大学物理绪论
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(1)经典力学 (2)热力学与经典统计物理学 (3)电磁学 二十世纪初形成两种比较成熟的重大理论: (1) 狭义相对论 (2) 量子力学 原子核物理 粒子物理 等离子体物理 凝聚态物理 激光物理 介观物理 天体物理等新分支。 近代物理的理论基础
15 – 8 多普勒效应 四 大学物理学综述
大学物理
-- 物理学的初级阶段
15 – 8
多普勒效应 要求
第十五章 机械波
1 学习和掌握物理学的基本规律和研究方法， 能够拓宽技术人员眼界，提高知识层次， 发展后劲足。 2 培养抽象思维能力、自学能力、分析问题和 解决问题的能力。 3 培养求是、创新的科学品质，点燃求知的火 种。
不仅仅是为后续课程服务、为专业服务，更 是立足于提高自身科学素质，有益于终身学习 和发展。
1999年3月16-21日，在美国亚特兰大市召开的
第23届国际纯粹物理与应用物理联合会大会上通过
的“决议五”中十分精辟地指出：
物理学是研究物质的基本结构、相互 作用和运动的学科。
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
1 世界的物质性 物质存在的基本形式 -- 实物和场
152 – 8 多普勒效应 物质之间存在相互作用
引力相互作用
第十五章 机械波
引力10-34N
f引 G
mM r
2
原子核
电力102 N
电磁相互作用 强相互作用
f电 k
qQ r
2
+
+
—— 强子间的作用力
凝聚力 强力104N 遗留的问题：
？ ！
弱相互作用—也是粒子间的短程力 弱电统一理论（60年代）
? 夸克 轻子 强 子 原 子 核 原 子 分子
理论预言 实验检验
修改理论
应用
15 – 8
物理学还有许多有特色的方法， 比如：
▲ 对称性分析 ▲ 守恒量的利用 物理的直觉和想象力及 洞察力也常常产生重大 突破和发现
多普勒效应
第十五章 机械波
▲ 简化模型的选取
▲ 概念和方法的类比 ▲ 定性和半定量分析 ▲ 量纲分析
▲ 能量分析
15大学物理与中学物理的关系与差别 – 8 多普勒效应
每一次重要物理规律的发现都推动了整个自然科 学和应用技术的伟大变革。
第十五章 机械波 15 – 8 多普勒效应 ▲ 第一次工业革命（17~18世纪）：建立在牛顿力
学和热力学发展的基础上，其标志是以蒸汽机为代 表的一系列机械的产生和应用。
瓦特与蒸气机
15 – 8
▲ 第二次工业革命（19世纪）：建立在电磁理论发 展的基础上，其标志是发电机、电动机、电讯设备的 出现和应用。
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
大学物理
(University Physics)
主讲：孙敏
南京理工大学应用物理系
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
《大学物理》绪论
一 二 三 四 物理学的研究对象 研究范围 物理学与技术 大学物理综述
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
一 物理学的研究对象
多普勒效应
第十五章 机械波
发电机
手机
第十五章 机械波 15 – 8 多普勒效应 ▲第三次工业革命（20世纪）：建立在相对论和量子
力学发展的基础上，其标志是以信息技术为代表的一 系列新材料、新能源、新技术的兴起和发展。
激光器 纳米技术
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
▲ 物理学的发展
十九世纪末形成三种较为成熟的重大理论:
4.6 10 年 10 s
9 17
地球
硬 射线周期≈ 10-27s
速率范围
0 （静止）— 3 × 108 m/s （光速）
15 – 8 多普勒效应 三 物理学与技术
世界物理学会大会上，指出：
第十五章 机械波
2000年12月15-16日，在德国柏林召开的第三次
物理学是我们认识世界的基础， 是其他 科学和绝大部分技术发展的直接的或不可缺 少的基础，物理学曾经是、现在是、将来也 是全球技术和经济发展的主要驱动力。
第十五章 机械波
▲研究的对象不同：由简单到复杂，由特殊到一般。 如：匀速到变速，恒力到变力，均匀到非均匀， 质点到刚体等。 条件不同，定义不同 ▲研究的方法和使用的工具不同： 计算复杂 如：由初等数学到高等数学，由标量到矢量等。 ▲研究的目的不同： 如：由只知其然到知其所以然，由了解知识到应 用知识等。 中学物理是学习大学物理的基础；大学物理是中学 物理的提升与扩展，但不是简单的重复。
第十五章 机械波
一学年，112学时
力 学 机械 运动 规律
热 学 分子 运动 规律
电 学 磁 电磁 运动 规律
相 量 对 高速 子 微观 学 物 领域 论 领域 的运 理 的运 光运 动规 动的 动规 律 规律 律
光 学
15 – 8
多普勒效应 物理学的研究方法
第十五章 机械波
▲ 物理学是一门理论和实验高度结合的精确 科学，其研究方法可概括为： 提出命题 观测、实验 推测答案
15 – 8
第十五章 多普勒效应 参考书目（全学年用）
机械波
▲《大学物理学》（一套五册），
张三慧,
清华大学出版社 高等教育出版社
▲《普通物理学》（第五版，共三册）
程守洙、江之永,
▲《物理学》（பைடு நூலகம்四版,
共三册） 马文蔚, 高等教育出版社
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
1999年英国BBC举行了第二个一千年最伟 大思想家的网上评选活动。
大统一理论？
是否存在第五种力？
大分子 细胞 物种 群体 社会
凝聚态 岩石 恒星 星系 宇宙 ？
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
3 运动是物质的固有属性
机械运动
热运动 电磁运动 光运动 粒子运动
力学
热力学和统计力学
电磁学 光学 量子力学
15 研究范围 -- 非常广泛 – 8 多普勒效应 二
空间尺度
微观
第十五章 机械波 天体物理 -- 两大尖端科学 粒子物理 紧密衔接
宇观 42个台阶
介观
1026 m（约150亿光年）（宇宙）— 10－20 m（夸克） 宏观
15 – 8
横 跨 45 个 数 量 级
多普勒效应
大爆炸
第十五章 机械波
时间尺度
宇宙年龄：
130 ~200亿年 10 s
18
地球年龄
1 马克思---永不熄灭的圣火点燃者
2 爱因斯坦---相对论之父和新思维首倡者
3 牛顿---照亮宇宙的智慧之光
9 麦克斯韦---破解电磁场奥秘的天才
15 – 8 多普勒效应 四 大学物理学综述
大学物理
-- 物理学的初级阶段
15 – 8
多普勒效应 要求
第十五章 机械波
1 学习和掌握物理学的基本规律和研究方法， 能够拓宽技术人员眼界，提高知识层次， 发展后劲足。 2 培养抽象思维能力、自学能力、分析问题和 解决问题的能力。 3 培养求是、创新的科学品质，点燃求知的火 种。
不仅仅是为后续课程服务、为专业服务，更 是立足于提高自身科学素质，有益于终身学习 和发展。
1999年3月16-21日，在美国亚特兰大市召开的
第23届国际纯粹物理与应用物理联合会大会上通过
的“决议五”中十分精辟地指出：
物理学是研究物质的基本结构、相互 作用和运动的学科。
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
1 世界的物质性 物质存在的基本形式 -- 实物和场
152 – 8 多普勒效应 物质之间存在相互作用
引力相互作用
第十五章 机械波
引力10-34N
f引 G
mM r
2
原子核
电力102 N
电磁相互作用 强相互作用
f电 k
qQ r
2
+
+
—— 强子间的作用力
凝聚力 强力104N 遗留的问题：
？ ！
弱相互作用—也是粒子间的短程力 弱电统一理论（60年代）
? 夸克 轻子 强 子 原 子 核 原 子 分子
理论预言 实验检验
修改理论
应用
15 – 8
物理学还有许多有特色的方法， 比如：
▲ 对称性分析 ▲ 守恒量的利用 物理的直觉和想象力及 洞察力也常常产生重大 突破和发现
多普勒效应
第十五章 机械波
▲ 简化模型的选取
▲ 概念和方法的类比 ▲ 定性和半定量分析 ▲ 量纲分析
▲ 能量分析
15大学物理与中学物理的关系与差别 – 8 多普勒效应
每一次重要物理规律的发现都推动了整个自然科 学和应用技术的伟大变革。
第十五章 机械波 15 – 8 多普勒效应 ▲ 第一次工业革命（17~18世纪）：建立在牛顿力
学和热力学发展的基础上，其标志是以蒸汽机为代 表的一系列机械的产生和应用。
瓦特与蒸气机
15 – 8
▲ 第二次工业革命（19世纪）：建立在电磁理论发 展的基础上，其标志是发电机、电动机、电讯设备的 出现和应用。
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
大学物理
(University Physics)
主讲：孙敏
南京理工大学应用物理系
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
《大学物理》绪论
一 二 三 四 物理学的研究对象 研究范围 物理学与技术 大学物理综述
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
一 物理学的研究对象
多普勒效应
第十五章 机械波
发电机
手机
第十五章 机械波 15 – 8 多普勒效应 ▲第三次工业革命（20世纪）：建立在相对论和量子
力学发展的基础上，其标志是以信息技术为代表的一 系列新材料、新能源、新技术的兴起和发展。
激光器 纳米技术
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
▲ 物理学的发展
十九世纪末形成三种较为成熟的重大理论:
4.6 10 年 10 s
9 17
地球
硬 射线周期≈ 10-27s
速率范围
0 （静止）— 3 × 108 m/s （光速）
15 – 8 多普勒效应 三 物理学与技术
世界物理学会大会上，指出：
第十五章 机械波
2000年12月15-16日，在德国柏林召开的第三次
物理学是我们认识世界的基础， 是其他 科学和绝大部分技术发展的直接的或不可缺 少的基础，物理学曾经是、现在是、将来也 是全球技术和经济发展的主要驱动力。
第十五章 机械波
▲研究的对象不同：由简单到复杂，由特殊到一般。 如：匀速到变速，恒力到变力，均匀到非均匀， 质点到刚体等。 条件不同，定义不同 ▲研究的方法和使用的工具不同： 计算复杂 如：由初等数学到高等数学，由标量到矢量等。 ▲研究的目的不同： 如：由只知其然到知其所以然，由了解知识到应 用知识等。 中学物理是学习大学物理的基础；大学物理是中学 物理的提升与扩展，但不是简单的重复。
第十五章 机械波
一学年，112学时
力 学 机械 运动 规律
热 学 分子 运动 规律
电 学 磁 电磁 运动 规律
相 量 对 高速 子 微观 学 物 领域 论 领域 的运 理 的运 光运 动规 动的 动规 律 规律 律
光 学
15 – 8
多普勒效应 物理学的研究方法
第十五章 机械波
▲ 物理学是一门理论和实验高度结合的精确 科学，其研究方法可概括为： 提出命题 观测、实验 推测答案
15 – 8
第十五章 多普勒效应 参考书目（全学年用）
机械波
▲《大学物理学》（一套五册），
张三慧,
清华大学出版社 高等教育出版社
▲《普通物理学》（第五版，共三册）
程守洙、江之永,
▲《物理学》（பைடு நூலகம்四版,
共三册） 马文蔚, 高等教育出版社
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
1999年英国BBC举行了第二个一千年最伟 大思想家的网上评选活动。
大统一理论？
是否存在第五种力？
大分子 细胞 物种 群体 社会
凝聚态 岩石 恒星 星系 宇宙 ？
15 – 8
多普勒效应
第十五章 机械波
3 运动是物质的固有属性
机械运动
热运动 电磁运动 光运动 粒子运动
力学
热力学和统计力学
电磁学 光学 量子力学
15 研究范围 -- 非常广泛 – 8 多普勒效应 二
空间尺度
微观
第十五章 机械波 天体物理 -- 两大尖端科学 粒子物理 紧密衔接
宇观 42个台阶
介观
1026 m（约150亿光年）（宇宙）— 10－20 m（夸克） 宏观
15 – 8
横 跨 45 个 数 量 级
多普勒效应
大爆炸
第十五章 机械波
时间尺度
宇宙年龄：
130 ~200亿年 10 s
18
地球年龄
1 马克思---永不熄灭的圣火点燃者
2 爱因斯坦---相对论之父和新思维首倡者
3 牛顿---照亮宇宙的智慧之光
9 麦克斯韦---破解电磁场奥秘的天才