的基本概念和基本规律。对于周相、初周相及周相差等重要概念;振动方程、波 动方程等重要规律及物理意义要求学生很好掌握。 说明和建议 1振动和波是自然界极为普遍的运动形式,简谐运动是研究一切复杂振动的 基础。应强调简谐运动以及平面简谐波的描述特点及研究方法,突出相 位及相位差的物理意义 2.要阐明平面简谐波波函数的物理意义以及波是能量传播的一种重要形 式,突出相位传播的概念和相位差在波的叠加中的作用。讲述机械波要 为讨论电磁波(光波),以及物质波的概念提供基础 3.要求学生进一步掌握线性运动叠加原理,并通过在周期性外力作用下阻 尼摆的混沌现象分析对非线性问题的特征有所了解 4.振动和波是应用演示手段最为丰富的部分,教学中应充分应用演示实验 和多媒体手段阐述旋转矢量法;展示阻尼振动、受迫振动和共振现象、 振动的合成、李萨如图形、驻波、多普勒效应等内容。并可鼓励学生自 己设计展示物理思想和物理现象的多媒体课件。 第九章振动学基础(2学时) 教学内容 第1节简谐振动的规律 第2节简谐振动的描述 第3节简谐振动的合成 教学要求 掌握描述简谐运动的各个物理量(特别是相位)的物理意义及各量间 的关系。 2.掌握描述简谐运动的旋转矢量法和图线表示法,并会用于简谐运动规 律的讨论和分析 3.掌握简谐运动的基本特征,能根据给定的初始条件写出-维简谐运动的运动 方程,并理解其物理意义 4理解同方向、同频率简谐运动的合成规律 5.了解拍和相互垂直简谐运动合成的特点 第十章波动学基础(4学时) 教学内容 第1节动波的基本概念 第2节平面简谐波波函数 第3节波的能量 第4节波的叠加 第5节多普勒效应 教学要求 1掌握描述简谐波的各物理量及各量间的关系。 2理解机械波产生的条件 3掌握由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法 4理解波函数的物理意义。 5了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念 6.了解驻波及其形成条件,了解驻波和行波的区别 7了解机械波的多普勒效应及其产生原因
31 的基本概念和基本规律。对于周相、初周相及周相差等重要概念；振动方程、波 动方程等重要规律及物理意义要求学生很好掌握。 说明和建议: 1.振动和波是自然界极为普遍的运动形式，简谐运动是研究一切复杂振动的 基础。应强调简谐运动以及平面简谐波的描述特点及研究方法，突出相 位及相位差的物理意义。 2. 要阐明平面简谐波波函数的物理意义以及波是能量传播的一种重要形 式，突出相位传播的概念和相位差在波的叠加中的作用。讲述机械波要 为讨论电磁波（光波），以及物质波的概念提供基础。 3. 要求学生进一步掌握线性运动叠加原理，并通过在周期性外力作用下阻 尼摆的混沌现象分析对非线性问题的特征有所了解。 4. 振动和波是应用演示手段最为丰富的部分，教学中应充分应用演示实验 和多媒体手段阐述旋转矢量 法；展示阻尼振动、受迫振动和共振现象、 振动的合成、李萨如图形、驻波、多普勒效应等内容。并可鼓励学生自 己设计展示物理思想和物理现象的多媒体课件。 第九章 振动学基础 （2 学时） 教学内容 第 1 节 简谐振动的规律 第 2 节 简谐振动的描述 第 3 节 简谐振动的合成 教学要求 1.掌握描述简谐运动的各个物理量（特别是相位）的物理意义及各量间 的关系。 2.掌握描述简谐运动的旋转矢量法和图线表示法，并会用于简谐运动规 律的讨论和分析。. .3.掌握简谐运动的基本特征，能根据给定的初始条件写出一维简谐运动的运动 方程，并理解其物理意义。 4.理解同方向、同频率简谐运动的合成规律。 5.了解拍和相互垂直简谐运动合成的特点。 第十章 波动学基础 （4 学时） 教学内容 第 1 节 动波的基本概念 第 2 节 平面简谐波波函数 第 3 节 波的能量 第 4 节 波的叠加 第 5 节 多普勒效应 教学要求 1.掌握描述简谐波的各物理量及各量间的关系。 2.理解机械波产生的条件。 3.掌握由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法。 4.理解波函数的物理意义。 5.了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念。 6.了解驻波及其形成条件，了解驻波和行波的区别。 7.了解机械波的多普勒效应及其产生原因
第五部分:光学 合计学时:6) 光学是物理学的重要组成部分。作为光学一个部分的波动光学,则是以光 的波动性质为基础,讨论光波的干涉、衍射和偏振现象及其基本规律的科学。通 过对本篇的学习,使学生不仅对光的波动性有进一步的认识,而且对于干涉、衍 射和偏振现象中的一些基本规律要能很好地掌握,并要求了解它们的应用 第十一章波动光学(6学时 教学内容 第1节光的相干性光程 第2节分波面干涉 第3节分振幅干涉 第4节光的衍射 第5节光栅衍射 第6节光的偏振 教学要求 1.理解获得相干光的方法 2.掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。 了解迈克尔孙干涉仪的工作原理 4.了解惠更斯—非涅耳原理 5.会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响 6.理解光栅衍射公式。会分析光栅常量及波长对光栅衍射谱线分布的影 7.理解自然光和线偏振光。 8.理解布儒斯特定律及马吕斯定律 9.了解线偏振光的获得方法和检验方法 10.了解双折射现象。 第六部分:量子物理基础 (合计学时:8) 量子物理是近代物理学的一个重要组成部分。通过讨论光的量子性,使学 生进一步认识到光不仅具有波动性,而且也具有粒子性,即光是具有波、粒二象 性的物质。通过介绍量子力学基本知识,着重使学生认识到实物粒子也具有波 粒二象性。对于作为量子力学基础的测不准关系,薛定谔方程等,要求学生能有 正确的认识和理解。 说明和建议 1.突出讲授光的波粒二象性的物理思想,对中学已讲解的光电效应可适当简 化,避免不必要的重复。 2.本部分重点介绍量子力学的基本原理,帮助学生建立物质波粒二象性和量 子化的概念,这是从经典物理到量子物理过渡的重要阶梯。理解微观物质 的描述方式和波函数的统计意义,并通过一维无限深势阱的量子力学描述 以及与经典驻波的比照,帮助学生理解波函数和薛定谔方程是量子力学状 态描述的手段 3.注意通过几个重要实验和模型,给出量子力学作为新理论创立和发展的过 程以及人们对物质世界认识不断深化的过程,给学生以创新思维和探究精 神的启迪 第十二章波和粒子(8学时)
32 第五部分: 光学 （合计学时: 6 ） 光学是物理学的重要组成部分。作为光学一个部分的波动光学，则是以光 的波动性质为基础，讨论光波的干涉、衍射和偏振现象及其基本规律的科学。通 过对本篇的学习，使学生不仅对光的波动性有进一步的认识，而且对于干涉、衍 射和偏振现象中的一些基本规律要能很好地掌握，并要求了解它们的应用。 第十一章 波动光学 （6 学时） 教学内容 第 1 节 光的相干性 光程 第 2 节 分波面干涉 第 3 节 分振幅干涉 第 4 节 光的衍射 第 5 节 光栅衍射 第 6 节 光的偏振 教学要求 1. 理解获得相干光的方法。 2. 掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。 3. 了解迈克尔孙干涉仪的工作原理。 4. 了解惠更斯—非涅耳原理。 5. 会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。 6. 理解光栅衍射公式。会分析光栅常量及波长对光栅衍射谱线分布的影 响。 7. 理解自然光和线偏振光。 8. 理解布儒斯特定律及马吕斯定律。 9. 了解线偏振光的获得方法和检验方法。 10. 了解双折射现象。 第六部分: 量子物理基础 （合计学时: 8 ） 量子物理是近代物理学的一个重要组成部分。通过讨论光的量子性，使学 生进一步认识到光不仅具有波动性，而且也具有粒子性，即光是具有波、粒二象 性的物质。通过介绍量子力学基本知识，着重使学生认识到实物粒子也具有波、 粒二象性。对于作为量子力学基础的测不准关系，薛定谔方程等，要求学生能有 正确的认识和理解。 说明和建议: 1. 突出讲授光的波粒二象性的物理思想，对中学已讲解的光电效应可适当简 化，避免不必要的重复。 2. 本部分重点介绍量子力学的基本原理，帮助学生建立物质波粒二象性和量 子化的概念，这是从经典物理到量子物理过渡的重要阶梯。理解微观物质 的描述方式和波函数的统计意义，并通过一维无限深势阱的量子力学描述 以及与经典驻波的比照，帮助学生理解波函数和薛定谔方程是量子力学状 态描述的手段。 3. 注意通过几个重要实验和模型，给出量子力学作为新理论创立和发展的过 程以及人们对物质世界认识不断深化的过程，给学生以创新思维和探究精 神的启迪。 第十二章 波和粒子 （8 学时）
教学内容 第1节量子论的出现 第2节物质波不确定关系光电效应 第3节波函数薛定谔方程的简单应用 第4节激光 基本要求 1.了解热辐射的实验定律,以及经典物理理论在说明热辐射时所遇到的困 难 2.理解普朗克量子假设。 3.了解经典物理理论在说明光电效应的实验规律时所遇到的困难 4.理解爱因斯坦光子假设。 5.掌握爱因斯坦方程。 6.理解康普顿效应的实验规律,以及爱因斯坦的光子理论对这个效应的解 释 7.理解光的波粒二象性。 8.了解经典物理理论在说明氢原子光谱时时所遇到的困难。 9.理解玻尔的氢原子理论。 10.了解德布罗意物质波的概念。 了解海森伯的不确定关系 12.了解描述微观粒子的物理量—波函数。 13.了解波恩对波函数的统计解释。 14.了解薛定谔方程。 了解激光的发光机理、激光器的基本结构、激光的特点和激光的应用 三、其他教学环节安排 本课程相关的物理实验独立设课,另行制定教学大纲。 四、考核方式 本课程考试评分采用百分制评分法 (一)期末考试 1.考试方式:闭卷笔试,时间为110分钟,卷面满分为100分,占总成绩 的70% 2.试题类型:(1)填空题(2)选择题(3)判断题(4)简述题 (二)平时成绩 1.平时成绩满分100分,占总成绩的30% 2.平时成绩计算公式:出勤+作业+表现加分 3.平时成绩记分方法 迟到扣1分/次 (1)出勤:满分50分 请假扣1分/次 旷课扣10分/次 第一部分 2.第二部分 (2)作业:10×5=50分 3.第三部分 4.第四部分 5.第五部分
33 教学内容 第 1 节 量子论的出现 第 2 节 物质波 不确定关系光电效应 第 3 节 波函数 薛定谔方程的简单应用 第 4 节激光 基本要求 1．了解热辐射的实验定律，以及经典物理理论在说明热辐射时所遇到的困 难。 2．理解普朗克量子假设。 3．了解经典物理理论在说明光电效应的实验规律时所遇到的困难。 4．理解爱因斯坦光子假设。 5．掌握爱因斯坦方程。 6．理解康普顿效应的实验规律，以及爱因斯坦的光子理论对这个效应的解 释。 7．理解光的波粒二象性。 8．了解经典物理理论在说明氢原子光谱时时所遇到的困难。 9．理解玻尔的氢原子理论。 10．了解德布罗意物质波的概念。 11．了解海森伯的不确定关系。 12．了解描述微观粒子的物理量——波函数。 13．了解波恩对波函数的统计解释。 14．了解薛定谔方程。 15．了解激光的发光机理、激光器的基本结构、激光的特点和激光的应用。 三、其他教学环节安排 本课程相关的物理实验独立设课，另行制定教学大纲。 四、考核方式 本课程考试评分采用百分制评分法。 （一）期末考试： 1．考试方式：闭卷笔试，时间为 110 分钟，卷面满分为 100 分，占总成绩 的 70% 。 2．试题类型：(1) 填空题 (2) 选择题 (3) 判断题 (4) 简述题 （二）平时成绩： 1．平时成绩满分 100 分，占总成绩的 30% 。 2．平时成绩计算公式：出勤+作业+表现加分 .3．平时成绩记分方法： 迟到扣 .1 分/ 次 （1）出勤：满分 50 分 请假扣 .1 分/ 次 . 旷课扣 10 分/ 次 1. 第一部分 2. 第二部分 （2）作业：10×5=50分 3. 第三部分 . .4. 第四部分 5. 第五部分
课堂表现 1分/次 (4)表现加分查阅资料1-10分/次 课程负责人5~10分/人 五、教材及主要参考书 (1)教材 祝之光编.物理学(第三版).高等教育出版社091 (2)主要参考书 程守洙.普通物理学高等教育出版社,2004年1月 余虹.大学物理学科学出版社,2001年2月 刘克哲.物理学高等教育出版社,2006年1月 金仲辉.大学物理中国农业大学出版社,2006年 梁绍荣.基础物理学高等教育出版社,2008年1月 赵凯华等新概念物理教程《力学》、《电磁学》、《量子物理》.髙等教育出版 社,2008年1月 向义和.大学物理导论(上、下册)清华大学出版社,2000年11月 撰写人:安宏 审核人:栾玲 课程负责人:安宏
34 课堂表现 . .. 1 分/ 次 （4）表现加分： 查阅资料 1~10 分/ 次 课程负责人 5~10 分/ 人 五、教材及主要参考书 （1）教材 祝之光编. 物理学（第三版）. 高等教育出版社 09.1 （2）主要参考书 程守洙. 普通物理学 .高等教育出版社，2004 年 1 月. 余虹. 大学物理学 .科学出版社，2001 年 2 月. 刘克哲. 物理学 .高等教育出版社，2006 年 1 月. 金仲辉. 大学物理 .中国农业大学出版社，2006 年. 梁绍荣. 基础物理学 .高等教育出版社，2008 年 1 月. 赵凯华等.新概念物理教程《力学》、《电磁学》、《量子物理》.高等教育出版 社，2008 年 1 月. 向义和. 大学物理导论 （上、下册）.清华大学出版社，2000 年 11 月. 撰 写 人：安宏 审 核 人：栾玲 . 课程负责人：安宏
《物理实验C》教学大纲 课程类别:学科基础 英文名称: Physics Experiment C 课程性质:必修 是否独立设课:是 总学时:32 其中实验学时 总学分:1 其中实验学分:1 适用专业:土木工程 开课单位:物理科学与技术学院 实验项目数:9 必做项目数:8 选作项目数:1 其中综合性项目数:6 、教学目的与基本要求 物理实验课是理工科类专业对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程, 是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合 性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基 础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技 发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用,将为学生终生 学习和继续发展奠定必要的基础。 (一)本课程的具体任务: 培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步 掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验 研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力 (1)通过阅读实验教材,做好实验前的准备工作,培养学生自学能力 (2)通过阅读仪器说明书,正确使用常规仪器。 (3)正确记录和处理实验数据,撰写合格的实验报告。 提髙学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真 严谨的科学态度,积极主动的探索精神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的 优良品德。 (二)本课程的基本要求: 1.掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。 (1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量 和间接测量的结果进行评估。 2)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和逐差法等。还 包括用计算机软件处理实验数据的基本方法。 掌握基本物理量的测量方法 例如:长度、质量、时间、温度、电流、电压、电阻、磁感应强度、折射率 等常用物理量、物性参数的测量,以及数字化测量技术和计算技术的应用。 3.了解常用的物理实验方法,并逐步学会其使用。 例如:比较法、放大法、模拟法、转换法、平衡法、补偿法、干涉法等,以 及在近代科研和工程技术中应用的其他方法 4.掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。 例如:长度测量仪器、计时仪器、电脑通用计数器、变阻器、电表、直流电 桥、通用示波器、低频信号发生器、干涉仪、传感器,常用电源和光源等
35 《物理实验 C》教学大纲 课程类别：学科基础 英文名称：Physics Experiment C 课程性质：必修 是否独立设课：是 总 学 时：32 其中实验学时：28 总 学 分：1 其中实验学分：1 适用专业：土木工程 开课单位：物理科学与技术学院 实验项目数：9 必做项目数：8 选作项目数：1 其中综合性项目数：6 一、教学目的与基本要求 物理实验课是理工科类专业对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程， 是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合 性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基 础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技 发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用，将为学生终生 学习和继续发展奠定必要的基础。 （一）本课程的具体任务： 培养学生的基本科学实验技能，提高学生的科学实验基本素质，使学生初步 掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验 研究的基本方法，提高学生的分析能力和创新能力。 （1）通过阅读实验教材，做好实验前的准备工作，培养学生自学能力。 （2）通过阅读仪器说明书，正确使用常规仪器。 （3）正确记录和处理实验数据，撰写合格的实验报告。 提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真 严谨的科学态度，积极主动的探索精神，遵守纪律，团结协作，爱护公共财产的 优良品德。 （二）本课程的基本要求： 1. 掌握测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。 （1）测量误差与不确定度的基本概念，能逐步学会用不确定度对直接测量 和间接测量的结果进行评估。 （2）处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法和逐差法等。还 包括用计算机软件处理实验数据的基本方法。 2. 掌握基本物理量的测量方法。 例如：长度、质量、时间、温度、电流、电压、电阻、磁感应强度、折射率 等常用物理量、物性参数的测量，以及数字化测量技术和计算技术的应用。 3. 了解常用的物理实验方法，并逐步学会其使用。 例如：比较法、放大法、模拟法、转换法、平衡法、补偿法、干涉法等，以 及在近代科研和工程技术中应用的其他方法。 4. 掌握实验室常用仪器的性能，并能够正确使用。 例如：长度测量仪器、计时仪器、电脑通用计数器、变阻器、电表、直流电 桥、通用示波器、低频信号发生器、干涉仪、传感器，常用电源和光源等