理论物理导论大纲与考纲
理论物理导论大纲与考纲
《理论物理导论》教学大纲一、课程基本信息二、课程目的和任务二十世纪初开始的物理学基础理论体系的重大变革—近代物理学的诞生是自然科学的一个革命性飞跃。
以相对论，量子理论为先导，形成高能物理学，核物理学，低温物理学，凝聚态物理学，激光物理学等学科，促成了核裂变，核聚变，半导体，晶体管，激光器等重大科技成果的出现，形成诸多影响人类社会生产力的高新产业。
它改变了物理学乃至自然科学的面貌，掀开了人类自然观和科学观的新的一页。
在近代材料科学上，人们认识到是物质宏观性质的任何突破都是以对其微观结构及规律的认识的突破为前提。
因而，从事材料科学理论和应用专业的学生必须具有高能，微观领域的基础理论知识，才能在后继课程的学习中有所收获，在今后的工作中有所创造。
这便是开设这门课的目的。
本课程在材料物理专业以及电子信息科学与技术专业的培养方案中占有重要地位，起到承上启下的作用,是学生学好后续专业课程的必要的理论准备。
学习完本课程后，学生应达到初步认识物质的微观结构及规律，能掌握对微观尺度物质运动的研究手段及方法，为学习后继专业课，如固体物理学等打下基础。
三、本课程与其它课程的关系本课程是在完成大学物理学和高等数学的课程学习后开设的。
同时，是后继专业课，如固体物理学等的基础课。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配（一）拉格朗日方程和哈密顿方程（2学时）1、主要内容：（1）自由度约束和广义坐标（2）拉格朗日方程（3）哈密顿函数哈密顿方程（4）哈密顿方程的物理意义2、重点：拉格朗日方程，哈密顿方程。
3、教学要求：（1）了解：自由度约束和广义坐标。
（2）理解：哈密顿方程的物理意义。
（3）掌握：拉格朗日函数和哈密顿函数的定义，用拉格朗日方程和哈密顿方程分析运动。
（二）薛定谔方程（8学时）1、.主要内容：（1）光的波粒二象性（2）微观粒子的波粒二象性（3）波函数及其物理意义（4）薛定谔方程（5）一维无限深势阱中的粒子（6）一维线性谐振子（7）不确定关系（8）隧道效应2、重点：波函数及其物理意义，薛定谔方程及定态薛定谔方程，不确定关系。
物理基本考试大纲
物理基本考试大纲一、考试目的本考试的目的是评估学生对物理基础知识的掌握程度和应用能力。
通过考试，可以评判学生在物理学方面的研究成果和能力水平。
二、考试内容考试内容主要包括以下几个方面：1. 物理基本概念：力、能量、功、功率等基本概念的理解。
2. 物理基本定律：牛顿定律、能量守恒定律、动量守恒定律等基本定律的应用。
3. 物理基本实验：对物理实验的基本原理和实验操作的理解。
4. 物理基本计算：对物理计算方法的掌握和应用。
三、考试形式本考试采用笔试形式进行，包括选择题、填空题和简答题。
考试时间为120分钟。
四、考试要求1. 学生应具备良好的物理基础知识和基本运用能力。
2. 学生应能够理解和应用物理基本概念和定律。
3. 学生应具备一定的实验操作和计算能力。
4. 学生应遵守考试纪律，不得使用任何非法工具或形式作弊。
五、考试评分本考试总分为100分，按照题目难度和答题情况进行评分。
每个题目的分值根据难易程度不同而有所不同，答对题目则获得相应分数，答错或不作答则不得分。
六、复建议1. 学生应认真研究物理基本概念和定律，掌握其应用方法。
2. 多做物理实验，熟悉实验原理和操作过程。
3. 多进行物理计算练，提高计算能力和准确性。
4. 注意整理笔记，理清思路，准备答题技巧。
5. 遵守学校和课程要求，按时完成作业和参加讲座。
以上即为《物理基本考试大纲》的内容要点和相关信息。
希望大家能够通过认真复习和准备，取得优异的成绩。
祝大家考试顺利！。
理论物理专业硕士研究生专业必修课程 《凝聚态物理导论》教学大纲
适用于何方向、是否学位课程： 计算凝聚态、纳米材料、磁学与磁性材料研究方向，学 位 课 程
考核方式： 考试
参考书目：
冯 端 等 ， 金 属 物 理 学 （ 第 四 卷 ）， 科 学 出 版 社 ， 1 9 9 8
戴道生、钱昆明：铁磁学（上），科学出版社，1992 年
Press，1995 3．蔡建华、龚昌德、姚希贤、孙鑫、李正中、吴萱如著，量子统计的格林函数理论，北京：科 学出版社，1982 4．卫崇德、章立源、刘福缓编著，固体物理中的格林函数方法，北京：高等教育出版社，1992 5．S. Doniach、E. H. Sondheimer 著，固态物理学家用的格林函数（Green’s Functions for Solid State Physicists），北京：世界图书出版公司，1998
SB1307020105
理论物理 专业硕士研究生专业必修课程
《量子通信与量子计算》教学大纲
教学目标：
掌握量子通信与量子计算的基本理论和研究方法，了解该学科的国内外研究动态，
紧跟国内外先进水平。具备阅读英语文献和查阅文献能力。
课程内容： Deutsch 算法， Deutsch-Jozsa 算法，量子 Fourier 变换及其应用，量子态的超空
考核方式： 考查
参考书目： 1 冯端、金国钧，凝聚态物理物理学，高教出版社 2 M.P.Marder,Condensed Matter Physics,New York:John Wily,2000
SB1307020102
理论物理专业硕士研究生专业必修课程 《计算物理》教学大纲
教学目标：
计算物理是凝聚态物理专业凝聚态理论方向的学位课程。通过本课程的学习，要求能熟练地应 用科学算法语言，实现凝聚态理论中目前常用的模型。
大学物理-考试大纲
《大学物理》考试大纲 2015.9第一部分力学（一）质点运动学1．掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点机械运动和特征的物理量。
能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。
能借助于极坐标计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。
2．理解质点运动的瞬时性、矢量性和相对性。
3．掌握运动学两类问题的求解方法：运动学的第一类问题：由运动方程求质点的速度和加速度；运动学的第二类问题：由质点的速度或加速度及初始条件，求运动方程。
（二）质点动力学1．掌握牛顿运动三定律及其适用范围。
能求解一维变力情况下质点的动力学问题。
2．理解力学单位制和量纲。
3．掌握功的概念及变力做功的表达式，能计算一维变力的功。
掌握质点的动能定理，理解保守力做功的特点及势能概念。
会计算重力、弹性力和万有引力势能，掌握机械能守恒定律。
4．掌握质点的动量定理及质点系的动量守恒定律，理解质点的角动量和角动量守恒定律。
掌握运用守恒定律分析力学问题的思路和方法，能求解简单系统在平面内运动的力学问题。
（三）刚体力学基础1．理解描述转动的角量（角位移、角速度和角加速度）与线量的关系。
2．理解力矩、力矩的功、转动惯量、刚体的角动量和转动动能等物理量。
3．理解转动定律和角动量守恒定律，会分析处理包括质点和刚体、平动和转动的简单系统的力学问题。
第二部分电磁学（一）真空中的静电场1．理解库仑定律和电学单位制。
2．掌握电场强度的概念和电场的叠加原理。
根据电荷的分布能计算电场强度的空间分布，理解电偶极子和电偶极矩的概念，能计算电偶极子在均匀电场中的力矩。
3．理解静电场的高斯定理。
理解用高斯定理计算电场强度的条件和方法。
4．理解静电场力做功的特点及静电场的环路定理，掌握电势能和电势的概念及电场强度和电势的关系。
由电荷的分布，根据电势叠加原理会计算空间电势的分布。
（二） 静电场中的导体和电介质1．理解处于静电平衡条件下导体中的电场强度、电势和电荷的分布。
物理考试大纲
物理考试大纲一、物理考试大纲1、物理学简介：物理学是研究物质的结构、性质及其变化的自然科学，是研究自然界物质的构成、性质和变化的学科。
2、物理学的基本概念：物理学的基本概念包括力、能量、热、电磁场、时间等。
3、力学：力学是研究物体的运动及其受力情况的学科，它是物理学的基本学科，讲授物体运动的定律，如牛顿运动定律、摩擦定律等。
4、热学：热学是研究物质的热力学性质的学科，它讲授物质的热量特性、温度的改变及物质受热变化的定律，如热力学定律、物质的潜热定律等。
5、电磁学：电磁学是研究电磁现象的学科，它讲授电磁场的产生、电流的传播、电磁辐射的形成以及电磁场与物体间的相互作用等。
6、光学：光学是研究光学现象的学科，它讲授光线的产生、传播、反射、折射、衍射等众多光学现象，以及物体与光之间的相互作用等。
7、时间：时间是物理学研究过程中不可或缺的重要概念，它描述了物体在宇宙中运动的空间及其变化的时间，是物理学研究的标准。
二、物理考试大纲物理考试大纲是对考生物理知识的考核，旨在检测考生的物理知识水平，以及考生对物理学的理解程度。
物理考试大纲主要包含以下几个方面：1、物理学简介：物理学是研究物质的结构、性质及其变化的自然科学，考试中要求考生能够简要介绍物理学的概念及其作用。
2、物理学的基本概念：考试要求考生能够掌握物理学的基本概念，如力、能量、热、电磁场等，并能够熟练运用。
3、力学：考试要求考生能够掌握力学的基本概念，如牛顿运动定律、摩擦定律等，并能够熟练运用。
4、热学：考试要求考生能够掌握热学的基本概念，如热力学定律、物质的潜热定律等，并能够熟练运用。
5、电磁学：考试要求考生能够掌握电磁学的基本概念，如电磁场的产生、电流的传播、电磁辐射的形成以及电磁场与物体间的相互作用等。
6、光学：考试要求考生能够掌握光学的基本概念，如光线的产生、传播、反射、折射、衍射等众多光学现象，以及物体与光之间的相互作用等。
7、时间：考试要求考生能够掌握时间的概念，它描述了物体在宇宙中运动的空间及其变化的时间，是物理学研究的标准。
大学理论物理学教学大纲(最新完整版)
大学理论物理学教学大纲(最新完整版)大学物理教学大纲思政很抱歉，我无法找到有关大学物理教学大纲思政的具体内容，但是我可以为您提供一些思政在大学物理教学中的应用方式：1.课程思政融入教学计划。
制定课程思政教学大纲，明确课程思政的教学目标、教学内容、教学环节、考核标准等，将课程思政贯穿于整个教学过程。
2.课程思政融入教学内容。
在物理课程中融入思政元素，如讲解万有引力定律时，介绍我国航天事业的发展历程，激发学生的爱国热情和民族自豪感；讲解光电效应时，介绍我国科学家在光电技术方面的研究成果，培养学生的民族自信心和自豪感。
3.课程思政融入教学方法。
采用多种教学方法，如案例教学、实验教学、课堂讨论等，将思政元素融入其中，如通过案例教学，让学生了解我国在能源、环保、交通等领域的发展现状和存在的问题，培养学生的社会责任感和使命感。
4.课程思政融入考核方式。
将思政元素纳入课程考核体系，如通过课堂讨论、实验报告等方式，让学生发表自己的观点和看法，培养学生的创新思维和表达能力。
总之，在大学物理教学中融入思政元素，可以帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，培养学生的社会责任感和使命感，提高学生的综合素质和创新能力。
大学物理教学大纲课程思政课程思政在大学物理教学中的实践路径主要有三条：1.充分发挥教师引导作用：教师在物理实验和物理原理讲授中，要挖掘教材中蕴含的思政元素，将思政教育与物理教学有机融合，在传授知识的同时培养学生的爱国情怀和社会责任感。
2.改革课程教学模式：可以采用“探究式”教学方法，通过问题引导学生主动思考，培养其科学思维和解决问题的能力。
此外，教师还可以将现代信息技术手段引入课堂，如多媒体教学、网络教学等，以增强教学效果。
3.构建“三位一体”协同育人体系：通过课堂教学、校园文化和社会实践三个环节，将思政元素融入大学物理教学的全过程，实现全方位育人。
以上就是大学物理教学大纲课程思政的主要实践路径，希望对您有所帮助。
《理论物理导论复习》课件
2 不确定性原理
3 量子叠加态
无法同时准确测量粒子的位置和动量。
粒子可以同时处于多个状态的叠加态。
粒子和场的量子力学
1
量子力学算符
2
算符用来描述物理量的测量和演化。
3
波函数和波包
粒子和场的量子态可以由波函数和波 包来描述。
相干态和纠缠态
粒子之间可以存在相干态和纠缠态的 关联。
统计物理学基础
麦克斯韦-玻尔兹曼分布
《理论物理导论复习》 PPT课件
这个PPT课件将帮助学生回顾理论物理导论课程的主要内容，包括物理实验 基础知识、狭义相对论、广义相对论、量子力学基础和统计物理学基础。
理论物理导论课程介绍
课程目标
了解理论物理的基本概念和理论框架。
重要性
为后续深入研究和实践打下坚实基础。
学习方法
结合理论和实践，培养分析问题和解决问题的能力。
相对论中的长度收缩效应表明 在高速运动中，物体的长度释为时 空的弯曲，物体沿着曲线轨 道运动。
时空弯曲
质量和能量越大，时空曲率 越大。
黑洞
由引力场弯曲而形成的区域， 使一切物质被无尽的引力吞 噬。
量子力学基础
1 波粒二象性
微观粒子既可以表现为波动也可以表现为粒子。
描述粒子在平衡态下的分布情 况。
费米-狄拉克分布
描述费米子在低温下的行为。
玻色-爱因斯坦分布
描述玻色子在低温下的行为。
物理实验基础知识回顾
1
实验设计原则
控制变量、随机化、重复实验和测量。
数据处理和分析
2
数据的展示、统计分析和误差处理。
3
常用实验仪器
望远镜、显微镜、示波器和粒子加速 器。
理论物理概论知识点总结
理论物理概论知识点总结理论物理是物理学的一个重要分支，它主要研究自然界的基本规律和原理，运用数学方法整合物理观察和实验结果，从而推导出各种物理定律、公式和理论。
理论物理是整个物理学体系的核心，其研究成果对于解释和预测自然现象具有重要作用。
下面将对理论物理的一些重要知识点进行总结。
一、经典物理与近代物理1. 经典物理经典物理是指牛顿时代以前的物理学理论体系，包括牛顿力学、热力学以及电磁学等。
经典物理的基本定律包括牛顿三定律、库仑定律、麦克斯韦方程等，这些定律描述了经典物理世界中物质的运动和相互作用规律。
2. 近代物理近代物理是指19世纪末至20世纪初，物理学领域出现的一系列重大理论和实验成果，包括相对论、量子力学、原子物理、核物理等。
相对论和量子力学是近代物理的两大支柱，它们颠覆了经典物理的许多观念，为后来的物理研究提供了重要的理论基础。
二、相对论相对论是爱因斯坦在20世纪初提出的一种全新的物理理论，它包括狭义相对论和广义相对论两个方面。
1. 狭义相对论狭义相对论是指爱因斯坦在1905年提出的相对论的最早形式，它主要研究物体在相对运动以及在高速运动状态下的物理规律。
狭义相对论的核心思想包括光速不变原理和相对运动观念，它推翻了牛顿时代以来的绝对时间和绝对空间的观念，提出了时间和空间的相对性。
2. 广义相对论广义相对论是爱因斯坦在1915年提出的相对论的更为完备的形式，它是关于引力的理论。
广义相对论通过引入曲率引力场的概念，建立了一种全新的引力理论，它解释了物质在引力场中的运动规律，预言了黑洞、引力波等重要现象，并成为了解释宇宙起源和演化的基本理论。
三、量子力学量子力学是20世纪初出现的一种描述微观世界的物理理论，它揭示了微观粒子的奇异性质，并为微观粒子的行为提供了一种全新的描述。
量子力学的基本概念包括波粒二象性、不确定性原理、量子纠缠等。
1. 波粒二象性波粒二象性是指微观粒子既有粒子性质又有波动性质，这一概念首先由德布罗意和薛定谔在20世纪初提出，它揭示了微观世界与经典物理世界之间的根本差异。
《理论物理导论复习》课件
广义相对论对宇宙和黑洞的形成提供了深入 的理解。
量子力学基础
波粒二象性
量子粒子同时具有波动和粒子的性质。
不确定性原理
不能同时精确测量一个量子粒子的位置和 动量。
态叠加原理
量子测量
一个量子系统的状态可以由若干个态的线 性组合来表示。
当一个量子系统与测量仪器相互作用时， 它的状态会发生“塌缩”。
熵
表示系统无序程度或者混乱程度的物理量，其值越大 表示系统越混乱。
熵增加原理
在一个封闭系统中，自发过程总是向着熵增加的方向 进行，也就是系统的无序程度会增加。
熵与热量
热量总是从高温流向低温，这是熵增加原理的一个表 现。
分子运动论与理想气体定律
01
分子运动论
通过分子运动论可以理解物质的热学性质和行为，如温度、压力、密度
详细描述
万有引力定律是描述物体间相互作用的定律，指出任何两个物体都相互吸引，引力的大小与两物体的 质量成正比，与两物体间距离的平方成反比。
相对论力学
总结词
描述高速运动的物体的力学规律
详细描述
相对论力学是描述高速运动的物体的力学规律。在相对论中 ，物体的速度不能超过光速，且时间和空间是相对的。相对 论力学改变了经典力学中的一些基本观念，如同时性的相对 性、时间膨胀和长度收缩等。
的集体行为。
在统计物理中，我们通常采 用平均值、方差等统计量来 描述系统的性质和行为。
统计物理的基本原理包括：等 概率原理、最可几分布原理等
。
05
相对论与量子力学
狭义相对论基础
相对性原理
物理定律在所有惯性参考系中都是一 样的。
光速不变原理
光在真空中的速度对于所有惯性观察 者都是相同的，不受他们自身运动状 态的影响。
理论物理导论
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商品目录
第一章拉格朗日方程与哈密顿方程
曾谨言量子力学导论北京大学出版社1998
狄拉克量子力学原理科学出版社1965
杨泽森高等量子力学北京大学出版社1995
高崇寿、曾谨言粒子物理与核物理讲座高能教育出版社1990
马伯强等译量子电动力学北京大学出版社2000
任课教师教学科研简历：
马伯强，理论物理长江教授，博导。物理类本科生主干基础课及国家精品课《数学物理方法》的课程主持人，国家杰出青年基金获得者，中国物理学会周培源物理奖获奖人，教育部重大项目“深层的物质结构和大尺度的物理规律”主持人。
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内容介绍
本书为电子部“九五”规划教材，在1994年版基础上修订而成。内容包括：经典力学、量子力学，热力学与统计物理，固体物理的基本概念和基础知识（如能带论、晶格振动、固体比热等），则以理论应用的形式溶入各部分之中，为工科院校的本科生提供一本较为适用的理论物理教材，内容简明扼要，易于接受，便于自学。
《理论物理导论》课程情况：
课程简介：
理论物理是研究物质世界的基本结构和基本规律的最基础科学，是人类知识宝库中最有欣赏价值和应用价值的精华部分。本课程将对理论物理做一个全面性的介绍，力图使学生能够站在一个较高的角度对理论物理的内容、发展历史、现状、和未来的可能发展有一个概括性但又较为深入的了解。希望学生在深刻理解的前提下，能够欣赏物理学之美，体验人类智慧之深邃，感受人类认知世界和改造世界能力之伟大。内容包括牛顿力学和分析力学，电动力学，狭义相对论，量子理论，相对论性量子理论，量子场论，粒子物理标准模型，广义相对论和宇宙学，统一理论探索等。这些内容非常深刻和抽象，难以理解和掌握。因此，本课程要求学生善于钻研和思考，肯花精力和时间去学习，通过深入学习和思考去提高科学鉴赏能力和创造能力。
中学物理教学论考试大纲
中学物理教学论考试大纲《中学物理教学概论》考试大纲考试大纲的性质一、《中学物理教学概论》是一门综合性和实践性都很强的边缘学科，它是师范类物理教育专业学生必修的一门很重要的专业基础课，它是报考“课程教材论”专业硕士研究生必考科目之一。
为帮助考生明确考试复习范围和有关要求，特制定本考试大纲。
本考试大纲根据物理学专业的教学大纲编制而成，适用于物理学专业普通本科的考生。
二、考试内容与考核目标第一篇中学物理教学的基本理论问题第一章中学物理教学目的和要求考试内容： 1．物理科学，物理课程，制定中学物理课程应遵循的基本原则；2．物理教学大纲，物理教学大纲的主要特点；物理课程标准，物理课程标准的主要特点；3．物理教材，编写物理教材应遵循的原则。
考核目标：1、识记：物理科学，物理课程，物理教学大纲，物理课程标准，物理教材；2、领会：制定中学物理课程应遵循的基本原则，物理教学大纲的主要特点，理课程标准的主要特点，编写物理教材应遵循的原则。
第二章中学物理教学过程和教学原则考试内容：1．物理教学过程，教学过程是一个认识过程，构成教学过程的要素及其相互关系，教学与发展之间的关系，教学过程的规律性；2．中学物理教学原则。
考核目标：1、识记：物理科学过程，中学物理教学原则；2、领会：教学过程是一个认识过程，构成教学过程的要素及其相互关系，教学与发展之间的关系，教学过程的规律性。
第三章物理教学方法论考试内容：1. 教学方法，近代教育史中教学方法的两种流派；2．常用的教学方法——讲授法，实验法，讨论法；发现法，探究法；3．启发式。
考核目标：1、识记：教学方法，近代教育史中教学方法的两种流派，启发式；2、领会：讲授法，实验法，讨论法；发现法，探究法；3、简单应用：讲授法，实验法，讨论法；发现法，探究法。
第四章物理教学测量与评价考试内容： 1.测量，测量的特点，常用的教学测量方法，物理测量编制的步骤；2．数理统计的几个基本概念——分数分布表，平均数，差异量数，相关；3．物理测量的评价——信度，效度，难度，区分度；4．物理课堂教学质量的评价目标，评价学生的学业成就。
物理基本考试大纲
物理基本考试大纲一、考试目的和要求本考试旨在评估学生对物理基础知识的掌握程度和理解能力。
考试内容涵盖物理基本概念、定律原理、计算方法等。
二、考试内容和知识点1. 力学- 基本物理量和单位- 牛顿三定律- 动量和能量的守恒定律- 运动学公式和计算方法- 静力学和平衡条件- 弹性力和弹性形变2. 热学- 温度和热量的计量单位- 热平衡和热传导- 热膨胀和热力学第一定律- 理想气体和状态方程- 热力学第二定律和熵的概念3. 光学- 光的反射、折射和衍射- 光的粒子性和波动性- 光的传播速度和介质中的光速- 光的干涉和双缝实验- 光的偏振和衍射光栅4. 电学- 电荷和电势- 电流和电阻- 电场和电势差- 电容和电感- 磁场和电磁感应- 电磁波和电磁谱三、考试形式1. 选择题：从给定的选项中选择正确答案。
每题4个选项，共计40题。
2. 填空题：根据题目要求填写正确答案。
共计10题。
3. 解答题：根据题目要求进行计算、分析或证明。
共计5题。
4. 实验题：根据实验装置和步骤，回答实验相关问题。
共计2题。
四、考试时间和计分1. 考试时间：2小时。
2. 满分：100分。
3. 各题型得分比例：- 选择题：共占60分。
- 填空题：共占20分。
- 解答题：共占15分。
- 实验题：共占5分。
五、复建议1. 夯实基础知识，理解物理原理和定律的内涵。
2. 注重解题方法和计算技巧的训练，提高解题速度。
3. 多做题和模拟考试，检验自己的掌握程度和漏洞。
4. 关注常见易错点和典型题型，加强复和强化训练。
以上是物理基本考试大纲的详细内容和要求，请考生们合理安排学习时间，深入理解考点和难点，全面准备考试。
祝愿大家取得优异的成绩！。
理论物理导论第二章
爱因斯坦觉察到德布罗意物质波思 想的重大意义，誉之为“揭开一幅大幕 的一角”。
一个质量为m的实物粒子以速率v 运动时，即具有以能
量E和动量P所描述的粒子性，同时也具有以频率和波长
吸收能量
(,T ) 入射总能量
反射能量
(,T ) 入射总能量
对于非透明物体 (,T ) (,T ) 1
基尔霍夫定律：
在热平衡下，任何物体的单色辐出度与吸收比
之比，是个普适函数。
M (,T ) (,T )
M 0 ( ,T
)
• 绝对黑体的热辐射规律
对于任意温度、或波长，绝对黑体的吸收比都恒为1
U I
I
3
S
2
U0 0
1
U 相同频率，不同入射光强度
I
•• 光电子的初动能与入射光强度
无关，而与入射光的频率有关。
IS
截止电压的大小反映光电子初 动能的大小
3
eU 0
1 2
mV02
21
U03U02U01 0
U
U 0 红限频率
相同入射光强度，不同频率
截止电压与入射光频率有线性关系
0
U0 K U a
相对于X射线束中的光子能量，电子在轻原子 中的束缚能很小，在碰撞前电子可视为静止。考 虑到能量守恒定律，光子与电子的碰撞只能发生 在一个平面中。假设碰撞过程中能量与动量守恒， 即：
散射角
h mc2
p
p
pe
h
Ee
（5） （6）
(5)2 / c2 (6)2 并利用相对论中能量动量关系式
《物理学》考试大纲
《物理学》考试大纲考试科目：物理学考试形式和试卷结构一、试卷内容结构力学50%；热学20%；光学30%二、试卷题型结构简单计算题+综合计算题三、考试要求(一) 力学1. 质点运动学熟练掌握并灵活运用：矢径；参考系；运动方程；瞬时速度；瞬时加速度；切向加速度；法向加速度；圆周运动；运动的相对性。
2．质点动力学熟练掌握并灵活运用：惯性参照系；牛顿运动定律；动量、冲量、动量定理；动量守恒定律；功；功率；质点的动能；弹性势能；重力势能；保守力；功能原理；机械能守恒与转化定律。
3．刚体的转动熟练掌握并灵活运用：角速度矢量；质心；转动惯量；转动动能；转动定律；力矩；力矩的功；定轴转动中的转动动能定律；角动量和冲量矩；角动量定理；角动量守恒定律。
4．简谐振动和波熟练掌握并灵活运用：运动学特征（位移、速度、加速度，简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相、相位差）；振动方程；旋转矢量表示法；谐振动的能量；谐振动的合成；波的产生与传播；面简谐波波动方程；波的能量、能流密度；波的叠加与干涉；驻波；多普勒效应。
5．狭义相对论基础理解并掌握：伽利略变换；经典力学的时空观；狭义相对论的相对性原理；光速不变原理；洛仑兹变换；同时性的相对性；狭义相对论的时空观；狭义相对论的动力学基础；相对论的质能守恒定律。
（二）热学1．气体分子运动论理解并掌握：理想气体状态方程，理想气体的压强公式，麦克斯韦速率分布律，玻耳兹曼分布律，能量按自由度均分定理，气体的输运过程。
2．热力学理解并掌握：热力学第一定律，热力学第一定律的应用，循环过程、卡诺循环，热力学第二定律；熵。
（三）光学1．光波场的描述能熟练写出各种光波的波函数；能正确理解并熟练表述光波的各种偏振状态。
2. 光的干涉正确理解波的叠加原理和相干光的含义；理解各种典型干涉装置(杨氏实验、尖劈、牛顿环、迈克尔孙干涉仪、法布里-珀罗干涉仪)的工作原理；能解释各种典型干涉装置产生的干涉图样的特点；能熟练计算各种装置干涉场中的光强分布；了解光的时空相干性及干涉条纹的可见度问题。
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《理论物理导论》教学大纲一、课程基本信息二、课程目的和任务二十世纪初开始的物理学基础理论体系的重大变革—近代物理学的诞生是自然科学的一个革命性飞跃。
以相对论，量子理论为先导，形成高能物理学，核物理学，低温物理学，凝聚态物理学，激光物理学等学科，促成了核裂变，核聚变，半导体，晶体管，激光器等重大科技成果的出现，形成诸多影响人类社会生产力的高新产业。
它改变了物理学乃至自然科学的面貌，掀开了人类自然观和科学观的新的一页。
在近代材料科学上，人们认识到是物质宏观性质的任何突破都是以对其微观结构及规律的认识的突破为前提。
因而，从事材料科学理论和应用专业的学生必须具有高能，微观领域的基础理论知识，才能在后继课程的学习中有所收获，在今后的工作中有所创造。
这便是开设这门课的目的。
本课程在材料物理专业以及电子信息科学与技术专业的培养方案中占有重要地位，起到承上启下的作用,是学生学好后续专业课程的必要的理论准备。
学习完本课程后，学生应达到初步认识物质的微观结构及规律，能掌握对微观尺度物质运动的研究手段及方法，为学习后继专业课，如固体物理学等打下基础。
三、本课程与其它课程的关系本课程是在完成大学物理学和高等数学的课程学习后开设的。
同时，是后继专业课，如固体物理学等的基础课。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配（一）拉格朗日方程和哈密顿方程（2学时）1、主要内容：（1）自由度约束和广义坐标（2）拉格朗日方程（3）哈密顿函数哈密顿方程（4）哈密顿方程的物理意义2、重点：拉格朗日方程，哈密顿方程。
3、教学要求：（1）了解：自由度约束和广义坐标。
（2）理解：哈密顿方程的物理意义。
（3）掌握：拉格朗日函数和哈密顿函数的定义，用拉格朗日方程和哈密顿方程分析运动。
（二）薛定谔方程（8学时）1、.主要内容：（1）光的波粒二象性（2）微观粒子的波粒二象性（3）波函数及其物理意义（4）薛定谔方程（5）一维无限深势阱中的粒子（6）一维线性谐振子（7）不确定关系（8）隧道效应2、重点：波函数及其物理意义，薛定谔方程及定态薛定谔方程，不确定关系。
3、教学要求：（1）了解：微观粒子的波粒二象性。
（2）理解：波函数及其物理意义。
（3）掌握：薛定谔方程解一维定态问题。
（三）力学量的算符（4学时）1、主要内容：（1）算符的引入（2）算符的本征值和本征函数（3）算符的运算规则线性厄米算符（4）厄米算法的本征函数的正交性和完全性（5）力学量平均值的计算（6）不同力学量同时有确定值的条件2、重点：厄米算法的本征函数的正交性和完全性。
3、教学要求：（1）了解：不同力学量同时有确定值的条件。
（2）理解：算符的运算规则和线性厄米算符的定义。
（3）掌握：算符的对易关系，厄米算法的本征函数的正交性和完全性及其证明。
（四）氢原子和类氢原子的波函数和能级（3学时）1、主要内容：（1）有心力场中的电子（2）库仑有心力场中的电子（3）轨道角动量算符（4）核外电子的几率分布2、重点：库仑有心力场中的电子3、教学要求：（1）了解：有心力场中的电子的特征。
（2）理解：核外电子的几率分布。
（3）掌握：库仑有心力场中的电子的能级和波函数，轨道角动量算符对易关系。
（五）定态微扰论原子的能级（3学时）1、主要内容：（1）无简并定态微扰论（2）氦原子的基态能量2、重点：用定态微扰论求近似解。
3、教学要求：（1）掌握：无简并定态微扰论中能级和波函数一级修正。
（六）电子自旋全同粒子原子中电子的能级排列（2学时）1、主要内容：（1）电子自旋的实验证据（2）角动量的普遍性质简介（3）自旋算符和自旋波函数（4）全同粒子波函数泡利原理2、重点：自旋算符和自旋波函数。
3、教学要求：（1）了解：电子自旋的实验证据。
（2）理解：全同粒子波函数泡利原理。
（3）掌握：角动量本征值和对易关系，自旋算符和自旋波函数。
（七）热力学的一些基本概念（0学时）1、主要内容：（1）简史和特点（1）概念和定义2、重点：热力学的发展过程及几个热力学的基本概念3、教学要求：（1）了解：热力学的发展过程及几个热力学的基本概念。
（2）理解：热力学的发展过程及几个热力学的基本概念。
（3）掌握：热力学的发展过程及几个热力学的基本概念。
（八）热力学的第一、第二定律（2学时）1、主要内容：（1）概述（2）功和热（3）热力学第一定律内能（4）热力学第一定律的应用（5）热力学第二定律（6）热力学第二定律的两种叙述方式等效的证明（7）卡诺定理（8）克劳修斯不等式（9）熵的引入（10）熵增原理（11）熵增原理与热力学第二定律2、重点：热力学第一、二定律，熵增原理3、教学要求：（1）了解：熵增原理与热力学第二定律的关系。
（2）理解：卡诺定理，熵的定义。
（3）掌握：热力学第一、二定律，熵增原理。
（九）热力学函数（2学时）1、主要内容：（1）独立变量的选择（2）焓自由能吉布斯函数（3）麦克斯韦关系吉布斯－亥姆霍兹方程（4）热动平衡判据与条件（5）化学势相平衡条件2、重点：焓自由能吉布斯函数3、教学要求：（1）了解：独立变量的选择。
（2）理解：热动平衡判据与条件。
（3）掌握：焓自由能吉布斯函数。
（十）统计物理学的基本概念（2学时）1、主要内容：（1）引言（2）相空间（3）宏观态和微观态（4）等概率原理热力学概率（5）最概然分布（6）熵的统计意义2、重点：最概然分布3、教学要求：（1）了解：相空间，宏观态和微观态。
（2）理解：等概率原理，热力学概率。
（3）掌握：最概然分布，玻尔兹曼公式。
（十一）三种统计法及其应用（4学时）1、主要内容：（1）三种统计的热力学概率表达式（2）三种统计分布函数（3）玻尔兹曼统计（4）麦克斯韦速度分布率（5）能均分定理（6）玻色统计（7）费米统计2、重点：三种统计分布函数3、教学要求：（1）了解：玻色统计和费米统计。
（2）理解：麦克斯韦速度分布率，配分函数。
（3）掌握：玻尔兹曼统计的配分函数计算。
五、实践教学内容要求六、课程考核方式考试七、建议教材与教学参考书1、建议教材：[1]李卫，刘义荣，《理论物理导论》，第二版，北京理工大学出版社，20072、教学参考书：[2]曾谨言，《量子力学卷I》，第二版，科学出版社，1997[3]钱伯初，曾谨言，《选与剖析上册》，第二版，科学出版社，1999[4]吴强，柳盛典，《量子力学习题精解》，第一版，科学出版社，2003[5]王竹溪，《统计物理学导论》，第二版，高等教育出版社，1965[6]梁希侠，班士良，《统计热力学》，第一版，内蒙古大学出版社，2000[7]久保亮五，（徐振环译），《统计力学》，第一版，高等教育出版社，1985[8]熊吟涛，《统计物理学》，第一版，高等教育出版社，1981[9]陆果编，《基础物理学教程下卷》，第一版，高等教育出版社，1998理论物理导论课程考试大纲一、课程简介课程编码为：100103014课程类别为：技术基础课授课学时：22学时适用对象为：材料物理/电子信息科学与技术课程考核方式：闭卷笔试。
基本教材与教学参考书：基本教材：1．李卫，刘义荣，《理论物理导论》，北京理工大学出版社，2007，第二版教学参考书：1．曾谨言，《量子力学卷I》，科学出版社，1997，第二版2．钱伯初，曾谨言，《量子力学习题精选与剖析上册》，科学出版社，1999，第二版3．吴强，柳盛典，《量子力学习题精解》，科学出版社，2003，第一版4. 王竹溪，《统计物理学导论》，高等教育出版社，1965，第二版5．梁希侠，班士良，《统计热力学》，内蒙古大学出版社，2000，第一版6. 久保亮五，（徐振环译），《统计力学》，高等教育出版社，1985，第一版7. 熊吟涛，《统计物理学》，高等教育出版社，1981 ，第一版8．陆果编，《基础物理学教程下卷》，高等教育出版社，1998，第一版二、课程考试内容及所占比重1、考试内容分析力学基础部分：自由度，广义动量，拉各朗日函数，拉各朗日方程，哈密顿函数及其物理意义，哈密顿方程量子力学部分：1、薛定谔方程光的波粒二象性，微观粒子的波粒二象性，波函数及其物理意义，薛定谔方程及定态薛定谔方程，一维无限深势阱中的粒子的能级和波函数，一维线性谐振子的能级和波函数，不确定关系，隧道效应2、力学量的算符算符的本征值和本征函数，算符的对易关系，厄米算符本征函数的正交性和完全性，力学量平均值的计算，不确定关系式的严格证明3、氢原子和类氢原子的波函数和能级库仑有心力场中的电子的能级和波函数，轨道角动量算符的本征值和本征函数，核外电子的几率分布4、定态微扰论原子的能级无简并定态微扰论中能级和波函数一级修正，氢原子的能级在均匀外场中的分裂，有简并定态微扰论，多电子原子中电子的能级5、电子自旋全同粒子原子中电子的能级排列电子自旋的实验证据，角动量本征值和对易关系，角动量的普遍性质简介，自旋算符和自旋波函数，全同粒子波函数，泡利原理6、电子在周期场中的运动——能带论基础克龙尼格－朋奈模型，近自由电子模型和紧束缚模型，布洛赫函数，金属、绝缘体和半导体的能带，布里渊区，晶体中电子的速度、加速度和有效质量热力学统计物理部分：1、热力学功和热，热力学第一定律内能，热力学第一定律的应用，热力学第二定律，热力学第二定律的两种叙述方式等效的证明，卡诺定理，克劳修斯不等式，，熵增原理，焓，自由能，吉布斯函数，麦克斯韦关系，吉布斯－亥姆霍兹方程，热动平衡判据与条件，化学势，相平衡条件2、统计物理等概率原理，热力学概率，最概然分布，熵的统计意义，三种统计的热力学概率表达式，三种统计分布函数，玻尔兹曼统计，麦克斯韦速度分布率，能均分定理，玻色统计，费米统计2、知识点的考查比例（一）基本概念30％（二）基本原理30％（三）分析10％（四）计算20％（五）综合应用10％三、试题类型及所占比例满分100分，其中选择题占30％，填空题占30％，计算及综合应用题占40％。
四、考试方法闭卷、笔试。
五、成绩评定方式1、成绩＝30％平时成绩＋70％卷面成绩；2、补考成绩评定：卷面成绩即为总成绩。