物理學領域中有許多專用符號。由於物理學常透過數學公式來解釋自然現象,每個物理量都有對應的符號表示。若對物理不熟悉,光看公式可能難以理解其含義。本文將按不同學科分類介紹物理符號,並搭配實際現象案例說明。
本文所有圖示均使用繪圖軟體 EdrawMax製作。
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Part 1: 物理符號是什麼?物理公式中常出現各種符號,這些符號代表解釋物理現象所需的參數。多數符號採用英文字母或希臘字母,通常取自該物理量的英文首字母。物理參數可分為向量與純量:向量具有方向與大小,純量則僅有大小。每個物理量都有對應單位,從常見的長度單位「公尺(m)」到較少見的單位,這些單位大多遵循國際標準。以下介紹各物理量的符號、向量/純量屬性及單位(以SI單位制為主)。
Part 2: 物理符號總整理
2.1 力學符號力學研究物體間的相互作用力與運動規律。常見力學物理量如下:
力學符號對照表
物理量
符號
向量/純量
單位
時間
t
純量
s(秒)
速度
v
向量
m/s
加速度
a
向量
m/s2
質量
m
純量
kg
力
F
向量
N(牛頓)
力矩
M
向量
N・m
壓力
P
純量
Pa(帕斯卡)
能量
E
純量
J(焦耳)
彈簧常數
k
純量
N/m
摩擦係數
μ
純量
(無)
角速度
ω
向量
rad/s
密度
ρ
純量
kg/m³
萬有引力常數
G
純量
N・㎡/kg²
力學物理量種類繁多,以牛頓運動定律第二定律為例:「物體受力時,會產生與力同方向的加速度,其大小與力成正比,與質量成反比。」加速度即速度隨時間的變化率,其公式表示如下:
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2.2 波動與光學符號波動現象涵蓋振動、聲波等多種物理領域。光波也是波動的一種,專門研究光現象的學科稱為光學。以下列出波動與光學中常見的物理量及其對應符號。
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波動與光學符號對照表
物理量
符號
向量/純量
單位
波長
λ
純量
m
振幅
A
純量
m
頻率
f
純量
Hz(赫茲)
折射率
n
純量
(無單位)
光度
C
純量
cd(燭光)
照度
E
純量
lx(勒克斯)
分貝值
L
純量
dB
聲速
c
向量
m/s
週期
T
純量
s
光學和聲學常用的斯涅爾定律(又稱折射定律),描述波在不同介質中入射角θ1與折射角θ2的關係。下圖中的n12表示介質2相對於介質1的相對折射率。
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2.3 熱力學符號熱力學是研究熱相關物質現象與作用力的學科。以下介紹常見的熱力學物理量與其對應符號。
熱力學符號一覽表
物理量
符號
向量或純量
單位
溫度
T
純量
K(克耳文)
熱量
Q
純量
J(焦耳)
比熱
c
純量
J/(kg・K)
熱容量
C
純量
J/K
潛熱
L
純量
J/kg
線膨脹係數
α
純量
K-1
體積膨脹係數
β
純量
K-1
熱傳導率
k
純量
W/(m・K)
熵
S
純量
J/K
熱流
P
純量
W
內能
U
純量
J
基本熱量公式範例:熱容量等於物質質量乘以比熱。當熱量施加於熱容量為C的物質,使其溫度變化ΔT時,其熱量Q可用公式 Q = CΔT 表示。
2.4 電學與磁學符號物理學中,電學與磁學相關的物理量有以下常見符號:
電學與磁學符號對照表
物理量
符號
向量/純量
單位
電荷
Q
純量
C(庫侖)
磁通密度
B
向量
T(特斯拉)
電場強度
E
向量
N/C
電容
C
純量
F(法拉)
電感
L
純量
H(亨利)
電流
I
純量
A(安培)
電阻
R
純量
Ω(歐姆)
電壓
V
純量
V(伏特)
磁場強度
H
向量
A/m
以歐姆定律為例,這是描述電路中電流、電壓與電阻關係的基本定律。
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Part 3: 如何使用 EdrawMax 的圖示與範本EdrawMax 是一款內建豐富物理符號與範本的繪圖軟體,能協助你快速完成物理實驗圖表與公式繪製。以下介紹如何運用 EdrawMax 建立專業的物理圖表。
3.1 如何使用物理符號EdrawMax 提供多種物理符號與特殊符號,可大幅提升繪圖效率。點擊左側「更多符號」面板,即可看到各領域的符號分類。
勾選需要的物理單位或符號分類,即可開始使用。
這些預設符號能節省繪製時間,讓你專注在物理概念的呈現。
3.2 如何使用物理範本開啟 EdrawMax 後,依序點選【主頁】>【更多】>【科學】。
選擇合適的物理範本,即可進入編輯介面開始製作。
善用 EdrawMax 的範本,能快速產出符合專業標準的物理圖表。
Part 4:物理學的奧妙物理學涵蓋的領域相當廣泛,雖然有些專業知識看似艱深,但實際接觸後會逐漸發現其中的樂趣。這就是物理學的魅力所在。不妨參考EdrawMax的繪製方法,一起探索物理學的奧秘。
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