名詞解釋
物理學是研究宇宙間物質存在的基本形式、性質、運動和轉化、內部結構等方面，從而認識這些結構的組成元素及其相互作用、運動和轉化的基本規律的科學。
物理學的各分支學科是按物質的不同存在形式和不同運動形式劃分的。人對自然界的認識來自於實踐，隨著實踐的擴展和深入，物理學的內容也在不斷擴展和深入。
隨著物理學各分支學科的發展，人們發現物質的不同存在形式和不同運動形式之間存在著聯繫，於是各分支學科之間開始互相滲透。物理學也逐步發展成為各分支學科彼此密切聯繫的統一整體。
物理學家力圖尋找一切物理現象的基本規律，從而統一地理解一切物理現象。這種努力雖然逐步有所進展，但現在離實現這—目標還很遙遠。看來人們對客觀世界的探索、研究是無窮無盡的。
經典力學
經典力學是研究巨觀物體做低速機械運動的現象和規律的學科。巨觀是相對於原子等微觀粒子而言的；低速是相對於光速而言的。物體的空間位置隨時間變化稱為機械運動。人們日常生活直接接觸到的並首先加以研究的都是巨觀低速的機械運動。
自遠古以來，由於農業生產需要確定季節，人們就進行天文觀察。16世紀後期，人們對行星繞太陽的運動進行了詳細、精密的觀察。17世紀克卜勒從這些觀察結果中總結出了行星繞日運動的三條經驗規律。差不多在同一時期，伽利略進行了落體和拋物體的實驗研究，從而提出關於機械運動現象的初步理論。
牛頓深入研究了這些經驗規律和初步的現象性理論，發現了巨觀低速機械運動的基本規律，為經典力學奠定了基礎。亞當斯根據對天王星的詳細天文觀察，並根據牛頓的理論，預言了海王星的存在，以後果然在天文觀察中發現了海王星。於是牛頓所提出的力學定律和萬有引力定律被普遍接受了。
經典力學中的基本物理量是質點的空間坐標和動量：一個力學系統在某一時刻的狀態，由它的某一個質點在這一時刻的空間坐標和動量表示。對於一個不受外界影響，也不影響外界，不包含其他運動形式(如熱運動、電磁運動等)的力學系統來說，它的總機械能就是每一個質點的空間坐標和動量的函式，其狀態隨時間的變化由總能量決定。
在經典力學中，力學系統的總能量和總動量有特別重要的意義。物理學的發展表明，任何一個孤立的物理系統，無論怎樣變化，其總能量和總動量數值是不變的。這種守恆性質的適用範圍已經遠遠超出了經典力學的範圍，現在還沒有發現它們的局限性。
早在19世紀，經典力學就已經成為物理學中十分成熟的分支學科，它包含了豐富的內容。例如：質點力學、剛體力學、分析力學、彈性力學、塑性力學、流體力學等。經典力學的套用範圍，涉及到能源、航空、航天、機械、建築、水利、礦山建設直到安全防護等各個領域。當然，工程技術問題常常是綜合性的問題，還需要許多學科進行綜合研究，才能完全解決。
機械運動中，很普遍的一種運動形式就是振動和波動。聲學就是研究這種運動的產生、傳播、轉化和吸收的分支學科。人們通過聲波傳遞信息，有許多物體不易為光波和電磁波透過，卻能為聲波透過；頻率非常低的聲波能在大氣和海洋中傳播到遙遠的地方，因此能迅速傳遞地球上任何地方發生的地震、火山爆發或核爆炸的信息；頻率很高的聲波和聲表面波已經用於固體的研究、微波技術、醫療診斷等領域；非常強的聲波已經用於工業加工等。
熱學、熱力學和經典統計力學
名詞解釋
熱學是研究熱的產生和傳導，研究物質處於熱狀態下的性質及其變化的學科。人們很早就有冷熱的概念。對於熱現象的研究逐步澄清了關於熱的一些模糊概念(例如區分了溫度和熱量)，並在此基礎上開始探索熱現象的本質和普遍規律。關於熱現象的普遍規律的研究稱為熱力學。到19世紀，熱力學已趨於成熟。
物體有內部運動，因此就有內部能量。19世紀的系統實驗研究證明：熱是物體內部無序運動的表現，稱為內能，以前稱作熱能。19世紀中期，焦耳等人用實驗確定了熱量和功之間的定量關係，從而建立了熱力學第一定律：巨觀機械運動的能量與內能可以互相轉化。就一個孤立的物理系統來說，不論能量形式怎樣相互轉化，總的能量的數值是不變的，因此熱力學第一定律就是能量守恆與轉換定律的一種表現。
在卡諾研究結果的基礎上，克勞修斯等科學家提出了熱力學第二定律，表達了巨觀非平衡過程的不可逆性。例如：一個孤立的物體，其內部各處的溫度不盡相同，那么熱就從溫度較高的地方流向溫度較低的地方，最後達到各處溫度都相同的狀態，也就是熱平衡的狀態。相反的過程是不可能的，即這個孤立的、內部各處溫度都相等的物體，不可能自動回到各處溫度不相同的狀態。套用熵的概念，還可以把熱力學第二定律表達為：一個孤立的物理系統的熵不會著時間的流逝而減少，只能增加或保持不變。當熵達到最大值時，物理系統就處於熱平衡狀態。
深入研究熱現象的本質，就產生了統計力學。統計力學套用數學中統計分析的方法，研究大量粒子的平均行為。統計力學根據物質的微觀組成和相互作用，研究由大量粒子組成的巨觀物體的性質和行為的統計規律，是理論物理的一個重要分支。
非平衡統計力學所研究的問題複雜，直到20世紀中期以後才取得了比較大的進展。對於一個包含有大量粒子的巨觀物理系統來說，系統處於無序狀態的幾率超過了處於有序狀態的幾率。孤立物理系統總是從比較有序的狀態趨向比較無序的狀態，在熱力學中，這就相應於熵的增加。
處於平衡狀態附近的非平衡系統的主要趨向是向平衡狀態過渡。平衡態附近的主要非平衡過程是弛豫、輸運和漲落，這方面的理論逐步發展，已趨於成熟。近20～30年來人們對於遠離平衡態的物理系統，如耗散結構等進行了廣泛的研究，取得了很大的進展，但還有很多問題等待解決。
在一定時期內，人們對客觀世界的認識總是有局限性的，認識到的只是相對的真理，經典力學和以經典力學為基礎的經典統計力學也是這樣。經典力學套用於原子、分子以及巨觀物體的微觀結構時，其局限性就顯示出來，因而發展了量子力學。與之相應，經典統計力學也發展成為以量子力學為基礎的量子統計力學。
經典電磁學、經典電動力學
經典電磁學是研究巨觀電磁現象和客觀物體的電磁性質的學科。人們很早就接觸到電和磁的現象，並知道磁棒有南北兩極。在18世紀，發現電荷有兩種：正電荷和負電荷。不論是電荷還是磁極都是同性相斥，異性相吸，作用力的方向在電荷之間或磁極之間的連線線上，力的大小和它們之間的距離的平方成反比。在這兩點上和萬有引力很相似。18世紀末發現電荷能夠流動，這就是電流。但長期沒有發現電和磁之間的聯繫。
19世紀前期，奧斯特發現電流可以使小磁針偏轉。而後安培發現作用力的方向和電流的方向，以及磁針到通過電流的導線的垂直線方向相互垂直。不久之後，法拉第又發現，當磁棒插入導線圈時，導線圈中就產生電流。這些實驗表明，在電和磁之間存在著密切的聯繫。
在電和磁之間的聯繫被發現以後，人們認識到電磁力的性質在一些方面同萬有引力相似，另一些方面卻又有差別。為此法拉第引進了力線的概念，認為電流產生圍繞著導線的磁力線，電荷向各個方向產生電力線，並在此基礎上產生了電磁場的概念。
現在人們認識到，電磁場是物質存在的一種特殊形式。電荷在其周圍產生電場，這個電場又以力作用於其他電荷。磁體和電流在其周圍產生磁場，而這個磁場又以力作用於其他磁體和內部有電流的物體。電磁場也具有能量和動量，是傳遞電磁力的媒介，它瀰漫於整個空間。
19世紀下半葉，麥克斯韋總結了巨觀電磁現象的規律，並引進位移電流的概念。這個概念的核心思想是：變化著的電場能產生磁場；變化著的磁場也能產生電場。在此基礎上他提出了一組偏微分方程來表達電磁現象的基本規律。這套方程稱為麥克斯韋方程組，是經典電磁學的基本方程。麥克斯韋的電磁理論預言了電磁波的存在，其傳播速度等於光速，這一預言後來為赫茲的實驗所證實。於是人們認識到麥克斯韋的電磁理論正確地反映了巨觀電磁現象的規律，肯定了光也是一種電磁波。
由於電磁場能夠以力作用於帶電粒子，一個運動中的帶電粒子既受到電場的力，也受到磁場的力，洛倫茨把運動電荷所受到的電磁場的作用力歸結為一個公式，人們就稱這個力為洛倫茨力。描述電磁場基本規律的麥克斯韋方程組和洛倫茨力就構成了經典電動力學的基礎。
事實上，發電機無非是利用電動力學的規律，將機械能轉化為電磁能。電報、電話、無線電、電燈也無一不是經典電磁學和經典電動力學發展的產物。經典電動力學對生產力的發展起著重要的推動作用，從而對社會產生普遍而重要的影響。
