『壹』 什麼是經典力學什麼是量子力學
經典力學是力學的一個分支。經典力學是以牛頓運動定律為基礎,在宏觀世界和低速狀態下,研究物體運動的基要學術。在物理學里,經典力學是最早被接受為力學的一個基本綱領。經典力學又分為靜力學(描述靜止物體)、
運動學(描述物體運動)和動力學(描述物體受力作用下的運動)。
量子力學是研究微觀粒子的運動規律的物理學分支學科。它提供粒子「似-粒」、「似-波」雙重性(即「波粒二象性」)及能量與物質相互作用的數學描述。它和經典力學的主要區別在於:它研究原子和次原子等「量子領域」。量子力學的進一步研究課題為:宏觀物質在十分低或十分高能量或溫度才出現的現象。
『貳』 經典力學的適用范圍
經典力學即以牛頓三定律為基礎的動力學規律以及牛頓萬有引力定律。關於經典力學,它的應用范圍廣闊但又有其局限性。
首先,經典力學的應用受質點速率的限制。當質點速率接近於真空中光速C時,經典力學不再使用,必須讓位與量子力學。一般來說,經典力學在速率方面受到的限制可用速率V與真空中光速C之比為標志。
另一條限制是量子現象。從上一世紀到本世紀,在研究黑體輻射,光電效應,原子光譜,和原子的穩定性等問題時發現,許多現象和經典力學的結論是矛盾的這些有關物質結構和能量不連續的現象叫作量子現象。
量子力學規律的適用范圍更為廣泛,而經典力學也稱為更為廣泛理論的極限情況。在量子力學中可以證明,當粒子的能量比較大且作用粒子的力場的變化比較緩慢時,則量子力學的運動方程趨近與經典力學的規律。我們在量子力學和經典力學之間可以找到一個常量,用它來標志在怎樣的情況下可以運用經典力學和在怎樣的情況下應該考慮用量子力學。這個量是普朗克常量h=6.626×10-34[J·S],它具有[能量]×[時間],[動量]×[長度]或[角動量]的量綱。如果表徵粒子運動的上述這些量遠大於普朗克常量,則量子現象可不考慮,即可應用經典力學;若該量與普朗克常量可以比擬,則需要考慮用量子力學。換句話說,可以認為經典力學是量子力學在h趨於0時的限。
『叄』 牛頓經典力學的主要內容是什麼
因為牛頓的力學與現代力學(以量子力學和相對論為主導)有很大差別,牛頓的力學雖然在高速和微觀領域不正確(由於受當時認識水平的局限),但其在一般情況下(低速、宏觀),可以很容易地處理問題(也就是說牛頓力學雖然錯誤但還是有用的),所以就打算把它們分別起個名字.起什麼名字呢?最後,一個叫經典力學,一個叫現代力學.
牛頓三大定律
牛頓三大定律是力學中重要的定律,它是研究經典力學的基礎.
1.牛頓第一定律
內容:任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態,直到受到其它物體的作用力迫使它改變這種狀態為止.
說明:物體都有維持靜止和作勻速直線運動的趨勢,因此物體的運動狀態是由它的運動速度決定的,沒有外力,它的運動狀態是不會改變的.物體的這種性質稱為慣性.所以牛頓第一定律也稱為慣性定律.第一定律也闡明了力的概念.明確了力是物體間的相互作用,指出了是力改變了物體的運動狀態.因為加速度是描寫物體運動狀態的變化,所以力是和加速度相聯系的,而不是和速度相聯系的.在日常生活中不注意這點,往往容易產生錯覺.
注意:牛頓第一定律並不是在所有的參照系裡都成立,實際上它只在慣性參照系裡才成立.因此常常把牛頓第一定律是否成立,作為一個參照系是否慣性參照系的判據.
2.牛頓第二定律
內容:物體在受到合外力的作用會產生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比於合外力的大小與物體的慣性質量成反比.
第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物體的慣性大小.它是矢量式,並且是瞬時關系.
要強調的是:物體受到的合外力,會產生加速度,可能使物體的運動狀態或速度發生改變,但是這種改變是和物體本身的運動狀態有關的.
真空中,由於沒有空氣阻力,各種物體因為只受到重力,則無論它們的質量如何,都具有的相同的加速度.因此在作自由落體時,在相同的時間間隔中,它們的速度改變是相同的.
3.牛頓第三定律
內容:兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反.
說明:要改變一個物體的運動狀態,必須有其它物體和它相互作用.物體之間的相互作用是通過力體現的.並且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力.它們是作用在同一條直線上,大小相等,方向相反.
另需要注意:
(1)作用力和反作用力是沒有主次、先後之分.同時產生、同時消失.
(2)這一對力是作用在不同物體上,不可能抵消.
(3)作用力和反作用力必須是同一性質的力.
(4)與參照系無關.
『肆』 什麼叫經典力學,簡單點!
經典力學,又稱古典力學或牛頓力學,是力學的一種,以三條牛頓運動定律作為基礎,在宏觀世界和低速狀態下研究物體運動的有效方法。經典力學是作用於物體上的力學的一個物理模型。經典力學分為靜力學(描述靜止物體), 運動學 (描述物體運動),和動力學(描述物體受力作用下的運動)。雖然是英國科學家牛頓最早用數學描述把這些定律固定下來,但實際早在幾百年前,另一位偉大的科學家伽利略就從實驗中發現了這些定律。經典力學的這三條定律是現代物理學的基礎,分別如下:
# 第一定律:如果物體處於靜止狀態或作勻速直線運動,只要沒有外力作用,物體將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這也叫慣性定律;
# 第二定律:物體的加速度與所受的合外力成正比,與物體的質量成反比。加速度的方向與合力的方向相同。即a=\frac{F}{m};
# 第三定律:兩個物體的相互作用力總是大小相等,方向相反,同時出現或消失且作用於同一直線上。
經典力學的特點,是打破了絕對空間的概念,即在不同空間發生的事件是相對不同的,如運動車廂內靜止的物體,相對在車廂外的人來說是運動的。但仍然認為時間是絕對不變的。
由伽利略和牛頓等人發展起來的力學表述方式著重分析位移,速度,加速度,力等矢量間的關系,又稱為矢量力學,(有時牛頓力學這個詞彙也用來單指矢量力學)。它是工程和生活中最常用的,但並不是唯一的表述方式。拉格朗日(Lagrange)、哈密頓(Hamilton)、雅可比等發展了經典力學的新的表述形式,成為所謂分析力學(Analytic mechanics)。分析力學所建立的框架成為現代物理的基礎,如量子場論、廣義相對論、量子引力等。微分幾何的發展為它注入了新的生命力,成為現代經典力學的主要研究手段。
經典力學在日常經驗范圍內給出了精確的結果。現在,在接近光速的高速度或強大重力場的系統中,它被相對論力學取代;在小距離尺度系統中則被量子力學取代;在同時具有上述兩種特性的系統中被相對論量子場論取代。但是,經典力學仍然非常有用。因為:
# 它比上述理論簡單且易於應用。
# 它在很多場合近似正確。經典力學可用於描述人體尺寸物體的運動(例如陀螺(top)和棒球),很多天體(如行星和星系)的運動,以及一些微尺度物體(如有機分子)。
雖然經典力學和其他「經典」理論(如經典電磁學和熱力學)大致相容,在十九世紀末,還是有些只有現代物理才能解釋的不一致性被發現。特別的,經電非相對論電動力學預言光速相對於以太是常數,這一預測和經典力學無法調和,並導致了狹義相對論的發展。當和經典熱力學結合起來時,經典力學導出吉布斯佯謬(熵無定義)和紫外災難(黑體發射無窮能量)。為解決這些問題的努力導致了量子力學的發展。
『伍』 經典力學適用於解決什麼問題
經典力學適用於解決
A.宏觀高速問題
B.微觀低速問題
C.宏觀低速問題
D.微觀高速問題
答案C
經典力學局限於運動速率遠小於真空中光速(低速)的宏觀物體,對高速運動的物體和微觀粒子不適用,所以只有C正確.
『陸』 王尚:物理老師常說的經典力學指的是什麼求解答
在高中階段這絕對是一個學生們關注的,同時也是經常聽到但不是特別理解的問題,在這里筆者做個基本介紹。
我先聲明一下,這是在高中階段成立的答復,到了大學,經典力學的范圍可能就不只是這些了。
高中物理中的「經典力學」,又叫「牛頓力學」。其內容是以三大牛頓運動定律作為基礎的。
具體牛頓力學指的是,在宏觀世界,研究對象在低速狀態下運動的物理學范疇。經典力學分為靜力學 (描述靜止物體),運動學 (描述物體運動),和動力學 (描述物體受力作用下的運動)。需要指出來的是在高中物理我們研究的物體的平衡、勻變速直線運動、牛頓定律三章節均是這三塊知識的最簡單部分,到大學中的理論力學、材料力學等力學會有進一步的探索與研究。
實際上早在幾百年前,一位人類史上偉大的科學家伽利略先生,就從實驗中發現了這些定律中的若干,並提出了假想理想實驗模型(新課標),但在當時極度匱乏的數學知識前提下,偉大的伽利略並沒有以文字的形式正式命名這些非常天才性的結論。英國偉大的科學家牛頓先生在此基礎上,最早用數學描述把這些定律固定下來。(在這里需要給學生們說的是,牛頓不僅僅是一個物理學家,他在更大的程度上是一位數學家。在大學里,大家還會學到好多牛頓總結的公式如牛頓萊布尼茲公式等)
經典力學的這三條定律是現代物理學的基礎,分別如下:
第一定律:如果物體處於靜止狀態或作勻速直線運動,只要沒有外力作用,物體將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這個定律也叫慣性定律;(伽利略曾明確指出)
第二定律:定量地描述外力使物體運動的變化情況,產生的加速度與物體受到的力成正比,與物體質量成反比,即a=F/m;(伽利略斜塔實驗)
第三定律:兩個物體的相互作用力總是大小相等,方向相反。(伽利略斜塔實驗假設的分析)