《现代物理百年》教学大纲

《现代物理百年》教学大纲一、课程基本信息课程编号：xx课程名称：现代物理百年英文名称：HundredYearsofModernPhysics课程属性：通识教育选修课总学分：2总学时：32周学时：4先修课程：无考试形式：闭卷适用专业：文理科本科各专业二、课程教学目的课程面向所有理工科和文科的本科生。本课程的主要目的以最通俗的语言了解经典物理和现代物理的基本内容和发展历程,物理规律的精彩形式和科学内涵，在物理学发展过程中物理学家的科学探索成果和创新思想的产生过程。窥视科学家的性格和作风与原创问题的发现和解决之间的联系。激发学生对自然现象的探索欲望和研究兴趣，培养学生的创新意识和创造能力。三、教学基本要求本课程以课堂教学为主，对课程中的基本概念、基本原理和方法，通过多媒体教学和板书教学结合的方式进行讲授，达到教学目的。课程的拓展内容通过学生自学进一步掌握。学生需要阅读相关参考读物来巩固和深入理解课程的内容。课程成绩为期末考试占50%，平时成绩占50%。四、课程基本内容及学时分配序言 （1学时）第一章:经典力学 （3学时）§1科学研究思想的建立§2经典时空观§3牛顿三定律和万有引力§4牛顿与微积分第二章：统计热力学 （3学时）§1热力学理论基础§2热力学四大定律§3热力学发展史§4经典统计物理学§5经典统计物理学发展史第三章:电磁理论 （4学时）§1光的发展历史§2麦克斯韦电磁理论§3赫兹实验§4经典物理总结第四章:经典物理面临的挑战 （3学时）§1.光速不变问题§2.黑体辐射§3.光电效应§4.康普顿散射第五章:原子理论 （3学时）§1原子的实验观测§2原子光谱§3原子光谱产生机制§4波尔原子理论模型§5波尔原子模型的缺陷第六章:量子力学的建立 （4学时）§1从普朗克到德布罗意§2海森堡矩阵方程§3薛定谔波动方程§4矩阵力学和波动力学的论战§5波函数的统计解释§6不确定性原理§7波粒二象性§8薛定谔的猫第七章:狭义相对论 （3学时）§1爱因斯坦相对论假设§2洛伦兹时空变换§3相对论时空观§4相对论力学§5相对论时空下的物理量§6漫谈：历史上最伟大的十个公式第八章:基本粒子 （4学时）§11930年代世界的科学地图§2原子核§3人工核反应§4量子电动力学与费曼图§5基本粒子§6大统一理论第九章:宇宙与空虚 （4学时）§1恒星的演化简史§2从白矮星到中子星§3从中子星到黑洞§4霍金辐射§5灵动的宇宙§6有限无界的宇宙五、教材及主要参考书目（一）教材《现代物理百年》，李宏自编讲义。（二）参考书1.曹天元著.量子物理史话----上帝掷骰子吗.沈阳：辽宁教育出版社，2006.2.钱临照，许良英主编.世界著名科学家传记（I~IV）.北京：科学出版社，1999.3.[美]B·霍夫曼著，马元德译.量子史话.北京：科学出版社，1979.4.郭豫斌.诺贝尔物理学奖明星故事.西安：陕西人民出版社，2009.5.赵鑫珊.普朗克之魂.文汇出版社，2011.6.[印]卡迈什瓦尔·瓦利著，何妙福等译.孤独的科学之路----钱德拉塞卡传.上海：上海科技教育出版社，2006.7.[美]迈克尔·怀特著，邱励欧等译.霍金传.长沙：湖南科学技术出版社，2006.8.杨建邺著.窥探上帝的秘密.北京：商务印书馆，2009.9.[英]安东尼·墨等著，雷奕安译.新量子世界.长沙：湖南科学技术出版社，2005.10.[美]史蒂芬·霍金著，徐明贤等译.时间简史.台北：艺文印书馆，2010.11.[美]史蒂芬·霍金著，吴忠超译.果壳里的宇宙.长沙：湖南科学技术出版社，2002.12.[美]斯莫林著，李泳译.物理学的困惑.长沙：湖南科学技术出版社，2008.13.[美]斯蒂芬·韦伯著，胡俊伟译.看不见的世界----碰撞的宇宙，膜，弦及其他.长沙：湖南科学技术出版社，2008.14.[美]B·格林著，李泳译.宇宙的琴弦.长沙：湖南科学技术出版社，2002.15.[美]利昂·莱德曼等著，米绪军等译.上帝的粒子----假如宇宙是答案，究竟什么是问题.上海：上海科技教育出版社，2003.16