近代物理學(xué)教學(xué)大綱

1、近代物理學(xué)課程教學(xué)大綱2010年制定 年修訂課程名稱：近代物理學(xué)課程類別：專業(yè)主干課開課單位：物理系基礎(chǔ)物理教研室開課對象：物理學(xué)本科三年級課 時：60學(xué)時選定教材：普通物理學(xué)(第五分冊 近代物理學(xué)基礎(chǔ) 第二版)，梁紹榮，高等教育出版社，第二版1994年參 考 書：原子物理學(xué)，楊福家編著，高等教育出版社，2001年近代物理（上冊），鄭廣垣編著，復(fù)旦大學(xué)出版社，1991年原子物理學(xué)，褚圣麟編著，人民教育出版社，979年量子物理學(xué)（上冊），美 R .埃斯伯格、R .瑞斯尼克著，1987年近代物理基礎(chǔ)及其應(yīng)用，P. A. Tipler著，上?？萍汲霭嫔?， 1981年近代原子物理學(xué)（上、下），法 B.

2、 凱格納克 J.裴貝 E.裴羅拉著，科學(xué)出版社，1982年課程概述：本課程是物理系本科學(xué)生的一門基礎(chǔ)課，學(xué)生在修讀完力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)等普通物理課程后修讀本課程。本課程從實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)，以闡述原子結(jié)構(gòu)為中心，聯(lián)系物理學(xué)發(fā)展史和科研前沿，討論原子和原子核這一物質(zhì)結(jié)構(gòu)層次的基本內(nèi)容。這些內(nèi)容主要包括：原子的核式模型、玻爾氫原子理論、電子自旋、多電子原子、磁場中的原子、X射線及原子核物理。教學(xué)重點(diǎn)放在對有關(guān)概念和規(guī)律的物理分析和闡述上，嚴(yán)格的理論處理留待量子力學(xué)等后繼課程去完成。教學(xué)目的：1. 明確近代物理學(xué)的研究對象和研究方法.掌握狹義相對論、原子物理學(xué)、粒子物理學(xué)和固體物理學(xué)的基本概念、基本規(guī)

3、律和基本方法，及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)手段。 2.使學(xué)員抽象思維能力、分析問題與解決問題的能力得到進(jìn)一步提高。3. 培養(yǎng)學(xué)員正確的思想方法和研究問題的方法,樹立辯證唯物主義世界觀。學(xué)時分配：章節(jié)主要內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配備注講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其它小計(jì)第一章 狹義相對論時空觀10第二章 量子物理學(xué)基礎(chǔ)16第三章 多電子原子及分子光譜8第四章 原子核物理學(xué)12第五章 粒子物理學(xué)6第六章 固體物理學(xué)8各章教學(xué)要求及教學(xué)要點(diǎn)第一章 狹義相對論時空觀 10學(xué)時教學(xué)要求1. 理解光行差現(xiàn)象和邁克耳孫莫雷實(shí)驗(yàn).2. 掌握狹義相對論的基本原理,理解相對論的時空觀.3. 掌握洛倫茲變換.4. 掌握速度合成公式.5. 掌握

4、質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)能關(guān)系式,理解極限速度, 了解動能、動量和能量和動量之間的關(guān)系式.教學(xué)內(nèi)容1.狹義相對論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)2.愛因斯坦理論 3.洛倫茲變換4.速度合成公式5.“觀測”與“觀看”6.相對論力學(xué)簡介 第二章量子物理學(xué)基礎(chǔ) 16學(xué)時教學(xué)要求1. 掌握德布羅意波,理解微觀客體的波粒二象性和電子衍射實(shí)驗(yàn).2. 知道原子的基本知識,了解盧瑟福的原子的核式模型. 3. 掌握氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律. 4. 理解波爾理論要點(diǎn)和弗蘭克赫茲實(shí)驗(yàn),了解類氫離子光譜和量子力學(xué)的建立.5. 理解波函數(shù)的概念,掌握波函數(shù)的歸一化和標(biāo)準(zhǔn)條件.6. 了解薛定諤方程.7. 知道無限深勢阱.8. 了解勢壘貫穿 隧道效應(yīng).9. 知

5、道氫原子能級和量子數(shù).10. 了解電子自旋.11. 掌握不確定關(guān)系.教學(xué)內(nèi)容1.微觀客體的波粒二象性 2.原子的核模型 3.氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 4.波爾理論5.量子力學(xué)的建立 6.波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋 7.薛定諤方程8.無限深勢阱9.勢壘貫穿 隧道效應(yīng)10.氫原子 11.電子自旋12.不確定關(guān)系 第三章 多電子原子及分子光譜 8學(xué)時教學(xué)要求1. 知道堿金屬原子能級和堿金屬原子光譜.2. 了解氦原子的光譜和能級.3. 理解自發(fā)發(fā)射和受激發(fā)射,了解氦氖激光器原理. 4. 理解泡利不相容原理,了解元素性質(zhì)的周期性.5. 知道X射線的產(chǎn)生、X射線連續(xù)譜和線狀譜.教學(xué)內(nèi)容1.堿金屬原子 2.兩個價電子的原

6、子 3.氦氖激光器原理 4.元素周期表 5.X射線 6.磁場對原子能級的影響 第四章 原子核物理學(xué) 12學(xué)時教學(xué)要求1. 知道原子核的電荷、質(zhì)量和組成及原子核的自旋,理解原子核的結(jié)合能. 2. 掌握放射性衰變規(guī)律.3. 知道衰變、衰變和衰變.4. 理解核力,知道核的液滴模型. 5. 掌握原子核反應(yīng).6. 知道核裂變和核聚變.教學(xué)內(nèi)容1.原子核的基本性質(zhì)狀 原子核的自旋和磁矩 2.原子核衰變的基本規(guī)律 3.衰變 衰變 4.衰變和內(nèi)轉(zhuǎn)換 5.放射性的應(yīng)用和防護(hù) 6.原子核結(jié)構(gòu)模型 7.原子核反應(yīng) 8.加速器 9.核裂變 核聚變第五章 粒子物理學(xué) 6學(xué)時教學(xué)要求1. 知道粒子物理學(xué)的發(fā)展概況.2. 了解粒子間的相互作用.3. 知道粒子的分類和基本性質(zhì).4. 了解夸克模型. 教學(xué)內(nèi)容1.粒子物理學(xué)的發(fā)展概況 2.粒子間的相互作用 3.粒子的分類和基本性質(zhì)4.夸克模型 第六章 固體物理學(xué) 8學(xué)時教學(xué)要求1. 知道晶體的基本概念.2. 知道晶體的結(jié)合.3. 了解金屬的自由電子論.4. 了解固體的比熱容.5. 知道固體的能帶理論.6. 知道超導(dǎo)體的特性和第二類超導(dǎo)體,了解磁場中的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變、超導(dǎo)微觀理論和超導(dǎo)研究的新突破