原子物理学课件：绪论.pptVIP

* * 第0章 绪论 * * 物质基本结构 运动一般规律 力学——机械运动 热学——热运动与热现象 电磁学——电磁现象 光学——光现象 原子物理学——（原子）介于分子与原子核之间的物质 结构层次 运动形式不同，规律不同，研究方法不同： 一、物理学回顾 * * 19世纪末物理学的成就： 通常（宏观、低速和弱引力）机械运动 Newton定律 电磁现象 光——电磁波 Maxwell方程 热现象 唯象理论 热力学 微观理论 统计物理学 （ Boltzmann，Gibbs） 物理学的发展历史 * * “在目前业已基本建成的科学大厦中，物理学家似乎只要做一些零碎的修补工作就行了；然而，在物理学晴朗天空的远处，还飘着两朵令人不安的愁云。” ——《19世纪笼罩在热和光的动力论上的阴影》，1900年4月27日于不列颠皇家科学院 寻找“以太”的失败 经典能量均分定理的失败 “山雨欲来风满楼” 相对论 量子论 Kelvin, W. Thomson (1824-1907) 这两朵乌云开出近代物理的鲜花 20世纪物理学革命的进军号角 * * “在本世纪初，发生了三次概念上的革命，它们深刻地改变了人们对物理世界的了解，这就是狭义相对论（1905年）、广义相对论（1916年）和量子力学（1925年）。” ——《爱因斯坦对理论物理学的影响》，1979年 近代物理 以相对论与量子论为理论基础的20世纪物理学 杨振宁 (1922-) 基于宏观物质和低速运动物理经验而建立的概念和理论体系 经典物理 20世纪初物理学的革命 * * 微观 宏观 宇观 粒子 原子核 原子 分子 气液固体 天体 宇宙 原子物理学、原子核物理学、粒子物理 相对论、量子论及其理论应用 粒子基本相互作用与运动规律 物质结构各层次的性质与特点 基本问题 决定 近代物理的基本内容 * * 古代原子学说 B. C. 4世纪 Democritus 机械原子学说 17世纪 Newton 组成物质的最小单元，是不可分割的 有质量的球形微粒 通过吸引力机械地结合成宏观物体 原子的运动是机械位移，遵守力学定律 困难：不能解释光、电、热等物理现象和燃烧等化学过程 原子（Atom）: 二、原子学说 * * 1811年 Avogadro 1808年 Dalton 化学反应中，原子不可分解，性质不变； 不同元素的原子不同，每种原子有确定原子量。 气体由分子组成，分子由原子组成。 1869年 Mendeleev 发现元素周期律，预言新元素 同温同压的同体积气体含相同数目的分子。 19世纪末 三大发现——X射线、放射性和电子 化学原子学说 * * 原子：是物质结构的一个层次，介于分子和原子核之间， 1911年 Rutherford 原子核式结构模型 1913年 Bohr 原子量子理论 解释氢光谱 1923-1927 量子力学诞生 成功解释原子现象 问题： 组分? 结构和相互作用? 内部运动? 现代原子学说 * * 三、原子物理的研究对象、内容、研究方法 研究内容 由原子物理和原子核两部分组成(很多包含粒子物理）。 原子物理部分从原子光谱入手，研究价电子的运动规律；从元素周期律和X射线入手研究内层电子的运动规律和排布。 原子核部分主要研究核的整体性质、核力、核模型、核衰变、核反应、核能的开发和利用、以及粒子物理的一些知识。 研究方法： 从光谱及实验资料入手，提出假设，建立模型，然后再进行实验验证，最后形成理论。 研究对象 原子物理学属近代物理学范畴，它是研究物质在原子层次内由什么组成，它们如何作用，发生什么样的运动形态的理论。即主要研究原子结构与性质及有关问题。它是关于物质微观结构的一门科学。 * * 1.原子物理学在材料科学中的应用 四 、原子物理学的地位、作用和研究前景 * * 2.原子物理学在宇观研究领域中应用：星际分子、宇宙起 源等 * * 3.原子物理学在激光技术及光电子研究领域的应用 * * 4.原子物理学在生命科学领域中的应用 * * 5.原子物理学化学研究领域的应用 * * * * 1.实践是检验真理的标准 五、学习原子物理学应注意的问题 2.科学是逐步地不断地发展的 3.对微观体系不能要求都按宏观规律来描述 4.要善于观察、善于学习、善于动脑、开拓进取，不断创新