2007/10/27 (

2007/10/27 (六) am9:00~am10:30 高ㄧ高資班 物理課 陳政維 老師 James Clerk Maxwell (1831~1879)

以前認為 EM wave is a transverse wave( like sound wave) 現在從電磁學的 Maxwell eq 得知有

0 0

C 1

= ε μ 3 10⁸ m

= × s

1 2

12 2

0

1 ˆ

4

F q q r

πε r r =

⁹

0

1 9 10

4 k

πε ^{= = ×}

H. R. Hertz (1857~1894) 光每秒要振盪10¹⁴ 10¹⁵¹

 s，在乙太中要很大的力才有可能，所以對以太的存在打

上問號。

電磁波行進動畫圖連結：http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/emWave/index.html H. A. Lorentz

找出 Lorentz transformation，1906 年愛因斯坦給予勞倫茲轉換物理上相對論的意 義。

T.P Todd

No detectable motion of the earth with respect to the eather 。 But…。

Edward Williams Morely (1838~1923)

如果有以太，地球公轉應該對以太有相對運動。

但 Michelson-Morely 實驗測出光對地球是沒有相對運動的，所以推論以太不存 在。

參考網址：維基百科 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%A5%E5%A4%AA

Jules Herni Poincare(1854~1912) Our eather does it really exist?

Albert Einstein (1879~1955) Max Karl Ernst Plank (1900.10.19)

解決黑體輻射問題的條件是電磁波(光)是量子化。

E=hv

愛因斯坦光電效應 (光有粒子性，叫光子) K =hv−φ

De Broglie E hv hc pc

= = λ = p ^h

= λ

可由物質波公式知道光的粒子性(也就是動量)會與光的波動性(也就是波長)，會 有一個關係式

h

λ= (物質波公式) p

當動量很小(量子力學)，與普朗克常數數量級相差不多時Æ此時為波動性較明顯 當動量很大(牛論力學)，與普朗克常數數量級相差很多時Æ此時為粒子性較明顯

Heisenberg

發展量子力學的矩陣形式

Schrodinger

發展量子力學的波動方程式(與古典力學的牛頓方程式地位相同)

Pauli

包利不相容原理

Dirac

把相對論效應引進量子力學

2007/10/27 (六) am10:45~ 高ㄧ高資班 物理 陳政維老師 Kinematics 運動學

位置 position (x,y,z) 座標系統：慣性座標系 圓座標系參考網址：維基百科

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%90%83%E5%BA%A7%E6%A8%99%E7%B3%BB

移動 translation 轉動 rotation 振動 vibration

P(x,y,z)Æp(x1,y1,z1) 經過時間從 t Æ t+ Δt 向量 vector

路徑 path=位移大小 (時間差距很小時) 時間數量級比較(單位:秒 second)

光通過原子核(10⁻²³s)<可見光(10⁻¹⁵s)<ㄧ般時間單位(1s)<人的ㄧ生(10⁵s) 位移ÆΔ =x x₂− x₁

位移=Δ = Δ + Δ + ΔSr xi^ˆ yj^ˆ zk^ˆ

平均速度 (velocity) V S

t

=Δ Δ r r

瞬時速度 lim _t 0 S dS

V ^{Δ →} t dt

= Δ ≡

Δ

r r

r

參考網址：維基百科

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BF%90%E5%8A%A8%E5%AD%A6

斜率代表平均速度；切線大小代表瞬時速度

ˆ ˆ

ˆ ˆ ˆ ˆ

x y z

dS dx dy dz

V i V j V k V i j k

dt dt dt dt

+ + = = = + +

r r

x

dx V

dt =

Æ

( )

f f

i i

x t

x

dx =

V t dt

∫ ∫

參考網址：維基百科

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%BB%8E%E6%9B%BC%E7%A7%A F%E5%88%86

加速度 acceleration

平均加速度 ar =速度變化量÷經歷時間=

t Δ

Δ r

瞬時加速度 ( ) lim

V dV

a t

t dt

= Δ =

Δ

r r

r

ˆ ˆ

ˆ ˆ

ˆ

ˆ

x y z

dV dV dV

a i a j a k a dV i j k

dt dt dt dt

+ + = = = + +

r r

( )

x x

dV a t

dt =

_Æ dV

= a t dt

( )

等加速度運動

0

t = x = 0 V = V

V =V0 +at

(eq1)

2 0

1

x=V t+ 2at

(eq2) 從(eq1)

t a

= − 代入 (eq2) 可得 V

= V

+ 2 ax