观察、思考、交流 分个恐 本篇共1讲
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第一篇绪论 第一章课程介绍 *明确为什么学?学什么?怎样学? 第二章物质世界 *了解物质世界的整体图象 目的: 获得学习“大学物理”的自觉意识和较高的起点。 学时:2
* 明确为什么学？学什么？怎样学？ 第一章 课程介绍 * 了解物质世界的整体图象。 第二章 物质世界 第一篇 绪 论 目的： 获得学习“大学物理”的自觉意识和较高的起点。 学时：2
第一章课程介绍 教育的实质就是克服 狭隘性,也就是要开阔 人的眼界。 曼格 为什么要学习“大学物理”? 物理学: 研究物质世界的基本结构、基本相互作用和最普遍 的运动规律。 是一切自然科学和工程技术的基础
第一章 课程介绍 教育的实质就是克服 狭隘性，也就是要开阔 人的眼界。 － 曼格 一 . 为什么要学习“大学物理”？ 物理学: 研究物质世界的基本结构、基本相互作用和最普遍 的运动规律。 是一切自然科学和工程技术的基础
物理书都充满了复杂的数学公式。可是思想及理 念,而非公式,才是每一物理理论的开端。 一爱因斯坦《物理学的进化》 学习目的: 载体 1.获得生活、学习、工作所需的知识和技能 2.开启智慧,获得科学思想、科学精神、科学态度 和科学方法的熏陶和培养。 定位 不仅仅是为后续课服务 不仅仅是为专业服务 立足于提高自身科学素质,有益于终身学习和发展
学习目的： 1.获得生活、学习、工作所需的知识和技能。 2.开启智慧，获得科学思想、科学精神、科学态度 和科学方法的熏陶和培养。 载体 物理书都充满了复杂的数学公式。可是思想及理 念，而非公式，才是每一物理理论的开端。 －－爱因斯坦《物理学的进化》 定位： 不仅仅是为后续课服务 不仅仅是为专业服务 立足于提高自身科学素质，有益于终身学习和发展
为什么要提高工科学生的科学(物理)素质? 根本原因:物理学与工程技术的关系 i*第一次工业革命(17~18世纪): !. 建立在牛顿力学和热力学发展的基础上,其标志是以蒸汽机为代 表的一系列机械的产生和应用 *第二次工业革命(19世纪): 建立在电磁理论发展的基础上,其标志是发电机、电动机、电讯! 设备的出现和应用。 *第三次工业革命(20世纪): i建立在相对论和量子力学发展的基础上,其标志是以信息技术为 代表的一系列新学科、新材料、新能源、新技术的兴起和发展
为什么要提高工科学生的科学（物理）素质？ 根本原因：物理学与工程技术的关系 *第一次工业革命（17～18世纪）： 建立在牛顿力学和热力学发展的基础上，其标志是以蒸汽机为代 表的一系列机械的产生和应用。 *第二次工业革命（19世纪）： 建立在电磁理论发展的基础上，其标志是发电机、电动机、电讯 设备的出现和应用。 *第三次工业革命（20世纪）： 建立在相对论和量子力学发展的基础上，其标志是以信息技术为 代表的一系列新学科、新材料、新能源、新技术的兴起和发展
物理学与技术关系的两种模式 米技术 物理 技术(典型例子:热学) *物理—技术—物理(典型例子:电磁学) 在现代社会中主要以第二种方式进行。 [例] 计算机技术、激光技术、核技术、 空间技术 其基础正是过去大半个世纪的现代 物理学的研究成果。 激光测月
物理学与技术关系的两种模式 *技术 物理 技术（典型例子：热学） *物理 技术 物理（典型例子：电磁学） 在现代社会中主要以第二种方式进行。 [例] 计算机技术、激光技术、核技术、 空间技术…… 其基础正是过去大半个世纪的现代 物理学的研究成果
电子和信息技术的物理基础 1925年 量子力学建立 1926年 Fermi- Dirac统计法提出 1929年 能带理论提出并得到证实,从理论上解释 了导体、半导体、绝缘体的性质和区别; Fermi面概念及其可测量的提出 1947年 发明晶体管 (肖克莱、巴丁、布拉顿获1956年诺贝尔物理奖) 1957年 建立 Fermi面编目 1962年 制成集成电路(IC) 1965年摩尔定律:芯片容量每18-24个月翻番。 70年代末大规模和超大规模集成电路(WLIC)
电子和信息技术的物理基础 1925年 量子力学建立 1926年 Fermi-Dirac 统计法提出 1929年 能带理论提出并得到证实，从理论上解释 了导体、半导体、绝缘体的性质和区别； Fermi面概念及其可测量的提出 1947年 发明晶体管 （肖克莱、巴丁、布拉顿获1956年诺贝尔物理奖） 1957年 建立Fermi面编目 1962年 制成集成电路（IC） 1965年摩尔定律：芯片容量每18－24个月翻番。 70年代末 大规模和超大规模集成电路（VLIC）
核技术的物理基础 1896年 Becquerel发现铀的天然放射性 1905年 Einstein创立狭义相对论,得E=mc2 1911年 Rutherford提出原子的有核模型 1925年量子力学建立 1932年建立原子核的质子中子模型 1933年发现人工放射性 1945年实现核裂变原子弹 1952年实现核聚变氢弹 1954年建立第一座核电站(安全、清洁、经济的能源)
核技术的物理基础 1896年 Becquerel 发现铀的天然放射性 1905年 Einstein 创立狭义相对论，得 1911年 Rutherford 提出原子的有核模型 1925年 量子力学建立 1932年 建立原子核的 质子——中子 模型 1933年 发现人工放射性 1945年 实现核裂变——原子弹 1952年 实现核聚变——氢弹 1954年 建立第一座核电站（安全、清洁、经济的能源） 2 E mc
从基本原理转变为技术的速度加快 比较 原理发现工业产品经历时间 (年) (年) (年) 电动机 1821 1886 65 真空管 1882 1915 33 无线电 1887 1922 35 X光 1895 1913 18 雷达 1935 1900 原子反应堆 1939 1942 半导体 1948 1951 5332 激光 1958 1960
比较 原理发现 （年） 工业产品 （年） 经历时间 （年） 电动机 1821 1886 65 真空管 1882 1915 33 无线电 1887 1922 35 X光 1895 1913 18 雷达 1935 1900 5 原子反应堆 1939 1942 3 半导体 1948 1951 3 激光 1958 1960 2 从基本原理转变为技术的速度加快
直接从各分支物理实验室移植到工业上的新技术 纳米(10-3m)技术 IBM公司构成 皮秒(10-12s)技术 的铂片表面的 超导技术 “一氧化碳人 ”身高5纳米 提供科学原理 物」指导技术路线的选择和技术方案的改进 理 学培养技术人员的科学品格和创新能力,使其眼 光远,层次高,后劲足 全世界工科大学无一例外将物理作为重要基础课
直接从各分支物理实验室移植到工业上的新技术 纳米（ 1 0 9 m ）技术 皮秒（ 1 0 1 2 s）技术 超导技术 …... IBM公司构成 的铂片表面的 “一氧化碳人 ”身高5纳米 。 物 理 学 提供科学原理 指导技术路线的选择和技术方案的改进 培养技术人员的科学品格和创新能力，使其眼 光远，层次高，后劲足 全世界工科大学无一例外将物理作为重要基础课