1樓:匿名使用者
我們通常把光學分成幾何光學、物理光學和量子光學。
幾何光學是從幾個由實驗得來的基本原理出發,來研究光的傳播問題的學科。它利用光線的概念、折射、反射定律來描述光在各種媒質中傳播的途徑,它得出的結果通常總是波動光學在某些條件下的近似或極限。
物理光學是從光的波動性出發來研究光在傳播過程中所發生的現象的學科,所以也稱為波動光學。它可以比較方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振,以及光在各向異性的媒質中傳插時所表現出的現象。
波動光學的基礎就是經典電動力學的麥克斯韋方程組。波動光學不詳論介電常數和磁導率與物質結構的關係,而側重於解釋光波的表現規律。波動光學可以解釋光在散射媒質和各向異性媒質中傳播時現象,以及光在媒質介面附近的表現;也能解釋色散現象和各種媒質中壓力、溫度、聲場、電場和磁場對光的現象的影響。
量子光學 2023年普朗克在研究黑體輻射時,為了從理論上推匯出得到的與實際相符甚好的經驗公式,他大膽地提出了與經典概念迥然不同的假設,即「組成黑體的振子的能量不能連續變化,只能取一份份的分立值」。
2023年,愛因斯坦在研究光電效應時推廣了普朗克的上述量子論,進而提出了光子的概念。他認為光能並不像電磁波理論所描述的那樣分佈在波陣面上,而是集中在所謂光子的微粒上。在光電效應中,當光子照射到金屬表面時,一次為金屬中的電子全部吸收,而無需電磁理論所預計的那種累積能量的時間,電子把這能量的一部分用於克服金屬表面對它的吸力即作逸出功,餘下的就變成電子離開金屬表面後的動能。
這種從光子的性質出發,來研究光與物質相互作用的學科即為量子光學。它的基礎主要是量子力學和量子電動力學。
光的這種既表現出波動性又具有粒子性的現象既為光的波粒二象性。後來的研究從理論和實驗上無可爭辯地證明了:非但光有這種兩重性,世界的所有物質,包括電子、質子、中子和原子以及所有的巨集觀事物,也都有與其本身質量和速度相聯絡的波動的特性。
應用光學 光學是由許多與物理學緊密聯絡的分支學科組成;由於它有廣泛的應用,所以還有一系列應用背景較強的分支學科也屬於光學範圍。例如,有關電磁輻射的物理量的測量的光度學、輻射度學;以正常平均人眼為接收器,來研究電磁輻射所引起的彩色視覺,及其心理物理量的測量的色度學;以及眾多的技術光學:光學系統設計及光學儀器理論,光學制造和光學測試,干涉量度學、薄膜光學、纖維光學和整合光學等;還有與其他學科交叉的分支,如天文光學、海洋光學、遙感光學、大氣光學、生理光學及兵器光學等。
電學的基本內容
電學研究的內容主要包括靜電、靜磁、電磁場、電路、電磁效應和電磁測量。
靜電學是研究靜止電荷產生電場及電場對電荷作用規律的學科。電荷只有兩種,稱為正電和負電。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
電荷遵從電荷守恆定律。電荷可以從一個物體轉移到另一個物體,任何物理過程中電荷的代數和保持不變。所謂帶電,不過是正負電荷的分離或轉移;所謂電荷消失,不過是正負電荷的中和。
靜止電荷之間相互作用力符合庫侖定律:在真空中兩個靜止點電荷之間作用力的大小與它們的乘積成正比,與它們之間的距離的平方成反比;作用力的方向沿著它們之間的聯線,同號電荷相斥,異號電荷相吸。
電荷之間相互作用力是通過電荷產生的電場相互作用的。電荷產生的電場用電場強度(簡稱場強)來描述。空間某一點的電場強度用正的單位試探電荷在該點所受的電場力來定義,電場強度遵從場強疊加原理。
通常的物質,按其導電效能的不同可分兩種情況:導體和絕緣體。導體體記憶體在可運動的自由電荷;絕緣體又稱為電介質,體內只有束縛電荷。
在電場的作用下,導體內的自由電荷將產生移動。當導體的成分和溫度均勻時,達到靜電平衡的條件是導體內部的電場強度處處等於零。根據這一條件,可匯出導體靜電平衡的若干性質。
靜磁學是研究電流穩恆時產生磁場以及磁場對電流作用力的學科。
電荷的定向流動形成電流。電流之間存在磁的相互作用,這種磁相互作用是通過磁場傳遞的,即電流在其周圍的空間產生磁場,磁場對放置其中的電流施以作用力。電流產生的磁場用磁感應強度描述。
電磁場是研究隨時間變化下的電磁現象和規律的學科。
當穿過閉臺導體線圈的磁通量發生變化時,線圈上產生感應電流。感應電流的方向可由楞次定律確定。閉合線圈中的感應電流是感應電動勢推動的結果,感應電動勢遵從法拉第定律:
閉臺線圈上的感應電動勢的大小總是與穿過線圈的磁通量的時間變化率成正比。
麥克斯韋方程組描述了電磁場普遍遵從的規律。它同物質的介質方程、洛侖茲力公式以及電荷守恆定律結合起來,原則上可以解決各種巨集觀電動力學問題。
根據麥克斯韋方程組匯出的一個重要結果是存在電磁波,變化的電磁場以電磁波的形式傳播,電磁波在真空中的傳播速度等於光速。這也說明光也是電磁波的一種,因此光的波動理論納入了電磁理論的範疇。
電路 包括直流電路和交流電路的研究,是電學的組成部分。直流電路研究電流穩恆條件下的電路定律和性質;交流電路研究電流週期性變化條件下的電路定律和性質。
直流電路由導體(或導線)連結而成,導體有一定的電阻。穩恆條件下電流不隨時間變化,電場亦不隨時間變化。
根據穩恆時電場的性質、導電基本規律和電動勢概念,可匯出直流電路的各個實用定律:歐姆定律、基爾霍夫電路定律,以及一些解決複雜電路的有效而簡便的定理:等效電源定理、疊加定理、倒易定理、對偶定理等,這些實用定律和定理構成電路計算的理論基礎。
交流電路比直流電路複雜得多,電流隨時間的變化引起空間電場和磁場的變化,因此存在電磁感應和位移電流,存在電磁波。
電磁效應 物質中的電效應是電學與其他物理學科(甚至非物理的學科)之間聯絡的紐帶。物質中的電效應種類繁多,有許多已成為或正逐漸發展為專門的研究領域。比如:
電致伸縮、壓電效應(機械壓力在電介質晶體上產生的電性和電極性)和逆壓電效應、塞貝克效應、珀耳帖效應(兩種不同金屬或半導體接頭處,當電流沿某個方向通過時放出熱量,而電流反向時則吸收熱量)、湯姆孫效應(一金屬導體或半導體中維持溫度梯度,當電流沿某方向通過時放出熱量,而電流反向時則吸收熱量)、熱敏電阻(半導體材料中電阻隨溫度靈敏變化)、光敏電阻(半導體材料中電阻隨光照靈敏變化)、光生伏打效應(半導體材料因光照產生電位差),等等。
對於各種電效應的研究有助於瞭解物質的結構以及物質中發生的基本過程,此外在技術上,它們也是實現能量轉換和非電量電測法的基礎。
電磁測量也是電學的組成部分。測量技術的發展與學科的理論發展有著密切的聯絡,理論的發展推動了測量技術的改進;測量技術的改善在新的基礎上驗證理論,並促成新理論的發現。
電磁測量包括所有電磁學量的測量,以及有關的其他量(交流電的頻率、相角等)的測量。利用電磁學原理已經設計製作出各種專用儀表(安培計,伏特計、歐姆計、磁場計等)和測量電路,它們可滿足對各種電磁學量的測量。
電磁測量的另一個重要的方面是非電量(長度、速度、形變、力、溫度、光強、成分等)的電測量。它的主要原理是利用電磁量與非電量相互聯絡的某種效應,將非電量的測量轉換為電磁量的測量。由於電測量有一系列優點:
準確度高、量程寬、慣量小、操作簡便,並可遠距離遙測和實現測量技術自動化,非電量的電測量正在不斷髮展。
電學與其它學科
電學作為經典物理學的一個分支,就其基本原理而言,已發展得相當完善,它可用來說明巨集觀領域內的各種電磁現象。
20世紀,隨著原子物理學、原子核物理學和粒子物理學的發展,人類的認識深入到微觀領域,在帶電粒子與電磁場的相互作用問題上,經典電磁理論遇到困難。雖然經典理論曾給出一些有用的結果,但是許多現象都是經典理論不能說明的。經典理論的侷限性在於對帶電粒子的描述忽略了其波動性方面,而對於電磁波的描述又忽略了其粒子性方面。
按照量子物理的觀點,無論是物質粒子或電磁場都既有粒子性,又具有波動性。在微觀物理研究的推動下,經典電磁理論發展為量子電磁理論。
光學,電學,力學那一個更難?
2樓:匿名使用者
對我來說,每個都難,
在我看來吧,光學應該最難,因為它不是實物,不好研究
3樓:匿名使用者
我認為是電學,很容易讓人暈的,不過學會了也就那了,很難學
4樓:匿名使用者
初學都挺簡單的 深入的學就不一般了
5樓:匿名使用者
好好學 最難
你好好學了就什麼都簡單了`
有什麼有趣的物理現象要有關電學和光學的
6樓:匿名使用者
丁達爾現象就很有意思。如有幫助請採納,手機則點選右上角的滿意,謝謝!!
有誰知道物理電學符號
7樓:格萊福機械裝置
物理量電學符號
1、電荷量:q,單位:c,
2、元電荷:e;1e=e=1.60218×10^-19c3、電流:i, 單位:a
4、電壓:u, 單位:v
5、電阻:r, 單位:ω
6、電功:w, 單位:j
7、電功率:p,單位:w
物理學中的力學、光學、電學,哪個較難?哪個容易?
8樓:匿名使用者
由難到易分別為,力學,光學,電學
9樓:綿棉
是中學階段嗎?電學難,光學容易
誰知道關於哈利,誰知道關於哈利
哈利波特7預告!最早披露這一內容的是哈利波特系列英文版出版社的一名編輯,他曾經在第五集推出前披露過關於小天狼星和鄧不利多壯烈的訊息.當然了,在當時他的訊息並沒有多少人相信,不過隨著他的部分披露逐漸成為事實時,這些人也不得不重新翻閱他的所謂內部資料了.以下是他對於第七集的部分內容披露.由於訊息畢竟是有...
誰知道關於曹衝的故事名字謝謝,誰知道關於曹衝的故事名字謝謝8個
您好,我是知道id晉中wjl 找不到八則 實在不好意思 在三國志裡就記載了兩件事情 三國志 魏書二十 武文世王公傳第二十 鄧哀王衝字倉舒。武皇帝子,母環夫人,少聰察岐嶷,生五六歲,智意所及,有若 之智曹衝。時孫權曾致巨象,太祖欲知其斤重,訪之群下,鹹莫能出其理。衝曰 置象大船之上,而刻其水痕所至,稱...
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