spContent=授课老师从事原子物理科研研究，主讲“原子物理学”课程十多年。采用杨福家的“原子物理学”，主要讲解第一章到第六章，分9周授课。以课本内容为主，在讲透基本原子物理书本内容的基础上，加入相关的应用和前沿进展。每一章讲解习题，布置课后作业，加深理解。
授课老师从事原子物理科研研究，主讲“原子物理学”课程十多年。采用杨福家的“原子物理学”，主要讲解第一章到第六章，分9周授课。以课本内容为主，在讲透基本原子物理书本内容的基础上，加入相关的应用和前沿进展。每一章讲解习题，布置课后作业，加深理解。
—— 课程团队
课程概述
原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支，起源于十九世纪末。在物理学领域，原子物理学上承经典物理，下接量子力学，是本科物理课程中的第一门近代物理课程。原子物理学以实验观测为依据，采用了普通物理的描述风格，讲述微观粒子基本概念和物理图象。
原子物理主要研究：原子是由哪些粒子组成的，这些粒子是怎么空间分布的？粒子之间怎样相互作用？对原子光谱，也就是原子能级产生什么影响？了解原子结构以后，人们又会想在外界电场、磁场环境下，原子会有什么变化？原子之间或原子与其他物质的碰撞过程和相互作用是什么样的？这些都是人类探索世界运行规律过程中不断提出的问题。我们这门原子物理课程讲述的正是探索过程的阶段性成果，当前全世界物理学家们还在不断探索着更深层次的原子物理规律前进。
这门课以杨福家《原子物理学》为主，讲解原子物理基本知识点，梳理整本书前后关联，加入一定的前沿进展。
课程大纲
第一章 原子的位形：卢瑟福模型
课时目标：学习目标：1、了解α粒子散射实验对认识原子结构的作用，理解如何由实验得出原子核式结构的结构。2、掌握卢瑟福散射公式及其推导。3、掌握库伦散射公式及其计算，了解从库伦公式出发对核式结构的正确性进行实验验证。4、了解行星模型的意义和困难。
§1.1 电子的发现
§1.2 卢瑟福原子核式结构模型的提出
§1.3 卢瑟福散射公式
§1.4 卢瑟福散射公式实验验证
§1.5 核式模型的意义及困难
第二章 原子的量子态：玻尔的氢原子理论
课时目标：学习要求：1、了解普朗克量子理论，了解光电效应的现象和规律，理解光电效应的量子解释。2、掌握氢原子光谱规律及巴尔末公式。3、掌握玻尔基本假设，量子化条件，能量公式，主量子数，氢能级图。4、掌握玻尔理论来解释氢原子和类氢原子的结构及其光谱规律。5、理解夫兰克—赫兹实验对于原子定态的证明。6、了解索末菲模型中电子的椭圆轨道，对碱金属原子光谱仅作扼要叙述，不作详细讨论。了解原子实验极化与轨道贯穿的作用。7、了解玻尔氢原子理论的局限性，说明新量子论（量子力学）产生并取代旧量子论的必然性。
§2.1 背景知识：量子假说、氢原子的光谱系
§2.2 玻尔的氢原子理论
§2.3 玻尔模型实验验证之一：里德伯常数及其修正
§2.4 玻尔模型实验验证之二：夫兰克—赫兹实验
§2.5 玻尔—索末菲模型、量子化通则和椭圆轨道相对论修正
第三章 量子力学导论
课时目标：学习要求：1、了解微观粒子二象性的实验事实，掌握微观粒子二象性的德布罗意关系。2、 运用波粒二象性分析理解原子量子态定态条件。2、了解测不准关系的含义、运用分析原子量子态定态条件。3、描述微观粒子运动状态的波函数的统计意义。4.、了解量子数取值范围的来源
§3.1 玻尔理论的困难
§3.2 波粒二象性
§3.3 不确定关系
§3.4 波函数及其统计解释
§3.5 薛定谔方程及其定态方程
§3.6 氢原子的量子力学解释
§3.7 爱因斯坦A、B系数
§3.8 跃迁选择定则
第四章 原子的精细结构：电子的自旋
课时目标：学习要求：1、掌握原子的磁矩与空间量子化的意义，了解拉莫尔进动。2、掌握主量子数，角量子数和磁量子数的意义及其重要性，了解计算朗德g因子的方法。3、掌握原子自旋假定，自旋量子数，自旋磁量子数，自旋角动量公式。 掌握电子自旋概念与自旋量子数的意义。4、掌握验证自旋假定正确性的三个实验：史特恩-盖拉赫实验、碱金属双线和塞曼效应，理解三个实验现象的物理本质，以及三个实验的共同点和不同点。掌握原子受磁场作用的附加能量。
§4.1 原子中电子轨道运动的磁矩
§4.2 史特恩—盖拉赫实验
§4.3 电子自旋的假设
§4.4 自旋—轨道相互作用 碱金属光谱的精细结构
§4.5 塞曼效应
第五章 多电子原子：泡利原理
课时目标：学习要求：1、掌握氦原子能级和光谱的一般特性。2、掌握角动量合成法则，掌握L-S耦合，J-J耦合。 3、掌握选择规则和拉波特定律。 4、掌握电子组态和原子组态之间的关联。 5、了解元素周期系规律的内在根源。6、掌握电子壳层填充所需遵循的规律，理解泡利原理，及其对于原子壳层结构的意义。 7、掌握洪特定则，结合洪特定则和泡利原理给出L-S耦合原子态能量次序，定出任意原子的基态原子态。
§5.1 氦的光谱和能级
§5.2 两个电子的耦合
§5.3 泡利不相容原理 同科电子
§5.4 元素周期表
第六章 x射线
课时目标：1、了解x射线的产生机制和特征。2、理解原子内层电子跃迁的规律。3、掌握康普顿散射现象、公式和产生机制。4、了解x射线吸收的过程
§6.1 x射线的发现及其波动性
§6.2 x射线产生的机制
§6.3 康普顿散射
§6.4 x射线能级图 莫塞莱定律
§6.5 x射线的吸收
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预备知识
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项：
1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
浙公网安备 33010802012594号
