2019幼兒教師資格綜合素質(zhì)考點(diǎn)精髓：科學(xué)常識(shí)之現(xiàn)代物理學(xué)

知識(shí)點(diǎn)：科學(xué)常識(shí)之現(xiàn)代物理學(xué)

一、原子核物理學(xué)

電力的發(fā)現(xiàn)和原子結(jié)構(gòu)的研究表明，原子是由原子核和電子組成的。原子核物理學(xué)是以原子核的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其內(nèi)在規(guī)律為研究對(duì)象的，是20世紀(jì)20年代建立起來(lái)的。

1.對(duì)核子的研究

2.核裂變與核能的應(yīng)用

原子和中子的發(fā)現(xiàn)是物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的進(jìn)步，也為進(jìn)一步揭開微觀領(lǐng)域的奧秘提供了新的武器——質(zhì)子和中子炮彈。1938年，德國(guó)的哈恩在用慢中子轟擊鈾核時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了原子核的裂變現(xiàn)象，并放出新的中子。此后，意大利物理學(xué)家費(fèi)米又提出了原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)觀點(diǎn)，即用鈾核裂變時(shí)放出的新中子再去轟擊其他鈾核使之發(fā)生連鎖反應(yīng)，裂變時(shí)由于質(zhì)量虧損會(huì)放出巨大能量的觀點(diǎn)。這就是原子彈和原子能反應(yīng)堆的基本原理。1942年，費(fèi)米制成世界上第一個(gè)原子能反應(yīng)堆后，原子能便從實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向應(yīng)用。

二、粒子物理學(xué)

粒子物理學(xué)是研究最微觀層次的物質(zhì)(即基本粒子)的存在形式、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支，也稱高能物理學(xué)。

1.三類基本粒子

迄今，人們已認(rèn)識(shí)到構(gòu)成物質(zhì)的最小組分：12種輕子——只參加弱相互作用、電磁相互作用的費(fèi)米子，36種夸克———感受強(qiáng)作用力的帶電粒子，12種中媒介子——傳遞相互作用的粒子，共計(jì)60種。

2.三種作用力

作用在物質(zhì)上的所有的力可歸結(jié)為三種：

引力——由引力子傳遞的最弱的力，但在宇宙大距離、大質(zhì)量尺度上卻是強(qiáng)有力的一種力;

強(qiáng)力——由膠子攜帶僅在原子核內(nèi)夸克之間起作用的短程力，即將夸克膠結(jié)在一起的色力，使原子核保持為一個(gè)整體。

統(tǒng)一的電弱力——以電磁力和弱力兩種表現(xiàn)形式出現(xiàn)的同一基本力，經(jīng)受了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的電弱統(tǒng)一理論描述的一種力。

三、熱力學(xué)三定律

四、電磁理論

1864年，麥克斯韋用一組偏微分方程概括了電場(chǎng)、磁場(chǎng)本身以及電轉(zhuǎn)化為磁、磁轉(zhuǎn)化為電等全部電磁現(xiàn)象所滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系，預(yù)言了電磁波的存在，并預(yù)言光是一種電磁波。1888年赫磁發(fā)現(xiàn)了電磁波。麥克斯韋的電磁理論成為描述電磁運(yùn)動(dòng)的基本理論，被稱為自然科學(xué)的第三次理論大綜合。電磁波的預(yù)言和發(fā)現(xiàn)，為無(wú)線電通訊開辟了道路。

五、相對(duì)論

六、量子力學(xué)

量子力學(xué)是描述微觀世界結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)與變化規(guī)律的物理科學(xué)。量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論，對(duì)半導(dǎo)體物理、凝聚態(tài)物理、粒子物理、低溫超導(dǎo)物理、量子化學(xué)以及分子生物學(xué)等學(xué)科的發(fā)展都具有重要的理論意義。量子力學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展標(biāo)志著人類認(rèn)識(shí)自然實(shí)現(xiàn)了從宏觀世界向微觀世界的重大飛躍。

1905年，愛(ài)因斯坦提出了光量子說(shuō)。

1924年，法國(guó)物理學(xué)家德布羅意證明了物質(zhì)具有波粒二象性。

1925年，德國(guó)物理學(xué)家海森堡和玻爾建立了量子理論的第一個(gè)數(shù)學(xué)描述——矩陣力學(xué)。

1926年，奧地利科學(xué)家提出了描述物質(zhì)波連續(xù)時(shí)空演化的偏微分方程——薛定諤方程，給出了量子理論的另一個(gè)數(shù)學(xué)描述——波動(dòng)力學(xué)。后來(lái)，物理學(xué)家將矩陣力學(xué)與波動(dòng)力學(xué)統(tǒng)一起來(lái)，統(tǒng)稱量子力學(xué)。

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