大學物理：緒論

大學物理學

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什么是物理學Physics物理學是研究自然界基本規(guī)律的科學。=

φ?σι?=natural物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)相互作用物質(zhì)運動規(guī)律物理學1.物理學研究的范圍：★空間尺度

1026

m(宇宙)—10－35

m(普朗克長度)★時間尺度

1017s(宇宙年齡)—10-43s(普朗克時間)★經(jīng)典力學（ClassicalMechanics）

研究物體機械運動的基本規(guī)律及關(guān)于時空相對性的規(guī)律★熱力學（Thermodynamics）

研究物質(zhì)熱運動的統(tǒng)計規(guī)律及其宏觀表現(xiàn)★電磁學（Electromagnetism）

研究電磁現(xiàn)象、物質(zhì)的電磁運動規(guī)律及電磁輻射等規(guī)律★相對論（Relativity）

狹義相對論：研究物體的高速運動效應以及相關(guān)的動力學規(guī)律廣義相對論：研究時空和引力2.物理學的五大基本理論★量子力學（QuantumMechanics）

研究微觀物質(zhì)運動現(xiàn)象以及基本運動規(guī)律天文物理學凝聚態(tài)物理學原子、分子和光物理學粒子物理學生命科學中的物理學1.X射線衍射（XRD）λ~aλ~0.01nm-1nma~0.33nm,h~3.3nmah2.

掃描電子顯微鏡（SEM）3.

核磁共振（NMR）3.

核磁共振（NMR）原子核的磁矩：3.

核磁共振（NMR）磁場中能級的分裂：ms=1/2ms=-1/23.

核磁共振（NMR）磁場中能級的分裂：hνMagneticFieldAbsorption質(zhì)子的數(shù)目核外電子的磁屏蔽效應：MagneticFieldAbsorption化學位移03.

核磁共振（NMR）化學位移反映了質(zhì)子在分子中的位置

以上討論的XRD、SEM和NMR都是以物理學基本原理為基礎(chǔ)發(fā)展起來的技術(shù)手段，并且都在生命科學領(lǐng)域有著重要而廣泛的應用。這三項技術(shù)以及紅外光譜、拉曼光譜等波譜學手段使人們研究生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能成為可能，分子生物物理學（結(jié)構(gòu)生物學）由此誕生。

此外還有細胞與膜的生物物理學、神經(jīng)生物物理學、理論生物物理學…生命科學中的物理學物理學——如何學？1.學方法：模型法（諧振動、平面簡諧波、質(zhì)點、剛體、理想流體、理想氣體、平行板電容器、長直螺線管）矢量法，微元法，類比法，對稱法，補償法，…2.多動手：課本上的推導（雙縫干涉、壓強公式、等溫過程、均勻帶電圓環(huán)、圓形電流）、課本上的例題、布置的習題。細推物理須行樂，何為浮名絆此身。

——杜甫，曲江二首細推物理日復日，疑難得解樂上樂。

——李政道，借杜甫詩意參考資料新概念物理學教程（叢書），趙凱華等編寫，高等教育出版社（含：熱學，力學，電磁學，光學、量子物理等多本）大學物理學，清華大學出版社，張三慧等編寫進度安排質(zhì)點運動學、剛體力學，角動量守恒定律（chap.1,4,5）流體力學（chap.6）振動與波（chap.7）多粒子體系統(tǒng)計理論（chap.9.1-4,9.6）電磁場運動規(guī)律（chap.10,11,12.1-7）光的波動性（chap.14