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物理学2547物理学物理学学科体系【物理学】希腊文中物理学原意是“自然的科学”。但随着科学的发展，各门独立的学科陆续形成，如化学、生物、天文、地质及各种工程学科等。因此现在物理学指的是研究物质运动最一般的规律及物质基本结构的学科。物理学和数学一样，是一切自然科学的基础。它包括力学、声学、热学和分子物理学、电磁学、光学、原子和原子核物理学、固体物理学和近代物理学等。每一子学科又各自包含若干分支学科，但分类并不十分确定。随着物理学的发展及其在各方面的广泛应用，各种新的分支不断涌现，一些边缘学科陆续形成。【经典物理】一般指在19世纪末已经发展得比较完整的研究宏观物理现象的物理学部门，包括力学、声学、热学和分子物理学、电磁学和光学等。经典物理学的特征是没有考虑量子现象和相对论效应。它一般不适用于微观粒子和接近光速运动的物体的物理现2548思想与学术象。【近代物理】20世纪以来开创建立和发展的，研究微观粒子和高速物体的物理现象的物理学部门。包括相对论、量子力学、核物理、粒子物理等。【表面物理学】研究固体表面最外几层原子、外来原子和分子吸附或粘着于固体表层时的本征特性，以及它们之间的相互作用的科学。历史上人们早就对表面张力和摩擦力等表面现象进行了研究。20世纪60年代末期，光电子谱仪和俄歇电子谱仪的实用化奠定了这门学科发展的基础；70年代由于将同步辐射源用于光电子谱分析及种类众多的表面仪器的研制成功，促进了表面物理学的蓬勃发展：80年代以来，表面分析技术日趋完善，表面现象的研究与诊断技术和分析理论的发展交织在一起，相互促进，是这门新兴学科的显著特点。表面物理研究的内容，包括采用各种表面探针确定表面成分，表面几何结构、表面电子结构和表面原子运动等几方面基本特性，并在此基础上对各种实际问题和过程进行综合分析和探索。(1)表面组分分析。固体中组分常呈均相分布或按一定规律掺杂，而表面上不同元素原子因受到不同于体内原子的作用力，可呈现复杂的分布特征。表面成分分布的变化与材料的组成、处理温度和外界化学环境的变化有关，且直接影响各种表面物化性质。表面组分分析方法分为两大类：一类是以原子或分子的基态能级为窗口进行的，如俄歇电子能谱、出现电势谱、X射线光电子谱等：另一类是以离子束为探针，对激发或散射离子进行质量分析来识别表面组分的，如二次离子质谱和离子散射谱等。(2)表面几何结构。了解表面几何结构是解释表面电子现象物理学2549和化学现象的基础，晶体表面附近的第三维对称性被破坏，作用于表面原子上的力变化后，导致表面原子偏离它们在固体内所占位置，这种表面称为再构表面。最广泛使用的分析方法是低能和高能电子衍射方法以及高分辨电子能量损失谱、扫描隧道谱、光电子衍射、X光衍射和广延X射线吸收边精细结构等。(3)表面电子结构。在不同的表面状态下，原子芯态能级可发生小的能量位移，反映了对原子有作用的化学键的静电特性，可采用各种电子谱测量分析表面发射的电子的能量和角度分布。特别采用光电子谱，即用紫外光、X光和同步辐射中产生的能量和偏振的可调的光子，激发电子从固体表面发射出来，以确定各种表面的电子结构。(4)表面原子运动形式。主要是表面原子的扩散、迁移和原子分子振动运动。高分辨电子能量损失谱和红外光吸收是研究表面及表面上吸附原子、分子振动模式和频率的主要方法。表面物理学是一门跨学科的综合性研究领域，在化学、治金、生物、半导体、电子学、材料科学和高能物理等方面的研究中都涉及表面物理问题。某些晶体生长技术如分子束外延等是其研究的直接产物。在高密度集成电路设计、防腐和材料表面特性、太阳能的利用等各方面都有广泛应用。【固体物理学】物理学的一个重要分支。固体是一种重要的物质结构形态，是当前物理学中主要的研究对象之一。固体物理学是研究固体的结构及其组成粒子（原子、离子、电子等）之间相互作用与运动的规律，并阐明其性能和用途的学科。从历史上说，固体物理学的研究经历了四个发展阶段：宏观性质，特别是宏观对称性；点阵理论和点阵模型：原子论应用于完整晶体性质；晶体缺陷理论的发展。从文艺复兴时期固体物理学的产生到19世纪
