力學(xué)是一門需要實(shí)際應(yīng)用知識(shí)的學(xué)科。擁有力學(xué)知識(shí)的人和偉大的科學(xué)家要么是偉大的發(fā)明家，要么改變了世界的面貌。今天的學(xué)生也懷著同樣的雄心壯志學(xué)習(xí)力學(xué)，希望在人生道路上有所作為。力學(xué)涉及物體在力的作用下的運(yùn)動(dòng)。它還涉及物體靜止不動(dòng)的特殊情況。在這里，我們主要處理兩個(gè)物體對(duì)彼此施加的力。例如，行星繞太陽運(yùn)行時(shí)的重力作用、鐵銼被磁鐵吸引時(shí)的磁力、兩個(gè)電荷相互吸引時(shí)的電力等。

力學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)分支，研究物理物體的運(yùn)動(dòng)。作用在物體上的力會(huì)導(dǎo)致位移，即物體相對(duì)于周圍環(huán)境的位置發(fā)生變化。力學(xué)可分為以下三類：統(tǒng)計(jì)力學(xué)、經(jīng)典力學(xué)、量子力學(xué)。

1.統(tǒng)計(jì)力學(xué)

統(tǒng)計(jì)力學(xué)。統(tǒng)計(jì)力學(xué)處理受力作用的靜態(tài)物體。統(tǒng)計(jì)力學(xué)將統(tǒng)計(jì)學(xué)原理與經(jīng)典物理學(xué)和量子物理學(xué)相結(jié)合。如今，統(tǒng)計(jì)力學(xué)已成為現(xiàn)代物理學(xué)的基本概念(支柱)之一。統(tǒng)計(jì)力學(xué)與經(jīng)典熱力學(xué)相對(duì)立，并解釋經(jīng)典熱力學(xué)，即統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)。

假設(shè)一個(gè)由 "N "個(gè)粒子組成的系統(tǒng)在絕對(duì)溫度 T 下處于熱平衡狀態(tài)，每個(gè)粒子都具有能量 E，那么 "N "個(gè)粒子的能量將為：N (E) = g (E) f (E)。

其中

N (E) = 系統(tǒng)中所有粒子的總能量。

g (E) = 能量狀態(tài)數(shù) (E) 或能量的統(tǒng)計(jì)權(quán)重。

f (E) 的值稱為分布函數(shù)。

F (E) 還有另外兩個(gè)含義：

每個(gè)能態(tài)中粒子的平均數(shù)量 (E)。

占據(jù)每種能態(tài)的概率/不概率 (E)。

統(tǒng)計(jì)力學(xué)幫助我們確定宏觀屬性，特別是溫度和壓力，與平均而言不斷變化的宏觀屬性之間的關(guān)系。我們知道，經(jīng)典熱力學(xué)只能測(cè)量和記錄某些材料的數(shù)量(熱容量);然而，統(tǒng)計(jì)力學(xué)將這些熱力學(xué)數(shù)量與微觀行為聯(lián)系起來。

2.經(jīng)典力學(xué)

經(jīng)典力學(xué)研究在力的作用下運(yùn)動(dòng)的物體，或所有力都平衡的平衡體。我們稱這些公設(shè)為牛頓運(yùn)動(dòng)定律。這些定律使我們能夠高精度地預(yù)測(cè)從單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)到非常復(fù)雜系統(tǒng)中的相互作用等各種現(xiàn)象。

經(jīng)典力學(xué)的基本概念是力、質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)。牛頓無法定義質(zhì)量或力。從那時(shí)起，這兩個(gè)概念一直是牛頓許多哲學(xué)觀察的主題。然而，這兩個(gè)概念最為人所知的是它們的后果。

如果我們應(yīng)用第一運(yùn)動(dòng)定律，我們可以說，質(zhì)量是衡量物體抵抗改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的趨勢(shì)的尺度，而力則使物體加速，即施加到物體上時(shí)，會(huì)改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。我們將這兩種效應(yīng)之間的關(guān)系稱為經(jīng)典力學(xué)。

3.量子力學(xué)

量子力學(xué)是研究物質(zhì)和光在原子和亞原子水平上的行為的科學(xué)理論。量子力學(xué)是幫助我們理解化合物的理論狀態(tài)和電子結(jié)構(gòu)及其機(jī)理、熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本工具。

量子力學(xué)試圖描述和發(fā)現(xiàn)分子和原子及其構(gòu)成部分(即電子、質(zhì)子、中子和許多其他神秘粒子，如夸克和膠子)的特性;這些特性包括粒子(在微觀層面上)相互之間以及與電磁輻射(如光射線、X 射線和伽馬射線)之間的相互作用。至此，你已經(jīng)了解了量子物理學(xué)如何解釋原子的工作原理，以及化學(xué)和生物學(xué)的工作原理。

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