物理 - 這些特殊數(shù)字,你一定要知道

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)

在物理學中有一些特殊的數(shù)字,有些為常數(shù)(恒量),有些則為基本單位。下面所說的特殊數(shù)字,它們或者就是該數(shù)字,或者是以這個數(shù)字開頭

0 攝氏度(℃)或 0 開爾文(K)

熱力學溫標的零度,即絕對零度。

這兩者之間的關(guān)系是:

絕對零度(0K)是低溫的極限,從理論上說是無法達到的。

標準大氣壓值的規(guī)定,隨著科學技術(shù)的發(fā)展發(fā)生過幾次變化。最初規(guī)定在攝氏溫度 0℃、緯度 45°、晴天時海平面上的大氣壓強為標準大氣壓,其值大約相當于 76 厘米汞柱高。后來發(fā)現(xiàn),在這個條件下的大氣壓強值并不穩(wěn)定,它受風力、溫度等條件的影響而變化。于是就規(guī)定 76 cm汞柱高為標準大氣壓值。但是后來又發(fā)現(xiàn) 76 cm汞柱高的壓強值也是不穩(wěn)定的,汞的密度大小受溫度的影響而發(fā)生變化;g 值也隨緯度而變化。為了確保標準大氣壓是一個定值,1954 年第十屆國際計量大會決議聲明,規(guī)定標準大氣壓值為:

1u = 1.660566×10^-27kg。質(zhì)子的質(zhì)量為 1.007277u,中子的質(zhì)量為 1.008665u,氦核(α粒子)的質(zhì)量為 4.001509u。根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程 E = c^2m(ΔE = c^2Δm),在發(fā)生核反應(yīng)時,反應(yīng)前后質(zhì)量若虧損 1 原子質(zhì)量單位,那么釋放出的能量為。

在天文學研究中,宇宙的尺寸、一般星系之間的距離都十分遙遠,取光年作為丈量的單位就比較合適。

表示相當于地球同一種量的倍數(shù),這樣可以方便、形象地拿地球與其他星球作比較。

1eV = 1.6×10^-19 J,也就是一個電子在電場中受到 1 V加速電壓加速所增加的動能。電子伏特數(shù)值常表示帶電粒子在電場中能量的大小。

c = 3 × 10^8m/s,常說光速為30萬km/h,而實際上光在 1 s中通過的距離為 299792458 m,即 29.9792458 萬km/h。光速是目前已知的最大速度,物體達到光速時動能無窮大,所以按目前人類的認知來說,達到光速是不可能的。

π = 3.14。π這應(yīng)是數(shù)學的“專屬”數(shù)字,但是在物理學的研究中也經(jīng)常用到它,特別是在研究曲線運動時。

= 4.18 J=1 卡。由于計量熱量的單位卡(千卡)已經(jīng)廢止使用,熱功當量是出現(xiàn)在舊教材上。熱功當量是反映熱量與能量之間的相當關(guān)系,即 1 卡的熱量相當于 4.18 J 的能量。十九世紀四十年代英國物理學家焦耳設(shè)計了測量的實驗裝置,用了不同材料反復(fù)進行實驗,并不斷改進實驗設(shè)計,最終測得較為精確的當量值。

G = 6.67×10^-11N?m^2/kg^2。這個恒量與萬有引力定律有關(guān)。萬有引力定律是牛頓提出的,其表達式為:F = GMm/r^2。萬有引力恒量是由英國物理學家卡文迪許自行設(shè)計的扭稱測量出來的,他測出的數(shù)值為 6.754×10^-11N?m^2/kg^2,與之后的公認值只相差 1.26%。這個數(shù)值的測定,具有十分重大的意義。

h = 6.6260693×10^-34 J?s。1900 年,德國物理學家普朗克在研究電磁輻射的能量分布時發(fā)現(xiàn),只有認為電磁波的發(fā)射和接收不是連續(xù)的,而是一份一份地進行的,每一份的能量等于hν,理論計算的結(jié)果才能跟實驗事實完全符合,其中ν為光的頻率,h 為一個普適常量,叫做普朗克常量。普朗克建立起了量子力學的新學說。在這個學說的啟發(fā)下,為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律,愛因斯坦于 1905 年提出,在空間傳播的光也不是連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫做一個光子,光子的能量跟它的頻率成正比,即 E = hν,式中的 h 就是普朗克提出普朗克常量。這個學說后來就稱為光子說。

單位制中有7個基本單位

單位制中表征長度的米(m);表征質(zhì)量的千克(kg);表征時間的秒(s);表征溫度的開爾文(K);表征物質(zhì)的量的摩爾(mol);表征電流強度的安培(A);表征光強度的坎德拉(kd)。

76 cm汞柱為一個標準大氣壓值,也就是說 76 cm高汞柱所產(chǎn)生的壓強就是 1 個標準大氣壓

931.5 MeV,這涉及到愛因斯坦的質(zhì)能方程,即 E=c^2m(ΔE = c^2Δm)。在發(fā)生核反應(yīng)時,若反應(yīng)前后質(zhì)量虧損 1 原子質(zhì)量單位,那么就會釋放出 931.5 MeV的能量。

地球表面處的重力加速度

實為 9.8 m/s^2(平均值),為便于計算,常常取值 10 m/s^2。初中在未引入重力加速度概念時,用常數(shù) g 來反映物重與質(zhì)量的關(guān)系 G=mg,g=9.8 N/kg,即質(zhì)量為 1 kg 的物體在地球表面附近其物重為9.8 N。


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