《普通物理学3》教学大纲.doc

《普通物理学3》教学大纲

课程编号英文名称：General?Physics3

学分：2

学时：总学时32学时，其中理论32学时，实践0学时

先修课程：普通物理学1，普通物理学2

课程类别：专业主干课程

授课对象：科学教育专业学生

教学单位：数理信息学院

修读学期：第4学期

一、课程描述和教学目标

本课程讲授物理学中光学、近代物理部分的基本知识，以及处理这些问题的基本方法。通过本课程的学习，能使学生掌握光学和近代物理部分基本知识内容，部分具备学习其它课程所需的基础知识，同时也能使学生初步感悟到微积分知识在物理问题中的具体运用以及在分析问题和解决问题能力方面得到培养，为学生树立科学的世界观，增强探索精神和创新意识等方面奠定基础。

课程教学目标如下：

课程目标1

在专业知识方面，掌握光学和近代物理的基本知识。通过光学模块的学习，使学生了解和掌握物理学中光学部分的基本概念、基础知识以及处理力学问题的一些基本方法。通过近代物理模块的学习，使学生了解量子化概念念、波函数与量子统计等基本概念，与电子轨道和自旋有关的量子态的微观力学规律，以及相对论力学原理。

课程目标2

在专业能力方面，部分具备学习其它课程所需的基础知识，能够提高学生学习其它课程知识尤其专业知识的能力，提高听课效果；同时也能提高独立获取知识的能力、科学观察和思维的能力、分析问题和解决问题的能力。

课程目标3

在综合能力方面，初步具备科学素养。提高学生求实精神、创新意识、科学美感等综合科学素质。

二、课程对毕业要求的支撑关系

本课程教学目标对毕业要求的支撑关系如表2-1所示。

表2-1课程教学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

毕业要求3-1学科知识：理解自然科学知识体系，扎实掌握物质科学、生命科学以及地球与宇宙科学等领域的基本概念和科学定律，理解科学探究的过程与方法，掌握模型建构、归纳与演绎、分类、演化等科学思维方式。

课程目标1

课程目标2

课程目标3

H

毕业要求3-4知识运用：理解科学、技术、社会以及环境的相互关系，了解科学学科与社会实践的关系，以及与其他学科的联系，具备运用科学知识和方法分析和解决实际问题的能力。

课程目标1

课程目标2

课程目标3

M

三、教学内容、基本要求与学时分配

本课程总学时32学时，其中理论32学时，实践0学时，课后自主学习不占学时。

表3-1理论教学环节教学内容、基本要求、课程目标与学时分配

序号

教学内容

基本要求

支撑的

课程目标

学时

1

光学

12.1几何光学的简介

12.2相干光

12.3双缝干涉

12.4光程与光程差

12.5薄膜干涉

12.7光的衍射现象惠更斯-菲涅尔原理

12.8单缝的夫琅禾费衍射

12.9圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器的分辨本领

12.10光栅衍射

12.12光的偏振状态

12.13起偏和检偏马吕斯定律

12.14反射与折射时光的偏振

了解光的传播原理、反射、折射、全反射的规律以及波透镜中的应用；原子发光特点、光的相干条件和获得相干光的方法，掌握杨氏双缝干涉实验的基本装置和实验规律，了解光程和光程差的计算方法；掌握等厚干涉的规律及干涉条纹的计算；了解惠更斯一菲涅耳原理及其对光的衍射现象的定性解释，掌握用半波带法分析夫琅禾费单缝衍射，了解光栅方程的意义及光栅衍射条纹的特点；了解自然光与偏振光的概念及表示方法，了解光的偏振现象，掌握马吕斯定律及其应用，熟悉光在反射、折射时偏振现象，掌握布儒斯特定律。

课程目标1

课程目标2

课程目标3

26

2

早期量子论和量子力学基础

13.1热辐射普朗克的能量子假设

13.2光电效应爱因斯坦的光子理论

13.3康普顿效应

13.5德布罗意波微观粒子的波粒二象性

13.6不确定关系

13.7波函数及其统计诠释

13.8薛定谔方程

13.9一维定态薛定谔方程的应用

13.10量子力学中的氢原子问题

13.11电子的自旋原子的电子壳层结构

了解热辐射和黑体的概念，了解黑体单色辐出度与波长的关系，了解普朗克能量子假说及其意义；了解光电效应及爱因斯坦光子理论对这两个效应的解释，了解光的波粒二象性；理解德布罗意波假设，了解实物粒子的波粒二象性；了解波函数的概念及其概率解释，理解不确定关系及其物理意义，了解量子力学的建立及其作用；了解薛定谔方程及其在一维定态中的应用；了解量子力学中的氢原子问题，了解电子的自旋态以及原子的电子壳层结构。

课程目标1

课程目标2

课程目标3

4

3

狭义相对论基础

4.1侠义相对论基本原理洛伦兹变换

4.2相对论速度变换

4.3狭义相对论的时空观

4.4狭义相对论动力学基础

了解伽利略变换式以及牛顿力学相对性原理遇到的困难。理解狭义相对论的