基础物理学课件
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《大学基础物理学》农科用教材自作ppt课件-10量子力学基础2
海 南 大 学
第十章 量子力学基础(Quantum mechanics)
当前量子力学的重要应用
海 纳 百 川
量子生物学 量子生命科学 量子神经网络 量子化学 量子材料科学 量子信息科学 量子计算机科学 BEC器件、原子器件
大
目前，它正在向材料科学、化学、生物 学、信息科学、计算机科学大规模渗透。 预计不久的将来它将会成为： 整个近代科 学共同的理论基础
致 远
海 南 大 学
第十章 量子力学基础(Quantum mechanics)
测量黑体辐射出射度实验装置
海 纳
大 道
小孔
百 川
T
空腔
s
L1
平行光管
L2 会聚透镜
致
c
棱镜 热电偶
海 南 大 学
远
二、热辐射的基本定律 第十章 量子力学基础(Quantum mechanics)
黑体辐射的实验曲线
M (T ) /(1014 W m3 )
例1 （1）温度为室温 (20 C)的黑体，其单色辐 出度的峰值所对应的波长是多少？（2）若使一黑体 单色辐出度的峰值所对应的波长在红色谱线范围内， 海 其温度应为多少？（3）以上两辐出度之比为多少？ 纳 解 （1）由维恩位移定律
大 道
论.
五 了解德布罗意假设及电子衍射实验. 了解实 纳 物粒子的波粒二象性. 理解描述物质波动性的物理量 （波长、频率）和描述粒子性的物理量（动量、能 百 量）之间的关系.
川
致 远
六
了解一维坐标动量不确定关系 .
七 了解波函数及其统计解释 . 了解一维定态的 薛定谔方程， 以及量子力学中用薛定谔方程处理一 维无限深势阱等微观物理问题的方法 .
第十章 量子力学基础(Quantum mechanics)
当前量子力学的重要应用
海 纳 百 川
量子生物学 量子生命科学 量子神经网络 量子化学 量子材料科学 量子信息科学 量子计算机科学 BEC器件、原子器件
大
目前，它正在向材料科学、化学、生物 学、信息科学、计算机科学大规模渗透。 预计不久的将来它将会成为： 整个近代科 学共同的理论基础
致 远
海 南 大 学
第十章 量子力学基础(Quantum mechanics)
测量黑体辐射出射度实验装置
海 纳
大 道
小孔
百 川
T
空腔
s
L1
平行光管
L2 会聚透镜
致
c
棱镜 热电偶
海 南 大 学
远
二、热辐射的基本定律 第十章 量子力学基础(Quantum mechanics)
黑体辐射的实验曲线
M (T ) /(1014 W m3 )
例1 （1）温度为室温 (20 C)的黑体，其单色辐 出度的峰值所对应的波长是多少？（2）若使一黑体 单色辐出度的峰值所对应的波长在红色谱线范围内， 海 其温度应为多少？（3）以上两辐出度之比为多少？ 纳 解 （1）由维恩位移定律
大 道
论.
五 了解德布罗意假设及电子衍射实验. 了解实 纳 物粒子的波粒二象性. 理解描述物质波动性的物理量 （波长、频率）和描述粒子性的物理量（动量、能 百 量）之间的关系.
川
致 远
六
了解一维坐标动量不确定关系 .
七 了解波函数及其统计解释 . 了解一维定态的 薛定谔方程， 以及量子力学中用薛定谔方程处理一 维无限深势阱等微观物理问题的方法 .
地球物理学基础ppt课件
（一）岩（矿）石的密度的一般规律
1、火成（岩浆）岩密度＞变质岩密度＞沉积岩密度
根据长期研究的结果，认为决定岩、矿石密 度的主要因素为：
※ 组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少； ※ 岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分； ※ 岩石所承受的压力等。
2、火成岩（2.5～3.6 g /cm³）
（1）主要取决于矿物成分及其含量的百分比，由 酸性→基性→超基性岩，随着密度大的铁镁 暗色矿物含量增多密度逐渐加大。
Δg = gg
+
0
-
σ1
σ2
σ3
σ0
σ1>σ0
σ2<σ0
σ3=σ0
4、引起重力异常的条件
（1）探测对象与围岩要有一定的密度差。 （2）岩层密度必须在横向上有变化，即岩层内有密度不同的地
质体存在，或岩层有一定的构造形态。 （3）剩余质量不能太小（即探测对象要有一定的规模） （4）探测对象不能埋藏过深
（1）重力观测是在地球的自然表面上而不是在大地 水准面上进行的（自然表面与大地水准面间的 物质及测点与大地水准面间的高差会引起重力 的变化）
（2）地壳内物质密度的不均匀分布；
（3）重力日变化
3、重力异常的物理意义
A
大地水准面
σ0
△F
σ V
g0 △g
△F
g观
△σ =σ–σ0 △m=Δσ×V
g观 g0 F
由上式可见：重力场强度，无论在数值上，还是 量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。 在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度（或 重力场强度）。
2、重力的单位（gravity unit)
在SI制中：g（重力加速度）的单位为1m/s2，规定 1m/s2的百万分之一为国际通用重力单位（gravity unit)，简写为g.u，即：
1、火成（岩浆）岩密度＞变质岩密度＞沉积岩密度
根据长期研究的结果，认为决定岩、矿石密 度的主要因素为：
※ 组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少； ※ 岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分； ※ 岩石所承受的压力等。
2、火成岩（2.5～3.6 g /cm³）
（1）主要取决于矿物成分及其含量的百分比，由 酸性→基性→超基性岩，随着密度大的铁镁 暗色矿物含量增多密度逐渐加大。
Δg = gg
+
0
-
σ1
σ2
σ3
σ0
σ1>σ0
σ2<σ0
σ3=σ0
4、引起重力异常的条件
（1）探测对象与围岩要有一定的密度差。 （2）岩层密度必须在横向上有变化，即岩层内有密度不同的地
质体存在，或岩层有一定的构造形态。 （3）剩余质量不能太小（即探测对象要有一定的规模） （4）探测对象不能埋藏过深
（1）重力观测是在地球的自然表面上而不是在大地 水准面上进行的（自然表面与大地水准面间的 物质及测点与大地水准面间的高差会引起重力 的变化）
（2）地壳内物质密度的不均匀分布；
（3）重力日变化
3、重力异常的物理意义
A
大地水准面
σ0
△F
σ V
g0 △g
△F
g观
△σ =σ–σ0 △m=Δσ×V
g观 g0 F
由上式可见：重力场强度，无论在数值上，还是 量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。 在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度（或 重力场强度）。
2、重力的单位（gravity unit)
在SI制中：g（重力加速度）的单位为1m/s2，规定 1m/s2的百万分之一为国际通用重力单位（gravity unit)，简写为g.u，即：
《基础物理学》课件
自然现象进行观察和思考。
中世纪欧洲的学者们开始进行 实验研究，为近代物理学的形
成奠定了基础。
17世纪，牛顿的经典力学体系 诞生，标志着近代物理学的开 端。
19世纪末和20世纪初，相对论 和量子力学的出现，为物理学 的发展带来了革命性的变革。
物理学的重要性和应用
物理学在人类文明的发展中起到了至关重要的作用，推动了科技的进步和 创新。
物理学是一门研究物质的基本性质、结构、相互作用以及运动规律的自然科学。
它涉及到力、热、声、光、电、磁等多个领域，旨在探索自然界中的基本规律和现 象。
物理学的研究对象包括宏观和微观领域，从宇宙天体到基本粒子，从生命现象到无 生命物质。
物理学的发展历程
物理学的发展可以追溯到古希 腊时期，当时哲学家们开始对
光学在日常生活中的应用
眼镜和隐形眼镜
利用光学原理矫正视力，提高视觉质量。
照明和显示技术
各种照明设备如LED灯、显示器如电视、电 脑屏幕等都离不开光学技术的应用。
摄影和摄像
利用光学镜头记录图像，为人们提供丰富多 彩的视觉体验。
医学成像
光学仪器如显微镜、内窥镜等在医学诊断和 治疗中发挥重要作用。
06
光的衍射
光绕过障碍物边缘或穿过窄缝时的传播路径 发生弯曲的现象。衍射使光表现出类似波动 性质的行为，是光的波动理论的重要组成部
分。
光的偏振与全息照相
要点一
光的偏振
光波的振动方向在某一特定方向上的表现。偏振现象在自 然光和部分人工光源中普遍存在，对光的传播和光学仪器 有重要影响。
要点二
全息照相
利用光的干涉和衍射原理记录并再现三维物体的技术。全 息照相能够记录物体的全部信息，提供逼真的立体图像， 广泛应用于科研、军事、艺术等领域。
中世纪欧洲的学者们开始进行 实验研究，为近代物理学的形
成奠定了基础。
17世纪，牛顿的经典力学体系 诞生，标志着近代物理学的开 端。
19世纪末和20世纪初，相对论 和量子力学的出现，为物理学 的发展带来了革命性的变革。
物理学的重要性和应用
物理学在人类文明的发展中起到了至关重要的作用，推动了科技的进步和 创新。
物理学是一门研究物质的基本性质、结构、相互作用以及运动规律的自然科学。
它涉及到力、热、声、光、电、磁等多个领域，旨在探索自然界中的基本规律和现 象。
物理学的研究对象包括宏观和微观领域，从宇宙天体到基本粒子，从生命现象到无 生命物质。
物理学的发展历程
物理学的发展可以追溯到古希 腊时期，当时哲学家们开始对
光学在日常生活中的应用
眼镜和隐形眼镜
利用光学原理矫正视力，提高视觉质量。
照明和显示技术
各种照明设备如LED灯、显示器如电视、电 脑屏幕等都离不开光学技术的应用。
摄影和摄像
利用光学镜头记录图像，为人们提供丰富多 彩的视觉体验。
医学成像
光学仪器如显微镜、内窥镜等在医学诊断和 治疗中发挥重要作用。
06
光的衍射
光绕过障碍物边缘或穿过窄缝时的传播路径 发生弯曲的现象。衍射使光表现出类似波动 性质的行为，是光的波动理论的重要组成部
分。
光的偏振与全息照相
要点一
光的偏振
光波的振动方向在某一特定方向上的表现。偏振现象在自 然光和部分人工光源中普遍存在，对光的传播和光学仪器 有重要影响。
要点二
全息照相
利用光的干涉和衍射原理记录并再现三维物体的技术。全 息照相能够记录物体的全部信息，提供逼真的立体图像， 广泛应用于科研、军事、艺术等领域。
《大学基础物理学》农科用教材自作ppt课件-03热力学
准静态过程:一个过程， 准静态过程:一个过程，如果任一中间状态都无限 接近于平衡态，则此过程称为准静态过程。 接近于平衡态，则此过程称为准静态过程。 --------“无限缓慢” --------“无限缓慢” 理想化模型！ -------- 理想化模型！ 1.准静态过程的理论意义 准静态过程的理论意义？ 1.准静态过程的理论意义？ 2.准静态过程的实际意义 准静态过程的实际意义？ 2.准静态过程的实际意义？
海 纳 百
系统
T1
系统 （T1）直接与 热源 （T2）有限温差传热的 T2 热传导为非准静态过程
大 道 致
若传热过程“无限缓慢”，或保持系统与 若传热过程“无限缓慢” 外界无穷小温差， 外界无穷小温差，可看成准静态传热过程 。. 系统
T1
T1+3△T △
T1+△T △
T1+2△T △
T2
海 南 大 学
海 南 大 学
大 道 致
第三章 热力学
第3章 热力学基础
海 纳 百
结构框图
理想气体 物态方程 热力学系统 内能变化的 两种量度 准静态 过程 功 热量 应用 热力学 第一定律 （理想气体） 理想气体） （对热机效 热力学 率的研究） 第二定律 率的研究）
等值过程 大 绝热过程 道 循环过程 致 卡诺循环
海 纳 百
P
1
3
大
某过程曲线包围的面积， 某过程曲线包围的面积， 等于此过程的功。 等于此过程的功。
P1
2
3 间接计算法
由热力学第一定律
O
V
V1 V2
道 致
Ｑ＝∆E ＋A →A Ｑ＝∆
通过作功改变系统的热力学状态的微观实质： 分子有规则运动的能量 分子无规则运动的能量
《大学基础物理学》农科用教材自作ppt课件-02气体动理论
5.掌握理想气体的压强公式，了解理想气体压强公式的 物理意义；通过推导气体压强公式，了解从提出模型、进 行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量的 微观本质的思想和方法；了解系统的宏观性质是微观运动 的统计表现； 6*.了解分子平均碰撞频率及平均自由程的概念；
海 南 大 学
远
第二章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ） 教学重点内容
3. Van der Waals equation(范德瓦尔斯 方程）
海 纳 百 川
a ( p 2 )(V b) RT V
范德瓦尔斯等温线与实际气体 等温线颇为相似,修正是成功的. 在临界等温线以上，二者很接 近，并且温度愈高二者愈趋于 一致。但在临界等温线以下， 二者有明显的区别.因此,范德 瓦尔斯方程仍不完善. 因为此项工作,获得了1910 年诺贝耳物理学奖.
第二章 气体动理论
大 道
(Kinetic theory of gases)
致 远
海 南 大 学
第二章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ）
Introduction
海 纳 百 川 大
In various matter states, the property of gas is simple relatively. But, Gas is very important in biology and agriculture. In this chapter, we will study macroscopic properties of gas and its statistic law. Statistic method willed be adopted.
大学物理热力学基础PPT课件
大学物理 I 曹颖
8
15. 3 热力学第一定律、等值过程的应用 一、等容过程 气体容积保持不变 (dV = 0 ) 等容过程中的功 A = 0 （dV = 0） 等容过程内能
i RdT dE M （微小过程） 2 i M E 2 R(T2 T1 ) （有限过程）
内能仅与始末态温度有关。
3）循环过程的功： 正 循 环 A 0 净 A净～净面积 逆 循 环 A净 0 V
2018年10月7日星期日
大学物理 I 曹颖
22
热机：利用工作物质，不断地把热转化为功的装 置。其循环为正循环。A净> 0
高温热源 Q1
系统
A
（工作原理示意图）
Q2
低温热源
水 水蒸汽 废汽 水
' ' ' Q1 E1 A1 A2 A1 0 ' ' ' Q3 E3 A3 A2 A3 0
' A1
' A2
' A3
放热过程。 吸热过程。
2018年10月7日星期日
大学物理 I 曹颖
21
15. 6 循环过程 卡诺循环
一、循环过程 （系统）从某态经历一系列变化过程又回 到初态的（周而复始的）过程。 P b P-V 图上为一闭合曲线。 1）特性： E 0 a c 2）循环过程有正、逆之分。
内
i
ki
i
pi
对于理想气体，忽略分子间的作用 ，则
m i 平衡态下气体内能： E RT M2
2018年10月7日星期日
E理 Ek＝E (T )
大学物理 I 曹颖
大学物理PPT完整全套教学课件pptx(2024)
2
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
14
相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征，包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征，包括动能、势能 、总能量等的变化规律，以及能量转换的过 程。
32
振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律，介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学， 观察和实验是物理学的基本研究方法，通 过实验可以验证物理假说和理论，发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法，它忽略了次要因素，突出了主要因 素，使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具，通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律，推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象，包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
14
相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征，包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征，包括动能、势能 、总能量等的变化规律，以及能量转换的过 程。
32
振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律，介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学， 观察和实验是物理学的基本研究方法，通 过实验可以验证物理假说和理论，发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法，它忽略了次要因素，突出了主要因 素，使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具，通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律，推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象，包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。
大学物理ppt课件完整版
物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式， 探讨自然现象的本质和规 律，如古希腊的自然哲学。
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表，建立了完整的经典 物理理论体系。
现代物理学
以相对论、量子力学等为 代表，揭示了微观世界的 奥秘和宇宙大尺度的结构。
大学物理课程的目的和要求
1 2
掌握物理学的基本概念和原理
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
THANKS
感谢观看
麦克斯韦-安培定律
将磁场的变化与电场联系起来，是电磁场理论的基础。
麦克斯韦电磁场理论
麦克斯韦方程组 描述电磁场的基本规律，包括高 斯定律、高斯磁定律、法拉第电 磁感应定律和麦克斯韦-安培定律。
电磁波的应用 如无线电通信、雷达、微波炉等。
电磁波 由变化的电场和磁场相互激发而 产生的在空间中传播的电磁振荡。
大学物理ppt课件完 整版
目 录
• 绪论 • 力学 • 热学 • 电磁学 • 光学 • 近代物理学基础
01
绪论
物理学的研究对象
物质的基本结构和相互作用
研究物质的基本组成、性质以及相互作用，包 括微观粒子和宏观物体之间的相互作用。
物质的运动和变化规律
研究物质在不同条件下的运动状态、变化过程 以及相应的物理量之间的关系。
热力学第二定律
热力学第二定律的表述
热力学第二定律指出，不可能从单一热源取热使其完全转换为有用的功而不产生其他影响。也就是说，热 机的效率不可能达到100%。
卡诺定理和热力学温标
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#F 53 . 基本F 3 思 1 路F ?32
i 0.502.m52m q1 x
例3. 三个点电荷所带的电荷量分别为q1= -86C, q2=50 C, q3=65 C。各电荷间的距离如图所示。求作 用在q3上合力的大小和方向。
解:选用如图所示的直角坐标系。
Fv3按库仑定律分F 3 别 1 计4 算q1q 0 qr 3 3 12和e 1rq3,21对e 电r31 荷 q0 30 .的.5 6作i 2 用0 0 力..6 3 j
• 通常在实验室里, 利用摩擦起电使物体能获得的 电荷量10-7C数量级, 若相距1m, 静电力为10-2 N 若相距0.1m, 静电力仅为1N的数量级.
• 我们利用通常的起电方法不可能使一个有限大
(例如半径为1m的球体)的物体的带电量达到1C,
因为早在电荷量聚集到此值前,周围的绝缘体已 被击穿(#),物体上的电荷早已漏掉。通常遇到的 静电力还是很小的,只能吸引轻小物品.
：线电荷密度
例4.直线AB均匀带电, 电荷线密度为λ. P点到 AB
的距离为a,AP和 BP与直线夹角θ1 和θ2 . 求P点场强?
解：建立Oxy系如图,原点O为P到直线的垂足
取线元dx, 带电 dqdx
dE
1
a 4 0
rd'2xaer'
y
dE
r' , x
P
sin tg()
d且 x e dr ' ( a c scio o n i ) s s s sia i2 n j n d A 1
r21
r
观察点
P
d<< r
• er21
q2
F21
2.库仑定律
F 21kqr12q212
er2
1F12
SI: q —库仑(C)，F—牛顿(N)，r —米(m)
3.实验定出： k = 8.9898010 9 N·m2/C2
4.库仑定律的说明：
①库仑定律适用的条件：
• 点电荷—理想模型
• 真空中
真空中的静电场
• 对象：弥散于空间的电磁场，着眼于场的分布
•方法：基本实验规律
（特殊）
归纳 综合的普遍规律
假设
（一般）
▲ 电磁学的教学内容§17-23:
• 静电学（真空、介质、导体）; • 稳恒电流
• 静磁学（真空, 介质）
• 电磁感应 ;
• 电磁场与电磁波
真空中静电场的场强
静电场 — 相对观测者静止的电荷产生的电场
(rl)2
2 2
p 4qeq rol ， r12l [： 1( q rl) (1 q rl,)]p称4为2q电olr 偶3 极 矩42
p or
3
③电偶极子中垂面上的电场
方向?
pql qell
E E
1
4 0
q (r2 l2 /4)
E2Ecos
1
q
2
4
0
(r2
l2
/4)
l/2 (r2 l2 / 4)1/2
·
q “源”点电荷 （相对观测者静止）
点电 E分 荷布特 E 点 r12e： r
#7 画出场强分布来? 球面是场强等模面, 球对称分布 球对称分布= ？
2.电场强度叠加原理和点电荷系的场强
n
F F 1 F 2 F n F i
Fi
i1
qi 对 q0 的作用
Fi
F2
场点 q0
E
F
B-20190-JCWLBII-ZY: 基础物理BII
内容区: 课程文档--课件, 测验: 成绩中心 课程工具: 职员信息和讨论板
•教师信箱: yingzhangbnuyahoo
电磁学
▲ 研究电磁现象 的基本概念和基本规律：
• 源场; 电, 磁, E VS M, 效应发光放热
• 观点：电磁作用是“场”的作用（近距作用）
根据场强叠加原理，P点的总场强为#4
# 任给若干点电荷, 它们在周围真空中激发的电场强度?
3. 连续带电体的场强
将带电体分割成无限多块无限小的带电体
dE P
EdE
q
dqer
4or2
r
体电荷 dq = dV
：体电荷密度
面电荷 dq =dS
：面电荷密度
q
dq 线电荷 dq = dl
# 有了叠加原理, 微元法
解:选用如图所示的直角坐标系。
y 按库仑定律分别计算q1和q2对电荷q3的作用力
F32 F31
F3
F 3 14q1q 0r 33 2e 1r3,1
0.5 20.3
er3
i j 1 0.6 0.6
q3
0.3m j
q2
F31
0.6m0.6m F 324q2q0r3322er32,
er32j
θθ
基 础 物 理 学 BII
教材: ▲《基础物理学》下册，(§17-25 )
课程相关信息
• 平时成绩: 点名(#); 作业(1次/周); 随堂测验(#)
小论文：物理教学演示工具制作策划书(#)
• 总评成绩: 平时成绩40%, 期末考试60%.
• 答疑时间: 周二课前后, 本教室 •网上交流区: ,
人体、地(球) 、电离了的气体都是导体. 玻璃、丝绸、 橡胶、琥珀、松香、硫磺、瓷器、油类、未电离的气 体等都是绝缘体. 半导体(#): 介于两者之间…
二. 电荷守恒定律(宏观尺度和微观尺度都成立)
在没有电荷进出的一个封闭空间内, 正、负 电荷的总量始终是相等的。
29328U23940T h42He e e 2 (pair annihilation) n pee 有电荷就有质量, 静质量为零的粒子必为电中性.
F
FA
q0
Aq0
电场中某点的电场强度等 于单位正电荷在该点所受的 电场力。
B
q0
FB
#7 郭晶晶起跳F 后e (r0q ,vE 0), 其v 质.心s F 运g动 m (位g 置变动)决定于#?
头脑中想象: 一个质量很小的带电质点(正或负电 荷)处于没有重力的空间中, 运动(位置变动), ……
q2
F0 F0i
q1
r02
i
r01
i
q0qi
40r0i2
eoi
q0
F1 F2
F0
#4 q1, q2, 有库伦定律, 存在q3或 以至于无穷多个, 如何?
例1. 按量子理论，在氢原子中，核外电子快速地 运动着，并以一定的概率出现在原子核(质子)的周围
各处，在基态下，电子在半径ｒ＝5.29nm的球面附近
a r’ θ 2 O x dx B
E L d E 1 2 40 a 2 s2 i( n sa 2 i)n d (ci o ss i j) n
E 40a 12d(coi ssin j)
4 0a
(sin2
s
in1)i
P
4 0a
(cos2
cos1)j
1
a
2
A
B
这两个质子之间的核力: 1.13106N
质子之间能结合在一起构成原子核, 是由于核内除 了有静电斥力外, 还存在更强大的引力 ─ 核力的缘故。
在相同条件下： 强相互作用>>电磁相互作用>>万有引力作用。
例3. 三个点电荷所带的电荷量分别为q1= -86C, q2=50 C, q3=65 C。各电荷间的距离如图所示。求作 用在q3上合力的大小和方向。
库仑
• 施力电荷对观测者静止(受力电荷可运动)
②有理化：引入常量
0—真空介电常数,
令k
1
4 0
,
有 o4 1k8.8 5 1 0 1C 22/N m 2
则：
F 214q1q0r2221er2
1F12
五.叠加原理
实验发现:两个以上的点电荷对一个点电荷
的作用力等于各个点电荷单独存在时对该点电
荷的作用力的矢量和.
0
应用万有引力定律, 电子和质子之间的万有引力为
FGmr1m 22 6.6 710119.1 (101.50321191.601 7)021027N3.6 31047N
由此得静电力与万有引力的比值为 Fe/Fg2.261039
原子中: 电子和质子之间的静电力>>万有引力。 由此,在处理电子和质子之间的相互作用时,只需考虑 静电力,万有引力可以略去不计.
在原子结合成分子,原子或分子组成液体或固体时, 它们的结合力在本质上也都属于电性力.
例2 氦原子核中的两个质子相距4.0×10-15m, 求 这两个质子之间的静电力.
解:两个质子之间的静电力是斥力,它的大小为
F pp410q r 1q 229.0 190 ((1 4 ..6 0 1 1 1 1 0 0 ))9 5 2 214N
§17.1 电荷守恒定律 库仑定律 叠加原理 §17.2 电场和电场强度 电场线和电通量
电荷守恒定律 库仑定律 叠加原理
一. 电荷 电气材料
电荷: 经过摩擦的物质上所出现的东西, 其呈现电荷 的状态为带电. 两种电荷：正电荷+和负电荷 -
电性力：同号相斥、异号相吸 电荷量：物体带电的多少
m, μ, n, p, f; vs. k, M, G, T, A.
★质子和电子都是带电荷的实体, 具有质量 m e 9 .1 1 1 3 0 k 1 ,g m p 1 .6 1 7 2 0 k 7 1 gm 8 e 3
三. 电荷量子化
qnen 1 , 2 , 3 ,
• e =1.60210-19库仑，电子电量
• 宏观带电体的带电量qe，准连续
密立根
那么, e是否是最基本的呢? 见§27, §28