[2018年必威体育精装版整理]2011材料物理系教学大纲.doc

本科课程教学大纲 （2011版） （征求意见稿） 教 务 处 编 印 二〇一一年七月 理论物理 1 Theoretical Physics 1 课程编号： 课程属性：专业任选课 学 分：3 学分 学 时：48学时（讲课：32学时，上机：0学时，实验：0学时） 课程性质：必修 先修课程：普通物理，高等数学； 适用专业：材料物理， 教 材：《量子力学教程》，周世勋：高等教育出版社出版，2010年热力学·统计物理汪志诚 高等教育出版社量子力学作为现代物理学的理论基础，课程设置目的同学们能够掌握量子力学基本规律及其基本概念，为进一步学习其他相关课程打下良好的理论基础；第一章??绪论学时? 理解光的波粒二象性原子结构的玻尔理论微粒的波粒二象性?第二章? 波函数和薛定谔方程?学时1）掌握波函数的统计解释态迭加原理薛定谔方程?（2）掌握波函数的标准条件； （3）掌握定态薛定谔方程一维无限深势阱线性谐振子势垒贯穿第三章量子力学中的力学量? 学时?(1) 掌握表示力学量的算符动量算符和角动量算符电子在库仑场中的运动氢原子厄密算符本征函数的正交性???算符与力学量的关系???算符的对易关系? 两力学量同时有确定值的条件? 测不准关系第四章? 态和力学量的表象 ?4学时态的表象、算符的矩阵表示量子力学公式的矩阵表述第七章 自旋与全同粒子? 学时电子自旋电子的自旋算符和自旋函数全同粒子的特性全同粒子体系的波函数? 泡利原理近独立粒子的最概然分布?　1）理解粒子运动状态的经典描述粒子运动状态的量子描述?　系统微观运动状态的描述?等概率原理?　分布和微观状态?　玻耳兹曼分布玻色分布和费米分布?　§6.8?　三种分布的关系?　第七章?　玻耳兹曼统计?　热力学量的统计表达式理想气体的物态方程?　麦克斯韦速度分布律能量均分定理?　理想气体的内能和热容量理想气体的熵?　第八章?　玻色统计和费米统计热力学量的统计表达式?　弱简并理想玻色气体和费米气体?　玻色-爱因斯坦凝聚?中的自由电子气体?第九章?　系综理论?　相空间刘维尔?理微正则系综正则系综?　曾谨言：《量子力学》（第三版），科学出版社，2000。 张永德：《量子力学》，科学出版社，2002。  理论物理 2 Theoretical Physics 2 课程编号： 课程属性：专业任选课 学 分：2学分 学 时：32学时（讲课：32学时，上机：0学时，实验：0学时） 课程性质：选修 先修课程：电磁学，矢量分析，数学物理方法； 适用专业：材料物理， 教 材：《电动力学》郭硕鸿等 高等教育出版社 2008（第三版） 开课院系：数理学院材料物理系 一、课程的教学目标和任务 电动力学是高等学校本科应用专业理论物理课程之一，为专业必修课。是普通物理电磁学的后继课。通过本课程的学习，不仅使学生对电磁现象的认识在电磁学唯象理论的基础上更深入一步，认清电磁场的本质，了解相对论的时空观，而且要学习理论物理学处理问题的方法，提高在本课程领域分析、解决实际问题的能力。为学习应用物理和相关课程打好基础。 二、教学内容和要求（要求将各章节知识点分为掌握、熟悉、理解、了解、初步了解等） 1．绪论（2学时） （1）理解矢量场的基本概念； （2）掌握?算符（矢量微分算符）与函数的运算； （3）了解并矢和张量概念及运算 2．电磁现象的普遍规律（8学时）；? （1）理解描述宏观电磁场的物理量，描述宏观电磁场的麦克斯韦方程组； （2）掌握真空、介质中的麦克斯韦方程组及其麦克斯韦方程组满足的边界条件；还要掌握电磁场的能量、动量表达式，以及能量、动量守恒定律； （3）了解描述电磁场能量密度和麦克斯韦应力张量等概念。 3．静电场（8学时） （1）理解静电场的标势引入的物理意义、唯一性定理； （2）掌握求解方程的分离变量法、镜像法； （3）了解电多极矩法和格林函数法。 4．静磁场（8学时） （1）理解静磁场的矢势及其物理意义、微分方程； （2）理解磁标势概念，及其能引入磁标势的条件； （3）掌握磁标势满足的微分方程，并能够类似于电标势通过镜像法和分离变量法进行求解。 5．电磁波的传播（6学时） （1）理解平面电磁波与时谐电磁波满足的微分方程； （2）掌握平面时谐电磁波满足的微分方程，及其求解方法和边界条件；并掌握有导体存在时的电磁波的边界条件，及其谐振腔、波导中电磁波满足的表达式； （3）了解电磁波在介质界面上的反射与折射定律和菲涅耳公式等。 三、大纲说明 （1）作业：6次； （2）考核方式：闭卷考试 （3）总评成绩计算方式：平时成绩和期末考试成绩综合计算 （4）是否使用多媒体：采用多媒体辅助教学 （5）其他： 四、参考书目 《电动力学》 尹真 科学出版社 2005（第二版） 《电动力学》 汪德