原子物理学是物理学（师范）专业的一门重要基础课程,其上承传统经典物理概念，下接现代量子力学知识，属于近代物理的理论范畴。原子物理学采用了普通物理的描述风格，主要讲述两个方面的内容：量子物理的基本概念和物理图像，以及支配物质运动和变化的基本相互作用，并在此基础上讨论量子物理在原子、分子，固体物理，原子核以及基本粒子等层次的应用。本课程的目标主要有以下三个方面：

（1）使学生通过以原子结构为中心，以实验事实为线索，了解原子和原子核层次的物质结构及运动和变化的物理规律，掌握近代物理学的物理概念和理论。

（2）通过该课程的学习和相关模型、理论的应用，掌握相关问题所需要的量子力学基本概念。特别是氢原子的光谱和能级，原子的有效磁矩，原子光谱的精细结构和塞曼效应，X射线和原子的壳层结构等内容。

（3）了解近代物理学的发展历史，掌握物质微观结构三个层次的物理过程、研究方法，培养创新思维；对物质世界有更深入的认识，获得在本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力。

该课程是物理系相关专业的一门重要基础课。一方面，它是进一步学习四大力学（理论力学，电动力学，热力学与统计物理和量子力学）等后继课程的基础。另外一方面，它又是深刻理解中学物理，指导中学物理教育及研究的必要基础，是驾驭中学物理教材所需的必备知识。

Atomic physics is an important fundamental course for physics majors and engineering students who have already completed an introductory calculus-based physics course. The contents of this course may be subdivided into two broad categories: an introduction to the theories of quantum physics and applications of elementary quantum theory to atom, molecular, solid-state, nuclear, and particle physics.

Our basic objectives in this course are threefold:

(1) To provide simple, clear, and mathematically uncomplicated explanations of physical concepts and theories of modern physics.

(2) To clarify and show support for these theories through a broad range of current applications and examples. In this regard, we have attempted to answer questions, such as: The spectrum of hydrogens and their energy level? What is the atomic effective magnetic moment? How to explain the fine structure and Zeeman effects? What is the X-ray? How to arrange the electrons in atom?

(3) To enliven and humanize the text with brief sketches of the historical development of 20th century physics, including anecdotes and quotations from the key figures as well as interesting photographs of noted scientists and original apparatus.

This course is an important and basic course for related majors in the department of Physics. On the one hand, it is the basis for further study of the four major mechanics such as theoretical mechanics, electrodynamics, thermodynamics and statistical physics, and quantum mechanics.On the other hand, it is a necessary foundation for a deep understanding of physics in middle school, guiding middle school physics education and research, and the necessary knowledge for mastering middle school physics teaching materials.

《原子物理学》是物理类专业本科生的一门专业基础课，课程的主要内容讲授原子的基本情况和原子的基本性质，玻尔理论和原子的能级与辐射，简单介绍量子力学初步知识，碱金属原子的光谱和电子自旋，多电子原子的光谱和轨道角动量的耦合，在磁场中的原子和塞曼效应，原子的壳层结构和元素周期表，X射线的产生机制和发射谱，原子核和粒子物理学等内容。通过本课程的学习，了解原子物理学的发展历史和发展规律，掌握原子物理学的基本理论和研究方法，掌握原子和量子技术在工程技术中的应用，了解原子物理学发展的前沿和在高新技术中取得的新成果。具备一定的独立思考、分析和解决实际问题的能力，从知识上和方法上为学习后继课程打好基础。通过本课程的讲授，应当有助于培养学生的辩证唯物主义观点，获得较熟练的演算技能以及将力学规律运用到生活实际问题的能力。同时还为培养学生的独立分析与独立工作能力提供必要的训练，在培养具有良好素质的研究及应用人才方面起着重要的作用。

通过本课程教学，具体使学生在知识、能力和素质等方面达到如下教学目标：

l  知识方面：

目标 1：通过学习原子物理学使学生初步了解并掌握微观世界各层次的结构和运动规律，了解物质世界的原子特性，原子层次的基本相互作用，为今后继续学习量子力学、固体物理学、近代物理实验等课程打下坚实基础。

目标 2：深刻理解和把握量子物理中的重要概念，关键定律、定理及其它们之间内在联系。了解各种理想物理模型并能够根据物理概念，问题的性质和需要。对所研究的对象进行合理的简化

l  能力方面：

目标 3：运用原子物理学的理论、观点和方法以及矢量、微积分等教学工具，分析、研究、计算或估计一般难度的物理问题。具有较强的抽象思维、逻辑推理和演算能力，初步具有对实际生活中的物理问题的建模能力。在学习原子物理学的过程中引导学生学会近代物理的研究方法，提高其分析问题和解决问题的能力。通过构建物理模型，引导学生根据一些具体的实验结果，大胆预测物质世界的基本构成以及他们的相互作用。

目标 4：通过许多重大科学发现的讲授，培养学生辩证唯物主义世界观。通过探究式教学方法，鼓励学生对某一具体的物理结果做出大胆的预言，并与经过检验地实际物理模型进行比对，锻炼学生的科研探究和创新能力。

l  素养方面：

目标 5：具有敢于和善于提出问题的能力，独立分析和工作能力以及一定的创造性思维能力和科学研究能力。使学生了解并适当涉及一些正在发展的原子物理学科前沿，扩大视野，引导学生勇于思考、乐于探索发现，培养其良好的科学素质。

目标 6：注重科学素质的培养，应用科学理论建立和发展的实例，通过对原有理论的困难和矛盾的分析，突出解决矛盾的方法和思路、假设的提出和意义、新理论的建立和验证、新理论的成立条件和局限性、以及新理论的成功和应用等介绍，培养学生的科学思想方法、思辨能力和创新意识。

普通物理学：（1）力学，（2）热学，（3）电磁学（4）光学

数学知识：高等数学（掌握微积分的基本知识）

使用教材与参考书目

(1) 教材：

《原子物理学》（第五版），杨福家编著，高等教育出版社，2019年

(2) 参考书：

【1】《原子物理学》（第二版），褚圣麟编著，高等教育出版社，2022年；

【2】《The Physics of Atoms and Quanta》，Hermann Haken Hans Christoph Wolf，Springer-Verlag，2004.

（3）课程网站：（写明课程网址）

【1】课程的慕课网站1：https://www.zjooc.cn/course/5001050_5004179 (浙江省高等学校在线开放课程共享平台 原子物理学 毛鸿）

【2】课程的慕课网站2：https://www.icourse163.org/course/HZNU-1206150804 （中国大学慕课 原子物理学 毛鸿）

【3】课程的慕课网站3：https://xueyinonline.com/detail/260981162 学银在线 （原子物理学 毛鸿）