大学物理2 :电磁学、光学和量子物理

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学习大学物理的电磁学,光学,量子物理内容。

电磁学先是学习真空中静电场特性,接着讨论有导体和电介质时的静电场,而后就是稳恒电流,它是静磁场的源电流激发磁场,我们可以研究真空中静磁场的特性,还可以讨论运动电荷或电流在磁场中的受力情况,再接着就可以讨论磁介质的影响,这些都是不随时间变化的情况,假如电场或磁场随时间变化,就会有感生磁场或感生电场。


从这些现象中我们可以发现电场和磁场的相对性,比如说在某个惯性系观察只有静电场,而在另一个惯性系,你不仅可以观察到静电场还可以观察到静磁场,就是说静磁场其实是静电场的相对论效应,反过来也是一样的,麦克斯韦把电场和磁场的特性统一用四个方程表示出来,从方程组中他还找到了电磁波的解,发现光其实是电磁波的一种,这些就是我们要学习的电磁学的内容。


那么不论是物理系的学生还是工科学生学电磁学,基本要涉及所有这些内容,这样学的东西才是完整的,只不过在大学物理课程里面可能稍微有些粗线条,那么怎么学电磁学呢?或者说它跟力学和热学学习关注点有什么不同呢?力学主要是利用牛顿方程研究单个或多个粒子的运动,不仅要确定粒子的位置,速度,你还要研究表征粒子运动的量,比如动量,动能 角动量等量,热学是研究大量粒子的无规运动规律,这个大量当然是很大的量,因为粒子数目太大,即使是用最好的计算机很多的计算机,也完全不能追踪每个粒子的运动,所以,热学得用统计方法研究或者呢用宏观热力学方法。


电磁学呢?

学习力学的时候我们研究过,带电粒子在电场或磁场中的运动情况,但这不是电磁学的内容,它基本属于力学问题,带电粒子主要是用来产生电场和磁场,它是场源,它如何产生场?这是电磁学中比较重要的内容,但不是最重要的,电磁学最重要的内容是研究场量的性质,就是电场和磁场的性质,这是在学习电磁学中最要关注的,场的特性是弥散在整个空间任何时候都有,没有场的地方你也可以说,那里场是零,电场和磁场的概念是法拉第最先提出来的,现在场的概念应用到了物理学的各个方向,现代物理学离不开场的概念,研究引力你要用引力场,研究原子核,要用到强相互作用场,研究β衰变要用到弱相互作用场,我们有各种各样的场,有旋量场,规范场等,场是现代物理学的核心概念,但它源自法拉第提出的电场和磁场的概念,所以我们可以知道学习电磁学是何其重要...


课程基本信息

大学物理2 :电磁学、光学和量子物理

类型:物理 By 平台:学堂在线 大学:清华大学 语言:中文 By 老师:安宇/陈信义/张留碗... 时长:8小时/周 发布:2020-03-03

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