《現(xiàn)代物理學(xué)進(jìn)展》課程教學(xué)大綱

《現(xiàn)代物理學(xué)進(jìn)展》課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：04110902課程性質(zhì)：專業(yè)方向課適合專業(yè)：應(yīng)用物理學(xué)先修課程：不需要開(kāi)設(shè)學(xué)期：第五學(xué)期考核方式：考查或考試總學(xué)時(shí)數(shù)：32-36學(xué)分：2（一）課程教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解近、現(xiàn)代物理學(xué)的一些基本內(nèi)容，同時(shí)也使學(xué)生接觸到一些近代物理學(xué)的研究成果，為應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的本科生提供現(xiàn)代物理的概念基礎(chǔ)，掌握物理學(xué)各學(xué)科研究前沿知識(shí)。（二）課程的目的與任務(wù)現(xiàn)代物理學(xué)進(jìn)展是為應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)選修課程。該課程主要介紹了一些現(xiàn)代物理學(xué)的基本知識(shí)和近、現(xiàn)代物理學(xué)研究的前沿課題。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)有較深認(rèn)識(shí)，了解物理學(xué)的研究前沿，為自己將來(lái)從事物理學(xué)教學(xué)和科研工作奠定基礎(chǔ)。（三）理論教學(xué)的基本要求通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解近、現(xiàn)代物理學(xué)的一些基本內(nèi)容，同時(shí)也使學(xué)生接觸到一些近代物理學(xué)的研究成果，為物理學(xué)專業(yè)的本科生提供現(xiàn)代物理的概念基礎(chǔ)，掌握物理學(xué)各學(xué)科研究前沿知識(shí)。（四）實(shí)踐教學(xué)要求結(jié)合課堂學(xué)習(xí)，安排學(xué)生課后查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解前沿進(jìn)展，并談?wù)勛约旱母邢?。（五）教學(xué)學(xué)時(shí)分配數(shù)章次各章名稱總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)課外小計(jì)第一章量子力學(xué)基礎(chǔ)概述222第二章量子統(tǒng)計(jì)分布簡(jiǎn)介222第三章掃描探針顯微鏡與正電子湮滅222第四章正電子湮沒(méi)和穆斯堡爾譜學(xué)222第五章半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)222第六章團(tuán)簇和納米管222第七章超導(dǎo)222第八章液晶物理學(xué)和生物膜泡彈性理論222第九章激光與非線性光學(xué)222第十章激光冷卻與捕陷中性原子222第11章玻色-愛(ài)因斯坦凝聚222第12章基本粒子的發(fā)現(xiàn)與徑跡探測(cè)器222第13章第14章星體演化及脈沖雙星黑洞物理學(xué)222第15章微波背景輻射、大爆炸和暴漲宇宙學(xué)222第16章弱相互作用宇稱不守恒222第17章第18章電弱相互作用的統(tǒng)一等離子體物理與受控核聚變222習(xí)題課和復(fù)習(xí)0-40-40-4總計(jì)32-3632-3632-36（六）大綱內(nèi)容第一章量子力學(xué)基礎(chǔ)概述教學(xué)目的：使學(xué)生了解量子力學(xué)相關(guān)的基本概念和了解宏觀水平的量子力學(xué)。教學(xué)基本要求：（1）了解量子力學(xué)基礎(chǔ)。（2）了解物質(zhì)的二象性。（3）了解量子力學(xué)態(tài)和力學(xué)量（4）了解宏觀水平的量子力學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）物質(zhì)的二象性，德布羅意假說(shuō)及不確定關(guān)系（2）量子力學(xué)態(tài)和力學(xué)量，本征函數(shù)與本征值問(wèn)題教學(xué)內(nèi)容：1.1物質(zhì)的二象性，德布羅意假說(shuō)及不確定關(guān)系1.2量子力學(xué)態(tài)和力學(xué)量，本征函數(shù)與本征值問(wèn)題1.3態(tài)隨時(shí)間的演化，定態(tài)1.4周期勢(shì)，能帶1.5宏觀水平的量子力學(xué)，約瑟夫森效應(yīng)1.6量子力學(xué)理論架構(gòu)的發(fā)展第二章量子統(tǒng)計(jì)分布簡(jiǎn)介教學(xué)目的：使學(xué)生了解量子統(tǒng)計(jì)分布相關(guān)的基本概念。教學(xué)基本要求：（1）了解量子統(tǒng)計(jì)分布的基礎(chǔ)。（2）了解統(tǒng)計(jì)假設(shè)。（3）了解量子統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）統(tǒng)計(jì)假設(shè)（2）量子統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)教學(xué)內(nèi)容：2.1統(tǒng)計(jì)假設(shè)及玻耳茲曼因子1）溫度的引入熱平衡條件2）統(tǒng)計(jì)配分函數(shù)3)能量分配定理2.2量子統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)全同粒子理論分布函數(shù)：A增強(qiáng)因子與禁戒因子；B精細(xì)平衡原理；C玻色子分布函數(shù)；D費(fèi)米-狄拉克分布函數(shù)。2.3低溫下的固體比熱1)杜隆-珀替定律2)愛(ài)因斯坦的改進(jìn)3)德拜對(duì)愛(ài)因斯坦方法的改進(jìn)第三章掃描探針顯微與正電子湮滅教學(xué)目的：使學(xué)生了解現(xiàn)代顯微技術(shù)和正電子湮滅教學(xué)基本要求：（1）了解掃描隧道顯微鏡（2）了解單原子測(cè)量和控制教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）隧道效應(yīng)的應(yīng)用（2）單原子的控制教學(xué)內(nèi)容：3.1引言顯微鏡的發(fā)展歷史光學(xué)顯微鏡顯微技術(shù)的改進(jìn)3.2掃描隧道顯微鏡原理結(jié)構(gòu)歷史：工作模式：1）恒高度模式2）恒相互作用強(qiáng)度模式影響分辨率的因素：1）針尖與樣品表面的距離。2）針尖頂部曲率半徑的大小隧道電流：掃描隧道顯微鏡結(jié)構(gòu)：3.3掃描探針顯微鏡1）原理2）產(chǎn)生的必然性3）種類原子力顯微鏡：化學(xué)力顯微鏡：力調(diào)制顯微鏡：磁力顯微鏡：掃描熱顯微鏡3.4單原子測(cè)量和控制小結(jié)：第四章正電子湮沒(méi)和穆斯堡爾譜學(xué)教學(xué)目的：使學(xué)生了解正電子。教學(xué)基本要求：（1）了解正電子（2）了解正電子湮滅教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）反粒子與普通粒子的區(qū)別和聯(lián)系。（2）正電子湮滅。教學(xué)內(nèi)容：4.1正電子與正電子湮沒(méi)譜學(xué)1）正電子e+：2）輕子：3）正電子與電子的2γ湮沒(méi)4）正電子源：5）固體物理應(yīng)用正電子的原理：6）狄拉克在理論上的預(yù)言7）狄拉克真空：8）安德森及其發(fā)現(xiàn)正電子的工作：4.2正電子湮沒(méi)技術(shù)的基本原理與實(shí)驗(yàn)方法1）基本原理：2）趙忠堯的發(fā)現(xiàn)3）理論基礎(chǔ)4）正電子湮沒(méi)的應(yīng)用5）傳統(tǒng)正電子湮沒(méi)技術(shù)：A：正電子湮沒(méi)壽命譜測(cè)量；B：2γ湮沒(méi)輻射的角關(guān)聯(lián)測(cè)量；C：湮沒(méi)γ輻射能量的多普勒增寬的測(cè)量。4.3正電子湮沒(méi)技術(shù)對(duì)固體缺陷的研究1）缺陷捕獲效應(yīng)特點(diǎn)：應(yīng)用：2）2γ湮沒(méi)輻射的角關(guān)聯(lián)測(cè)量：特點(diǎn)：應(yīng)用：3）缺陷對(duì)正電子湮沒(méi)的影響（a）正電子捕獲效應(yīng)。（b）正電子壽命變長(zhǎng)。（c）電子湮沒(méi)所得的動(dòng)量分布曲線。（d）角關(guān)聯(lián)曲線。所以：空位能捕獲正電子，使正電子壽命邊長(zhǎng)，動(dòng)量分布曲線變窄。4.4正電子束與微孔固體的研究1）形成正電子束（Ps）原子以后再湮沒(méi)。2）正電子束：3）兩種狀態(tài)的Ps波函數(shù)：i）撞擊湮沒(méi)：ii）自旋交換：4.5慢正電子束1）原理2）慢正電子束的獲得途徑第五章半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)教學(xué)目的：使學(xué)生了解半導(dǎo)體的物理機(jī)制教學(xué)基本要求：（1）了解半導(dǎo)體能帶理論（2）了解量子阱與超晶格教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）半導(dǎo)體能帶理論（2）半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容：5.1晶體管的發(fā)現(xiàn)1）什么是晶體管2）晶體管與諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)3）研究歷史：（1）第一階段：最初的點(diǎn)接觸型。（2）第二階段：面結(jié)合型。5.2半導(dǎo)體能帶理論1原子、分子與固體2金屬、半導(dǎo)體與絕緣體固體能帶結(jié)構(gòu)介紹A電子共有化：B、能帶（energyband）：一般規(guī)律：越是外層電子，能帶越寬，△E越大；點(diǎn)陣間距越小，能帶越寬，△E越大；兩個(gè)能帶有可能重疊。能帶最多容納電子數(shù)：2N(2l+1)有關(guān)能帶被占據(jù)情況的名詞：1）滿帶：排滿電子2）價(jià)帶：能帶中一部分能級(jí)排滿電子——亦稱導(dǎo)帶3）空帶：未排電子4）禁帶：不能排電子5.3半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)：量子阱與超晶格1）原理2）量子阱3）超晶格4）典型例子5.4量子隧穿1）原理2）隧道二極管5.5半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)光子存儲(chǔ)1）傳統(tǒng)光子存儲(chǔ)的困難2）超晶格光子存儲(chǔ)器5.6超晶格量子點(diǎn)高優(yōu)值熱電材料1）塞貝克（Seebeck）效應(yīng)。2）帕爾貼效應(yīng)3）熱電材料優(yōu)質(zhì)第六章團(tuán)簇和納米管教學(xué)目的：使學(xué)生了解團(tuán)簇物理教學(xué)基本要求：（1）了解什么是團(tuán)簇（2）了解碳納米管教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）團(tuán)簇與固體物理和原子分子物理的區(qū)別（2）碳納米管的力學(xué)特性教學(xué)內(nèi)容：6.1引言1）團(tuán)簇2）碳納米管3）團(tuán)簇的特點(diǎn)：1）物理性質(zhì)；2）具有獨(dú)特的尺度、結(jié)構(gòu)和組成特征；3）物理性質(zhì)依賴于團(tuán)簇的尺寸；4）所采用的研究方法和手段與單個(gè)原子和固體的不同；5）連接原子分子物理領(lǐng)域和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的橋梁；6）呈現(xiàn)新的物理和化學(xué)性質(zhì)，例如幻數(shù)等。6.2團(tuán)簇物理1）團(tuán)簇的穩(wěn)定性與幻數(shù)2）五次對(duì)稱性3）庫(kù)侖爆炸4）團(tuán)簇的熔化與凝固、相變5）磁學(xué)性質(zhì)6）光學(xué)性質(zhì)7）金屬團(tuán)簇催化活性8）理論模型6.3富勒烯（C60）1）富勒烯（Fullerene)是一種碳的同素異形體。2）研究歷史3）富勒烯的物理性質(zhì)a）C60的結(jié)構(gòu)及其對(duì)稱性結(jié)構(gòu)：由二十面體截去十二個(gè)頂角得到對(duì)稱性：Ih對(duì)稱性，含有120個(gè)對(duì)稱操作元素b）C60的振動(dòng)譜與電子結(jié)構(gòu)c）固態(tài)C60結(jié)構(gòu)與相變6.4碳納米管研究的進(jìn)展1）什么是碳納米管2）基本性質(zhì)第七章超導(dǎo)教學(xué)目的：使學(xué)生了解超導(dǎo)以及超導(dǎo)的微觀機(jī)制。教學(xué)基本要求：（1）了解超導(dǎo)的零電阻特征（2）了解超導(dǎo)的完全抗磁性（3）了解超導(dǎo)的BCS微觀機(jī)制教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）零電阻特征（2）完全抗磁性（3）超導(dǎo)的微觀機(jī)制教學(xué)內(nèi)容：7.1引言1）研究歷史：理論方面：實(shí)驗(yàn)方面：7.2零電阻特征發(fā)現(xiàn)：超導(dǎo)態(tài)：7.3磁性質(zhì)：完全抗磁性和臨界磁場(chǎng)1）邁斯納效應(yīng)：2）臨界磁場(chǎng)：3）兩類超導(dǎo)體（a）類型1:軟超導(dǎo)體（b）類型2：硬超導(dǎo)體7.4其他物理性質(zhì)7.5倫敦方程1）目的2）倫敦方程的第一個(gè)方程：3）物理意義4）倫敦方程對(duì)邁斯納效應(yīng)的解釋：7.6BCS理論及其預(yù)見(jiàn)1）重要性：解決超導(dǎo)微觀機(jī)理。并獲得了1972年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。2）理論基礎(chǔ)：電子、聲子相互作用的多體系量子力學(xué)。3）優(yōu)點(diǎn)：可以解釋常規(guī)超導(dǎo)體中的眾多基本問(wèn)題，和唯象理論不能解釋的現(xiàn)象。4）缺點(diǎn)：無(wú)法解釋非常規(guī)超導(dǎo)體中的部分問(wèn)題，但是載流子配對(duì)思想仍然適用。7.7金茲堡-朗道理論和磁通量子化1）基本理論2）兩個(gè)方程——G-LI和G-LII，兩個(gè)邊界條件3）基本假設(shè)4）第I類、第II類超導(dǎo)體判據(jù)：7.8約瑟夫森效應(yīng)1）約瑟夫森結(jié)。2）直流的約瑟夫森效應(yīng)：3）交流的約瑟夫森效應(yīng)第八章液晶物理學(xué)和生物膜泡彈性理論教學(xué)目的：使學(xué)生了解液晶物理教學(xué)基本要求：（1）了解液晶相（2）了解基本的液晶物理模型教學(xué)內(nèi)容：8.1引言1）介紹2）液晶相3）物理?xiàng)l件8.2液晶相類別（1）熱致液晶：（2）溶致液晶：8.3指向矢和形變1）基本模型2）基本特征第九章激光與非線性光學(xué)教學(xué)目的：使學(xué)生了解激光與非線性光學(xué)教學(xué)基本要求：（1）了解激光的產(chǎn)生機(jī)制（2）了解強(qiáng)場(chǎng)光學(xué)的非線性效應(yīng)（3）了解激光在現(xiàn)在科技中的地位教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）激光的產(chǎn)生機(jī)制（2）非線性光學(xué)教學(xué)內(nèi)容：9.1激光器的發(fā)明與發(fā)展1）涉及激光的諾貝爾獎(jiǎng)2）自發(fā)發(fā)射3）受激發(fā)射4）傳統(tǒng)光源的缺點(diǎn)5）電子振蕩器的缺點(diǎn)6）在光與物質(zhì)相互作用的過(guò)程中，包含：自發(fā)發(fā)射、光吸收和受激發(fā)射7）布居數(shù)（粒子數(shù)）反轉(zhuǎn)8）幾種常見(jiàn)激光器紅寶石激光器：He-Ne激光器：GaAs半導(dǎo)體激光器：9.2激光的應(yīng)用9.3激光光譜學(xué)1）多普勒寬度：（Dopplerbroadening）2）激光光譜學(xué)：3）飽和吸收光譜法9.4非線性光學(xué)1）線性光學(xué)2）高階極化3）光的二階非線性效應(yīng)4）光的三階非線性效應(yīng)5）光的高階非線性效應(yīng)6）高次諧波產(chǎn)生機(jī)制9.5超快激光的獲得及應(yīng)用1）超快激光2）激光可以連續(xù)輸出，也可以脈沖輸出。3）超快激光的特點(diǎn)（1）超短的脈沖寬度：（2）超強(qiáng)的峰值功率密度：（3）超高的脈沖重復(fù)頻率：第十章激光冷卻與捕陷中性原子教學(xué)目的：使學(xué)生了解激光冷卻的物理機(jī)制教學(xué)基本要求：（1）了解激光冷卻和捕陷原子研究的意義（2）了解激光冷卻原子的物理機(jī)制教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）激光冷卻和捕陷原子教學(xué)內(nèi)容：10.1激光冷卻和捕陷原子研究的意義1）20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始的激光冷卻與捕獲中性原子技術(shù)的研究2）1997年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)3）什么叫激光冷卻？4）溫度的新認(rèn)識(shí)5）不同溫度定義（a）多普勒冷卻極限溫度（b）量子反沖極限溫度10.2激光冷卻和捕陷中性原子研究的歷史發(fā)展1）激光冷卻的發(fā)展歷史2）原子束的減速3）冷卻后原子的囚禁：（a）光陷阱缺點(diǎn)（b）磁陷阱缺陷。10.3蒸發(fā)冷卻與波色-愛(ài)因斯坦凝聚（1）什么是波色-愛(ài)因斯坦凝聚？（2）玻色-愛(ài)因斯坦凝聚性質(zhì)（a）BEC的靜態(tài)性質(zhì)（b）BEC的動(dòng)態(tài)特性（c）BEC的相干性（d）BEC的宏觀物質(zhì)波性質(zhì)（e）BEC的轉(zhuǎn)動(dòng)，渦旋和超流性質(zhì)第十一章玻色-愛(ài)因斯坦凝聚教學(xué)目的：使學(xué)生了解玻色-愛(ài)因斯坦凝聚教學(xué)基本要求：（1）了解玻色-愛(ài)因斯坦凝聚教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）玻色-愛(ài)因斯坦凝聚教學(xué)內(nèi)容：11.1序參量，相位相干性1）玻色-愛(ài)因斯坦凝聚(BEC)是愛(ài)因斯坦在80年前預(yù)言的一種新物態(tài)。2）起源：3）原理：4）表征相變的序參數(shù)11.2BEC的宏觀量子體系描述1）BEC的宏觀量子體系是由單變量波函數(shù)來(lái)描述的2）不同位置處相位的聯(lián)系3）超流體是無(wú)旋的▽×v=04）昂薩格-范因曼渦旋量子化條件5）BEC的相干性BEC的相干性實(shí)驗(yàn)證實(shí),BEC相位相干性已經(jīng)由凱特利研究組在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)。（i）在磁-光阱中形成長(zhǎng)橢球狀的BEC，用聚焦在平面的激光束將凝聚體一分為二。（ii）然后去掉激光阱，兩團(tuán)凝聚體自由下落并膨脹，他們重疊后會(huì)發(fā)生干涉。（iii）用光照明以探測(cè)一個(gè)切片內(nèi)的原子密度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干涉條紋。（iv）原子距離較小的兩團(tuán)干涉條紋間的距離較大，距離較大的干涉條紋較小。11.3格羅斯-皮塔耶夫斯基方程，凝聚體的基態(tài)和集體激發(fā)態(tài)1）在極低溫度時(shí)的薛定諤方程2）定態(tài)GP方程：利用含時(shí)和不含時(shí)的GP方程可以研究凝聚體的基態(tài)、激發(fā)態(tài)和偏振態(tài)的演化。3）凝聚體的基態(tài)。4）凝聚體的集體激發(fā)態(tài)第十二章基本粒子的發(fā)現(xiàn)與徑跡探測(cè)器教學(xué)目的：使學(xué)生了解基本粒子教學(xué)基本要求：（1）了解基本粒子教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）基本粒子屬性（2）高能粒子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容：12.1第一代基本粒子1）第一代基本粒子2）電子3）質(zhì)子4）中子4）正電子5）反粒子6）π介子12.2核力與交換力的概念1）兩個(gè)荷電粒子之間的作用力是通過(guò)光子的交換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2）核子之間的相互作用是通過(guò)交換π介子而實(shí)現(xiàn)的。3）強(qiáng)子(Hadron)4）輕子（lepton）：輕子數(shù)守恒：強(qiáng)子：介子、重子等參與強(qiáng)相互作用的粒子。輕子：電子、中微子等J=1/2并且不參與強(qiáng)作用的粒子。12.3Λ超子的發(fā)現(xiàn)與Ω超子的尋找1）Λ超子的發(fā)現(xiàn)與奇異數(shù)S的引入（1）反應(yīng)時(shí)間短暫，屬于強(qiáng)相互作用的快過(guò)程；（2）的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，屬于弱作用的慢過(guò)程。2）同位旋與蓋爾曼-西島關(guān)系蓋爾曼-西島關(guān)系為強(qiáng)子的分類和結(jié)構(gòu)模型提供了重要的線索和依據(jù)。夸克模型12.4同位旋守恒與強(qiáng)子超多重態(tài)1）強(qiáng)相互作用的同位旋守恒2）強(qiáng)子超多重態(tài)與Ω超子的尋找第十三章星體演化及脈沖雙星教學(xué)目的：使學(xué)生了解星體演化和脈沖雙星教學(xué)基本要求：（1）了解星體演化（2）了解脈沖雙星教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）星體演化（2）脈沖雙星教學(xué)內(nèi)容：22.1星體演化概述1）維里平衡2）輻射打破平衡3）電子簡(jiǎn)并壓力4）熱星5）超新星爆炸、中子星22.2脈沖雙星的發(fā)現(xiàn)22.3引力波探測(cè)—探索宇宙的新窗口1）引力波2）引力波的探測(cè)3）引力波的波源（1）旋進(jìn)(In-spiral)或者合并的致密星雙星系統(tǒng)。（2）快速旋轉(zhuǎn)的致密天體。（3）隨機(jī)的引力波背景。（4）超新星或者伽馬射線暴爆發(fā)。（5）超大質(zhì)量黑洞。4）天文上的意義第十四章黑洞物理學(xué)教學(xué)目的：使學(xué)生了解黑洞教學(xué)基本要求：（1）了解黑洞的形成（2）了解黑洞的探測(cè)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）黑洞的形成（2）黑洞的探測(cè)教學(xué)內(nèi)容：14.1歷史發(fā)展簡(jiǎn)介1）經(jīng)典黑洞2）Schwarzschild度規(guī)視界：恒星黑洞的形成：14.2自由粒子在視界外的運(yùn)動(dòng)1）單位最大時(shí)間間隔：3）有效勢(shì)14.3旋轉(zhuǎn)的黑洞1）克爾黑洞是指不隨時(shí)間變化的繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的軸對(duì)稱黑洞。2）原理第十五章微波背景輻射、大爆炸和暴漲宇宙學(xué)教學(xué)目的：使學(xué)生了解微波背景輻射和宇宙學(xué)常識(shí)教學(xué)基本要求：（1）了解微波背景輻射（2）了解大爆炸和暴漲宇宙學(xué)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）微波背景輻射（2）暴漲宇宙教學(xué)內(nèi)容：15.1哈勃定律及膨脹的宇宙1）哈勃定律2）物理意義15.2微波背景輻射1）微波背景輻射2）特征3）觀測(cè)進(jìn)展4）意義15.3標(biāo)準(zhǔn)大爆炸模型1）標(biāo)準(zhǔn)模型是建立在宇宙學(xué)原理和愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程基礎(chǔ)上的宇宙模型，。2）通過(guò)求解場(chǎng)方程可得到三個(gè)解。15.4暴漲宇宙學(xué)1）暴漲2）提出的動(dòng)機(jī)a）為什么宇宙在大尺度如此的均勻？b）為什么宇宙會(huì)以如此接近臨界的速率膨脹？c）我們的宇宙非常光滑和規(guī)則？3）解決了標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型的許多問(wèn)題第十六章弱相互作用宇稱不守恒教學(xué)目的：使學(xué)生了解弱相互作用教學(xué)基本要求：（1）了解弱相互作用（2）了解宇稱不守恒教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）弱相互作用（2）宇稱不守恒教學(xué)內(nèi)容：16.1對(duì)稱性和守恒定律1）對(duì)稱性和守恒定律重要性：2）空間反演不變性和宇稱守恒（1）空間反演不變性（2）宇稱守恒3）粒子的內(nèi)稟宇稱16.2弱作用宇稱不守恒問(wèn)題解決θ-τ疑難的途徑：推廣：所有弱相互作用中宇稱不守恒。16.3CP聯(lián)合變換和CPT定理第十七章電弱相互作用的統(tǒng)一教學(xué)目的：使學(xué)生了解電弱相互作用的統(tǒng)一教學(xué)基本要求：（1）了解電弱相互作用的統(tǒng)一教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）電弱相互作用的統(tǒng)一教學(xué)內(nèi)容：17.1物理學(xué)中的統(tǒng)一1）在物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程中，人們對(duì)自然界現(xiàn)象及規(guī)律的認(rèn)識(shí)不斷深入。2）受電與磁統(tǒng)一的啟發(fā)，法拉第曾研究過(guò)引力與電磁的統(tǒng)一。17.2電磁學(xué)理論與局域規(guī)范不變性17.3楊振寧-米爾斯規(guī)范場(chǎng)1）核子間的強(qiáng)相互作用具有對(duì)稱性。2）電動(dòng)力學(xué)的規(guī)范不變性與電荷守恒有關(guān)。3）楊-米爾斯（Yang-Mills）理論，又稱規(guī)范場(chǎng)理論。4）規(guī)范不變性。5）楊-米爾斯（Yang-Mills）理論起源。17.4弱相互作用1）弱相互作用（又稱弱力或弱核力）。2）在標(biāo)準(zhǔn)模型中的作用。3）強(qiáng)度4）研究歷史5）弱相互作用的性質(zhì)17.5對(duì)稱性自發(fā)破缺1）對(duì)稱性自發(fā)破缺。2）最簡(jiǎn)單的對(duì)稱性自發(fā)破缺3）標(biāo)準(zhǔn)模型中的破缺4）自發(fā)對(duì)稱性破缺（spontaneoussymmetrybreaking）5）希格斯機(jī)