对物理学中的简洁和谐与对称统一的认识
对物理学中的简洁和谐与对称统一的认识科学是美丽的；但只有科学，也不能编织成美丽的蝴蝶结。—题记
物理学就是在破译宇宙密码，而宇宙是美的，所以，物理学中富含美学思想：简洁、和谐、对称、有序、统一。所谓“惊人的简单”、“神秘的对称”和“美妙的和谐”，简析如下：
一、简洁
1.物理学家采用“寻求简单”的逻辑方法来研究物质世界。开普勒提出行星运动的三定律，是如此的简单与和谐；牛顿运动定律，在宏观低速领域，展现其简洁和完美；相对论和量子力学，从更广阔领域，描绘了一幅极其简洁的物质和运动的图像。
2.物理内容的简洁，表现在概念、规律的表达上，科学、准确、简洁。如“热”是争论了一个多世纪的问题，结论是“大量分子无规则的运动”，十个字。其他如“力是物体间的相互作用”、牛顿运动第二定律用F=ma概括等。
3.在理论和方法上，理想化模型、理想化方法本身就是遵循简洁性原则。如质点、单摆、光线、薄透镜、弹簧振子、理想气体、点电荷、电场线、磁感线、理想变压器等。
4.物质和运动中的简单：一切物质都由最简单的粒子组成；光沿着最简单的直线传播；行星沿着简单的几何曲线——圆、椭圆、抛物线或双曲线运动等。
二、对称
对称是辩证法的生动体现，物理学的对称美主要表现为时空、数学和抽象对称等。
1.时空对称：运动与静止，匀速与变速，引力和斥力，反射和折射，“磁生电”和“电生磁”，平面镜成像，电荷的正负等揭示了物质及运动的对称性。物体竖直上抛和斜抛运动的上升过程与下降过程的时空对称；在光学和固体物理中屡屡出现的空间对称；在交流电和电磁振荡研究中出现的时间对称等。
2.数学对称：指物理学公式、定律表达方式上所反映的对称，如电磁学中静电力的平方反比定律跟万有引力平方反比定律的对称等。
3.预言与设想：“电可以生磁、磁可以生电”，法拉第经过十几年的不懈努力实现了由“磁生电”的梦想；从1897年发现电子，狄拉克综合前人的研究成果，根据对称性预言了正电子的存在，1932年美国物理学家安德逊在宇宙射线实验中发现的正电子；质子与反质子、物质与反物质、宇宙与反宇宙等。麦克斯韦根据电与磁的对称性及磁感线图像的对称性，在没有任何实验支持的情况下，大胆地在安培定律中平添了“位移电流”矢量项，建立起他的呈现对称美的方程组，其中主要的四个方程彼此相容，成为电磁场完整的理论体系，被誉为自然界最优美的诗.
三、和谐
毕达哥拉斯学派认为，宇宙与数之间所以美，是因为它们是和谐的。牛顿力学，把地上的力学与天上的力学统一了起来；麦
克斯韦方程把电、磁、光统一为电磁场理论；爱因斯坦相对论，把牛顿力学与麦克斯韦电磁场理论统一了起来。而三大守恒定律（物质、能量、动量）乃是物质世界和谐性最完美的体现。某一种元素的明线光谱与其对应的吸收光谱之间的互补、爱因斯坦相对论对牛顿经典理论的包容、波动性与粒子性的对立统一等无不体现出物理学规律的和谐美。
“对应”是物理学和谐美的另一表现形式，如电子、质子、中子与正电子、反质子、反中子体现了物质构成的对应；而
E=mc2的质能公式则体现了质量与能量的对应等。
四、统一
整个物理学史，可以说是物理大师们为建立统一的物理理论的奋斗史。
牛顿追求天地之间统一规律的思想，是导致他发现“万有引力定律”的关键；麦克斯韦追求电与磁的统一创立了麦克斯韦电磁理论方程；爱因斯坦广义相对论把引力、空间、物质联系起来；德布罗意将微观粒子的波动性与粒子性统一起来；卢瑟福提出了原子的核式结构模型实现了宏观世界与微观世界的统一；物理学发展过程中的五次大综合(牛顿运动力学的建立、热力学和统计物理的建立、麦克斯韦电磁理论的建立、相对论的建立、量子力学的建立)等都是在科学家们追求多样统一的思想指导下完成。
只用一个理论以说明宇宙存在的四种力量——重力、电磁力、弱力和强力的“统一理论”，是爱因斯坦耗费30多年宝贵
时光来孜孜以求的目标。寻求迈向统一理论之路，仍是当今物理学的前沿课题之一。
五、哲学
光的全反射蕴含了量变与质变的思想；按照形式逻辑的排中律，光要么是波，要么是粒子，但量子力学却以独特的数学结构卓越而合理地解释了它；爱因斯坦的广义相对论揭示了，两对一直被认为完全无关的概念，原来是相互联系的，它们是空间和时间的概念，物质和运动的概念。
物理学中的对称性
物理学中的对称性 摘要：物理学中关于对称性探索的一个重要进展就是建立诺特定理，定理指出，如果运动定律在某一变换下具有不变性，必然相应地存在着一条守恒定律。守恒定律与对称性之间也存在着莫大的联系，各种守恒定律的出现不是偶然的，是物理规律具有多种对称性的必然结果。 关键词：物理学、对称性、守恒定律 对称现象遍布于自然界中，人体的左右对称，平面镜成像的对称，正方形的中心对称等等。对称现象是物质世界某种本质和内在规律的体现，物理学以研究物理世界规律为对象，是研究自然界中物体运动变化规律的一门科学，它是自然科学中的一个重要的组成部分，那么物理中蕴含着对称性也是必然的。例如：宏观物质世界中的时空对称性，微观物质世界中的对称性，物理量之间的对称性，物理学中的形体对称性等。物理学是美的，这些对称性都完美的体现出了物理学之美。本文将分别从四个方面来研究物理学中的对称性。前三个方面主要讲解物理学中对称性的概念、对称性与守恒定律以及物理学中的形体对称，第四个方面是通过对电与磁的对称性分析，用更直观的对比来认识物理学中的对称性。一、什么是对称性？ 按照对称的定义来讲，对称就是指物体相对而又相称，或者说它们相仿，相等。所谓对称性是指：某种变化下的不变性。自然界中的事物的对称性表现在两方面。第一：物体的形状或几何形体的对称性。例如：五角星的旋转对称，正方体的中心对称性。这是根据对称性的定义，我们使五角星和正方体都绕它们的中心旋转180°，在这样的变换下，变换后图形具有不变性。第二：事物进程或物理规律的对称性。所谓物理规律的对称性是指：物理规律在某种变换下的不变性。例如：一个物体做平抛运动，水平初速度为V，抛出时离水平地面的高度为H，空气阻力忽略不计。在其他外部条件都相同的情况下，在不同的地方使该物体做如上所述的运动，该物体的运动状况是否相同呢？我们知道，平抛运动可以看成
对物理学的认识
对物理学的认识 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
对物理学的认识 物理学的主要研究对象是力、光、电等。物理学可以分为力学、光学、热学、量子力学、核物理学等。物理学所研究的内容和人类的生活息息相关。在人类社会的发展历程中，物理学起着非常重要的作用。物理学的发展推动了社会的进步，可以说：物理学不是一切，但是一切都离不开物理学。物理学的终极目标就是来量化解释世界。（法国皮埃尔·迪昂在他的《物理理论的目的和结构》中提出的观点） 牛顿建立了经典力学以后带来了第一次工业革命，因此人类进入了近代化。而蒸汽机的发明和应用是第一次工业革命的标志，可以看出物理学的作用是巨大的。随着物理学的发展，电学得到了应用，带来了第二次工业革命，电学的应用拉近了人们之间的距离，电力、汽车工业蓬勃发展。在第二次世界大战的刺激下，原子能技术、计算机技术和航天技术发展迅速，并成为第三次技术革命兴起的标志．随着量子力学相对论等理论的建立，在20世纪，以核能、电子计算机等的应用为标志，人类社会开始进入现代化。20世纪前半期科学技术的重大突破又引起社会经济、产业结构、生活方式等方面的重大变化，并为战后第三次技术革命的深入发展奠定了基础。 从原始社会到现代社会，物理学始终不停地演进。过去大家相信太阳绕着地球转，十六世纪时哥白尼提出地球绕着太阳转，十七世纪时布鲁诺发扬此学说，便被罗马教廷处死了。这可以说是物理
学上的一次革命。后来牛顿继承地动说，发展出他的运动定律。大家本以为此定律无懈可击。可是到了二十世纪，又被爱因斯坦的相对论将它涵盖过去。由此可知，一切理论都是人为创造来解释自然的现象，充满了各种可能性。但是必须要能够解释已经发生的事实，并且要能够预测未发生的事件，才算是一个经得起考验的理论。科学便是在不断的探索中，寻找最圆满的答案。过去的物理学偏重于对观察物的研究，把观察者忽略。但自从“测不准原理”提出后，观察者对被观察物的影响便受到重视，未来对于“人”与“物”关系的研究将引起另一场科学的革命。 物理学是实验的科学，是透过种种的仪器来研究宇宙万象。物理学上的实验结果具备一致性，但是在解释上是可以提出各式理论模型的。然而各种理论模型是由物理学家建立起来的，也就是依靠人的心智创造出来的，也因此受限于人的心智。 物理学是古老而前沿的学科。在天体物理学当中有两个非常重要的概念，一个是新星，一个是超新星，新星的亮度大概是太阳亮度的几万倍，超新星的亮度是太阳亮度的百万万倍。这两个都是在中国发现的。对宇宙的探索，未知多于已知，我们已知的物质大约只占5%，还有95%是暗物质和暗能量。从引力场我们知道暗物质的存在,从宇宙膨胀的加速度我们判断有暗能量.李政道认为，之所以有暗能量是因为天外有天，我们的宇宙之外可能还有宇宙！暗物质暗能量的研究是物理学研究最大的挑战。
物理学的内容
物理学的内容 物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面，从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。 物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的。人对自然界的认识来自于实践，随着实践的扩展和深入，物理学的内容也在不断扩展和深入。 随着物理学各分支学科的发展，人们发现物质的不同存在形式和不同运动形式之间存在着联系，于是各分支学科之间开始互相渗透。物理学也逐步发展成为各分支学科彼此密切联系的统一整体。 物理学家力图寻找一切物理现象的基本规律，从而统一地理解一切物理现象。这种努力虽然逐步有所进展，但现在离实现这—目标还很遥远。看来人们对客观世界的探索、研究是无穷无尽的。 经典力学 经典力学是研究宏观物体做低速机械运动的现象和规律的学科。宏观是相对于原子等微观粒子而言的；低速是相对于光速而言的。物体的空间位置随时间变化称为机械运动。人们日常生活直接接触到的并首先加以研究的都是宏观低速的机械运动。 自远古以来，由于农业生产需要确定季节，人们就进行天文观察。16世纪 后期，人们对行星绕太阳的运动进行了详细、精密的观察。17世纪开普勒 从这些观察结果中总结出了行星绕日运动的三条经验规律。差不多在同一时 期，伽利略进行了落体和抛物体的实验研究，从而提出关于机械运动现象的 初步理论。 牛顿深入研究了这些经验规律和初步的现象性理论，发现了宏观低速机械运动的基本规律，为经典力学奠定了基础。亚当斯根据对天王星的详细天文观察，并根据牛顿的理论，预言了海王星的存在，以后果然在天文观察中发现了海王星。于是牛顿所提出的力学定律和万有引力定律被普遍接受了。
物理学的意义
物理学的意义 ——我的物理学观我相信理学知识是人类智能的结晶。物理学，在我看来，是研究事物宏观及微观变化规律的，尤其是运动的变化规律。 我对生存的环境有着诸多的不解，心中一直有深深认识它的渴望。于是常常思考，日月为何会发光，风为什么看不见但却有那样强大的力量？对于这样的问题，单是靠个人的思想我想不明白，如中国古人荀子所言：“终日所思不如须臾之所学。”单是目前对物理学这么一丁点儿的学习认识就让我感受到物理学对我认知世界有多么重要。这一学科的知识是千百年来无数人努力探索的成果，而继承先人的智慧，对我来说，有着极其重要的意义。 今天，我们享用着科学研究所带来的前所未有的技术成果，然而，这一切都离不开物理学的研究和发展。近400年，尤其是近100多年，人类社会的进步超过了过去的几千年。而这段时期，也正是物理学飞速发展的时期。今天的物理学正以它特有的魅力，影响和推动着其它学科乃至社会的飞速发展，并日益展现出其强大的基础科学功能。 物理学是自然科学的基础，它是在人们认识自然和改造自然的过程中发展和壮大起来的。自然科学与生产实践相结合变成直接的社会生产力，社会生产力的发展又推动自然科学向更深层次发展。从更深层次上分析，物理学的发展和完善不仅推动了整个自然科学的发展
和完善，同时也推动了社会的进步。物理学中的科学实验方法是检验自然科学真理性的标准。物理学的发展促进了辩证唯物主义的完善和发展，它的每一次大的飞跃都为自然科学的发展创建了一新的平台。在这个新的平台之上，社会对新的技术的需求增大。正如恩格斯所总结的:“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。” 物理学描绘了物质世界的一幅完整的图象，它揭示出各种运动形态的相互联系与相互转化，充分体现了世界的物质性与物质世界的统一性。物理学史告诉我们，新的物理概念和物理观念的确立是人类认识史上的一个飞跃，只有冲破旧的传统观念的束缚才能得以问世。正确的科学观与世界观的确立，对科学的发展具有重要的作用。物理学是理论和实验紧密结合的科学。物理学中很多重大的发现，重要原理的提出和发展都体现了实验与理论的辩证关系：实验是理论的基础，理论的正确与否要接受实验的检验，而理论对实验又有重要的指导作用，二者的结合推动物理学向前发展。通过学习物理学，能够使我形成正确的世界观。 一个科学理论的形成过程离不开科学思想的指导和科学方法的 应用。正确的科学思维和科学方法是在人的认识途径上实现从现象到本质，从偶然性到必然性，从未知到已知的桥梁。这样的科学方法能够使我在学习过程中打开学科大门的钥匙，在工作中便有了科技创新的锐利武器。 生活离不开物质,离不开运动,离不开生命,离不开思考。人是有生命的,有思想的,有智慧的。一个纯粹的物质世界却能诞生出我们具
高中物理中及对称性模型
对称性模型 由于物质世界存在某些对称性，使得物理学理论也具有相应的对称性，从而使对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中，应用这种对称性它不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些规律，而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题，这种思维方法在物理学中为对称法，利用对称法分析解决物理问题，可以避免复杂的数学演算和推导，直接抓住问题的实质，出奇制胜，快捷简便地解决问题。 对称法作为一种具体的解题方法，虽然高考命题没有单独正面考查，但是在每年的高考命题中都有所渗透和体现。从侧面体现考生的直观思维能力和客观的猜想推理能力。所以作为一种重要的物理思想和方法，相信在今后的高考命题中必将有所体现。 在高中物理模型中，有很多运动模型有对称性，如（类）竖直上抛运动的对称性，简谐运动中的对称性，电路中的对称性，带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动中几何关系的对称性. 简谐运动的对称性是指振子经过关于平衡位置对称的两位置时，振子的位移、回复力、加速度、动能、势能、速度、动量等均是等大的（位移、回复力、加速度的方向相反，速度动量的方向不确定）。运动时间也具有对称性，即在平衡位置对称两段位移间运动的时间相等。(从某点到达最大位置和从最大位置再回到这一点所需要的时间相等、从某点向平衡位置运动的时间和它从平衡位置运动到这一点的对称点所用的时间相等). 现将对称模型分为空间对称模型和时间对称模型 1、空间对称模型 例1：如图1所示：在离地高度是h，离竖直光滑的墙是 s处，有一个弹性小 1 球以初速度 v正对着墙水平抛出，与墙发生弹性碰撞后落到地面上，求小球落地 点与墙的距离。 【解析】：小球与墙的碰撞是弹性碰撞，碰撞前后 的动量对于墙面的的法线是对称的。如墙的另一面同一高 度有一个弹性小球以相同的速度与墙碰撞，由于对称性， 它的轨迹与小球的实际轨迹是对称的。因此碰前的轨迹与碰
当代物理学对物质微观世界基本粒子的认识
当代物理学对物质微观世界基本粒子的认识简介 2010-07-16 05:38:04| 分类：默认分类|字号大中小订阅当代物理学对物质微观世界基本粒子的认识简介 一、物理概念： 基本粒子即在不改变物质属性的前提下的最小体积物质。它是组成各种各样物体的基础。并不会因为小而断定它不是某种物质。 简单介绍： 名称：基本粒子英语名称：elementary particle 基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位。但在夸克理论提出后，人们认识到基本粒子也有复杂的结构，故现在一般不提“基本粒子”这一说法。根据作用力的不同，粒子分为：
1、强子 2、轻子 3、传播子 三大类 强子就是是所有参与强力作用的粒子的总称。它们由夸克组成，已发现的夸克有六种它们是： 1 . 顶夸克 2 . 上夸克 3 . 下夸克 4 . 奇异夸克 5 . 粲夸克 6 . 底夸克 其中理论预言顶夸克的存在，2007年1月30日发现于美国费米实验室。现有粒子中绝大部分是
1 . 强子 2 . 质子 3 . 中子 4 . π介子 等都属于强子。(另外还发现反物质,有著名的反夸克,现已被发现且正在研究其利用方法,由此我们推测，甚至可能存在反地球,反宇宙) 轻子就是只参与弱力、电磁力和引力作用，而不参与强相互作用的粒子的总称。轻子共有六种，包括: 1 . 电子 2 . 电子中微子 3 .
μ子 4 . μ子中微子 5 . τ子 6 . τ子中微子 电子、μ子和τ子是带电的，所有的中微子都不带电，且所有的中微子都存在反粒子；τ子是1975年发现的重要粒子，不参与强作用，属于轻子，但是它的质量很重，是电子的3600倍，质子的1.8倍，因此又叫重轻子。 传播子也属于基本粒子。传递强作用的胶子共有8种，1979年在三喷注现象中被间接发现，它们可以组成胶子球，由于色禁闭现象，至今无法直接观测到。光子传递电磁相互作用，而传递弱作用的W+，W-和Z0，胶子则传递强相互作用。重矢量玻色子是1983年发现的，非常重，是质子的80一90倍。
物理学中的对称性
目录 摘要 (1) Abstract (1) 1 引言 (1) 2 对称性 (1) 2.1镜像对称 (2) 2.2 转动对称 (2) 2.3平移对称 (2) 2.4置换对称性 (2) 3 物理定律的对称性 (3) 3.1物理定律的空间平移对称性 (3) 3.2物理定律的转动对称性 (3) 3.3物理定律对时间的平移对称性 (3) 3.4物理定律对于匀速直线运动的对称性 (3) 4 对称性与物理定律的关系 (3) 5 对称性在物理学中的应用 (4) 6结论 (5) 参考文献 (5)
物理学中的对称性 摘要：从自然界中的对称性开始，讲解了物理学中转动对对称性开始称，平移对称，置换对称；还讲解了物理定律中的空间平移对称性，转动对称性，时间平移对称性，匀速直线运动的对称性；进而说明了物理定律与对称性的关系和对称性在物理学中的应用，以及对称性导致物理问题发生和解决。 关键词：对称性；物理定律；守恒 Discuss the Symmetry Secondary Physics Abstract:From the nature of the symmetry of the begining, explain the physics rotation on symmetry started to call, translational symmetry, permutation symmetry; also explained the laws of physics in the spatial translational symmetry, rotational symmetry, time translation symmetry, the symmetry uniform motion in a straight line; then describes the physical laws and symmetry and symmetry in the application of Physics, as well as symmetry leads to physical problems and solutions. Key words:symmetrical; the laws of physicsl; conservation 1引言 对称性是自然界最普遍、最重要的特性[1]。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物和工程技术。 2对称性 什么是对称性？对称性首先来源于生活，对称式自然界中十分普片的现象，从总星系到星系团，从银河系到太阳系，地球，从原生物到各种动植物，都具有不同程度
物理学的感悟
学习物理学之感悟 在从初中开始接触物理学的这十年间，随着年龄增长，知识的不断累积，对它的认识也不断的提高。从对物理学是何种概念并无一个系统清晰的认识，到现在，对阿特.霍布森所著的《物理学的概念与文化素养》的学习，我明白了自己之前学习的误区在哪里了。 物理学是什么？物理学就是研究自然界最基本、最普遍原理的科学分支。哥白尼的日心学说向我们揭示了地球并非宇宙的中心；道尔顿的原子论，一切物质都是由原子构成的；牛顿力学机械观，宇宙是一座机械大钟，开创了经典物理学新的纪元；热力学熵增加原理深化了我们对物质世界的看法，能量按特定的方向驱动着宇宙机器；相对论思想改变了人们习以为常的时空观和物质观，向我们展示了“事实是相对的而物理定律是绝对的”；量子力学思想使宇宙图像又一次发生了更深刻的变化……当然，还远远不止这些。物理学的科学辩证法及方法论规范着人们的思维方式，深刻影响着人类的文化观念。物理学的美在于它的实验美和逻辑美。 物理原理让世界更加科学，那么发现这些原理的物理学家们又给我们带来什么启示呢？科学家们在那样恶劣的环境，如何做出这么惊人的成果？爱因斯坦说过：“提出一个问题，比解决一个问题更关键。”所以说，在学习研究中，我们要学会去发现问题。爱迪生说：“我平生从来没有做出过一次偶然的发明。我的一切发明都是经过深思熟虑和严格试验的结果。”有时，名师的一句话可能对一个人的成长产生至关重要的影响。从这一点上来说，物理学家们给予我们的启示并不亚于任何一个领域的哲学家。他们以自身的经历体会给我们建议，甚至可能成为我们自己人生的指向标。还有他们对科学的热爱，几乎都达到了狂热的程度，这对于生活在浮躁现代的我们更是一种启示：做事不能太急功近利，
物理知识结构的对称美
物理知识结构的对称美 句容市后白中学陈国军212400 【摘要】：正确发现知识体系间的联系，不但有助于理解掌握知识，也有利于加深对知识本身的认识。哲学的辩证统一教会我们物体现象之间都是联系的。指导我们认识事物及规律的本质。 【关键词】：对称性、最小作用原理、诺特定理 高中物理的各个板块中都会不同程度的出现应用对称性。正确的观察、理解有利于发现深层次的对称。正确的使用对称规律会使问题得以简化，使得某些颇难解的问题迎刃而解。法拉第跟据电和磁的对称，成功的得到了法拉第电磁感应定律，德布罗意跟据逆向对称思想得到了物质波假说，而且还获得诺贝尔物理学奖。 一、形体上的对称性 形体上的对称是最直接的对称，常常使得我们可以不必精确地去求解就可以获得一些结论。例如：上抛一个自由运动的小球，小球的上升和下降是对称的，其运动特征也高度对称，位置、速度大小、能量的对称，不用解就知道是对称的。再如一个无阻力的摆球摆动起来，左右是对称的，向左边摆动的高度与右边摆边的高度一定是相等的，从中间平衡位置向左摆到最高点的时间一定等于从中间平衡位置向右摆到最高点的时间，平衡位置两边等当位置处摆球的速度和加速度的大小必定是相等的，等等。再例如一张无限大平面方格子的导体网络，方格子每一边的电阻是r，在这张方格子网络的中间相邻格点连出两条导线，问这两条导线之间的等效电阻是多少？这个问题涉及到
无穷多个回路和无穷多个节点，要用直流电路中普遍的基尔霍夫方程组将得到无穷多个方程，难以求解。然而这一无穷的方格子网络具有形体上的对称性，利用对称性分析，求解变得相当简单。在高中阶段只能利用对称性，设想用一根导线连接到一个格点，通以电I，电流从网络的边缘流出，由于从该格点向四边流过的电流具有对称性，因此流过与该可知点连接的每一边的电流必定是I/4。再设想电流I从网络的边缘流入，再从网络中心的一个格点上连接的一条导线从上流出，根据同样的对称性分析，流过与该格点连接的每一边的电流也必定是I/4。我们要求解的情形正是这两种情形的叠加，电流I从连接到一个格点的导线流入，从连到相邻格点的导线流出，而在网络边缘，两种情形流出和流入的电流相互抵消。结果在连接导线的两相邻格点之间的那条边上通过的电流是上述两种情形的叠加，即为I/2，这条边的电阻是r，这意味剩下的电流I/2通过其它边，它相应的电阻应是r，换句话说，从相邻格点来看，这一无穷方格子网络的等效电阻是两个阻值为r 的并联，其等效电阻为r/2。由此可以看出，对称性分析在物理学中非常有用，一旦明确了具有对称性，问题常常变得简单可解。 二、物理量及物理规律的对称性 以上谈到对称性的时候，提到的“事物”不一定限指一个具体物件的形体，物理学家更注意到物理规律的对称性。直线运动中的位移、速度、动量、加速度，和曲线运动的角位移、角速度、角动量、角加速度对称，还有力和力矩对称。直线的规律速度时间规律、速度位移
浅谈物理学之感悟
物理期中小结 通过物理一词的来源，物理学的定义及发展史简述了我对物理学的认识；进而阐述了我对物理学的心得体会，物理就在我们身边以及物理的博大思想，衍生出的启示感想；最后表达了我对物理的几点看法与建议。希望通过撰写对物理学感悟论文的过程，让我对物理学由更进一步的了解与体会，受益终身。 开始正式接触到物理这门课程是在初中的时候。那时对物理是何概念并无一个系统清晰的认识，只是单纯地跟着老师的思路读课本做习题。升到高中，我念的是职高所以就没有在学习下去。因而，在这学期，看到课程安排上明晃晃的“大学物理”四字时，心中哀号一片。经过半个学期的学期，在这里，我将浅谈一下本学期以来对物理的认识，体会以及对本门课程的几点建议。 1、物理”一词的最先出自希腊文φυσικ，原意是指自然。古时欧洲人称呼物理学作“自然哲学”。从最广泛的意义上来说即是研究大自然现象及规律的学问。 2、汉语、日语中“物理”一词起自于明末清初科学家方以智的百科全书式着作《物理小识》。 物理学的定义： 1、古老的定义——物理学最先称为自然哲学，是一门既古老又现代涉猎广泛的自然科学。 2、寻常的定义——物理学是研究物质基本结构，基本相互作用及基本运动规律的科学学科。 3、抽象的定义——物理学是研究能量及时空基本性质的科学。 4、玄奥的定义——物理学家所研究的就是物理学。 综上可见，物理学的研究性质随着物理学自身的发展而深化着，物理学是发展着的动态的概念。其实，整个科学也是发展着的。 物理学的发展史： 1、古代时期（1600年以前） 这是物理学的萌芽时期。大体上是在文艺复兴时期，即我国明末以前，这个时期我国和希腊成为了东西方两个科学技术发展中心。当时物理学还没有从哲学中
(整理)对称性原理在物理学中的重要性.
6、对称性原理在物理学中的重要性 《自然杂志》１９卷４期的‘探索物理学难题的科学意义'的９７个悬而未决的难题：２３．自然界是否存在七种对称性晶体？７７．ＣＰ不守恒难题只能在中性Ｋ介子衰变中见到吗？７８．引起ＣＰ对称性破坏的力是什么？８７．是否存在中性，稳性，质量至少大于４０ＧｅＶ的超对称粒子？美籍华人著名的物理学家、诺贝尔奖金获得者李政道把“一些物理现象理论上对称，但实验结果不对称”、“暗物质问题、暗能量问题”、"类星体的发能远远超过核能，每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍"、“夸克禁闭”称为是21世纪科技界所面临的四大难题。这些问题都于对称性原理存在着密切的联系。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物（DNA的构型对称性等）和工程技术。 对称美在于：在杂乱中形成规律，在无序中引入秩序。物理学的第三个特点是它的和谐性和统一性。自然界本身就是和谐统一的，自然美反映到物理学理论中，就显示出统一与和谐的物理学美的规范。物理学规律的统一、有序与神秘的和谐、自恰常常使一些物理
学家感到狂喜和惊奇。而物理学家们创造出来的系统的思想所表现的统一与和谐之美又使更多的人感到愉快。我们可在门捷列夫的元素周期表中感到这一体系结构的“诗意”。在牛顿对天地间运动规律的统一之中；在焦耳迈尔对热功的统一之中；在法拉第、麦克斯韦对电与磁的统一之中；在E=MC2所表示的质能统一之中；在广义相对论的引力、空间、物质的统一之中；我们都会感到一种和谐的满足。守恒与对称和统一、和谐的观念紧密相连。守恒和对称会给人一种圆满、完整、均匀的美感。从阿基米德的杠杆原理到开普勒第二定律表现的角动量守恒，以及动量守恒、能量守恒等，都符合守恒的审美标准。在数学中，方程与图形的对称处处可见，这也是数学美的重要标志。中心对称、轴对称、镜像对称等，都是诗人愉悦的形式。笛卡尔建立的解析几何学是在数学方程与几何图形之间建立的一种对称。爱因斯坦于1905年提出了具有革命性意义的狭义相对论，从其新思想的来源看，不仅是逻辑的，而且具有美学的性质，是一种对称美的追求。电磁场的基本方程――麦克斯韦方程组就具有一定程度的优美的数学对称性。它确定了电荷、电流、电场、磁场的普遍规律与联系，用完美而对称的数学形式奠定了经典电动力学的基础。对称性原理简单说就是从不同角度看某个事物都是一样的。在所有这样的对称中，最简单的是左右对称。例如：从镜子里看左右颠倒了的脸，它都是一样的。有些事物比人脸有着更大的对称性。立方体从六个相互垂直的不同方向看，或者颠倒它的左右来看，都是一样的。球从任何方向来看都是相同的。这样的对称性千百年来愉悦和激发着艺术家和科学家。但对
模型组合讲解——对称性模型
模型组合讲解一一对称性模型 马秀红王世华 ［模型概述］ 对称法作为一种具体的解题方法，虽然高考命题没有单独正面考查，但是在每年的高考 命题中都有所渗透和体现。从侧面体现考生的直观思维能力和客观的猜想推理能力。所以作 为一种重要的物理思想和方法，相信在今后的高考命题中必将有所体现。 ［模型讲解］ 1.简谐运动中的对称性 例1.劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂一个质量为m的小球，小球静止时距地面的高 度为h,用力向下拉球使球与地面接触，然后从静止释放小球（弹簧始终在弹性限度以内）则： A.运动过程中距地面的最大高度为2h B.球上升过程中势能不断变小 C.球距地面高度为h时，速度最大 D.球在运动中的最大加速度是kh/m 解析：因为球在竖直平面内做简谐运动，球从地面上由静止释放时，先做变加速运动， 当离地面距离为h时合力为零，速度最大，然后向上做变减速运动，到达最高点时速度为零，最低点速度为零时距平衡位置为h,利用离平衡位置速度相同的两点位移具有对称性，最高 点速度为零时距平衡位置也为h,所以球在运动过程中距地面的最大高度为2h,由于球的振 k k 幅为h,由a x可得，球在运动过程中的最大加速度为 a h，球在上升过程中动 m m 能先增大后减小，由整个系统机械能守恒可知，系统的势能先减小后增大。所以正确选项为 ACD。 2.静电场中的对称性 例2. （2005上海高考）如图1所示，带电量为+ q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d, 点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中b点处产生的电场强度为零，根据对称 性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为多少，方向如何？（静电力恒量为k）。 解析：在电场中a点:图1
关于物理学核心素养
物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，也是学生科学素养的关键成分。 物理核心素养主要包括：物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。物理核心素养的四个方面是相互联系、共同发展的。 一、注重全体学生的发展，改变学科本位的观念。 由“精英教育”改变为“大众教育”。义务教育阶段的物理教学目的是培养全体学生的科学素养，所以该阶段基础物理课程应该满足所有学生发展的需要，提升我国公民的科学素质。同时，课程的设置应主要以学生的发展为主，而非学科体系自身的完备。 在教学中，教师要观注全体学生，而不能只盯着几位尖子生。无论上课提问、辅导，还是课外活动等教师都要关心弱势学生。耐心地帮助他们提高学习，发展能力。同时，要优选教学内容，使教学内容能促进学生的能力提高，为他们的终身发展打下良好基础，而不要顾及学科的自身体系是否完备。 二、从生活走向物理，从物理走向社会。 课程设置应贴近学生的生活，让学生从身边熟悉的生活现象中去探究并认识物理规律，同时应将学生认识到的物理知识及科学研究方法与社会实践及其应用结合起来，让学生体会到物理在生活与生产中的实际应用。这不仅可以增强学生学习物理的兴趣，还可以培养学生良好的思维习惯和科学探究的能力。 在物理教学中，不仅要学生学到一定的物理基础知识，更要学生明白生活中的哪些现象可用什么物理知识来解释；同时会用物理知识指导生活、为社会生活服务。 三、注重科学探究，提倡学习方式多样化。 物理学习的主要目的不仅是学习物理知识，更重要的是让学生通过学习物理知识，学会学习，学会探究，形成正确的价值观。 在教学中，教师要注重科学探究的教学。要引导学生在探究中学习物理的研究方法，掌握一定的实验技巧和用数学处理物理问题的能力。同时养成正确的科学观和价值观。 科学探究不是唯一的课堂教学方式，教师可根据具体内容灵活地选用不同的教学方式。 四、注意学科渗透，关心科技发展。 随着认识的深入，人类把关于周围世界的知识分成不同的学科。这种人为的划分具有更方便地描述事物不同类别性质的优点，但也丧失了对于自然界的整体把握。然而，近代科学的进一步发展，特别是本世纪以来的科学进步，逐步揭示了物质的不同存在形式和运动形式之间存在着的内在本质联系，发现了原来被分割开的各门学科之间的联系和共性，以及各门学科共有的最基本、最本质的概念。在这种综合中，自然界的本质进一步得以显示。因此，为了培养符合时代发展需要的理想人才，为了使学生全面发展，要让学生整体地了解科学的发展及其与社会科学的相互渗透等。 科学技术的发展为人类带来了福音，但也带来了一些负面影响。 让学生认识科学技术整体的社会功能及必要的社会控制策略。 在教学中，教师能以先进的教学理念进行教学，将是事半功倍的。这不仅让学生学到了科学知识，也学到了科学研究的方法，增强了科学能力，养成了正确的科学情感，态度和价值观。同时也能正确认识科学、技术与社会的关系，这将大大地提高学生的科学素养。
最新对称性原理在物理学中的重要性
对称性原理在物理学中的重要性
6、对称性原理在物理学中的重要性 《自然杂志》１９卷４期的‘探索物理学难题的科学意义' 的９７个悬而未决的难题：２３．自然界是否存在七种对称性晶体？７７．ＣＰ不守恒难题只能在中性Ｋ介子衰变中见到吗？７８．引起ＣＰ对称性破坏的力是什么？８７．是否存在中性，稳性，质量至少大于４０ＧｅＶ的超对称粒子？美籍华人著名的物理学家、诺贝尔奖金获得者李政道把“一些物理现象理论上对称，但实验结果不对称”、“暗物质问题、暗能量问题”、"类星体的发能远远超过核能，每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍"、“夸克禁闭”称为是21世纪科技界所面临的四大难题。这些问题都于对称性原理存在着密切的联系。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物（DNA的构型对称性等）和工程技术。 对称美在于：在杂乱中形成规律，在无序中引入秩序。物理学的第三个特点是它的和谐性和统一性。自然界本身就是和谐统一的，自然美反映到物理学理论中，就显示出统一与和谐的物理学美的规范。物理学规律的统一、有序与神秘的和谐、自恰常常使一些物理学家感到狂喜和惊奇。而物理学家们创造出来的系统的思想
所表现的统一与和谐之美又使更多的人感到愉快。我们可在门捷列夫的元素周期表中感到这一体系结构的“诗意”。在牛顿对天地间运动规律的统一之中；在焦耳迈尔对热功的统一之中；在法拉第、麦克斯韦对电与磁的统一之中；在E=MC2所表示的质能统一之中；在广义相对论的引力、空间、物质的统一之中；我们都会感到一种和谐的满足。守恒与对称和统一、和谐的观念紧密相连。守恒和对称会给人一种圆满、完整、均匀的美感。从阿基米德的杠杆原理到开普勒第二定律表现的角动量守恒，以及动量守恒、能量守恒等，都符合守恒的审美标准。在数学中，方程与图形的对称处处可见，这也是数学美的重要标志。中心对称、轴对称、镜像对称等，都是诗人愉悦的形式。笛卡尔建立的解析几何学是在数学方程与几何图形之间建立的一种对称。爱因斯坦于1905年提出了具有革命性意义的狭义相对论，从其新思想的来源看，不仅是逻辑的，而且具有美学的性质，是一种对称美的追求。电磁场的基本方程――麦克斯韦方程组就具有一定程度的优美的数学对称性。它确定了电荷、电流、电场、磁场的普遍规律与联系，用完美而对称的数学形式奠定了经典电动力学的基础。对称性原理简单说就是从不同角度看某个事物都是一样的。在所有这样的对称中，最简单的是左右对称。例如：从镜子里看左右颠倒了的脸，它都是一样的。有些事物比人脸有着更大的对称性。立方体从六个相互垂直的不同方向看，或者颠倒它的左右来看，都是一样的。球从任何方向来看都是相同的。这样的对称性千百年来愉悦和激发着艺术家和科学家。但对称性在物理学
对物理学的认识
对物理学的认识 物理学的主要研究对象就是力、光、电等。物理学可以分为力学、光学、热学、量子力学、核物理学等。物理学所研究的内容与人类的生活息息相关。在人类社会的发展历程中,物理学起着非常重要的作用。物理学的发展推动了社会的进步,可以说:物理学不就是一切,但就是一切都离不开物理学。物理学的终极目标就就是来量化解释世界。(法国皮埃尔·迪昂在她的《物理理论的目的与结构》中提出的观点) 牛顿建立了经典力学以后带来了第一次工业革命,因此人类进入了近代化。而蒸汽机的发明与应用就是第一次工业革命的标志,可以瞧出物理学的作用就是巨大的。随着物理学的发展,电学得到了应用,带来了第二次工业革命,电学的应用拉近了人们之间的距离,电力、汽车工业蓬勃发展。在第二次世界大战的刺激下,原子能技术、计算机技术与航天技术发展迅速,并成为第三次技术革命兴起的标志.随着 量子力学相对论等理论的建立,在20世纪,以核能、电子计算机等的应用为标志,人类社会开始进入现代化。20世纪前半期科学技术的重大突破又引起社会经济、产业结构、生活方式等方面的重大变化,并为战后第三次技术革命的深入发展奠定了基础。 从原始社会到现代社会,物理学始终不停地演进。过去大家相信太阳绕着地球转,十六世纪时哥白尼提出地球绕着太阳转,十七世纪 时布鲁诺发扬此学说,便被罗马教廷处死了。这可以说就是物理学上的一次革命。后来牛顿继承地动说,发展出她的运动定律。大家本以为此定律无懈可击。可就是到了二十世纪,又被爱因斯坦的相对论将
它涵盖过去。由此可知,一切理论都就是人为创造来解释自然的现象,充满了各种可能性。但就是必须要能够解释已经发生的事实,并且要能够预测未发生的事件,才算就是一个经得起考验的理论。科学便就是在不断的探索中,寻找最圆满的答案。过去的物理学偏重于对观察物的研究,把观察者忽略。但自从“测不准原理”提出后,观察者对被观察物的影响便受到重视,未来对于“人”与“物”关系的研究将引起另一场科学的革命。 物理学就是实验的科学,就是透过种种的仪器来研究宇宙万象。物理学上的实验结果具备一致性,但就是在解释上就是可以提出各式理论模型的。然而各种理论模型就是由物理学家建立起来的,也就就是依靠人的心智创造出来的,也因此受限于人的心智。 物理学就是古老而前沿的学科。在天体物理学当中有两个非常重要的概念,一个就是新星,一个就是超新星,新星的亮度大概就是太阳 亮度的几万倍,超新星的亮度就是太阳亮度的百万万倍。这两个都就是在中国发现的。对宇宙的探索,未知多于已知,我们已知的物质大约只占5%,还有95%就是暗物质与暗能量。从引力场我们知道暗物质的存在,从宇宙膨胀的加速度我们判断有暗能量、李政道认为,之所以有暗能量就是因为天外有天,我们的宇宙之外可能还有宇宙！暗物质暗能量的研究就是物理学研究最大的挑战。 物理学就是理论与实验紧密联系的科学,就是一门应用学科。物理学就是严密严谨的科学。物理学追求真理、造福人类、引领未来、支撑发展。物理学就是认识世界的先锋,物理学引领世界！
对称性原理在物理学中的表现形式
对称性原理在物理学中的表现形式 在近代科学的开端，哥白尼对日心说的数学结构做了美学说明和论证，他从中看到令人惊异的“对称性”与“和谐联系”——这可以说是科学美学的宣言书.开普勒醉心于宇宙的和谐，他在第谷的庞杂数据中清理出具有美感的行星运动三定律，并由衷地感到难以置信的狂喜和美的愉悦.伽利略对落体定律的揭示，在纷繁的事实多样性中求得统一的定律.牛顿的严整而简单的力学体系把天地间的万物运动统摄在一起，他推崇和倡导节约原理，并认为上帝最感兴趣的事情是欣赏宇宙的美与和谐.这一切，谱写了近代科学的美的协奏曲.以相对论和量子力学为代表的现代科学，更是把科学审美发挥到了极致.撇开这些理论的抽象的理性美和雅致的结构美不谈，令人叫绝的是，数学实在和物理实在之间的（神秘的）一致是由群的关系保证的，科学理论中审美要素的存在是由群的真正本性决定的——对称性或不变性（协变性，invariance）之美跃然纸上！ (1)经典物理学中的对称性原理 在原始的意义上，对称是指组成某一事物或对象的两个部分的对等性.物理是研究客观世界的最基本规律的一美科学，而它们在很多方面存在着对等性，例如：正电荷和负电荷、电荷的负极与正极、光速的可逆性、空间与时间、正功与负功、质子与中子、电子与正电子等均具有对称性.万有引力公式F=GMm/r2与静电力公式F=KQ1Q2/r2，弹性势能公式E=0.5kx2与动能公式E=0.5mv2，凸透镜成象公式1/u+1/v=1/f与并联电阻公式1/R1+1/R2=1/R、弹簧串联公式1/k1+1/k2=1/k，欧姆定律公式I=U/R与压强公式P=F/S、密度公式ρ=m/V 、电场强度E=F/Q、电压U=W/Q与电容C=Q/U，安培力F=BIL与电功W=Uit，重量G=ρgV与热量Q=cm Δt等均具有相似性根据这些相似性.开普勒用行星轨道的椭圆对称性代替了古希腊人所坚持的圆形对称性, 开普勒第一定律：每个行星都沿椭圆轨道运行，太阳就在这些椭圆的一个焦点上. 物理学中有一些规律属于基本定律，它们具有支配全局的性质，掌握它们显然是极端重要的.例如力学中的牛顿定律是质点、质点组机械运动（非相对论）的基本定律，电磁学的麦克斯韦方程组是电磁场分布、变化的基本定律，物理学中还有另外一种基本定律的表述形式，这就是最小作用原理（变分原理），它可表述为系统的各种相邻的经历中，真实经历使作用量取极值.可以看出最小作用原理的表述形式与牛顿定律、麦克斯韦方程组的表述形式极不相同.牛顿定律告诉我们，质点此时此刻的加速度由它此时此刻所受的力和它的质量的比值决定；麦克斯韦方程组告诉我们，此时此刻的电场分布由此时此刻的电荷分布以及此时此刻的磁场的变化决定，此时此刻的磁场分布由此时此刻的电流分布以及此时此刻的电场
对量子力学的认识
对量子力学的认识 量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。经典力学奠定了现代物理学的基础，但对于高速运动的物体和微观条件下的物体，牛顿定律不再适用，相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。 很多基本特征，如不确定性、量子涨落、波粒二象性等，其基本原理包括量子态的概念，运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。量子力学的关键现象有黑体辐射、光电效应、原子结构和物质衍射，前人正是在在这些现象的基础上建立了量子力学。爱因斯坦、海森堡、玻尔、薛定谔、狄拉克等人对其理论发展做出了重要贡献。 黑体是一个理想化了的物体，它可以吸收所有照射到它上面的辐射，并将这些辐射转化为热辐射，这个热辐射的光谱特征仅与该黑体的温度有关。但从经典物理学出发得出的有关二者间关系的公式（维恩公式和瑞利公式）与实验数据不符（被称作“紫外灾变”）。1900年10月，马克斯·普朗克通过插值维恩公式和瑞利公式，得出了一个于实验数据完全吻合的黑体辐射的普朗克公式。但是在诠释这个公式时，通过将物体中的原子看作微小的量子谐振子，他不得不假设这些原子谐振子的能量，不是连续的，而是离散的。1900年，普朗克在描述他的辐射能量子化的时候非常地小心，他仅假设被吸收和放射的辐射能是量子化的。今天这个新的自然常数被称为普朗克常数来纪念普朗克的贡献。 1905年，阿尔伯特·爱因斯坦通过扩展普朗克的量子理论，提出不仅仅物质与电磁辐射之间的相互作用是量子化的，而且量子化是一个基本物理特性的理论。通过这个新理论，他得以解释光电效应。海因里希·鲁道夫·赫兹和菲利普·莱纳德等人的实验，发现通过光照，可以从金属中打出电子来。同时他们可以测量这些电子的动能。不论入射光的强度，只有当光的频率，超过一个临限值后，才会有电子被射出。此后被打出的电子的动能，随光的频率线性升高，而光的强度仅决定射出的电子的数量。爱因斯坦提出了光的量子理论，来解释这个现象。光的量子的能量在光电效应中被用来将金属中的电子射出和加速电子。假如光的频率太小的话，那么它无法使得电子越过逸出功，不论光强有多大。照射时间有多长，都不会发生光电效应,而入射光的频率高于极限频率时,即使光不够强,当它射到金属表面时也会观察到光电子发射。 20世纪初卢瑟福模型是当时被认为正确的原子模型。这个模型假设带负电荷的电子，像行星围绕太阳运转一样，围绕带正电荷的原子核运转。在这个过程中库仑力与离心力必须平衡。但是这个模型有两个问题无法解决。首先，按照经典电磁学，这个模型不稳定。按照电磁学，电子不断地在它的运转过程中被加速，同时应该通过放射电磁波丧失其能量，这样它很快就会坠入原子核。其次原子的发射光谱，由一系列离散的发射线组成，比如氢原子的发射光谱由一个紫外线系列（来曼系）、一个可见光系列（巴耳麦系）和其它的红外线系列组成。按照经典理论原子的发射谱应该是连续的。1913年，尼尔斯·玻尔提出了以他名字命名的玻尔模型，这个模型为原子结构和光谱线，给出了一个理论原理。玻尔认为电子只能在一定能量的轨道上运转。假如一个电子，从一个能量比较高的轨道，跃到一个能量比较低的轨道上时，它发射的光的频率为通过吸收同样频率的光子，可以从低能的轨道，跃到高能的轨道上。玻尔模型可以解释氢原子，改善的玻尔模型，还可以解释只有一个电子的离子，即He+, Li2+, Be3+ 等。 1919年克林顿·戴维森等人，首次成功地使用电子进行了衍射试验，路易·德布罗意由此提出粒子拥有波性，其波长与其动量相关。简单起见这里不详细描写戴维森等人的试验，
对物理学的认识讲课稿
对物理学的认识 物理学的主要研究对象是力、光、电等。物理学可以分为力学、光学、热学、量子力学、核物理学等。物理学所研究的内容和人类的生活息息相关。在人类社会的发展历程中，物理学起着非常重要的作用。物理学的发展推动了社会的进步，可以说：物理学不是一切，但是一切都离不开物理学。物理学的终极目标就是来量化解释世界。（法国皮埃尔·迪昂在他的《物理理论的目的和结构》中提出的观点）牛顿建立了经典力学以后带来了第一次工业革命，因此人类进入了近代化。而蒸汽机的发明和应用是第一次工业革命的标志，可以看出物理学的作用是巨大的。随着物理学的发展，电学得到了应用，带来了第二次工业革命，电学的应用拉近了人们之间的距离，电力、汽车工业蓬勃发展。在第二次世界大战的刺激下，原子能技术、计算机技术和航天技术发展迅速，并成为第三次技术革命兴起的标志．随着量子力学相对论等理论的建立，在20世纪，以核能、电子计算机等的应用为标志，人类社会开始进入现代化。20世纪前半期科学技术的重大突破又引起社会经济、产业结构、生活方式等方面的重大变化，并为战后第三次技术革命的深入发展奠定了基础。 从原始社会到现代社会，物理学始终不停地演进。过去大家相信太阳绕着地球转，十六世纪时哥白尼提出地球绕着太阳转，十七世纪时布鲁诺发扬此学说，便被罗马教廷处死了。这可以说是物理学上的一次革命。后来牛顿继承地动说，发展出他的运动定律。大家本以为此定律无懈可击。可是到了二十世纪，又被爱因斯坦的相对论将它涵
盖过去。由此可知，一切理论都是人为创造来解释自然的现象，充满了各种可能性。但是必须要能够解释已经发生的事实，并且要能够预测未发生的事件，才算是一个经得起考验的理论。科学便是在不断的探索中，寻找最圆满的答案。过去的物理学偏重于对观察物的研究，把观察者忽略。但自从“测不准原理”提出后，观察者对被观察物的影响便受到重视，未来对于“人”与“物”关系的研究将引起另一场科学的革命。 物理学是实验的科学，是透过种种的仪器来研究宇宙万象。物理学上的实验结果具备一致性，但是在解释上是可以提出各式理论模型的。然而各种理论模型是由物理学家建立起来的，也就是依靠人的心智创造出来的，也因此受限于人的心智。 物理学是古老而前沿的学科。在天体物理学当中有两个非常重要的概念，一个是新星，一个是超新星，新星的亮度大概是太阳亮度的几万倍，超新星的亮度是太阳亮度的百万万倍。这两个都是在中国发现的。对宇宙的探索，未知多于已知，我们已知的物质大约只占5%，还有95%是暗物质和暗能量。从引力场我们知道暗物质的存在,从宇宙膨胀的加速度我们判断有暗能量.李政道认为，之所以有暗能量是因为天外有天，我们的宇宙之外可能还有宇宙！暗物质暗能量的研究是物理学研究最大的挑战。 物理学是理论和实验紧密联系的科学，是一门应用学科。物理学是严密严谨的科学。物理学追求真理、造福人类、引领未来、支撑发展。物理学是认识世界的先锋，物理学引领世界！