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聘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 教学内容 第1节:黑体辐射普朗克能量子假说第2节:光电效应光的波粒二象性 第3节:康普顿效应第4节:氢原子的玻尔理论 第5节:德布罗意波实物粒子的二象性第6节:不确定关系 第7节:量子力学简介第8节:氢原子的量子理论简介个第9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.学握爱因斯坦方程。 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 一波函数。 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开课,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:半开卷、笔试,时间为110分钟,卷面满分为100分,占总 成绩的70%
21 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。 教学内容: 第 1 节:黑体辐射 普朗克能量子假说第 2 节:光电效应 光的波粒二象性 第 3 节:康普顿效应 第 4 节:氢原子的玻尔理论 第 5 节:德布罗意波 实物粒子的二象性 第 6 节:不确定关系 第 7 节:量子力学简介 第 8 节:氢原子的量子理论简介 第 9 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开课,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:半开卷、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)计算题(4)简述题 “半开卷考试用纸”使用说明: 为了培养学生分析问题和解决问题的能力,引导学生在学习过程中,注重物 理概念、物理定律、物理思想的理解和掌握,避免死记硬背,《大学物理B》期末 考试实行“半开卷科学化考试”一一由学生自己做个人复习总结,考试时带入考 场,考试结束时随考卷一同交给监考教师。 具体说明如下: ①参加《大学物理B》期末考试的学生,可将自己平时学习的小结和体会归 纳整理在“总结用纸”的正反面上,内容包括:基本物理量、定理定律、公式、 常系数等。 ②请切勿将例题、习题以及与其相关的内容写在上面,违者按考试作弊处理 ③请切勿使用铅笔填写,切勿使用涂改液涂抹,违者按考试作弊处理。 ④正反面盖有物理学院公章的总结用纸有效,复印件无效 ⑤每人只限一张,两张以上者按考试作弊处理。 ©考试结束时必须随考卷一同上交,不交者一律取消考试成绩。 ⑦请妥善保管和使用考试用纸,丢失者请将书面“说明”于开考之前交给监 考教师。 (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+期中考试)÷2+表现加分 3.平时成绩记分方法: 了迟到扣1分/次 (1)出勤:满分100分了请假扣1分/次 旷课扣10分/次 1.第 二、三章 2.第四章 3.第五章 (2)作业:10×7=70分 4.第六章 5.第七章 6.第八章 7.第九、十章 (3)期中考试:10×3=30分 一三道计算题(每题10分》 「第一题:一一四章综合题 了第二题:五、六章综合题 第三题:七、八章综合题
22 2.试题类型:(1)填空题 (2)选择题 (3)计算题 (4)简述题 “半开卷考试用纸”使用说明: 为了培养学生分析问题和解决问题的能力,引导学生在学习过程中,注重物 理概念、物理定律、物理思想的理解和掌握,避免死记硬背,《大学物理 B》期末 考试实行“半开卷科学化考试”——由学生自己做个人复习总结,考试时带入考 场,考试结束时随考卷一同交给监考教师。 具体说明如下: ① 参加《大学物理 B》期末考试的学生,可将自己平时学习的小结和体会归 纳整理在“总结用纸”的正反面上,内容包括:基本物理量、定理定律、公式、 常系数等。 ② 请切勿将例题、习题以及与其相关的内容写在上面,违者按考试作弊处理。 ③ 请切勿使用铅笔填写,切勿使用涂改液涂抹,违者按考试作弊处理。 ④ 正反面盖有物理学院公章的总结用纸有效,复印件无效。 ⑤ 每人只限一张,两张以上者按考试作弊处理。 ⑥ 考试结束时必须随考卷一同上交,不交者一律取消考试成绩。 ⑦ 请妥善保管和使用考试用纸,丢失者请将书面“说明”于开考之前交给监 考教师。 (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+期中考试) 2 +表现加分 .3.平时成绩记分方法: 迟到扣 1 分/ 次 (1)出勤:满分 100 分 请假扣 1 分/ 次 . 旷课扣 10 分/ 次 1. 第一、二、三章 2. 第四章 3. 第五章 (2)作业:10×7=70分 4. 第六章 5. 第七章 6. 第八章 7. 第九、十章 (3)期中考试:10×3=30分——三道计算题(每题10分) 第一题:一~四章 综合题 第二题:五、六章 综合题 第三题:七、八章 综合题
「课堂表现1分/次 (4)表现加分 了查阅资料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:马文蔚.《物理学》(第五版),高等教育出版社,2006年4月. (2)主要参考书: 程守洙.《普通物理学》.高等教有出版社,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
23 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:马文蔚.《物理学》(第五版).高等教育出版社,2006 年 4 月. (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:28 总学分:1 其中实验学分:1 适用专业:非物理类理工学科各专业 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。 24
24 《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:非物理类理工学科各专业 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。 5.掌握常用的实验操作技术。 例如:零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近 调整、按电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除,以及在近代科研和工程 技术中应用的仪器调节。 6.简介物理实验史料和物理实验在现代科技中的应用知识。 二、主要仪器设备及工具 外径千分尺、游标卡尺、工业天平、物理天平、烧杯、电桥板、直流指针式 检流计、保护开关组、直流电阻、滑线变阻器、多盘十进电阻器、旋转式电阻箱 三线摆、转动惯量测试仪、水平仪、钢直尺、直流稳压电源、数字式温度计、读 数显微镜、牛顿环、钠光灯、钠光灯电源、分光计、光具座、凸透镜、凹透镜、 平面镜、热敏电阻、微机监控多用途智能辐射式加热器、静电场测试仪、示波器、 信号发生器、表面张力系数测试仪等。 三、实验内容及要求 学 时 实验 实验每组 实验项目名称 实验内容 分 类型 要求 人数 配 基本概念、不确定度理论、有效 误差理论讲座 数字相关规则、实验数据处理方 4 必做 不限 千分尺、天平的使用,固体密度 密度的测量 的测量,直接测量和间接测量的 3 验证必做 1 数据处理 自组电桥、测中值电阻、测申桥 惠斯通电桥测 灵敏度、用不确定度理论处理数 3 验证 必做 1 电阻 用读数显微镜测平凸透镜的曲 牛顿环实验 率半径,用逐差法进行实验数据 验证 必做 1 处理 用三线摆测定物体的转动惯量 转动惯量的测 检验转动惯量的平行轴定理,掌 1 量 握游标卡尺、转动惯量测试仪的 验证 必做 使用方法
25 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。 5. 掌握常用的实验操作技术。 例如:零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近 调整、按电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除,以及在近代科研和工程 技术中应用的仪器调节。 6. 简介物理实验史料和物理实验在现代科技中的应用知识。 二、主要仪器设备及工具 外径千分尺、游标卡尺、工业天平、物理天平、烧杯、电桥板、直流指针式 检流计、保护开关组、直流电阻、滑线变阻器、多盘十进电阻器、旋转式电阻箱、 三线摆、转动惯量测试仪、水平仪、钢直尺、直流稳压电源、数字式温度计、读 数显微镜、牛顿环、钠光灯、钠光灯电源、分光计、光具座、凸透镜、凹透镜、 平面镜、热敏电阻、微机监控多用途智能辐射式加热器、静电场测试仪、示波器、 信号发生器、表面张力系数测试仪等。 三、实验内容及要求 序 号 实验项目名称 实验内容 学 时 分 配 实验 类型 实验 要求 每组 人数 1 误差理论讲座 (一)、(二) 基本概念、不确定度理论、有效 数字相关规则、实验数据处理方 法 4 必做 不限 2 密度的测量 千分尺、天平的使用,固体密度 的测量,直接测量和间接测量的 数据处理 3 验证 必做 1 3 惠斯通电桥测 电阻 自组电桥、测中值电阻、测电桥 灵敏度、用不确定度理论处理数 据 3 验证 必做 1 4 牛顿环实验 用读数显微镜测平凸透镜的曲 率半径,用逐差法进行实验数据 处理 3 验证 必做 1 5 转动惯量的测 量 用三线摆测定物体的转动惯量, 检验转动惯量的平行轴定理,掌 握游标卡尺、转动惯量测试仪的 使用方法 3 验证 必做 1