物理学的研究方法课件.pptx

1、物理学物理学经典物理经典物理现代物理现代物理力学力学热学热学电磁学电磁学光学光学相对论相对论量子论量子论非线性非线性时间时间 t t关关键键概概念念的的发发展展力学力学电磁学电磁学热学热学相对论相对论量子论量子论1600 1700 1800 1900 开普勒开普勒 第谷用过的望远镜第谷用过的望远镜第谷在天文台工作第谷在天文台工作开普勒第一定律（椭圆定律）开普勒第一定律（椭圆定律）开普勒第二定律（等面积定律）开普勒第二定律（等面积定律）开普勒第三定律（和谐定律）开普勒第三定律（和谐定律）32kRT木星卫星木星卫星 伽利略望远镜伽利略望远镜对现象的观察对现象的观察 提出假设（匀加速运动假设）提出假

2、设（匀加速运动假设）进行数学和逻辑的推理进行数学和逻辑的推理 实验验证实验验证s-ts-t2 2 形成理论形成理论开创了科学实验方法，并将实验、观察和理论思维相结合。开创了科学实验方法，并将实验、观察和理论思维相结合。提出了思想实验。提出了思想实验。n伽利略被后人称为伽利略被后人称为“现代物理之父现代物理之父”伽利略在解释其观察结论伽利略在解释其观察结论伽利略与斜塔伽利略与斜塔 罗马教庭对伽利略的审判罗马教庭对伽利略的审判 n物理学发展的总趋向：物理学发展的总趋向：（1 1）学科之间的大综合）学科之间的大综合（2 2）相互渗透结合成边缘学科（）相互渗透结合成边缘学科（生物物理、生物化生物物理、

3、生物化学、物理化学、量子化学、量子电子学、量子统学、物理化学、量子化学、量子电子学、量子统计力学、固体量子论。）计力学、固体量子论。）n二十世纪物理学中两个重要的概念：二十世纪物理学中两个重要的概念： 场和对称性场和对称性n物理学近年来的发展物理学近年来的发展（1）粒子物理）粒子物理 高能加速器产生新粒子，已高能加速器产生新粒子，已发现发现300种。种。（2）麦克斯韦理论、狄拉克量子电动力学、）麦克斯韦理论、狄拉克量子电动力学、重整化方法。重整化方法。（3）天体物理）天体物理 运用物理学实验方法和理论运用物理学实验方法和理论对宇宙各种星球进行观测和研究，从而得对宇宙各种星球进行观测和研究，从而

4、得出相应的天文规律的学科。出相应的天文规律的学科。（4）应用经典、量子、广义相对论、等离子）应用经典、量子、广义相对论、等离子体物理和粒子物理。体物理和粒子物理。 物理学研究的前沿领域物理学研究的前沿领域 太阳中微子短缺问题太阳中微子短缺问题n引力波存在的问题引力波存在的问题n物体的速度能否超过光速的问题物体的速度能否超过光速的问题n生物物理有机体遗传程序的研究生物物理有机体遗传程序的研究 n有机体遗传程序的研究（须运用量子力学有机体遗传程序的研究（须运用量子力学、统计物理、统计物理、X射线、电子能谱射线、电子能谱 和核磁共振和核磁共振技术。）技术。） 非平衡热力学及统计物理非平衡热力学及统计物理