大学物理—量子物理基础及应用
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—— 课程团队
课程概述

课程简介

    物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用和转化规律的学科。它的基本概念、基本理论与实验方法渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,因此物理学是自然科学和工程技术的基础。

大学物理课程是高等学校理工农医科各专业学生一门重要的必修基础课。这些物理基础知识是构成科学素养的重要组成部分,更是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。大学物理课程在为学生较系统地打好必要的物理基础,培养学生现代的科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观,培养学生的探索、创新精神,培养学生的科学思维能力,掌握科学方法等方面,都具有其他课程不能替代的重要作用。

   大学物理课程主要有经典物理和近代物理两部分。经典物理在科学技术领域仍然是应用最广泛的基础理论,而且也是学习近代科学技术新理论、新知识的重要基础理论,在大学物理的学习中对经典物理内容仍应予以重视;大学物理中的近代物理知识是学生今后学习近代科学技术新理论,新知识所必须的近代物理基础理论知识。

    本课程是近代物理中量子物理部分,共 16学时。 通过这部分的学习,学生能够掌握量子物理的基本知识,包括量子物理的实验基础与基本原理、薛定谔方程及量子物理的应用等概念与理论。并且能够运用相关基本概念、基本理论和基本方法分析并解决一些相关问题。

    本课程将在2018年4月23日开课,欢迎加入本课程学习!


授课目标

本课程教学内容按照对工科类本科生的要求设置。通过学习,学生可以系统地掌握量子物理的基本知识,包括量子物理的实验基础与基本理论,薛定谔方程,了解量子物理的一些基本应用。并且能够运用相关概念、理论和方法分析并解决一些相关问题。

课程大纲

第一周  量子物理学基础(1)

1.1 黑体辐射的基本概念

1.2黑体辐射的实验规律

1.3 普朗克量子假说

1.4光电效应及其实验规律

1.5爱因斯坦的光量子理论

1.6玻尔的原子理论

第二周  量子物理学基础(2)

1.8 康普顿散射光波长的计算

1.11 不确定关系

1.10.概率幅与概率波

1.9.微观粒子的波动性

1.7 康普顿效应实验规律及其定性解释

量子物理学基础单元测试

量子物理学基础单元作业

第三周 薛定谔方程(1)

2.6.定态薛定谔方程的应用——谐振子

2.3.薛定谔方程

2.4.定态薛定谔方程的应用—— 一维方势阱

2.1.波函数

2.2.薛定谔猫

2.5.定态薛定谔方程的应用——势阱和势垒

第四周 薛定谔方程(2)

2.7.原子中的电子——主量子数

2.9.氢原子

2.8.原子中的电子——角量子数 、磁量子数 和自旋磁量子数

量子物理学基础第二次作业

第五周  量子物理的应用

薛定谔方程及量子物理应用单元测试

3.3. 固体的能带结构

3.1.光与原子相互作用

3.4. 半导体

3.2 .激光原理

预备知识

高中物理、高等数学

证书要求

课程成绩认定包含合格和优秀两种。总评成绩60分-84分之间为合格;85分及以上为优秀。参加学习并取得相应成绩的学员,可免费获得由中国大学MOOC颁发的电子证书。申请纸质认证证书,每份证书需要100元人民币。

参考资料

1.《大学物理学》(第三版)   余  虹 主编 科学出版社

2.《普通物理学》(第五版)程守株 江之永 主编 高等教育出版社

3.《大学物理学》(第三版)张三慧 主编 清华大学出版社