《物理学与世界进步》教学大纲

《物理学与世界进步》教学大纲一、课程介绍本课由“物理学发展与世界进步”为主题的一系列专题内容组成，阐述物理学历次重大突破对社会其他科学、技术、思想领域的作用与影响，结合物理学在航天、激光、材料、信息、能源、医学、军事、生命科学和宇宙学等方面的应用，涉及科学技术史、科学技术社会、科学哲学等领域。二、教学目标课程目的在于了解和探讨近代以来物理学的发展及其与技术、社会、思想文化等的相互影响。同时，介绍重要物理学家的科学思想、研究方法和科学精神,给学生以科学创造的启迪。三、授课对象本科一年级四、内容、学时本课程的教学时数为32学时，2学分。绪论 2学时第一编 14学时第二编 14学时学习讨论和复习考试 2学时绪论科学及其社会功能物理学史的教育功能第一编物理学与世界进步第一章文艺复兴时期的科学文艺复兴运动和科学思想的解放天文学突破导致的科学革命新科学的特征第二章经典力学体系的建立运动与碰撞的研究.万有引力定律的发现牛顿《自然哲学的数学原理》第三章科学与启蒙运动启蒙运动与《原理》在法国的传播《百科全书》大革命时期的法国科学第四章第一次技术革命中的物理学纺织机的发明与改进蒸汽动力机的发明与制造钢铁冶炼技术的革新第五章电磁学发展与第二次技术革命.静电学与静磁学的建立.电磁联系的发现---法拉第的物理学贡献麦克斯韦电磁场理论电力革命与电气时代第六章相对论与现代宇宙学的建立6.1狭义相对论：高速世界的新景观6.2广义相对论：强引力场中的时空性质6.3河外星系的观测与红移的发现与现代宇宙学的兴起第七章量子力学及其哲学思量子论的初期发展原子物理的发展：原子结构模型和玻尔的原子理论量子力学的建立：德布罗意波假说，矩阵力学的建立，波动力学的建立

第二编物理学与科学的技术化第一章五彩缤纷的粒子世界电子和放射性的发现中子的发现及人工放射性的实现宇宙线和正电子的发现夸克与中微子宇称不守恒的发现第二章物理学与新能源开发能源的分类核能的科学基础新能源的应用前景与生态保护核能技术的未来与能源技术中的问题第三章物理学与空间技术火箭技术航天技术第四章物理学与激光技术激光器的工作原理激光器的分类激光技术的应用第五章物理学与电子技术电子器件、元件和电路通信、广播与电视雷达与遥感第六章生活中常见的光学现象光的直线传播、折射、发射、偏振光的色散、干涉颜色的合成和分解光的散射第七章X射线及其在医学中的应用X射线的发现X射线的本质及X射线衍射X射线衍射与DNA双螺旋结构X射线光谱X射线的特点X射线在医学中应用第八章核磁共振及其在医学中的应用原子核结构核子磁矩在外加磁场中的运动规律核磁共振信号探测及成像核磁共振成像系统的主要组成第九章扫描隧道显微镜（STM）及纳米加工隧道效应STM的工作原理STM在纳米加工中的应用第十章光纤与图像传感器的发明高锟与光纤神奇的电子眼——CCD第十一章迈克尔逊干涉仪与引力波迈克尔逊干涉仪引力波迈克尔逊干涉仪用于引力波探测五、先修课要求及教学方法建议.要注意调动学生的学习积极性和主动性,结合重点内容,向学生推荐一些阅读材料,鼓励他们进行独立钻研和思考。.教学方式要多样化,除教师的讲述外,要加强学生的阅读和自学,组织一些参观和专题讨论,举办专题报告;教学过程中注意配合一些历史图片、模型、幻灯、录象等直观教具,注意发挥现代教学手段在提高教学质量中的作用。.结合重点内容,适当布置一些思考题和课外作业;课程结束后,要在全面复习的基础上以适当的方式进行考核。六、考核方式平时作业、课堂讨论和期末考试结合七、参考资料教材：尹晓冬王福合，物理学与世界进步，安徽教育出版社，2015参考资料：.物理学史教程李艳平申先甲，北京：科学出版社2003.［美］埃米里奥.赛格雷，夏孝勇等译