《大學(xué)物理課件：重返世界的原理》

重返世界的原理勇闖物理世界的冒險(xiǎn)之旅。從世界的基本元素到光學(xué)、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)，再到相對(duì)論和量子力學(xué)。發(fā)現(xiàn)世界的最小元素和最基本的物理定律，領(lǐng)悟物理學(xué)的未來。介紹世界的基本元素原子模型現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為原子是物質(zhì)的最小單位，更積極的研究使得原子模型不斷被修正和升級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)模型描述了粒子之間相互作用的規(guī)律，是當(dāng)代粒子物理的基石。大爆炸宇宙不斷膨脹，源頭追溯，可追溯到大爆炸。色彩原理及應(yīng)用色光三原色紅綠藍(lán)成為日常光源的基本三種顏色。顏料三原色青黃洋紅成為藝術(shù)創(chuàng)作的三原色，混合后產(chǎn)生出豐富的色彩。應(yīng)用領(lǐng)域從家居裝修到電影傳媒，在各個(gè)領(lǐng)域中，色彩都扮演著重要的角色。光學(xué)原理及其應(yīng)用1反射與折射鏡面的讀寫區(qū)、光纖通訊、眼睛的成像過程，都可理解為光的反射與折射。2光學(xué)原理在生活中的應(yīng)用如何制作眼鏡、如何制作望遠(yuǎn)鏡、如何制作顯微鏡，從光學(xué)原理的角度來發(fā)掘這些應(yīng)用的奧秘。3光學(xué)原理在科學(xué)中的應(yīng)用光譜分析原理、激光原理、干涉儀、光學(xué)顯微鏡等現(xiàn)象都是基于光學(xué)原理而做出來的。4未來應(yīng)用光合成、光電池、人眼的可擴(kuò)展性等未來領(lǐng)域的應(yīng)用。熱力學(xué)與熵?zé)崃W(xué)熱力學(xué)研究物質(zhì)和能量之間的關(guān)系，以及其中的轉(zhuǎn)化規(guī)律。熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律嚴(yán)格地表明了宇宙永恒不變的趨勢(shì)。熵增加熵增加是指一個(gè)系統(tǒng)自發(fā)地向著無序或亂的方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。動(dòng)力學(xué)與牛頓定律1牛頓第一定律物體要保持其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（勻速狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)），必須受到一個(gè)平衡力。這個(gè)平衡力包括各種摩擦力，阻力等。2牛頓第二定律物體的加速度正比于所受力，反比于物體質(zhì)量，且跟力和質(zhì)量的比值的方向正好相反。3牛頓第三定律物體之間相互作用，相互作用的兩個(gè)物體會(huì)接受相等大小的反作用力。相對(duì)論與光速不變性相對(duì)論是誰提出的？愛因斯坦光速不變性是什么？不管在哪個(gè)慣性參照系中，光速是不變的。相對(duì)論的基本內(nèi)容包括哪些？時(shí)空，質(zhì)量，能量，引力等。量子力學(xué)的基本原理光的粒子性與波動(dòng)性的啟示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電子和光子具有波粒二象性，啟示著物質(zhì)也存在這種性質(zhì)。量子力學(xué)基礎(chǔ)：海森堡不確定原理它反映了兩個(gè)量之間的不確定關(guān)系，限制了對(duì)量子世界的精確刻畫。多數(shù)粒子系統(tǒng)例子如量子力學(xué)系統(tǒng)，原子，分子等。電磁學(xué)的基本原理電磁波它是由可聚起來形成光線的電磁波而產(chǎn)生的，包括可見光，廣播電波及高能電磁波等。靜電場(chǎng)指沒有電荷運(yùn)動(dòng)的電場(chǎng)。相比于靜電場(chǎng)，動(dòng)態(tài)電場(chǎng)的性質(zhì)更復(fù)雜，包括變化的電磁場(chǎng)。洛倫茲力電荷在電場(chǎng)與磁場(chǎng)作用下的受力，這種力只能做功。最小作用原理介紹最小作用量原理是物理學(xué)中的基本原理之一。它指出，自然現(xiàn)象嘗試采取上最少的行動(dòng)量的方式去完成它們自己的發(fā)展。狹義相對(duì)論對(duì)物理學(xué)的影響1狹義相對(duì)論得出的結(jié)果光速在真空中（或任何無窮大的介質(zhì)中）是有限不變的。2狹義相對(duì)論的結(jié)論兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體，在對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)觀察到不同的結(jié)果。3狹義相對(duì)論對(duì)于物理學(xué)的貢獻(xiàn)任何一本高端的現(xiàn)代物理學(xué)教材幾乎都無法避免對(duì)狹義相對(duì)論進(jìn)行討論和解釋。但是，要理解它還需要一定的物理學(xué)基礎(chǔ)。光電效應(yīng)與粒子性質(zhì)光電效應(yīng)說明指光將能量傳遞給原子，使電子從原子中被釋放出來的一種現(xiàn)象。波粒二象性在量子力學(xué)中，物質(zhì)既有顆粒性，也有波動(dòng)性，這一特性通常稱為“波粒二象性”。易產(chǎn)生交錯(cuò)現(xiàn)象量子物理學(xué)中交叉和平衡的行為是一種通用現(xiàn)象，可能幫助我們更好地理解物體的本質(zhì)。曲率與引力的關(guān)系引力鍵的曲率是如何尋求解的？引力場(chǎng)在四維時(shí)空中彎曲，彎曲的程度取決于質(zhì)量和能量分布。引力對(duì)于物質(zhì)的性質(zhì)產(chǎn)生何影響？引力的存在影響星體、行星和其他天體的運(yùn)動(dòng)，也引起了宇宙的演化歷史。黑洞的特點(diǎn)是什么？黑洞是一種極端的天體，其質(zhì)量越大，吸引周圍物體的能力就越強(qiáng)。理解高維空間的概念高維空間和低維空間具有相同的通用性。它們運(yùn)用了熟悉的數(shù)學(xué)原理，如矩陣運(yùn)算、向量空間、向量代數(shù)等。量子物理學(xué)中的難點(diǎn)量子迷信量子力學(xué)中的一些不尋常的現(xiàn)象，如非局域性是解釋不清楚的，這些現(xiàn)象被過于渲染成了迷信和超自然現(xiàn)象。量子糾纏量子糾纏難以改變的量子信息可以被快速傳遞，成為未來日子里的精密信息傳輸方法。量子力學(xué)中的真正應(yīng)用可以在理解量子力學(xué)的基礎(chǔ)上，加以應(yīng)用于量子計(jì)算和量子通訊的領(lǐng)域。最基本的物理定律通過這次的物理課程，我們獲得了深刻的理解，并用基本原理和公式揭示了世界的奧秘。電磁力，弱相互作用，強(qiáng)相互作用四種基本相互作用力，以及基本的物理定律和方程式都清晰地顯現(xiàn)在我們面前，更深層次的計(jì)算方法和更深入的研究仍在繼續(xù)。對(duì)物理學(xué)的未來的思考量子計(jì)算量子計(jì)算在電腦科技中帶來了希望，可以專門處