物理學第一部分 - 快速指南

引言

當一個物體被推動或拉動時，被稱為力。
物體產生的運動是由於力的作用。

施加的力使桌子沿一定方向移動。
力的強度通常用大小表示。
力也有方向；同樣，如果大小或方向發生變化，它會直接影響力。
如果力沿與運動方向相反的方向施加，則會導致物體速度降低。
如果一個物體正在運動，那麼外力可能會改變該物體的運動狀態或方向。
物體的運動狀態由其速度和運動方向來解釋。
物體的“靜止”狀態被認為是零速度，因為 -
- 物體不能自行移動。
- 物體不能自行改變速度。
- 物體不能自行改變方向。
- 物體不能自行改變。
- 力可以使靜止的物體運動。
- 力可以改變運動物體的速度。
- 力可以改變運動物體的方向。
- 力可以改變物體的形狀。
由肌肉作用產生的力稱為**肌肉力**。
一些力會降低運動物體的速度，被稱為“**摩擦力**”。例如，車輪在道路上滾動；一旦力源停止工作，車輪就會因摩擦而停止。
帶電體對另一個帶電體或不帶電體施加的力稱為“**靜電力**”。
物體或東西落向地球，因為地球將其拉向自身；這種力稱為**重力**或**萬有引力**。
重力作用於所有物體。事實上，宇宙中的每個物體，無論其大小和形狀如何，都會對其他每個物體施加一些力。這僅僅是因為“**萬有引力**”。

壓強

作用在單位面積表面上的力稱為**壓強**（壓強 = 力/作用在其上的面積）。
如果面積越小，則表面上的壓強越大；例如，這就是釘子一端尖銳（為了施加足夠的壓強）而另一端較大的原因（如下面的圖片所示）。

這層空氣被稱為**大氣**，它延伸到地球表面上方數公里處。
空氣施加的壓強稱為**大氣壓強**。
我們體內壓強正好等於大氣壓強，抵消了來自外部的壓強（見下圖）。

液體和氣體也會對各自容器的壁施加壓強。

物理學 - 摩擦力

引言

**摩擦力**是由於兩個相互接觸的表面上的不規則性造成的。

摩擦力取決於表面的不規則性；如果它越大，則摩擦力越大，如果它越光滑，則摩擦力越小。
實際上，摩擦力是兩個表面上不規則性**互鎖**的結果。
如果兩個（接觸）表面被壓得更緊，則摩擦力會增加。
在無摩擦表面上，如果一個物體開始運動，它將永遠不會停止；如果沒有摩擦力，就不可能建造建築物。
摩擦力產生熱量；當火柴被摩擦在粗糙的表面上時，它會著火。

減少摩擦力的物質

減少摩擦力的物質稱為**潤滑劑**。例如，當在機器的運動部件之間塗抹油、油脂或石墨時，它會形成一層薄膜；結果，運動表面不會直接相互摩擦，最終減少摩擦力。
當一個物體在另一個物體的表面上滾動時，對其運動的阻力稱為**滾動摩擦**。滾動減少了摩擦力。

流體施加的摩擦力稱為**阻力**。
作用在流體中物體的摩擦力取決於其相對於流體的速度。
摩擦力取決於相應物體的形狀以及流體的性質。
透過給在流體中運動的物體賦予合適的形狀，可以最大程度地減少流體摩擦。

物理學 - 一些自然現象

引言

閃電、氣旋、地震等是自然現象。
美國科學家本傑明·富蘭克林證明，閃電和衣服產生的火花本質上是相同的現象。
當塑膠梳子與幹頭發摩擦時，它會獲得一些電荷，並且該物體被稱為**帶電**物體。
當電荷移動時，它們構成電流。
一些自然現象會導致大規模破壞人類生命和財產。

閃電

將電荷從帶電物體轉移到地面的過程稱為接地。
當負電荷和正電荷相遇時，會產生明亮的光線和聲音，這一過程稱為**放電**。
放電過程也發生在兩朵或多朵雲之間，或雲與地球之間（見下圖）。

在閃電和雷暴期間，沒有安全的地方。
電腦、電視等電器應拔掉插頭；但是，可以開著電燈，因為它們不會造成任何傷害。
用於保護建築物免受閃電影響的裝置稱為**避雷針**。
一根比建築物更高的金屬棒，在建築物施工期間從上到下固定在建築物的牆壁上，可以防止雷暴（見下圖）。

在建築物中固定電線和水管時使用的金屬柱也起到了防止雷暴和閃電的作用。
如果發生雷暴，也可能發生閃電和氣旋。

地震

地震是某一地區的突然震動或顫抖，持續時間很短。
地震通常是由地球內部產生的干擾引起的。
地震幾乎一直都在發生，遍佈地球各地，但大多數地震甚至都感覺不到。
大地震很少見，但破壞性很大。
最近一次大地震發生在印度，2005年10月8日發生在克什米爾北部的烏里和唐達爾鎮，在此之前，2001年1月26日發生在古吉拉特邦布吉的大地震。
地震主要由地球板塊的運動引起（見下圖）。

地震也可能由火山爆發/活動、隕石撞擊地球或地下核爆炸引起。
地震的強度用震級表示，並用稱為**里氏震級**的量表測量（見下圖）。

里氏震級大於7的地震具有高度破壞性。

物理學 - 運動

引言

運動是指物體在給定時間段內位置的變化。
運動通常用位移、速度、加速度、距離、時間和速度來描述。

直線運動

直線運動是最簡單的運動形式。
**大小**是物理量的數值。
從物體的初始位置到最終位置測量的最短距離稱為“**位移**”。
運動路徑的位移大小可能為零，但對應的所走距離不能為零。
如果物體在相等的時間間隔內走過相等的距離，則稱其處於“**勻速運動**”狀態。
如果物體在相等的時間間隔內走過不相等的距離，則稱其處於“**非勻速運動**”狀態。

速度

物體在單位時間內走過的距離稱為運動速率或簡稱**速度**。
速度的 SI 單位是米每秒（符號**m s^–1 或 m/s**）。
物體的平均速度可以透過將總行程距離除以總時間來獲得：表示為

$$平均速度 = \frac{總行程距離}{總時間}$$

速度

如果一個量除了指定速度外還指定運動方向，則稱為速度。
速度是指以特定方向運動的給定物體的速度。
速度和速度具有相同的測量單位，即 m s^–1 或 m/s。

$$平均速度 = \frac{初速度 + 末速度}{2}$$

加速度

物體速度的變化量與時間的比率定義為加速度。
加速度計算如下 -

$$加速度 = \frac{速度變化量}{時間}$$

加速度的 SI 單位是**m s^–2**。

勻速圓周運動

當物體以恆定速度沿圓形路徑運動時，其運動稱為勻速圓周運動。

地球和所有其他行星及其衛星的運動幾乎都是以恆定速度沿圓形軌道執行的。

物理學 - 力和運動定律

引言

如果我們對物體施加一個力，它可能會改變其位置或/和形狀（如下面的影像所示）。

伽利略·伽利雷和艾薩克·牛頓解釋了一種不同的方法來理解運動和施加的力。

運動第一定律

根據伽利略，當沒有力作用在物體上時，物體以恆定的速度運動。
根據牛頓第一運動定律，“任何物體在不受外力作用的情況下，將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態”。
不受干擾的物體保持靜止或以相同的速度保持運動（如果處於運動狀態）的趨勢稱為慣性。
牛頓第一運動定律也被稱為慣性定律。

如上圖所示，當用手指彈動撲克牌時，放在上面的硬幣掉入玻璃杯中；這解釋了慣性定律。
因此，慣性是任何物體抵抗其運動或靜止狀態變化的自然趨勢。

從數量上講，物體的慣性用其質量來衡量，因為較重或較大的物體具有較大的慣性，而較輕或較小的物體具有較小的慣性。

運動第二定律

第二運動定律指出，“物體動量的變化率與作用在其上的外力的方向和大小成正比”。
物體的動量（用p表示）定義為其質量（用m表示）和速度（用v表示）的乘積。
同樣，動量（m）= 質量（m）× 速度（v）。
動量既有方向又有大小。
動量的SI單位表示為千克米每秒（kg m s^-1）。
第二運動定律說明了一種測量作用在物體上的力的方法，即物體質量和加速度的乘積。

運動第三定律

第三運動定律指出 – “對於每一個作用力，都有一個大小相等、方向相反的反作用力”。

必須記住，作用力和反作用力總是作用在兩個不同的物體上。
必須記住，作用力和反作用力的大小總是相等的，但這些力可能不會產生大小相等的加速度，因為每個力作用在不同的物體上，而這些物體可能具有不同的質量。

動量守恆

動量守恆定律指出，在給定區域內，動量的總量保持恆定。
動量既不會被創造也不會被消滅；但是，它可以透過力的作用（由牛頓運動定律描述）發生改變。
物體的質量乘以物體的速度稱為動量。

物理學 - 萬有引力

引言

宇宙中所有天體都相互吸引，這些天體之間的吸引力稱為萬有引力。

萬有引力定律

宇宙中的每一個物體都具有吸引其他每一個物體的性質，這種力與它們的質量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比（見下圖）。

F = 物體‘A’和‘B’之間的吸引力
M = ‘A’的質量
m = ‘B’的質量
d² = ‘A’和‘B’之間距離的平方
G = 比例常數，稱為萬有引力常數。
G的SI單位為N m² kg^–2。它是透過代入力的單位、距離和質量（如下面的方程式所示）得到的−

$$G = \frac{Fd^2}{M \times m}$$

亨利·卡文迪什計算出‘G’的值為6.673 × 10^–11 N m² kg^–2。
亨利·卡文迪什使用靈敏的天平找到了‘G’的值。

萬有引力定律的意義

以下是萬有引力定律的主要意義−
- 它解釋了將所有物體（包括人類）束縛在地球上的力
- 它描述了月球繞地球執行的運動
- 它解釋了行星繞太陽執行的運動
- 它闡明瞭由於月球和太陽引起的潮汐

自由落體

每當物體落向地球時，它都會涉及加速度；這種加速度是由地球的萬有引力產生的。

由地球的萬有引力產生的加速度稱為地球的萬有引力加速度（或重力加速度）。
由萬有引力產生的加速度用g表示。
由於地球的半徑向赤道方向（從兩極）增加，因此‘g’的值在兩極比在赤道更大。

g的值

g的值計算如下−

$$g = G\frac{M}{R^2}$$

G = 萬有引力常數，其值為6.7 × 10^–11 N m² kg^-2
M = 地球的質量，其值為6 × 10²⁴ kg
R = 地球的半徑，其值為6.4 × 10⁶ m
所以，

$$g = \frac{6.7 \: \times 10^{-11} \: Nm^2 \: kg^{-2} \: \times \: 6 \: \times 10^{24} \: kg}{(6.4 \: \times 10^6 \: m)^2}$$

$=9.8 \: m \: s^{-2}$

因此，地球的重力加速度（g）的值為9.8 m s^-2。

物理學 - 質量和重量

引言

物體的質量總是恆定的，不會因地點而改變。

無論物體在地球上、月球上還是在太空中，其質量都保持不變。
地球對物體（由於萬有引力）的吸引力稱為物體的重量。
重量用英文大寫字母‘W’表示。
重量計算如下−

$$W = m \: \times \: g$$

其中，

m 等於物體的質量。
g 等於重力加速度。
重量的SI單位與力的SI單位相同，即牛頓（N）。
由於物體的重量取決於某些因素；因此，重量是可變的（取決於其所在位置），但同一物體的質量與其所在位置無關（無論它在哪裡）都保持不變。

推力

垂直作用於物體表面的力稱為推力。

相同大小的力作用在不同面積上的效果不同，因為推力的效果取決於其作用的面積。
例如，如果有人站在鬆散的沙地上，那麼力，即他身體的重量，作用在一個等於他腳底面積的區域上。但當他躺在同一表面上時，相同的力作用在一個等於他整個身體接觸面積的區域上，該區域大於他腳底的面積。因此，站立時推力對沙地的影響大於躺下時。

壓強

單位面積上的推力稱為壓強。其計算公式如下−

$$Pressure = \frac{Thrust}{Area}$$

壓強的SI單位稱為帕斯卡，用Pa表示。
如果相同的力作用在較小的面積上，則會產生較大的壓強，但如果作用在較大的面積上，則會產生較小的壓強。正是由於這個原因——釘子有尖頭，刀子有鋒利的邊緣等。

浮力

水分子對物體施加的向上力稱為向上推力或浮力。

浮力的大小取決於水/液體的密度。
密度小於水/液體密度的物體漂浮在水/液體上；而密度大於水/液體密度的物體則沉入水/液體中。
單位體積的質量稱為密度。

阿基米德原理

浮力首先被阿基米德（一位希臘科學家）注意到，為了解釋這種現象，他提出了一個稱為阿基米德原理的原理。

阿基米德原理−“當一個物體全部或部分浸入流體中時，它會受到一個向上的力，該力等於被它排開的流體的重量。”

物理學 - 功和能

引言

當施加力時，作用點的位移沿著力的方向，這稱為做功。
術語“功”最早由法國數學家加斯帕·古斯塔夫·科里奧利於1826年提出。

作用在物體上的力所做的功等於力的大小乘以物體在力的方向上移動的距離，其計算公式如下−
所做的功（W）= 力（F）× 位移（s）
功只有大小，沒有方向。
功的SI單位是焦耳（J）。

能量

能量可以轉化為不同的形式，但不能被創造或消滅。例如，利用太陽能產生電能等。
做功的物體損失能量，而對物體做功的物體獲得能量。
此外，擁有能量的物體可以對另一個物體施加力，將能量從前者轉移到後者。
因此，物體的能量用其做功的能力來衡量。
能量的SI單位是焦耳（J）。

能量的形式

以下是主要的能量形式−
- 勢能
- 動能
- 熱能
- 化學能
- 電能
- 光能
讓我們簡要討論一下每個。

勢能

物體由於其相對於其他物體的位姿而具有的能量稱為勢能。
因此，勢能是物體中儲存的能量。例如，重力勢能、彈性勢能、電勢能等。
勢能的SI單位是焦耳（J）。
術語“勢能”是由蘇格蘭工程師和物理學家威廉·蘭金提出的。

動能

物體由於運動而具有的能量稱為動能。

正在執行/移動的物體保持其動能，除非其速度發生變化（增加或減少）。
動能的SI單位是焦耳（J）。

熱能

熱是能量的一種形式，它自發地從較熱的物體轉移到較冷的物體。

化學能

化學物質透過化學反應發生轉變並轉化其他化學物質的潛力稱為化學能。例如，化學鍵的斷裂或形成、電池等。
物質（化學物質）的化學能可以透過化學反應轉化為其他形式的能量。例如，綠色植物透過光合作用將太陽能轉化為化學能（通常為氧氣）。

電能

由電勢能或動能產生的能量稱為電能。
電力通常由發電廠的機電發電機產生。
機電發電機主要由熱機驅動，熱機以流動水和風的動能為燃料。
機電發電機也由熱機驅動，熱機以化學燃燒或核裂變為燃料。

光能

光是一種電磁輻射。
光能很可能是我們唯一真正能夠看到的能量形式。

光以自然的方式透過空間傳遞能量。例如太陽能。

能量守恆定律

能量守恆定律指出能量既不能被創造也不能被消滅；但是，它只能從一種形式轉化為另一種形式。
根據能量守恆定律，轉化前後的總能量保持不變。
能量守恆定律在所有條件和位置以及所有型別的轉換中均有效。

物理學 - 光

引言

事實上，除非有光的幫助，否則我們的眼睛無法看到任何物體。
光可能是物體發出的，也可能是物體反射的。

反射定律

照射到表面的光線稱為入射光線。
從表面反射回來的入射光線稱為反射光線（如下面的影像所示）。

當從平面表面反射的所有平行光線不一定平行時，反射稱為漫反射或不規則反射。
我們周圍幾乎所有可見的物體都是由於反射光而可見的。
有些物體自身產生光，例如太陽、電燈、火、蠟燭火焰等，使自身可見。
光分解成不同顏色的現象稱為光的色散（如下面的影像所示）。

彩虹是一種顯示色散的自然現象。

人眼

人眼大致呈球形。
透明的前部稱為角膜（如下面的影像所示）。

稱為虹膜的深色肌肉結構。
瞳孔的大小（瞳孔是虹膜中的小孔）由虹膜控制。
正是虹膜賦予眼睛獨特的顏色。
晶狀體位於眼睛瞳孔的後面（參見上圖）。
晶狀體將光聚焦到眼睛的後部，稱為視網膜。
視網膜包含多個神經細胞；根據其特徵，它們分為兩類，即
- 錐體細胞 - 對強光敏感，以及
- 杆體細胞 - 對弱光敏感。
影像（在視網膜上）的印象不會立即消失，而是會持續大約1/16秒；因此，如果以超過每秒16次的速率將運動物體的靜止影像閃現到視網膜上，那麼眼睛會看到該物體在運動。
眼睛能夠清晰地看到物體的最小距離會隨著年齡的增長而變化。
正常眼睛最舒適的閱讀距離約為25釐米。

盲文系統

視障人士最流行和最認可的資源稱為盲文。
盲文系統是為視障人士開發的；他們可以透過從字母開始學習盲文系統，然後學習特殊字元和字母組合。
路易·布萊葉，一位視障人士，為視障人士專門開發了一種學習系統；因此，該系統以他的名字“盲文”命名。

盲文系統有63種點模式或字元，每個字元代表一個字母、字母組合、常用詞或語法符號。

點排列在由兩列垂直的三點組成的單元格中，當這些圖案壓印在盲文紙上時，它有助於視障人士透過觸控識別單詞（參見上圖）。

物理學 - 反射和折射

引言

點燃視覺並使事物可見的自然/人工媒介稱為光。

$Refraction$

光似乎沿直線傳播。

光的反射

物體或表面在不吸收光的情況下將其反射回，稱為光的反射。
高度拋光的表面，例如鏡子或其他光滑和平坦的表面，會反射大部分落在其上的光。

光的反射要麼是鏡面反射（就像鏡子一樣），要麼是漫反射（保持能量）。

光的反射定律

以下是重要的反射定律 -
- 入射角等於反射角，以及
- 入射光線、入射點處的鏡面法線和反射光線都位於同一平面內。
上述反射定律適用於所有型別的反射面，包括球面。
平面鏡成的像總是虛像和正立的。

球面鏡

反射面向內彎曲（如下面的影像所示），即面向球體中心的球面鏡，稱為凹面鏡。

反射面向外彎曲（如下面的影像所示）的球面鏡，稱為凸面鏡。

球面鏡反射面的中心是一個稱為極點的點，用英文字母“P”表示。
球面鏡的反射面形成一個球體的一部分，該球體有一箇中心，稱為曲率中心，用英文字母“C”表示。
請記住，曲率中心不是鏡面的一部分，而是在反射面之外。
對於凹面鏡，曲率中心位於其前方。
對於凸面鏡，曲率中心位於鏡面後面。
球面鏡反射面形成的一部分球體的半徑，稱為鏡面的曲率半徑，用英文字母“R”表示。
請記住，極點 (P) 和曲率中心 (C) 之間的距離等於曲率半徑。
透過球面鏡的極點和曲率中心的虛線稱為主軸（參見下圖）。
所有在鏡面的主軸上的一點處相遇/相交的反射光線；該點稱為凹面鏡的主焦點。它用英文字母“F”表示（參見下圖）。

另一方面，對於凸面鏡，反射光線似乎來自主軸上的一點，稱為主焦點(F)（參見下圖）。

球面鏡的極點 (P) 和主焦點 (F) 之間的距離稱為焦距，用英文字母“f”表示（參見上圖）。
球面鏡反射面的直徑稱為其孔徑。

球面鏡成像

引言

繪製光路圖是說明球面鏡成像的理想方法。
至少兩條反射光線的交點給出點物體的像的正確位置。
下表說明了凹面鏡在物體不同位置時形成的像 -

物體的位	像的位置	像的大小	像的性質
無限遠	在焦點F處	高度縮小，點狀	實像，倒立
超過C	F和C之間	縮小	實像，倒立
在C處	在C處	相同大小	實像，倒立
C和F之間	超過C	放大	實像，倒立
在F處	無限遠	高度放大	實像，倒立
P和F之間	鏡面後面	放大	虛像，正立

凹面鏡的用途

為了獲得強大的平行光束，凹面鏡普遍用於手電筒、探照燈和車輛前照燈。
凹面鏡也用於理髮店，因為它可以提供更大的視野。
凹面鏡也用於牙醫，以檢視患者牙齒的放大影像。
大型凹面鏡用於集中陽光，在太陽能熔爐中產生最大的熱量。

凸面鏡成像

下表說明了凹面鏡在物體不同位置時形成的像 -

物體的位	像的位置	像的大小	像的性質	影像
無限遠	在焦點F處，鏡面後面	高度縮小，點狀	虛像，正立
無限遠和鏡面的極點之間	P和F之間，鏡面後面	縮小	虛像，正立

凸面鏡的用途

在所有車輛中，凸面鏡普遍用作後視（翼）鏡。
在車輛中，首選凸面鏡，因為它們雖然縮小了，但可以提供正立的影像。

鏡面公式

公式表示為

$$\frac{1}{v} + \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$$

鏡面公式表示球面鏡的物體距離（即u）、像距（即v）和焦距（即f）之間的關係。

物理學 - 光的折射

引言

光通常在透明介質中沿直線路徑傳播。
當光從一種介質斜射到另一種介質時，光在第二介質中的傳播方向發生改變，這種現象稱為光的折射。
在下面給出的影像 (a) 中，由於水中玻璃的折射，影像被翻轉了。

在上面給出的影像 (b) 中，由於光的折射，吸管看起來斷了。

如上圖所示，由於水的折射，魚沒有出現在其實際位置，而是出現在其實際位置略上方。

光的折射定律

以下是重要的光的折射定律 -
- 入射光線、折射光線和入射點處兩種透明介質介面的法線都位於同一平面內。
- 入射角的正弦與折射角的正弦之比對於給定顏色的光和給定的一對介質來說是一個常數。該定律也稱為斯涅耳折射定律。
第二種介質相對於第一種介質的常數值稱為折射率。

折射率

在給定的一對介質中，方向變化的程度用折射率表示。
對於給定的一對介質，折射率的值取決於光在這兩種介質中的速度。
介質折射光的效能也可以用其**光密度**來表示。
下表列出了一些重要材料介質的絕對摺射率 -

材料介質	折射率
空氣	1.0003
冰	1.31
水	1.33
酒精	1.36
煤油	1.44
熔融石英	1.46
松節油	1.47
岩鹽	1.54
鑽石	2.42

物理學 - 球面透鏡

引言

由兩個表面（其中一個或兩個表面為球形）所界定的透明材料（通常為玻璃）稱為“球面透鏡”。

凸透鏡

透鏡可以有兩個向外凸起的球面（如下所示），稱為凸透鏡或雙凸透鏡。

此透鏡的中間部分凸起（較厚），兩端較窄。
凸透鏡會使光線匯聚，因此也稱為**會聚透鏡**。

凹透鏡

透鏡可以有兩個向內彎曲的球面（如下所示），稱為凹透鏡或雙凹透鏡。

此透鏡的中間部分較窄（向內彎曲），兩端較厚。
凹透鏡會使光線發散，因此也稱為**發散透鏡**。
凹透鏡或凸透鏡都有兩個球面，每個球面都構成球的一部分。這些球的中心稱為**曲率中心**，用英文字母“**C**”表示。
由於有兩個曲率中心，因此分別表示為“C₁”和“C₂”。
透過透鏡兩個曲率中心的假想直線稱為**主軸**。
光心是透鏡的中心點。用“**O**”表示。
孔徑是球面透鏡圓形輪廓的實際直徑。
透鏡的主焦點用“**F**”表示。
透鏡通常有兩個焦點，表示為F₁和F₂。
**焦距**是透鏡的主焦點和光心之間的距離。用“**f**”表示。
下表說明了凸透鏡成像的性質和位置 -

物體的位	像的位置	像的大小	像的性質
無限遠	在焦點F₂處	高度縮小，點狀	實像，倒立
超過2F₁	在F₂和2F₂之間	縮小	實像，倒立
在2F₁處	在2F₂處	相同大小	實像，倒立
在F₁和2F₁之間	超過2F₂	放大	實像，倒立
在焦點F₁處	無限遠	無限大或高度放大	實像且倒立
在焦點F₁和光心O之間	在與物體相同側的透鏡上	放大	虛像，正立

下表說明了凹透鏡成像的性質和位置 -

物體的位	像的位置	像的相對大小	像的性質	影像
無限遠	在焦點F₁處	高度縮小，點狀	虛像，正立
在無限遠和透鏡的光心O之間	在F₁和光心O之間	縮小	虛像，正立

透鏡公式

公式表示為 -

$$\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$$

透鏡公式表示了物體距離（即**u**）、像距（即**v**）和透鏡焦距（即f）之間的關係。

人眼和五彩繽紛的世界

引言

人眼是最寶貴和最敏感的感覺器官之一。它使我們能夠看到周圍奇妙而多彩的事物。

人眼

人眼非常類似於照相機。
眼睛的透鏡系統在稱為**視網膜**的光敏螢幕上形成影像（見下圖）。
光線透過稱為**角膜**的薄膜進入眼睛。

眼球直徑約為2.3釐米，形狀幾乎是球形的。
角膜後面有一個結構，稱為**虹膜**（見上圖）。
虹膜是深色的肌肉隔膜；其主要功能是控制瞳孔的大小。
瞳孔的主要功能是控制和調節進入眼睛的光量。
眼睛的晶狀體在視網膜上形成物體倒立的實像。

調節能力

由纖維狀膠狀物質組成的眼球晶狀體具有重要作用；此外，眼球晶狀體曲率的變化也會改變焦距。
當肌肉處於放鬆狀態時，晶狀體收縮變薄；因此，其焦距在此位置增加，使我們能夠清楚地看到遠處物體。
另一方面，當你看一個靠近眼睛的物體時，睫狀肌會收縮；結果，眼球晶狀體的曲率增加，眼球晶狀體變厚。在這種情況下，眼球晶狀體的焦距減小，使我們能夠清楚地看到附近的物體。
眼球晶狀體調節其焦距的能力稱為**調節**。
此外，眼球晶狀體的焦距不能低於某個（最小）極限。這就是我們不能閱讀放在眼睛非常靠近的地方的書，而必須保持一定距離的原因。
為了舒適且清晰地觀察物體，物體必須距眼睛（大約）**25釐米**。
但是，最遠點的距離沒有限制；人眼可以看清無限遠的物體，例如月亮、星星等。

視力缺陷及其矯正

當眼睛的晶狀體（通常在老年時）變得渾濁和混濁時，稱為**白內障**。
白內障會導致部分或完全失明；然而，它可以透過白內障手術治療。
以下是三種常見的屈光視力缺陷 -
- 近視
- 遠視，以及
- 老花眼
讓我們簡要討論一下它們

近視

近視也稱為近視眼。
患有近視的人可以清楚地看到附近的物體，但不能清楚地看到遠處的物體。

如上圖所示，在**近視眼**中，遠處物體的像形成在視網膜前，而不是在視網膜上。
近視可能由以下原因引起 -
- 眼球晶狀體曲率過大，或
- 眼球過長。
這種缺陷可以透過使用合適的**凹透鏡**來矯正。
如上圖所示，使用合適的**凹透鏡**可以將影像重新聚焦到視網膜上；這樣，缺陷就被矯正了。

遠視

遠視也稱為遠視眼。
患有遠視的人可以清楚地看到遠處的物體，但不能清楚地看到附近的物體。
在這種情況下，如下所示，近點比正常近點（即25釐米）更遠。

遠視可能由以下原因引起
眼球晶狀體的焦距過長，或
眼球變得太小。
遠視可以透過使用合適的**凸透鏡**來矯正。
如上圖所示，帶有會聚透鏡的眼鏡提供了額外的聚焦能力，有助於在視網膜上成像。

老花眼

老花眼是一種眼部問題，是由睫狀肌逐漸衰弱和眼球晶狀體彈性下降引起的。
有些人同時患有近視和遠視；這種眼部缺陷可以透過使用**雙光**鏡片來治療。
一種常見的雙光鏡片由凹透鏡和凸透鏡組成。

物理學 - 光透過稜鏡的折射

引言

稜鏡是三角形玻璃，有兩個三角形底面和三個矩形側面（如下所示）。

稜鏡的獨特形狀使出射光線相對於入射光線的方向彎曲，這個角度稱為**偏折角**。
稜鏡兩個側面的夾角稱為**稜鏡角**。

玻璃稜鏡對白光的色散

如上圖所示，稜鏡將入射的白光分解成一條彩色帶。
透過稜鏡看到的各種顏色按順序排列；這個順序被稱為“**VIBGYOR**”。
VIBGYOR是由以下所有顏色的首字母組成的 -
- **V** - 紫羅蘭色
- **I** - Indigo（靛藍色）
- **B** - 藍色
- **G** - 綠色
- **Y** - 黃色
- **O** - 橙色
- **R** - 紅色
光束的有色成分帶稱為**光譜**，VIBGYOR是您在上面影像中看到的顏色順序。
光分解成不同顏色的現象稱為**色散**。
所有顏色的彎曲角度相對於入射光線都不同；紅光彎曲最少（可見於頂部），而紫光彎曲最多（見上圖）。
由於彎曲角度不同，所有顏色都變得清晰可見。
牛頓是第一個使用玻璃稜鏡獲得太陽光光譜的科學家，他得出結論，太陽光由七種顏色組成。
彩虹是一種自然光譜，最有可能在下雨後出現在天空中（見下圖）。

雨後的彩虹通常是陽光被微小的水滴散射的結果。
大氣中存在的小水滴就像許多小稜鏡。
彩虹總是形成在與太陽相反的方向。

大氣折射

光線在大氣中（通常是由於空氣密度變化）偏離直線路徑的現象稱為**大氣折射**。
地面附近的大氣折射會產生海市蜃樓，這意味著遠處物體看起來會升高或降低，閃爍或波紋，伸長或縮短等。
在夜晚，星星看起來閃爍，這也是由於大氣折射造成的。
由於大氣折射，太陽在實際日落後大約2分鐘仍然可見，在實際日出前大約2分鐘也仍然可見（見下圖）。

$Atmospheric Refraction$

丁達爾效應

地球的大氣層主要由異質混合物組成，例如微小的水滴、懸浮的塵埃顆粒、煙霧和空氣分子。當一束光穿過這些細小的顆粒時，光束的路徑會發生散射。大氣中膠體粒子（大氣）對光的散射現象產生了**丁達爾效應**。
光的散射使大氣中的粒子變得可見。
非常細小的粒子會大量散射藍光，而較大的粒子會散射波長較長的光。
紅光的波長（大約）是藍光的1.8倍。

物理學 - 電

引言

如果電荷流過導體，例如金屬線，則稱為導體中的**電流**。
電流的連續閉合路徑稱為**電路**（如下圖所示）−

在電路中，通常將電流（視為正電荷）的方向視為與電子（視為負電荷）流動方向相反。
電荷的SI單位是**庫侖**（**C**）。
庫侖相當於大約**6 × 10¹⁸**個電子所帶的電荷。
電流用**安培**（**A**）作為單位表示。
它以法國科學家安德烈-瑪麗·安培的名字命名。
1安培表示每秒流過1庫侖的電荷，即**1 A = 1 C/1 s**。
測量電路中電流的儀器稱為**電流表**。
電流從電池的正極流向負極，透過燈泡和電流表，形成迴路。

電勢和電勢差

導體的電子只有在存在稱為**電勢差**的電壓力差時才會移動。
電池內部的化學作用會在電池的兩端產生電勢差。此外，當該電池連線到導電電路元件時，電勢差會使電荷在（導體中）運動併產生電流。
義大利物理學家亞歷山德羅·伏打（1745-1827）首先發現了電勢差；因此，電勢差的SI單位為**伏特**（**V**）。
測量電勢差的儀器稱為**電壓表**。

電路圖

一些定義的符號用於在電路圖中表示最常用的電氣元件。
下表描述了一些常用的電氣元件符號−

元件	符號
電源
電池組或電源組
開關（斷開）
開關（閉合）
導線連線
導線交叉但不連線
燈泡
電阻R
變阻器或滑動變阻器
電流表
電壓表

歐姆定律

1827年，德國物理學家**格奧爾格·西蒙·歐姆**指出，“透過金屬導線的電流與其兩端的電勢差（V）成正比，前提是溫度保持不變。”

電功率

電能在電路中耗散或消耗的速率稱為**電功率**。
電功率的SI單位是**瓦特**（**W**）。

物理 - 電流的化學效應

引言

大多數導電液體屬於酸、鹼和鹽的溶液。
有些液體是良好的導體，有些則是不良的導體。
電流透過導電液體通常會導致化學反應，這種反應產生的效應稱為**電流的化學效應**。
利用電流在另一種材料上沉積任何所需金屬層的過程稱為**電鍍**。

電鍍通常用於工業中，用一層薄薄的不同金屬覆蓋金屬物體。

在鐵上塗覆鋅層以防止其腐蝕和生鏽。

物理 - 電流的磁效應

引言

電和磁相互關聯，當電流透過銅線時，會產生磁效應，從而證明了這一點。
漢斯·克里斯蒂安·奧斯特首先發現了電磁效應。

磁場

磁場是一個既有大小又有方向的量。
磁場的方向通常被認為是指南針的北極在其中移動的方向。

慣例是磁感線從北極發出，匯聚到南極（見上圖）。
磁鐵的兩條磁感線不會相交。如果發生這種情況，則意味著在交點處，指南針會指向兩個方向，這顯然是不可能的。
（電流產生的）磁場在某一點的大小隨著透過導線的電流增大而增大。

右手螺旋定則

也稱為麥克斯韋螺旋定則，右手螺旋定則說明了與載流導體相關的磁場方向（見下圖）。

**右手螺旋定則**指出，“想象你用右手握住一根載流直導線，使拇指指向電流方向。然後你的手指將圍繞導線環繞，方向與磁場線的方向一致。”

弗萊明左手定則

**弗萊明左手定則**指出，“伸出左手的拇指、食指和中指，使它們相互垂直（如下圖所示）。如果食指指向磁場方向，中指指向電流方向，則拇指將指向導體運動或受力方向。”

人體也產生磁場；然而，它非常弱，大約是地球磁場的十億分之一。
心臟和大腦是人體內產生磁場的兩個主要器官。
人體內的磁場構成了獲取人體不同部點陣圖像的基礎。
用於獲取身體部點陣圖像的技術稱為**磁共振成像**（MRI）。

物理學 - 電動機

引言

電動機是一種旋轉裝置，用於將電能轉換為機械能。
我們使用幾十種使用了電動機的裝置，例如冰箱、攪拌機、風扇、洗衣機、電腦等。

商用和高功率電機使用−
- 用電磁鐵代替永磁體。
- 載流線圈中繞制大量匝數的導線；以及
- 線圈正確繞制的軟鐵芯。
軟鐵芯（繞有線圈）和線圈稱為**電樞**。
電樞的主要功能是增強電機的功率。

電磁感應

1831年，英國物理學家邁克爾·法拉第發現，運動的磁鐵可以用來產生電流。

如上圖所示，運動的磁鐵靠近線圈會線上圈電路中產生電流，這由電流計指標的偏轉指示和讀取。
由於磁場的變化，電磁感應在導體中產生電動勢（emf）。
電流計是一種用於檢測電路中是否存在電流的儀器。

弗萊明右手定則

**弗萊明右手定則**指出，“伸出右手的拇指、食指和中指，使它們相互垂直（見下圖）。如果食指指示磁場方向，拇指指示導體運動方向，則中指將指示感應電流方向。這個簡單的規則稱為弗萊明右手定則。”

發電機

發電機是一種將機械能轉換為電能的裝置。

在發電機中，機械能用於使導體在磁場中旋轉，從而產生電能。

電流型別

以下是兩種型別的電流−
- 交流電（或AC）
- 直流電（或DC）
交流電和直流電的區別在於 - 交流電會週期性地反向；而直流電始終沿一個方向流動。
大多數發電站產生交流電。
在我們家中，有各種各樣的電器，大多數使用交流電執行。
在我們家的佈線中，**保險絲**是最重要的安全裝置。
保險絲用於保護電路，防止因短路或電路過載而損壞。

物理學 - 能源

引言

能量既不會被創造也不會被消滅，它有許多來源；其中重要的有−
- **肌肉能量**−大多數生物都具有它（預設）；這是我們能夠進行體力勞動的原因。
- **電能**−我們家中的大多數電器都使用電能執行。
- **化學能**−化學能通常用於烹飪、執行車輛等。
根據能源儲備，能源被分為−
- **常規能源**−儲量有限（且可耗盡）的能源被稱為常規能源。例如化石燃料（如煤炭、石油等）。
- **非常規能源**−也稱為可再生能源。例如風能、太陽能、地熱能等。

火力發電廠

燃燒大量的化石燃料來加熱水以產生蒸汽，最終驅動渦輪機併發電。

術語火力發電廠的使用是有目的的，因為燃料燃燒產生熱能，最終轉換為電能。

水力發電廠

流水/落水具有巨大的勢能；水力發電廠將這種勢能轉化為電能。

水壩是專門建造用來透過水發電的。
然而，大型水壩的建設對各自的生態系統構成威脅；因此，大型水壩只允許在特定的地理位置建造。

生物質燃料

由植物和動物產品產生的燃料被稱為生物質燃料。牛糞氣（沼氣）是生物質燃料的最佳例子。

沼氣是一種極好的燃料來源，因為它含有大約75%的甲烷。
沼氣燃燒無煙，不像木材那樣留下灰燼殘留物。

風能

風具有大量的動能，可以透過風車加以利用。

風車的旋轉運動被設定為執行渦輪機，最終產生電能。
在丹麥，超過25%的電力（總需求）是透過龐大的風車網路產生的；因此，它被稱為“風之國”。
然而，在總產量方面，德國排名第一。
印度在利用風能發電方面排名第五。
卡尼亞庫馬裡（泰米爾納德邦）是印度最大的風能農場，容量為380兆瓦。
風能是一種環保技術，也是一種高效的可再生能源。
然而，風能最大的侷限性之一是——它不能在任何地方建立，而只能在風速持續至少達到15公里/小時的地區建立。

太陽能

透過太陽光線產生的能量被稱為太陽能。
這種能量的維護成本非常低。
它可以小規模使用（例如只點亮一個帶風扇的日光燈），也可以用來執行大型工業，因為它具有巨大的潛力。
然而，這項技術目前仍然非常昂貴；因此，難以普及。

潮汐能

由潮汐勢能產生的能量被稱為潮汐能。
在靠近海岸建造的大壩的開口處設定一個渦輪機，將潮汐能轉化為電能。

波浪能

海浪在海岸附近具有巨大的勢能；因此，由海浪產生的電能被稱為波浪能。

海洋熱能

由海水溫差產生的電能被稱為海洋熱能。

地熱能

由天然溫泉產生的電能被稱為地熱能。印度的喜馬偕爾邦馬尼卡恩是地熱能的所在地。

核能

由核裂變或核聚變過程釋放的能量被稱為核能。
在核反應過程中，會釋放核能，用來產生熱量；然後利用這種熱能驅動蒸汽渦輪機發電。

物理學 - 聲學第一部分

引言

物體的來回或前後運動被稱為振動。因此，當撥動一根繃緊的琴絃時，它會振動，當它振動時，會產生聲音。

在某些情況下，振動很容易觀察到，但在大多數情況下，它們的振幅非常小，用肉眼很難看到；然而，它們的振動很容易以聲音的形式感受到。例如，Tabla、手風琴、長笛、西塔琴等。

在人類中，聲音是由喉（也稱為聲帶）產生的。
可以將手指放在喉嚨上感受振動；這就是被稱為聲帶的部分。

人類發出的聲音

兩條聲帶（如給定影像所示）以這樣的方式拉伸在聲帶盒（或喉）上，在它們之間留下一條狹窄的縫隙供空氣透過；這就是聲音產生的方式。
男性的聲帶約長20毫米。
女性的聲帶約長15毫米，兒童的聲帶更短；這就是男女老少聲音不同的原因。

人耳

我們聽到聲音的器官被稱為耳朵。
耳朵外形類似於漏斗；因此，當聲音進入時，它會繼續透過一條管道向下到達末端。在末端，有一層薄膜繃緊；它被稱為耳膜。

耳膜非常類似於拉伸的橡膠片，聲音振動使耳膜振動。
耳膜將振動傳遞到內耳，然後訊號傳到大腦；這就是我們能夠清晰聽到聲音的方式。

振動的頻率

振動運動被稱為振盪運動。
每秒振盪的次數稱為振盪的頻率，頻率以赫茲（Hz）表示。
振幅和頻率是任何聲音的兩個重要特徵。
聲音的響度取決於它的振幅；如果振幅越高，則聲音越響；如果振幅越低，則聲音越弱。
聲音的響度用一個單位表示，以分貝（dB）表示。
下表顯示了各種聲源產生的聲音響度：

聲源	聲音響度
正常呼吸	10分貝
輕柔耳語（5米處）	30分貝
正常交談	60分貝
繁忙的交通	70分貝
普通工廠	80分貝

頻率決定聲音的音調或尖銳度；因此，如果振動頻率越高，則聲音音調越高，尖銳度越高，反之亦然。

低於約20次/秒（即20赫茲）的聲音訊率人耳無法感知。
高於約20000次/秒（即20千赫茲）的聲音訊率人耳無法感知。
對於人耳來說，可聽頻率範圍大致在20到20000赫茲之間。
一些動物可以聽到高於20000赫茲的聲音訊率，例如狗。

噪聲和汙染

不悅耳的聲音稱為噪聲。
環境中存在過量或令人煩惱的聲音稱為噪聲汙染。
噪聲汙染可能導致許多健康問題。例如，睡眠不足、高血壓、焦慮、聽力障礙等。
在路邊和其他地方，尤其是在城市和工業區域，種植植物可以有效減少噪聲汙染。

物理學 - 聲學第二部分

引言

聲音是一種能量形式，當我們用耳朵聽到它時，它會產生一種感覺。

聲音可以透過多種方式產生，例如，透過彈撥、刮擦、摩擦、吹奏或搖動不同的物體。
人聲的產生是由於聲帶的振動。
聲波通常以介質中粒子的運動/振動為特徵，因此被稱為機械波。
聲波在其位置上前後振盪；因此，它們被稱為縱波。

聲音的傳播

聲音傳播的物質或物體稱為介質。
聲音透過介質從產生點傳播到聽者；聲音介質可以是固體、液體或氣體。
然而，聲音不能在真空中傳播。
氣體、液體或固體的粒子不會一直從振動物體傳播到耳朵，而是當物體振動時，它會使周圍介質的粒子振動，依此類推。

換句話說，介質的粒子不會向前傳播/移動，而是擾動透過一個振動粒子傳遞到另一個振動粒子。
當振動粒子向前移動時，它們會推動並壓縮其前面的空氣，形成一個高壓區域，稱為壓縮（見下圖）。

此外，當振動粒子向後移動時，它會形成一個低壓區域，稱為稀疏（R）（見上圖）。
隨著粒子快速前後移動，空氣中會產生一系列的壓縮（高壓區）和稀疏（低壓區）；同樣，聲波透過介質傳播。
如上圖所示，曲線的下部（谷底）稱為波谷，上部（峰值）稱為波峰。
兩個連續壓縮或兩個連續稀疏之間的距離稱為波長。
波長通常用希臘字母λ表示，其SI單位為米（m）。
每單位時間內計算出的壓縮或稀疏的次數稱為聲波的頻率。
聲波的頻率通常用ν（希臘字母，nu）表示。
聲波頻率的SI單位為赫茲（Hz）。
我們感知/聽到的頻率的感覺通常稱為聲音的音調。
聲源振動越快，頻率越高，音調越高（見下圖）。

同樣，高音調的聲音在每單位時間內有更多的壓縮和稀疏透過固定點。
聲源振動越慢，頻率越低，音調越低（見下圖）。

同樣，低音調的聲音在每單位時間內有更少的壓縮和稀疏透過固定點。
給定介質中在平均值兩側最大擾動的幅度稱為聲波的振幅。
振幅通常用字母A表示。
聲音的柔和度或響度從根本上取決於它的振幅。
單一頻率的聲音稱為音調。
由幾種和諧頻率混合產生的聲音稱為音符。
音符聽起來很悅耳。

物理學 - 聲音在不同介質中的速度

引言

聲音的速度取決於它傳播的介質的型別和特性。
聲音在特定介質中的速度取決於該介質的溫度和壓力。
當聲音從給定介質的固態傳播到氣態時，聲音的速度會降低。
在任何介質中，如果溫度升高，則聲速也會升高，反之亦然。
例如，空氣中0⁰C時的聲速為331米/秒，22⁰C時為344米/秒。
下表顯示了不同介質中250攝氏度時的聲速：

狀態	物質	速度（米/秒）
固體	鋁	6420
	鎳	6040
	鋼	5960
	鐵	5950
	黃銅	4700
	玻璃	3980
液體	海水	1531
	蒸餾水	1498
	乙醇	1207
	甲醇	1103
氣體	氫氣	1284
	氦氣	965
	空氣	346
	氧氣	316
	二氧化硫	213

音爆

當任何物體的速度超過聲波速度時，該物體的速度稱為超音速。例如，子彈、噴氣飛機等的速度。

當聲源本身以高於聲音的速度運動時，它會在空氣中產生衝擊波。
衝擊波攜帶大量能量，會導致其周圍環境的空氣壓力變化。
衝擊波會產生非常尖銳和響亮的聲音，稱為音爆。

聲音的反射

當聲波撞擊到堅硬的牆壁甚至液體時，它會反射回來。

回聲

如果你在（尤其是在）山區大聲喊叫或拍手，過一段時間後，你會聽到相同的聲音，這被稱為回聲。
聲音的感覺在我們的大腦中持續約0.1秒；因此，要聽到清晰的回聲，原始聲音和反射聲音之間的時間間隔必須至少為0.1秒。
要聽到清晰的回聲，障礙物到聲源的最小距離必須為17.2米。但是，這個距離是可變的，因為它取決於溫度。

混響

導致聲波持續存在的重複反射被稱為混響。例如，在大型大廳（尤其是禮堂）中，可以聽到過度的混響。
通常，音樂廳或電影院的天花板呈彎曲形狀，以便反射後的聲波到達大廳的各個角落（參見下圖）。

可聽聲範圍

人類的可聽聲範圍在20赫茲到20000赫茲之間。
然而，隨著人們年齡的增長，他們的耳朵逐漸對較高的聲頻變得不那麼敏感。
頻率低於20赫茲的聲音被稱為次聲波。
鯨魚、犀牛和大象發出次聲波範圍內的聲波。
頻率高於20千赫的聲音被稱為超聲波。
超聲波技術廣泛應用於不同的行業和醫療目的。
海豚、蝙蝠和鼠海豚發出超聲波。

助聽器

助聽器是一種電子裝置，可以幫助聾人正常聽到聲音。

助聽器是一種電池供電的裝置，透過麥克風接收聲音。

聲納

SONAR一詞代表聲納（Sound Navigation And Ranging）。

聲納是一種先進的裝置，使用超聲波測量水下物體（潛艇）的方向、距離和速度；海的深度；水下丘陵；山谷；沉船等。

物理學 - 太陽系

引言

太陽和所有圍繞它（太陽）旋轉的天體被稱為太陽系。
太陽系由大量天體組成，包括行星、彗星、小行星和流星。
有八顆行星；它們按照距太陽距離的順序排列為：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星（參見下圖）。
前四顆行星，水星、金星、地球和火星，被稱為“內行星”。
木星、土星、天王星和海王星離太陽要遠得多，被稱為“外行星”。

太陽

太陽是離地球最近的恆星。
太陽距離地球約1.5億公里（1.5億公里）。
太陽是地球上幾乎所有可用能量的來源。
在太陽之後，半人馬座α星是離地球最近的恆星。
光年是光在一年內傳播的距離。
光速約為每秒30萬公里。

行星

有八顆行星，它們相對於恆星不斷改變位置。
行星有圍繞太陽執行的明確路徑。
行星的路徑被稱為軌道（見上圖）。
行星完成一次公轉所需的時間稱為其公轉週期。
公轉週期隨著行星距離太陽的距離增加而增加。
所有行星也繞著自己的軸自轉，這被稱為其自轉週期。
圍繞行星執行的天體被稱為衛星或月球。
水星是最小也是最靠近太陽的行星。
水星沒有自己的衛星。
金星是離地球最近的行星。
金星是最亮的行星。
金星在日出前出現在東方的天空，在日落後出現在西方的天空；因此，它也被稱為晨星或昏星。
金星沒有月球/衛星。
金星自東向西自轉。
從太空看，地球由於水和陸地反射光線而呈現藍綠色。
地球有一顆月球。
火星看起來有點紅色，因此被稱為紅色星球。
火星有兩顆天然衛星。
木星是太陽系中最大的行星。
木星的質量大約是地球的318倍。
土星呈現黃色。
土星周圍有環。
土星是所有行星中密度最小的（即使水也比土星密度大）。
與金星一樣，天王星也自東向西自轉。
天王星最顯著的特徵是它擁有高度傾斜的自轉軸。
火星和木星的軌道之間存在一個巨大的間隙；它充滿了被稱為“小行星”的一些物體，這個區域被稱為小行星帶（見下圖）。

彗星通常看起來像一個明亮的頭部，後面拖著一條長長的尾巴，隨著它接近太陽，尾巴的長度會變長（見下圖）。

哈雷彗星大約每76年出現一次；上次出現是在1986年。
流星通常是一個偶爾進入地球大氣層的小物體。
流星通常被稱為流星雨。

一些流星非常大，它們在完全蒸發之前就到達了地球。
到達地球的流星被稱為隕石。

物理學 - 恆星和太陽系

引言

天空中的恆星、行星、月球和許多其他物體被稱為天體。

月球

月球在不同的時間看起來形狀不同；這是因為陽光照射到它上面並隨後反射到地球上。
在不同的時間看到的月球明亮部分的各種形狀被稱為月相（如下圖所示）。

1969年7月21日，美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗首次登月。
月球表面佈滿塵土和貧瘠，並有許多不同大小的隕石坑（如下圖所示）。

月球有許多陡峭的高山。
月球沒有大氣層。

恆星

從地球上看，恆星比太陽遠數百萬倍。
形成一個具有可區分形狀的群體的恆星被稱為星座。
許多星座的形狀類似於熟悉的物體（如下圖所示）。

獵戶座是一個著名的星座，可以在冬天的夜晚看到。
它還有七到八顆明亮的恆星（見上圖），被稱為獵戶座。
中間的三顆星被認為是獵戶座的腰帶，而四顆明亮的星看起來像四邊形排列。

列印頁面

物理學 第一部分 - 快速指南

物理學 - 力和壓強

引言

壓強