理論物理四大力學由傳統的《理論力學》、《電動力學》、《量子力學》和《熱力學與統計物理》組成，它是本科生在普通物理的基礎上，為了進一步把感性認識提高到理性認識而必須學習的基礎理論課程,在物理系本科生的基礎課教學中占有核心的地位。
基本介紹
- 中文名：四大力學
- 外文名：Four mechanics
- 組成部分：理論力學、電動力學、量子力學、熱力學與統計物理
- 套用領域：物理
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概論
理論物理四大力學由傳統的《理論力學》、《電動力學》、《量子力學》和《熱力學與統計物理》組成，它是本科生在普通物理的基礎上，為了進一步把感性認識提高到理性認識而必須學習的基礎理論課程，在物理系本科生的基礎課教學中占有核心的地位。理論物理本身具有概念抽象、數學工具覆蓋範圍廣的特點，其中理論力學以分析力學為核心，以完美的理論體系描述了粒子的機械運動，同時也為學習其它理論課程鋪路。熱力學與統計物理是凝聚態理論的基礎理論，熱力學總結了物質的巨觀熱現象（如壓強、溫度、體積的變化，物體間的能量轉換等），而統計物理則從微觀的觀點（即認為物質由原子、分子組成，這些粒子間存在著相互作用）對巨觀熱現象作出了解釋。電動力學以麥克斯韋方程為核心，以簡潔的理論形式，高度概括了與電和磁相關的物理現象（包括電磁波的傳播）。而量子力學講述支配微觀世界的規律，由於在21世紀人類對自然界的探索（如對生物過程的研究）將更多、更深入地在微觀的層次進行，量子力學的重要性是不言而喻的。
鑒於我國部分高校物理系將相對論列入專業課當中，有時也將四大力學與相對論統稱為“五大力學”。
理論力學
電動力學
電動力學是研究電磁現象的經典的動力學理論，它主要研究電磁場的基本屬性、運動規律以及電磁場和帶電物質的相互作用。同所有的認識過程一樣，人類對電磁運動形態的認識，也是由特殊到一般、由現象到本質逐步深入的。人們對電磁現象的認識範圍，是從靜電、靜磁和似穩電流等特殊方面逐步擴大，直到一般的運動變化的過程。
（鑒於不同文獻作者編寫思路不盡相同，以下歸納僅供參考）。
第一部分 電動力學的基本理論
這部分系統闡述電動力學的基本原理、理論方法及其套用。先從幾個守恆定律和電磁波的知識出發，對電磁相互作用的局域場論和電磁波性質形成一個整理的了解。接下來學習勢的概念，及規範變換與規範不變性等相關理論，以及相對論電動力學，以便於與近代物理的銜接。
第二部分 介質電動力學
這部分是電動力學基本理論在介質中的套用。從物理本質上來說，各類介質顯示出來的巨觀電磁（光學）效應，尤其是非線性效應，決定於介質內部的微觀結構和一定的外部條件（環境溫度、作用場強和頻率等），其中的動力學機制，只有通過量子理論才能解決。經典電動力學結合一定的巨觀唯象模型，只可以在某種程度上近似描述介質中的電磁現象。這部分主要包括：介質中的場方程和邊值問題,有介質存在時電磁波的傳播，以及電動力學對超導體、電漿和晶體的電磁性質的描述。
