《大学基础物理学》农科用教材自作ppt课件-01连续体力学

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第十章 量子力学基础(Quantum mechanics)
当前量子力学的重要应用
海 纳 百 川
量子生物学 量子生命科学 量子神经网络 量子化学 量子材料科学 量子信息科学 量子计算机科学 BEC器件、原子器件
大
目前，它正在向材料科学、化学、生物 学、信息科学、计算机科学大规模渗透。 预计不久的将来它将会成为： 整个近代科 学共同的理论基础
致 远
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第十章 量子力学基础(Quantum mechanics)
测量黑体辐射出射度实验装置
海 纳
大 道
小孔
百 川
T
空腔
s
L1
平行光管
L2 会聚透镜
致
c
棱镜 热电偶
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远
二、热辐射的基本定律 第十章 量子力学基础(Quantum mechanics)
黑体辐射的实验曲线
M (T ) /(1014 W m3 )
例1 （1）温度为室温 (20 C)的黑体，其单色辐 出度的峰值所对应的波长是多少？（2）若使一黑体 单色辐出度的峰值所对应的波长在红色谱线范围内， 海 其温度应为多少？（3）以上两辐出度之比为多少？ 纳 解 （1）由维恩位移定律
大 道
论.
五 了解德布罗意假设及电子衍射实验. 了解实 纳 物粒子的波粒二象性. 理解描述物质波动性的物理量 （波长、频率）和描述粒子性的物理量（动量、能 百 量）之间的关系.
川
致 远
六
了解一维坐标动量不确定关系 .
七 了解波函数及其统计解释 . 了解一维定态的 薛定谔方程， 以及量子力学中用薛定谔方程处理一 维无限深势阱等微观物理问题的方法 .

液体的结构特征是近程有序、远程无序。
液体的分类：
（1）极性液体(polar liquid)：由带极性的分子组成的液体。 这种液体分子的正负电部分不相重合而使分子具有极性。
（2） 非极性液体(non-polar liquid)又称范德瓦耳斯液体。 特征是液体的分子不带电荷或没有极性,分子之间主要依靠 微弱的分子力联系起来。
重点例题
第一章P28 例题1-3 P31 例题1-5 第二章P75 例题2-1 P86例题2-3 P97 例题2-6 第三章P121例题3-2 P124例题3-3 P128例题34 P134例题3-5 第四章P164例题4-3 P164例题4-4 P165例题45 P169 例题4-6 P170 例题4-7 P171例题4-8 P176例题4-10 P176例题4-11 P178 例题4-12 P181 例题4-13 第六章P240例题6-1 P241例题6-2 P242例题63 P251例题6-4 P251例题6-5 第八章P315例题8-4 P345例题8-6 第九章P378例题9-1 P383例题9-2 P399例题9-5 P401例题9-6 共计30个。
物质的三态
固体 液体 气体 问题：固液之间的态是什么？有没有？（液 晶） 三态特点：固体：体积、形状固定，不易压 缩；液体：不易压缩，形状不定，容易流动， 各向同性 原因：结构决定
液体的结构：
结构特点：分子排列比晶体稍微松散。大多数液体都是 以分子为基本结构单元，分子之间的键联较弱，主要是 范德瓦耳斯键。由杂乱分布的变动的微区构成。
参考书目
1，《现代农业和生物学中的物理学》
习岗，李伟昌
科学出版社
2，《物理学教程》马文蔚
高等教育出版社
3，《普通物理学》 程守洙 江之泳 高等教育出版社

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00绪论-物理学与人类文明
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大 道 致 远
00绪论-物理学与人类文明
物理学还为所有其他的科学提供了强有力的研究工具: 五十年代就已经把X光用于生物分子的结构分析，最重要 的是它在五十年代首次分析了DNA的双螺旋结构; 而CT、核磁共振、正电子CT、PET、基因芯片、激光、超 声、微波等等都广泛用于医疗和生物的研究; 用现代物理学开发出来的显微镜，我们已经可以清楚 地看到细胞的活动; 在量子力学和相对论的指导下面创造了崭新的探测和控 制原子的手段，像同步辐射光源，快中子束和离子束，微光 机电器件，功能核磁共振，隧道扫描显微镜，原子力显微 镜，激光镊子等等，为开创纳米科技的研究提供了有力的工 具 .
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大学物理－－研究一般性问题 2. 数学工具 中学物理－－以初等数学和几何学为工具 大学物理－－以高等数学（微积分和矢量分析）为工具 3. 学习方式 中学物理－－讲授内容和知识的消化全部在课内进行 大学物理－－课上以讲授知识为主，课下自已消化理解。 所以，大学课堂，教学内容多，进行速度快，作业数量少 而精。
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00绪论-物理学与人类文明
物理学研究的主要方法
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•从实验中归纳出理论 •从原理出发演绎出理论 •在理论的指导下实验或通过实验来验证 理论
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00绪论-物理学与人类文明
大学物理与中学物理的区别
1. 教学内容 中学物理－－研究特殊性问题
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力学 热学 电磁学 光学 相对论 量子论 非线性 量子论
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自然现象进行观察和思考。
中世纪欧洲的学者们开始进行 实验研究，为近代物理学的形
成奠定了基础。
17世纪，牛顿的经典力学体系 诞生，标志着近代物理学的开 端。
19世纪末和20世纪初，相对论 和量子力学的出现，为物理学 的发展带来了革命性的变革。
物理学的重要性和应用
物理学在人类文明的发展中起到了至关重要的作用，推动了科技的进步和 创新。
物理学是一门研究物质的基本性质、结构、相互作用以及运动规律的自然科学。
它涉及到力、热、声、光、电、磁等多个领域，旨在探索自然界中的基本规律和现 象。
物理学的研究对象包括宏观和微观领域，从宇宙天体到基本粒子，从生命现象到无 生命物质。
物理学的发展历程
物理学的发展可以追溯到古希 腊时期，当时哲学家们开始对
光学在日常生活中的应用
眼镜和隐形眼镜
利用光学原理矫正视力，提高视觉质量。
照明和显示技术
各种照明设备如LED灯、显示器如电视、电 脑屏幕等都离不开光学技术的应用。
摄影和摄像
利用光学镜头记录图像，为人们提供丰富多 彩的视觉体验。
医学成像
光学仪器如显微镜、内窥镜等在医学诊断和 治疗中发挥重要作用。
06
光的衍射
光绕过障碍物边缘或穿过窄缝时的传播路径 发生弯曲的现象。衍射使光表现出类似波动 性质的行为，是光的波动理论的重要组成部
分。
光的偏振与全息照相
要点一
光的偏振
光波的振动方向在某一特定方向上的表现。偏振现象在自 然光和部分人工光源中普遍存在，对光的传播和光学仪器 有重要影响。
要点二
全息照相
利用光的干涉和衍射原理记录并再现三维物体的技术。全 息照相能够记录物体的全部信息，提供逼真的立体图像， 广泛应用于科研、军事、艺术等领域。