近代物理与高新技术 - 南京航空航天大学精品课程建设.DOC

课程教学大纲 课程编号开课学院 理学院 开课系 应用物理系 课程名称 中 文 近代物理专题 课程类别 校定选修课 英 文 Modern Physics and New Technology 课程学时 总学时 理论教学 实验教学 上 机 课程设计 32 32 1.有 2. 无 课程简介： 简要描述课程的性质及专业地位，培养目标（理论、能力和技能） 20世纪初建立起来的近代物理学，经过百年的发展，其原理和方法已深入到自然科学、工农业生产、日常生活等各个领域。以近代物理学为基础的高新技术也迅速地发展起来，如光电子技术、核技术、航空航天技术、低温技术、材料科学技术等，大大加快了科学技术的发展速度和人类文明的进程。因此，近代物理学的基本原理和方法已成为当代大学生不可缺少的知识构件，也是21世纪进行科学研究、知识创新、高新技术开发所必备的科学素质的一个重要部分。 本课程通过介绍近代物理学基础——相对论和量子论，以及近代物理在高新技术中的应用，使学生们初步了解近代物理学和高新技术中的基本概念和方法、近代物理对高新技术的作用、当代高新技术的发展等。内容包括相对论、量子论、激光物理与技术、红外物理与技术、非线性物理、新能源、材料科学与技术等，是大学物理经典部分的后续课程。通过本课程的学习，为学生在今后开展高新技术研究打下基础。 前修课程、能力和知识结构要求： 明确学生学习本门课程的先修课程，主要能力和知识结构。 本课程的先修课程是“高等数学”、“大学物理II”。 通过《高等数学》课程的学习，学生应熟练掌握微积分、微分方程等方面的基本运算技能；通过《大学物理II》课程的学习，学生应掌握经典物理的基本内容，比较全面地认识物质宏观运动的规律和基本原理，从而为学习微观世界、宇观空间以及高速运动物体的客观规律打下基础。 课程结构说明： 对课程的组织结构进行简要说明，即明确课程所述内容由几个大的部分构成，每个部分的教学由哪几个环节或单元组成（如：理论授课、实验教学，上机实习，课外作业，随堂考试，讨论会，总结报告等） 本课程为主线，介绍 红外物理与技术 包括红外辐射规律Δ”标示）、必讲要求和选讲及自学要求。课程学时分布（按知识单元说明，并对核心知识点与较大的知识点进行必要的学时标注）。课程如包含实验或实践性等环节，还需要说明该部分的学时要求以及内容、方案和作用。 第一章 相对论和现代宇宙学（4学时） *相对论运动学 *相对论动力学 质能关系式 Δ广义相对论简介 Δ现代宇宙学 Δ恒星的诞生、演化及其归宿 Δ太阳系和地球的起源与演化 第二章 电磁辐射的量子化（4学时） *热辐射 *光电效应 *康普顿效应 *氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 第三章 量子力学基础（4学时） 微观粒子的波粒二象性 不确定关系 *波函数 薛定谔方程 *一维无限深势阱 *一维势垒 Δ谐振子 *氢原子的量子力学处理方法简介 *电子的自旋 原子的电子壳层结构 第四章 激光物理与技术（5学时） *激光的产生 *激光器的种类 *激光器的纵模和横模 激光特性 激光技术 激光的应用 第五章 红外物理与技术（5学时） *红外辐射的物理基础 *常见的红外辐射源 *大气对红外辐射传输的影响 Δ红外探测器 *红外系统结构 红外技术的应用 第六章 非线性物理（4学时） 非线性物理导论 *混 沌 *分形与分维 孤波和孤立子 *自组织理论导论 第七章 新能源技术（2学时） 能源概况 *能源在人类社会发展中的作用 *新能源开发简介 第八章 材料科学与技术（4学时） 概 述 *材料科学的物理基础 *材料体系的分类 新型材料 课程考核形式与要求： 明确课程考核成绩由几个部分构成，考核的侧重点，相对于知识单元（或课程的各个构成部分）大致的分数分配。考核形式（如开卷考试、闭卷考试、面试、停课考试、随堂考试、总结报告等）。 本课程的成绩一般由平时成绩（上课和作业）和考试成绩组成： 平时成绩：根据平时勤以及评定学生的平时成绩，占课程总成绩的20。占课程总成绩的80 本课程教学的难点主要是相对论、量子论的概念比较抽象，现象难以观察，课程内容理论上需要较多、较深的数学知识。 针对这些问题，采取的应对办法如下： 课堂教学充分利用多媒体电子教案等现代化教学手段，提高质量和效率。