廣泛應用。
電磁效應
物質中的電效應是電學與其他物理學科(甚至非物理的學科)之間聯絡的紐帶。物質中的電效應種類繁多。有許多已成為或正逐漸發展為專門的研究領域。比如:
電致伸縮、壓電效應(機械壓力在電介質晶體上產生的電性和電極性)和逆壓電效應、塞貝克效應、珀耳帖效應(兩種不同金屬或半導體接頭處,當電流沿某個方向透過時放出熱量,而電流反向時則吸收熱量)、湯姆孫效應(一金屬導體或半導體中維持溫度梯度,當電流沿某方向透過時放出熱量,而電流反向時則吸收熱量)、熱敏電阻(半導體材料中電阻隨溫度靈敏變化)、光敏電阻(半導體材料中電阻隨光照靈敏變化)、光生伏打效應(半導體材料因光照產生電位差),等等。
對於各種電效應的研究有助於瞭解物質的結構以及物質中發生的基本過程,此外在技術上,它們也是實現能量轉換和非電量電測法的基礎。
電磁測量
也是電學的組成部分。測量技術的發展與學科的理論發展有著密切的聯絡,理論的發展推動了測量技術的改進;測量技術的改善在新的基礎上驗證理論。並促成新理論的發現。
電磁測量包括所有電磁學量的測量,以及有關的其他量(交流電的頻率、相角等)的測量。利用電磁學原理已經設計製作出各種專用儀表(安培計。伏特計、歐姆計、磁場計等)和測量電路,它們可滿足對各種電磁學量的測量。
電磁測量的另一個重要的方面是非電量(長度、速度、形變、力、溫度、光強、成分等)的電測量。它的主要原理是利用電磁量與非電量相互聯絡的某種效應。將非電量的測量轉換為電磁量的測量。由於電測量有一系列優點:準確度高、量程寬、慣量小、操作簡便,並可遠距離遙測和實現測量技術自動化,非電量的電測量正在不斷發展。
電學相關
電學作為經典物理學的一個分支,就其基本原理而言,已發展得相當完善,它可用來說明宏觀領域內的各種電磁現象。
20世紀,隨著原子物理學、原子核物理學和粒子物理學的發展,人類的認識深入到微觀領域,在帶電粒子與電磁場的相互作用問題上,經典電磁理論遇到困難。雖然經典理論曾給出一些有用的結果,但是許多現象都是經典理論不能說明的。經典理論的侷限性在於對帶電粒子的描述忽略了其波動性方面,而對於電磁波的描述又忽略了其粒子性方面。
按照量子物理的觀點,無論是物質粒子或電磁場都既有粒子性,又具有波動性。在微觀物理研究的推動下,經典電磁理論發展為量子電磁理論。(未完待續)
266章 物理學之量子力學 1
量子物理學,是為描述遠離我們的日常生活經驗的抽象原子世界而創立的,但它對日常生活的影響無比巨大。沒有量子力學作為工具,就不可能有化學、生物、醫學以及其他每一個關鍵學科的引人入勝的進展。沒有量子力學就沒有全球經濟可言,因為作為量子力學的產物的電子學革命將我們帶入了計算機時代。同時,光子學的革命也將我們帶入資訊時代。量子物理的傑作改變了我們的世界,科學革命為這個世界帶來了的福音,也帶來了潛在的威脅。
量子物理學是人們研究微觀世界的理論,也有人稱為研究量子現象的物理學。由於宏觀物體是由微觀世界建構而成的,因此量子物理學不僅是研究微觀世界結構的工具,而且在深入研究宏觀物體的微結構和特殊的物理性質中也發揮著巨大作用。我們把科學家們在研究原子、分子、原子核、基本粒子時所觀察到的關於微觀世界的系列特殊的物理現象稱為量子現象。
量子世界除了其線度極其微小之外(10…10~10…15m量級),另一個