2022年原子物理学教学大 .pdf

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1、原子物理学教学大纲英文名称： Atomic Physics 课程编码： 13219 学分 ：3 参考学时 ：48 实验学时：上机学时：适用专业： 应用物理学、材料物理大纲执笔人： 张军系（教研室）主任：方建会一、课程目标原子物理学属普通物理范畴，是力学、电磁学和光学的后续课程，是物理专业的一门重要基础课。本课程着重从物理实验规律出发，引进近代物理关于微观世界的重要概念和原理，探讨原子、分子、 原子核及基本粒子的结构和运动规律，介绍在现代科学技术上的重大应用。通过本课程的教学，使学生建立丰富的微观世界的物理图象和物理概念。通过对重要实验现象以及理论体系逐步完善过程的分析，培养学生分析问题和解决问

2、题的能力。本课程是量子力学、固体物理学、原子核物理学、近代物理实验等课程的基础课。二、基本要求（1）了解原子物理学、原子核物理学和粒子物理学发展的历程，培养科学研究的素质，加深对辩证唯物主义的理解。（2）了解原子和原子核及粒子所研究的内容和前沿研究领域的概况，培养有现代意识、有远见的新一代大学生。（3）掌握原子、原子核和粒子物理学的基本原理、基本概念和基本规律；掌握处理原子、原子核和粒子物理学现象及问题的手段和途径。培养学生掌握科学研究的基本方法。（4）使学生了解无限分割的物质世界中的依次深入的不同结构层次，理解原子核的结构和基本性质、基本运动规律，初步了解基本粒子的各种基本知识。（5）结合一

3、些物理学史介绍，使学生了解物理学家对物理结构的实验理论再实验再理论的无限认识过程，了解微观物理学对现代科学技术重大影响和各种应用，并为以后继续学习量子力学和有关课程打下基础。三、教学内容与学时分配建议绪论2 学时（1）掌握原子物理学的研究内容和研究方法（2）了解原子物理学、原子核物理学、粒子物理学的发展简史。第一章原子的位形：卢瑟福模型2 学时1.1 原子的质量和大小1.2 原子的核式结构第二章原子的量子态：玻尔模型12 学时2.1 光谱2.2 氢原子光谱的实验规律2.3 玻尔氢原子理论2.4 氢原子光谱的理论解释2.5 类氢体系的光谱2.6 夫兰克赫兹实验与原子能级2.7 量子化通则，电子的

4、椭圆轨道与氢原子能量的相对论效应名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 2.8 原子的激发和辐射，激光原理2.9 对应原理和玻尔理论的地位第三章量子力学导论4 学时3.1 物质波粒二象性3.2 测不准原理3.3 波函数及物理意义3.4 薛定谔方程3.5 氢原子的薛定谔方程第四章原子的精细结构：电子自旋6 学时4.1 碱金属原子光谱实验规律4.2 原子量子化和轨道贯穿4.3 碱金属原子光谱的精细结构4.4 史特恩盖拉赫实验

5、与原子空间取向量子化4.5 碱金属原子光谱精细结构的理论解释4.6 电子自旋与轨道运动的相互作用单电子辐射跃迁的选择定则第五章多电子原子：泡利原理6 学时5.1 氦原子光谱和能级的实验规律5.2 具有两个价电子的原子态，泡利原理5.3 复杂原子光谱的辐射跃迁的选择定则5.4 外磁场对原子的作用，塞曼效应5.5 史特恩盖拉赫实验的结果5.6 元素性质周期性变化，原子的电子壳层结构5.7.原子基态及电子组态第六章X 射线2 学时6.1 X 射线的产生及波长和强度的测量6.2 发射谱，与X 射线相关的原子能级6.3 X 射线的吸收 * 6.4 康普顿效应第七章原子核的性质和结构4 学时7.1 原子核

6、的质量和大小7.2 原子核的电荷及分布7.3 原子核的自旋和磁矩7.4 原子核的组成和结合能7.5 核力的基本性质7.6 原子核结构模型第八章原子核衰变4 学时8.1 放射性衰变规律8.2 衰变8.3 衰变8.4 衰变8.5 放射系8.6 放射线探测与应用、防护第九章原子核反应4 学时名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 9.1 核反应的一般规律9.2 原子核裂变9.3 原子核聚变9.4 原子能的利用及加速器第十章基本粒子简介2 学时10.1 基本粒子10.2 粒子相互作用10.3 守恒定律和对称定律10.4 夸克模型和强子分类四、教材及主要参考资料1 原子物理学 （第 3 版） ，杨福家，高教出版社，2000；2 原子物理学 ，褚圣麟，高教出版社，1995；3 近代物理学 ，王正行，北京大学出版社，1995；4 量子物理学 ，史斌星，清华大学出版社，1982。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -