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Physics
物理學(xué)專業(yè)橫跨理科和工科兩大類,細分的方向也有很多。如果從知識結(jié)構(gòu)上劃分的話,物理主要可以分為理論物理學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)。
理論物理學(xué)通過為現(xiàn)實世界建立數(shù)學(xué)模型來試圖理解所有物理現(xiàn)象的運行機制。通過“物理理論”來條理化、解釋、預(yù)言物理現(xiàn)象。 豐富的想像力、精湛的數(shù)學(xué)造詣、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,這些都是成為理論物理學(xué)家需要培養(yǎng)的優(yōu)良素質(zhì)。例如,在十九世紀中期,物理大師詹姆斯·麥克斯韋覺得電磁學(xué)的理論雜亂無章、急需整合。尤其是其中許多理論都涉及超距作用(action at a distance)的概念。麥克斯韋對于這概念極為反對,他主張用場論來解釋。例如,磁鐵會在四周產(chǎn)生磁場,而磁場會施加磁場力于鐵粉,使得這些鐵粉依著磁場力的方向排列,形成一條條的磁場線;磁鐵并不是直接施加力量于鐵粉,而是經(jīng)過磁場施加力量于鐵粉;麥克斯韋嘗試朝著這方向開辟一條思路。他想出的“分子渦流模型”,借用流體力學(xué)的一些數(shù)學(xué)框架,能夠解釋所有那時已知的電磁現(xiàn)象。更進一步,這模型還展示出一個嶄新的概念——電位移。由于這概念,他推理電磁場能夠以波動形式傳播于空間,他又計算出其波速恰巧等于光速。麥克斯韋斷定光波就是一種電磁波。從此,電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)被整合為一統(tǒng)的電磁學(xué)。
聲學(xué)是物理學(xué)分支學(xué)科之一,是研究媒質(zhì)中機械波的產(chǎn)生、傳播、接收和效應(yīng)的科學(xué)。媒質(zhì)包括物質(zhì)各態(tài)(固體、液體和氣體等),可以是彈性媒質(zhì)也可以是非彈性媒質(zhì)。機械波是指質(zhì)點運動變化(包括位移、速度、加速度中某一種或幾種的變化)的傳播現(xiàn)象。聲波是機械波的一種。
熱學(xué)又稱熱物理學(xué),是研究熱現(xiàn)象(即與溫度有關(guān)的物理現(xiàn)象)的科學(xué)。 熱學(xué)一般分為熱力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)兩部分,前者是建立在實驗基礎(chǔ)上的宏觀理論,后者是建立在量子力學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計學(xué)上的微觀理論。
光學(xué)(英語:Optics),是物理學(xué)的分支,主要是研究光的現(xiàn)象、性質(zhì)與應(yīng)用,包括光與物質(zhì)之間的相互作用、光學(xué)儀器的制作。光學(xué)通常研究紅外線、紫外線及可見光的物理行為。因為光是電磁波,其它形式的電磁輻射,例如X射線、微波、電磁輻射及無線電波等等也具有類似光的特性。英文術(shù)語“optics”源自古希臘字“?πτικ?”,意為名詞“看見”、“視見”。 大多數(shù)常見的光學(xué)現(xiàn)象都可以用經(jīng)典電動力學(xué)理論來說明。但是,通常這全套理論很難實際應(yīng)用,必需先假定簡單模型。幾何光學(xué)的模型最為容易使用。它試圖將光當(dāng)作射線(光線),能夠直線移動,并且在遇到不同介質(zhì)時會改變方向;它能夠解釋像直線傳播、反射、折射等等很多光線現(xiàn)象。物理光學(xué)的模型比較精密,它把光當(dāng)作是傳播于介質(zhì)的波動(光波)。除了反射、折射以外,它還能夠以波性質(zhì)來解釋向前傳播、干涉、偏振等等光學(xué)現(xiàn)象。幾何光學(xué)不能解釋這些比較復(fù)雜的光學(xué)現(xiàn)象。在歷史上,光的射線模形首先被發(fā)展完善,然后才是光的波動模形。 很多現(xiàn)象涉及到光的波粒二象性。只有量子力學(xué)能夠解釋這些現(xiàn)象。在量子力學(xué)里,光被視為由一群稱為光子的粒子組成。量子光學(xué)專門研究怎樣用量子力學(xué)來解釋光學(xué)現(xiàn)象。 進一步將光學(xué)細分類。光的純科學(xué)領(lǐng)域,通常被稱為光學(xué)或“光學(xué)物理”。應(yīng)用光學(xué)通常被稱為光學(xué)工程。光學(xué)工程中涉及到照明系統(tǒng)的部分,被特別稱為“照明工程”。每一個分支在應(yīng)用、技術(shù)、焦點以及專業(yè)關(guān)聯(lián)上,都有很大不同。在光學(xué)工程中,比較新的發(fā)現(xiàn),通常被歸類為光子學(xué)(photonics)。 因為光學(xué)在實際中被廣泛應(yīng)用,光學(xué)物理和工程光學(xué),在領(lǐng)域上,有很大程度的互相交叉。光學(xué)也與電子工程、物理學(xué)、天文學(xué)、醫(yī)學(xué)(尤其是眼科學(xué)與視光學(xué))等許多學(xué)科密切相關(guān)。很多關(guān)鍵科技都能找到光學(xué)的研究果實,包括鏡子、透鏡、望遠鏡、顯微鏡、激光、光纖、發(fā)光二極管、光伏等等。
電磁學(xué)是研究電和磁的相互作用現(xiàn)象,及其規(guī)律和應(yīng)用的物理學(xué)分支學(xué)科。根據(jù)近代物理學(xué)的觀點,磁的現(xiàn)象是由運動電荷所產(chǎn)生的,因而在電學(xué)的范圍內(nèi)必然不同程度地包含磁學(xué)的內(nèi)容。所以,電磁學(xué)和電學(xué)的內(nèi)容很難截然劃分,而“電學(xué)”有時也就作為“電磁學(xué)”的簡稱 電磁學(xué)從原來互相獨立的兩門科學(xué)(電學(xué)、磁學(xué))發(fā)展成為物理學(xué)中一個完整的分支學(xué)科,主要是基于兩個重要的實驗發(fā)現(xiàn),即電流的磁效應(yīng)和變化的磁場的電效應(yīng)。這兩個實驗現(xiàn)象,加上麥克斯韋關(guān)于變化電場產(chǎn)生磁場的假設(shè),奠定了電磁學(xué)的整個理論體系,發(fā)展了對現(xiàn)代文明起重大影響的電工和電子技術(shù)。
物理電子學(xué)是電子學(xué)、近代物理學(xué)、光電子學(xué)、量子電子學(xué)、超導(dǎo)電子學(xué)及相關(guān)技術(shù)的交叉學(xué)科,主要在電子工程和信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)進行基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。近年來本學(xué)科發(fā)展特別迅速,不斷涵蓋新的學(xué)科領(lǐng)域,促進了電磁場與微波技術(shù)、微電子學(xué)與固體電子學(xué)、電路與系統(tǒng)等二級學(xué)科以及信息與通信系統(tǒng)、光學(xué)工程等相關(guān)一級學(xué)科的拓展,形成了若干新的科學(xué)技術(shù)增長點,如光波與光子技術(shù)、信息顯示技術(shù)與器件、高速光纖通信與光纖網(wǎng)等,成為下一世紀信息科學(xué)與技術(shù)的重要基石之一。
凝聚體物理學(xué)是有關(guān)物質(zhì)凝聚相性質(zhì)的物理學(xué)分支。該領(lǐng)域的研究者力圖通過物理學(xué)定律來解釋凝聚相物質(zhì)的行為。其中,量子力學(xué)、電磁學(xué)以及統(tǒng)計力學(xué)的相關(guān)定律對于該領(lǐng)域尤為重要。 固體以及液體是人們最為熟悉的凝聚相。除了這兩種相之外,凝聚相還包括一些特定的物質(zhì)在低溫條件下的超導(dǎo)相、晶體與自旋有關(guān)的鐵磁相及反鐵磁相、超低溫原子系統(tǒng)的玻色-愛因斯坦凝聚相等等。對于凝聚體的研究包括通過實驗手段測定物質(zhì)的各種性質(zhì),以及利用理論方法發(fā)展數(shù)學(xué)模型以深入理解這些物質(zhì)的物理行為。 由于尚有大量的系統(tǒng)及現(xiàn)象亟待研究,凝聚體物理學(xué)成為了目前物理學(xué)最為活躍的領(lǐng)域之一。
等離子體物理學(xué)是研究等離子體性質(zhì)的物理學(xué)分支。等離子體是物質(zhì)的第四態(tài),是由電子、離子等帶電粒子及中性粒子組成的混合氣體,宏觀上表現(xiàn)出準中性,即正負離子的數(shù)目基本相等,整體上呈現(xiàn)電中性,但在小尺度上具有明顯的電磁性質(zhì)。等離子體還具有明顯的集體效應(yīng),帶電粒子之間的相互作用是長程庫侖作用,單個帶電粒子的運動狀態(tài)受到其它許多帶電粒子的影響,又可以產(chǎn)生電磁場,影響其它粒子的運動。等離子體物理學(xué)目的是研究發(fā)生在等離子體中的一些基本過程,包括等離子體的運動、等離子體中的波動現(xiàn)象、等離子體的平衡和穩(wěn)定性、碰撞與輸運過程等等。等離子體物理學(xué)具有廣闊的應(yīng)用前景,包括受控核聚變、空間等離子體、等離子體天體物理、低溫等離子體等等。
分子物理學(xué)是研究分子的物理性質(zhì)以及將原子結(jié)合為分子的化學(xué)鍵性質(zhì)的學(xué)科,與化學(xué)學(xué)科緊密相連,同時和原子物理學(xué)密切相關(guān)。 分子物理學(xué)中最重要的實驗手段是光譜分析。分子譜和原子譜的最大區(qū)別是,除了組成原子的原子能級之外,還有分子本身的轉(zhuǎn)動和振動能級。 除了從原子得知的電子激發(fā)態(tài)以外,分子可以旋轉(zhuǎn)與震動。由于這些旋轉(zhuǎn)與震動具有量子性質(zhì),伴隨的能級也是離散的。純旋轉(zhuǎn)運動光譜是在紅外線譜域(波長大約為30-150微米);震動光譜是在近紅外線(near infra-red)譜域(大約為1-5微米);電子躍遷光譜是在可見光和紫外線譜域。從測量旋轉(zhuǎn)運動和震動光譜,可以獲得分子的物理性質(zhì),例如,原子核與原子核之間的距離。 原子物理學(xué)的原子軌域理論,在分子物理學(xué)里,擴展為分子軌域理論。
原子核物理學(xué)(簡稱核物理學(xué),核物理或核子物理)是研究原子核成分和相互作用的物理學(xué)領(lǐng)域。它主要有三大領(lǐng)域:研究各類次原子粒子與它們之間的關(guān)系、分類與分析原子核的結(jié)構(gòu)并帶動相應(yīng)的核子技術(shù)進展。原子核物理學(xué)最常見的和有名的應(yīng)用是核能發(fā)電的和核武器的技術(shù),但研究還提供了在許多領(lǐng)域的應(yīng)用,包括核醫(yī)學(xué)和核磁共振成像,材料工程的離子注入,以及地質(zhì)學(xué)和考古學(xué)中的放射性碳定年法。
高能物理學(xué)又稱粒子物理學(xué)或基本粒子物理學(xué),它是物理學(xué)的一個分支學(xué)科,研究比原子核更深層次的微觀世界中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì),和在很高的能量下,這些物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象,以及產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因和規(guī)律。它是一門基礎(chǔ)學(xué)科,是當(dāng)代物理學(xué)發(fā)展的前沿之一。粒子物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ),而又基于實驗和理論密切結(jié)合發(fā)展的。
計算物理學(xué)(英語:Computational physics)是研究如何使用數(shù)值方法分析可以量化的物理學(xué)問題的學(xué)科。 歷史上,計算物理學(xué)是計算機的第一項應(yīng)用;目前計算物理學(xué)被視為計算科學(xué)的分支。 計算物理有時也被視為理論物理的分支學(xué)科或子問題,但也有人認為計算物理與理論物理與實驗物理聯(lián)系緊密,又相對獨立,是物理學(xué)第三大分支。
本專業(yè)主要培養(yǎng)掌握物理學(xué)基本理論與方法,具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和基本實驗技能,掌握電子技術(shù)、計算機技術(shù)、光纖通信技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)物理等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)知識、基本實驗方法和技術(shù),能在物理學(xué)、郵電通信、航空航天、能源開發(fā)、計算機技術(shù)及應(yīng)用、光電子技術(shù)、醫(yī)療保健、自動控制等相關(guān)高校技術(shù)領(lǐng)域從事科研、教學(xué)、技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、管理等工作的高級專門人才。
核技術(shù)及應(yīng)用是一門綜合性學(xué)科。研究帶電粒子加速、輻射產(chǎn)生機理、射線與物質(zhì)的相互作用、輻射探測方法和輻射信息處理。廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域。核技術(shù)由于能在微觀層次改變物質(zhì)性質(zhì)或獲取物質(zhì)內(nèi)部的微觀信息,已成為許多領(lǐng)域研究微觀層次的重要手段。
天體物理學(xué)是研究宇宙的物理學(xué),這包括星體的物理性質(zhì)(光度,密度,溫度,化學(xué)成分等等)和星體與星體彼此之間的相互作用。應(yīng)用物理理論與方法,天體物理學(xué)探討恒星結(jié)構(gòu)、恒星演化、太陽系的起源和許多跟宇宙學(xué)相關(guān)的問題。由于天體物理學(xué)是一門很廣泛的學(xué)問,天文物理學(xué)家通常應(yīng)用很多不同的學(xué)術(shù)領(lǐng)域,包括力學(xué)、電磁學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)、量子力學(xué)、相對論、粒子物理學(xué)等等。由于近代跨學(xué)科的發(fā)展,與化學(xué)、生物、歷史、計算機、工程、古生物學(xué)、考古學(xué)、氣象學(xué)等學(xué)科的混合,天體物理學(xué)目前大小分支大約三百到五百門主要專業(yè)分支,成為物理學(xué)當(dāng)中最前沿的龐大領(lǐng)導(dǎo)學(xué)科,是引領(lǐng)近代科學(xué)及科技重大發(fā)展的前導(dǎo)科學(xué),同時也是歷史最悠久的古老傳統(tǒng)科學(xué)。 天體物理實驗數(shù)據(jù)大多數(shù)是依賴觀測電磁輻射獲得。比較冷的星體,像星際物質(zhì)或星際云會發(fā)射無線電波。大爆炸后,經(jīng)過紅移,遺留下來的微波,稱為宇宙微波背景輻射。研究這些微波需要非常大的無線電望遠鏡。
方成
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天體物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、攀登計劃“天體劇烈活動的多波段觀測和研究”首席科學(xué)家。
甘子釗
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物理學(xué)家,中國科學(xué)院學(xué)部委員,北京大學(xué)物理學(xué)院教授、北京現(xiàn)代物理中心副主任,國家超導(dǎo)實驗室學(xué)術(shù)委員會主任,人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會主任
任職院校 :北京大學(xué)Peking University
薛其坤
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材料物理專家,中國科學(xué)院院士,中國科學(xué)院物理研究所研究員、清華大學(xué)教授,現(xiàn)為北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院院長。
任職院校 :清華大學(xué)Tsinghua University
潘建偉
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中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,中國科學(xué)院院士。潘建偉教授多年從事量子信息領(lǐng)域的研究工作,并取得了一系列開創(chuàng)性的研究成果。2007年,在世界上首次用光量子計算機實現(xiàn)大數(shù)分解量子秀爾算法。2009年,他帶領(lǐng)小組成功實現(xiàn)了世界上最遠距離的量子態(tài)隱形傳輸(16公里)。2012年,潘建偉團隊在合肥市建成了世界上首個規(guī)?;?6個節(jié)點)量子通信網(wǎng)絡(luò)。
任職院校 :中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)University of Science and Technology of China
Aharon Kapitulnik
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Aharon Kapitulnik is the Theodore and Sydney Rosenberg Professor in Applied Physics at the Departments of Applied Physics and Physics Stanford University. Kapitulnik’s research activities focus on studies of phenomena associated with the behavior of correlated and disordered electron systems, particularly in reduced dimensions, and the development of precision detection instrumentation.
任職院校 :斯坦福大學(xué)Stanford University
David Litster
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Professor Litster, a native of Toronto and a graduate of McMaster University, joined the MIT faculty in 1966 as an Assistant Professor of Physics, shortly after he received the Ph.D. from MIT. His research interests include Physics of condensed matter; optical and light scattering studies of phase transitions; liquid crystals; X-ray scattering using synchrotron radiation.
任職院校 :麻省理工學(xué)院Massachusetts Institute of Technology
電磁學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)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(chǔ)逐步揭示電磁場這一特殊形式客觀存在的特征、性質(zhì)、內(nèi)在聯(lián)系和運動變化規(guī)律。由于電磁現(xiàn)象普遍存在,又有廣泛的技術(shù)應(yīng)用,電磁學(xué)已經(jīng)成為物理學(xué)、其它自然科學(xué)以及技術(shù)科學(xué)的重要基礎(chǔ)。電磁學(xué)的主要內(nèi)容是:電荷相互作用的實驗定律,靜電場的性質(zhì),靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì),直流電路的基本規(guī)律及其應(yīng)用,電流相互作用的實驗規(guī)律,恒定磁場的性質(zhì),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(yīng)和暫態(tài)過程,磁介質(zhì),交流電路的基本規(guī)律及其應(yīng)用,麥克斯韋電磁場理論和電磁波,電磁學(xué)單位制。
本課程主要介紹矢量力學(xué)(含牛頓力學(xué)、狹義相對論)的基本知識。內(nèi)容包括:
運動學(xué)(含平面極坐標系運動分解);牛頓定律(質(zhì)點、質(zhì)點組動力學(xué),牛頓定律,慣性力、二體約化質(zhì)量);沖量,動量;功,能和力矩,角動量諸定理(含天體運動);質(zhì)心與質(zhì)心系;剛體定軸轉(zhuǎn)動和平面平行運動(不含定點轉(zhuǎn)動);流體靜力學(xué)、理想流體伯努利方程和粘滯流體性質(zhì);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(xué)和動力內(nèi)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(xué)為主,質(zhì)點動力學(xué)簡單引入)的基本概念。同時,作為物理專業(yè)本科生入學(xué)后的第一門物理課程,將幫助學(xué)生們完成從中學(xué)學(xué)習(xí)方式到大學(xué)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)正確的學(xué)習(xí)方法。
熱學(xué)是一門使物理專業(yè)學(xué)生學(xué)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(zhì)的課程。本課程通過對一些基本物理現(xiàn)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(guān)基本概念和應(yīng)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(jié)歸納熱力學(xué)基本定律和基本概念的宏觀方法。熱學(xué)課程的主要內(nèi)容包括:平衡態(tài)和狀態(tài)方程,熱力學(xué)第零定律和溫度,熱力學(xué)第一定律,熱力學(xué)第二定律及它與現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展(如宇宙論)的關(guān)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(xué)第二定律的統(tǒng)計解釋和熵,氣體輸運性質(zhì)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(xué)是物理系學(xué)生開始進入系統(tǒng)地研究微觀世界領(lǐng)域的入門課程。通過本課程的教學(xué)將對微觀世界表現(xiàn)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(xiàn)代物理提供必要的基礎(chǔ)。“原子物理學(xué)”的主要內(nèi)容包括:原子的組成和核式結(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)、外場中的原子、X射線、分子結(jié)構(gòu)和分子光譜、原子核基本性質(zhì)、核的放射衰變、核力和核模型、原子核反應(yīng)、核裂變和聚變以及粒子物理初步等。實驗基礎(chǔ)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(xué)是物理類各專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)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(zhì)之間的相互作用,課程還包括介紹狹義相對論。主要內(nèi)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(shù)法、靜電鏡象法及格林函數(shù)方法在靜電、靜磁中的應(yīng)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(chǎn)生的歷史背景及實際基礎(chǔ)、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(zhì)中的傳播,色散與耗散。
數(shù)學(xué)物理方法重點在數(shù)理方程,講的是數(shù)學(xué)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(shù)學(xué)物理問題。有的學(xué)校會讓學(xué)生學(xué)習(xí)復(fù)變函數(shù)和數(shù)理方程兩門課程,這其實相當(dāng)于數(shù)學(xué)物理方法兩學(xué)期的內(nèi)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(xué)習(xí),主要內(nèi)容包括偏微分方程的基本概念、三類典型方程的導(dǎo)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(shù)和勒讓德函數(shù)及應(yīng)用、格林函數(shù)法、積分變換法等.
本課程的目的是引導(dǎo)學(xué)生進入微觀尺度下的迷人量子物理世界。我們將學(xué)習(xí)非相對論量子力學(xué)的基本物理原理和基本數(shù)學(xué)工具,并將這些簡潔的基本理論應(yīng)用于各種有趣的物理現(xiàn)象。我們將學(xué)習(xí)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?nèi)绾斡^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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)如何應(yīng)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(fù)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(yīng)用到非束縛態(tài)過程上,形成相應(yīng)的散射理論。這些方法是解決實際問題的強有力工具。
《復(fù)變函數(shù) 》課程主要講述復(fù)變量函數(shù)的基本理論。內(nèi)容包括復(fù)數(shù)域和復(fù)平面,復(fù)變函數(shù)及其解析性,解析函數(shù)的積分表示,調(diào)和函數(shù),解析函數(shù)的級數(shù)表示,留數(shù)及其應(yīng)用,解析開拓,伽瑪函數(shù),保形變換及其應(yīng)用,Laplace 變換。數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的復(fù)變函數(shù)在內(nèi)容上要多于數(shù)學(xué)物理方法要求的部分。有的學(xué)校會讓物理相關(guān)學(xué)生學(xué)習(xí)復(fù)變函數(shù)和數(shù)學(xué)物理方程兩門課程,這其實相當(dāng)于數(shù)學(xué)物理方法兩學(xué)期的內(nèi)容。
隨機過程所涉及的理論和方法在現(xiàn)代科技諸多領(lǐng)域,例如物理、化學(xué)、生物、通信、機電、自動化、地震、海洋及經(jīng)濟等學(xué)科中均有廣泛應(yīng)用。本課程從工程應(yīng)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(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)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(yīng)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(shù)學(xué)物理方法分為兩部分,上篇為復(fù)變函數(shù)論,下篇為數(shù)學(xué)物理方程。有的學(xué)校會讓學(xué)生學(xué)習(xí)復(fù)變函數(shù)和數(shù)理方程兩門課程,這其實相當(dāng)于數(shù)學(xué)物理方法兩學(xué)期的內(nèi)容。本課程在高等數(shù)學(xué)(一元和多元微積分、冪級數(shù)和Fourier 級數(shù)、微分方程、場論、線性代數(shù))的基礎(chǔ)上,著重介紹解析函數(shù)的基本性質(zhì)及其應(yīng)用,包括 r函數(shù)、積分變換和函數(shù),為后繼相關(guān)物理理論課程作準備。
ISSN: 0028-0836
ISSN: 0036-8075
ISSN: 1476-1122
ISSN: 1745-2473
ISSN: 0370-1573
ISSN: 0031-9007
軟件和編程
Origin,GSAS,Matlab,Labview,Solidworks
技能與實驗
樣品制備技術(shù);結(jié)構(gòu)表征技術(shù);性質(zhì)測量技術(shù)