A. 為什麼物理學分為普通物理學和四大力學
大學物理按照全世界范圍教學習慣大體分成2種方法:
第一種是考慮到剛進大學微積分和線性代數概率論等基礎數學能力掌握不夠,因此先講普通物理,對數學要求不多,主線是從實驗到理論的形成過程以及基本的物理概念學習。
到高年級數學基礎比較好之後,在普通物理的基礎上,從理論本身出發,構建完整的理論體系,講解用數學求解各種系統的一般性方法,導出歷史上眾多重要結論是4大力學的任務。
反正你覺得普通物理沒證明的東西,四大力學都會給出證明!
另外一種講法是把《普物(力學)》《理論力學》一起講,電磁學電動力學一起講,熱學和熱統一起,原子物理學和量子力學一起講。。。。。。。。。。這種講法一門課要花2學期,因為,從實驗到理論也有,理論的具體問題的解法內容也多。物理的基本概念和高深的數學解題能力在一起訓練。。。。。。。。。。。。兩種方法各有優缺點,經過中國的教育實踐,大多數學校採用第一種。
B. 物理學分為哪幾種,基礎物理學是什麼和它相對的呢
物理學基本定義按空間尺度劃分:量子力學、經典物理學、宇宙物理學
按速率大小劃分: 相對論物理學、非相對論物理學
按客體大小劃分:微觀、介觀、宏觀、宇觀
按運動速度劃分: 低速,中速,高速
按研究方法劃分:實驗物理學、理論物理學、計算物理學
分類:
●牛頓力學(Mechanics)與理論力學(Rational mechanics)研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律
●電磁學(Electromagnetism)與電動力學(Electrodynamics)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律
●熱力學(Thermodynamics)與統計力學(Statistical mechanics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現
●相對論(Relativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律
●量子力學(Quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律
此外,還有:
粒子物理學、原子核物理學、原子與分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。
C. 物理學分為哪些類我要全面的
1、牛頓力學(Newton mechanics)與分析力學(analytical mechanics)研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律
2、電磁學(electromagnetism)與電動力學(electrodynamics)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律
3、熱力學(thermodynamics)與統計力學(statistical mechanics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現
4、狹義相對論(special relativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律。
5、廣義相對論(general relativity)研究在大質量物體附近,物體在強引力場下的動力學行為。
6、量子力學(quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律
此外,還有:粒子物理學、原子核物理學、原子與分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。
(3)物理分為傳統物理學和什麼擴展閱讀:
物理學的六大性質
1、真理性:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質運動的客觀規律。
2、和諧統一性:神秘的太空中天體的運動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一,也顯示出美的感覺。
牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。
3、簡潔性:物理規律的數學語言,體現了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質能方程,法拉第電磁感應定律。
4、對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如:物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。
5、預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時已發現的物理現象,更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。
6.精巧性:物理實驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。
物理學的發展:
應用物理學專業的畢業生主要在物理學或相關的科學技術領域中從事科研、教學、技術開發和相關的管理工作。科研工作包括物理前沿問題的研究和應用,技術開 發工作包括新特性物理應用材料如半導體等,應用儀器的研製如醫學儀器、生物儀器、科研儀器等。
應用物理專業的就業范圍涵蓋了整個物理和工程領域,融物理理 論和實踐於一體,並與多門學科相互滲透。
應用物理學專業的學生如具有扎實的物理理論的功底和應用方面的經驗,能夠在很多工程技術領域成為專家。
我國每年培養本科應用物理專業人才約12000人。和該專業存在交叉的專業包括物理專業,工程物理專業,半導體和材料專業等。人才需求方面,我國對應用物理專業的人才需求仍舊是供不應求。
D. 物理學分為哪些類
物理學研究的內容十分廣泛,自然界發生的一切物理現象,諸如物理的位置變動,聲、熱、光、電、磁等現象,以及物質的結構、聚集狀態和各種特性,都是物理學所要研究的。按照所研究的物質運動和具體對象的不同,通常物理學分為力學、聲學、光學、電磁學、分子原理、原子原理、原子核物理等部門。力學研究的是物體的機械運動規律;聲學研究聲波的產生、傳播、接收和作用等問題。熱學研究分子、原子、電子、光子等質點做不規則運動所引起的熱現象極其熱運動的的規律;電磁學研究電和磁現象及其電流、電磁輻射、電磁場等;光學研究光的本性,光的發射、傳播和接收的規律,光和其他物質的互相作用(如光的吸收、散射,光的機械作用和光的熱、電、化學效應等)及其應用。分子物理學則是依據分子的結構.分子間互作用力和分子運動的性質,研究物質的性質和狀態;原子物理是研究原子結構及其原子中發生的運動;原子核物理是研究原子核的結構.性質和變化的規律。
物理學的分類不是固定不變的,隨著科學的發展,人們對物理現象的認識不斷深入,它上午分類不斷變化,分得越來越細。近代科學發展的初期,物理學還包括天文學、氣象學等部門,以後這些部門很快成為獨立的學科。經歷長期的發展,力學也成為獨立的學科,並產生了許多分支,如流體力學、彈性力學等。隨著物理學的廣泛應用,它與其他學科結合,還出現了一系列邊緣科學,如化學物理、天體物理、地球物理、生物物理等。與此同時,又分化出一些尖端科學技術部門,如原子能、半導體、激光等
按照研究方法的不同,物理學又可以分為實驗物理和議論物理倆大類。物理學是實驗的科學,實驗物理主要是通過觀察、測試為理論物理收集感性材料和發現物理事實,解決實驗設計和實驗過程中的技術問題。理論物理的主要任務是,把觀察.實驗得到的結果和已發現的原理、定律,形成對比,分析概括,並運用數學進行推理,研究物理量之間的定量關系,建立統一的物理理論體系。
物理學的發展,經歷了幾次大的飛躍。十六世紀以後,物理學採用了系統的實驗方法,在此基礎上發現了許多前所未見的事實,很快建立了一套完整的理論,在科學上人們把它稱為經典理論物理學,或叫古典理論物理學。經典物理學以經典力學、熱力學和統計物理學、經典點動力學為基礎,構成一個完整.嚴密的理論體系。這幾個體系的建立,標志著人類對物理現象認識的一次巨大飛躍,它對生產和科學的發展起了很大的推動作用。
到十九世紀末二十世紀初,物理學又發現了一系列新的實驗事實,如電子和放射性現象;邁克耳遜—莫雷測量以太實驗得出的負結果;黑體輻射實驗等。這些事實沖擊了經典物理理論,使得物理學經歷了一次比以前更為深刻的變革,由此誕生了現代物理學。研究高速(接近光速)物理現象的相對論,和研究微觀的量子力學,乃是現代物理學的兩大基礎理論。
現在,人類對物理現象的探索,已經在一條更為廣闊更為深入的陣線上展開,原子核物理和「基本」粒子物理學,凝聚態物理學、統一場論,是現代物理學中最活躍的部門
E. 物理有哪些分支學科
很多,大體上分為理論物理和應用物理吧,理論上又按聲光力電熱五大分支細分,應用上主要是工程方面的,比如材料物理,機械,結構,等等
F. 物理能分成哪些學科
物理學分支
●
經典力學及理論力學(Mechanics)研究物體機械運動的基本規律的規律
●
電磁學及電動力學(Electromagnetism
and
Electrodynamics)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律
●
熱力學與統計物理學(Thermodynamics
and
Statistical
Physics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現
●
相對論和時空物理(Relativity)研究物體的高速運動效應,相關的動力學規律以及關於時空相對性的規律
●
量子力學(Quantum
mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律
此外,還有:
粒子物理學、原子核物理學、原子分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學、聲學、電磁學、光學、無線電物理學、熱學、量子場論、低溫物理學、半導體物理學、磁學、液晶、醫學物理學、非線性物理學、計算物理學和空氣動力學等等。
通常還將理論力學、電動力學、熱力學與統計物理學、量子力學統稱為四大力學。
G. 物理學分為哪些類我要全面的
物理學包括力學、熱學、電學、光學和原子物理等分支
我們的世界是由物質組成的,而物質的存在方式是物體的運動。也就是說,所有物體都是運動的,而物理學要研究的就是所有物體運動的規律。而對於不同物體運動的分類,也就分出了力學(機械運動)、熱學(熱運動)、電學(電荷、場的運動)、光學(光速最快)、原子物理(原子核、基本粒子的運動)等物理學的分支。物理不僅僅是一個個理論與公式,也不是試卷上的題目,物理就在你身邊。推薦《鬼臉物理課》,小說筆法寫物理學史,非常有趣。
H. 物理學科分類
物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科,物理學研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律,因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。它的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言,以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標准,它是當今最精密的一門自然科學學科。
中文名
物理學
外文名
Physics
學科門類
自然科學
學科分類
一級學科
研究內容
運動、相互作用、時空、基本粒子
更多
基本定義
物理學是一種自然科學,注重於研究物質、能量、空間、時間,尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關系。物理學是關於大自然規律的知識;更廣義地說,物理學探索分析大自然所發生的現象,以了解其規則。
物理學研究的空間尺度范圍與時間尺度范圍
物理學(physics):物理現象、物質結構、物質相互作用、物質運動規律。
物理學研究的范圍 ——物質世界的層次和數量級
空間尺度:
原子、原子核、基本粒子、DNA長度、最小的細胞、太陽山哈勃半徑、星系團、銀河系、恆星的距離、太陽系、超星系團等。人蛇吞尾圖形象地表示了物質空間尺寸的層次。
微觀粒子(microscopic):質子m
介觀物質(mesoscopic)
宏觀物質(macroscopic)
宇觀物質(cosmological)類星體m
不同物理學分支對自然界基本構成的認識
時間尺度:
基本粒子壽命 10-25s
宇宙壽命 1018s
按空間尺度劃分:量子力學、經典物理學、宇宙物理學
按速率大小劃分: 相對論物理學、非相對論物理學
按客體大小劃分:微觀、介觀、宏觀、宇觀
按運動速度劃分: 低速,中速,高速
按研究方法劃分:實驗物理學、理論物理學、計算物理學
分類簡介
●牛頓力學(Newton mechanics)與分析力學(analytical mechanics)研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律
●電磁學(electromagnetism)與電動力學(electrodynamics)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律
●熱力學(thermodynamics)與統計力學(statistical mechanics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現
●狹義相對論(specialrelativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律。
●廣義相對論(general relativity)研究在大質量物體附近,物體在強引力場下的動力學行為。
●量子力學(quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律
此外,還有:
粒子物理學、原子核物理學、原子與分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。
研究領域
物理學研究的領域可分為下列四大方面:
1.凝聚態物理——研究物質宏觀性質,這些物相內包含極大數目的組元,且組員間相互作用極強。最熟悉的凝聚態相是固體和液體,它們由原子間的鍵和電磁力所形成。更多的凝聚態相包括超流和波色-愛因斯坦凝聚態(在十分低溫時,某些原子系統內發現);某些材料中導電電子呈現的超導相;原子點陣中出現的鐵磁和反鐵磁相。凝聚態物理一直是最大的的研究領域。歷史上,它由固體物理生長出來。1967年由菲立普·安德森最早提出,採用此名。
2.原子,分子和光學物理——研究原子尺寸或幾個原子結構范圍內,物質-物質和光-物質的相互作用。這三個領域是密切相關的。因為它們使用類似的方法和有關的能量標度。它們都包括經典和量子的處理方法;從微觀的角度處理問題。原子物理處理原子的殼層,集中在原子和離子的量子控制;冷卻和誘捕;低溫碰撞動力學;准確測量基本常數;電子在結構動力學方面的集體效應。原子物理受核的影晌。但如核分裂,核合成等核內部現象則屬高能物理。 分子物理集中在多原子結構以及它們,內外部和物質及光的相互作用,這里的光學物理只研究光的基本特性及光與物質在微觀領域的相互作用。
3.高能/粒子物理——粒子物理研究物質和能量的基本組元及它們間的相互作用;也可稱為高能物理。因為許多基本粒子在自然界不存在,只在粒子加速器中與其它粒子高能碰撞下才出現。據基本粒子的相互作用標准模型描述,有12種已知物質的基本粒子模型(誇克和輕粒子)。它們通過強,弱和電磁基本力相互作用。標准模型還預言一種希格斯-波色粒子存在。現正尋找中。
4.天體物理——天體物理和天文學是物理的理論和方法用到研究星體的結構和演變,太陽系的起源,以及宇宙的相關問題。因為天體物理的范圍寬。它用了物理的許多原理。包括力學,電磁學,統計力學,熱力學和量子力學。1931年卡爾發現了天體發出的無線電訊號。開始了無線電天文學。天文學的前沿已被空間探索所擴展。地球大氣的干擾使觀察空間需用紅外,超紫外,伽瑪射線和x-射線。物理宇宙論研究在宇宙的大范圍內宇宙的形成和演變。愛因斯坦的相對論在現代宇宙理論中起了中心的作用。20世紀早期哈勃從圖中發現了宇宙在膨脹,促進了宇宙的穩定狀態論和大爆炸之間的討論。1964年宇宙微波背景的發現,證明了大爆炸理論可能是正確的。大爆炸模型建立在二個理論框架上:愛因斯坦的廣義相對論和宇宙論原理。宇宙論已建立了ACDM宇宙演變模型;它包括宇宙的膨脹,暗能量和暗物質。 從費米伽瑪-射線望運鏡的新數據和現有宇宙模型的改進,可期待出現許多可能性和發現。尤其是今後數年內,圍繞暗物質方面可能有許多發現。
物理學史
●伽利略·伽利雷(1564~1642年)人類現代物理學的創始人,奠定了人類現代物理科學的發展基礎。
● 1900~1926年 建立了量子力學。
● 1926年 建立了費米狄拉克統計。
● 1927年 建立了布洛赫波的理論。
● 1928年 索末菲提出能帶的猜想。
● 1929年 派爾斯提出禁帶、空穴的概念,同年貝特提出了費米面的概念。
● 1947年貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊發明了晶體管,標志著信息時代的開始。
● 1957年 皮帕得測量了第一個費米面超晶格材料納米材料光子。
● 1958年傑克.基爾比發明了集成電路。
● 20世紀70年代出現了大規模集成電路。
物理與物理技術的關系:
● 熱機的發明和使用,提供了第一種模式:技術—— 物理—— 技術
●電氣化的進程,提供了第二種模式:物理—— 技術—— 物理
當今物理學和科學技術的關系兩種模式並存,相互交叉,相互促進「沒有昨日的基礎科學就沒有今日的技術革命」。例如:核能的利用、激光器的產生、層析成像技術(CT)、超導電子技術、粒子散射實驗、X 射線的發現、受激輻射理論、低溫超導微觀理論、電子計算機的誕生。幾乎所有的重大新(高)技術領域的創立,事先都在物理學中經過長期的醞釀。
物理學的方法和科學態度:提出命題 → 理論解釋 → 理論預言 → 實驗驗證 →修改理論。
現代物理學是一門理論和實驗高度結合的精確科學,它的產生過程如下:
物理命題一般是從新的觀測事實或實驗事實中提煉出來,或從已有原理中推演出來;
首先嘗試用已知理論對命題作解釋、邏輯推理和數學演算。如現有理論不能完美解釋,需修改原有模型或提出全新的理論模型;
新理論模型必須提出預言,並且預言能夠為實驗所證實;
一切物理理論最終都要以觀測或實驗事實為准則,當一個理論與實驗事實不符時,它就面臨著被修改或被推翻。
● 怎樣學習物理學?
著名物理學家費曼說:科學是一種方法,它教導人們:一些事物是怎樣被了解的,什麼事情是已知的,了解到了什麼程度,如何對待疑問和不確定性,證據服從什麼法則;如何思考事物,做出判斷,如何區別真偽和表面現象?著名物理學家愛因斯坦說:發展獨立思考和獨立判斷的一般能力,應當始終放在首位,而不應當把專業知識放在首位.如果一個人掌握了他的學科的基礎理論,並且學會了獨立思考和工作,他必定會找到自己的道路,而且比起那種主要以獲得細節知識為其培訓內容的人來,他一定會更好地適應進步和變化 。
● 學習的觀點:從整體上邏輯地,協調地學習物理學,了解物理學中各個分支之間的相互聯系。
● 物理學的本質:物理學並不研究自然界現象的機制(或者根本不能研究),我們只能在某些現象中感受自然界的規則,並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然,並試圖改變自然,這是物理學,甚至是所有自然科學共同追求的目標。
以物理學為基礎的相關科學:化學,天文學,自然地理學等。
學科性質
基本性質
物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸,二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器,實驗得出的結果,間接認識物質內部組成建立在的基礎上。物理學從研究角度及觀點不同,可分為微觀與宏觀兩部分,宏觀是不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果,是最早期就已經出現的,微觀物理學隨著科技的發展理論逐漸完善。
其次,物理又是一種智能。
誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言:「如其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現,倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。」物理學之所以被人們公認為一門重要的科學,不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示,還因為它在發展、成長的過程中,形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此,使得物理學當之無愧地成了人類智能的結晶,文明的瑰寶。
大量事實表明,物理思想與方法不僅對物理學本身有價值,而且對整個自然科學,乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過,自20世紀中葉以來,在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎,甚至經濟學獎的獲獎者中,有一半以上的人具有物理學的背景;——這意味著他們從物理學中汲取了智能,轉而在非物理領域里獲得了成功。——反過來,卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出:沒有物理修養的民族是愚蠢的民族!
總之,物理學是對自然界概括規律性的總結,是概括經驗科學性的理論認識。
I. 物理系分為哪些專業
物理系分為:應用物理學、物理學、理論物理、微電子、物理電子學、應用物理、光學等專業。