物理常识

物理常识

　　一、基础物理学

　　(一)热力学三定律

　　热、电磁、光等现象和机械运动都是能量的不同形式，可以相互转化，并且遵循能量守恒定律。

　　热力学第一定律（能量守恒定律）：热力学系统如不吸收外部热量却对外做功，须消耗内能;不可能造出既不需外界能量又不消耗系统内能的永动机。

　　热力学第二定律：热机不可能把从高温热源中吸收的热量全部转化为有用功，总要把一部分传给低温热源。根据这个定律，任何热机的效率都不可能达到100%。

　　热力学第三定律：在科学家研究固体、液体、分子和原子的自由能的基础上，能斯特提出，在温度达到绝对零度(-273摄氏度)时，物质系统(分子或原子)无规则的热运动将停止。绝对零度不可能达到，但是可以无限趋近。

　　(二)电磁理论

　　1864年，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并预言光是一种电磁波。1888年，赫兹发现了电磁波。麦克斯韦的电磁理论成为描述电磁运动的基本理论，被称为自然科学的第三次理论大综合。

　　磁悬浮列车：磁悬浮技术的研究源于德国，磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和排斥力)来推动的列车。目前，世界上通用的三种磁悬浮技术一是以德国为代表的常导电式磁悬浮，二是以日本为代表的超导电动磁悬浮，这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力。而第三种，就是我国的永磁悬浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他动力支持。

　　二、现代物理学

　　现代物理学通常是指20世纪初开始发展起来的物理学，包括相对论、量子力学、原子和原子核物理学、粒子物理学等，是物理学的重要组成部分。

　　(一)粒子物理学

　　粒子物理学研究比原子核更深层次的微观世界，物质的结构性质和在很高的能量下，这些物质相互转化的现象，以及产生这些现象的原因和规律。

　　迄今，人们已认识到构成物质的最小组成为三种粒子：轻子、夸克、媒介子。

　　作用在物质上的所有的力可归结为三种：引力、强力、统一的电弱力。(传统上将力分为四种：引力、电磁力、强力和弱力。上世纪60年代，物理学家发现弱力和电磁力是可以统一起来的，它们是一种事物的不同侧面，统称电弱力)

　　(二)相对论

　　相对论是爱因斯坦创立的物理学理论，描述物体的高速运动和相关的时空性质。相对论引发了现代物理学革命，同时也深刻地影响了人类的时空观。相对论包括狭义相对论和广义相对论。

　　(三)量子力学

　　量子力学是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。量子力学的产生和发展标志着人类认识自然实现了从宏观世界向微观世界的重大飞跃。

　　三、现代宇宙学

　　多普勒效应：物理学上利用光波波长的相对移动量与相对运动速度成正比来测量物体的运动速度。科学家利用多普勒效应证实了宇宙是不断膨胀的大爆炸理论。

　　黑洞：所谓“黑洞”，是引力场很强的一种天体，就连光也不能逃脱出来。恒星的半径小到一特定值时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。

　　暗物质：指那些不发射任何光及电磁辐射的物质。暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同时更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。中国首个极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”于2010年12月12日在四川雅砻江锦屏水电站揭牌并投入使用。

　　大爆炸理论：现代宇宙学中最有影响的一种学说。1932年勒梅特首次提出现代宇宙大爆炸理论，1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论，认为宇宙由大约200亿年前发生的一次大爆炸形成的。

　　相关知识：生活中的物理常识

　　光的直线传播：日食和月食、小孔成像

　　光的折射现象：杯中的筷子会向上弯折、海市蜃楼的形成 

　　光的反射现象：水中倒影、镜子

　　听诊器：人的体内有些器官发出的声音，心肺、气管、胃等发生病变时，器官发出的声音在某些特征上会有所变化，医生通过听诊器能听出来，依此来诊断病情。

　　观后镜：汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜。利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点，使看到的实物变小，观察范围更大，而保证行车安全。

　　挂衣钩：塑料挂衣钩紧贴在墙面上时，塑料吸盘与墙壁间的空气被挤出，大气压强把塑料吸盘紧压在墙壁上。挂衣服或书包后，塑料吸盘与墙壁产生的摩擦力，以平衡衣服或书包的重力，所以能挂住衣服或书包。

　　挑选瓷器：用手或其他物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好坏。因为有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来，当然实际还用辨别音调，观察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别的。

　　监测灾情：通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。因为次声波是频率低于20赫兹的声音，人类无法听到。一些自然灾害如地震、火山喷发、台风等都伴有次声波的产生，通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。 

　　汽车前窗：除大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的。当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内乘客经玻璃反射成的像在车的前上方，而路上的行人是不可能出现在上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉，避免因平面镜成像而造成事故。