大學(xué)物理緒論

1、1 大學(xué)物理大學(xué)物理2緒緒 論論說(shuō)明兩個(gè)問(wèn)題：說(shuō)明兩個(gè)問(wèn)題：* * 明確為什么學(xué)？學(xué)什么？怎樣學(xué)？明確為什么學(xué)？學(xué)什么？怎樣學(xué)？* * 了解物質(zhì)世界的整體圖象。了解物質(zhì)世界的整體圖象。 目的：目的： 獲得學(xué)習(xí)獲得學(xué)習(xí)“大學(xué)物理大學(xué)物理”的自覺(jué)意識(shí)。的自覺(jué)意識(shí)。 3一一. . 為什么要學(xué)習(xí)為什么要學(xué)習(xí)“大學(xué)物理大學(xué)物理”？ 物理學(xué)是研究物質(zhì)世界的基本結(jié)構(gòu)、物理學(xué)是研究物質(zhì)世界的基本結(jié)構(gòu)、基本相互作用和最普遍的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)?；鞠嗷プ饔煤妥钇毡榈倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。 我們把不依賴于人的意識(shí)而獨(dú)立存在我們把不依賴于人的意識(shí)而獨(dú)立存在的的客觀實(shí)在稱為物質(zhì)。與其它科學(xué)相比，物客觀實(shí)在稱為物質(zhì)。與其它科學(xué)相

2、比，物理理學(xué)更著重于物質(zhì)世界普遍而基本的規(guī)律的學(xué)更著重于物質(zhì)世界普遍而基本的規(guī)律的追追求。求。 1：什么是物理學(xué)：什么是物理學(xué)42：物理學(xué)發(fā)展歷程物理學(xué)發(fā)展歷程 以公元以公元1600年為界，在這以前，叫物理年為界，在這以前，叫物理學(xué)的前科學(xué)時(shí)期，這一時(shí)期，物理學(xué)還不學(xué)的前科學(xué)時(shí)期，這一時(shí)期，物理學(xué)還不是一門獨(dú)立的學(xué)科。是一門獨(dú)立的學(xué)科。 16001800年，在這一時(shí)期，物理形年，在這一時(shí)期，物理形成了一門學(xué)科，牛頓完成了牛頓力學(xué)。成了一門學(xué)科，牛頓完成了牛頓力學(xué)。 18001900年，電磁學(xué)、熱力學(xué)、波年，電磁學(xué)、熱力學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、經(jīng)典統(tǒng)計(jì)物理學(xué)等的發(fā)展完善了經(jīng)動(dòng)光學(xué)、經(jīng)典統(tǒng)計(jì)物理學(xué)等的發(fā)展完

3、善了經(jīng)典力學(xué)。典力學(xué)。 上世紀(jì)初，上世紀(jì)初，20世紀(jì)自然科學(xué)領(lǐng)域最偉大的兩個(gè)理世紀(jì)自然科學(xué)領(lǐng)域最偉大的兩個(gè)理論出現(xiàn)了：量子力學(xué)和相對(duì)論論出現(xiàn)了：量子力學(xué)和相對(duì)論近代物理近代物理的開始。的開始。經(jīng)典物理學(xué)經(jīng)典物理學(xué)5當(dāng)今，物理學(xué)與其它學(xué)科的交叉誕生了生物物理、化當(dāng)今，物理學(xué)與其它學(xué)科的交叉誕生了生物物理、化學(xué)物理、地球物理、天體物理等新型學(xué)科，人們公認(rèn)：學(xué)物理、地球物理、天體物理等新型學(xué)科，人們公認(rèn)：當(dāng)今最有生命力的是不同學(xué)科交叉的領(lǐng)域。當(dāng)今最有生命力的是不同學(xué)科交叉的領(lǐng)域。 每一個(gè)科研和工程技術(shù)人員都應(yīng)該加強(qiáng)自身的每一個(gè)科研和工程技術(shù)人員都應(yīng)該加強(qiáng)自身的數(shù)理知識(shí)的培養(yǎng)與積累數(shù)理知識(shí)的培養(yǎng)與積累

4、,以適應(yīng)新發(fā)展的要求。以適應(yīng)新發(fā)展的要求。 隨著科學(xué)的發(fā)展，從物理學(xué)中不斷分化出諸如粒子物隨著科學(xué)的發(fā)展，從物理學(xué)中不斷分化出諸如粒子物理、原子核物理、原子分子物理、凝聚態(tài)物理、激光理、原子核物理、原子分子物理、凝聚態(tài)物理、激光物理、電子物理、計(jì)算物理、等離子體物理、半導(dǎo)體物物理、電子物理、計(jì)算物理、等離子體物理、半導(dǎo)體物理等名目繁多的新分支。理等名目繁多的新分支?，F(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的兩個(gè)趨勢(shì)兩個(gè)趨勢(shì)： （1）自身的細(xì)化、分支多；（）自身的細(xì)化、分支多；（2）與其他學(xué)科的交叉）與其他學(xué)科的交叉6*第一次工業(yè)革命（第一次工業(yè)革命（1718世紀(jì)）：建立在牛頓力學(xué)和世紀(jì)）：建立在牛頓力學(xué)

5、和熱力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上，其標(biāo)志是以熱力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上，其標(biāo)志是以蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)為代表的一為代表的一系列機(jī)械的產(chǎn)生和應(yīng)用。系列機(jī)械的產(chǎn)生和應(yīng)用。 *第二次工業(yè)革命（第二次工業(yè)革命（19世紀(jì)）：建立在電磁理論發(fā)展的世紀(jì)）：建立在電磁理論發(fā)展的基礎(chǔ)上，其標(biāo)志是發(fā)基礎(chǔ)上，其標(biāo)志是發(fā)電電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電訊設(shè)備的出現(xiàn)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電訊設(shè)備的出現(xiàn)和應(yīng)用。和應(yīng)用。*第三次工業(yè)革命（第三次工業(yè)革命（20世紀(jì)）：建立在世紀(jì)）：建立在相對(duì)論和量子相對(duì)論和量子力學(xué)力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上，其標(biāo)志是以信息技術(shù)為代表的發(fā)展的基礎(chǔ)上，其標(biāo)志是以信息技術(shù)為代表的一系列新學(xué)科、新材料、新能源、新技術(shù)的興起和一系列新學(xué)科、新材料、新能源、新技術(shù)

6、的興起和發(fā)展。發(fā)展。3：物理學(xué)與技術(shù)：物理學(xué)與技術(shù)7物理學(xué)與技術(shù)關(guān)系的兩種模式物理學(xué)與技術(shù)關(guān)系的兩種模式*技術(shù)技術(shù) 物理物理 技術(shù)（典型例子：力、熱技術(shù)（典型例子：力、熱學(xué)）學(xué)）*物理物理 技術(shù)技術(shù) 物理（典型例子：電磁學(xué)）物理（典型例子：電磁學(xué)） 在現(xiàn)代社會(huì)中主要以第二種方式進(jìn)行。在現(xiàn)代社會(huì)中主要以第二種方式進(jìn)行。例：例：通訊技術(shù)和激光技術(shù)是這個(gè)嶄新的信息時(shí)代的通訊技術(shù)和激光技術(shù)是這個(gè)嶄新的信息時(shí)代的關(guān)鍵，其基礎(chǔ)正是過(guò)去大半個(gè)世紀(jì)的現(xiàn)代物理學(xué)的關(guān)鍵，其基礎(chǔ)正是過(guò)去大半個(gè)世紀(jì)的現(xiàn)代物理學(xué)的研究成果。研究成果。8以計(jì)算機(jī)為代表的電子和信息技術(shù)的物理基礎(chǔ)以計(jì)算機(jī)為代表的電子和信息技術(shù)的物理基礎(chǔ)19

7、25年年 量子力學(xué)建立量子力學(xué)建立1926年年 Fermi-Dirac 統(tǒng)計(jì)法提出統(tǒng)計(jì)法提出1929年年 能帶理論提出并得到證實(shí)，從理論上解釋了能帶理論提出并得到證實(shí)，從理論上解釋了 導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的性質(zhì)和區(qū)別；導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的性質(zhì)和區(qū)別； Fermi面概念及其可測(cè)量的提出面概念及其可測(cè)量的提出1947年年 發(fā)明發(fā)明晶體管晶體管（獲（獲1956年諾貝爾物理獎(jiǎng)）年諾貝爾物理獎(jiǎng)）1957年年 建立建立Fermi面編目面編目1962年年 制成集成電路（制成集成電路（IC）70年代末年代末 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（VLIC）、量子信息處理編碼量子計(jì)算機(jī)、量子比特

8、子糾纏態(tài)量子力學(xué)疊加原理、量9激光技術(shù)的物理基礎(chǔ)激光技術(shù)的物理基礎(chǔ)1860年年 Maxwell 建立光的電磁理論建立光的電磁理論1900年年 Planck 提出能量子理論提出能量子理論1917年年 Einstein 提出受激輻射理論提出受激輻射理論1953年年 制成微波激射器（制成微波激射器（maser）1960年年 Maiman制成紅寶石激光器制成紅寶石激光器6070年代年代 激光器及其應(yīng)用高速發(fā)展，月球上設(shè)置激光器及其應(yīng)用高速發(fā)展，月球上設(shè)置 激光反射器激光反射器1982年年 激光全息術(shù)激光全息術(shù)8090年代年代 激光外科手術(shù)，通訊，光盤，激光武器激光外科手術(shù)，通訊，光盤，激光武器.10核

9、技術(shù)的物理基礎(chǔ)核技術(shù)的物理基礎(chǔ)1896年年 Becquerel 發(fā)現(xiàn)鈾的天然放射性發(fā)現(xiàn)鈾的天然放射性1905年年 Einstein 創(chuàng)立狹義相對(duì)論，得創(chuàng)立狹義相對(duì)論，得1911年年 Rutherford 提出原子的有核模型提出原子的有核模型1925年年 量子力學(xué)建立量子力學(xué)建立1932年年 建立原子核的建立原子核的 質(zhì)子質(zhì)子中子中子 模型模型1933年年 發(fā)現(xiàn)人工放射性發(fā)現(xiàn)人工放射性1945年年 實(shí)現(xiàn)核裂變實(shí)現(xiàn)核裂變?cè)訌椩訌?952年年 實(shí)現(xiàn)核聚變實(shí)現(xiàn)核聚變氫彈氫彈1954年年 建立第一座核電站建立第一座核電站2mcE 11物理學(xué)物理學(xué)提供提供科學(xué)原理科學(xué)原理指導(dǎo)指導(dǎo)技術(shù)路線的選擇和技術(shù)方

10、案的改進(jìn)。技術(shù)路線的選擇和技術(shù)方案的改進(jìn)。培養(yǎng)技術(shù)人員的科學(xué)品格和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)技術(shù)人員的科學(xué)品格和創(chuàng)新能力，使其眼光遠(yuǎn)，層次高，后勁足使其眼光遠(yuǎn)，層次高，后勁足全世界理工科大學(xué)無(wú)一例外將物理作為重要基礎(chǔ)課全世界理工科大學(xué)無(wú)一例外將物理作為重要基礎(chǔ)課12二二.學(xué)什么？學(xué)什么？知識(shí)、方法、科學(xué)觀念知識(shí)、方法、科學(xué)觀念“物物”物質(zhì)世界物質(zhì)世界 “理理”普遍規(guī)律普遍規(guī)律1.學(xué)習(xí)物理知識(shí)要注意學(xué)習(xí)物理知識(shí)要注意整體性整體性、發(fā)展性發(fā)展性和和遷移性遷移性。整體性注意掌握知識(shí)的結(jié)構(gòu)和聯(lián)系注意掌握知識(shí)的結(jié)構(gòu)和聯(lián)系形成物質(zhì)世界的整體物理圖象形成物質(zhì)世界的整體物理圖象教材結(jié)構(gòu)和主線教材結(jié)構(gòu)和主線基本基本粒子粒子

11、實(shí)物的實(shí)物的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律相互作用相互作用和場(chǎng)和場(chǎng)振動(dòng)和振動(dòng)和波動(dòng)波動(dòng)量子現(xiàn)象和量子現(xiàn)象和量子規(guī)律量子規(guī)律多粒子體系多粒子體系的熱運(yùn)動(dòng)的熱運(yùn)動(dòng)13發(fā)展性不斷從新的角度不斷從新的角度審視和理解審視和理解物理概念和物理概念和規(guī)律，關(guān)注其內(nèi)涵的豐富，應(yīng)用的擴(kuò)展，規(guī)律，關(guān)注其內(nèi)涵的豐富，應(yīng)用的擴(kuò)展，相互關(guān)系的變化。相互關(guān)系的變化。例如：例如：質(zhì)量質(zhì)量m高中：高中：maF 慣性質(zhì)量；慣性質(zhì)量；2rGmMF 引力質(zhì)量引力質(zhì)量初中：初中：VmVm循環(huán)定義？循環(huán)定義？前沿：前沿： 質(zhì)量究竟是什么？是如何產(chǎn)生的？質(zhì)量究竟是什么？是如何產(chǎn)生的？ 什么是物質(zhì)？什么是物質(zhì)？“是物質(zhì)就有質(zhì)量是物質(zhì)就有質(zhì)量”的觀點(diǎn)正

12、確的觀點(diǎn)正確 嗎？嗎？場(chǎng)也是物質(zhì)的一種形式場(chǎng)也是物質(zhì)的一種形式大學(xué)：大學(xué)：2mcE 能量載體；能量載體；慣引mm（1）概念的發(fā)展；（）概念的發(fā)展；（2）框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展；）框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展；（3）數(shù)學(xué)手段的發(fā)展）數(shù)學(xué)手段的發(fā)展14例如：例如：力力F近代物理：以能量為中心的表述優(yōu)于以力為中心的表述。近代物理：以能量為中心的表述優(yōu)于以力為中心的表述。中心：中心：守恒量守恒量動(dòng)量、角動(dòng)量、能量動(dòng)量、角動(dòng)量、能量守恒定律與自然界守恒定律與自然界對(duì)稱性對(duì)稱性的聯(lián)系的聯(lián)系amF對(duì)時(shí)間積累對(duì)時(shí)間積累ptFI 動(dòng)量定理動(dòng)量定理動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒對(duì)空間積累對(duì)空間積累kcosEFSA 動(dòng)能定理動(dòng)能定理機(jī)械能守恒機(jī)械能守

13、恒力矩力矩FdM 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體的平衡定軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體的平衡中學(xué)：以中學(xué)：以“力力”為中心。為中心。15注意提高應(yīng)用物理知識(shí)理解、解注意提高應(yīng)用物理知識(shí)理解、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。決實(shí)際問(wèn)題的能力。 2. 學(xué)習(xí)物理方法學(xué)習(xí)物理方法觀察、實(shí)驗(yàn)、模擬、演繹、歸納、分析、綜合、觀察、實(shí)驗(yàn)、模擬、演繹、歸納、分析、綜合、類比、理想化、假說(shuō)類比、理想化、假說(shuō).指導(dǎo)性原理指導(dǎo)性原理: * 簡(jiǎn)單性原理：邏輯前提越簡(jiǎn)單，普遍程度越高。簡(jiǎn)單性原理：邏輯前提越簡(jiǎn)單，普遍程度越高。 * 對(duì)應(yīng)原理對(duì)應(yīng)原理 ：新理論應(yīng)包容在一定條件下被證實(shí)是：新理論應(yīng)包容在一定條件下被證實(shí)是正確的舊理論，并在極限條件下過(guò)渡到舊理正確的舊理論，

14、并在極限條件下過(guò)渡到舊理論。論。 .遷移性遷移性16例如：例如：理想化方法理想化方法理想模型（單擺、彈簧振子、理想氣體理想模型（單擺、彈簧振子、理想氣體)理想實(shí)驗(yàn)（伽利略、牛頓理想實(shí)驗(yàn)（伽利略、牛頓. ）理想過(guò)程理想過(guò)程 (準(zhǔn)靜態(tài)、絕熱準(zhǔn)靜態(tài)、絕熱)實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì): 簡(jiǎn)化、純化，抓住主要矛盾，摒棄次要因素。簡(jiǎn)化、純化，抓住主要矛盾，摒棄次要因素。復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)：當(dāng)物體的線度和形狀在所研究的問(wèn)題中的作：當(dāng)物體的線度和形狀在所研究的問(wèn)題中的作用可以忽略不計(jì)時(shí)，將物體抽象為一個(gè)具有質(zhì)量，用可以忽略不計(jì)時(shí)，將物體抽象為一個(gè)具有質(zhì)量，占有位置，但無(wú)形狀大小的占有位置，但無(wú)

15、形狀大小的“點(diǎn)點(diǎn)”。17質(zhì)點(diǎn)系質(zhì)點(diǎn)系：質(zhì)點(diǎn)的集合。：質(zhì)點(diǎn)的集合。剛剛 體體：任意兩質(zhì)點(diǎn)間距離保持不變的質(zhì)點(diǎn)系。：任意兩質(zhì)點(diǎn)間距離保持不變的質(zhì)點(diǎn)系。質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)系質(zhì)點(diǎn)系剛體剛體集合集合特例特例*思考:質(zhì)點(diǎn)和幾何學(xué)上的點(diǎn)有什么不同？質(zhì)點(diǎn)和幾何學(xué)上的點(diǎn)有什么不同？例如：例如：科學(xué)假說(shuō)方法科學(xué)假說(shuō)方法牛頓時(shí)代牛頓時(shí)代：以經(jīng)驗(yàn)觀察，邏輯歸納為主。：以經(jīng)驗(yàn)觀察，邏輯歸納為主?，F(xiàn)代物理現(xiàn)代物理：?jiǎn)栴}：?jiǎn)栴}假說(shuō)假說(shuō)(實(shí)踐實(shí)踐)科學(xué)科學(xué) （證偽）（證偽）新問(wèn)題新問(wèn)題新假說(shuō)新假說(shuō).“不是由觀察結(jié)果歸納出理論，而是由理論決定不是由觀察結(jié)果歸納出理論，而是由理論決定觀察什么觀察什么?！?愛(ài)因斯坦愛(ài)因斯坦18定位：定位

16、：物理教育物理教育科學(xué)素質(zhì)教育科學(xué)素質(zhì)教育不僅僅是為后續(xù)課服務(wù)不僅僅是為后續(xù)課服務(wù)不僅僅是為專業(yè)服務(wù)不僅僅是為專業(yè)服務(wù)立足于提高自身科學(xué)素質(zhì)，有益于終身學(xué)習(xí)和發(fā)展立足于提高自身科學(xué)素質(zhì)，有益于終身學(xué)習(xí)和發(fā)展合格大學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)：合格大學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)：（1）力所能及地培養(yǎng)自己的自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)素）力所能及地培養(yǎng)自己的自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)素質(zhì)，提高自己綜合能力，復(fù)合性人才更有競(jìng)爭(zhēng)力。質(zhì)，提高自己綜合能力，復(fù)合性人才更有競(jìng)爭(zhēng)力。（2）以良好的心態(tài)對(duì)待你學(xué)的每一門課程以良好的心態(tài)對(duì)待你學(xué)的每一門課程。19一一. .物質(zhì)世界的空間尺度物質(zhì)世界的空間尺度宇宙的宇宙的42個(gè)臺(tái)階個(gè)臺(tái)階（1）小尺度）小尺度最小的哺乳動(dòng)

17、物和鳥類：最小的哺乳動(dòng)物和鳥類： 10-1m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí) 昆蟲：昆蟲： 10-210-3m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)細(xì)菌或典型的真核細(xì)胞直徑：細(xì)菌或典型的真核細(xì)胞直徑：1010-5-5m m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)細(xì)胞的最小直徑：細(xì)胞的最小直徑： 1010-7-7m m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)原子的尺度：原子的尺度： 1010-10-10m m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí) 原子核的線度：原子核的線度： 1010-14-141010-15-15m m的數(shù)量級(jí)的數(shù)量級(jí) 夸克：夸克： 無(wú)法確定大小無(wú)法確定大小 納米：材料顆粒為10-9米時(shí)，一些新特性出現(xiàn)。20通過(guò)移走原子構(gòu)成的圖形通過(guò)移走原子構(gòu)成的圖形21（2）大尺度）大尺度鯨：鯨： 101m數(shù)量級(jí)數(shù)

18、量級(jí)紅杉樹：紅杉樹： 102m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)珠穆朗瑪峰，馬里亞納海溝：珠穆朗瑪峰，馬里亞納海溝：104m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)月球半徑，地球半徑：月球半徑，地球半徑： 10106 6m m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí) 太陽(yáng)系的直徑太陽(yáng)系的直徑: : 1013m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)星系團(tuán)尺度星系團(tuán)尺度: 10: 102323m m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí) 超星系團(tuán)超星系團(tuán): 10: 102424m m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)觀測(cè)的極限觀測(cè)的極限哈勃半徑哈勃半徑: 10: 102626m m數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)22宇宙學(xué)、粒子物理的奇妙銜接宇宙學(xué)、粒子物理的奇妙銜接23二二. 物質(zhì)世界的時(shí)間尺度物質(zhì)世界的時(shí)間尺度時(shí)標(biāo)時(shí)標(biāo)s1018宇宙年齡：宇宙年齡：130 200

19、億年億年 24地球年齡地球年齡s10106 . 4179年星系形成：星系形成：50億年億年25大氣形成大氣形成s10108168年熱電離層熱電離層對(duì)流層對(duì)流層中間層中間層平流層平流層外大氣層外大氣層臭氧層臭氧層26生命的誕生：約生命的誕生：約40億年億年脊椎動(dòng)物：脊椎動(dòng)物： 約約6億年億年人類出現(xiàn)人類出現(xiàn) 年年614103s1027生生物物的的進(jìn)進(jìn)化化28地球公轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn)s1037月球公轉(zhuǎn)月球公轉(zhuǎn)s106 . 26地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)s105中子壽命中子壽命s103百米跑百米跑 10s 市電周期市電周期s102介子壽命介子壽命s1010178中間玻色子壽命中間玻色子壽命s1024s10s10241

20、8共計(jì)跨越了共計(jì)跨越了42個(gè)數(shù)量級(jí)個(gè)數(shù)量級(jí)29三：基本粒子三：基本粒子 是目前所認(rèn)識(shí)到的組成物質(zhì)的基本單元，即是目前所認(rèn)識(shí)到的組成物質(zhì)的基本單元，即人類迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的人類迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的“點(diǎn)點(diǎn)”粒子，粒子，是一個(gè)不斷向更深層次轉(zhuǎn)移的動(dòng)態(tài)概念。是一個(gè)不斷向更深層次轉(zhuǎn)移的動(dòng)態(tài)概念。要求了要求了解解三大家族、四種相互作用（簡(jiǎn)單介紹）。三大家族、四種相互作用（簡(jiǎn)單介紹）。 1：描述粒子特性的主要物理量：描述粒子特性的主要物理量 （1）質(zhì)量）質(zhì)量 （2）電荷）電荷（3）自旋（角動(dòng)量）自旋（角動(dòng)量） （4）壽命）壽命2：粒子間相互作用（四種）：粒子間相互作用（四種） （1）引力相

21、互作用）引力相互作用 （2）電磁相互作用）電磁相互作用（3）強(qiáng)相互作用）強(qiáng)相互作用 （4）弱相互作用）弱相互作用30光子（光子（20世紀(jì)世紀(jì)20年代）年代） 傳遞電磁相互作用傳遞電磁相互作用中間玻色子中間玻色子(3種種) （20世紀(jì)世紀(jì)70-80年代）年代） 傳遞弱作用傳遞弱作用膠子膠子 (8種種) （已有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)）（已有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)） 傳遞強(qiáng)作用傳遞強(qiáng)作用 引力子引力子（尚未發(fā)現(xiàn)）（尚未發(fā)現(xiàn)） 傳遞引力作用傳遞引力作用（1）規(guī)范粒子：場(chǎng)粒子，傳遞相互作用的媒介）規(guī)范粒子：場(chǎng)粒子，傳遞相互作用的媒介, ,共共13種。種。3：基本粒子分類：基本粒子分類三大家族三大家族31 規(guī)范粒子規(guī)范粒子名稱名稱

22、符號(hào)符號(hào)靜質(zhì)量靜質(zhì)量（MeV）電荷電荷（e）自旋自旋)(壽壽 命（命（s）傳遞的傳遞的相互作用相互作用光子光子中間中間玻色子玻色子膠子膠子引力子引力子0ZW)(g?00000011121引力引力01電磁電磁弱弱強(qiáng)強(qiáng)252510)03. 060. 2(10)18. 093. 2(319116140080600玻色子（與場(chǎng)相關(guān)）玻色子（與場(chǎng)相關(guān)）32（2） 輕子：共輕子：共3代代12種種 電子電子子子名稱名稱符號(hào)符號(hào)靜質(zhì)量靜質(zhì)量（MeV）電荷電荷（e）自旋自旋)(壽壽 命（命（s）代代電子中微子電子中微子子中微子子中微子 子子 子中微子子中微子一一二二三三ee0.515105106*1776.95

23、 . 0160000-1-1-12121212121216101310費(fèi)米子（與實(shí)物相關(guān)）費(fèi)米子（與實(shí)物相關(guān)）* *：北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)測(cè)量結(jié)果北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)測(cè)量結(jié)果333. .夸克夸克: : 3代、代、6味、每味味、每味3色，共色，共36種種名名 稱稱符號(hào)符號(hào)靜質(zhì)量靜質(zhì)量（MeV）電荷電荷（e）自旋自旋)(代代一一二二三三上上夸克夸克粲粲夸克夸克奇異奇異夸克夸克頂頂夸克夸克底底夸克夸克下下夸克夸克udcstb30030050015001800005000323232313131212121212121費(fèi)米子費(fèi)米子34基本粒子基本粒子規(guī)范粒子規(guī)范粒子13種種輕子輕子12種種夸克夸克36種種玻色子（玻色子（引力子？）引力子？）費(fèi)米子費(fèi)米子希格斯粒子（？）希格斯粒子（？）62種種強(qiáng)子（核子、介子）的