原子物理教學大綱

1、1《原子物理學》教學大綱《原子物理學》教學大綱學時：72學分：4課程類型：必修適用專業(yè)：物理學、應用物理、物理教育一、課程的性質、地位和任務一、課程的性質、地位和任務《原子物理學》是普通物理學的后繼課程，是物理教育專業(yè)的一門重要基礎課，它是學生開始進入微觀世界研究領域的入門課程。原子物理和原子核物理學的理論基礎是量子力學它涉及較深的數(shù)學基礎，并已形成較為完整的的理論體系，它適宜于在具有一定的數(shù)學基礎之上設立專門的課程作系統(tǒng)介紹。本課程僅

2、應用若干量子力學的結論，著重通過豐富的事例建立量子概念，通過眾多的實驗現(xiàn)象分析，提示原子和原子核層次的結構，運動規(guī)律和相互作用的特點，本課程的重點放在原子物理，通過本課程的學習建立豐富的微觀世界物理圖象。本大綱的基本要求是使學生具有分析，處理與講授高中原子物理的能力，能勝任中學物理教學，并為以后物理教學教育專業(yè)學生繼續(xù)學習《量子力學》等有關課程和應用物理課程打下基礎。在講課中教師應注意對學生進行認識和方法論的培養(yǎng)，通過本課程的學習，逐步

3、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。在學習過程中應注意有關物理量和各種相互作用的量級。二、課程的主要內容概述及教學基本要求二、課程的主要內容概述及教學基本要求本課程介紹原子物理學的發(fā)展，原子物理學的學習方法；主要講授原子的基本情況、原子的能級和輻射、量子力學初步、堿金屬原子和電子自旋、多電子原子、磁場中的原子、原子殼層結構、X射線；簡單介紹基本粒子和粒子的相互作用。教學基本要求：（1）了解原子物理學、原子核物理學和粒子物理學發(fā)展的歷程，培

4、養(yǎng)科學研究的素質，加深對辯證唯物主義的理解。（2）了解原子和原子核及粒子所研究的內容和前沿研究領域的概況，培養(yǎng)有現(xiàn)代意識、有遠見的新一代大學生。（3）掌握原子、原子核和粒子物理學的基本原理、基本概念和基本規(guī)律；掌握處理原子、原子核和粒子物理學現(xiàn)象及問題的手段和途徑。培養(yǎng)學生掌握科學研究的基本方法。（4）使學生了解無限分割的物質世界中的依次深入的不同結構層次，理解原子核的結構和基本性質、基本運動規(guī)律，初步了解基本粒子的各種基本知識。（5）

5、結合一些物理學史介紹，使學生了解物理學家對物理結構的實驗——理論——再實驗——再理論的無限認識過程，了解微觀物理學對現(xiàn)代科學技術重大影響和各種應用，并為以后繼續(xù)學習量子力學和有關課程打下基礎。本課程在本、專科學生的講授內容上相同，但在考核時難度上可適當降低些。本課程計劃72課時，課時分配僅供參考，內容次序也可以適當變動。帶“”的內容可根據(jù)實際情況選講。三、課程內容三、課程內容第一章原子的基本情況教學內容：教學內容：31、了解微觀粒子二象

6、性的實驗事實，掌握微觀粒子二象性的德布羅意關系2、了解測不準關系的含義及其在分析物理現(xiàn)象中的意義3、描述微觀粒子運動狀態(tài)的波函數(shù)的統(tǒng)計意義4、了解建立薛定諤波動方程及其簡單應用5、清楚量子力學對氫原子的描述的結果重點：重點：本章的重點是1、6節(jié)難點：難點：第2、3節(jié)第四章堿金屬原子和電子自旋教學內容：教學內容：1、堿金屬原子的光譜2、原子實驗的極化和軌道貫穿3、堿金屬原子光譜的精細結構4、電子自旋同軌道運動的相互作用5、單電子輻射躍遷的

7、選擇定則6、氫原子光譜的精細結構與藍姆移動基本要求：基本要求：1、掌握堿金屬原子能級和光譜的一般特性2、了解原子實驗極化與軌道貫穿的作用3、掌握電子自旋概念與自旋量子數(shù)的意義4、掌握角動量合成，并理解其對于堿金屬原子光譜精細結構的說明5、知道電子自旋與軌道運動的相互作用能，推出相互作用能量公式，但不詳細討論重點：重點：本章重點是3、4、5節(jié)難點：難點：第2節(jié)第五章多電子原子教學內容：教學內容：1、氦及周期系第二族元素的光譜和能級2、具有