第一篇：計算機在物理學中的應用教學大綱

甘肅民族師范學院物理教育專業課程教學大綱

計算機在物理學中的應用

一、說明

（一）課程性質

本課程是專業方向課。本課程需要有大學計算機以及普通物理的知識。

（二）教學目的本課程設計主要目的是熟悉和掌握MATLAB語言的應用環境、調試命令，各種基本命令和高級操作命令，函數和數據可視，操作界面設計等，為后續的專業課程提供有力的工具。以掌握MATLAB軟件的基礎知識為主，使學生通過編程實例掌握MATLAB語言的編程基礎與技巧、并將之運用到的實際物理問題中。

（三）教學內容

本課程主要講授三部分內容：

1．MATLAB程序設計基礎

2．矩陣線性代數算法實現

3．數據處理

（四）教學時數：

30學時

（五）教學方式：

采用講授、討論和研究相結合的方法進行教學。

二、本文

第一章MATLAB程序設計基礎

教學要點：

常量與變量 數組 運算符 m文件

教學時數：

10學時

教學內容：

第一節 常量與變量（3學時）

特殊常量一般變量

第二節 數組與運算符（4學時）

細胞數組與結構數組 算術運算符 關系運算符 邏輯算術符

第三節 m文件（3學時）

命令文件 函數文件

考核要求：

1．理解常量與變量區別。

2．掌握建立與引用數組的方法，熟練運用運算符。

3．掌握m文件編輯、調用與調試。

第二章矩陣線性代數算法實現

教學要點：

矩陣的生成 矩陣的部分擴充、刪除、修改、變維、數據變換 特殊矩陣矩陣的基本運算齊次線性方程組通解的解法 非齊次線性方程組通解的解法

教學時數：

10學時

教學內容：

第一節 矩陣的生成與修改（3學時）

矩陣的生成的方法 矩陣的部分擴充、刪除、修改、變維、數據變換 特殊矩陣

第二節 矩陣基本運算與高級運算（4學時）

矩陣的基本運算與矩陣函數 矩陣的逆與偽逆 矩陣與向量的范數 競爭的分解

第三節 求線性方程組的解（3學時）

齊次線性方程組通解的解法 非齊次線性方程組通解的解法

考核要求：

1．掌握矩陣的生成與修改的方法

2．掌握矩陣基本運算與高級運算

3．熟練求解線性方程組

第三章數據處理

教學要點：

曲線擬合 求解偏微分方程 泰勒展開

教學時數：

15學時

教學內容：

第一節 數據插值（3學時）

一維插值 二維插值 曲線擬合第二節 數值計算（3學時）

求解常微分方程 求解偏微分方程

第三節 符號計算（4學時）

符號定義 符號運算

考核要求：

1．掌握數據插值的方法

2．掌握數值計算。

3．掌握符號計算

三、參考書目：

1.徐金明，《MATLAB實用教程》，清華大學出版社，2005年。

2.孫蓬，《MATLAB基礎教程》，清華大學出版社，2011年。

四、本課程使用教具和現代教育技術的指導性意見

本課程是專業方向課程，此課程的特點是力求理論的系統性。在教學中要采用常規教學與多媒體教學相結合的課堂教學方法以及圖片，幻燈片等資料，使教學內容豐富多彩。

五、課外學習

（一）課外讀書

1、目標

通過廣泛而有序的課外讀書獲取、篩選信息，開闊學生的視野、豐富學生的知識、培養適應社會發展的各種能力。

2、閱讀書目

（1）張圣勤，《MATLAB 7.0實用教程》，高等教育出版社，2006年。

3、學習要求

（1）復述性理解：理解讀物所傳遞的基本信息和讀物提供的內容；

（2）解釋性理解：把讀物內容轉化為自己的認識；

（3）評價性理解：對所讀材料內容做出自己的判斷；

（4）創造性理解：逐步培養學生探究性閱讀和創造性閱讀的能力，提倡多角度的、有創意的閱讀，利用閱讀期待、閱讀反思和批判等環節，拓展思維空間，提高閱讀質量。

4、時間安排

課余時間以學生自學為主，教師不定期安排指導課不少于4個學時。

5、評價方式

通過檢查學生的讀書筆記、摘記、閱讀卡等書面材料，以量化的形式定時、定量甚至定主題地來評價學生的閱讀情況。同時通過學生間的互相檢查，來達到評價的目的。使課外閱讀能夠趨于常規化，做到天天讀、周周讀、月月讀，同時也充分挖掘了學生自我評價能力。評價可分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。

（二）課外討論

1、目標

通過有組織的課外專題討論形式，培養學生的語言表達能力和邏輯推理能力、激發學生的創造性思維能力，豐富學生的知識、使學生成長為適應社會發展需求的合格人才。

2、討論內容

討論MATLAB在物理學中應用的相關問題。

3、討論要求

圍繞教學中心制定討論計劃，通過有組織的課外討論，使學生在語言表達能力和邏輯推理能力、以及創造性思維能力等方面得到較大提高，掌握小型討論會的組織方法，并能夠較為熟練地掌握各種討論技巧和方法。

4、時間安排

全學期組織二次班級討論會，可以設置興趣小組，或者集體討論。

5、評價方式

教師參與學生討論會，并對學生討論的綜合能力做出客觀評價，同時鼓勵學生間的互相評價和自我評價。評價可分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。

（三）實踐活動

1、目標

實踐活動的教學安排，主要目的是促使學生比較扎實的掌握專業技能，提高學生專業實踐能力與創新素質。主要辦法是強化實訓教學的力度。在校內專業實驗室，由輔導教師專門指導，解決所遇到的各種難題。

2、實踐內容

利用MATLAB解量子力學、電動力學、理論力學、統計物理中相關方程。

3、實踐要求

對實踐內容有所了解，甚至熟練掌握。

4、時間安排

雙周進行一次實踐活動。

5、評價方式

根據學生的出勤、實習態度，完成的實訓報告及各項操作的質量，實訓小組的團隊配合，個人創新能力等多方面綜合評定。

主要項目標準：

（1）考勤、紀律、態度占10％；

（2）實訓報告占40％；

（3）操作演練達標占40％；

（4）其他綜合占10％；

實踐活動結束，指導教師根據學生在每一階段的成績綜合給出最終評價；評價可分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。

（四）課外作業

1、目標

（1）復習鞏固上課所學的知識或檢查課堂效果；

（2）培養學生的軟件應用，提高信息素質；

（3）培養學生嚴謹、認真的學習習慣。

2、作業內容

每章講完后根據學生的實際情況布置適當的作業。

3、作業要求

快速閱讀科技文獻并翻譯相關科技文獻。

4、時間安排

約每二周布置一次作業。

5、評價方式

任課教師按照作業要求對學生作業給出最終評價；評價可分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。

第二篇：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

第三篇：《計算機應用基礎》教學大綱

計算機應用基礎教學大綱

自我介紹、點名

了解同學的計算機基礎

提問：平時都使用計算機嗎？

一般使用計算機干些什么？

可能有的同學會覺得這門課程的內容太基礎了，開機關

機、上網打游戲，使用word、excel等這些內容每天操作好幾遍，甚至幾十遍，有什么好學的。那我問一下：

世界上第一臺計算機是誰發明的？計算機由那幾個部分

組成的？

經常使用excel的同學，怎么進行數據的函數計算、數據

篩選和分類匯總、作圖？

《計算機應用windows and excel》課程教學大綱

一、課程的地位及任務

計算機已經成為當今社會的一項基本技能。就像從前普及漢字，消除文盲一樣，現在計算機盲也是不被社會所適應的。

因此，《計算機應用基礎》課程是普及計算機文化教育的一門公共課，是大專院校各專業的必修課程。其主要任務是讓學生掌握的計算機的基本知識，掌握計算機的基本結構、熟練掌握計算機基本操作技能，能熟練運用計算機進行文字、表格處理的能力，具有初步的Internet網使用和計算機安全知識，為學習計算機編程語言和計算機技術在專業課程中的應用打下基礎，為將來運用計算機從事文字、表格處理和常規的網絡信息檢索、電子郵件收發、辦公信息處理、和其他專業課的學習奠定基礎。

二、課程的教學內容和教學要求

課程的教學內容包括書上的10張內容：基本原理、基本操作等。

今天稍后我們要講述的第一張內容的知識點主要包括：

了解計算機的發展歷史、計算機的分類和計算機的應用領域。

數據與編碼：了解計算機中的數制及其轉換。

微機系統的基本組成：掌握硬件系統、軟件系統的基本組成；

計算機應用基礎教學大綱

了解微機的基本配置及性能指標

計算機系統安全概述：了解計算機系統安全的意義、了解計算機系統安全的立法情況、掌握常見的病毒種類及防治方法。

如果時間容許的話，我們今天還要介紹Windows基本操作。

接下來每張內容的知識點我們都會在每次課前介紹。

三、課程學時分配

十章內容、根據你們的掌握情況進行詳略設置，最后一節課考前指導和答疑。

講課過程中也將根據你們的興趣安排其他的內容：如word、ppt制作等。前提是書本的內容的掌握。

四、課程練習及作業要求

課程習題分為理論課習題和實驗課習題。理論課習題根據當節課授課內容進行布置，使學生能夠及時作到復習，要求學生獨立、高質完成。

實驗課習題應根據課堂講述內容，在課后回家進行練習，最終達到熟練操作的目的。

五、考試形式及要求

平時成績+考試成績（筆試）

平時成績：出勤、隨堂考核、提問、課堂紀律等

六、說明

本課程是實踐性很強的一門課程，也就是說上機的練習非常關鍵。但是由于學校條件的限制，無法解決你們的上機問題，所以請你們回家后務必將本節課所講的知識在電腦上聯系一遍。另外，本門課程的講授需要利用多媒體技術或計算機室進行直觀教學或現場教學，講授操作方法、演示操作步驟和操作效果，以提高課堂教學效果。目前組織單位正在積極協調，但如果不能滿足多媒體，也請同學們諒解，并積極配合。

第四篇：《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。

第五篇：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