光学方法是研究大至天体、小至微生物以至分子、原子结构的非常有效的方法。利用光的干涉 效应可以进行非常精密的测量。物质所放出来的光携带着关于物质内部结构的重要信息,例如:原 子所放出来原子光谱的就和原子结构密切相关。 近年来利用受激辐射机制所产生的激光能够达到非常大的功率,且光束的张角非常小,其电场 强度甚至可以超过原子内部的电场强度。利用激光已经开辟了非线性光学等重要研究方向,激光在 工业技术和医学中已经有了很多重要的应用。 现在用人工方法产生的电磁波的波长,长的已经达几千米,短的不到一百万亿分之一厘米,覆 盖了近20个数量级的波段。电磁波传播的速度大,波段又如此宽广已成为传递信息的非常有力的工 具 在经典电磁学的建立与发展过程中,形成了电磁场的概念。在物理学其后的发展中,场成了非 常基本、非常普遍的概念。在现代物理学中.场的概念已经远远超出了电磁学的范围,成为物质的 种基本的、普遍的存在形式 狭义相对论和相对论力学 在经典力学取得很大成功以后,人们习惯于将一切现象都归结为由机械运动所引起的。在电磁 场概念提出以后,人们假设存在一种名叫“以太”的媒质,它弥漫于整个宇宙,渗透到所有的物体 中,绝对静止不动,没有质量,对物体的运动不产生任何阻力,也不受万有引力的影响。可以将以 太作为一个绝对静止的参照系,因此相对于以太作匀速运动的参照系都是惯性参照系。 在惯性参照系中观察,电磁波的传播速度应该随着波的传播方向而改变。但实验表明,在不同 的、相对作匀速运动的惯性参照系中,测得的光速同传播方向无关。特别是迈克尔逊和莫雷进行的 非常精确的实验,可靠地证明了这一点。这一实验事实显然同经典物理学中关于时间、空间和以太 的概念相矛盾。爱因斯坦从这些实验事实出发,对空间、时间的概念进行了深刻的分析,提出了狭 义相对论,从而建立了新的时空观念。 狭义相对论的基本假设是: ①在一切惯性参照系中,基本物理规律都一样,都可用同一组数学方程来表达 ②对于任何一个光源发出来的光,在一切惯性参照系中测量其传播速率,结果都相等。 在狭义相对论中,空间和时间是彼此密切联系的统一体,空间距离是相对的,时间也是相对 的。因此尺的长短,时间的长短都是相对的。但在狭义相对论中,并不是一切都是相对的。 相对论力学的另一个重要结论是:质量和能量是可以相互转化的。假使质量是物质的量的一种 度量,能量是运动的量的一种度量,则上面的结论:物质和运动之间存在着不可分割的联系,不存 在没有运动的物质,也不存在没有物质的运动,两者可以相互转化。这一规律己在核能的研究和实 践中得到了证实。 当物体的速度远小于光速时,相对论力学定律就趋近于经典力学定律。固此在低速运动时,经 典力学定律仍然是很好的相对真理,非常适合用来解决工程技术中的力学问题。 狭义相对论对空间和时间的概念进行了革命性的变革,并且否定了以太的概念,肯定了电磁场 是一种独立的、物质存在的恃殊形式。由于空间和时间是物质存在的普遍形式,因此狭义相对论对 于物理学产生了广泛而又深远的影响 广义相对论和万有引力的基本理论光学方法是研究大至天体、小至微生物以至分子、原子结构的非常有效的方法。利用光的干涉 效应可以进行非常精密的测量。物质所放出来的光携带着关于物质内部结构的重要信息，例如：原 子所放出来原子光谱的就和原子结构密切相关。 近年来利用受激辐射机制所产生的激光能够达到非常大的功率，且光束的张角非常小，其电场 强度甚至可以超过原子内部的电场强度。利用激光已经开辟了非线性光学等重要研究方向，激光在 工业技术和医学中已经有了很多重要的应用。 现在用人工方法产生的电磁波的波长，长的已经达几千米，短的不到一百万亿分之一厘米，覆 盖了近20个数量级的波段。电磁波传播的速度大，波段又如此宽广已成为传递信息的非常有力的工 具。 在经典电磁学的建立与发展过程中，形成了电磁场的概念。在物理学其后的发展中，场成了非 常基本、非常普遍的概念。在现代物理学中．场的概念已经远远超出了电磁学的范围，成为物质的 一种基本的、普遍的存在形式。 狭义相对论和相对论力学 在经典力学取得很大成功以后，人们习惯于将一切现象都归结为由机械运动所引起的。在电磁 场概念提出以后，人们假设存在一种名叫“以太”的媒质，它弥漫于整个宇宙，渗透到所有的物体 中，绝对静止不动，没有质量，对物体的运动不产生任何阻力，也不受万有引力的影响。可以将以 太作为一个绝对静止的参照系，因此相对于以太作匀速运动的参照系都是惯性参照系。 在惯性参照系中观察，电磁波的传播速度应该随着波的传播方向而改变。但实验表明，在不同 的、相对作匀速运动的惯性参照系中，测得的光速同传播方向无关。特别是迈克尔逊和莫雷进行的 非常精确的实验，可靠地证明了这一点。这一实验事实显然同经典物理学中关于时间、空间和以太 的概念相矛盾。爱因斯坦从这些实验事实出发，对空间、时间的概念进行了深刻的分析，提出了狭 义相对论，从而建立了新的时空观念。 狭义相对论的基本假设是： ①在一切惯性参照系中，基本物理规律都一样，都可用同一组数学方程来表达； ②对于任何一个光源发出来的光，在一切惯性参照系中测量其传播速率，结果都相等。 在狭义相对论中，空间和时间是彼此密切联系的统一体，空间距离是相对的，时间也是相对 的。因此尺的长短，时间的长短都是相对的。但在狭义相对论中，并不是一切都是相对的。 相对论力学的另一个重要结论是：质量和能量是可以相互转化的。假使质量是物质的量的一种 度量，能量是运动的量的一种度量，则上面的结论：物质和运动之间存在着不可分割的联系，不存 在没有运动的物质，也不存在没有物质的运动，两者可以相互转化。这一规律己在核能的研究和实 践中得到了证实。 当物体的速度远小于光速时，相对论力学定律就趋近于经典力学定律。固此在低速运动时，经 典力学定律仍然是很好的相对真理，非常适合用来解决工程技术中的力学问题。 狭义相对论对空间和时间的概念进行了革命性的变革，并且否定了以太的概念，肯定了电磁场 是一种独立的、物质存在的恃殊形式。由于空间和时间是物质存在的普遍形式，因此狭义相对论对 于物理学产生了广泛而又深远的影响。 广义相对论和万有引力的基本理论