物理学专业导论.doc

物理专业导论学习心得体会一、个人看法这是我进入大学开始学习的第一个学期，我对物理学很有兴趣，但我不知道自己将要学的是什么。但是通过林院长详细的讲解之后，我发现原来物理学对我们的生活很重要，原来物理学是这样慢慢壮大的，原来是有那么多先辈的伟大付出的，原来有那么多充满乐趣的故事。那种对未知的探索，那种对科学的执着，那种探索的乐趣，一切都深深的吸引了我。二、 为什么要学习专业导论这门课程？作为“导论”，它的任务是要高瞻远瞩地引导我们理解：什么是物理学？为什么当今时代会出现伟大的物理学？为什么应当学习和研究物理？它的基本知识结构是什么？物理学与其他相关科学技术的关系是什么？物理学对经济发展和社会进步具有是什么作用？它的未来发展前景是什么？怎样才能学好物理学？其实，这些正是我们物理学类专业大学新生首先面临的问题，也是我们离开中学进入大学之后最为关切的问题。专业导论能解答这些问题，使我们一踏进大学校园就能够对自己的专业有清晰的宏观把握，对未来学习的内容心中有数，对所学专业的意义有深刻的理解，激发我们对自己专业的热爱，更好的去寻找学习的方向和目标，更好的掌握自己的专业知识。所以，我们要认真学好专业导论这门课程。学科内容三、学科内容物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面，而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。物理学是研究自然界物质结构,以及物质运动的最基本、最普遍的规律的一门自然科学。物理学的研究方法是观察、试验、假设和理论。物理学可以分为经典物理（19世纪末以前）与近代物理（19世纪末至今）。物理学的发展经历了3次大的飞跃。第一次是在17、18世纪，主要是牛顿力学预热力学的建立与发展；第二次出现在19世纪，主要是建立了经典电磁理论，开始了工业电气化进程；第三次是19世纪末至20世纪初，相论与量子力学的建立。物理学的五次理论大综合：1、牛顿把物体运动规律概括为三条运动基本定律和万有引力定律，建立了一个完整的力学理论体系，完成了物理科学的第一次理论大综合。2、19世纪30到40年代，英国物理学家焦耳、德国医生迈尔等发现了能量守恒与转化定律，实现了物理学的第二次理论大综合。3、1864年英国物理学家麦克斯韦建立电磁论，实现了物理科学的第三次理论大综合。4、爱因斯坦分别于1905年和1916年创立的狭义相对论和广义相对论是第五次理论大综合。5、19231926年德国的海森伯、奥地利的薛定锷等建立了量子学体系，完成了第五次大综合。从古希腊杰出思想家亚里士多德在对待“力与运动的关系”问题上，错误的认为“维持物体运动需要力”到意大利物理学家伽利略最早研究“匀加速直线运动”；论证“重物体不会比轻物体下落得快”的物理学家；利用著名的“斜面理想实验”得出“在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去即维持物体运动不需要力”的结论，再到英国科学家牛顿：总结三大运动定律、发现万有引力定律。1798年英国物理学家卡文迪许：利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G。至此经典力学的体系似乎已经完美了。但1905年的奇迹，爱因斯坦提出狭义相对论，波尔，普朗克，海森堡，薛定谔建立量子力学，指出经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。使得力学朝向另一个高度发展。从库仑借助卡文迪许扭秤装置并类比万有引力定律，通过实验发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律，到1826年德国物理学家欧姆：通过实验得出导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比即欧姆定律。再到奥斯特发现电流可以使周围针发生偏转（电流的磁效应）再到伟大的法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律电磁感应现象。最后由麦克斯韦问鼎电磁学，预言了 电 磁 波 的存在，指出光是一种电磁波，并从理论上得出光速等于电磁波的速度，为光的电磁理论奠定了基础。关于光学和原子物理，20世纪更是擦出了惊天大火花，历史上关于光的本质的说法一直争论不休，有人支持牛顿主张的微粒说，有人相信惠更斯的波动说，群雄争霸中光的波粒二象性的理论诞生！它开启了物理学领域的新纪元。原子的结构也被历代争论不休，从汤姆孙的西瓜模型到卢瑟福的核式结构模式。当经典的原子理论站不住脚的时候，1913年，玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论，也直接催生了量子学派物理学是一门纯科学，但这决不是意味着物理学与社会无关，恰恰相反，物理学或者说纯科学的发展正是人类社会由落后走向先进的最根本原因！正如石老师在课上谈到的美国第一任物理学会会长亨利奥古斯特罗兰说的，“我常常被问及这样的问题：纯科学和应用科学究竟哪个对世界更重要？为了应用科学，纯科学本身必须存在！假如我们停止纯科学的进步而只留意科学的应用，我们很快就会退化成为中国人那样！多少代以来中国人没有什么进步，因为他们只满足于科学的应用，却从来没有追问过他们祖先所做事情中的原理。这些原理就构成了纯科学！中国人很早就知道火药的应用，如果他们能用正确的方法来探索“火药应用”的原理，中国人就能够在实现众多应用的同时还能够发展出化学，甚至物理学！因为只满足于火药爆炸的事实和应用，而没有寻根问底，中国人已经远远落后于世界进步；以至于我们现在只将世界上所有众多民族中这个最古老、人口最多的民族视为野蛮人！”这时我们的爱国主义情节千万不能发作，因为亨利并没有说错，长久以来中国忽视对纯科学的支持致使了中国落后于当今发达国家的现状，这值得我们接受和反思！亨利又说：“美国科学只存在未来，并没有今天和过去。在我这个位置上的人应该思考的问题是：我们必须做什么才能够创造出美国的物理学；而不是把电报、电灯及其它令人方便的产品称之为“科学”。我并不是低估这些时尚产品的价值，整个世界的进步需要依靠它们；成功发明这些高技术产品的人应该受到世界的尊重。但是，虽然一位厨师发明了餐桌上的一道美味佳肴，使世人享受到口福，但是我们不会尊称他为“化学家”。”表面上，纯科学脱离于现实，看似它永远呆在象牙塔中，只对一些被称为科学家的人称兄道弟。其实非也，物理学的发展带动科学技术的进步，现代物理学更成为高新技术的基础。在牛顿力学,万有引力定律开普勒三定律的基础上发展起来的空间物理，从此宇宙飞船送上了太空，使人类实现了飞天的梦想。也使中国人“九天揽月”成为可能。经典的电磁理论在科学技术中的应用。电视机显像管，雷达，微波炉等，由受激辐射理论产生的激光应用于生活、科研等各个领域，激光针灸、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光炮不久的将来，激光肯定会有更广的应用。20世纪初相对论和量子力学的建立，诞生了近代物理，开创了微电子技术的时代。于是诞生了半导体芯片，电子计算机。没有量子力学也就没有现代科技！物理学的结论其实遍布整个社会！可以说物理学的发展，促进了各个领域科学技术的进步。使人类的生产和生活发生了翻天覆地的变化。物理学的发展引发了一次又一次的产业革命，推动着社会和人类文明的发展。可以说社会的每一次大的进步都与物理学的发展紧密相连。18世纪中叶，在热学发展的基础上发明并改进了蒸汽机。蒸汽机的广泛使用，促成了手工业向机械化的大生产的转变，并使陆上和海上的大规模的长途运输成为可能。大大推动了社会的发展。古人云：一日千里。火车、飞机的使用使每一个地球人实现了“一日千里”甚至日行万里的梦想。1840年，法拉第发现了电磁感应现象，并逐渐形成了完整的电磁场理论。在此基础上发展起来的电力工业，使人类进入电气化的时代，给人类的生产和生活带来翻天覆地的变化。大家想想现在使用的电灯、xx、电视、微机等一切的电力设施就能体会了。这是第二次产业革命。20世纪70年代，微观物理方面取得重大突破，开创了微电子工业，使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信息时代。这是第三次产业革命。可以说社会的每一次巨大的进步都是在物理学发展的基础上完成的。没有物理学的发展就没有人类社会和文明的巨大进步！物理学重要性，从它的定义中不证自明物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。是一门以实验为基础的自然科学,物理学的一个永恒主题是寻找各种序、对称性和对称破缺守恒律或不变性。探究万物之理的道路从不会有尽头，仍需要大批大批的有志青年将自己的一生都专注其上，我希望通过自己的努力也成为的其中一员。 理学院 陈志强