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物理与材料科学学院电子科学与技术专业目 录普通物理(A) 3力学24热学30电磁学35光学39原子物理学43数学物理方法48电动力学53量子力学(72课时)62专业实验71固体物理78模拟电子技术基础82数字电子技术基础87微电子学93微机原理及应用100电路分析105信号与系统111薄膜物理与技术116单片机与接口技术128量子力学(90课时)134机械设计基础144传感器原理与技术149电子显微技术、电子能谱与光谱154光电子技术159物理电子学163超大规模集成电路设计167磁性测量172模拟集成电路176数字集成电路180电子工程设计183集成传感器与信号处理187表面与界面物理191信号处理基础194激光原理与技术197信号传输基础201FORTRAN程序设计205高频电子线路211红外技术215量子力学221磁性物理227光电信息材料232电磁场理论236微波技术241半导体物理229普通物理(A)课程简介课程名称:普通物理(A)英文名称:General Physics(A)学分:4总学时:144先修课程:高等数学内容简介物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。涉及的内容极其广泛,其空间尺度从亚核粒子到浩瀚的宇宙,其包容的时间从宇宙诞生到无尽的未来,包括力、电、磁、光、热及近代物理等内容。它的基本理论渗透自然科学的一切领域,应用于生产技术的各个部门,它是自然科学的许多领域和工程技术的基础。以物理学基础知识为内容的普通物(A)理课程,它所包括的经典 物理、近代物理和物理学在科学技术应用的初步知识等都是一个高级专门人才所必备的。因此,大学物理是高等学校理工经管各专业学生的一门重要的必修基础课程。高等院校开设普通物理(A)课程的作用一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础;另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法。这些都起着开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质的重要作用。学好大学物理课,不仅对学生在校的学习十分重要,而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论、新技术、不断更新知识,都将发生深远的影响。普通物理(A)是在低年级开设的课程,它在使学生树立正确的学习态度,掌握科学的学习方法,培养独立获取知识的能力,以尽快适应大学阶段的学习规律等方面所起的作用也是十分重要的。普通物理(A)课程在培养学生辩证唯物主义世界观方面也起着重要的作用。通过普通物理(A)课程的教学,应使学生对课程中的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解,并具有初步应用的能力。在普通物理(A)课程的各个教学环节中,都必须注意在传授知识的同时着重培养能力。对教学内容的体系及先后次序、教学环节(讲授、自学、习题课及讨论课等)的安排及教学方法的选用等,均应在积极进行教学改革的基础上,由院系及授课教师共同确定。为了保证必要的实践性教学环节,以小班形式进行的习题课、讨论课的教学时数目前不应少于总教学时数的10%,争取逐步做到不少于15%。适用专业及层次:电子科学与技术、光信息科学与技术专业本科三年级.适用专业及层次:理、工类专业本科生一年级下学期.考核方式:考试选用教材:马文蔚 物理学(第四版),高教出版社(1999年);面向21世纪课程教材、普通高等教育“九五”国家级重点教材.参考书目:(1) 程守洙,江之永主编,普通物理学(第五版),北京:高等教育出版社,1998(2) 王少杰,顾牧 主编, 大学物理学(第3版),上海:同济大学出版社,2006(3)吴百饰 主编, 大学物理(新版),北京:科学出版社,2001普通物理课程教学大纲(2007年4月修订)一 课程总体说明1英文名称: General Physics2教学对象:理、工、经、管类专业本科生3课程性质: 基础课(必修)4教学目的和要求:物理学是研究物质的最基本、最普遍的运动形式以及物质的基本结构的科学。涉及的内容极其广泛,其空间尺度从亚核粒子到浩瀚的宇宙,其包容的时间从宇宙诞生到无尽的未来,包括力、电、磁、光、热及近代物理等内容。通过学习物理学,可以使人对大自然有一个完整的图象认识,对抽象思维能力也是一种基本的训练。同时,目前的科学技术,从原理上讲多数属于物理学范畴。因此,物理学是为支撑素质平台服务的,是培养学生的科学素质所需要的。普通物理课程是高等学校理工经管类各专业学生一门重要的必修基础课,目的是使学生了解和掌握物理学的基本概念,基本原理,基本知识,基本思想和方法,以及它们的实验基础;了解物理学的发展方向及物理学与其他自然科学和社会等的关系;培养学生创新意识与创造能力,提高学生的自学能力、分析和解决问题的能力;逐步帮助学生建立科学的自然观、世界观和方法论。通过教学,既要帮助学生迅速掌握大学的学习特点和规律,建立正确的学习方法,努力养成刻苦踏实、勤于思考的良好学风,又要为后继课程的学习作好业务、思想和心理准备,还要为学生毕业后从事有关科学研究、应用开发、教学工作等打下良好的基础。在普通物理学的教学中,要重视对基本物理现象和物理实验的观察、描述和分析并在此基础上建立物理模型和概念,引出物理原理和定律,引导和帮助学生实现由感性认识到理性认识的飞跃;要重视和发挥演示实验和其他现代化教学手段在基础物理学教学中的作用,提高教学效果;要重视对物理概念、规律的定性叙述,在此基础上,帮助学生掌握和使用所学的数学工具来概括和表述物理规律,充分认识每个物理定律数学表示式的物理意义。在初步应用高等数学演绎和推理中培养学生的基本运算和逻辑思维能力;要准确地阐述物理学中重要概念,既注意每个概念确定的条件、严格的定义和确切含义,又要注意这些概念将随着人们对自然界认识的深化或客观条件的变化而不断发展、变化和完善。在着重要求学生掌握物理学基本概念和基本规律的基础上,适当介绍这些基本概念与当代物理学前沿之间的联系,以及它们在生产技术领域中的应用,注意反映现代物理的新成果、新思想和新方法。要注意培养学生对实际问题特别是当前高新技术领域中物理问题的兴趣,引导和激励他们解决实际问题的愿望和责任感。教学内容要求分为三级:掌握、理解、了解 。“掌握”要求学生深刻理解,熟练掌握。“理解” 要求学生理解和基本掌握。“了解”要求学生一般性的了解,能进行定性分析,知道所涉及的物理量和相关的公式。5. 使用教材:,马文蔚 物理学(第四版),高教出版社(1999年);面向21世纪课程教材、普通高等教育“九五”国家级重点教材。6. 学时、学分:课程A: 144,8; 课程B: 108,6二 教学内容及学时分配建议本课程内容分A、B二类,A类课程总学时144学时;B类课程总学时108学时。考虑五一、国庆两个长假和学校运动会的影响,A类课程实际按134学时安排, B类课程实际按98学时安排,具体建议列在括弧内,加*部分B类课程不上。*第一章 质点运动学(4)1-1 质点运动的描述一 参考系 质点二 位置矢量 运动方程 位移三 速度四 加速度1-2 加速度为恒矢量时的质点运动一 a为恒矢量时质点的运动方程二 斜抛运动1-3 圆周运动一 平面极坐标二 圆周运动的角速度三 圆周运动的切向加速度和法向加速度 角加速度四 匀速圆周运动和匀变速圆周运动1-4 相对运动一 时间与空间二 相对运动第二章 牛顿定律(4)2-1 牛顿定律一 牛顿第一定律二 牛顿第二定律三 牛顿第三定律2-2 物理量的单位和量纲2-3 几种常见的力一 万有引力二 弹性力三 摩擦力2-4 惯性参考系 力学相对性原理一 惯性参考系二 力学相对性原理2-5 牛顿定律的应用举例第三章 动量守恒定律和能量守恒定律(6)3-1 质点和质点系的动量定理一 冲量 质点的动量定理二 质点系的动量定理3-2 动量守恒定律3-4 动能定理一 功二 质点的动能定理3-5 保守力与非保守力 势能一 万有引力、重力、弹性力做功的特点二 保守力与非保守力 保守力做功的数学表达式三 势能四 势能曲线3-6 功能原理 机械能守恒定律一 质点系的动能定理二 质点系的功能原理三 机械能守恒定律四 宇宙速度3-7 完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞3-8 能量守恒定律*第四章 刚体的转动(8)4-1 刚体的定轴转动一 刚体转动的角速度和角加速度二 匀变速转动公式三 角量与线量的关系4-2 力矩 转动定律 转动惯量一 力矩二 转动定律三 转动惯量四 平行轴定理4-3 角动量 角动量守恒定律一 质点的角动量定理和角动量守恒定律二 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律4-4 力矩做功 刚体绕定轴转动的动能定理一 力矩做功二 力矩的功率三 转动动能四 刚体绕定轴转动的动能定理4-6 经典力学的成就和局限性一 经典力学只适用于处理物体的低速运动问题,而不能用于处理高速运动问题二 确定性与随机性三 能量的连续性与能量量子化第五章 万有引力场(选学内容)第六章 热力学基础(8)6-1 气体物态参量 平衡态 理想气体物态方程一 气体的物态参量二 p、V、T的单位三 平衡态四 理想气体物态方程6-2 准静态过程 功 热量一 准静态过程二 功三 热量6-3 内能 热力学第一定律一 内能二 热力学第一定律6-4 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容一 等体过程 定体摩尔热容二 等压过程 定压摩尔热容三 比热容6-5 理想气体的等温过程和绝热过程一 等温过程二 绝热过程三 绝热线和等温线6-6 循环过程 卡诺循环一 循环过程二 热机和制冷剂三 卡诺循环6-7 热力学第二定律的表述 卡诺定理一 热力学第二定律的两种表述二 可逆过程和不可逆过程三 卡诺定理四 能量品质6-8 熵 熵增加原理一 熵二 熵变的计算三 熵增加原理四 熵增加原理与热力学第二定律第七章 气体动理论(8)7-1 物质的微观模型 统计规律性一 分子的数密度和线度二 分子力三 分子热运动的无序性及统计规律性7-2 理想气体的压强公式一 理想气体的微观模型二 理想气体的压强公式7-3 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系7-4 能量均分定理 理想气体内能一 自由度二 能量均分定理三 理想气体的内能和摩尔热容7-5 麦克斯韦气体分子速率分布律一 测定气体分子速率分布的实验二 麦克斯韦气体分子速率分布律三 三种统计解释7-7 分子平均碰撞次数和平均自由程7-8 气体的迁移现象一 粘滞现象二 热传导现象三 扩散现象四 三种迁移系数7-10 热力学第二定律的统计意义一 熵与无序二 无序度与微观状态数三 熵与热力学概率 玻耳兹曼关系式第八章 静电场(8)8-1 电荷的量子化 电荷守恒守定律一 电荷的量子化二 电荷守恒守定律8-2 库仑定律8-3 电场强度一 静电场二 电场强度三 点电荷电场强度四 电场强度叠加原理五 电偶极子的电场强度8-4 电场强度通量 高斯定理一 电场线二 电场强度通量三 高斯定理8-6 静电场的环路定理 电势能一 静电场所作的功二 静电场的环路定理三 电势能8-7 电势一 电势二 点电荷电场的电势三 电势的叠加原理8-8 电场强度与电势梯度一 等势面二 电场强度与电势梯度8-9 静电场中的电偶极子一 外电场对电偶极子的力矩和取向作用二 电偶极子在中的电势能和平衡位置第九章 静电场中的导体与电介质(8)9-1 静电场中的导体一 静电感应 静电平衡条件二 静电平衡时导体上电荷的分布三 静电屏蔽9-2 电容 电容器一 孤立导体的电容二 电容器三 电容器的并联与串联9-3 静电场中的电介质一 电介质对电容的影响 相对电容率二 电介质的极化三 电极化强度四 电介质中的电场强度 极化电荷与自由电荷的关系9-4 电位移 有介质时的高斯定理9-5 静电场的能量 能量密度一 电容器的电能二 静电场的能量 能量密度第十章 恒定电流(6)10-1 电流 电流密度一 电流二 电流密度10-2 电阻率 欧姆定律的微分形式一 电阻率二 超导体三 欧姆定律的微分形式10-3 电源 电动势10-4 全电路欧姆定律第十一章 稳恒磁场(10)11-1 磁场 磁感强度11-2 毕奥一萨伐尔定律一 毕奥一萨伐尔定律二 毕奥一萨伐尔定律应用举例11-3 磁通量 磁场的高斯定理一 磁感线二 磁通量 磁场的高斯定理11-4 安培环路定理一 安培环路定理二 安培环路定理的应用举例11-5 带电粒子在电场和磁场中的运动一 带电粒子在电场和磁场中所受的力二 带电粒子在磁场中运动举例三 带电粒子在电场和磁场中运动举例11-6 载流导线在磁场中所受的力一 安培力二 电流的单位 两无限长平行载流直导线间的相互作用11-7 磁场对载流线圈的作用一 磁场作用于载流线圈的磁力矩二 磁电式电流计原理*第十二章 磁场中的磁介质(4)12-1 磁介质 磁化强度一 磁介质二 磁化强度12-2 磁介质中的安培环路定理 磁场强度12-3 铁磁质一 磁畴二 磁化曲线三 磁滞回线四 铁磁性材料五 磁屏蔽第十三章 电磁感应 电磁场(8)13-1 电磁感应定律一 电磁感应现象二 电磁感应定律三 楞次定律13-2 动生电动势和感生电动势一 动生电动势二 感生电动势四 涡电流13-3 自感和互感一 自感电动势 自感二 互感电动势 互感13-5 磁场的能量 磁场能量密度13-6 位移电流 电磁场基本方程的积分形式一 位移电流 全电流安培环路定理二电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式第十四章 机械振动(6)14-1 简谐运动14-2 简谐运动中的振幅 周期 频率和相位一 振幅二 周期三 相位四 常数A和的确定14-3 旋转矢量14-4 单摆和复摆一 单摆二 复摆14-5 简谐运动的能量14-6 简谐运动的合成一 两个同方向同频率简谐运动的合成二 多个同方向同频率简谐运动的合成三 两个同方向不同频率简谐运动的合成四 两个相互垂直的同频率的简谐运动的合成五 两个相互垂直的不同频率的简谐运动的合成14-7 阻尼振动 受迫振动 共振一 阻尼振动二 受迫振动三 共振第十五章 机械波(6)15-1 机械波的产生和传播一 机械波的形成二 横波与纵波三 波长 波的周期和频率 波速四 波线 波面 波前15-2 平面简谐波的波函数一 平面简谐波的波函数二 波函数的物理意义15-3 波的能量一 波动能量的传播二 能流和能流密度15-4 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射一 惠更斯原理二 波的衍射三 波的反射和折射15-5 波的干涉一 波的叠加原理二 波的干涉15-6 驻波一 驻波的产生二 驻波方程三 相位跃变四 驻波的能量五 振动的简正模式15-7 声波 超声波 次声波一 声波15-8 多普勒效应一 波源不动,观察者相对介质以速度v0运动二 观察者不动,波源相对介质以速度vs运动三 波源于观察者同时相对介质运动*第十六章 电磁振荡和电磁波(2)16-1 电磁振荡一 振荡电路 无阻尼自由电磁振荡二 无阻尼电磁振荡的振荡方程三 无阻尼自由电磁振荡的能量16-2 电磁波一 电磁波的产生与传播二 电磁波的特性三 电磁波的能量四 电磁波谱第十七章 波动光学(14)17-1 相干光17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜一 杨氏双缝干涉实验四 双镜五 劳埃德镜17-3 光程 薄膜干涉一 光程二 透镜不引起附加的光程差三 薄膜干涉17-4 劈尖 牛顿环一 劈尖二 牛顿环17-5 迈克耳孙干涉仪 时间相干性一 迈克耳孙干涉仪17-6 光的衍射一 光的衍射现象二 惠更斯菲涅耳原理三 菲涅耳衍射和夫琅和费衍射17-7 单缝衍射17-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨率17-9 衍射光栅一 光栅二 光栅衍射条纹的形成三 衍射光谱17-10 X射线的衍射17-12 光的偏振性 马吕斯定律一 自然光 偏振光二 偏振片 起偏和检偏三 马吕斯定律17-13 反射光和折射光的偏振17-14 双折射 偏振棱镜一 双折射的寻常光和非常光二 尼科耳棱镜17-15 旋光现象 *第十八章 相对论(10)18-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观一 伽利略变换式 经典力学的相对性原理二 经典力学的绝对时空观18-2 迈克耳孙莫雷实验18-3 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式一 狭义相对论的基本原理二 洛伦兹变换式18-4 狭义相对论的时空观一 同时的相对性二 长度的收缩三 时间的延缓18-6 相对论性动量和能量一 动量和速度的关系二 狭义相对论力学的基本方程三 质量与能量的关系四 质能公式在原子核裂变和聚变中的应用五 动量与能量的关系第十九章 量子物理(14)19-1 黑体辐射 普朗克能量子假设一 黑体 黑体辐射二 斯特藩玻耳兹曼定律 维恩位移定律三 黑体辐射的瑞利金斯分布 经典物理的困难四 普朗克假设 普朗克黑体辐射公式19-2 光电效应 光的波粒二象性一 光电效应实验的规律二 光子 爱因斯坦方程三 光电效应在近代技术中的应用四 光的波粒二象性19-3 康普顿效应19-4 氢原子的玻尔理论一 氢原子光谱的规律二 卢瑟福的原子有核模型三 氢原子的玻尔理论四 氢原子玻尔理论的困难19-5 弗兰克赫兹实验19-6 德布罗意波 实物粒子的二象性一 德布罗意假设二 德布罗意波的实验证明三 应用举例四 德布罗意波的统计解释*19-7不确定关系*19-8量子力学简介一 波函数 概率密度二 薛定谔方程三 一维势阱问题四 对应原理五 一维方势垒 隧道效应*19-11激光一 自发辐射 受激辐射二 激光原理三 激光器四 激光的特性和应用 *19-12半导体一 固体的能带二 本征半导体和杂质半导体三 pn结四 光生伏特效应 *19-13超导电性一 超导体的转变温度二 超导体的主要特性三 超导电性的BCS理论四 超导的应用前景三 基本要求教学内容的基本要求分三级:掌握、理解、了解绪 论绪论应向学生介绍物理学的研究对象、方法、以及物理学与其它自然科学和工程技术关系。阐明大学物理课的特点,以及它在理工经管类各专业培养人才全局中的地位、作用和任务。(一)力学力学是大学物理中最基本而又十分重要的部分,这是物理学其它部分和后继课程的基础。学好力学部分对顺利学习大学物理课有着十分重要的作用。因此在力学教学中,教师应从严要求,在逐步培养学生严肃认真的学习态度,引导学生熟悉科学的方法上下功夫。在这部分教学中,教师应注意学生已有的力学基础,避免不必要的重复,学生应结合对学习大学物理课的要求及在力学开始引用矢量、矢量代数、微分等特点,巩固提高对有关物理及重要定律的理解,逐步学会用理论分析,解决问题的思路和方法。1、*理解质点、刚体等模型和参照系、惯性系等概念。2、*掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度。能熟练地计算质点作圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。3、掌握牛顿三定律及其适用条件4、掌握功的概念。能熟练地计算直线运动情况下变力的功。掌握保守力作功的特点及势能的概念。会计算势能(重力势能、弹性势能、万有引力势能)。5、掌握质点的动能定理和动量定理,并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题。掌握机械能守恒定律,动量守恒定律以及它们的适用条件。掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法。能分析简单系统在平面内运动的力学问题。6、*理解转动惯量概念。掌握刚体绕定轴转动规律。7、*理解动量矩(角动量)概念。通过质点在平面内运动和刚体定轴转动情况,理解动量矩守恒定律及其适用条件。能用动量矩守恒定律分析、计算有关问题。(二)气体动理论及热力学基础气体分子运动论和热力学是从不同观点,用不同方法研究物质热运动规律的学科。分子运动论是微观理论、热力学是宏观理论。在宏观理论中,应突出能量观点、实验、逻辑推理方法。在微观理论中,应突出统计概念和统计平均的方法,应注意引导学生领会两种理论各自的特点,以及二者之间相辅相成的关系。这部分教学内容的要求是:1、能从宏观和统计的意义上理解压强、温度、内能等概念。了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。2、了解气体分子热运动的图像。理解理想气体的压强公式以及它们的物理意义。通过推导气体的压强公式,了解从提出模型,进行统计平均,建立宏观量与微观量的联系至阐明宏观量的微观量本质的思想和方法。了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程。3、了解玻尔兹曼能量分布律。了解麦克斯速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义。了解气体分子热运动的算术平均速率,方均根速率,最可几速率的求法和意义。4、理解气体分子平均能量按自由度均分定理,并会应用该定理计算理想气体的定压热容、定容热容及内能。5、掌握功和热的概念。理解平衡过程。掌握热力学第一定律。能熟练分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程的功、热量、内能改变量。热机效率及卡诺循环的效率。6、理解可逆过程和不可逆过程。理解热力学第二定律的两种叙述,了解这两种叙述的等价性。7、了解热力学第二定律的统计意义及无序性。了解熵的概念。(三)电磁学电磁学是研究物质电磁运动的学科。它在大学物理课中占有重要地位。在电磁学部分的教学过程中应以库仑定律、毕奥一萨伐尔定律、法拉第电磁感应定律为基础。突出场的概念,围绕电场、磁场以及电荷、电流、电场与磁场间关系,着重阐述场的基本规律,最后给出麦克斯韦方程组(积分形式)。在教学中还应适当介绍电磁学在现代科学技术及工程中的应用。1、掌握静电场的电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。掌握电势与场强的积分关系,了解场强与电势的微分关系。能计算一些简单问题中的场强与电势。2、理解静电场的规律:高斯定理和环路定理。掌握用高斯定理计算场强的条件和方法,并能熟练应用。3、掌握磁感强度概念及毕一萨定律,能计算一些简单问题中磁感强度。4、理解稳恒磁场的规律:磁场高斯定理和安培环路定理。掌握用安培环路定理计算磁感强度的条件和方法,并能熟练运用。5、理解安培定理和洛仑兹力公式,理解电偶极矩及磁矩的概念。能计算电偶极子在电场中,简单几何形状载流导体和截流平面线圈在磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷在均匀电磁场(包括纯电场、纯磁场)中受力和运动的简单情况。了解霍耳效应。7、理解电动势的概念。8、掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势及感生电动势的概念和规律。9、理解电容、自感系数和互感系数的定义及其物理意义。10、了解电磁场的物质性。理解电能密度、磁能密度的概念。在一些简单对称的情况下,能计算电磁场贮存的场能。11、*了解涡旋电场、位移电流的概念,以及麦克斯韦方程组(积分形式)的物理意义。(四)机械振动和机械波振动和波动是非常普通而又十分重要的物质运动形式。机械振动和电磁振荡、机械波和电磁波,虽然它们产生的机理不同,但其运动的基本特征和基本规律的数学形式都是相似的。振动和波动不仅在物理学中是研究声学、光学和近代物理等的基础,而且是许多工程技术的基础。 1、掌握描述谐振动和简谐波动的各物理量(特别是相位)的物理意义及各量之间的相互关系。 2、掌握旋转矢量法,并能用以分析有关问题。 3、掌握谐振动的基本特征。能建立弹簧振子或单摆谐振动的微分方程。 能根据给定的初始条件写出一维谐振动的运动方程,并理解其物理意义。 4、理解两个同方向、同频率简谐振动的合成规律,以及合振动振幅极大和极小的条件。 5、理解机械波产生的条件。掌握根据已知质点的谐振动方程建立平面简谐波的波动方程的方法,以及波动方程的物理意义。理解波形图线。 了解波的能量传播特征及能流,能流密度的概念。 6、理解惠更斯原理和波的迭加原理。了解波的衍射现象。掌握波的相干条件。能应用相位差或波程差概念分析和确定相干波迭加后振幅加强和减弱的条件。 7、理解驻波及其形成条件。了解驻波和行波的区别。(五)波动光学波动光学是从光的波动理论出发,研究光的干涉、衍射、偏振等现象及其规律的学科。波动光学的基础知识在工程技术的许多领域都有着广泛的应用。它是激光、全息、光通讯等新技术的基础。1、理解相干光的条件及获得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系,理解在什么情况下的反射光有相位跃变。能分析确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹。了解迈克尔逊干涉仪的工作原理。2、了解惠更斯一菲涅耳原理。掌握分析单缝夫琅和费衍射暗纹分布规律的方法。会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。3、理解光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置,会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响。了解衍射对光学仪器分辨率的影响。了解X射线的衍射现象和布拉格公式的物理意义。4、理解自然光与偏振光的区别。理解布儒斯特定律及马吕斯定律。了解双折射现象。理解偏振光的获得方法和检验方法。(六)相对论爱因斯坦的狭义相对论是当代物理学理论中的一大支柱。狭义相对论不仅正确地说明了电磁现象,涵盖了力学中的各个现象,而且还是研究高能物理和微观粒子的基础。1、了解爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理,以及在此基础上建立起来的洛伦兹变换式。2、了解相对论中同时的相对性,以及长度收缩和时间延缓的概念。了解牛顿力学的时空观和狭义相对论的时空观以及二者的差异。3、理解狭义相对论中质量、动量与速度的关系,以及质量与能量间的关系。(七)量子物理量子物理是描述分子、原子等微观系统运动规律的理论。量子物理也是当代物理学理论中的一大支柱。它的建立有力地推动了一些学科(如化学、生物.)和技术(半导体、核动力、激光.)的发展。1、了解热辐射的两条实验定律:斯特藩玻耳兹曼定律和维恩位移定律,以及经典物理理论在说明热辐射的能量按频率分布曲线时所遇到的困难。理解普朗克量子假设。2、了解经典物理理论在说明光电效应的实验规律时所遇到的困难。理解爱因斯坦光子假设,掌握爱因斯坦方程。3、理解康普顿效应的实验规律,以及爱因斯坦的光子理论对这个效应的解释。理解光的波粒二像性。4、理解氢原子光谱的实验规律及玻尔的氢原子理论。5、了解德布罗意假设及电子衍射实验。了解实物粒子的波粒二像性。理解描述物质波动性的物理量(波长、频率)和描述粒子性的物理量(动量、能量)之间的关系。6、了解一维坐标动量不确定关系。7、了解波函数及其统计解释,了解一维定态的薛定谔方程,以及量子力学中用薛定谔方程处理一维无限深势阱等微观物理问题的方法。8、了解能量量子化、角动量量子化及空间量子化。了解施特恩格拉赫实验及电子自旋。了解描述原子中电子运动状态的四个量子数。了解泡利不相容原理和原子的电子壳层结构。四 对有关问题的说明1、物理学内容丰富,各部分之间相互联系,教学过程中应充分予以重视,以使学生学得活一些,广一些。2、教学过程中应充分利用现有的演示、挂图、幻灯、录像、多媒体技术等形象化教学手段,以提高教学效果。3、由于各专业对普通物理课程的基本要求不尽相同,结合我校的实际情况,现暂将本课程分为A、B两类。在教学内容中加*部分B类课程均不上。4、为保证必要的实践教学环节,习题课、讨论课等的教学时数占总学时数的比例规定不少于15,每周答疑时间不得少2学时(不在总学时之内),课后布置适量的作业,总习题量一般应不少于200题。5、我校普通物理A和B两类课程应在一年级下学期、二年级上学期两学期开设为宜。力学课程简介课程名称:力学英文名称:mechanics学分:4总学时:90先修课程:高等数学内容简介: 本课程是应用物理、材料物理、光信息科学与技术、电子科学与技术专业专业学生开设的第一门专业课,是学习其它专业课的基础,通过本课程学习,使学生能够理解力与运动之间的关系,掌握力学的基本概念,基本定律和基本原理,了解物理学思想和研究问题的方法,培养独立思考问题的能力和严谨的治学态度。考核方式:考试选用教材:普通物理学教程 力学(第2版)漆安慎/杜婵英高等教育出版社,2005年出版参考书目:(1)力学赵凯华罗尉茵高等教育出版社,1996年出版(2)力学赵景员、王淑贤人民教育出版社,1979年出版力学教学大纲一、课程的性质、目的与任务力学是应用物理、材料物理、光信息科学与技术、电子科学与技术专业学生开设的第一门专业课,是学习其它专业课的基础。通过本课程的教学,应达到以下的目的:l. 使学生能够理解力与运动之间的关系,掌握力学的基本概念,基本定律和基本原理,并能较为灵活地加以运用。了解物理学思想和研究问题的方法,培养独立思考问题的能力和严谨的治学态度。2为学生进一步学习理论力学、材料力学和其它普通物理、理论物理课程打下良好的基础。3通过课程内容和研究方法的讲述有意识地培养学生的辩证唯物主义世界观。二、课程的教学基本要求1掌握力学的基本概念和基本规律。 2能够应用力学规律解决与力学相关的实际问题。 3掌握力学中分析问题的方法。三、课程内容及学时分配1、总学时安排本课程的总学时数为90,其中课堂教学为84学时,期中考试和机动为6学时。2、内容与课时分配 数学基础(4学时) 第一章物理学和力学(2学时)1.1 发展着的物理学1.2 物理学科的特点1.3 时间和长度的测量1.4 单位制和量纲1.5 数量级估计1.6参考系、坐标系、时间轴1.7 力学.学习物理学的开始本章的重点是单位制和量纲,难点是参考系、坐标系。第二章 质点运动学(12学时)2.1质点的运动学方程2.2瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量2.3 质点直线运动2.4质点直线运动2.5平面直角坐标系.抛体运动2.6自然坐标系,切向与法向加速度2.7极坐标系、径向速度、横向速度2.8 伽利略变换本章的重点是质点运动规律的描述,难点是运动方程和运动量间的关系。第三章 动量定理及动量守恒定律(12学时)3.1牛顿第一定律和惯性参照系3.2惯性质量和动量3.3主动力和被动力3.4牛顿运动定律的应用3.5非惯性系中的动力学3.6用冲量表示的动量定理3.7质点系动量定理和质心运动定理3.8动量守恒定律本章的重点是质点动力学规律的描述;动量守恒定律,难点是动力学方程和运动量间的关系。第四章动能和势能(9学时)4.1 能量.另一个守恒量4.2力的元.用线积分表示功4.3质点和质点组动能定理4.4保守力与非保守力.势能4.5功能原理与机械能守恒定律4.6对心碰撞4.7非对心碰撞本章的重点是动能;功能原理及机械能守恒定律,难点是保守力做功的特点及势能。第五章角动量.关于对称性(6学时)5.1力矩5.2质点的角动量定理及守恒定律5.3质点组的角动量定理及守恒定律5.4 对称性对称性与守恒性5.5 经典动力学的适用范围本章的重点是角动量和角动量定理,难点是角动量定理及角动量守恒定律;对称性与守恒律。第六章万有引力(3 学时)6.1开普勒定律6.2万有引力定律6.3引力势能本章的重点是万有引力定律,难点:引力质量和惯性质量;引力势能。第七章刚体力学(18学时)7.1刚体运动的描述7.2刚体的动量和质心 运动定理7.3刚体定轴转动的角动量.转动惯量7.4刚体定轴转动的动能定理7.5刚体平面运动的动力学7.6刚体的平衡本章的重点是定轴转动规律,难点是转动规律的分析和计算。第八章弹性体的应力和应变(2学时)8.1弹性体的拉伸和压缩8.2弹性体的剪切形变8.3弯曲和扭转本章的重点是胡克定律,难点是形变势能。第九章 流体力学(2学时)9.1理想流体9.2静止流体内的压强9.3流体运动学的基本方概念9.4伯努利方程本章的重点是理想流体伯努利方程,难点是流体动力学方程。第十章振动(6学时)10.1简谐振动的动力学特征10.2简谐振动的运动学10.3简谐振动的能量转换10.4简谐振动的合成10.5阻尼振动10.6受迫振动本章的重点是简谐振动的特征,合成规律,难点是位相及位相差。第十一章波动和声(6学时)11.1波的基本概念11.2平面简谐波方程11.3波的传播速度11.4平均能流密度.声强与声压11.5波的叠加和干涉.驻波11.6多普勒效应+小结本章的重点是平面简谐波方程,波的相干条件及相干叠加规律,难点是建立平面简谐波方程的方法,相干叠加振幅加或强减的条件第十二章相对论的简介(2学时)12.1 牛顿时空观和伽利略变换12.2 力学相对性原理与光速12.3 洛伦兹变换12.4 狭义相对论的时空观12.5 相对论的速度变换关系12.6 相对论力学12.7 广义相对论简介本章的重点是狭义相对论的基本假设,难点是洛伦兹变换。四、教材及参考书1、使用教材普通物理学教程 力学(第2版)漆安慎/杜婵英高等教育出版社,2005年出版2、参考书(1)力学赵凯华罗尉茵高等教育出版社,1996年出版(2)力学赵景员、王淑贤人民教育出版社,1979年出版五、考核方式与成绩评定方法1期末闭卷笔试 占总成绩的702平时成绩(作业、课堂讨论、小论文和期中考试等)占30六、说明本课程的先修课程:高等数学。热学课程简介课程名称:热学英文名称:Thermal Physics学分:3总学时(含授课学时和实验学时):54先修课程:微积分内容简介: 本课程为普通物理学中的一门,属于专业基础课,主要对宏观的热力学方法和微观的统计方法做一个大致的了解,为将来接触到微观层次的理论提供基础,同时掌握基本的与热相关的理论。内容包括热力学第一、第二定律,速度分布率,输运理论基础。适用专业及层次:应用物理学、材料物理、电子科学与技术、光信息科学与技术专业本科一年级下学期学习。同事建议化学相关专业选修该课程。考核方式:考试选用教材:秦允豪著:热学,高等教育出版社,2004。参考书目:(1) 中国科学技术大学高等数学教研室编著:高等数学导论,中国科学技术大学出版社,1990。(2) 郑永令等译:费恩曼物理学讲义(第一卷),上海科学技术出版社,2004。(3) 赵凯华,罗蔚茵 著:热学,高等教育出版社,1998。(4) 基特尔著:热物理学人民教育出版社1981(5) I.Prigogine, “From Being to Becoming” W.H.Freeman and Company (1980)(6) 彼得柯文尼 著: 时间之箭 湖南科学技术出版社 1995热学课程教学大纲一、课程的性质、目的与任务热学课程是应用物理学、材料物理、电子科学与技术专业、光信息科学与技术专业必修的专业基础课,是普通物理学的一部分,为学习其他相关的物理课程做准备。热学分别从宏观的角度讲解热力学内容,从微观的角度,运用统计的方法,讲授热力学系统的统计属性。同时还会描述性的讲解相变、液体的性质。二、课程的教学基本要求通过本课程的学习,应使学生掌握热学中的基本概念、基本规律并且对统计物理的方法有初步的了解。三、课程内容及学时分配1 总学时安排本课程的总学时数为54,其中课堂教学为50学时,期中考试和机动为4学时。2 内容与课时分配第1章 导论 (9学时)1.1 宏观描述方法与微观描述方法1.2 热力学系统的平衡态1.3 物态方程1.4 温度与温度计1.5 物质的微观模型1.6 理想气体微观描述的初级理论1.7 分子间作用力势能与真实气体状态方程 本章的重点是了解热学关心的问题,并且掌握宏观和微观两种处理问题的方法。第2章 分子动理学理论的平衡态理论 (9学时)2.1 分子动理学理论与统计物理学2.2 概率论的基本知识2.3 麦克斯韦速率分布率2.4 麦克斯韦速度分布率2.5 气体分子碰壁数和应用2.6 外力场中自由粒子的分布 玻耳兹曼分布2.7 能量均分定理 本章的重点和难点都是麦克斯韦速度和速率分布率。第3章 输运现象与分子动理学理论的非平衡态理论(9学时) 3.1 黏性现象的宏观规律 3.2 扩散现象的宏观规律 3.3 热传导现象的宏观规律 3.4 气体分子平均自由程 3.5 气体输运系数的导出 3.6 稀薄气体中的输运过程 本章的重点是掌握输运现象的微观理论,难点是从微观的角度计算气体的输运系数。第4章 热力学第一定律 (9学时) 4.1 可逆与不可逆过程 4.2 功和热量 4.3 热力学第一定律 4.4 热容与焓4.5 第一定律对气体的应用4.6 热机4.7 焦耳汤姆孙效应与制冷机 本章的重点是热力学第一定律,掌握定律本身并不困难。第5章 热力学第二定律 (1

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