费恩曼中学物理学.docVIP

Feynman 讲义2 11章 1. Molecular dipoles Just describe a qualitative analysis: κ-1=Pϵ0E 2. Electronic polarization: PS:原子极化率 md2xdt2+kx=qE x(A)=qEmω02-ω2 ……amplitude When the ω=0 x(A)=qEmω02 p=qxA , p=αϵ0E …….dipole moment p P=Nq2Emω02 ……..Polarization per unit κ-1=Pϵ0E=Nq2ϵ0mω02 Eenergy≈12me4ℏ2=ℏω0 α=16πℏ2me23 量子力学中进行了一定的修正：16→18 由实验给出κ氢=1.00026 ，κ氦=1.000068，理论期待值κ氢=1.00005 3. Polar molecules; Orientation Polarization: 先可知道一个独立偶极子在场中的能量为 U=-p∙E 依据M-B分布，粒子在能量为U的概率为：nU=n0e-UkT nθ=n0epEcosθkT ,极化程度足够小情形nθ=n0(1+pEcosθkT) 为求得平均偶极子在强度：P=单位体积 nθ2πsinθdθp∙cosθ P=0πn01+pEcosθkTp∙cosθ2πsinθdθ，n0=N4π 在各项异性的介质中，物理量的密度分布不再是各方位均匀的分布，取而代之的是角向分布 因此可得均匀极化强度 P=NEp23KT ……..居里定律 κ-1=Pϵ0E=Np23ϵ0KT 可知κ-1与温度T成反比，而与分子数密度成正比。其中与p2的关系可以从极化时，极化产生的分布与有关，极化产生的转矩也与p有关，因此整体κ与p2成正比。 注意这是极性分子的取向极化，与电子的位移极化不一样的是分子的惯性大。在变化的电磁场中，对电介质的贡献较少。 4. Electric fields in cavities of a dielectric liquid 此小节提供了一种全新的物理视角，让人们从分割，填补的观点去思考问题。 让我们理解，物理世界是符合叠加原理的进程的。 E0=E+Pϵ0 perpendicular to the dielectric E0=E+P3ϵ0 sphere Feynman 12 --Electrostatic Analogs 12-1.The same Equation have same solution 相同的数学方程有相同的解 12-2.The flow of heat ;a point source near an infinite plane boundary 热流 12-3.The stretched membrane 绷紧的膜 12-4.The diffusion of neutrons ;a uniform spherical source in a homogeneous medium 中子的扩散 12-5.Irrotational fluid flow ;the flow past a sphere 无旋的理想流体情形 12-6.Illumination ;the uniform lighting of a plane 光通量；平面均匀布光 12-7.The “underlying unity ”of nature 自然界的统一性 费恩曼物理学课堂讨论： (1) 极化场的修正，也就是诱导极化的场是空腔的场还是全部空间的场？ (2) 温度变化引起的介电常数的变化，其效应为何在临界温度处谈论到了铁电与反铁电？ (3) 基本的统一性，王青老师说，费恩曼站在他们时代的角度看，那时的统一性远没有今天强烈！今天的所有物理方程都可以由微观的一个综合的方程，泊松方程来表达。并且物理方程的应用不仅仅在物理科学领域，而且在社会学，金融物理学，生物学，化学等等。 Feynman 13 –Magnetostatics 13-1.The magnetic field 费恩曼物理学课堂讨论： (1) 关于如何进行科学的想象的问题，费恩曼提出不要想象电场线或是磁场线的运动，而用数学形式描述是迫不得已的选择。因为你无法想象在空间中的一个点上能有那么多的信息，三个电场分量一个磁场分量，外加四个势的函数，这是无法想象整个空间中的场的分布的。而为什么“不要想象电场线