物理学引论(A类)(一)课程教学大纲

1、个人资料整理,仅供个人学习使用物理学引论（a类）（1）课程教学大纲course outline课程基本信息（course information）课程代码(course code)ph114*学时(credithours)96*学分(credits)5*课程名称(course title )（中文）物理学引论（a类）（1）(英文)introduction to physics*课程性质(course type)必修授课对象(target audience)致远学院17级计算机班学生*授课语言(language of instruction)中文*开课院系 （school）先修课程 (prere

2、quisite)授课教师(instructor)马红孺课程网址(course webpage)，课程简介（description ）（中文300-500字，含课程性质、主要教学内容、课 物理学引论课程将全面介绍物理学（牛顿力学及牛顿 包括牛顿力学，电磁学，狭义相对论，量子物理和统 本原理的应用，以及包括刚体力学，振动与波动，几 介质，超导体，半导体，量子通讯与量子计算简介， 及应用，玻色-爱因斯坦分布和费米-狄拉克分布，热） 通过课程学习，能够对于物理学有一个全面，较为准 思维方法：对于各种自然现象和现代技术的相关问题 级概念：初步建立批判性思维以及质疑和探索的能力程教学目标等）之后的物理学）

3、的基本内容， 计物理的基本原理，这些基 何光学，导体，电介质与磁 原子的结构，玻耳兹曼分布 与学理论简介等专题的介绍。 确地理解：逐步树立科学的 具有科学认识和一定的数量*课程简介(description )（英文与中文内容对应）课程教学大纲（course syllabus）*学习目标(learning outcomes)1.2.3.4.*教学内容、进度安排及 要求(class schedule &requirements)教学内容学时教学方式作业及要求基本要求考查方式牛顿力学的 基本原理： 质点，参照系 和坐标系，位 移和速度，加 速度，牛顿运 动定律，伽利 略相对性原 理，万有引力 定律，

4、质点组 与质心，动量 和冲量，动能 和功，角动量 和力矩。22刚体与流体： 刚体的概念， 转动惯量，刚 体的定轴转 动和平而平行运动，刚体 进动简介：流 体的压强，稳 恒流动，伯努 利方程，牛顿 粘性，斯托克 斯公式，泊肃 叶流，雷诺数 及湍流简介。10狭义相对论： 基本假定及其物理内涵， 狭义相对论的时空观，洛 仑兹变换，四14维表示和时 空图，能量动 量守恒，质能 关系。静电场和静 磁场：库仑定律，静 电场的高斯 定理和安培环路定理，电 势，静电场的 能量，电流， 导体的电场和电容，电流 和电阻，导体 和半导体的 导电机理，欧姆定律，运 动电荷的场 及电场的变换关系，静磁 场和毕奥-萨 伐

5、尔定律，矢 量势，静磁场 的高斯定理 和环路定理，霍尔效应。36物质内部的 电场和磁场：导体和半导 体的导电机 理，电介质的 极化模型，极 化电荷和自 由电荷，极化 及电位移矢 量；磁偶极 子，原子中的 电流，电子自 旋和磁矩，磁 化和磁场强 度；超导体简6电磁感应和 麦克斯韦方程组：动生电动势 和感生电动 势，法拉第电 磁感应定律， 楞次定律，自 感和互感，磁 场的能量，位 移电流，麦克 斯韦方程组。8振动与波动1: 简谐振动模 型：弹簧振 子，谐振电 路,振动的复 数表示，简谐 振动的特征量：振幅、相 位、频率和周 期，简谐振动 的能量，振动 的合成与分解，利萨如图 形，阻尼振动 与受迫振

6、动， 品质因数，共 振，rlc电路， 复阻抗和简 谐交流电路 的一般方法，交流电路的 功率和能量； 简谐波，波长 和波速，简谐 波的能量，电 磁波与声波， 惠更斯原理， 波的衍射,反 射和折射，波 的叠加，驻 波，波包，相 速度和群速18度：多普勒效应和相位不 变性，声波和 电磁波的多 普勒效应。声 辐射和电磁 波的辐射，波 的干涉：杨 氏双缝干涉， 光的等厚干 涉与等倾干 涉，牛顿环， 迈克耳逊干 涉仪，法布里 -珀罗干涉仪， 马赫-曾德尔 干涉仪，夫琅 禾费衍射和 菲涅尔衍射， 晶体的x-射 线衍射，光的 偏振。几何光学： 短波近似与 光线，费马原 理，折射定律 与反射定律， 近轴成像，薄

7、 透镜，光在变折射介质中 的传播。4量子物理基 本原理和应用：黑体辐射与 量子的引入， 光电效应，康 普顿效应，戴 维孙-革末实 验，波粒二象 性；量子力学的状态与波 函数，波函数 的物理意义，20薛定将方程， 一维定态问题（势阱，势 垒，谐振子）， 隧道效应，不 确定关系及 其含义，氢原 子的定态解， 角动量算符和本征函数， 多电子原子 的近似概念， 平均场近似，自旋轨道耦 合，原子的 能级结构和 元素周期表；态与希尔伯 特空间，狄拉 克符号，自旋 的量子力学 表示，纠缠 态，epr效 应，bell不等 式，量子位，量子密码分 发和量子计 算简介。统计物理： 宏观体系：平 衡与温度、涨落、趋向平 衡，多粒子 系统的统计 系综，宏观状 态与微观状 态，等概率假 设，理想气体 的平均能量 和平均压强，无相互作用 自旋系统的 平均磁矩和 磁化率，绝对18温度，功，内 能和热，热容 量，嫡,热力 学第一定律 和第二定律， 玻耳兹曼分 布和麦克斯 韦分布，均分 定理，固体的 热容量，粒子 全同性，费米 -狄拉克分布 和玻色-爱因 斯坦分布，电 子的低温热 容量，玻色- 爱因斯坦凝 聚；输运过程 的微观图像： 粘性，热导率，扩散，电 导率：热力 学理论简介。*考核方式 (grad