第一讲 物理学的概念范畴
物理学入门介绍物理学的基本原理和公式
物理学入门介绍物理学的基本原理和公式物理学入门：介绍物理学的基本原理和公式物理学是一门研究自然界中物质、能量和宇宙运行规律的科学，涉及范围广泛，应用领域众多。
本文将从基本原理和公式两个方面，为您介绍物理学的入门知识。
一、基本原理1. 物理学的定义物理学是研究物质、能量与宇宙运行规律的科学。
它寻求解释自然现象，并通过实验和理论分析来探索自然的奥秘。
2. 物理学的基本概念（1）物质：构成宇宙的基本实体，包括固体、液体和气体等。
（2）能量：物质存在的基本形式，使物体产生运动、发光、发热等现象。
（3）力：物体之间相互作用的原因，可以改变物体的运动状态。
3. 物理学的研究方法（1）实验方法：通过设计实验并观察测量，获取数据来验证和探究物理规律。
（2）理论方法：基于实验观察和测量结果，建立数学模型和理论框架，解释和预测自然现象。
二、基本公式1. 运动学公式（1）位移公式：s = v * t，其中s为位移，v为速度，t为时间。
（2）速度公式：v = (s2 - s1) / t，其中v为速度，s2和s1分别为终点和起点的位置，t为时间。
（3）加速度公式：a = (v2 - v1) / t，其中a为加速度，v2和v1分别为终点和起点的速度，t为时间。
2. 力学公式（1）牛顿第一定律：物体将保持匀速直线运动或静止状态，除非有外力作用。
（2）牛顿第二定律：F = m * a，其中F为物体受到的合力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
（3）牛顿第三定律：任何对物体的力都有相等大小、相反方向的反作用力。
3. 能量公式（1）机械能守恒定律：E1 + U1 + K1 = E2 + U2 + K2，其中E为总机械能，U为势能，K为动能。
（2）功与能量转化定律：W = ΔE = F * s * cosθ，其中W为功，ΔE 为能量改变量，F为力，s为位移，θ为力和位移的夹角。
4. 电磁学公式（1）库仑定律：F = k * (q1 * q2) / r^2，其中F为电力，k为电磁力常数，q1和q2为电荷量，r为电荷间的距离。
物理物理学概
物理物理学概物理学概述物理学是自然科学的一个分支，主要研究物质、能量以及它们之间的相互作用和运动规律。
它广泛应用于各个领域，从基础科学到应用科学，都离不开物理学的知识。
本文将对物理学的概念、基本原理、研究领域和应用进行详细介绍。
一、物理学的定义和发展物理学是研究物质的性质、能量的转化以及宇宙的运动规律的科学。
它起源于古代希腊，通过理论和实验来揭示自然界的规律。
物理学的发展与人类文明的进步密切相关，从古代的力学到现代的量子物理学和相对论，物理学在解释自然现象和推动科技进步方面发挥了重要作用。
二、物理学的基本原理物理学有一些基本原理，是理解和解释物质和能量的基础。
其中包括：1. 相对论：相对论是描述高速物体运动的理论，由爱因斯坦提出。
它改变了牛顿力学的观念，揭示了时间、空间、质量与能量之间的关系。
2. 量子力学：量子力学是描述微观粒子行为的理论，由波尔、薛定谔等人建立。
它揭示了微观世界的奇特现象，如量子叠加态和不确定性原理。
3. 热力学：热力学是研究能量转化和传递的理论，它研究了热量、温度、压力等物理量的性质和互相之间的关系。
4. 电磁学：电磁学是研究电荷和电磁场相互作用的理论，包括静电学、电流学和电磁波学等。
5. 原子物理学：原子物理学是研究原子和原子核的性质和相互作用的领域。
它的发展对于解释材料的性质和核能的利用具有重要意义。
三、物理学的研究领域物理学涵盖了多个研究领域，主要包括以下几个方面：1. 粒子物理学：粒子物理学研究物质的微观结构，探索基本粒子的性质和相互作用。
2. 凝聚态物理学：凝聚态物理学研究材料的宏观性质，如固体、液体和气体的结构、性质和相变等。
3. 光学：光学研究光的传播、干涉、衍射、折射等现象，应用于光学器件和光通信等领域。
4. 天体物理学：天体物理学研究宇宙中的天体和宇宙的起源、演化等问题。
5. 数学物理学：数学物理学研究物理问题的数学方法和模型，以数学语言描述物理现象。
四、物理学的应用物理学在众多领域都有广泛的应用，包括：1. 工程技术：物理学在工程技术中的应用非常广泛，如电子技术、材料科学、能源开发等。
物理学的基本概念
物理学的基本概念物理学是研究自然界基本规律和物质运动规律的科学。
它是自然科学中最基础、最基本的学科之一。
本文将介绍物理学的基本概念，包括物质、力、能量和运动等方面。
一、物质物质是构成宇宙的基本要素。
根据化学元素的不同组合，物质可以分为不同种类。
物质具有重量、占据空间以及可观测的物理特性（如颜色、形状等）。
物质的微观粒子包括原子、分子以及更小的粒子，它们通过相互作用来构成物质的宏观特性。
二、力力是一个物体对另一个物体施加的作用。
根据牛顿定律，力能够改变物体的状态，如速度、方向和形状等。
力的大小通常用牛顿（N）作为单位衡量。
常见的力包括重力、摩擦力和弹力等。
力可以使物体加速、减速或改变运动方向。
三、能量能量是物体所具有的能够进行工作的能力。
根据物理学第一定律，能量是守恒的，不会被消失或创造。
根据能量形式的不同，能量可以分为多个类型，例如动能、势能、辐射能等。
能量的单位通常用焦耳（J）来表示。
四、运动运动是物体在时间内改变位置的过程。
运动可以分为匀速运动和加速运动两类。
匀速运动是指物体在相同时间内移动相同的距离，速度保持不变。
而加速运动是指物体在相同时间内移动的距离逐渐增加，速度不断变化。
物理学基本概念的应用物理学的基本概念在生活和科技的多个领域中有着广泛的应用。
1. 工程学：物理学的基本概念在工程学中起着重要的作用。
例如，力学在建筑和桥梁设计中用于计算结构的稳定性和强度。
热力学用于设计制冷系统和热能转换设备。
2. 医学：物理学在医学领域也有着广泛的应用。
医学成像技术如X射线、核磁共振和超声波等都是基于物理学原理的。
医生借助这些技术可以观察和诊断人体内部的异常情况。
3. 能源：物理学的基本概念对能源行业非常重要。
在可再生能源领域，理解能量转换和储存的物理原理可以帮助研究人员开发更高效和可持续的能源解决方案。
4. 电子技术：物理学的基本概念是电子技术的基础。
电路的设计和分析都依赖于对电流、电压和电阻等物理量的理解。
物理学的基本概念和原理
物理学的基本概念和原理物理学是一门研究自然界中物质和能量及其相互关系的科学学科。
它通过实验和理论研究，揭示了自然界的规律和现象，并且在技术和工程领域中有广泛的应用。
本文将介绍物理学的基本概念和原理。
1. 粒子和场的概念物理学认为物质由微观粒子构成，粒子是物质的基本单位。
粒子可以是原子、分子、离子等微观粒子，也可以是基本粒子，如电子、质子和中子等。
另外，物理学还研究了场的概念，场是一种能量或物质分布的表示，常见的场包括电磁场、引力场和核力场等。
2. 力和运动的基本原理力是物体之间相互作用的结果，它可以改变物体的运动状态。
牛顿三定律是力和运动的基本原理。
第一定律，也称为惯性定律，指出物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动。
第二定律，也称为运动定律，描述了力和物体加速度之间的关系，可以表示为F=ma，其中F表示力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
第三定律，也称为作用-反作用定律，指出对于每个作用力都存在一个大小相等、方向相反的反作用力。
3. 能量和能量守恒定律能量是物体或系统所具有的做功能力。
根据能量的形式不同，可以将其分为势能和动能。
势能是由物体的位置或状态决定的能量，常见的有重力势能和弹性势能等。
动能是由物体的运动状态决定的能量，可以表示为K=1/2mv^2，其中K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
能量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它指出在一个孤立系统中，能量总是保持不变的。
4. 电磁学和电磁辐射电磁学是研究电荷和电磁场相互作用的学科。
电荷是物质的一种基本性质，可以分为正电荷和负电荷。
电磁场是由电荷产生的场，它包含了电场和磁场。
电场是电荷周围空间的属性，它影响电荷间的相互作用。
磁场是运动电荷所产生的现象，它可以通过磁感应定律来描述。
电磁辐射是指电磁波在空间传播的现象，常见的电磁辐射包括可见光、无线电波和γ射线等。
5. 物态变化和热力学物态变化是物质由一种状态转变为另一种状态的过程。
第一讲--物理学的概念范畴
2024/7/17
13
⑸大学物理学概念体系的尝试2——“粒子与波”的角度
第三篇 振动与波
第9章 振动——机械振动与电磁振荡 第10章 波动——机械波与电磁波 第11章 光的波动性（干涉、衍射和偏振）
第四篇 物质的波粒二象性
第12章 光的二象性 第13章 物质波——量子力学基础 第14章 原子及原子核物理学
(r , t)
Ae i
(
pr
Et
)
●将该波函数对时间求导，得
t
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E (1)
●将波函数求空间x的偏导数，得
2 Apx2 e i ( pxx py y pz zEt ) px2
x2
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同理可得
2 y 2
p
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p
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三式相加得
2 x2
2 y 2
2 z 2
2
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2
(2)
超统一理论，超对称理论 实物粒子场与 相互作用场
两种量子场的统一 5
⑷实物与场的描述：量子场论关于场和实物粒子的特性
① 一切微观粒子(实物粒子和媒介粒子 )都对应其量子场(实物 粒子场和媒介粒子场)
② 实物粒子场(电子场……)—— 没有经典场概念与其对应量; ③ 相互作用场(电磁场、引力场……)——有经典场概念与其对
大学物理专题讲座
第一讲 物理学的基本概念范畴
2024/7/17
1
第一讲 物理学的基本概念范畴
一、物理学的概念范畴
物质存在的基本形态：实物与场（粒子与场）
1、总范畴
物质的根本属性：运动的绝对性、运动描述的相对性、
各种低级运动形式的特殊性
物理的定义和基本概念
物理的定义和基本概念物理学作为自然科学的一个重要分支，旨在探索自然界中各种物质和能量之间的相互作用规律。
它研究的对象包括物质的结构、性质、运动和变化等方面。
本文将介绍物理学的定义，并探讨一些基本概念。
一、物理学的定义物理学是自然科学中研究物质及其相互作用和运动的学科。
它以实验和数学为基础，通过观察、测量、分析和理论构建等方法，来揭示物质世界的规律。
物理学在解释和描述各种自然现象方面具有重要作用，例如力学、热学、光学、电磁学和量子力学等。
二、物理学的基本概念1. 物质物质是构成物理世界的基本实体。
它具有质量和占据空间的性质。
物质可以分为固体、液体和气体，它们在不同条件下呈现出不同的形态和性质。
2. 粒子粒子是物质的微观组成单位。
它可以是原子、分子或更小的基本粒子，如电子、质子和中子等。
粒子间通过相互作用力以及碰撞和交换能量来实现物质的运动和变化。
3. 运动运动指物质在空间中的位置或状态随时间的变化。
物体的运动可以是直线运动、曲线运动或周期性运动。
在物理学中，运动的描述通常涉及到位移、速度和加速度等概念。
4. 力力是产生或改变物体运动状态的原因。
它可以使物体加速或减速，改变物体的方向或形状。
力的大小和方向可以通过测量和计算得到，常用单位是牛顿。
5. 能量能量是物体进行工作或引起变化的物理量。
它存在于物体的运动、形状、温度和化学结构等方面。
根据能量的保存定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量的量是不变的。
6. 力学力学是物理学的一个分支，研究物体运动和力的作用规律。
它包括静力学、动力学和物体在流体中的运动等方面。
力学通过描述、解释和预测物体的运动状态，为工程、天文学和生物学等领域提供了基础。
7. 热学热学是物理学的另一个重要分支，研究物体热能和热传递的规律。
它包括热力学和热物性等方面。
热学揭示了物体温度、热量和热功的概念，并解释了温度变化、热能转化和热传导等现象。
8. 光学光学是物理学的分支之一，研究光的传播、反射、折射和干涉等现象。
高一上册物理第一章知识点
高一上册物理第一章知识点物理是一门研究自然界中各种物质的性质和相互关系的科学，是科学中的一支重要分支。
高中物理作为一门具有一定深度和广度的学科，为我们打开了一扇了解世界本质的窗户。
在高一上册的物理学习中，第一章主要介绍了物理学的基本概念和物理量、单位的运用。
一、物理学的基本概念物理学是研究物质及其运动、相互作用及其规律的一门自然科学。
物理学的核心理论是运动学、力学、热学、电学、光学和原子物理学。
物理学的研究对象包括宏观和微观两个方面。
宏观物理学研究大尺度的物体和运动，微观物理学则关注微观粒子的性质和运动规律。
二、物理量与单位物理量是用来描述物体或现象的特征的，如长度、质量、时间、速度等。
物理量的表达一般用字母表示，并且通常使用斜体。
单位是用来表达物理量大小的标准，物理量与单位的乘积称为物理量的数值。
国际单位制（SI）是国际通用的单位制，便于各国进行科学研究和交流。
常用的物理量包括长度（米，m）、质量（千克，kg）、时间（秒，s）、速度（米/秒，m/s）等。
三、物理量间的关系物理学中，有些物理量可以通过其他物理量进行计算或定义，它们之间存在着一定的关系，这些关系可以通过公式进行表示。
例如，位移是用来描述物体运动位置变化的，可以通过运动速度和时间来计算，公式为位移=速度 ×时间。
在求解物理问题时，我们可以根据已知物理量之间的关系，运用合适的公式进行计算，从而得到所求的未知物理量。
四、物理量的性质物理量的性质包括标量和矢量两种。
标量是指只有大小没有方向的物理量，如长度、质量、时间等。
标量之间可以进行简单的加减乘除运算。
矢量是指既有大小又有方向的物理量，如速度、加速度、力等。
矢量之间的加减运算需要考虑方向和大小。
五、典型物理量的定义和计算速度是描述物体在单位时间内所经过的位移，并具有方向。
速度的计算公式为速度=位移/时间。
加速度是物体单位时间内速度改变的大小，计算公式为加速度=（末速度-初速度）/时间。
初中物理入门第一课
初中物理入门第一课初中物理入门第一课：物理的概念与作用物理学是研究自然界中物质的性质、运动和相互作用的学科。
它是自然科学中最基础的学科之一，与我们日常生活息息相关。
通过学习物理学，我们可以深入理解和解释我们周围发生的现象，并能够应用物理原理解决实际问题。
本文将介绍物理学的概念和作用，帮助初学者入门。
首先，物理学是研究物质的学科。
物质是构成宇宙万物的基本要素，物理学研究物质的性质、结构和组成。
通过分析物质的组成和变化，我们可以了解到它们的特点和行为规律。
比如，我们可以通过学习物质的组成结构，了解到各种物质的性质有何不同，为后续的学习提供基础。
其次，物理学研究物质的运动。
物质的运动是物理学的核心内容之一。
运动可以是宏观的，比如地球的自转和公交车的运动；也可以是微观的，比如光的传播和原子的振动。
物理学通过研究物质的运动规律，揭示运动背后的原理和规律。
运动的规律是普适的，我们可以通过学习物理学的知识，解释并预测自然界中发生的各种运动现象。
再次，物理学研究物质的相互作用。
在自然界中，物质之间存在着相互的作用与影响。
物理学通过研究物质的相互作用规律，揭示出了万物之间的联系和相互作用方式。
比如，万有引力定律揭示了所有物体之间的引力相互作用。
了解这些相互作用是我们理解自然现象的关键。
通过学习物理学，我们可以了解如何利用相互作用实现人们的需求，比如航天器的发射和电磁设备的工作原理等。
物理学的作用不仅仅局限于学科本身，它在我们的日常生活和科技发展中起着重要的作用。
首先，物理学为我们提供了解释自然界现象的工具。
通过物理学的知识，我们可以理解为什么天空是蓝色的、为什么物体会掉落等现象。
其次，物理学为我们提供了科学研究和技术创新的基础。
许多科学技术的发展都离不开物理学的支持，比如电子技术、核技术、纳米技术等。
最后，物理学还培养了我们的观察力、思维能力和解决问题的能力。
学习物理学可以锻炼我们的逻辑思维和分析问题的能力，提高我们的科学素养。
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④建立四维时空坐标——闵可夫斯基空间： x
2013-10-10
, y, z, ict
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⑤抛弃了绝对时时空观——相对时空观 洛仑兹变换
时间与空间皆与物质的运动状态有关
x
x vt 1 v c
三、大学物理学基本概念范畴的简单讨论
1、实物与场 物质的定义：客观实在性……——无论实物还是场…… ⑴ 关于实物 实物的 （到目前） 十种形态
日常条件 固、液、气、非晶态、液晶态 超高温 等离子态：恒星内部… 超高压 超固态：恒星后期的“白矮星”，原子被压碎 中子态：恒星后期的“中子星” ，原子核被压碎 黑洞…… 超低温 超导态：比如，水银的温度将到4.173K，即 — 269℃时… 超流态：比如，液态氦的温度将到2. 17K， 出现超流动态…
第12章 光的二象性 第13章 物质波——量子力学基础 第14章 原子及原子核物理学
第五篇
2013-10-10
大量粒子运动的宏观规律
14
第15章 热力学 第16章 统计物理学基础
3、时间与空间 单位
←至今难以揭开的科学之谜之一!
⑴ 物理学的旧时空观 旧时空模型
秒：①一个“平太阳日”的1/86400为1秒；1967年，铯-133 原子基态，在零磁场跃迁周期：1秒=9192631770T。 米：② 经过巴黎子午线1/4千万为1米；1米=光在真空中经历 1/299792458秒所经过的距离。 （在真空中的光速为普适 常数） 盖天说—地心说： 代表人物：托勒密 应当指出……
x y y z z t t
(ⅰ) 时间、空间彼此无关，各自独立；(ⅱ) 时间一维单向——有始无终， (ⅲ) 空间三维的均匀性、各向同性和无限性; 超距、质点……。 ③ 发明了微积分；发现了万有引力定律；建立了动力学三定律； 2013-10-10
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绝对时空观的功过是非 功
⑷实物与场的描述：量子场论关于场和实物粒子的特性
① 一切微观粒子(实物粒子和媒介粒子 )都对应其量子场(实物 粒子场和媒介粒子场) ② 实物粒子场(电子场……)—— 没有经典场概念与其对应量; ③ 相互作用场(电磁场、引力场……)——有经典场概念与其对 应量，是相互量子场的极限； ④ 任何量子场都是真实的物理波场，可以用波动方程描述场的运 动规律；用算符及其对易关系进行描述其粒子性运动规律 ⑤ 量子场的基态：“真空态”，彻底否定了脱离物质的绝对时空观； 实物粒子场 引力场
i E (1) E i t t
2 2 2 p2 2 2 2 2 (2) 2 x y z
(i)(i) ( p p)
2 2
★算符
E i t
●对波函数求时间t 的偏导数，得
2 y x 2 A cos (t ) 2 t u y x A sin (t )
x u u
●对波函数求传播空间x 的偏导数，得
2 y 2 x 2 A cos (t ) 2 x u u
●综合，得
2013-10-10
2013-10-10 4
⑶实物与场的统一：量子场论关于物质存在形式的观点： ①场是物质存在更基本的形态:
场处于基态时——无能量、信号释放——所谓“真空”； 实物粒子——是场量子的激发态； ②两种场: 实物粒子场—— 场量子是实物粒子：电子场、中子场…… 相互作用场—— 场量子是媒介粒子：引力场、电磁场…… ③真空是各种量子场的基态——零点振动和虚粒子…… ④实物粒子之间的相互作用表现为场之间的相互作用； 实物粒子场 引力相互作用
● 表面上降低了高中甚至大学生的学习难度，实际上可能 殆误了这些人才的终身创造力。
2013-10-10 13
⑸大学物理学概念体系的尝试2——“粒子与波”的角度
第三篇
振动与波
第9章 振动——机械振动与电磁振荡 第10章 波动——机械波与电磁波 第11章 光的波动性（干涉、衍射和偏振）
第四篇
物质的波粒二象性
量子几何动力学 (引力场、实物粒子场)
相互作用场 弱相互作用
量子味动力学 (电磁场、电子场)
电磁相互作用
量子电动力学 (电磁场、电子场)
强相互作用
量子色动力学 (胶子场、夸克场)
统一场论 （引力场与电磁场的统一） 2013-10-10
大统一理论 四种相互作用
超统一理论，超对称理论 实物粒子场与 相互作用场 两种量子场的统一 5
① 承认时间、空间是客观存在的；
主要观点
② 空间的“上”、“下”观念是相对的；宇宙空间有限有中心；
③ 承认时间的无限性；
① 唯物地解释自然、生产实践、时间的无限性；
意义
2013-10-10
② 绝对静止的存在、被宗教神学利用（托马斯· 阿奎那[TAguinas]）
15 ③ 没有说明时间与空间、时空与物质、时空与物质运动之关系。
2 i U (r ) t 2
⑶ 关于两类波(介质波与概率波)科学思维 ●目前大学物理（普通物理学）的概念体系 力学；热学；电磁学；波动与光学——概念体系的错误； 量子物理——伯克利物理教程——张三惠——分科的…… ● 高中物理新课程标准体系3-4 （一）机械振动与机械波；（二）电磁振荡与电磁波； （三）光——干涉、衍射和偏振；（四）相对论 ⑷关于两类波(介质波与概率波) 研究方法 ●虽然宏观电磁波与机械波所遵从的数学规律是相同的，但 是其本质完全不同；
第二篇
第5章 第6章 第7章 第8章 附录
电磁场——场
电荷与电场 电流与磁场 电磁感应 麦克斯韦方程组与电磁辐射 高速运动的电荷与电场的磁场统一性
2013-10-10
7
2、粒子与波
实物粒子
质子、中子、 轻子（电子、中微子） 夸克… 引力子？（传递引力作用） 光子（传递电磁作用）
微观粒子 ⑴ 两类粒子 （正、反粒子）
2 y 1 2 y 2 2 2 x u t
←波动方程
物理学的典型方程之 一；麦克斯韦据此推 断出光的电磁说
9
●概率波（波粒二象性）的薛定谔方程
★自由粒子的波函数——平面波
p r Et ) ●平面波 y A cos(t k r ) A cos(
描述实物 运动规律 2013-10-10 的理论：
成熟的经典力学、热力学、电动力学、光学、 不完备的原子物理学； 不完全成熟的量子力学、不成熟现代宇宙学；
3
⑵ 关于场
①传递实物间相互作用的一种形态；
②场是物质存在的基本形态；
目前对场 的认识
③场可以量子化—— 波粒二象性: E
h
h p
E m c2
2013-10-10 17
⑶狭义相对论的时空观 （高速、宏观、惯性系等价）
① 继承绝对时空观： 时间的一维、均匀、无限； 空间的三维、均匀、无限；
② 发展了“宇宙无中心”的观点——时空对称原理； ③ 提出两条基本假设（公设、公理） ★所有的物理规律对于所有的惯性系都是一样的， 不存在任何一个特殊（绝对静止）的惯性系。 ★在任何惯性系中，光在真空中的速率都相等。
抛弃了旧的时空观；证明惯性系是等价的； 时间的均匀性——能量守恒定律； 空间的均匀性——动量守恒定律； 空间的各向同性——角动量守恒定律；
过 绝对静止的空间；需要特殊的惯性系——以太
时间与空间——彼此无关；
时间与空间——与物质的运动状态无关； 同时性的绝对性——超距作用；
非 时间、空间无关——超距哲学观！
④场与实物并无定性区别—— 质能守恒:
描述场运动规律的理论：成熟的电动力学、不完全成熟的量子场论！ 量子力学的不足
①主要侧重于实物粒子的波粒二象性，甚至没有把光当作粒子处理； ②在粒子的基础上谈其波动性——概率波——波、粒二象性地位不平等；
③实物粒子的波动性——概率波——不是真正物理波场； ④不能描述粒子的产生与消失——微观粒子的转化；
大学物理专题讲座
第一讲 物理学的基本概念范畴
2013-10-10
1
第一讲 物理学的基本概念范畴 一、物理学的概念范畴
1、总范畴 物质存在的基本形态：实物与场（粒子与场） 物质的根本属性：运动的绝对性、运动描述的相对性、
各种低级运动形式的特殊性
物质存在的基本形式：时间和空间←广延性 2、具体学科的范畴——构成概念体系 ★什么是概念 ★基本概念 ★导出概念
●介质波（机械波）波动方程
2 y 2 ★设原点的扰动函数—简谐振动 F ky 2 y 0 y A cos t t
x ★平面简谐波的波函数 y A cos (t ) u
y A cos(t k r )
y x A sin (t ) t u
比如，力学：力、质量、惯性、碰撞、参照系…
比如，热学：温度、内能、理想气体、熵、…
比如，电磁学：电场强度、电势差、位移电流、涡旋电场…
比如，光学：光线、点光源、干涉、衍射、偏振、双折射…
比如，原子物理学：原子核、能级、磁矩、量子数、放射性…
二、物理学的研究对象 ★物质的结构以及各种低级的运动形式！ 2013-10-10 2
(r , t ) Ae
i ( pr Et )
●将该波函数对时间求导，得
i E (1) t
i 2 2 Apx ( px x py y pz z Et ) px 2 2 e 2 ●将波函数求空间x的偏导数，得 2 x
2 py 2 2 2 y
同理可得
2 2 pz 2 2 z
三式相加得
x 2 y z
E p2 2
11
★自由粒子的能量和动量的关系
2013-10-10
★改写（1）（2）式
e cos x i sin x