《近代物理学》第一章.ppt
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物理学发展的三个时期课堂PPT
3
第二章 经典力学的建立和发展
经典力学 热力学 统计物理学 电动力学 光的电磁理论
经典物理学
4
§2.1 经典力学的建立
自然科学的建立为什么从经典力学开始？
• 力学现象比较常见，较早形成各种概念。比 如力的概念、杠杠平衡等；
• 在天体运动中，可以忽略摩擦力和空气阻力
的影响，因此可掌握精确的数据资料，有利于 获得规律性的认识。
• 在太阳系中，只有太阳这一个恒星，其质量
占绝对统治地位（~ 99.85%）。（谢天谢地）5
一、天文学的演化：地心说与日心说
古代人们对宇宙天体结构认识的两种不同见解：
• 地球是宇宙的中心
• 地球不是宇宙的中心
早期，“地心说”的代表人物是： 雅典阶段：
数学家欧多克索斯（Eudoxus, B.C.408-355） 哲学家亚里斯多德（Aristotle, B.C.384-322)
就有了坚实的基础。
22
开普勒行星运动定律：
第一定律：行星沿椭圆轨道绕日运行，太阳位于 椭圆的一个焦点上。
第二定律：行星和太阳之间的连线在相等时间内 扫过的椭圆面积相等。
第三定律：行星绕日一 周所需要时间的平方， 与其绕太阳轨道的半长 轴的立方成正比。
T12 T22
R13 R23
椭圆绘制
23
水星 金星 地球 火星 木星 土星
行星模型有何优点？ 2、哥白尼理论如何解释行星的逆行？试给出图
示。 3、滚动的小球，很快它就停下来了，亚里斯多
德对此如何解释？伽里略又怎样解释?
34
个人观点供参考，欢迎讨论
• 托勒密 提出 Equant 的概念。
10
公元二世纪
托勒密（Ptolemy, A.D.90-168）
第二章 经典力学的建立和发展
经典力学 热力学 统计物理学 电动力学 光的电磁理论
经典物理学
4
§2.1 经典力学的建立
自然科学的建立为什么从经典力学开始？
• 力学现象比较常见，较早形成各种概念。比 如力的概念、杠杠平衡等；
• 在天体运动中，可以忽略摩擦力和空气阻力
的影响，因此可掌握精确的数据资料，有利于 获得规律性的认识。
• 在太阳系中，只有太阳这一个恒星，其质量
占绝对统治地位（~ 99.85%）。（谢天谢地）5
一、天文学的演化：地心说与日心说
古代人们对宇宙天体结构认识的两种不同见解：
• 地球是宇宙的中心
• 地球不是宇宙的中心
早期，“地心说”的代表人物是： 雅典阶段：
数学家欧多克索斯（Eudoxus, B.C.408-355） 哲学家亚里斯多德（Aristotle, B.C.384-322)
就有了坚实的基础。
22
开普勒行星运动定律：
第一定律：行星沿椭圆轨道绕日运行，太阳位于 椭圆的一个焦点上。
第二定律：行星和太阳之间的连线在相等时间内 扫过的椭圆面积相等。
第三定律：行星绕日一 周所需要时间的平方， 与其绕太阳轨道的半长 轴的立方成正比。
T12 T22
R13 R23
椭圆绘制
23
水星 金星 地球 火星 木星 土星
行星模型有何优点？ 2、哥白尼理论如何解释行星的逆行？试给出图
示。 3、滚动的小球，很快它就停下来了，亚里斯多
德对此如何解释？伽里略又怎样解释?
34
个人观点供参考，欢迎讨论
• 托勒密 提出 Equant 的概念。
10
公元二世纪
托勒密（Ptolemy, A.D.90-168）
《物理学的发展史》课件
详细描述：古代物理学主要基于对自然现象的观察和解释，如亚里士多德对运动、天体和重力的研究。
总结词：哲学思辨
详细描述：古代物理学与哲学紧密相连，许多哲学家对物质、运动和宇宙的本质进行思考和辩论。
总结词：实验方法缺乏
详细描述：受限于技术和知识水平，古代物理学缺乏系统的实验验证，理论建立在直观和思辨基础上。
暗物质
暗能量是一种充斥在宇宙空间中的神秘力量，其作用是推动宇宙加速膨胀。尽管暗能量的本质仍是一个谜，但科学家正在通过观测宇宙的各个角落来寻找更多关于暗能量的线索，以期揭示其神秘面纱。
暗能量
05
物理学与其他学科的交叉发展
生物学与物理学的交叉发展是指两个学科之间的相互影响和融合。随着科学技术的不断发展，生物学与物理学之间的交叉领域越来越多，涉及到生物物理学、生物医学工程、生物信息学等多个学科。
应用
电磁学在通讯工程、雷达技术、无线电和光学等领域有着广泛的应用，如移动通信、卫星导航、光纤通信和激光技术等。
总结词
电磁学是研究电磁场的物理学分支，它揭示了电场、磁场和电磁波之间的相互作用。
详细描述
电磁学主要探讨电场、磁场和电磁波的基本性质、产生机制和传播规律。它提出了麦克斯韦方程组，为电动力学和电磁波传播提供了理论基础。
量子计算利用量子力学中的叠加和纠缠等特性，在理论上可以实现比传统计算机更快的计算速度。目前，全球范围内正在竞相开发量子计算机，以解决一些传统计算机无法有效处理的问题。
量子信息
量子信息是利用量子力学原理进行信息处理和传输的理论和技术。量子密钥分发等技术已经得到了实际应用，为信息安全提供了更强的保障。
量子纠错
描述空间中均匀分布的真空能量的数学参数，对宇宙的演化起着重要作用。
宇宙起源于一个极度高温和高密度的状态（大爆炸），宇宙的演化历史可以划分为不同的时期，如暴胀期、恒星形成期和宇宙加速膨胀期等。
总结词：哲学思辨
详细描述：古代物理学与哲学紧密相连，许多哲学家对物质、运动和宇宙的本质进行思考和辩论。
总结词：实验方法缺乏
详细描述：受限于技术和知识水平，古代物理学缺乏系统的实验验证，理论建立在直观和思辨基础上。
暗物质
暗能量是一种充斥在宇宙空间中的神秘力量，其作用是推动宇宙加速膨胀。尽管暗能量的本质仍是一个谜，但科学家正在通过观测宇宙的各个角落来寻找更多关于暗能量的线索，以期揭示其神秘面纱。
暗能量
05
物理学与其他学科的交叉发展
生物学与物理学的交叉发展是指两个学科之间的相互影响和融合。随着科学技术的不断发展，生物学与物理学之间的交叉领域越来越多，涉及到生物物理学、生物医学工程、生物信息学等多个学科。
应用
电磁学在通讯工程、雷达技术、无线电和光学等领域有着广泛的应用，如移动通信、卫星导航、光纤通信和激光技术等。
总结词
电磁学是研究电磁场的物理学分支，它揭示了电场、磁场和电磁波之间的相互作用。
详细描述
电磁学主要探讨电场、磁场和电磁波的基本性质、产生机制和传播规律。它提出了麦克斯韦方程组，为电动力学和电磁波传播提供了理论基础。
量子计算利用量子力学中的叠加和纠缠等特性，在理论上可以实现比传统计算机更快的计算速度。目前，全球范围内正在竞相开发量子计算机，以解决一些传统计算机无法有效处理的问题。
量子信息
量子信息是利用量子力学原理进行信息处理和传输的理论和技术。量子密钥分发等技术已经得到了实际应用，为信息安全提供了更强的保障。
量子纠错
描述空间中均匀分布的真空能量的数学参数，对宇宙的演化起着重要作用。
宇宙起源于一个极度高温和高密度的状态（大爆炸），宇宙的演化历史可以划分为不同的时期，如暴胀期、恒星形成期和宇宙加速膨胀期等。
人民版必修三 第21课 近代物理学的奠基人和革命者(共23张PPT)(共23张PPT)
打破了牛顿经典力学的绝对时空观 ③影响： 继承和发展了牛顿力学
奠定了利用原子能的理论基础
(2)义相对论
①提出：1916年
②内容： A.物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯的。 B.空间的结构取决于物质的质量及其分布情况。 C.空间弯曲的程度体现为引力场强度。
尺缩效应 钟慢效应
③意义： 第一次阐述了四维时空和物质的分布 相联系的重要思想
他痛心地说：“早知如 此，我宁可当个修表匠！”
Thank you~~~
③具有惊人的预见性和巨大的理论指导意牛义顿（ 1642—1727）
三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧， 水为什A、么准往确低算处出了流地？球太的阳平为均什密么度和升扁起平落率下；？这些 今天看B、来正简确单地之解释极了的潮问汐题的，成在因当； 时却是根本无法 认识和C、把发握现的了。海王直星到；牛顿出现，人类才终于结束 了这种状态。
普朗克：“老师，我准备把我的一生都 献给物理理论学！”
老师：“年轻人，物理学是一门已经完 成了的学科，不会再有多大的发展，把一生 都献给这门学科，太可惜了。”
物理学真的已经完成了吗？
量子论和相对论产生
时间：1900 标志：《关于正常光谱能量分布定
律的理论》
意义：量子力学标志着人类对客
观规律的认识，开始从宏观世界 深入到微观世界。
1、普朗克
四岁多还不 会说话，家里人 担心他是个低能 儿。
行为迟钝， 他说话所用的时 间比起别的孩子 要多得多。
中小学时代常常被 斥为“生性孤僻、智力 迟钝”，“不守纪律、 心不在焉、想入非非”。 中学毕业前夕，校方甚 至断言他未来将“一事 无成”，被勒令退学。 16岁那年，他以同等学 历报考大学，尽管物理、 数学成绩很好，但由于 需要死记硬背的科目考 砸了锅，只得名落孙山。
大学物理第一章课件
04
大学物理第一章：电磁学基础
电场与电场强度
电场
电荷和电流在空间中激发的场，对其 中运动的电荷产生力的作用。
电场强度
描述电场对电荷作用力大小的物理量， 用矢量表示，单位是伏特/米（V/m） 或牛顿/库仑（N/C）。
电场线
用来形象地描述电场的强弱和方向的 假想线，电场线上每一点的切线方向 表示该点的电场强度方向。
动量与角动量
动量
一个物体的质量与它的速度的乘 积，表示物体运动的量。
角动量
一个旋转物体的转动惯量与它的 角速度的乘积，表示物体旋转运 动的量。
功与能
功
力在物体运动轨迹上所做的乘积，表 示力对物体运动所做的贡献。
能
一个物体由于它的运动或位置而具有 做功的能力，表示物体运动或位置的 量。
03
大学物理第一章：热学基础
大学物理课程是高等教育的必修基础课程之一，旨在为学生提供物理学的 基本概念、原理和方法，培养其科学素养和解决实际问题的能力。
课程目标
01
掌握物理学的基本概念和原理，理解物质的基本性 质和运动规律。
02
学会运用物理学原理和方法分析、解决实际问题， 培养科学思维和创新能力。
03
培养学生对自然界的敬畏和好奇心，激发探索未知 世界的热情和追求科学的动力。
偏振分类
偏振分为线偏振、椭圆偏振和圆偏振三种类型。
偏振应用
偏振现象在光学仪器、通信和信息处理等领域有 广泛应用，如偏振眼镜、液晶显示等。
06
大学物理第一章：近代物理简介
量子力学基础
量子态与波函数
01
描述微观粒子状态的数学函数，具有波粒二象性。
薛定谔方程
02
描述粒子在给定势能下的运动状态的偏微分方程。
近代物理学奠基人和革命者PPT实用课件
当德国著名的物理学家普朗克年轻时向他的老师 求教，是选择音乐还是物理学作为自己终身的职业时， 得到的答复是：“物理学基本是一门已经完成了的科 学，因此，对于物理学的研究实际上是不会有多大成 果的。”
当时许多物理学家认为：“19世纪已经将物 理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完 美这座大厦。”
质疑与思考：经典力学体系真的是 最完美的物理学理论吗？
4、结合所学知识，指出“牛顿生活的时代”是怎样的时代。 牛顿之后物理学有什么重大突破？
5、牛顿身上有哪些优秀品质值得我们学习？
或优秀的科学家应该具备怎样的素质？ ……
“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时 为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝 壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全 未探明的真理之海。”
爱因斯坦1905年提出的相对论，后来称作狭义相对
论，以光速永不改变、相对性原则来推论，得到“时间”
会因速度快慢而改变的结论。
相对论的例子：一卷录音 带，如果在地面上播放需要一
狭义相对论
个小时；在快速飞行的宇宙飞
船里播放，宇宙飞船里的人测
定也是一个小时。但是由地面
上的人员，来测定在宇宙飞船
中法播国放协的和时式间呢飞？机根上据的牛钟顿就的比地球上的钟慢.
在这种背景下，量子论与相对论应运而生
量子论的诞生
标志： 《关于正常光谱能量分布 定律的理论》
内容： 量子论:物体在发射辐射时和 吸收辐射时,以一定的数值的 数倍进行能量交换.提出”能 量原子”
发展： 爱因斯坦成功解释光电效应（诺贝尔物理学奖）
影响： 从根本上改变了近代物理学中的传统观念(开始 从宏观世界深入到微观世界),使物理学乃至整个自 然科学的观念发生了重大变革
（2007宁夏文综）中外历史人物评说
中国近代物理学史
学中 国 近 代 物
史理
目 录
01. 物理学在中国的发展 02. 近代物理学在中国的发展 03. 中国近代物理学的重要事件
物理学在中国的发展
说起我国古代物理学，你们觉得谁最具代表性？
1.1古代物理学的萌芽
古代天文学：观测天象，制定历法 古代力学：研究物体的运动和力 古代光学：研究光的性质和现象 古代声学：研究声音的产生和传播 古代热学：研究热现象和热力学定律 古代电磁学：研究电现象和磁现象
04
1930年代， 中国物理学教 育受到抗日战 争的影响，但 仍然取得了一 定的成就
05
1940年代， 中国物理学教 育在艰苦的条 件下继续发展， 为新中国培养 了一批优秀的 物理学家
谢 谢
2.3物理学教育的普及
01 清末民初：物理学教
育开始传入中国，主
要通过教会学校进行
02 民国时期：物理学教
育逐渐普及，开设了
专门的物理学课程
03 抗日战争时期：物理 学教育受到严重影响， 但部分高校仍坚持办 学
04
新中国成立后：物理学教
育得到迅速发展，建立了
一批高水平的物理学院系
中国近代物理学的重 要事件
●23. 黄昆在固体物理学领域，特别是晶格动力学方面进行了开拓性工作。
3.2 近代物理学教育的发展
01
19世纪末， 清政府开始 引进西方物 理学教育
02
20世纪初， 中国物理学 教育开始起 步，建立了 一批物理学 院系
03
1920年代， 中国物理学教 育得到了快速 发展，培养了 一批优秀的物 理学家
1.2中国古代物理学家的贡献
墨子
1.2中国古代物理学家的贡献
沈括
1.2中国古代
史理
目 录
01. 物理学在中国的发展 02. 近代物理学在中国的发展 03. 中国近代物理学的重要事件
物理学在中国的发展
说起我国古代物理学，你们觉得谁最具代表性？
1.1古代物理学的萌芽
古代天文学：观测天象，制定历法 古代力学：研究物体的运动和力 古代光学：研究光的性质和现象 古代声学：研究声音的产生和传播 古代热学：研究热现象和热力学定律 古代电磁学：研究电现象和磁现象
04
1930年代， 中国物理学教 育受到抗日战 争的影响，但 仍然取得了一 定的成就
05
1940年代， 中国物理学教 育在艰苦的条 件下继续发展， 为新中国培养 了一批优秀的 物理学家
谢 谢
2.3物理学教育的普及
01 清末民初：物理学教
育开始传入中国，主
要通过教会学校进行
02 民国时期：物理学教
育逐渐普及，开设了
专门的物理学课程
03 抗日战争时期：物理 学教育受到严重影响， 但部分高校仍坚持办 学
04
新中国成立后：物理学教
育得到迅速发展，建立了
一批高水平的物理学院系
中国近代物理学的重 要事件
●23. 黄昆在固体物理学领域，特别是晶格动力学方面进行了开拓性工作。
3.2 近代物理学教育的发展
01
19世纪末， 清政府开始 引进西方物 理学教育
02
20世纪初， 中国物理学 教育开始起 步，建立了 一批物理学 院系
03
1920年代， 中国物理学教 育得到了快速 发展，培养了 一批优秀的物 理学家
1.2中国古代物理学家的贡献
墨子
1.2中国古代物理学家的贡献
沈括
1.2中国古代
人民版历史必修三第一课近代物理学奠基人和革命者课件(共26张PPT)
近代以来科学技术的辉煌
——近代物理学的奠基人和革命者
一个伟大的科学家与苹果的故事
一天一个善于思考 的人坐在花园里， 看到一个苹果的偶 然落地，这个善于 思考的人的头脑开 了窍，后来这个人 成为了近代伟大的 物理学家，同时也 给人类思想史的发 展带来了转折 ……
一、光芒初现
1642年12月25日，牛顿出生， 只有三磅重，谁也没有料到这个 看起来微不足道的小东西会成为 了一位科学巨人.
你认为牛顿的力学体系完美了吗？
高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法 解释的！
二、星光璀璨 从宏观世界到微观世界
普朗克：1900年发表《关
于正常光谱能量分布定律 的理论》标志着量子理论 的诞生。
意义：人类对客观规律的 认识，开始从宏观世界深 入到微观世界
1905年，爱因斯坦成功解释光电效应
理性的质疑
“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不 时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的 贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完 全未探明的真理之海。”
——牛顿临终遗言
牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美 丽的贝壳”？
经
惯性定律
典 力
物理运动 三大定律
加速度定律
学 体
万有引力 定律
作用力与反作用力定律
系
《自然哲学的数学原理》 （1687）
既然物质世界有着如此的自然规律，那么 在人类社会的发展中，也应该有类似的规律存 在。只要能将牛顿破解自然之谜的科学方法， 运用于人类社会，那么社会发展的规律也能被 把握，人类就可以握住自己的命运咽喉。 后来 的历史学家和哲学家把这种世界观称为“理性 主义”。
——《大国崛起》解说词
牛顿的科学成就促进了启蒙运动的进一步发展
——近代物理学的奠基人和革命者
一个伟大的科学家与苹果的故事
一天一个善于思考 的人坐在花园里， 看到一个苹果的偶 然落地，这个善于 思考的人的头脑开 了窍，后来这个人 成为了近代伟大的 物理学家，同时也 给人类思想史的发 展带来了转折 ……
一、光芒初现
1642年12月25日，牛顿出生， 只有三磅重，谁也没有料到这个 看起来微不足道的小东西会成为 了一位科学巨人.
你认为牛顿的力学体系完美了吗？
高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法 解释的！
二、星光璀璨 从宏观世界到微观世界
普朗克：1900年发表《关
于正常光谱能量分布定律 的理论》标志着量子理论 的诞生。
意义：人类对客观规律的 认识，开始从宏观世界深 入到微观世界
1905年，爱因斯坦成功解释光电效应
理性的质疑
“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不 时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的 贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完 全未探明的真理之海。”
——牛顿临终遗言
牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美 丽的贝壳”？
经
惯性定律
典 力
物理运动 三大定律
加速度定律
学 体
万有引力 定律
作用力与反作用力定律
系
《自然哲学的数学原理》 （1687）
既然物质世界有着如此的自然规律，那么 在人类社会的发展中，也应该有类似的规律存 在。只要能将牛顿破解自然之谜的科学方法， 运用于人类社会，那么社会发展的规律也能被 把握，人类就可以握住自己的命运咽喉。 后来 的历史学家和哲学家把这种世界观称为“理性 主义”。
——《大国崛起》解说词
牛顿的科学成就促进了启蒙运动的进一步发展
《近代物理》PPT课件
能．
（2）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的心的距离r＝
1.5×1011 m．试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年
的寿命．（估算结果只要求一位有效数字．）
精选PPT
34
解：
r 日
ΔE=4.2×10-12
精选PPT
t=3.2×17s
35
2．原子核衰变 的半衰期
某种放射性元素的原子核有半数发生衰 变所需的时间，称为这种元素的半衰期．
衰变规律可用如下公式表示：
N
N0
(1) 2
t
或
m
m0
(1) 2
t
半衰期的长短由核内部的因素决定,跟原
子所处的物理或化学状态无关
半衰期是一个对放射性元素的大量原子核而
言的统计概念
精选PPT
21
3．放射性的应用与防护
（1）利用它放射出的射线，
应用：
如γ射线探伤等
（2）做为示踪原子，如确定
防护：
肿瘤的部位和范围
过量的放射性对人体有伤害，
应把放射源放在重金属箱内，
尽可能远离放射源．
放射性物质的
精选PPT
国际通用标志22
三、核反应 核能
1．核反应
原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核 的过程，称为核反应．
质量数和核电荷数守恒．
力学 热学 电磁学 光学 近代物理初步
经典物理
量子论 原子核 相对论★
宏观
微观
19世纪以前 低速 19世纪末20世纪初 高速
精选PPT
26
理论和实践表明：
经典物理理论在微观领域不适用
但守恒定律仍然适用，如动量守恒、能 量守恒、电荷守恒等．
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4.各微观层次常用单位： 六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
1.基本物理常量：是在目前的理论中不能用更基本的常量 表示出来的量，它们的数值必须用实验来测定。
基本原子常量（不包括G）
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
*1. c 出现在相对论中，是时空关系的基本常量 *2. h 出现在量子物理中，是描述物质微观世界的
2.1 引力相互作用
通常忽略
粒
轻
子 电磁相互作用 原子分子层次 子
间 的
弱相互作用：粒子衰变过程 10-19m
强
相 互 作
强相互作用：核子之间 夸克之间 （色相互作用）
子
用
10-15m
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
2.2物质微观结构链各层次起支配作用的相互作用 六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
现代物质结构学说
电子云 六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
2.粒子物理学的发展-----原子核还能分割吗？ a放射现象的发现
1896年，法国物理化学家贝克勒尔在铀矿石中发现 了放射现象。 放射性元素发出的射线包含 三种射线：
射线：带两个正电荷的氦核
微观物理学
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
2.近代物理学的基本内容： 分子、原子、原子核及粒子物理。
1.物质结构的层次按其基元存在的空间尺度来分
可分为： 宇观
宏观
பைடு நூலகம்微观
本章主要讨论物质结构的微观层次
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
物
第一层次：分子
质
机
第二层次：原子
构
的
第三层次：原子核
微
观
第四层次：强子
层
次
更深层次：夸克和轻子
原子团簇 0.1nm-1nm
纳米微粒 1nm-100nm
宏
介观系统 10-6m-10-7m
观
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
1.物质微观结构链及个层次的空间尺度 六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
2.物质微观结构链各层次起支配作用的相互作用
3.物质微观结构链各层次基元间的结合能 1.分子内原子间的结合能：几个eV 2.原子内外层电子和内层电子的结合能：
eV~keV 3.原子核内核子的平均结合能：MeV 4.核子夸克间的平均结合能： 无穷大，到 目前为止没有发现自由的夸克。
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
1.国际单位制中的基本量、基本单位
长度（m，米） 质量（kg，千克） 时间（s，秒） 电流（A，安培） 热力学温度（K，开尔文） 物质的量（mol，摩尔） 发光强度（cd，坎德拉）
2.导出量、导出单位
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
3.国际单位制中用以表示十进制的词头及符号 六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
卢瑟福α粒子散射实验示意图 六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
英国科学家卢瑟福 E.Rutherford1871~1937
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型 。 d.玻尔原子模型（又称轨道模型）：
当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道 运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳 中绕核运动。不同的电子运转轨道是具有一定级差的 稳定轨道。
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
e.现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区 域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就像“云雾 ”笼罩在原子核周围。 因而提出了“电子云模型”： 电子云密度大的地方，表明电子在核外单位体积内 出现的机会多，反之，出现的机会少。
基本常量 *3. e 原子分子层次，电子相互作用占支配地位，
基本电荷e是表征电磁相互作用的特征常量 *4. G 引力相互作用在宇观层次的天体物理中占支
配地位，G是表征引力相互作用的特征常量 *5. me mp 在量子物理中，质量的起源仍是一个探 讨中的问题，所以粒子的质量是重要的基本常量 *6. NA和kB是联系微观和宏观的两个基本常量
《近代物理学》
Modern physics
授课班级：应用物理09本 物理教育09专
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
近代物理学
经典物理学
经典物理学：力学、热学、电磁学、光学。
近代物理学：相对论、量子力学。
本书主要用量子力学的基本概念和图像分析物 质微观结构各层次的实验现象，以及在此基础上形 成的理论分析和处理的方法。
六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
c.原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
汤姆生原子模型： 原子是一个平均
分布着正电荷的粒子，其 中镶嵌着许多电子，中和 了电荷，从而形成了中性 原子。原子是一个球体， 正电荷均匀分布在整个球 体内，电子像面包里的葡 萄干镶嵌其中。
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2.常用组合常量 六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
1.人类对原子的认识历史
a.德谟克利特等
公元前5世纪，希腊哲学家德
谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微
粒构成的，这种微粒即原子。
b.道尔顿原子模型 19世纪初，英国科学家道尔顿提 出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实 心球体
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d.卢瑟福和他的助手做了著名α 粒子散射实验。根据实 验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。
卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）： 原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核
外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子 的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动 。
卢瑟福得出结论：每个原子核都由氢核构成。氢核定义为 “质子”。
射线：高速运动的电子流
射线：高能光子流 六盘水师范学院物理与电子科学系《近代物理学》
b.质子的发现
1919年，卢瑟福用粒子作为高速“炮弹”来轰击氮 原子核，首先实现了原子核的人工破裂。
D
S
4 2
He
174N187
O11H
用粒子轰击氮原子核，能释放氢核，用硼、氟、钠、
铝、磷等做实验，也能打出氢核。