9.物态和物态变化
物理学是一场奋战，强大的对手是自然。约。惠勒
1、固体
非晶体没有确定的几何形状。多晶体也没有确定几何形状。晶体都有固定的熔点，熔化过程改变势能。
2、液体
非晶体的微观结构和液体非常相似，严格说来，只有晶体才能叫做真正的固体。
表面层：分子比较稀疏，分子间距离大于r。，因此分子间表现为引力。两侧分子间的引力使液体表面绷紧，表面张力。surface tension.

假如由于某种大灾难，所有的科学知识都丢失了，只有一句话传给下一代，那么怎样才能用最少的词汇来表达最多的信息呢？我相信这句话是原子的假设（或者说原子的事实，无论你愿意怎样称呼都行）：所有的物体都是用原子构成的——这些原子是一些小小的粒子，它们一直不停地运动着。当彼此略微离开时相互吸引，当彼此过于挤紧时又互相排斥。只要稍微想一下，你就会发现，在这一句话中包含了大量的有关世界的信息。

1、物体是由大量分子组成的
油膜法不足半个的舍去，多于半个的算一个。
多数分子尺寸为10^-10m
1982年研制了能够放大几亿倍的扫描隧道显微镜。

2、分子的热运动

3、分子间的作用力
4、温度和温标
5、内能
相同质量和相同温度的可视为理想气体的氢气和氧气，1，平均动能；2，平均速率；3，内能比较

1、能量量子化
2、光的粒子性
乒乓球抛向沉重的SUV是没有办法移动的，大石头就不同了...

讲康普顿散射提及吴有训:作为西南联大物理系主任建议报考化学系的杨振宁转系，中国导弹之父钱三强是听了他的普通物理学课放下电气工程师的理想，不过也有钟开莱因为逃课得罪他转投数学系而成为概率学大家的。作为康最得意的学生反对前苏联有科学家康普顿-吴有训效应的提议。当然是叶企孙招他入清华的。
3、粒子的波动性
被100V电压加速的电子物质波长0.12nm，网球的波长10^-34m，而质子的直径不过是10^-15m
4、概率波
5、不确定关系
以波长小的射线观测粒子，位置准确但被碰撞后动量变化大，如果用波长长的射线观测，动量影响小，但是位置的准确性要降低。不确定关系与测量方法和测量工具无关。

两朵乌云：“The beauty and clearness of the dynamical theory，which asserts heat and light to be modes of motion， is at present obscured by two clouds.”
“二十世纪前经典物理学的发展堪称完美，在已经基本建成的科学大厦中，后辈的物理学家似乎只要做一些零碎的修补工作就行了。但是，在物理学晴朗的天空的远处，还有两朵令人不安的乌云”著名科学家开尔文在1900年一次报告中谈到，一朵与黑体辐射(普朗克的后来提出了量子论)有关，一朵与迈克耳逊实验（爱因斯坦后来提出了相对论）有关。

相对论动能$E_k=\frac{m_0c^2}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}-m_0c^2$
$\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}\approx 1+\frac{1}{2}\frac{v^2}{c^2}$
$E_k\approx \frac{1}{2}mv^2$
相对论总能量$E=mc^2=\gamma m_0c^2$，静止物体具有的静止能$E_0=m_0c^2$

3-5>第十九章>原子核
牛顿：...但也许存在着另一些相互作用力，它们作用的距离如此之小，以至无法观察。
1、原子核的组成
1895年，伦琴发现X射线
1896年，贝可勒尔发现天然放射性现象
1897年，汤姆孙发现电子
原子序数大于或等于83的元素都能自发地发出射线，小于83的有的也能放出射线。
α粒子的速度可以达到光速的1/10；β可达光速的99%
一种元素的放射性与它是单质还是化合物以及温度压强等外界因素无关...说明射线来自原子核。

2、放射性元素的衰变
原子核的能量跟原子的能量一样，变化是不连续的。
衰变是微观世界里原子核的行为，而“单个的微观世界是不可预测的”。半衰期是大量原子核的统计结果。

3、探测射线的方法
粒子能使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和汽会产生雾滴，过热液体会产生气泡。
G-M计数器不能区分射线的种类，同时有大量粒子或者两个粒子间隔小于200微秒，不能区分。

4、放射性的应用与防护
钴60对癌症放射性治疗，细胞分裂快的对射线耐受力弱。

5、核力与结合能
电磁力要比万有引力强10^35
核力是短程力，作用范围在1.5*10^-15m，类比分子间作用力，0.8作为分界。
200多种稳定的原子核被长久保留下来了。
比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。也可以说比结合能越大的原子核，平均的核子质量越小。中等大小的核比结合能最大，平均每个核子的质量亏损最大。
1u,931Mev

@qiusir:牛牛（常顺之）留言问，“相对原子质量是C-12原子质量的1/12，就是说6个质子+6个中子+6个电子的质量=12。但一个质子的质量是1.0073，一个中子的质量是1.0087，不考虑电子C-12原子核的质量就已超12了？”不同原子的比结合能不同，说白了不同原子内的核子胖瘦不一...那不同原子内的电子质量是否相同呢？

6、重核的裂变
铀快的大小是链式反应能否进行的重要因素，发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积。
热中子（慢中子）
石墨堆和重水堆可以产生制造原子弹的钚，常引起国际政治问题，也是目前发展轻水堆的原因。
快中子增值反应堆。钚239，铀238...
7、核聚变
轻核聚变要克服库仑斥力，达到原子层级，核力才能起作用。
一旦能够稳定输出聚变能，世界将不再有“能源危机”。
8、粒子和宇宙
媒介子，光子传递电磁相互作用，中间玻色子传递弱相互作用，胶子传递强相互作用。
"隐藏在原子内心的，是宇宙结构的秘密。"

@qiusir:关于卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子和学生查德威克用α粒子轰击铍原子核发现中子的核反应方程，曹哥自有记忆妙招：所谓“鸡蛋皮”者“击氮铍”，此师徒二人一个“鸡蛋”一个“鸡皮”，还都是诺奖获得者。

科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验。有时一条腿走在前，有时另一条腿走在前面。但只有使用两条腿，才能前进。—-密立根
1、电子的发现
阴极K,对阴极、阳极A,阴极射线、电子流
比荷 q/m
mp/me=1836
密立根实验的重要发现是电荷是量子化Q=ne
2、原子的核式结构模型
薄的金箔也有几千层的原子啊，选择金，除了延展性好，核也比较大
绝大多数阿尔法粒子穿过金箔，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数粒子（约八千分之一）发生了大角度偏转，偏转角度甚至大于90°，也就是说他们几乎被“撞了回来”。
卢瑟福的散射实验是测得原子核的大小，并不能测量原子。
3、氢原子光谱
利用光栅和棱镜可以吧光按照波长展开
太阳光谱吸收光谱，不能直接测量地球大气层的成分。
可见光的波长400nm-770nm,能量3.11-1.62ev
氢原子光谱中只有四条在可见光范围内，3-2，4-2，5-2，6-2，都属于巴耳末系。
4、波尔的原子模型
N.Bohr,电子的轨道量子化。电势能，动能，总能量，类比卫星模型。
r1=0.53*10^-10m=0.053nm E1=-13.6ev

（氢原子波尔模型$2\pi r=n\frac{h}{mv}$，然后推导出半径、能量与$n^2$反比）（里德常数推导）
$\frac{mv^2}{r}=\frac{ke^2}{r^2}$，$2\pi r=n\frac{h}{mv}$，$r_n=\frac{h^2}{4\pi^2kme^2}\cdot n^2$
$U=-\frac{ke^2}{r}$，$E=-\frac{ke^2}{2r}$，$E_n=-\frac{2\pi^2k^2me^4}{h^2}\cdot \frac{1}{n^2}$

1895年伦琴发现了X射线；1896贝克勒尔发现了元素放射性；1897年汤姆孙发现了电子。19世纪末三大物理发现。