物理之美学年论文

合集下载

物理文化之美,论文

物理文化之美,论文

物理——你会喜欢上它的“那一天,你在我的参照系里静止,透过我的瞳孔衍射,在视网膜上刻下一组爱里斑,于是我知道事情经历了不可逆过程,你像太阳一样对我辐射……”,这是一首用物理知识写的诗,你是否能够读的懂呢?大家都是高考中的过来人,每个人应该对自己的高考都有很深的感受,对于理科生来说,物理当然是最让我们记忆深刻的,最起码,我对物理一直有一种难以言说的感情,记得一位学长说过自己的经历,大概就是说他在高考结束的那一刻曾经欢呼道:“我再也不用学物理了”,如果我告诉你们我也是这么想的,你会有何感想呢?上大学后通过对物理专业的了解跟学习以及从各种途径所了解的有关物理的信息后,其实我要说物理当然不会是我从前想的那样枯燥、难懂,最有趣的莫过于网上流传的一首全是用物理知识写出来的情书了,当然了这是和物理有着莫大的关系的,我不妨借鉴一下:“那一天,你在我的参照系里静止,透过我的瞳孔衍射,在视网膜上刻下一组爱里斑,于是我知道事情经历了不可逆过程,你像太阳一样对我辐射,虽然你很小心地,将最强烈的藏在了不可见波段,我恨自己眼睛不够大,以至于丢失了许多高频次波,又恨自己眼睛不够小以,至于你的样子出现了象差,在这个熵急剧增加的世界里,我的平均自由程越来越短,我的生活越发缺少涨落,而黑夜又是那么空虚,我向着你飞奔,期望在9点50分看见你10点钟的微笑,然而你却给我一个273.15K的表情,我无法容忍这种不确定关系,我需要一个决定论,可能所有的能量都象是被塞进了黑洞,我觉得自己就像是薛定谔的猫,在真实和虚无之间简谐震动,而你就是那只麦克斯韦妖,顽皮的开关着那扇命运之门,于是,对称性破缺了,自发的,在这个混沌世界……”如果你是一个物理系的学生,当然,首先你得是一个好学生,最起码,以上诗句所涉及的名词你也一定要有映像,那么,上面的诗句你看了之后一定会拍手叫好的,不是吗?上面说了这么多了,其实有好多的都是针对理科学生的,然而我想说,我们每一个人的一生都离不开物理,我们每个人,每一天都会有物理的陪伴,因为物理可以说是包含了时间万物,包含了古往今来,如果有人想对物理有更好的了解,最起码是在语言诠释跟理解方面,那么我就会用很浅显的语言告诉你物理是什么,物理实际就是研究事物的内在规律和事物的道理的一门学科,说明白了,如果你可以把物理学好,把当今科学家的研究成果都有所了解,那么你就会明白所有发生在你周围的事情,如果你是一个对现在的科技都有所关注,那么,你就更会了解物理的魅力所在了,从古到今,从中国到外国所有的科学家都没有忘记对科学的探索。

物理教学中“美”论文

物理教学中“美”论文

探索物理教学中的“美”一提到美的教育,人们的第一印象就是美术课、音乐课,似乎只有美术课和音乐课才能提升学生审美的境界!其实美的教育并不等同于艺术教育,艺术教育只是美育的一个方面,一种手段!美的教育并不注重掌握技术的精湛程度,而在于获得一种美的感觉,体验一种美的情怀,进入一种美的境界,最终孕育一种美的精神!美育的价值和美育的活动比传统美育的概念深刻的多!那么,在物理课的教学当中如何渗透美的教育呢?1、创造美的情境引入课题。

“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。

子(仔)细看山山不动,是船行。

”这是我国一位唐代诗人对物体运动的精彩描述,再配上清雅的中国水墨画,将美提升至最高的境界!由此来引入课题,学生在沉醉于诗与画的熏陶之中的同时也会产生疑问:为什么山一会儿会“动”,一会儿又“不动”?到底山会不会动呢?很自然学生进入了运动的世界。

学完了运动的相对性,再回到这首诗中,人坐在航行的船上,选船做参照物就会“看山恰似走来迎。

”而“子(仔)细看山山不动,是船行,”是选岸上的山做参照物,所以说“山不动,是船行。

”这精辟的见解,比伽利略的相对性原理,至少早了七、八百年,实在难能可贵!声音的世界是神奇的、美妙的,学生对于声音实在是再熟悉不过了!如何让学生对平凡的声音产生兴趣呢?唐朝大诗人自居易《琵琶行》里面有几行脍炙人口的诗句:“轻扰慢燃抹复挑,初为霓裳后绿腰。

大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语。

嘈嘈切切错杂弹,大珠小珠落玉盘。

间关莺语花底滑,幽咽泉流冰下滩,冰泉冷涩弦疑绝,疑绝不通声暂歇。

……银瓶乍破水浆进,铁骑突出刀枪鸣。

曲终收拨当心画,四弦一声如裂帛。

”你听,琵琶女用熟练的指法,灵活地改变四条弦的振动频率和振幅来改变音调和响度,弹出了各种高底粗细不同的声音;时而沉重舒长,时而优美轻幽;时如莺语花底,泉流冰下,时如银瓶破裂,铁骑铿锵,多么优美动听啊!只要我们去采掘,恰到好处用于教学之中,对学生的学习情感会产生强烈的震憾,会使他们终生难忘。

物理学论文(5篇)

物理学论文(5篇)

物理学论文(5篇)物理学论文(5篇)物理学论文范文第1篇本文提出的针对于理论物理教学与实践的探究方案,是遵循微观到宏观,理论讨论到详细实践,单体到多体的挨次绽开的,一共包括三个学问单元,它们是统计物理,量子力学和固体物理。

为了使得同学充分把握理论物理学问,我们需要结合教材中原有的三个单元的学问体系,改善原有体系中学问的规律性,合理支配各个学问的所占比例,以帮助同学循序渐进的把握学问点。

热力学和统计物理学主要是讨论宏观物体。

宏观物体主要是由微观粒子组成,因此,在这个学问单元里面,我们依照宏观到微观的挨次绽开讲解,并遵循统计学和宏观物体的联系。

以一般物理学为背景,循序渐进,引入量子统计理论,渐渐激发同学对量子力学的学习爱好。

由此引出其次个学问单元。

量子力学学问单元。

在其次个学问单元里面,我们首先讲解单原子分子量子理论,渐渐引入到多原子分子量子理论,最终引出第三个学问单元——固体物理。

在第三个学问单元里面,先讲解理论,在注意实践应用,引导同学实现创新。

这样,三个学问单元相互联系,前后连接,最终贯穿成为一个整体,赐予同学整体上对于理论物理学的学问。

二、理论教学与实践教学相结合物理理论较为抽象,即便是来源于详细的事例,同学学习起来也具有肯定的困难。

因此,在理论物理的教学中,需要引导同学从感性上熟悉物理现象和物理过程。

培育同学的感性熟悉,一方面可以从同学的日常生活中着手,另一方面可以引导同学从物理试验中不断培育。

本质与非本质的熟悉影响着同学对物理概念的熟悉,因此同学熟悉物理规律会有肯定的困难。

物理试验能够供应给同学最详细、最直观的感性熟悉,由于这些出来的物理试验,是最通俗易通,简明扼要表达物理理念的感性材料。

与生活中的现实例子有所不同,物理试验也有自己的特点,例如:物理试验比较典型,可以代表肯定的物理现象;物理试验需要有动手操作,有肯定的趣味性;物理试验定性定量的表明白全面性。

同学通过物理试验,可以积累制造意识,同时可以帮助同学科学的讨论理论物理。

物理学形式美及教学研究论文

物理学形式美及教学研究论文

物理学形式美及教学研究论文物理学形式美及教学研究论文物质世界的客观存在是真与美的和谐统一,物理学家通常也是通过发现物质世界的美来证实事实、总结规律.然而,在实际的物理教学中,教师往往忽略了物理学科的形式美,只是一味的向学生灌输教材上的物理知识,从而导致学生因难以体会物理学中美的愉悦而将物理知识的学习当成是一项索然无味的学习任务.鉴此情况,本文以物理学中的形式美为切入点,并重点论述了如何将其渗透至实际的物理教学活动中,旨在为后续的高中物理教学工作提供参考依据.一、结合历史,发掘人文美近代物理发展至今,经过了一个漫长的发展过程,在这一过程中,无数热爱物理的科学家们穷尽自己一生的精力与才华不断地探知、论证全新的物理领域,而正是由于他们对于物理的执着追求,才真正造就了我们现在所清晰存在的世界.由此可见,物理学科浓重的人文精神不应被认知领域的物理定律而掩盖.在教师的教学过程中,有选择性地穿插一些物理学史,会让略显乏味的物理课堂鲜活起来,让学生能够充分领略物理学家们对于物质世界清晰认识的执着追求.教师在教授物理知识时,可以为学生讲述自由落体理论的发展过程,从而进一步帮助学生树立物理物理辨证观.例如,教师在教授“自由落体运动”一课时可以先为学生介绍自由落体运动定律的发展历史.落体理论最早是由古希腊物理学家亚里士多德提出,他认为物体从高空坠落的速度应与物体本省的重力势能成正比,而这一理论在当时也被冠以真理而沿用.直到16世纪,伽利略对这一观点提出了异议,并进而假定:如果将两个物体所受到的空气阻力忽略不计,那么这两个质量不同的物体将以同样的速度下落,并同时到达地面.为了论证这一观点,伽利略与众多拥护亚里士多德理论的学者共同来到比萨斜塔,将一个重100磅与一个重1磅的铁球同时从塔顶抛下,而试验的结果使得在场观看的.人们目瞪口呆,两个铁球出人意料地几乎是平行地一齐落到地上,这就是著名的“比萨斜塔试验”,也是推翻了沿用近两千年的落体运动重要事实依据.二、认识规律,启蒙对称美物理学科事实上就是一门解释物质存在、构成、运动及其转化规律的一门科学.对于接触物理较多的人群而言,他们对物理现象进行研究时,时常会沉浸在具有规律性变化特征的物理美学上.物理现象本身所具有的规律对称性而产生的艺术美通常被称为物理学的对称之美,而学生若想感受到这种美,就必须先对物理规律形成一个初步的认识.而在对科学规律的认识过程中,物质内部的对称性也能在一定程度上反映出物质的规律.所以,物理对称美的研究往往还能进一步推动物理科学的发展.在研究物理对称美这一科学发展史上,毕达哥拉斯是最早提出对称性这一物理审美标准,他认为,在所有的对称图形中,圆是最美的,圆点与圆周之间呈现出来的是绝对对称、绝对和谐的状态.而他这一理论也一直影响者后续物理科学的发展.因此,教师在学生的学习过程中,更应善于引导学生发现物理知识中所客观存在的对称美.例如,教师在教学“电荷的电场线分布”这一知识点时,教师就可以利用各种电荷的电场线之间的对称规律来为学生详细讲解点电荷、同种电荷以及异种电荷之间的电场线分布情况.如此一来,原本枯燥乏味的理论现象就会转化为学生感受物理对称美的真实体验.同时,磁体中磁感线的分布规律与平面镜的成像规律相似的物质空间对称性的特点也应该被教师深切融入至实际物理课程的内容讲解中,帮助学生将原本抽象的物理知识转化为形象的图像记忆.三、概括经验,透视简洁美从本质上说,物理的简洁美主要是来自于自然界的基本发展规律,而对于自然界本身所具有的规律特性又具有相对简洁的美感.物理学科的简单性也只要是以简洁美的主要形式体现,物理科学家们正是通过将复杂的事物进行一一分解,并根据以往对于自然界规律探索的经验而总结出崭新的物理理想模型,最后再借助这些构想出来的模型去形象的理解客观存在的物质世界.爱因斯坦认为,物理工作就是要先尽可能的从假说或设想出发,并将所有设想运用逻辑思维进行论证,最后再根据以存在的经验事实,概括总结出更为简洁的物质物理特性.例如,宇宙间所存在的作用力可以大致分为如下三种:强作用力、弱电作用力以及万有引力,牛顿运动定律将宏观低速条件下的各种机械运动规律归结为一个简单有序的集合;麦克斯韦方程组的提出则将复杂的电磁规律以简洁的形式加以概括;量子力学理论则更是将抽象、微观的例子运动以更加清晰、明了的形式出现在人们面前.在教师的实际教学过程中,对于物理科学的整体简洁美决不可一掠带过,这是由于物理的简洁美不仅是建立在众多物理科学的探究经验之上,更是因为当学生对物理的简洁美的理解能更为深刻时,学生对于物理理论概念与相关物理规律的掌握就会变得更加便捷.例如,“温度是决定一系统是否与其它系统处于热平衡的物理量”、“力是一物体对另一物体的作用,它使受力物体改变运动状态”,这些物理概念以准确、简洁、的语言表达了物理科学的本质.此外,物理规律的表达也是在科学、准确的基础上力求达到简洁的美化目的,如开普勒在哥白尼的天文体系的基础上以“恒量=R3/T2”这一简明形式总结出了众星绕日的运动规律,从而使得繁星浩瀚的太空图景清晰地呈现在人们眼前.四、客观辨证,展现理性美物理科学世界是千姿百态的,但作为物理科学论证的强大支撑,对物理科学的客观辨证看待与理性认识才是物理知识学习的根本所在.与其他学科相比,物理学科更重视以实验来论证并检验观点,同时,在进行论证实验时,物理所展现出来的理性美更是物理世界科学性与和谐性的真实体现.作为客观事物存在并反映出的物质世界科学,物理学理论更多的是强调各种事物中所客观存在的差异与矛盾统一,而要找出这种差异与矛盾,所依靠的恰恰是物理的理性之美.因此,在进行理论知识的教学基础上,组织学生投身于物理科学实验是高中阶段物理知识系统结构的重要组成部分.而只有学生在试验中达到对物理知识的理性认识,才进一步将物理学中的形式美渗透到物理教学过程中.例如,在教授学生“曲线运动”这一课程时,教师可以先让学生自己运用控制变量法:将大小不同的球从不同的高度向下抛,分别记录小球不同的水平平移距离,观察其试验结果的不同变化,并指导学生分析小球的下落时间与水平位移距离及下落高度之间的关系.在帮助学生确立了与试验结果有关的试验因素变化后,再指导学生将“S=vt,h=gt2/2”这两个公式应用于试验设计,当得出试验结果后,在运用反推法以试验结果论证相关的试验条件.这样一来,物理知识点的应用就会在学生的实验过程中直接被进一步强化,而物理科学的理性美也能展现得淋漓尽致.物理科学是一门集人文美、形式美与对称美于一体的课程,在物理课程的教学过程中,教师对于物理知识的讲解不能停留在表面的认知领域,而应该将其本身所具有的形式美渗透至学生的学习过程中,尽可能给学生带来美的感受,充分发挥物理科学的独特魅力.总而言之,在物理教学中以美启真,陶冶学生的思想情操,激发学生的创造性思维,达到提升其物理综合能力的目的.参考文献:[1]黄莉鸿.物理教学用物理学史展示物理学美的价值[J].资治文摘:管理版,2009(08).[2]陆朝华,蓝海江.物理学之美探讨[J].才智,2010(22).[3]潘岳,李林洋,卢晓波.谈物理学的统一美[J].知识经济,2011(13).[4]祝风,李凌.物理学中的美和物理教学中的美育[J].松辽学刊:自然科学版,1994(02).。

大学物理期末论文

大学物理期末论文

对“美”的的追求文法学院社保C114班姓名:xx 学号:119095对美的追求,人皆向往。

爱美之心,人皆有之,这是对自我形体的描述;古往今来,中国古代的集大成者老子也追求美对称美:“天下万物生于有,有生于无”;庄子继承了老子的观点,如:“判天地之美,析万物之理”。

中国博大精深的诗词歌赋也追求对称美,错落美等等。

还有一种美,那就是自然哲学探索者、研究者所追寻的结构美,严谨美,这是更抽象的美的含义,具体到社会中的科目中,如天文学、化学、物理学等等,下面我想谈一谈我上大学以来对物理学的一点感受:对于物理,上了大学之后,听说要学物理这门课,心里面咯噔一下,心里陷入充满阴影、恍惚的泥潭。

中学时候因为物理让我与文科有不解之缘,整天和文字打交道,而不是绞尽脑汁的计算距离、重量、方程式,并庆幸自己摆脱了理科的困扰,自己还有选择的余地,因此乍听学物理这一科目心里还……开始学习的动力还不是很强烈,只是抱着试试看的目的,不知自己是否能跟上老师的逻辑思维,更别提能在物理方面取得好成绩的奢望了!因为一开始我就把自己給束缚起来了,有一句话这样讲,你自己对你的束缚远远多余于外界(社会因素)对你的束缚。

“文科生”这个词约束了我多长时间,不能说“文科生”对于我学习文科说没有优势,这这也不能肯定的说明我在理。

方面没有施展的余地,自己的约束条件代价太大了,给自己找理由如果做物理题不会的时候。

但是,在老师的带领下,经过几节课的听讲,自己也在孜孜不倦的学习下,不能说物理这科目我彻底吃透了,收获还是蛮多的。

例如光的本性的具体理解、能量守恒定律的弹性和振动,爱因斯坦相对论、伽利略的绝对时空观的了解等等,让我们认为很多impossible的现象及其内部都有它内在的规律,真是叹为观止,开阔了我们的视野,一些日常的行为现象都是有规律有来源可循的,下面就已学过的干涉和衍射的区别和联系解析:光的干涉现象是两列或几列光波在空间相遇时,光强在一些区域加强,在另一些区域削弱,形成稳定的光强有规律分布的现象。

高中物理教学论文 让美贯穿于物理教学中

高中物理教学论文 让美贯穿于物理教学中

让美贯穿与物理教学中摘要:自然界是美的,作为研究自然,涉及人与自然之间关系、揭示自然奥秘的物理科学也是美的。

物理的科学美在于它是建立在自然美的基础上,揭示了大自然的隐含真理,在于它发现了大自然的和谐和统一,发现了大自然的对称和守恒,在于它用最简单的语言描述了大自然遵循的规律、更在于人类在物理科学美思想的指导下推动了物理学的发展。

将物理教学与美感教学结合起来,培养学生认识美、追求美、创造美的激情和能力,使他们在良好的心理状态下进行学习,获得怡情益智的效果。

关键词:发展美规律美方法美艺术美经常在外面与人闲聊时,但凡听到我是教物理的,都感觉一丝诧异,觉着物理深奥与难懂,都有着敬畏之意,我总是笑答:实在是语言类学不来,所以退而改学物理。

其实,我想告诉他们,学物理的道理虽然充满艰辛,但同时也让我感受着美。

所以,也愿意将这种美得感受与同学一起共享。

就如同厨师非常愿意把美味与大家分享。

更愿意将做菜时那种美妙的感觉传于他人。

物理学是美的,在高中物理学中也是体现的淋漓尽致的。

一、物理学发展的美在物理学的发展过程中,物理学家探索物理规律是艰辛的,而对他们自己而言过程却是幸福而快乐的,他们是在享受,这种感觉比坐在高雅咖啡屋里喝咖啡听音乐更让人觉得享受。

科学家们对美的追求迫使他们不断地前进,驳倒权威,有的甚至还付出生命的代价。

哥白尼为了追求美不惜与托勒密决裂,托勒密为了圆“地心说”的理论,引入了许多“均论”,“本轮”等概念,使得天文理论看起来很复杂,这就使他缺少简洁美,而简洁性正是科学家们追求的目标。

哥白尼在极端艰苦的环境下,用去了毕生的经历,在1543年终于完成《天体运行论》建立了不朽的日心说。

第谷充满着对天文学的爱,全身心的投入到行星位置的测量中,将误差充10’降到2’,数学天才开普勒深信哥白尼的理论,也深信第谷的测量数据,对火星七十对此的尝试都表明理论与数据不符,他第一次对天体做完美的匀速圆周运动产生了怀疑,此后,经过多年的计算,终于发表了行星的三大运动定律。

物理之美 学年论文

物理之美 学年论文

物理学和量子力学的美摘 要罗丹有一句名言:“生活中并不缺少美,而是缺少发现美的眼睛。

”生活中是这样,学习科学的过程中也是这样。

美是自然属性,审美是人类的天性,那么我们这些学习物理的人,不应该只是关注物理学的各个公式的物理含义,也应该从中发现物理之美,从简单、对称、和谐中感受物理之美。

我们要坚信美与真并存,美与真相伴,一个正确的物理公式一定是美丽的。

物理学是美得建构,是美的科学,它具有明快简洁美、均衡对称美、奇异相对美、和谐统一美。

杨振宁也告诉人们:高不可攀的物理与处处存在的“美”息息相关,而物理学就是去发掘这些美,那么量子力学作为现在物理学研究的最前沿的课题,它也必然是美的。

欣赏物理学的美,会让我们领略到物质世界奥妙无穷的内在美;欣赏物理学的美,会让我们感到物理学的神圣和美好;欣赏物理学的没,会激发我们无边无际的思考。

本文将从简单、对称、和谐等几个方面阐述物理学的美,介绍量子力学的美,并介绍一些大物理学家:狄拉克、海森堡所坚持的物理学的美,并因为他们所坚持的物理之美,从而坚定自己的思维,维护住正确的物理学公式。

关键词:量子力学;美;物理之美装订线The beauty of quantum mechanics PhysicsABSTRACTRodin has a famous saying: "Life is not the lack of beauty, but a lack of eyes to discovery beauty." Life is like that,process to learning scientific is also in this way.Beauty is natural attributes ,aesthetic is human nature.Then we these to study physics should not just be concerned the physical meaning of each formula of physics. We should also discovery the beauty of physics. From simple,symmetry, harmony to feel the beauty of physics. We firmly believe that the coexistence of beauty and truth ,beauty and truth company each other, a correct physical formula must be beautiful.Physics is a beautiful construction, a beautiful science.It has a crisp lively and concise beauty, balanced symmetrical beauty, Singular relative beauty,and the beauty of harmony and unity.Chen Ning Y ang also told the people: the unattainable physics and the beautiful thing everywhere is closely related.Physics is exploring these beauty. Quantum mechanics, as is now the forefront subject of physical research, it must be beautiful.Appreciate the beauty of physics, let us taste the infinite subtleties of the material world and the inner beauty; appreciate the beauty of physics, let us feel the divine and beauty of physics; appreciate the beauty of physics, will inspire us a infinite thinking .This article will introduce the beauty of physics from simple ,symmetry, harmony, and several other aspects of physics.Introduce the beauty of quantum mechanics. Introduce some famous physicist:Dirac, Heisenberg who insisted that physic is beautiful,.Because they insist on physical beauty, so strengthen their own thinking, to maintenance the correct physical formulas.Key words :Quantum mechanics; beauty; the beauty of physics目录1.量子力学中的美 (1)1.1量子力学的简约之美 (1)1.2量子力学的对称美 (2)1.3量子力学的和谐美 (2)2.大物理学家所诠释的物理之美 (4)2.1 狄拉克 (4)2.2爱因斯坦 (4)参考文献 (6)致谢 (7)1 量子力学中的美量子力学是物理学进步中的伟大的一步,是现代物理学的两大基本支柱之一,通过量子力学,人们对物质的结构以及相互作用的见解发生了革命性的变化,许多现象得以真正的被解释,新的无法直觉想象出的现象被预言,但是这些现象可以通过量子力学被精确地计算出来,而且后来也获得了非常精确的实验证明。

物理学教学中美育分析论文

物理学教学中美育分析论文

物理学教学中美育分析论文[论文关键词]物理教学美育美学探讨[论文摘要]物理学是以观察实验为基础,需要高度理性思维的自然科学,它具有精密、严谨、求实、理性的特点。

因此,在教学中人们常常忽视了它丰富的美学价值,在全面实施素质教育的今天,美学教育将是人才培养的重要组成部分,本文依据美学的有关理论对物理学中美学问题进行了探讨和研究。

蔡元培先生说过:“凡是学校所有课程,都没有与美育无关的。

”作为学校的课程之一的物理学,无疑,她也是美的。

这要求教师充分的挖掘和研究教材,充分发挥它的美育功能,把其美的一面呈现给我们的学生,让学生在物理中欣赏美、享受美和追求美,促进他们对物理的学习动力,激发他们的学习热情,这是每一个物理教师必须面对的一个课题和挑战。

笔者经过初浅的整理,谈谈物理学教学中的美育渗透。

一、渗透辩证唯物主义精神和贯穿爱国主义精神教育1.在物理教学中,要帮助学生学习和树立辩证唯物主义的一些基本观点。

如电荷间,磁体间的相互作用,因表面上与中介物无关,被称为超距作用;法拉第提出电荷,磁体周围存在着电场,磁场;赫兹用实验法证实了电磁波的存在,从而得出“场”是物质的一种表现形式。

“作用力与反作用力”、“引力与斥力”、“波粒二象形”等是辩证唯物主义中的“对立统一”的物理事实。

物质的三态,全反射中的临界角,光电效应中的极限频率等体现了自然界中的量变引起质变……这些丰富的素材对培养学生的科学世界观的作用不可忽视。

2.我国在科学上所取得的巨大成就,是展现在学生面前的一卷爱国主义教育的诗篇。

物理学史是一部科学发展的历史,其中蕴含着丰富的美育素材。

在教学中,要不失时机地介绍我国古代科学家取得的科技成果,以及对世界文明史的贡献,介绍新中国成立以来,我国在社会主义建设和科学技术上取得的成绩,激发其民族自豪感,培养爱国主义情操,从而形成正确的立场和观点。

二、物理学知识体系中的形式美物理教育中更多的美学因素存在与物理本身的知识体系里,物理学反映的是科学的真,科学的真又表现出科学的美。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

物理学和量子力学的美摘 要罗丹有一句名言:“生活中并不缺少美,而是缺少发现美的眼睛。

”生活中是这样,学习科学的过程中也是这样。

美是自然属性,审美是人类的天性,那么我们这些学习物理的人,不应该只是关注物理学的各个公式的物理含义,也应该从中发现物理之美,从简单、对称、和谐中感受物理之美。

我们要坚信美与真并存,美与真相伴,一个正确的物理公式一定是美丽的。

物理学是美得建构,是美的科学,它具有明快简洁美、均衡对称美、奇异相对美、和谐统一美。

杨振宁也告诉人们:高不可攀的物理与处处存在的“美”息息相关,而物理学就是去发掘这些美,那么量子力学作为现在物理学研究的最前沿的课题,它也必然是美的。

欣赏物理学的美,会让我们领略到物质世界奥妙无穷的内在美;欣赏物理学的美,会让我们感到物理学的神圣和美好;欣赏物理学的没,会激发我们无边无际的思考。

本文将从简单、对称、和谐等几个方面阐述物理学的美,介绍量子力学的美,并介绍一些大物理学家:狄拉克、海森堡所坚持的物理学的美,并因为他们所坚持的物理之美,从而坚定自己的思维,维护住正确的物理学公式。

关键词:量子力学;美;物理之美The beauty of quantum mechanics Physics ABSTRACTRodin has a famous saying: "Life is not the lack of beauty, but a lack of eyes to discovery beauty." Life is like that,process to learning scientific is also in this way.Beauty is natural attributes ,aesthetic is human nature.Then we these to study physics should not just be concerned the physical meaning of each formula of physics. We should also discovery the beauty of physics. From simple,symmetry, harmony to feel the beauty of physics. We firmly believe that the coexistence of beauty and truth ,beauty and truth company each other, a correct physical formula must be beautiful. Physics is a beautiful construction, a beautiful science.It has a crisp lively and concise beauty, balanced symmetrical beauty, Singular relative beauty,and the beauty of harmony装订线and unity.Chen Ning Yang also told the people: the unattainable physics and the beautiful thing everywhere is closely related.Physics is exploring these beauty. Quantum mechanics, as is now the forefront subject of physical research, it must be beautiful.Appreciate the beauty of physics, let us taste the infinite subtleties of the material world and the inner beauty; appreciate the beauty of physics, let us feel the divine and beauty of physics; appreciate the beauty of physics, will inspire us a infinite thinking .This article will introduce the beauty of physics from simple ,symmetry, harmony, and several other aspects of physics.Introduce the beauty of quantum mechanics. Introduce some famous physicist:Dirac, Heisenberg who insisted that physic is beautiful,.Because they insist on physical beauty, so strengthen their own thinking, to maintenance the correct physical formulas.Key words :Quantum mechanics; beauty; the beauty of physics目录1.量子力学中的美 (1)1.1量子力学的简约之美 (1)1.2量子力学的对称美 (2)1.3量子力学的和谐美 (2)2.大物理学家所诠释的物理之美 (4)2.1 狄拉克 (4)2.2爱因斯坦 (4)参考文献 (6)致谢 (7)1 量子力学中的美量子力学是物理学进步中的伟大的一步,是现代物理学的两大基本支柱之一,通过量子力学,人们对物质的结构以及相互作用的见解发生了革命性的变化,许多现象得以真正的被解释,新的无法直觉想象出的现象被预言,但是这些现象可以通过量子力学被精确地计算出来,而且后来也获得了非常精确的实验证明。

那么量子力学作为物理学现今最前沿的课题他必定是正确的,一个正确的学术也应该是美的,下面我们就从简约,对称,和谐等几个方面来探讨一下啊量子力学美的地方,并延伸到物理学美的地方。

1.1 量子力学的简约之美简约之美,自然科学的定义,就是从复杂的现象中看出简单的规律,一步一步简化,最后得到一组最为简单的定律。

[1] 那么量子力学是否做到了简约之美呢?首先我们来看看黑体辐射中的普朗克公式:(1)很简单的几个字母就可以把黑体辐射中吸收和放射的辐射能是量子化的意思表达出来。

完全符合爱因斯坦那句话:世界是简单的,世界有一个简单的规律,这个规律可以用简单的公式表达出来。

所以这个简约的普朗克公式特别容易被人们接受,它不仅是一个简单的公式,同时也是一个真理。

把一个复杂的理论用一种简单的公式表示出来,也有利于人们的理解。

作为对比我们把曾经很繁琐的物理学唯象学定律给出,我们以马吕斯定律为例,线偏振光透过检偏器后的投射光光强:(2)虽然这个公式也是对的,但是比起量子力学中的简单的相乘,马吕斯定律不仅需要余弦函数,而且还要进行二次平方运算。

尽管他所进行的运算也不是特别繁琐,但是我们知道余弦函数并不全都是整数,所以在一些精确度要求较高的实验中,马吕斯定律就会对函数取值有很高的要求,相比之下具有简约之美的物理学公式完胜。

而量子力学不仅解释了许多无法想象的现象,它也是简约的,它总在追求举重若轻,深入浅出的方式,让世界变得更容易被理解。

[2]这不仅是量子力学的进步,也是整个物理学的进步。

1.2 量子力学的对称美对称往往能给人美感,而物理学在对自然的表述中都体现了这种对称美:从牛顿时期的引力和斥力;工业革命时期的“磁生电”和“电生磁”,到如今的粒子和反粒子,物质和反物质等等,都给人一种匀称和圆满的美感。

这些对称美给人以匀称、均衡、连贯、流畅的感受,因而体现着一种娴静、稳重、庄严,但却也显得有些平淡、单调、缺乏生机和妙趣横生,这是因为对称性并没有包揽美的全部[1] ,但是对称美也有自己的优势。

量子力学中,也不乏对称之美,很多量都需要两个公式来描述,而很多相关量互相的转化就是一个对称的过程,举一个量子态的动力学公式:(3)(4)量子态的动力学就可以用这两个公式来描写。

这种对称美,不仅互相印证了彼此的正确性,也体现了中国古代太极生两仪的学说,世间万物都是阴阳互补的,世间事事都是如此,那么用来表述世界的物理公式自然也是这样了。

1.3 量子力学的和谐美自然界的万物五彩缤纷、斑驳陆离、瞬息万变,但是他们的存在和变化都遵从一定的规律,这些规律体现了自然界的质朴、统一和谐之美。

19世纪最伟大的物理学家麦克斯韦集前人之大成成建立的麦克斯韦方程不仅将电学和磁学和谐地统一起来,而且将光学也纳入其中。

在物理学家眼里,这四个和谐的方程美妙得像一首诗而麦克斯韦通过这组方程预言存在,并由赫兹首先在实验室中证实的电磁渡则分明是与这首诗相伴的乐谱。

这是物理学的和谐之美,那么量子力学的和谐之美又是如何表达的呢?物理学发展到2O世纪,物物理学家们对这种和谐美的追求更为执着。

这也直接导致了量子力学的诞生。

在自然应该是和谐与统一的思想指导下,法国一名年青的哲学史博士德布罗意(deBroglie)提出了一个具有划时代意义的理论。

将实物粒子的波动性与粒子性和谐地统一起来了[3]。

其著名的德布罗意公式更是具有永恒的和谐之美,标志着量子力学理论的建立,他也因此获得诺贝尔物理学奖,成为一名著名的物理学家。

德布罗意方程如下:(5)(6)(7)(8)德布罗意方程又称物质波,是真正意义上将实物粒子的波动性表示出来,证明了实物粒子即具有粒子性又具有波动性,是真正意义上的和谐统一,那么在这么一个和谐统一的理论上建立起来的量子力学怎么能不美呢?2.大物理学家所诠释的物理之美人们都喜欢向过去学习美好的地方,摒弃过去糟粕的地方。

所以我们要正视历史,我们来说一些被人们尊崇的大物理学家除了他们理论以外的一些事情,并以此来说明大物理学家们是如何诠释物理之美的。

希望我们从他们的身上学习到对待物理学的正确的方法。

2.1 狄拉克狄拉克(P.Dirac ,1902 —1984) 是二十世纪一位大物理学家。

关于他的故事很多。

譬如:有一次狄拉克在普林斯顿大学演讲.。

演讲完毕,一位听众站起来说:“我有一个问题请回答:我不懂怎么可以从公式(2) 推导出来公式(5) .。

”狄拉克不答。

主持者说:“狄拉克教授,请回答他的问题。

”狄拉克说:“他并没有问问题,只说了一句话。

”这个故事所以流传极广是因为它确实描述了狄拉克的一个特点:话不多,而其内含有简单、直接、原始的逻辑性.。

相关文档
最新文档