光是一种波光也是一种粒子这个现象很奇妙人们做了很多实验想弄清楚光到底是什么

一个著名实验是双缝实验这个实验很简单一块板子上有两条缝光从这两条缝通过在后面屏幕上形成条纹如果光只是波像水波一样光波通过两条缝会互相干涉屏幕上出现明暗相间的条纹实验结果确实如此光表现出波动性

后来人们又发现光照射金属表面能把电子打出来这叫光电效应如果光只是波波的能量是连续的弱光长时间照射也能打出电子但实验结果不是这样只有光的频率足够高才能打出电子光的强度只影响打出电子的数量这个现象用波动说无法解释

爱因斯坦提出光量子假说光是一份一份的能量每份叫光量子后来叫光子光子能量和频率有关频率越高能量越大这个理论完美解释光电效应光表现出粒子性

光既是波又是粒子这叫波粒二象性不仅是光电子也有这种性质电子是粒子有质量带电荷但电子通过双缝也会产生干涉条纹电子也表现出波动性

量子力学描述微观世界微观粒子具有波粒二象性粒子的位置和动量不能同时精确测量测准位置动量就不准测准动量位置就不准这叫不确定性原理

薛定谔提出波动方程描述粒子波动性波函数描述粒子状态波函数模平方表示粒子在某处出现的概率量子力学用概率描述微观粒子行为

量子纠缠是另一个奇妙现象两个粒子相互作用后状态纠缠在一起无论相距多远测量一个粒子另一个粒子状态立即改变这种关联超光速但不传递信息

量子力学在技术上有重要应用激光基于受激辐射原理原子吸收能量跃迁到高能级受光子刺激跃迁回低能级发出同频率同方向的光激光方向性好亮度高

半导体物理基于量子力学半导体导电性介于导体绝缘体之间掺杂改变导电性P型半导体空穴多N型半导体电子多PN结具有单向导电性晶体管由PN结构成是电子设备基础元件

超导现象是量子效应某些材料低温下电阻为零电流持续流动迈斯纳效应超导体排斥磁场磁悬浮利用这个原理超导应用包括磁共振成像粒子加速器

凝聚态物理研究固体液体性质晶体原子排列规则非晶体原子排列无序能带理论解释导体绝缘体半导体价带满带导带空带禁带宽度决定导电性

纳米材料尺寸小表面效应量子限域效应性质与大块材料不同碳纳米管石墨烯具有优异力学电学性质应用在复合材料电子器件

核物理研究原子核原子核由质子中子组成核力束缚核子核裂变重核分裂释放能量核聚变轻核结合释放更大能量太阳能量来自核聚变

粒子物理研究基本粒子物质由费米子组成传递相互作用由玻色子负责标准模型描述强相互作用弱相互作用电磁相互作用引力不在标准模型内

宇宙学研究的宇宙起源演化大爆炸理论宇宙从奇点开始膨胀宇宙微波背景辐射是大爆炸残余暗物质不发光通过引力效应推断存在暗能量导致宇宙加速膨胀

广义相对论描述引力物质能量弯曲时空自由粒子沿测地线运动引力透镜黑洞引力波验证广义相对论

物理学发展改变人类生活电磁理论带来电力革命量子力学带来信息革命激光半导体核能超导都源于物理研究

物理研究需要数学工具微积分线性代数微分方程群论张量分析不同理论需要不同数学

实验是物理基础伽利略落体实验牛顿棱镜分光杨氏双缝迈克尔逊莫雷密立根油滴卢瑟福散射这些实验推动物理发展

理论和实验相互促进理论预言新现象实验验证理论实验发现新现象理论解释结果物理学在不断修正中发展

物理规律普适从微观粒子到宏观宇宙相同规律适用物理追求统一理论希望用一组方程描述所有相互作用

物理学不仅提供自然知识也改变思维方式实事求是逻辑推理实验验证这些方法适用于其他领域

物理教育很重要帮助学生理解自然培养科学素养物理知识是许多专业基础工程医学化学地学都需物理

物理研究无止境还有许多未解问题暗物质本质暗能量性质量子引力宇宙终极命运这些等待未来研究

物理学是人类探索自然的重要学科从身边现象到宇宙奥秘物理提供解释和预测物理学习需要耐心从基础开始逐步深入理解概念掌握方法应用实际

物理是实验科学观察测量数据分析得出结论物理是理论科学建立模型数学推导预言现象两者结合推动进步

物理发展经历多次革命牛顿力学电磁理论相对论量子力学每次革命改变人们对世界的认识未来还会有新革命

物理应用改善生活电视手机电脑互联网医疗设备交通工具都依赖物理原理新材料新能源新技术都需物理研究

物理研究需要国际合作大科学装置空间探测需要多国参与共享数据共同分析物理学家交流合作推动学科发展

物理学习培养能力逻辑思维数学计算实验操作解决问题这些能力在各方面有用

物理学是基础科学为其他学科提供支撑化学生物地学天文都需物理知识工程技术更直接应用物理

物理学充满魅力揭示自然规律解释各种现象预测未知事物物理学不断发展新发现新理论新应用持续涌现

物理教育从小学开始简单现象基本概念中学深入学习大学专业研究物理知识积累逐步深入

物理研究需要投入时间精力资源社会支持物理研究推动科技进步促进经济发展改善人民生活

物理学是文化组成部分影响人们世界观宇宙观方法论物理知识普及提高全民科学素质

物理学家做出巨大贡献伽利略牛顿法拉第麦克斯韦爱因斯坦玻尔薛定谔海森堡费曼霍金他们的工作改变世界

物理学将继续发展探索更小尺度更大宇宙更复杂系统物理学会带来新发现新技术新认识

物理学习需要兴趣好奇心驱动探索坚持不懈勇于创新物理研究充满挑战也充满乐趣

物理学是严谨的概念准确逻辑严密数学精确实验可靠物理学也是创造的想象丰富直觉敏锐思维开放

物理规律是客观的不以人的意志转移物理理论是主观的是人类对自然的认识主客观统一不断接近真理

物理学与其他学科交叉化学物理生物物理地球物理天体物理交叉领域产生新方向新突破

物理技术转化应用激光技术半导体技术核技术超导技术从实验室到市场创造价值

物理研究方法推广建模仿真数据分析在其他领域应用物理思维影响广泛

物理学历史悠久从古代自然哲学到近代科学革命到现代物理不断深化不断完善

物理学分支众多力学热学电磁学光学原子物理核物理粒子物理凝聚态物理天体物理各领域专门研究

物理概念抽象需要理解物理数学复杂需要掌握物理实验精细需要技能物理学习全面训练

物理问题多种多样从简单到复杂从具体到抽象从局部到整体物理研究多角度多层次

物理理论自洽与实验一致能够预言经得起检验物理知识系统相互联系形成体系

物理学是开放的新现象新问题新方法新理论不断纳入不断更新

物理学是国际的不同国家不同文化物理学家共同工作共享成果推动发展

物理学是发展的没有终极理论没有绝对真理在不断探索中前进在不断质疑中完善

物理学是实用的解释自然现象解决技术问题推动社会进步改善人类生活

物理学是基础的提供自然知识训练科学思维培养创新人才支撑科技发展

物理学是前沿的探索未知领域挑战现有理论开辟新的方向引领科技进步

物理学是精确的概念定义清晰数学表达严格实验数据准确结论可靠可信

物理学是深刻的揭示本质规律理解内在机制预测未来行为指导实践应用

物理学是统一的寻求基本规律建立普遍理论描述各种现象涵盖不同领域

物理学是创新的提出新概念发展新理论设计新实验发明新技术

物理学是合作的团队研究分工协作交流讨论共同进步

物理学是传承的前辈工作后人继承批判发展不断超越

物理学是教育的培养下一代传播知识训练方法塑造精神

物理学是挑战的解决难题突破极限探索未知创造未来

物理学是美好的揭示自然奥秘展现宇宙和谐激发人类智慧丰富文明内涵