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學科:
37個滿足條件"物理"的課程
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電磁學
電磁學是經典物理學的一部分。本課程闡述電磁相互作用的基本實驗定律,并以此為基礎逐步揭示電磁場這一特殊形式客觀存在的特征、性質、內在聯系和運動變化規(guī)律。由于電磁現象普遍存在,又有廣泛的技術應用,電磁學已經成為物理學、其它自然科學以及技術科學的重要基礎。電磁學的主要內容是:電荷相互作用的實驗定律,靜電場的性質,靜電場中的導體和電介質,直流電路的基本規(guī)律及其應用,電流相互作用的實驗規(guī)律,恒定磁場的性質,帶電粒子在磁場中的運動,不同參考系之間電磁場的變換,電磁感應和暫態(tài)過程,磁介質,交流電路的基本規(guī)律及其應用,麥克斯韋電磁場理論和電磁波,電磁學單位制。
力學
本課程主要介紹矢量力學(含牛頓力學、狹義相對論)的基本知識。內容包括:
運動學(含平面極坐標系運動分解);牛頓定律(質點、質點組動力學,牛頓定律,慣性力、二體約化質量);沖量,動量;功,能和力矩,角動量諸定理(含天體運動);質心與質心系;剛體定軸轉動和平面平行運動(不含定點轉動);流體靜力學、理想流體伯努利方程和粘滯流體性質;振動和波(簡諧振動、阻尼振動和受迫振動以及波的運動力學和動力內容,不包括多自由度系統(tǒng));以及狹義相對論(以時空變換,運動學為主,質點動力學簡單引入)的基本概念。同時,作為物理專業(yè)本科生入學后的第一門物理課程,將幫助學生們完成從中學學習方式到大學學習方式的轉變,培養(yǎng)正確的學習方法。
熱學
熱學是一門使物理專業(yè)學生學會系統(tǒng)地研究和處理由大量微觀粒子組成的體系(氣、液、固態(tài))的熱物理性質的課程。本課程通過對一些基本物理現象的介紹和分析,說明遵循統(tǒng)計規(guī)律是大量粒子組成的系統(tǒng)的基本特征。課程系統(tǒng)全面地介紹有關基本概念和應用統(tǒng)計方法處理多粒子系統(tǒng)的微觀方法,課程還介紹了通過實驗觀察總結歸納熱力學基本定律和基本概念的宏觀方法。熱學課程的主要內容包括:平衡態(tài)和狀態(tài)方程,熱力學第零定律和溫度,熱力學第一定律,熱力學第二定律及它與現代科學發(fā)展(如宇宙論)的關系,氣體中的輸運過程及主要規(guī)律,理想氣體的微觀模型,麥克斯韋的速度和速率分布律,微粒按高度的分布和玻耳茲曼分布,能量按自由度均分定理,熱力學第二定律的統(tǒng)計解釋和熵,氣體輸運性質的微觀解釋,汽液相變,一類和二類相變,分子力與非理想氣體等。
原子物理學
原子物理學是物理系學生開始進入系統(tǒng)地研究微觀世界領域的入門課程。通過本課程的教學將對微觀世界表現出的一系列區(qū)別于宏觀世界的特征和規(guī)律逐步加以揭示,為進一步深入研究現代物理提供必要的基礎?!霸游锢韺W”的主要內容包括:原子的組成和核式結構、波粒二象性和量子物理初步、波爾的原子模型、原子的能級和躍遷、多電子原子和原子的殼層結構、外場中的原子、X射線、分子結構和分子光譜、原子核基本性質、核的放射衰變、核力和核模型、原子核反應、核裂變和聚變以及粒子物理初步等。實驗基礎與基本原理,雙態(tài)系統(tǒng),從一維系統(tǒng)到凝聚態(tài),原子分子,原子核粒子。
電動力學
電動力學是物理類各專業(yè)的一門重要的基礎理論課,課程系統(tǒng)地闡述電磁運動形態(tài)的基本規(guī)律、電磁場的基本屬性及它們和帶電物質之間的相互作用,課程還包括介紹狹義相對論。主要內容有:電磁場的動量、能量;電磁場的運動規(guī)律由麥克斯韋方程和洛侖茲力公式描述;介紹了分離變數法、靜電鏡象法及格林函數方法在靜電、靜磁中的應用;在電磁場中引入規(guī)范變換及規(guī)范不變性的概念闡明推遲解的物理意義,討論電磁波的傳播和輻射;討論運動的帶電粒子和電磁場的相互作用;闡述狹義相對論產生的歷史背景及實際基礎、相對論的基本理論及洛侖茲變換,相對論的時空理論。討論了電磁場在介質中的傳播,色散與耗散。
數學物理方程
數學物理方法重點在數理方程,講的是數學物理定解問題,偏微分方程的解法以及其他一些高難度的數學物理問題。有的學校會讓學生學習復變函數和數理方程兩門課程,這其實相當于數學物理方法兩學期的內容。本課程專注于不同類型偏微分方程定解問題適定性的討論和求解方法的學習,主要內容包括偏微分方程的基本概念、三類典型方程的導出與定解問題適定性的討論、特征線積分法、分離變量法、貝塞爾函數和勒讓德函數及應用、格林函數法、積分變換法等.
量子力學
本課程的目的是引導學生進入微觀尺度下的迷人量子物理世界。我們將學習非相對論量子力學的基本物理原理和基本數學工具,并將這些簡潔的基本理論應用于各種有趣的物理現象。我們將學習如何描述一個量子系統(tǒng)的狀態(tài),它是如何運動演化的,我們如何觀察測量它。這具體包括了狄拉克左右矢,薛定諤運動方程,海森堡運動方程,力學觀察量和表象變換,測量塌縮和不確定原理。在這里,我們會學習求解一維勢,簡諧振子,氫原子,二能級系統(tǒng);這些都是解析可解問題。我們還將學習如何應用基本理論到實際問題中。通過一些近似方法,在很好的精度下減輕物理模型計算的復雜性。這些方法包括:不含時微擾論,變分法,含時微擾論。同時我們將近似方法應用到非束縛態(tài)過程上,形成相應的散射理論。這些方法是解決實際問題的強有力工具。
復變函數
《復變函數 》課程主要講述復變量函數的基本理論。內容包括復數域和復平面,復變函數及其解析性,解析函數的積分表示,調和函數,解析函數的級數表示,留數及其應用,解析開拓,伽瑪函數,保形變換及其應用,Laplace 變換。數學學科學習的復變函數在內容上要多于數學物理方法要求的部分。有的學校會讓物理相關學生學習復變函數和數學物理方程兩門課程,這其實相當于數學物理方法兩學期的內容。
隨機過程
隨機過程所涉及的理論和方法在現代科技諸多領域,例如物理、化學、生物、通信、機電、自動化、地震、海洋及經濟等學科中均有廣泛應用。本課程從工程應用的角度討論隨機過程(隨機信號)的基本理論、基本分析方法及應用。通過本課程的學習,使學生掌握隨機過程的統(tǒng)計特性描述方法,平穩(wěn)隨機過程的統(tǒng)計分析,馬爾可夫鏈的基本理論和應用方法,隨機過程通過線性系統(tǒng)的分析,典型隨機過程等。
數學物理方法
數學物理方法分為兩部分,上篇為復變函數論,下篇為數學物理方程。有的學校會讓學生學習復變函數和數理方程兩門課程,這其實相當于數學物理方法兩學期的內容。本課程在高等數學(一元和多元微積分、冪級數和Fourier 級數、微分方程、場論、線性代數)的基礎上,著重介紹解析函數的基本性質及其應用,包括 r函數、積分變換和函數,為后繼相關物理理論課程作準備。
高等量子力學
本課程主要介紹如何利用量子力學原理計算少體和多體玻色子和費米子體系物理量的基本技能,為進一步學習量子多體理論以及量子場論做準備。內容包括:二次量子化(粒子數表象)方法,既全同多體粒子體系的置換對稱性,單粒子產生和湮滅算符以及粒子數表象中玻色子和費米子單體和二體算符的表達式和相應的矩陣元的計算;形式微擾理論和散射理論。內容有表象理論,相互作用表象中時間演化算符的一般性質及其形式解;角動量理論。內容包括三維空間轉動群及其線性表示,轉動剛體體系的量子化,不可約張量算符組的定義以及Wigner-Eckart定理得應用;群論方法在量子力學中的應用。主要介紹量子力學體系對稱操作群,量子體系的本征態(tài)按照其對稱操作群不可約表示的分類,特征標理論的應用以及跳遷矩陣元的選擇定則;量子力學體系的時間反演對稱性。內容包括哈密頓量的時間反演對稱性,反酉正算符的性質,內部自由度在時間反演變換下的改變以及Kramer定理;相對論量子力學。主要介紹Klein-Gordon方程,Dirac方程和它的相對論協變性,Dirac粒子的自旋,自由電子的平面波解,以及反電子概念的引入。同時介紹電磁場中Dirac方程的非相對論近似以及自旋-軌道耦合相互作用項的推導等。
天體物理
本課程旨在向天文、物理類本科生系統(tǒng)性地介紹天體物理學科,培養(yǎng)他們基本的天體物理素質,是進一步學習其他相關課程的基礎。
基礎天文課
主要介紹天文望遠鏡、天球與天球坐標系、時間與歷法、天體運動與距離等天文觀測的基本概念,以及行星、太陽系、恒星、銀河系、河外星系和宇宙的結構與演化等基礎知識;介紹天文學的主要研究手段和成果,為后續(xù)專業(yè)課學習打下基礎。
廣義相對論
隨著現代宇宙學和空間物理的發(fā)展,廣義相對論在科學和技術上都越來越重要。它是一門理論物理學家應該熟練掌握的課程,不再獨立于其它物理課程之外。在本課程中,將介紹廣義相對論的基本原理、理論基礎以及應用。
近代物理
介紹近代物理的主要內容,展現近代物理學的進展和奧妙,提供后續(xù)學習的概念基礎和基本知識。對象是普通物理結束階段的學生,一般二上或二下。對于隨后繼續(xù)學習物理的學生,起引導興趣和開闊眼界的作用;對于隨后學習其他專業(yè)的學生,起了解和能夠初步運用現代物理知識的作用。
近代物理實驗
內容涵蓋原子與分子物理、核探測技術及應用、激光與近代光學、真空與薄膜制備,X射線電子衍射和結構分析、磁共振、微波、低溫與超導、半導體物理、非線性物理等領域的獨立型實驗項目和開放研究型前沿物理大實驗課題。很多實驗是獲諾貝爾獎在近代物理學發(fā)展中起到里程碑作用的實驗,在實驗方法與技術上有代表性,同時吸收了我校教師科學研究的成果,近年來亦引入了科研級的大型儀器設備,增加了反映物理科學前沿的實驗。在實驗安排上既讓學生接觸到光譜、真空、核探測、低溫、掃描探針、弱信號檢測等近代物理實驗中常用的技術,每個實驗又有一定的物理內容,以提高學生理論聯系實際,解決實際問題的能力。
光學
本課程是物理類和微電子學專業(yè)的必修基礎課。
主要講述光波傳播的幾何光學和波動理論——包括費馬原理、光線方程、惠更斯—費涅爾原理、費涅爾—基爾霍夫衍射積分、光波在界面上的反射與折射、光在各向異性介質中的傳播;光場的統(tǒng)計特性——包括光場的時間相干性與空間相干性、偏振態(tài);光學儀器與裝置—包括球面鏡、薄透鏡、理想成像系統(tǒng)、顯微鏡、望遠鏡、分波前干涉裝置、法布里—珀羅干涉儀、光柵光譜儀、李奧濾波器、光學信息處理系統(tǒng)、相襯顯微鏡、全息照像原理;光度學與色度學基礎;光的量子性。
熱力學與統(tǒng)計物理
本科主要講解1)熱力學基本規(guī)律,2) 均勻物質的熱力學性質,3) 單元系的相變,4) 多元系的復相平衡和化學平衡, 5) 近獨立粒子的最概然分布,6) 玻爾茲曼統(tǒng)計,7) 玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計,8)系綜理論,9) 漲落理論,10) 非平衡態(tài)統(tǒng)計理論
半導體物理學
本課程介紹半導體的基本物理知識,包括半導體中的電子狀態(tài)、電荷輸運性質、載流子的平衡統(tǒng)計以及pn結、MIS結構、金-半接觸和異質結等。學生在學習之后應該能夠掌握半導體物理的基本知識,尤其是對半導體pn結、MIS結構、金-半接觸和異質結等多種接觸的I-V特性能夠熟練掌握并能靈活運用到半導體器件中。
固體物理學
本課程講述固體物理的基本知識和基本理論,使學生了解和掌握固體物理的基本概念和處理問題的方法,為進一步的學習、研究和實際工作打下良好的基礎。課程內容包括:固體的結構種類、晶體結構、晶格振動、晶體的熱學性質、固體中的缺陷、相變、金屬的自由電子論、能帶理論、固體中電子在電場和磁場中的運動、固體的輸運性質等。本課程還部分的涉及一些比較專門的、當前較重要及活躍的領域:如半導體物理、超導電性物理、表面物理、無序體系、低維體系和介觀體系的物理等。