第一篇：原子物理學教學大綱

原子物理學 課程教學大綱

一、課程說明

（一）課程名稱、所屬專業、課程性質、學分；

課程名稱：原子物理學 所屬專業：物理學專業 課程性質：基礎課 學

分：4

（二）課程簡介、目標與任務；

原子物理學是物理類專業本科生的專業必修課，以物質結構的第一個微觀層次（原子）為研究對象，是聯接經典物理和近代物理的一門承上啟下的課程。在理論方法上，該課程揭露經典理論在原子這一微觀層次遭遇到的困難，并且為了解決這些困難而引入量子力學，學生將在本課程中較為系統地學習到量子力學的基本概念、基本原理、基本思想和方法。在應用實踐上，通過本課程的學習，學生將系統性地了解和掌握原子物理學的發展歷史，獲得有關原子的電子結構、性質及其與外場相互作用的系統性知識，為以后從事相關的科學研究、生產應用和教學工作打下良好的基礎。

（三）先修課程要求，與先修課之間的邏輯關系和內容銜接；

先修課程：《高等數學》、《數學物理方法》、《力學》、《理論力學》、《熱學》、《電磁學》、《光學》

關系：《高等數學》和《數學物理方法》是學習原子物理學的數學基礎。《力學》、《理論力學》、《熱學》、《電磁學》和《光學》包含了學生在學習原子物理學之前需要掌握的必要的經典物理知識。有了這些準備知識才能理解為何不能用經典理論來研究原子體系，從而必須引入量子力學。

（四）教材與主要參考書；

選用教材：楊福家, 《原子物理學》 第四版, 高等教育出版社, 2010 主要參考書： 1, C.J.Foot，《Atomic Physics》，Oxford University Press，2005 2, H.Friedrich，《Theoretical Atomic Physics》，Springer，2006 3, 褚圣麟，《原子物理學》，高等教育出版社，1987 4, 曾謹言，《量子力學》，科學出版社，2000 5, 盧希庭，《原子核物理》，原子能出版社，1981

二、課程內容與安排

緒 論 原子物理學的發展歷史（2學時）【了解】

第一章 原子的組成和結構（5學時）

第一節 原子的質量和大小【掌握】 第二節 電子的發現【了解】 第三節 原子結構模型【了解】

第四節 原子的核式結構，盧瑟福散理論【重點掌握】【難點】 第五節 盧瑟福理論的成功和不足【掌握】

第二章 原子的量子態，玻爾理論（8學時）

第一節 背景知識：黑體輻射、光電效應和氫原子光譜【掌握】 第二節 玻爾的氫原子理論【重點掌握】【難點】 第三節 玻爾理論的實驗驗證【掌握】

第四節 玻爾理論的推廣：橢圓軌道理論和堿金屬原子光譜【重點掌握】 第五節 玻爾理論的成功與缺陷【掌握】

第三章 量子力學導論（18學時）【重點掌握】【難點】

第一節 波粒二象性 第二節 不確定關系 第三節 波函數及其統計解釋 第四節 態疊加原理 第五節 薛定諤方程 第六節 薛定諤方程應用舉例 第七節平均值和算符 第八節 量子力學總結

第九節 氫原子／類氫離子的量子力學解法 第十節 愛因斯坦關于輻射和吸收的唯象理論 第十一節 量子躍遷理論，含時微擾論 第四章 原子的精細結構，電子自旋（14學時）【重點掌握】【難點】

第一節 電子的軌道磁矩 第二節 施特恩－蓋拉赫實驗 第三節 電子的自旋和自旋磁矩

第四節 相對論量子力學初步，狄拉克方程 第五節 自旋軌道相互作用，原子的精細結構 第六節 外場對原子的作用，定態微擾論

第七節 外磁場對原子的作用，塞曼效應，帕邢－巴克效應 第八節 外電場對原子的作用，斯塔克效應，運動電場

第五章 多電子原子，泡利原理（10學時）【重點掌握】【難點】

第一節 多電子的耦合 第二節 氦原子的光譜和能級 第三節 泡利不相容原理

第四節 量子多體理論初步，平均場近似 第五節 原子的殼層結構，元素周期表 第六節 原子基態，洪特定則，朗德間隔定則 第七節 氦原子／類氦離子的量子力學解法

第六章 Ｘ射線（5學時）

第一節 Ｘ射線的發現和波動性【了解】 第二節 Ｘ射線的產生機制【掌握】 第三節 康普頓散射【重點掌握】 第四節 Ｘ射線在物質中的吸收【了解】

第七章 原子核物理概論（10學時）

第一節 原子核物理的研究對象和發展歷史【了解】 第二節 核的基態性質一：核質量，結合能【掌握】 第三節 核力的介子理論【了解】 第四節 核的基態性質二：核矩【掌握】 第五節 原子核多體問題的困難【了解】

第六節 核結構模型：費米氣體模型、液滴模型、殼模型、集體運動模型【了解】 第七節 放射性衰變的基本規律【掌握】

第八節 阿爾法衰變、貝塔衰變和伽瑪衰變【掌握】 第九節 穆斯堡爾效應【掌握】 第十節 核反應，Ｑ方程【掌握】

第十一節 核反應模型：復合核模型、光學模型、黑核模型、蒸發模型【了解】 教學方法：教學中始終突出以學生為本的教育理念，重視課程的規劃和建設，按照課程體系制定規范的教學大綱和教學進度表；因材施教使學生掌握物理學的發展脈絡和做科研的方法，使學生變被動學習為主動學習，真正達到從會學到好學；通過啟發式教學培養學生較強的主動思考習慣，注重對大學生創新思維和解決實際問題能力的培養；及時與學生進行有效溝通，布置課后作業，必要時進行習題講解；將科研前沿引入課堂，使學生了解原子物理、量子力學和量子多體理論的研究現狀和發展前景；開發并實施多媒體教學手段，使得課程的教學實施建立在現代教育技術平臺之上。

考核方式：采用平時作業、課堂提問、和期末閉卷考試相結合的方式綜合評價學生的成績。

制定人：房鐵峰審定人： 批準人： 日 期：

司明蘇

第二篇：《原子物理學》教學大綱(修訂)2016

《原子物理學》教學大綱

一、教學目的與任務

課程性質：《原子物理學》是物理教育專業的專業必修課程。本課程著重從物理實驗規律出發，引進近代物理關于微觀世界的重要概念和原理，探討原子、原子核及基本粒子的結構和運動規律，解釋它們的宏觀性質，以及在現代科學技術上的重大應用。本課程強調物理實驗的分析、微觀物理概念、物理圖像和物理模型的建立和理解。

教學目的：物理學對物質微觀結構的研究已經從原子層次深入到了原子核及基本粒子等層次，原子物理學又作為進一步學習原子層次以下其它物質微觀結構層次的起點，通過原子物理學課程的學習，使學生掌握原子結構及核結構圖象，原子的能級與輻射，外磁場對原子的作用、原子光譜規律及其產生機制等知識，使學生逐步掌握原子物理學中的實驗事實和基本規律、基本原理及研究有關問題的思路和方法，培養學生發現和提出問題、建立物理模型、定性分析與定量計算的能力、理論聯系實際的能力和獨立獲取知識的能力，開闊學生的思路，激發學生的探索和創新精神，提升其科學技術的整體素養，并為進一步學習量子力學、固體物理學及近代物理實驗等課程打好基礎。

二、教學基本要求

從原子結構模型出發使學生對原子的結構有個初步認識，理解原子核式結構，掌握原子能級概念和光譜的一般知識；理解氫原子的波爾理論，了解伏蘭克-赫茲實驗；了解氫原子能量的相對論效應；了解斯特恩－蓋拉赫實驗，理解原子的空間取向量子化；了解堿金屬光譜的精細結構，電子自旋與軌道的相互作用；理解兩個價電子的原子態，了解泡利原理；理解原子磁矩及外磁場對原子的作用，了解順磁共振和塞曼效應；掌握原子的殼層結構和原子基態的電子組態；了解康普頓效應，理解X射線的衍射。

三、教學內容、要求與學時分配

緒論 2學時

介紹原子物理學的地位與作用、研究對象與研究方法、發展史以及學習上應注意的問題。第一章 原子的基本狀況 3學時 1.1 原子的質量和大小 1學時 1.2 原子核式結構 1學時 1.3 同位素 1學時 教學重點與難點：

(1)盧瑟福原子核式結構模型；

(2)α粒子散射理論與盧瑟福散射公式及其應用。本章教學要求：

(1)了解α粒子散射實驗對認識原子結構的作用；(2)掌握原子的核式結構。

第二章 原子的能級和輻射

10學時 2.1 光譜—研究原子結構的重要途徑之一 1學時 2.2 氫原子光譜和原子光譜的一般情況 1學時 2.3 玻爾的氫原子理論和關于原子的普遍規律 1學時 2.4 類氫離子的光譜 1學時 2.5 夫蘭克－赫茲實驗與原子能級 1學時 2.6 量子化通則 1學時

2.7 電子的橢圓軌道與氫原子能量的相對論效應 1學時 2.8 史特恩－蓋拉赫實驗與原子空間取向的量子化 1學時 2.9 原子的激發與輻射 激光原理 1學時 2.10對應原理和玻爾理論的地位。

1學時 教學重點與難點：

(1)應用里德伯公式計算氫原子和類氫離子的譜線；(2)量子化通則及索末菲量子化條件。本章教學要求：

(1)掌握氫原子光譜的實驗規律；

(2)掌握氫原子的玻爾理論和索末菲量子化條件，建立量子化概念；(3)掌握原子軌道磁矩概念，了解磁場對原子的作用；(4)了解史特恩－蓋拉赫實驗，掌握空間量子化條件。第三章 量子力學初步 2學時 3.1 物質的二象性 3.2.測不準原理

3.3 波函數及其物理意義 1學時 3.4 薛定諤波動方程 3.5 量子力學問題的幾個簡例

3.6 量子力學對氫原子的描述 1學時 教學重點與難點：

(1)波函數及其物理意義；(2)量子力學對氫原子的描述。本章教學要求：

介紹量子力學對氫原子的描述結果，其它內容在量子力學中學習。第四章 堿金屬原子和電子自旋 8學時 4.1 堿金屬原子的光譜 1學時 4.2 原子實的極化和軌道的貫穿 1學時 4.3 堿金屬原子光譜的精細結構 2學時 4.4 電子自旋同軌道運動的相互作用 2學時 4.5 單電子輻射躍遷的選擇定則 1學時 4.6 氫原子光譜的精細結構與＊藍姆移動 1學時 教學重點與難點：

(1)堿金屬原子光譜的規律；(2)單電子輻射躍遷的選擇定則；

(3)電子自旋概念的建立和堿金屬原子光譜的精細結構。本章教學要求：

(1)掌握堿金屬原子光譜的實驗規律，了解原子實的極化和軌道貫穿；(2)了解光譜的精細結構及電子自旋同軌道運動的相互作用；(3)掌握單電子原子躍遷的選則定則；(4)掌握描述原子中電子狀態的四個量子數。第五章 多電子原子 8學時

5.1 氦及周期系第二族元素的光譜和能級 2學時 5.2 具有兩個價電子的原子態 2學時 5.3 泡利原理與＊同科電子 1學時 5.4 復雜原子光譜的一般規律 1學時 5.5 輻射躍遷的選擇定則 1學時

5.6 原子的激發和輻射躍遷的一個實例——氦氖激光器 1學時 教學重點與難點：

(1)應用LS耦合矢量模型討論多電子原子的原子態；(2)輻射躍遷的選擇定則。本章教學要求：

(1)掌握氦及第二族元素光譜的實驗規律；(2)掌握角動量耦合的意義和原子狀態符號的書寫。第六章 在磁場中的原子 6學時 6.1 原子的磁矩 1學時 6.2 外磁場對原子的作用 1學時 6.3 史特恩－蓋拉赫實驗的結果 1學時 6.4 順磁共振 1學時 6.5 塞曼效應 2學時 6.6 ＊抗磁性、順磁性和鐵磁性 教學重點與難點：(1)原子的磁矩；(2)外磁場對原子的作用；(3)塞曼效應的理論解釋。本章教學要求：

(1)掌握原子軌道磁矩概念，了解磁場對原子的作用；

(2)了解順磁共振和塞曼效應，理解正常塞曼效應的理論解釋。第七章 原子的殼層結構 2學時 7.1 元素性質的周期性變化

7.2 原子的電子殼層結構 1學時 7.3 原子基態的電子組態 1學時 教學重點與難點： 教學重點與難點：(1)原子結構與元素性質周期變化的內在聯系；(2)周期表中原子內層電子分布的一般規律；(3)原子基態的電子組態。本章教學要求：

(1)掌握原子結構與元素性質周期變化的內在聯系；

(2)掌握周期表中原子內層電子分布的一般規律和原子基態的電子組態。第八章 X射線 5學時

8.1 X射線的產生及其波長和強度的測量 1學時 8.2 X射線的發射譜 1學時 8.3 同X射線有關的原子能級

1學時 8.4 X射線的吸收 1學時 8.5 康普頓效應

1學時 8.6 X射線在晶體中的衍射 教學重點與難點：

(1)X射線的產生機制及原子內層電子結構；(2)同X射線有關的原子能級。本章教學要求：

(1)了解X射線的產生機制及原子內層電子結構；(2)了解莫塞萊定律的物理實質；

(3)了解康普頓效應，理解X射線的衍射。第九章 分子結構和分子光譜 9.1 分子的鍵聯 9.2 分子光譜和分子能級 9.3 雙原子分子的電子態 9.4 雙原子分子的振動光譜

9.5 雙原子分子光譜的轉動結構和分子常數的測定 9.6 組合散射（拉曼效應）9.7 多原子分子簡述 教學重點與難點：

(1)雙原子分子的電子態；(2)雙原子分子光譜的轉動結構和分子常數的測定；(3)組合散射（拉曼效應）。

＊本章教學要求：可根據需要選講。

第十章 原子核 8學時 10.1 原子核的基本性質 1學時 10.2 原子核的放射衰變 1學時

10.3 射線同實物的相互作用和放射性的應用 1學時 10.4 核力 1學時 10.5 原子核結構模型 1學時 10.6 原子核反應 1學時 10.7 原子核裂變和原子能 1學時 10.8 原子核裂變和原子能利用的展望 1學時 教學重點與難點：

(1)放射性衰變規律及對衰變常數、半衰期和平均壽命的理解；(2)核反應中的守恒定律、反應能閾能和反應截面。本章教學要求：

(1)了解原子核的基本性質和成分；理解結合能的意義并能熟練計算；(2)掌握衰變規律及衰變方程；理解衰變常數、半衰期和平均壽命的物理意義；

(3)掌握反應能的概念；掌握裂變和聚變的基本特點和條件；(4)掌握幾種類型的反應方程；了解放射性同位素的應用。第十一章 基本粒子

11.1 基本粒子和粒子的相互作用 11.2 粒子的觀測 11.3 守恒定律和對稱原理 11.4 共振態

11.5 強子分類和層子模型 11.6 關于電磁相互作用 11.7 弱相互作用 教學重點與難點：(1)粒子的分類；

(2)對基本粒子的守恒定律和對稱性的理解。

＊本章教學要求：可根據需要選講。

四、課程教學方法與手段

注重科學性與思想性相統一的原則，理論聯系實際，注意知識的直觀性、實踐性和邏輯結構性，兼顧具體與抽象，采取講授兼討論、演示（可配合多媒體課件教學）兼探究等深入淺出的教學方法。從微觀結構的考慮入手，揭示與之相關的宏觀現象與規律的本質。使學生掌握原子的結構與性質及有關問題；掌握原子能級概念和光譜的一般知識；理解氫原子的波爾理論；掌握原子的殼層結構和原子基態的電子組態。按對各部分教學內容的要求不同，將課程內容分為掌握、理解、了解三級，對部分內容根據學生所學后續課程的不同，可以適當升、降一級，由教師在教學過程中靈活掌握。

五、教材與學習資源

教 材：褚圣麟編.《原子物理學》，高等教育出版社,2014.參考書：

[1]楊福家.原子物理學（第三版）.高等教育出版社,2000.[2]2顧建中.原子物理學.高等教育出版社,1998.[3]周尚文.原子物理學.蘭州大學出版社,1995.[4]C.赫茲堡.原子光譜和原子結構.科學出版社,1959.[5]W.C.理查茲等.原子結構和原子光譜.人民教育出版社,1982.[6]郭敦仁.量子力學初步.人民教育出版社,1979.[7]海森堡.原子核物理學.科學出版社,1958.[8]R.高特里奧等.近代物理學.科學出版社,1981.[9]E.h.威切曼.量子物理學.伯克利物理學教程（第三卷），人民教育出版社.網上學習資源：

1、http://210.45.192.19/kecheng/2009shengji/6/dianzijiaoan.html

2、http://web.gdei.edu.cn/wlx/jiaoyanchengguo/jpkc/29pmtkakt q5eo.xhtml

3、http://www.tmdps.cn/ec-webpage-show/check CourseNumber.do ?courseNumber=15571062

六、本課程與其他課程的關系

本課程需在高等數學、力學、電磁學、光學之后開設，同時又是量子力學、激光原理、固體物理等后繼課程的前導課程。建議在三年級第一學期開設為宜。

七、課程考核方式與成績評定 期末考試70%+作業和課堂表現30%

八、其它問題說明

大綱基本內容（不帶*號部分）要求在54學時內完成，帶*號部分內容做為選學內容由教師在教學過程中靈活掌握。

第三篇：原子物理學（共）

原子物理學（專業基礎課）

Atomic Physics

以下部分標題填寫用黑體五號字體，具體填寫內容字體為宋體五號）

【課程編號】BJ2622

5【學分數】3.5

【學時數】66 = 62 + 4 【課程類別】專業基礎 【編寫日期】2010.3.30 【先修課程】高數、力學、熱學、電磁學、光學

【適用專業】物理學

一、教學目的、任務

原子物理是高等院校物理等專業的必修課。通過本課程教學，使學生初步了解物質的微觀結構和運動規律，了解可無限分割的物質世界中三個遞深的結構層次，為學習量子力學和有關課程打下基礎。

二、課程教學的基本要求

本課程從實驗事實出發，以闡述原子結構為中心，聯系物理學發展史和科研前沿，討論原子和原子核這一物質結構層次的基本內容。引進量子化概念，探討原子、原子核與基本粒子的結構和某些運動規律，解釋它們的表現性質。強調物理實驗的分析，物理概念和物理圖象的建立。理解原子殼式結構，了解原子物理學的發展和學習方法。掌握原子能量級概念和光譜的一般情況。理解氫原子的波爾理論，了解伏蘭克-赫茲實驗。了解氫原子能量的相對論效應。了解蓋拉赫實驗，理解原子的空間取向量子化，理解物質的波粒二象性了解不確定原則。理解波函數及其物理意義和薛定諤方程。了解堿金屬光譜的精細結構，電子自旋軌道的相互作用。理解兩個價電子的原子態，了解泡利原理。理解原子磁矩及外磁場對原子的作用，了解順磁共振和塞曼效應，掌握原子的殼層結構和原子基態的電子組態。了解康普頓效應，理解X射線的衍射及原子核物理。

三、教學內容和學時分配 1+ 3 + 10 + 10 + 6 + 3 + 8 + 8 + 10 + 3 + 4 = 66

（一）理論教學內容及時數（62）

緒論（1學時）

1、原子物理學的研究對象、基本內容和發展簡史

2、原子物理學與其它學科、工程技術學科的關系

3、原子物理學在物理專業教學中的地位與作用

4、學習注意事項和常用參數介紹

第一章原子的基本狀況（3學時）

1.1 原子的質量和大小

1.2 原子的核式結構

1.3 同位素

第一章小結和習題課

第二章原子的能級和輻射（10學時）

2.1 光譜——研究原子結構的重要途徑之一

2.2 氫原子的光譜和原子光譜的一般情況

2.3 玻爾的氫原子理論和關于原子的普遍規律

2.4 類氫離子和光譜

2.5 夫蘭克－赫茲實驗與原子能源

2.6 量子化通則

2.7 電子的橢園軌道和氫原子能量的相對論效應

2.8 史特思－蓋拉赫實驗與原子空間取向的量子化

2.9 對應原理和玻爾理論的地位

第二章小結和習題課

第三章 堿金屬原子和電子自旋（10學時）

3.1 堿金屬原子的光譜

3.2 原子實的極化和軌道貫穿

3.3 堿金屬原子光譜的精細結構

3.4 電子自旋同軌道運動的相互作用

3.5 單電子輻射躍遷的選擇定則

3.6 氫原子光譜的精細結構

第三章小結和習題課

第四章多電子原子（6學時）

4.1 氦及周期系第二族元素的光譜和能源

4.2 具有二個價電子的原子態

4.3 泡利原理

4.4 復雜原子光譜的一般規律

4.5 輻射躍遷的普用選擇定則

第四章小結和習題課

第五章原子的殼層結構（3學時）

5.1 元素性質的周期性變化

5.2 原子的電子殼層結構

5.3 原子基態的電子組態

第五章小結和習題課

第六章在磁場中的原子（8學時）

6.1 原子的磁矩

6.2 外磁場對原子的作用

6.3 史特思－蓋拉赫實驗的結果

6.4 順磁共振

6.5 塞曼效應

第六章小結和習題課

第七章X射線（8學時）

7.1 X射線的產生及波長和強度的測量

7.2 X射線在晶體中的衍射

7.3 X射線的發射譜

7.4 同X射線有關的原子能源

7.5 X射線的吸收

7.6 康普頓效應

第七章小結和習題課

第八章原子核（10學時）

8.1 原子核的基本性質

8.2 原子核的放射衰變

8.3 射線同實物的相互作用和放射性作用

8.4 核力

8.5 原子核結構模型

8.6 原子核反應

第八章小結和習題課

※第九章基本粒子（3學時）

9.1 基本粒子和粒子的相互作用

9.2 粒子的觀測

9.3 宇稱定律和對稱原理

9.4 共振態

9.5 強子分類和層子模型

9.6 關于電磁相互作用

9.7 弱相互作用

（二）研究教學內容及時數（4）

1、原子物理學方面的前沿介紹

2、原子物理學有關問題的討論

※--機動章節，可以按照實際情況適當調節。

四、教學重點、難點及教學方法

重點和難點：對微觀科學的描述不能按宏觀規律。了解在原子領域中經典物理遇到的主要困難，為克服這些困難而引入的一些全新的分析方法和推理方法，一些與經典物理不同的新概念：原子的殼式結構，原子能級，空間取向量子化，電子自旋軌道相互作用，泡利不相容原理，磁場對原子的作用，原子殼層結構及原子的電子組態，X射線在晶體中的衍射。

教學方法：通過具體例題講解、詳細分析、歸納各種題型解題的基本思路和方法，并抓緊嚴格的習題作業訓練，提高學生應用理論解決實際問題的能力、實現融會貫通；適當增加原子物理學研究的動向和發展趨勢，開拓學生的視野和思路。

五、考核方式及成績評定方式：考試

六、教材及參考書目

1、推薦教材：

褚圣麟編．原子物理學．北京：高等教育出版社，19882、主要參考書：

[1] 顧建中編．原子物理學．北京：高等教育出版社，1986

[2] 楊福家著．原子物理學．北京：高等教育出版社，2000

[3] 神承復.原子物理學(大學物理學自習叢書).上海：知識出版社，1986

[4] 茍清泉．原子物理學.北京：高等教育出版社，1982

[5] 褚圣麟.原子核物理學導論.北京：高等教育出版社，1987

[6] 周邵森.原子物理學學習指導.南昌：江西高校出版社，1993

[7] 趙信.原子物理學習指導.開封：河南大學出版社，1990修（制）訂人：審核人：

2010年 3 月30日

第四篇：材料物理學教學大綱

《材料物理學》課程教學大綱

一、課程基本信息

課程編號：13103102

課程類別：專業核心課程

適應專業：材料物理

課程總的教學時數：64學時

課程總學分：3 學分

課程簡介：

材料物理是介于物理學與材料學之間的一門邊緣學科，它旨在利用物理學中的一些學科的成果來闡明材料中的種種規律和轉變過程。本課程試圖從物理學的角度來說明物質的微觀結構、組織形貌、原子電子運動狀況以及它們與材料性能和成分之間的關系, 即突出了物理學的主干,從物理學的一些基本概念、基本原理、基本定律出發, 并建立相應的物理模型, 闡述材料本身的結構、性質和它們在各種外界條件下發生的變化及其變化規律。本書課程內容豐富、涉及面廣、實用性強。主要介紹金屬結構理論；缺陷物理；材料強化；導電物理基礎；材料的介電行為；鐵電物理；磁性物理；材料的相變；非晶態物理；低維材料結構。授課教材：《材料物理》王國梅、萬發榮主編，武漢理工大學出版社，2004

參考書目：

[1]《材料物理學概論》，李言榮、惲正中主編，清華大學出版社，2001年。

[2]《材料物理導論》，熊兆賢主編，科學出版社，2002年。

[3]《材料物理導論》，徐毓龍主編，電子科技大學出版社，1995年。

二、課程教育目標

材料物理學是材料學中一門重要的基礎課程，通過這門課程的教學，達到以下目標：

（1）要求學生能夠掌握典型固體材料的結構、物理現象、性質、形成機制和應用，了解材料的制備技術和發展狀況；

（2）要求學生能夠掌握材料物理的基本概念，基本理論和方法技術。

三、教學內容與要求

第一章概論2學時

第二章材料結構理論

教學重點：晶體學中的一些基本概念和初步計算方法

教學難點：材料結構的實驗表征方法

教學時數：6學時

教學內容：概述，原子結合與結合鍵，晶體結構與晶體學，準晶、非晶和液晶，材料結構的實驗研究

教學方式：課堂講授

教學要求：

（1）了解材料中原子的結合方式：離子鍵、共價鍵、極化鍵、金屬鍵。

（2）掌握晶體學中的一些基本概念和初步計算方法。

（3）了解準晶、非晶、液晶的概念。

（4）熟悉材料結構的實驗表征方法。

第三章缺陷物理

教學重點：點缺陷的概念、分類及其對材料物理性能的影響

教學難點：面缺陷

教學時數：6學時

教學內容：缺陷物理概述，點缺陷，原子擴散理論，離子晶體中的點缺陷及其導電性，位

錯，面缺陷

教學方式：課堂講授

教學要求：

（1）掌握點缺陷的概念、分類及其對材料物理性能的影響。

（2）了解材料中原子的擴散現象和擴散機制。

（3）了解離子晶體中的點缺陷及其導電性。

（4）掌握位錯概念及其對晶體性質的影響。

（5）了解面缺陷和晶界能。

第五章導電物理

教學重點：金屬材料和半導體材料的導電機制，能帶理論

教學難點：半導體的物理效應

教學時數：8學時

教學內容：導電物理概述，材料的導電性能，半導體與p-n結，半導體的物理效應，半導

體陶瓷的缺陷化學理論基礎，能帶理論的應用

教學方式：課堂講授

教學要求：

（1）掌握金屬材料和半導體材料的導電機制。

（2）了解材料的導電性能與材料的結構的關系。

（3）了解一些功能材料如p-n結和晶體管。

（4）了解材料中光電的相互聯系及其應用。

第六章電介質物理

教學重點：電介質理論，電介質的極化響應及行為，電介質的電荷轉移、電導、損耗及擊

穿等特性

教學難點：靜電場中的電介質行為

教學時數：10學時

教學內容：電介質概述，靜電場中的電介質行為，變動電場中的電介質行為及損耗，極化

馳豫，動態介電系數，固體電介質的電導與擊穿

教學方式：課堂講授

教學要求：

（1）掌握電介質的極化響應及行為。

（2）掌握電介質的電荷轉移、電導、損耗及擊穿等特性。

（3）了解電介質的概念、分類及四大基本常數。

（4）掌握電介質理論。

第七章鐵電物理

教學重點：鐵電物理學的一些基本概念，鐵電體的電疇和電滯回線

教學難點：鐵電體的電疇和電滯回線

教學時數：8學時

教學內容：鐵電物理的一般性質，鐵電體的電疇和電滯回線，鐵電相變與晶體的結構變化，鐵電體物理效應，鐵電物理效應的實驗研究

教學方式：課堂講授

教學要求：

（1）掌握鐵電物理學的一些基本概念。

（2）了解自發極化產生的機制、鐵電相變與晶體結構的變化。

（3）了解極化狀態在各種外界條件下的變化，即各種物理效應：介電響應、壓電、熱釋電、電致伸縮、光學效應等。

（4）掌握鐵電體的電疇和電滯回線。

第八章磁性物理

教學重點：物質磁性的來源、原子磁矩的計算和材料中原子磁矩的計算規則，磁性分類、順磁性和抗磁性概念及居里－外斯定理

教學難點：磁疇與磁疇結構

教學時數：10學時

教學內容：磁性物理概述，原子和離子固有的磁矩，物質的抗磁性和順磁性，鐵磁性的分

子場理論，亞鐵磁性的分子場理論，鐵磁體中的磁晶各向異性、磁致伸縮，磁

疇與磁疇結構

教學方式：課堂講授

教學要求：

（1）掌握物質磁性的來源、原子磁矩的計算和材料中原子磁矩的計算規則。

（2）掌握磁性分類、順磁性和抗磁性概念及居里－外斯定理。

（3）了解鐵磁性的分子場理論和亞鐵磁性的超交換理論。

（4）了解鐵磁性物質內部的能量和磁疇的形成。

第九章 材料的相變

教學重點：相變的基本類型，有序-無序相變，朗道相變理論

教學難點：朗道相變理論

教學時數：6學時

教學內容：概述，相變的基本類型，馬氏體相變，有序無序相變，朗道相變理論概要，相

變微觀理論簡介，相變的實驗研究

教學方式：課堂講授

教學要求：

（1）掌握相變的基本類型和劃分的依據

（2）了解馬氏體相變和朗道相變理論

（3）了解相變微觀理論。

第十章 非晶態物理基礎

教學重點：非晶態固體的結構，非晶態半導體

教學難點：非晶態半導體

教學時數：4學時

教學內容：概述，非晶態固體的結構，非晶態固體結構模型，非晶態固體的形成，非晶態

半導體

教學方式：課堂講授

教學要求：

（1）掌握非晶態固體的結構特點以及非晶態半導體的電子態和能帶模型

（2）知道非晶態固體的形成（3）了解非晶態半導體的電導

第十二章 低微材料結構

教學重點：薄膜的結構和缺陷，薄膜的表面和界面

教學難點：界面結構和界面特性、電接觸

教學時數：4學時

教學內容：薄膜的形成，薄膜的結構和缺陷，薄膜的表面和界面，薄膜的尺寸效應薄膜和

基片的附著

教學方式：課堂講授

教學要求：

（1）掌握薄膜形成的理論基礎，掌握薄膜的尺寸效應

（2）知道附著機理和附著的基本概念

（3）了解薄膜的內應力

四、作業

該課程原則上每次課都布置作業，除了教材中的習題，也可以補充一些典型習題。

五、考核方式與成績評定

考核方式：考試。

成績評定：總評成績=平時成績（30%）+期末考試（70%），其中平時成績是平時作業與出勤情況，視具體情況而定。

執筆人：

責任人：

2013年8月

第五篇：物理學專業教育實習教學大綱

教育實習教學大綱

物理與電子科學系

教育實習教學大綱

課程編號：000003

實習性質：教育實習

實習總學時：126

實習總學分: 4

實習總周數：8周實習學期：第7學期，第1周—第8周適用專業及年級：物理學專業大四本科學生

大綱主撰人：

一、實習目的物理教育實習是物理學教育專業教學計劃規定的必修課程，是高師物理畢業生職前訓練不可或缺的教學環節，對于培養學生的創新精神和實踐能力具有十分重要的意義。

物理教育實習，是物理教育專業學生在學院帶隊教師和中學指導老師的指導下，運用已經獲得的專業知識、教育理論和技能，在中學從事一段時間的物理教育實踐活動。其目的在于：讓學生將所學基礎理論、專業知識和基本技能，綜合運用于中學教育教學實踐，由此了解物理教學實際，獲得教師職業的初步實際知識和能力，進而樹立熱愛教育事業的責任感和事業心，為今后走上工作崗位打下良好的基礎；與此同時，檢驗我系教師教育的辦學思想，課程理念，課程設置。及時反饋信息，揚長補短，改進教學，提高教學質量，以更好地適應中學素質教育和物理課程改革的需要。

二、實習方式

采取分散實習與集中實習兩種方式。原則上本科采取集中實習，專科則以分散實習為主。

三、實習的內容和要求

（一）實習內容

物理教育實習主要由物理教學實習、班主任工作實習和物理教育調查三部分組成。

1、物理課堂教學實習。在實習期間，每個實習生的課堂教學實習量應不少于4課時新教案（不含重復班教學量），包括作業指導、批改、講評等任務。

2、班主任工作實習。在實習期間，每個實習生都要擔任實習班主任，參與實習班級日常管理，學習做中學生思想工作，組織1～2次班級主題活動，家訪3～5人次。

3、物理教育調查實習。在實習期間，每個實習生應選擇一個具體問題，進行物理教育調查研究，寫出調查報告。

此外，根據實習生特長、實習學校的需求和實際條件，開展不拘一格的物理課外活動。

（二）實習要求

1、物理教學實習

物理教學實習，要嚴格遵循物理教學的理念和原則，按照基礎教育課程改革的要求和物理課程標準的精神，認真做好各項教學實習工作。

（1）備課。物理實習教學備課應根據實習內容的教學目的展開，著重做好以下幾個方面的工作：一是深入鉆研教材，準確把握內容的精要和特點，科學擬訂教學目標；二是充分了解教學對象的物理智能水平和學習習慣，恰當確定教學的重點、難點；三是堅持現代教育理念，著眼于培養中學生物理能力和自主、合作、探究的學習方式，精心設計教學。

（2）編寫教案。編好教案是實習生課堂教學成功的重要保證。實習教案一般要求寫詳案，并做到教學目標明確、具體，教學內容正確、充實，格式完備、規范。

實習生應提前將實習教案送交指導教師審閱，并根據審閱意見認真修改，不斷完善。未獲指導教師認可的教案不得付諸實施。

（3）預講。預講是正式上課之前的練習和預演，目的在于熟悉教學內容和教學預案，鍛煉膽量、語言表達和書寫技能，還能發現備課及教案的不足，以利事前糾偏救失。預講要依案施教，并有教師臨場指導和實習生評議。預講應以小隊預講為主，并加強個別預講。

（4）隨堂見習。目的是觀察學情，學習老師的教學經驗，直接補益實習教學。在進入實習學校后的見習階段，實習生應列席實習班級的全部物理課，現場觀摩任課老師的教學，條件許可時，還應聽其他物理老師的課。聽課時，應注意觀察教與學的雙邊活動，認真體會執教老師處理教材的意圖、組織教學的方法以及學生的課堂學習活動，并作好聽課記錄。

（5）上課。這是整個教學實習的核心環節，要求切實貫徹落實教學目標，采取合理的教學步驟和有效的教學方法，充分調動學習主體的積極性和主動性，啟發學生思維。尤須注意教學的預設性與生成性的矛盾，妥善處理“意外”情況。在教態儀表上，應力求自然大方，親切和藹，語速恰當，衣著整潔。

課后應反思總結，主動征求指導教師意見，虛心聽取同伴的建議和中學生的反饋，不斷改進教學。

（6）聽課和評課。除隨堂見習外，聽課還包括實習生之間相互聽課（每人聽課不少于6節），以利互相學習，取長補短，共同提高。評課則主要指評議實習生的課，一般由指導老師組織評議，以幫助實習生正確評價課堂教學，不斷提高教學水平。

（7）其他教學環節的實習。主要有物理作業的設計、布置，作文的指導、批改和講評，物理測驗的命題、批改和講評，課外活動的設計、組織和指導等內容，同樣要預先擬出方案，經指導教師同意后方可實施。

（8）匯報課。指實習組選擇有代表性的實習課，在年級或全校范圍公開教學，宜安排在教學實習的中后期。匯報課的主要目的是讓全體實習生獲得更全面、更廣泛的指導，因此，課后評議會要精心組織，取得實效。

2、班主任工作實習

（1）擬訂班主任工作實習計劃。雖然實習時間較短，也應在了解學生基本狀況和班級工作計劃的基礎上，擬訂簡明、切實的實習計劃，經原班主任審定后依案實施。

（2）班主任工作見習。應在進校初期就向學校主管部門了解班主任工作的要求和規定，并在見習階段詳細了解實習班級的學情，逐步熟悉班主任工作的基本范圍、內容和方法，參加主題班會，協助班主任管理班級，開展班級活動。

（3）日常工作。在原班主任老師的指導下，承擔班級的日常管理工作，主要包括早讀、課間操、課外活動等。要有敬業精神，耐心細致地開展工作。遇到特殊情況，應及時請示原班主任。

（4）組織主題活動。最常見的是主題班會。主題班會是對中學生進行思想品德教育的重要形式，也是班級教育的主要手段。舉行主題班會應預擬方案，經原班主任同意后認真準備，精心組織，并特別注意活動的安全。主題要有教育性，形式要新穎、有特色，能激發中學生的參與意愿。

（5）個別教育。即針對具有不同個性特點的學生進行個別教育，其方式主要有個別談話和家訪。談話應聯系學生和班級實際，“動之以情，曉之以理，導之以行”，嚴禁粗暴態度和體罰行為。家訪是加強家校溝通，教育學生的有效方式。家訪前，應當就家訪的對象、目的、方法與原班主任充分協商。應堅決避免為“告狀”的家訪。

四、實習的組織

1、學校教育實習的組織領導在主管教學校長的領導下，教務處負責全校教育實習的協調組織工作。其職責是：制定教育實習的有關文件，審核各專業教育實習計劃和經費，研究和解決存在的問題。

2、系教育實習的組織領導。系要成立教育實習領導小組。其職責是：落實實習學校，制定教育實習計劃，配備指導教師，做好實習經費預算，編定實習隊，落實實習班級和實習任務，做好思想動員工作，組織實習前的備課和試講，對本系的教育實習工作進行檢查、指導、監督和總結，審定實習成績和鑒定表。

五、教育實習的紀律

1、要按規定參加全部實習活動，熟悉教育實習大綱，按時完成計劃中規定的各項任務。

2、自覺遵學校的各項規章制度，行為要符合實習學校對教師工作、生活的要求。

3、服從學校和實習隊的領導，尊重學校的教師，虛心接受指導教師指導，如有要求和意見，應通過正常渠道反映，不許評頭論足，議論是非。

4、嚴格遵守作息時間，未經指導教師批準，不得遲到、早退和缺席。

5、未經學校領導和指導教師批準，沒有原班主任參與，不得組織班集體的旅游參觀等活動。

5、不準接受學生的禮物。

六、實習指導教師的職責

1、指導學生學習有關文件，鉆研中學教材。

2、關心實習生的思想、工作、生活、健康，教育實習生嚴格遵守實習紀律，努力完成實習任務。

3、負責實習隊與實習學校及原任課教師、班主任的聯系、協調工作。

4、指導實習生教學工作實習。如：指導學生備課，審定教案，組織試講，聽實習生上課，與原任科教師分工主持評教會等。

4、指導實習生班主任工作實習。如：指導實習生擬定班主任工作實習計劃；了解和檢查實習生執行班主任工作實習計劃的情況。

5、評定實習生成績，做好實習鑒定、實習總結和實習結束的有關工作。

七、實習考核方式

1、實習表現：占30％；

2、實習報告內容：占40％；

3、實習日記：占20％；

4、提出合理化建議：占10％。