1、 自然科學的主要學門 物質之間的基本作用力 物理學探討的基本方向 物理學最主要之目的 物理學的範圍 電與磁的統合 能量的轉換 近代物理的發跡 近代物理的兩大礎石 範例題1.生物學：生物學：研究生命現象。2.化學：化學：研究元素及化合物之間的合成與分解過程。3.物理學：物理學：探討在無生命物質世界中，各種不涉及化學反應的現象。可以大致分為四種：重力、弱力、電磁力、強力1.發展更精密的儀器從事實驗。2.建立高度統合一致的理論。對於真理的探尋，以了解物質的結構了解物質的結構與宇宙的變化與宇宙的變化。1.1.18001800 年年伏打伏打發明電池發明電池，可提供穩定電流後，電學才開始迅速發展電學才開始
2、迅速發展。2.1820 年厄斯特在其實驗室中偶然發現：通過電流的導線可影響附近的磁針，亦即可生磁場。3.法拉第於 1852 年1)引入了磁力線與磁場的觀念解釋磁學的現象。2)設計實驗，證實磁場變化產生電場。3)統一了統一了電和磁電和磁的現象的現象，證明是電磁證明是電磁（electromagnetism）的不同表現的不同表現。4.馬克士威將法拉第與前人的實驗結果轉換成數學，且每一個方程式就代表了一個定律，寫出了四個關係方程式，原理簡述如下：1)電荷與電場之關係。2)單一磁極無法獨立存在。3)載有電流的導線可生磁場。4)磁場變化可生電場。1.1840 年開始，焦耳與亥姆霍茲相繼證實，熱不是一種物質
3、，而是一種能量。2.焦耳以熱功實驗求出，熱量1卡4.186焦耳。3.1854 年克耳文指出，自然界中不同型態的能量，可以互相轉換是一項普遍的現象。克耳文在 1900 年指出物理體系已經相當完備，但有兩個不是當時的物理理論所能解釋的內容：1.古典物理認為在太空中有以太（ether）介質存在，因此當地球在公轉靠近太陽與遠離太陽時，所測得之光速應有所不同，但實驗卻測得光速恆為定值。2.黑體所輻射出的光譜強度隨波長變化的實驗。1.普朗克在1900年提出量子論量子論，解決了黑體輻射問題。2.愛因斯坦在 1905 年提出的相對論相對論，闡明以太不存在的實驗。在實驗中偶然發現通過電流的導線可生成磁場，使導線
4、附近磁針偏轉的為下列何者？(A)伏打(B)厄斯特(C)法拉第(D)庫侖(E)馬克士威。答答(B)證實熱是一種能量，並定出熱能與功兩種單位之間換算比值的人是下列何者？(A)牛頓(B)查理(C)焦耳(D)波以耳(E)克耳文。答答(C)解解 焦耳的熱功當量實驗證明 1 卡4.2 焦耳。下列有關德裔科學家愛因斯坦的敘述，何者不正確？(A)發明微積分(B)提出相對論(C)解釋布朗運動(D)解釋光電效應(E)提出質能等價原理。答答(A)解解 (A)微積分為十七世紀牛頓、萊布尼茲所發 明。哪一位科學家修正了牛頓力學，成為繼牛頓之後的科學巨人？(A)愛因斯坦(B)波耳(C)普朗克(D)哥白尼(E)馬克士威。答答(A)
