不论你是IGCSE物理还是ALEVEL物理的学员,都有许多必须要掌握的物理概念。今天就带大家梳理一下IGCSE和ALEVEL物理通用的物理术语、关键概念等。早早为A*冲刺铺垫吧。
IGCSE和ALEVEL物理一定要掌握的
物理术语
对于国际生来说,复杂繁多的专业术语是物理学习的主要障碍之一,因而理解和积累物理术语是学好物理的前提和基础。
量子(Quantum):量子(quantum)是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。
量子水平的一些研究领域包括:
量子力学(Quantum mechanics):包括量子场论,关注的是能量的最小尺度。它也被称为量子物理,量子理论和矩阵力学。
量子纠缠(Quantum entanglement)揭示了研究一个粒子影响与其相连的所有其他粒子的理论。
量子光学(Quantum optics)是光的行为研究,更具体的说是光子(photons)。
量子隧穿(Quantum tunnelling)它描述的说一种不穿过任何空间的物质运动的现象,就是在量子力学的观点下,粒子可以穿过一个屏障,这个屏障的势能大于粒子的总能量。在穿越屏障的过程中,其动能会小于零。
量子电动力学(Quantum electrodynamics)是狭义相对论和量子力学的成功结合。
粒子物理学(Particle physics),也被称为高能物理学(High energy physics),包括对组成物质和辐射的粒子的研究。在这个意义上,粒子可以是任何东西,从电子到尘埃。
原子物理学(Atomic physics):你知道你科学书里那些关于壳层、价键和电子的漂亮图表吗?它们是由研究原子组成和结构的原子物理学家构想出来的。
核物理学(Nuclear physics)只研究原子核。你做过核磁共振吗?它和核医学的其他方面,如PET扫描和其他光谱学都是通过核物理的发现实现的。
IGCSE和ALEVEL物理一定要掌握的
物理学关键概念
无论物理学家多么有名,无论他们的成就多么伟大,每一个物理定理和所有物理发现都是基于同样的几个基本概念。
自然界有四种基本的力量控制着每一种物理相互作用,无论是原子层面还是亚原子层面。
基本力是引力(gravity)、电磁力(electromagnetism)和强力(strong force)和弱力(weak force)。
1. 在所有的力中,引力是最普遍的,但在量级上是最弱的。重力作用于所有物体之间,其影响取决于质量的大小。地球绕太阳的轨道和月球绕地球的轨道都是由引力驱动的。爱因斯坦的相对论描述了这种力的规律和性质。
2. 弱相互作用与核力有关,特别是描述产生衰变的倾向。衰变是质子转化为中子或中子转化为质子。获得或失去电荷是至关重要的,因为它能使原子向质子和中子的最佳比例移动,从而使它变得稳定(只要反应是可控的)
许多物理学家认为,这四种力实际上是一种更大的、统一的力的表现,这种力还没有被发现和命名。
学员需要注意的一点是,不要把力和能量混淆。一切都有能量,可能是势能、动能、弹性能量或辐射能。声波、微波、地震波和引力波都是能量输运现象。
波携带能量
波的作用都是直接的、可测量的。我们可以测听到声波,地震波穿过地面引起地震,甚至光也以波的形式传播。
也许一个更明显的例子是从海滩上看到的海浪:它们撞击海底,把物质变成细沙。
此外还不得不提的是引力波(Gravitational waves),这些时空上的波纹是由宇宙中最具爆炸性、最具能量的过程引起的。爱因斯坦在100多年前就通过他的广义相对论预言了引力波的存在。
这些IGCSE和ALEVEL物理必备概念,现在的你掌握得怎么样呢?
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