【物理基础Ep11】新概念物理教程——力学by赵凯华&罗蔚茵内容梳理（四）

2023-02-25 22:58:15 来源:哔哩哔哩

第 一 章 质点运动学

&3 .物质世界的层次和数量级

3.1 数量级的概念

科学计数法（scientific notation）：用10的正幂次代表大数，用10的负幂次代表小数，把一个物理量的数值写成一个小于10的数字乘以10的幂次，还可将其有效数字的位数表示出来。


(相关资料图)

数量级：用科学计数法中指数差1，即代表数目大10倍或小10倍，这叫做一个“数量级”。

空间尺度：现代科学研究过的空间尺度来说，大小差不多跨越了42个数量级，有人把这称做“宇宙的四十二个台阶”。

意义：掌握特征量的数量级，往往是研究一个物理问题时登堂入室的关键。

3.2 空间尺度

(1)小尺度

微观系统：原子尺度的客体。

宏观系统：大小在人体尺度上下几个数量级范围之内的客体。

阿伏伽德罗的数量级：宏观系统中比微观系统大了七、八个数量级，按体积论，则大（10^8）^3=10^24个数量级，这正是阿伏伽德罗的数量级。

微观规律：宏观规律不再适用，需要用量子力学去处理。

介观系统：一些线状或环状小尺寸样品在低温下的实验结果，却表现出电子波的量子干涉效应，这种呈现出微观特征的宏观系统，叫做介观系统。

介观物理学：研究介观系统行为的物理学分支，下一代微电子器件的理论基础。

核子：质子和中子统称为核子。

夸克（quark）：每个核子有三个夸克“组成”——夸克间的相互作用具有禁闭的性质，永不可能分离出自由的夸克来。

扫描隧道电子显微镜（STM）：真正做到了原子分辨，首次看到了单个的原子。

加速器：探测物质更深的层次，需要使用各种加速器，探测物质愈精细的结构，需要更大的加速器。

(2)大尺度

天文单位（AU）：1AU=1.495 978 92*10^11m，太阳直径约80天文单位。

光年（light year，l.y.）：1l.y.=9.460 530*10^15m。

秒差距（parsec，pc）：1pc=3.261 633l.y. 。

哈勃半径：观测的极限。

3.3 时标

内容：从10^(-25)s经过10^0s到10^18s，宇宙间各种事物的时标跨越了43~44个数量级。

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