿科学研究的生涯与方法。

第一个栏目与正文目的相同，旨在初步了解相关内容；第二个栏目则是旨在对学生进行科学方法教育和科学人物经历精神教育，属于本节教学的重要补充。

二、教学三维目标1、知识与技能：了解经典物理学的局限和现代物理学的超越，了解物理学理论发展的逻辑和现代物理学发展的两个方向，了解牛顿的科学研究经历、科学研究方法和科学精神。

2、过程与方法：通过本节学习，理解任何物理学理论都有其适用范围与条件，理解物理学理论的发展是不断开拓、深入并将过往理论包容、扬弃的逻辑，理解牛顿科学研究方法要点。

3、情感、态度与价值观：通过本节学习，使学生视野更开阔，防止无知导致迷信，促成学生形成开放、创造性学习的心态，激发学生进一步学习的欲望，使学生形成勤奋、严谨、坚毅、执着的科学品质观。

三、教学重点难点1、经典物理学的局限与适用范围2、物理学理论发展的逻辑3、现代物理学发展的两个方向4、牛顿科学研究的方法与精神四、教学媒体方式1、教学媒体：PPT2、教学方式：自学，讲授法五、教学过程设计（一）回顾引入课本第一至六章，我们学习了以伽利略变换和牛顿定律为基础的运动学、动力学、曲线运动和天体运动相关知识，我们基本上将经典力学最基础的部分基本学习完毕，本节课我们将进行一个全面的总结，同时，本节更重要的任务是让大家了解这些知识内容的局限性和适用范围，明白我们目前所学内容在整个物理学理论体系中的确切位置。

第5章第1节经典力学的成就与局限性+第2节经典时空观与相对论时空观科．(3)适用范围从地面上的各种物体的运动到天体的运动；从大气流动到地壳变动；从自行车到汽车、火车、飞机等交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、人造卫星、宇宙飞船——所有这些都服从经典力学的规律．(4)局限性①经典力学不适用于研究高速运动(接近光速)的物体．②经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象．2．经典时空观(1)惯性系与非惯性系①惯性系：牛顿运动定律成立的参考系，相对于惯性系静止或做匀速直线运动的参考系都是惯性系．②非惯性系：牛顿运动定律不成立的参考系，相对于惯性系做变速运动的参考系是非惯性系．(2)伽利略相对性原理对于所有的惯性系，力学规律都是相同的，或者说，一切惯性系都是等效的．(3)经典时空观(绝对时空观)时间永远均匀地流逝，与任何外界无关；空间与任何外界事物无关，从不运动，永远不变．(4)经典时空观的几个具体结论①同时的绝对性．②时间间隔的绝对性．③空间距离的绝对性；物体质量恒定不变，即它们与参考系的选择(或观察者的运动状态)无关．时间、长度和质量这三个基本物理量在经典力学中都与参考系(观察者)的运动无关．3．相对论时空观(1)狭义相对论的两条基本假设①相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．②光速不变原理：不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都相同．(2)相对论时空观①“同时”的相对性：在一个参考系中同时发生的两个事件，在另一个参考系看来是不同时的．②运动的时钟变慢：时钟相对于观察者静止时，走得快；相对于观察者运动时，走得慢．运动速度越快，效果越明显．③运动的尺子缩短：物体相对于观察者静止时，它的长度测量值最大；相对于观察者运动时，观察者在运动方向上观测，它的长度要缩短．速度越快，缩的越短．④物体质量随速度的增加而增大：当速度接近光速时，质量趋于无穷大，当速度比光速小得多时，物体运动质量与静止时的质量相等．[再判断]1．在经典力学中，时间、长度和质量与运动没有关系．(√)2．相对论，完全否定了经典力学的理论．(×)3．对于高速运动的物体，它的质量随着速度的增加而变大．(√)[后思考]若一列火车的速度是10 m/s，一个人在车上相对于车以10 m/s的速度向前跑，那么他相对于地面的速度为20 m/s.若火车的速度为0.9c(c为光速)，火车上的人向前发出一束激光(相对于车的速度为c)．激光相对于地面的速度是否为1.9c?【提示】根据光速不变原理光速仍为c，对于高速运动的物体，例如本题中以0.9c的速度行驶的列车，经典力学中的结论不能简单套用．[合作探讨]探讨1：经典时空观中，时间、长度和质量这三个基本物理量与参考系有关吗？【提示】无关．探讨2：相对论时空观中时间和空间与物质的运动有关吗？【提示】有关．[核心点击]1．绝对时空观是在地球范围内凭直觉经验建立起来的，它符合人们对空间、时间的主观感受；相对论时空观是在光速不变的实验事实上，以狭义相对论的两条基本假设为前提建立的．2．经典时空观中，时间、空间、物质是彼此独立、互不联系的，时间、长度和质量这三个物理量都与参考系的运动无关．相对论时空观中，空间和时间是运动着的物质的存在形式，时空概念是从物质运动中抽象出来的，它们之间相互依赖、彼此联系．3．两种理论的适用范围不同经典力学理论适用于弱引力作用下，低速运动的宏观物体．而它在强引力作用下，或高速运动或微观世界不适用．相对论原理是一种全新的时空与引力理论，它并没有否定经典力学理论，是在经典力学基础上加以完善，适用范围更广、更全面．1．(多选)20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子．这说明()A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论B．人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的C．经典力学与相对论是相互矛盾的一对理论D．人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律【解析】人们对客观世界的认识，要受到所处的时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断地扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生，并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形．所以A、C错，B、D对．【答案】BD2．根据爱因斯坦提出的相对论，以下说法正确的是()A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用B．物体的质量取决于物体所含物质的多少，因而物体无论以多大速度运动，其质量与速度无关C．一个真实的物体，其运动速度有可能达到甚至超过真空中的光速D．质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变【解析】根据爱因斯坦提出的相对论，经典力学只适用于宏观低速的运动，A错误．质量随速度的增大而增大，B错误．物体的速度不能越过光速，C错误．物体的质量、长度、时间的测量结果都与观测者相对运动状态有关，D正确．【答案】 D狭义相对论的主要结论[先填空]1．两个基本原理(1)相对性原理所有物理规律在一切惯性参照系中都具有相同的形式．(2)光速不变原理在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都一样(c＝3×108 m/s)．2．两个效应(1)时间延缓效应①在相对论时空观中，运动的时钟比静止的时钟走得慢．②关系式为Δt＝Δt′1－v2c2，Δt′为运动时间，Δt为静止时间．(2)长度收缩效应①在相对于物体运动着的惯性系中沿运动方向测出的物体长度，比在相对静止的惯性系中测出的长度变小．②关系式：l′＝l1－v2 c2.3．两种关系(1)质速关系①在经典力学中，物体的质量与物体的运动无关．但在相对论中，运动物体的质量随其运动速度的变化而变化．②关系式：m＝m01－v2 c2其中m为物体的运动质量，m0为静止质量，v为物体相对惯性系的运动速度．(2)质能关系①按照相对论及基本力学定律可推出质量和能量有如下关系：E＝mc2，这就是著名的质能关系式．②质量和能量是物质不可分离的属性，当物质的质量减少或增加时，必然伴随着能量的减少或增加，其关系为ΔE＝Δmc2.[再判断]1．汽车运动时没发现长度变化，故狭义相对论是错误的．(×)2．由质能关系可知，质量就是能量，能量也就是质量，二者无区别．(×) 3．时钟延缓效应是低速的时钟比高速的时钟走的慢．(×)[后思考]如果你使一个物体加速、加速、再加速，它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗？【提示】不能．因为物体的质量随速度的增大而增大，假若物体的速度趋近于光速，这时物体的质量会趋近于无穷大，故不可能把物体的速度增大到等于光速，当然更不可能大于光速，因为光速是速度的最大值．[合作探讨]探讨1：相对性原理和光速不变原理各表明了什么问题？【提示】(1)相对性原理表明：在某个惯性系中描述某个物理系统的某个物理过程的物理定律，在其他一切惯性系中对该系统该过程做出描述的物理定律形式不变．(2)光速不变原理表明：在一切惯性系中观测在真空中传播的光，不论沿任何方向，其速度大小都是c，与光源或观察者的运动无关．探讨2：时间延缓效应是不是指时钟走得慢了？长度收缩效应是不是指物体长度变短了？【提示】不是．时间延缓效应和长度收缩效应说明在不同惯性系中观测时，测得的结果不同，是相对论时空观的体现，不是时钟真的变慢了或物体长度真的变短了．[核心点击]1．时间延缓效应在相对论时空观中，运动时钟与静止时钟的关系：Δt＝Δt′1－v2c2，由上式可以看出v<c，Δt>Δt′，因此如果某时钟所显示的某个物理过程经历的时间间隔小，我们称该时钟走得慢，所以我们说运动的钟比静止的钟走得慢．这种效应被称为时间延缓．2．长度收缩效应按照狭义相对论时空观，空间也与运动密切相关，即对某物体空间广延性的观测，与观测者和该物体的相对运动有关．观测长度l′与静止长度l之间的关系：l′＝l1－v2c2，由于v<c，所以l′<l.这种长度观测效应被称为长度收缩．3．质速关系在相对物体静止的参考系中测量，物体具有最小的质量m0(称为静止质量)；在相对物体以速度v运动的惯性系中测量，物体的运动质量为m＝m01－v2 c2 .4．质能关系(1)经典物理学的观点：在经典物理学中，质量和能量是两个独立的概念．(2)相对论的观点：由相对论及基本力学定律可推出质量和能量的关系为E ＝mc2，能量变化量和质量变化量关系为ΔE＝Δmc2.3．半人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球为4.3×1016 m．设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座α星之间．(1)若宇宙飞船的速率为0.999c ，按地球上时钟计算，飞船往返一次需多少时间？(2)如以飞船上时钟计算，往返一次的时间又为多少？【解析】 (1)由于题中恒星与地球的距离s 和宇宙飞船的速度v 均是地球上的观察者测量的，故飞船往返一次，地球时钟所测时间间隔Δt ＝2s v ＝2.87×108 s.(2)可从相对论的时间延缓效应考虑．把飞船离开地球和回到地球视为两个事件，显然飞船上的钟测出两事件的时间间隔Δt ′是固定的，地球上所测的时间间隔Δt 与Δt ′之间满足时间延缓效应的关系式．以飞船上的时钟计算，飞船往返一次的时间间隔为Δt ′＝Δt 1－v 2c2＝1.28×107 s. 【答案】 (1)2.87×108 s (2)1.28×107 s4．一支静止时长l 的火箭以v 的速度从观察者的身边飞过．(1)火箭上的人测得火箭的长度应为多少？(2)观察者测得火箭的长度应为多少？(3)如果火箭的速度为光速的二分之一，观察者测得火箭的长度应为多少？【解析】 (1)火箭上的人测得的火箭长度与火箭静止时测得的长度相同，即为l .(2)火箭外面的观察者看火箭时，有相对速度v ，测量长度将变短，由相对论长度收缩效应公式知l ′＝l 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2，其中c 为真空中的光速． (3)将v ＝c 2代入长度收缩效应公式得l ′＝32l . 【答案】 (1)l (2)l 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2 (3)32l5．太阳内部不停地发生着剧烈的热核反应，在不断地辐射能量．因而其质量也不断地减少．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026 J ，试计算太阳在1 s 内失去的质量．估算5 000年内总共减少了多少质量，并求5 000年内减少的质量与太阳的总质量2×1027 t 的比值．【解析】 由太阳每秒钟辐射的能量ΔE 可得其每秒内失去的质量为：Δm ＝ΔE c 2＝4×1026(3×108)2kg ＝49×1010kg ≈4.4×109 kg. 在 5 000年内太阳总共减少的质量为ΔM ＝Δm ·t ＝49×1010×5 000×24×365×3 600 kg ≈7×1020 kg.与太阳的总质量比值为k ＝ΔM M ＝7×10202×1027×103＝3.5×10－10. 【答案】 4.4×109 kg 7×1020kg 3.5×10－10时间延缓效应和长度收缩效应的应用方法1．(1)“钟慢效应”或“动钟变慢”是在两个不同惯性系中进行时间比较的一种效应，不要认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化，而是在不同参考系中对时间的观测效应．(2)运动时钟变慢完全是相对的，在两个惯性参考系中的观测者都将发现对方的钟变慢了．2．(1)长度收缩效应是狭义相对论时空观的一种体现，即在不同惯性系中的观测者对同一物体的同一个空间广延性进行观测，测得的结果不同．(2)这种沿着运动方向的长度的变化是相对的；另外垂直于速度方向的长度不变．广 义 相 对 论 简 介[先填空]1．狭义相对论无法解决的问题(1)万有引力理论无法纳入狭义相对论框架．(2)惯性参考系在狭义相对论中具有特殊的地位．2．广义相对论的基本原理(1)广义相对性原理：在任何参考系中物理规律都是相同的．(2)等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价．3．广义相对论的几个结论(1)光线在引力场中偏转．(2)引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现偏差(引力红移)．(3)水星近日点的进动，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点(或远日点)有进动．[再判断]1．矮星表面的引力很强．(√)2．在引力场弱的地方，时钟走得快些．(√)3．在引力场越弱的地方，时间进程越慢．(×)4．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移．(×)[后思考]怎样理解“引力红移”现象？提示：按照广义相对论，引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别．例如，在强引力的星球附近，时间进程会变慢，因此光振动会变慢，相应的光的波长变长、频率变小，光谱线会发生向红光一端移动的现象．光谱线的这种移动是在引力作用下发生的，所以叫“引力红移”．[合作探讨]探讨：由广义相对论可知光线在引力场中会偏转，为什么我们一般看到“光沿直线”传播？提示：通常物体的引力场都太弱，引力场引起光线的弯曲不明显．[核心点击]1．广义相对论的基本原理(1)广义相对性原理：爱因斯坦把狭义相对性原理从匀速和静止参考系推广到做加速运动的参考系，认为所有的参考系都是平权的，不论它们是惯性系还是非惯性系，对于描述物理现象来说都是平等的．(2)等效原理：在物理学上，一个均匀的引力场等效于一个做匀加速运动的参考系．2．广义相对论的几个结论(1)光线在引力场中偏转．根据广义相对论，物质的引力会使光线弯曲，引力场越强，弯曲越厉害．通常物体的引力场都太弱，但太阳引力场却能引起光线比较明显的弯曲．(2)引力红移：按照广义相对论，引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别．例如，在强引力的星球附近，时间进程会变慢，因此光振动会变慢，相应的光的波长变长、频率变小，光谱线会发生向红光一端移动的现象．光谱线的这种移动是在引力作用下发生的，所以叫“引力红移”．(3)水星近日点的进动；天文观测显示，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点(或远日点)有进动(行星绕太阳一周后，椭圆轨道的长轴也随之有一点转动，叫做“进动”)，这个效应以离太阳最近的水星最为显著．广义相对论所作出的以上预言全部被实验观测所证实．还有其他一些事实也支持广义相对论．目前，广义相对论已经在宇宙结构、宇宙演化等方面发挥着主要作用．(4)杆的长度与引力场有关．空间不是均匀的，引力越大的地方，长度越小．6．矮星表面原子发光的波长与同种原子在地球上发光的波长相比，下列说法正确的是()A．矮星表面的原子发光波长较长B．地球表面的原子发光波长较长C．一样长D．无法确定【解析】矮星体积很小，质量却很大，其表面引力场很强，引力势比地球表面大得多，其表面的时间进程比较慢，矮星上的发光频率比地球上同种原子的发光频率要低，由狭义相对论的光速不变原理可知，二者发光的速度相等．又由λ＝v f可得矮星上的原子发光波长较长，这也就是矮星上发生“光谱线红移”现象的原因，故正确答案为A .【答案】 A7．(多选)下列哪些现象是多普勒效应( )A ．远去的汽车声音越来越小B ．炮弹迎面飞来，声音刺耳C ．火车向你驶来时，音调变高；离你而去时，音调变低D ．大风中，远处人的说话声时强时弱【解析】 证明广义相对论的实例有：①光线在引力场中偏转；②水星近日点的进动；③引力红移．【答案】 CD。

光化学猝灭计算范文光化学猝灭是指在光化学反应中，由于聚集态的存在，光激发态分子能量可以传递给其他分子，从而导致激发态分子的寿命缩短。

这种现象在自然界中广泛存在，并在生物体内发挥重要的功能。

本文将介绍光化学猝灭的机制及其计算方法。

光化学猝灭的机制可以归结为两个基本过程：能量传递和电子转移。

能量传递是指激发态分子能量传递给另一分子的过程，而电子转移是指电子从激发态分子转移到另一分子的过程。

这两个过程都会导致激发态分子的寿命变短，从而引起光化学猝灭。

能量传递的机制可以通过弗朗克－庞南方程描述。

这个方程表明，激发态分子能量传递的速率与Donor和Acceptor之间的电子态相互作用强度有关。

该速率可以使用Förster方程进行计算，该方程描述了激发态分子能量传递的速率与Donor和Acceptor之间的距离、方向和空间取向相关。

电子转移的机制可以通过Marcus理论描述。

该理论指出，电子转移速率与Donor和Acceptor之间的自由能差和重叠积分有关。

电子转移速率可以通过Marcus方程进行计算，该方程描述了电子转移速率与Donor 和Acceptor之间的自由能差、重叠积分和再织构因子相关。

在实际计算中，可以使用量子力学方法和经典力学方法进行光化学猝灭的计算。

量子力学方法包括密度泛函理论和量子力学/分子力学方法。

密度泛函理论是基于Kohn-Sham方程和交换-相关泛函的方法，可以计算分子的电子结构和能量。

量子力学/分子力学方法将待计算系统分成量子力学部分和经典力学部分，可以提供更准确的结果。

经典力学方法包括经验模型和分子动力学方法。

经验模型是基于实验数据的数学模型，可以预测光化学猝灭的速率常数。

分子动力学方法模拟分子在时间上的演化，可以计算光化学猝灭的过程和速率。

在使用这些方法进行光化学猝灭计算时，需要考虑分子的几何构型、电子结构、溶剂效应等因素。

此外，还需要考虑温度、压力和反应物浓度等实验条件对光化学猝灭的影响。

范德华相互作用原子全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：范德华相互作用是一种分子间的非共价相互作用力，起源于分子的极化、诱导极化和分散相互作用。

这种力量在生物学、化学和物理学的研究中占据着重要位置，对于分子之间的结构、稳定性和反应性起着至关重要的作用。

范德华相互作用是由荷尔蒙·范德华首次提出的，他在1923年的著作中首次描述了这种非共价相互作用。

范德华相互作用涉及到分子之间的诱导相互作用、分散相互作用和极化相互作用，这些作用力在没有任何氢键或离子键的情况下将分子吸引在一起。

范德华相互作用的主要类型包括范德华力、范德华位能和范德华半径。

范德华力是由于诱导相互作用和分散相互作用产生的分子间引力，是分子间最基本的相互作用力之一。

范德华位能描述了分子间相互作用的稳定性，其大小与分子的极性、大小和形状有关。

范德华半径则是描述两个分子之间最优距离的概念，当两个分子的空间位置处于范德华半径的范围内时，相互作用力最强。

范德华相互作用在生物学中扮演着重要的角色。

在蛋白质和DNA 分子之间，范德华力是维持二者结合的重要力量之一。

在药物设计中，药物分子与受体之间也会通过范德华相互作用发生相互作用，从而实现治疗效果。

在化学反应中，范德华相互作用也会对反应速率和化学平衡产生影响。

有些化学反应需要克服分子间的范德华力才能实现，反应速率受到范德华相互作用的影响也是一个重要因素。

除了在生物学和化学领域的应用外，范德华相互作用在物理学领域也有广泛的应用。

在凝聚态物理学和原子物理学中，范德华相互作用是描述原子之间相互作用的重要力量之一，对于研究材料的性质和物质的稳定性具有重要意义。

第二篇示例：范德华相互作用是一种非共价相互作用力，它是物质之间的一种弱相互作用力。

范德华相互作用原子是指在分子或晶体结构中，通过范德华力相互作用而保持在一起的原子。

范德华力是一种吸引力力，是由于两个原子的电子云的运动导致的。

范德华力的产生主要有两种机制，一是偶极-偶极相互作用，二是感应相互作用。

第1篇一、报告背景随着科学技术的不断发展，理论模型在各个领域都发挥着至关重要的作用。

为了更好地理解和掌握理论模型在实践中的应用，本报告对近年来在各个学科领域出现的重要理论模型进行总结和分析，旨在为相关领域的学者和从业者提供有益的参考。

二、理论模型概述1. 定义理论模型是指对现实世界中的某个系统、现象或过程进行抽象、简化和理想化的数学描述。

它通过建立一系列数学方程、公式或图表，揭示系统内部各要素之间的相互关系，从而为研究和解决实际问题提供理论指导。

2. 分类根据研究目的和领域，理论模型可分为以下几类：- 物理学模型：如牛顿运动定律、麦克斯韦方程组等。

- 经济学模型：如供需模型、市场均衡模型等。

- 生物学模型：如种群增长模型、生态位模型等。

- 心理学模型：如认知模型、情绪模型等。

- 社会学模型：如社会结构模型、社会变迁模型等。

三、重要理论模型总结1. 牛顿运动定律牛顿运动定律是经典力学的基础，它描述了物体在力的作用下的运动规律。

牛顿运动定律包括以下三个定律：- 第一定律（惯性定律）：一个物体如果不受外力作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。

- 第二定律（动力学定律）：物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。

- 第三定律（作用与反作用定律）：对于任意两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。

2. 供需模型供需模型是经济学中研究商品价格和数量之间关系的经典模型。

它主要包括以下两个方面：- 需求曲线：表示在特定价格水平下，消费者愿意购买的商品数量。

- 供给曲线：表示在特定价格水平下，生产者愿意提供的商品数量。

供需曲线的交点即为市场均衡点，此时商品价格和数量达到平衡。

3. 种群增长模型种群增长模型是生物学中研究种群数量随时间变化的规律。

常见的种群增长模型包括以下几种：- 指数增长模型：种群数量呈指数形式增长。

- 对数增长模型：种群数量呈对数形式增长。