1023S05004-光谱学-2023版人才培养方案教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《光谱学》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1023S05004

开课单位

物理科学与技术学院

课程名称

（中文）光谱学

（英文）Spectroscopy

课程性质

必修

考核类型

考试

课程学分

3

课程学时

51

课程类别

专业发展课程（专业核心课）

先修课程

大学数学C、普通物理、电磁学、量子力学导论

适用专业（类）

光电信息科学与工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《光谱学》课程是光电信息科学与工程专业的一门专业核心课程，旨在通过理论教学，使学生掌握原子光谱、双原子分子光谱的基础理论知识，具备阅读光谱相关专著和文献的基本能力，了解光谱学的相关概念，为激光原理、光电子学、量子信息导论等后续课程奠定必要的光谱理论基础。

（二）教学目标

课程目标1：掌握光谱学的基本原理、概念和技术方法，领会光谱在原子、分子等领域的意义，理解光和物质的相互作用关系。

课程目标2：培养学生的终身学习能力、掌握文献检索的方法，并能够进行文献分析，了解本学科的发展热点和趋势。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-2：掌握光电信息科学与工程学科的基本理论和基础知识

课程目标1

0.8

2-1：掌握光信息科学的基本理论、基本知识和基本实验技能，具有良好的光信息系统的研究、设计、应用和技术开发能力；2-2：掌握文献检索等获取信息的基本方法，具备科技论文写作基本能力；

2-5：具备较强的自我学习能力，可以通过自学与本专业相关专业领域知识以获得解决基本专业问题的能力。

课程目标2

0.2

四、教学方式与方法

教学方式：课堂讲授、课堂讨论。

教学方法：探讨式教学、启发式教学、案例教学相结合。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

原子光谱的基本原理，外场作用下光谱特性，双原子分子光谱的基本原理，高分辨激光光谱测量技术。

（二）教学难点

原子光谱与原子结构的内在联系，光谱数据处理，拉曼光谱特性

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

绪论

使学生了解光谱学的发展史，对光谱学的现状和应用领域有一个清楚的认识。

3

讲授

课程目标1

2

第1章氢原子和类氢离子光谱

了解氢原子的量子力学解，掌握氢原子谱线精细结构的能级图，理解兰姆位移。

4

讲授

课程目标1

3

第2章碱金属原子及其光谱

了解碱金属的体系能量及谱线体系，掌握碱金属谱线精细结构及其强度分布，讨论类碱离子的光谱特点。

3

讲授

讨论

课程目标1

课程目标2

4

第3章双价电子的原子及其光谱

掌握两个价电子原子的矢量模型及其能级分布规律，了解两种耦合方式的关联，调研并讨论ⅡA族及ⅡB族元素的光谱。

6

讲授

讨论

课程目标1

课程目标2

5

第4章多价电子原子及其光谱

了解有心力场近似，掌握复杂原子的矢量模型及其光谱项规律。调研并讨论复杂原子的光谱结构

4

讲授

讨论

课程目标1

课程目标2

6

第5章原子光谱的超精细结构

了解原子光谱的超精细结构的三大因素，掌握原子在核自旋效应下的谱线分裂原理。

3

讲授

课程目标1

7

第6章外场中的原子光谱

了解原子在弱磁场、强磁场、极强磁场和电场下的谱线分裂特点，掌握塞曼效应和帕刑—巴克效应下的能级分裂图的求法。

6

讲授

课程目标1

8

第7章分子光谱理论基础

了解分子光谱的量子理论基础。

2

讲授

课程目标1

9

第8章双原子分子的转动及其光谱

了解分子转动的刚性转子模型，掌握分子转动的非刚性转子模型，掌握根据实测数据计算分子转动常数和分子键长，了解分子转动光谱的热分布。

4

讲授

课程目标1

10

第9章双原子分子的振动及其光谱

了解双原子分子的简谐振子模型，掌握非简谐振子模型及其能级分布，掌握分子力常数和离解能的确定方法，了解分子振动-转动的光谱结构

4

讲授

课程目标1

11

第10章双原子分子的电子态与电子光谱

了解双原子分子的轨道理论及分子的电子态，掌握电子光谱的振动结构及其强度分布，了解电子光谱的转动结构

6

讲授

课程目标1

12

第11章双原子分子的拉曼光谱

了解双原子分子转动和振动拉曼光谱的经典理论，掌握拉曼散射的量子解释

3

讲授

课程目标1

13

第12章高分辨激光光谱技术

了解饱和吸收光谱、偏振光谱技术等亚多普勒展宽光谱技术

3

讲授

课程目标1

合计

51

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：?考试?考查

（二）考核方式：?开卷考试?闭卷考试?课程论文

?课程报告?其它：

（三）成绩评定：

考核

依据

建议分值

（百分比）

考核/评价细则

对应课程目标

平时

考核

30%

出勤

20%

是否旷课，迟到，早退。