物理模型与物理学习0528省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢您,物理学与信息技术学院,SCHOOL OF PHYSICS&INFORMATION TECHNOLOGY,学院介绍,年,6,月,第1页,陕西师范大学介绍,陕西师范大学是,教育部直属,、,国家“,211,工程”重点建设大学,，国家教师教育,“,985”,优势学科创新平台建设高校,；,学校位于世界四大历史文化名城之一古都西安，占地面积,2700,余亩，建有长安、雁塔两个校区。,学校现设有,21,个学院，,2,个基础教学部，,64,个本科专业，,12,个博士后科研流动站，,15,个一级博士学位授权点，,103,个二级博士学位授权点，,40,个一级硕士学位点，,185,个二级硕士学位点，,1,个教育博士专业学位点，,20,个硕士专业学位点（含工程硕士,8,个领域）。,第2页,物理学与信息技术学院是陕西师范大学主干学院，历史悠久、传统优良。物理学专业是,首批国家级特色专业,、,陕西省名牌专业,，是,跨学科“,x,-,物理学”人才培养模式创新省级试验区,。学院拥有,国家级跨学科“,x,-,物理学”试验教学示范中心,、,“,超声学,”,省级重点试验室,、省级“物理学试验教学示范中心”和“电工电子学试验教学示范中心”等科研与人才培养平台。,物理学与信息技术学院,基本情况,第3页,教职员工：,89,人，其中专任教师,70,人；,职称结构：,双聘院士,1,人，教授,16,人，博士导师,12,人；,副教授,26,人，硕士生导师,35,。,教师中有国家级突出贡献教授,2,人，享受国务院政府特殊津贴教授,4,人，入选教育部骨干教师资助计划、教育部优异青年教师资助计划、教育部新世纪优异人才支持计划,5,人。,物理学与信息技术学院,教师队伍,第4页,物理学博士后流动站,物理学（一级博士点）,1,、声学,2,、理论物理,3,、凝聚态物理,4,、光学,5,、原子与分子物理,6,、生物物理,物理学与信息技术学院,学科介绍（博士）,第5页,11,个,学术型,硕士学位,招收方向：,课程与教学论、理论物理、原子与分子物理、凝聚态物理、声学、光学、无线电物理、生物物理学、光学工程、信号与信息处理、生物医学工程,3,个,专业,硕士学位,招收方向：,学科教学（物理）、光学工程、电子与通信工程,物理学与信息技术学院,学科介绍（硕士）,4,个一级学科硕士学位授权点,：,物理学、光学工程、生物医学工程、信息与通信工程,第6页,优异毕业生风采,国家千人计划学者、中国科学院西安光学精密机械研究所,刘兴胜教授,国家“长江学者计划”特聘教授、电子科技大学微电子与固体电子学院院长,张怀武教授,澳门大学校长,赵伟教授,国家级模范教师、山阳中学,仰孝生副校长,第7页,1.,霍裕平院士视察我院超声学重点试验室,2.,李家明院士来我院做学术讲座,3.,葛墨林院士来院做学术讲座,4.,孙昌璞院士作客首期“恒元物理学讲座”,学术交流,3,4,1,2,第8页,物理模型与物理学习,陕西师范大学物理学与信息技术学院,6,第9页,物理模型定义,物理模型作用,经典物理模型,利用物理模型处理物理问题实例,物理学习与物理模型关系,物理模型与物理学习,第10页,模型是物理学认识由唯象理论过渡到动力学理论主要步骤物理学发展史清楚地说明了这一点它通常是摆脱了旧概念独立思索结果，代表着科学认识飞跃,胡宁,-,模型在物理学发展中作用,-,物理,1993,年,08,期,1.,物理模型定义,物理模型是物理现象高度科学抽象，,是反应物体运动规律本质描述。,物理模型与物理学习,第11页,2.,物理模型作用,物理学发展历史，就是不停提出物理模型，而且是新模型不,断地完善旧模型或取代旧模型历史。一个模型是否正确，要由,实践来检验。,物理模型不停提出、更新，推进着物理学发展，,使人们对物质世界认识不停深化，并逐步迫近真理。,能够说，没有物理模型就没有当代严密物理学理论，不逐步完,善旧模型，提出新物理模型，物理学就得不到发展。,物理模型与物理学习,第12页,比如：,（,1,）,哥白尼“日心说”模型取代了托勒正“地心说”。,（,2,）关于原子卢瑟福模型模型取代汤姆孙模型。,（,3,）普朗克为解释黑体辐射提出了最小平均能量模型,以及从玻尔模型发展了量子力学。,（,4,）对原子核结构认识先后有：气体模型、液滴模型、,粒子模型，壳层模型等。,2.,物理模型作用,物理模型与物理学习,第13页,尽管物理模型建立为物理学发展起到了重大作用，不过不能把物理学发展单纯归结为物理模型建立、演变和更新。人类物质生产活动和科学技术发展才是物理学发展真正动力。,物理学发展,（,1,）经典物理学集中于描述客观世界宏观运动规律，靠近人类直接 感觉或观察。经典物理发展堆动了历史上工业革命，为人类工业化及城市,(,电气,),化奠定了科学基础。,（,2,）二十世纪物理学发展，主要是揭示了微观世界,(,原子、分子、光子,),基本运动规律，并进而使人们从微观角度深入了解各类物质,(,原子核、原子、分子、光子、气体、液体、各类固体、等离子体等,),性质及其改变过程。能够称之为“当代物理”。,（,3,）当代物理是人类认识客观世界一个组成部分，也是人们建立唯物主义世界观基础之一。,2.,物理模型作用,物理模型与物理学习,第14页,3.,经典物理模型,质点模型,刚体模型,弹性碰撞模型,谐振子模型,平面波模型,理想气体模型,光波动性模型,光粒子性模型,点电荷模型,电场线模型,偶极振子模型,介质极化模型,物理模型与物理学习,第15页,4.,利用物理模型处理物理问题实例,简谐振子模型,物理模型与物理学习,第16页1),经典理论将一个原子看作是由一个负电中心和一个正电中心组成电偶极子。当正负电中心距离,r,作频率为 简谐振动时，该原子辐射频率为 电磁波，电磁波在空间某点场矢量为：,因为原子在振动过程中不停地辐射能量，则上式应写为：,电偶极子辐射场衰减振动,此式表示场矢量随时间衰减振动规律，,模型应用,原子经典模型,物理模型与物理学习,第17页,(2),衰减振动不是简谐振动，所以原子辐射波不是单色，谱线,含有有限宽度。,由傅立叶分析可知：,考虑到,t,0,时,U,(,t,)=0,，所以上式可写成：,物理模型与物理学习,第18页,因为电偶极子衰减振动可展开成频率在一定范围内连续改变简谐波，所以光强在谱线范围内随频率有一个分布,：,(3),自然增宽,:,作为电偶极子对待原子作衰减振动而造成谱线增宽。由线型函数归一化条件可得：,原子谱线半值宽度即自然增宽为,物理模型与物理学习,第19页,在这里将电磁波与物质相互作用过程看作为介质中带电粒子,被电场极化，产生电偶极矩并在电场作用下运动过程。,电偶极矩能够写为,电偶极矩在电场,作用下运动行为能够看做是做受迫衰减简谐振动，,运动方程能够表示为,方程解为,-,光与介质相互作用,偶极振子模型,物理模型与物理学习,第20页,设单位体积中偶极矩数为,N,依据极化强度定义和极化规律,在各向均匀介质中，若,折射率与极化率关系为,物理模型与物理学习,第21页,关于折射率几点讨论,折射率随频率改变现象叫做色散，折射率表示为频率函数,公式称为色散方程。,当场频率靠近于介质本身固有频率时，折射率会到达最,大值。,当场频率远大于介质固有频率时,介质对作用场相当于透明。,物理模型与物理学习,第22页,谐振子振动衰变过程是造成折射率为复数主要原因，,将折射率写为：,可见折射率虚部反应是场衰变过程，或场与介质,能量交换过程，而折射率实部反应是相位改变，,它主导着介质对场色散作用。,物理模型与物理学习,第23页,5.,物理学习与物理模型关系,（,1,）经过物理模型了解物理规律,（,2,）经过物理现象建立物理模型研究物理规律,（,3,）在学习物理学过程中，主要是建立物理图像。,（,4,）经过简单物理图像，构建物理模型。,（,5,）经过数学公式，表述物理模型和物理规律。,物理模型与物理学习,第24页,谢 谢,物理模型与物理学习,年,6,月,第25页,