色散关系
的折射是由于色散。]] 在物理科学和電機工程學中，色散关系描述波在介质中传播的色散现象的性质。色散关系将波的波长或波數与其頻率建立了联系。由这组关系，波的相速度和群速度有了方便的确定介质中折射率的表达式。克拉莫-克若尼關係式可以描述波的传播、衰减的频率依赖性，這關係比與幾何相關和與材料相關的色散关系更具一般性。 色散的原因可能是几何边界条件（波导、浅水）或是波与传输介质间的相互作用。基本粒子（被认为是物質波）即使在没有集合约束和其他介质…
标签：#基本物理概念
共 154 篇文章
有限位勢壘
。在壘外，位勢為 0 ，在壘內，位勢為有限值 V_0\,\! ，壘寬為 a\,\! 。]] 在量子力學裏，有限位勢壘是一種位勢。在壘外，位勢為 0 ，在壘內，位勢為有限值 。有限位勢壘問題專門研討在這種位勢的作用中，一個粒子的量子行為。如圖右，最簡單的有限位勢壘是方形壘，壘高是一個常數。在這條目裏，只研討這種位勢壘。 通常，在經典力學裏，一維的有限位勢壘問題會設定一個粒子，從位勢壘的左邊，往位勢壘移動。假若，粒子的能量大於位勢壘的位勢。…
熱平衡
热平衡在物理学领域通常指温度在时间或空间上的稳定。其有时是一个特殊的技术术语。作为技术术语的热平衡也有两种含义：一种是系统内部的热平衡，另一种是两个物体之间物理状态的一种关系。系统内部的热平衡指系统内部温度时间和空间的一致性。而作为一种关系，它指的是两体间没有热量传递。这一条技术含义与温度的定义密切相关。 两种技术含义 孤立体的热平衡 孤立体的热平衡的前提是没有热量流入或流出系统，并且系统能永远保持其固有属性。当系统符合上述前提时，其内…
荷质比
的移动路径呈圆形。电子经过的路径会有紫色光发射出来。这是因为电子与玻璃球内的气体分子碰撞而产生的现象。|替代=]] 荷质比又称比荷、比电荷，是一个带电粒子所带电荷与其质量之比，其单位为C/kg。计算时，粒子无论带何种电荷，应一律代入正值计算。 电子电荷e和电子静止质量m的比值\frac{e}{m}（电子比荷）为电子基本常量之一，可通过磁聚焦法、磁控管法、湯姆森法及双电容法等进行测定。2014年，科学技术数据委员会（CODATA）对于电子…
度量张量
度量張量（英語：Metric tensor）在黎曼幾何裡面又叫黎曼度量，物理学译为度規張量，是指一用來衡量度量空间中距離，面積及角度的二階張量。 内容 當选定一個局部坐標系統x^i，度量張量為二階張量一般表示為 \textstyle \mathrm{d}s^2=\sum_{ij}g_{ij}\mathrm{d}x^i \mathrm{d}x^j，也可以用矩陣 (g_{ij}) 表示，記作為G或g。而 g_{ij} 記號傳統地表示度量張量…
作用量
在物理學裏，作用量（英语：action）是一個很特別、很抽象的物理量。它表示著一個動力物理系統內在的演化趨向。雖然與微分方程式方法大不相同，作用量也可以被用來分析物理系統的運動，所得到的答案是相同的。只需要設定系統在兩個點的狀態，初始狀態與最終狀態，然後，經過求解作用量的平穩值，就可以得到系統在兩個點之間每個點的狀態。 歷史 皮埃爾·德·費馬於1662年發表了費馬原理。這原理闡明：光傳播的正確路徑，所需的時間必定是極值。這原理在物理學界…
电容率
形成的介電質，假設施加外電場於這種介電質，則會出現取向極化現象。]] 在電磁學裏，介電質響應外電場的施加而電極化的衡量，稱為電容率。在非真空中由於介電質被電極化，在物質內部的總電場會減小。電容率關係到介電質傳輸（或容許）電場的能力。電容率衡量電場怎樣影響介電質，怎樣被介電質影響。電容率又稱為「絕對電容率」。 在國際單位制中，電容率的測量單位是法拉每公尺（F/m）。真空的電容率，稱為真空電容率，或「真空介電常數」，標記為\varepsil…
氫原子光譜
氫原子光譜指的是氫原子內之電子在不同能階躍遷時所發射或吸收不同波長、能量之光子而得到的光譜。氫原子光譜為不連續的線光譜，自無線電波、微波、紅外光、可見光、到紫外光區段都有可能有其譜線。根据电子跃迁的后所处的能阶，可将光谱分为不同的线系。理论上有无穷个线系，前6个常用线系以发现者的名字命名。 六個線系 標尺。]] 氫原子（^{1}H）由一個質子及一個電子構成，是最簡單的原子，因此其光譜一直是了解物質結構理論的主要基礎。研究其光譜，可藉由外…
弯曲时空中的麦克斯韦方程组
物理学中，弯曲时空中的麦克斯韦方程组（Maxwell's equations in curved spacetime）制约着弯曲时空（其间的度规可能不是闵可夫斯基性的）中的电磁场的动力学。它们可以被认为是真空中的麦克斯韦方程组在广义相对论框架中的扩展，而真空中的麦克斯韦方程组只是一般化的麦克斯韦方程组在局部平直时空中的特殊形式。但由于在广义相对论中电磁场本身的存在也会引起时空的弯曲，因此真空中的麦克斯韦方程组应被理解为一种出于方便的近似…
介观体系
介观体系（mesoscopic system）是介于微观体系与宏观体系之间的体系。 介观体系中物质粒子大小约在1nm~1μm之间。纳米粒子、胶团、微乳液、囊泡等都属于介观体系。 介观体系中大的粒子可用光学显微镜观测，小的粒子需用电子显微镜观测。
不变质量
不变质量（）或称内秉质量（）、固有质量（），亦常简称为质量，指的是一个物体或一个物体系统由总能量和动量构成的在所有参考系下都相同的一个洛仑兹不变量。当这个系统作为整体保持静止时，不变质量等于系统的总能量除以光速的平方，这也等于这个系统在一个与之相对静止的秤上称得的质量。如果系统由一个单一粒子组成，不变质量也称作这个粒子的静止质量。 由于一个孤立系统的质心总保持匀速直线运动，因此观察者总可以选择这样一个参考系，使系统在这一参考系中的总动量…
非線性系統
在物理科學中，如果描述某個系統的方程其輸入（自變數）與輸出（應變數）不成正比，則稱為非線性系統。由於自然界中大部分的系統本質上都是非線性的，因此許多工程師、物理學家、數學家和其他科學家對於非線性問題的研究都極感興趣。非線性系統和線性系統最大的差別在於，非線性系統可能會導致混沌、不可預測，或是不直觀的結果。 一般來說，非線性系統的行為可以用一組非線性聯立方程來描述。非線性方程裡含有由未知數構成的非線性函數；換句話說，一個非線性方程並不能寫…
角动量耦合
在量子力学中，由独立角动量本征态构造出总角动量本征态的过程称为角动量耦合。例如，单个粒子的轨道和自旋会通过自旋-轨道作用相互影响，完整的物理图象必须包括自旋－轨道耦合。或者说，两个具有明确角动量定义的带电粒子会相互作用，这时将两个单粒子角动量耦合为总角动量，是解两粒子体系薛定谔方程的有用步骤。在这两种情况下，单独的角动量都不再是体系的守恒量，但两个角动量加和通常仍然是。在原子光谱中，原子角动量的耦合非常重要。电子自旋角动量的耦合对于量子…
经典电磁理论的协变形式
经典电磁理论的协变形式是指将经典的电磁学定律（主要包括馬克士威方程組和洛伦兹力）纳入狭义相对论的框架，利用洛伦兹协变的四维矢量和四维张量写成“外在协变”的形式。这种形式的好处在于，经典的电磁学定律在任意惯性坐标系下具有相同的形式，并能够使场和力在不同惯性系下的变换更加容易表述。 在本文中，闵可夫斯基度规的形式被规定为diag(1, -1, -1, -1)\,，这是参考了所编写的《经典电动力学》中所采用的形式；并且从头彻尾都使用了经典的张…
玻尔模型
，繞著帶正價原子核進行圓周運動。從一個軌道躍遷至另一個軌道會伴隨著離散能量以電磁波的形式被發射或吸收。在圖中，電子的軌道顯示為灰色圓圈，其半徑隨著主量子數平方n2增加，從主量子數的躍遷製成了巴耳末系的第一條譜線，波長為656 nm （紅光）。]] 玻尔模型是丹麦物理学家尼尔斯·玻尔于1913年提出的关于原子结构的模型。此模型引入量子化的概念來研究原子内电子的运动，對於計算氢原子光谱的里德伯公式給出了理論解釋。玻尔模型是20世纪初期物理学…
轴距
轨道和公路车辆中，轴距是指前后车轮轴心的距离。 对于具有两个以上车轴的公路车辆（比如部分卡车），轴距是转向（前）轴与驱动轴组中心点之间的距离；对于三轴卡车，轴距是转向轴与两个后轴之间的中点之间的距离。 公路车辆 汽车的轴距是指前轮轴心和后轮轴心之间的水平距离。车辆在平衡时的净转力矩为零，由此轴距和各个车轮承受重量的关系可以用以下公式来表述： :W_f = {d_r \over L}mg :W_r = {d_f \over L}mg W_…
味 (粒子物理學)
在粒子物理學中，味或風味（英文︰Flavor）是基本粒子的一種量子數。在量子色動力學中，味是一種總體對稱。另一方面，在電弱理論中，這種對稱被打破，因此存在味變過程，例如夸克衰變或中微子振盪。 概述 如果有兩種以上的粒子擁有相同的相互作用，那麼它們可以在不影響物理的情況下互相交換。只要兩者成正交或互相垂直，這兩種粒的任何（複數）線性組合，都會有着相同的物理。換句話說，該理論擁有對稱變換，例如M\left({u\atop d}\right)…
電荷密度
在電磁學裏，電荷密度是一種度量，用以描述空間中連續電荷的分布狀況。依据討論電磁模型的維度而定，電荷密度可以是線電荷密度、面電荷密度或體電荷密度。 假設電荷分佈於一條曲線或一根直棒子，則其線電荷密度是每單位長度的電荷密度，單位為庫侖／公尺 (coulomb/meter) 。假設電荷分佈於一個平面或一個物體的表面，則其面電荷密度是每單位面積的電荷密度，單位為庫侖／公尺2。假設電荷分佈於一個三維空間的某區域或物體內部，則其體電荷密度是每單位體…
超对称
超对称（supersymmetry，简称SUSY）是费米子和玻色子之间的一种對稱性，该对称性至今在自然界中尚未被观测到。物理学家认为这种对称性是自发破缺的。大型強子對撞機將會驗證粒子是否有相對應的超對稱粒子這個疑問。 超對稱模型能解決三個難題： #在大統一理論尺度，它能夠促使規範耦合常數收斂合一。 #它能夠給出一個暗物質候選。 #它能夠合理的解釋級列問題（hierarchy problem）。 理論 超对称代数： :\{Q_\alpha…
荷 (物理)
物理學中，荷（英語：Charge）可指不同的量值，例如電磁學中的電荷，或是量子色動力學中的色荷。荷对应于对称群中时不变的生成集，具体来说，对应于与哈密顿算符可交换的生成子。通常使用字母Q来表示荷，因此荷的不变性对应于湮灭交换子[Q,H]=0，其中H为哈密顿算符。因此，荷與守恒的量子数有關；这些量子数即为生成子Q的本征值q。 抽象定义 抽象地说，荷是一个我们所研究的物理系统的连续对称性的任何生成元。当一个物理系统具有某种对称性时，诺特定理…