1、第一章 緒論1-1 物理學簡介1-2 物理量的單位,高中基礎物理(一),1-1物理學簡介,自然科學的主要學門物質之間的基本作用力物理學探討的基本方向物理學最主要之目的物理學的範圍電與磁的統合能量的轉換,近代物理的發跡近代物理的兩大礎石範例題,自然科學的主要學門,生物學：研究生命現象。化學：研究元素及化合物之間的合成與分解過程。物理學：探討在無生命物質世界中，各種不涉及化學反應的現象。,物質之間的基本作用力,可以大致分為四種：重力、弱力、電磁力、強力,物理學探討的基本方向,發展更精密的儀器從事實驗。建立高度統合一致的理論。,物理學最主要之目的,對於真理的探尋，以了解物質的結構與宇宙的變化。,物理
2、學的範圍,電與磁的統合（1/3）,1800 年伏打發明電池，可提供穩定電流後，電學才開始迅速發展。1820 年厄斯特在其實驗室中偶然發現：通過電流的導線可影響附近的磁針，亦即可生磁場。,電與磁的統合（2/3）,法拉第於 1852 年引入了磁力線與磁場的觀念解釋磁學的現象。設計實驗，證實磁場變化產生電場。統一了電和磁的現象，證明是電磁（electromagnetism）的不同表現。,電與磁的統合（3/3）,馬克士威將法拉第與前人的實驗結果轉換成數學，且每一個方程式就代表了一個定律，寫出了四個關係方程式，原理簡述如下：電荷與電場之關係。單一磁極無法獨立存在。載有電流的導線可生磁場。磁場變化可生電場
3、。,能量的轉換,近代物理的發跡,克耳文在 1900 年指出物理體系已經相當完備，但有兩個不是當時的物理理論所能解釋的內容：古典物理認為在太空中有以太（ether）介質存在，因此當地球在公轉靠近太陽與遠離太陽時，所測得之光速應有所不同，但實驗卻測得光速恆為定值。黑體所輻射出的光譜強度隨波長變化的實驗。,近代物理的兩大礎石,普朗克在1900年提出量子論，解決了黑體輻射問題。愛因斯坦在 1905 年提出的相對論，闡明以太不存在的實驗。,範例 1電磁現象,在實驗中偶然發現通過電流的導線可生成磁場，使導線附近磁針偏轉的為下列何者？(A)伏打(B)厄斯特(C)法拉第(D)庫侖(E)馬克士威。,答 (B),
4、範例 2熱功當量的發現,證實熱是一種能量，並定出熱能與功兩種單位之間換算比值的人是下列何者？(A)牛頓(B)查理(C)焦耳(D)波以耳(E)克耳文。,範例 2 解答,答 (C)解 焦耳的熱功當量實驗證明 1 卡4.2 焦耳。,範例 3近代物理史,下列有關德裔科學家愛因斯坦的敘述，何者不正確？(A)發明微積分(B)提出相對論(C)解釋布朗運動(D)解釋光電效應(E)提出質能等價原理。,範例 3 解答,答 (A)解 (A)微積分為十七世紀牛頓、萊布尼茲所發 明。,範例 3 類題,哪一位科學家修正了牛頓力學，成為繼牛頓之後的科學巨人？(A)愛因斯坦(B)波耳(C)普朗克(D)哥白尼(E)馬克士威。,答 (A),
