原子物理学教学大纲
原子物理学教学大纲
《原子物理学》教学大纲课程名称：中文名称：原子物理学；英文名称：Atom Physics课程编码：081029学分：4分总学时：64 学时，其中，理论学时：64学时适应专业：物理学类本科专业先修课程：力学、热学、光学、电磁学执笔人：韩立波审定人：程庆华一、课程的性质、目的与任务《原子物理学》属于学科基础课。
《原子物理学》涉及的内容为经典物理与近代物理之间的过渡。
本课程的教学目的是使学生初步了解微观世界的结构和运动规律，了解无限分割的物质世界的结构层次，逐步建立用量子化的思想、概念、语言及思维方法来研究微观世界，为继续学习量子力学、近代物理实验等后续课程打下基础。
二、教学的基本要求总体要求：理解原子物理学的基本概念，掌握微观系统遵从的基本规律和处理问题的基本方法，掌握对微观系统思维方法，提高学生应用基本规律解决实际问题的能力。
了解内容：原子物理学的研究对象；研究方法思维；相关内容的发展状况。
理解内容：原子物理学的基本概念，包括定态、能级、角动量、光谱、磁矩、自旋、衰变、核反应。
掌握内容：①原子物理学部分：玻尔理论及其应用、电子自旋与光谱的精细结构、塞曼效应、电子的耦合与原子的能级、泡利不相容原理、元素周期表、X的产生机制。
②原子核物理学部分：原子核的基本性质、放射性的基本规律及应用、核反应与原子能的应用。
三、教学内容与学时分配绪论第一章原子的位形：卢瑟福模型（4学时）本章的重点和难点：一、原子的行星模型；二、卢瑟福散射公式。
第一节背景知识第二节卢瑟福模型的提出第三节卢瑟福散射公式第四节卢瑟福公式的实验验证第二章原子的量子态：玻尔模型（12学时）本章的重点和难点: 一、氢原子的玻尔理论及应用；二、氢原子能级与光谱。
第一节背景知识第二节玻耳模型第三节氢原子光谱第四节夫兰克—赫芝实验第五节玻尔模型的推广第三章量子力学导论（6学时）本章的重点和难点：一、波粒二象性；二、不确定关系。
第一节波粒二象性第二节不确定关系第三节波函数及统计解释第四节薛定谔方程第四章原子的精细结构：电子的自旋（8学时）本章重点和难点：一、电子的轨道运动与轨道磁矩；二、电子的自旋运动与自旋磁矩；三、自旋与能级分裂。
《原子物理学》教学大纲
《原子物理学》教学大纲课程类别：专业基础课，必修课先行课程：力学、电磁学、光学、高等数学后继课程：近代物理实验、量子力学主要教材：杨福家，原子物理学(第四版)，北京：高等教育出版社，2008总学时：48理论学时：48学分： 3开课学院：物理电子工程学院实验学时：实验纳入《近代物理实验》课程适用专业：国家理科基地、光信息、应用物理考核方式：考试参考书1 禇圣麟，原子物理学，北京：高等教育出版社，1979, 2005 年1 月第30次印刷。
(注：本书在1987年国家教育委员会举办的全国优秀教材评选中获国家教委一等奖)2 C. J. Foot，Atomic Physics，伦敦：牛津大学出版社，20053 徐栋培、陈宏芳、石名俊，原子物理与量子力学，北京：科学出版，20084 崔宏滨，原子物理学(第二版)，合肥：中国科学技术大学出版社，20125 徐克尊、陈向军、陈宏芳，近代物理学(第二版)，合肥：中国科学技术大学出版社，2008一、课程的目标和任务原子物理学是研究物质微观结构和运动规律的重要基础课，是深入了解物质结构和特性的基础，是许多学科的基础，所以这门课将为学生从事相关学科的研究及其应用领域工作打下良好的基础。
本课程的主要目标和任务是：以原子结构为中心，以科学实验为依据，详细研究原子的结构、性质、及其运动和变化规律，揭示现象与规律的本质；讲述量子物理的基本概念、基本原理和物理图象；初步了解原子核的结构、组成、性质及其相互作用规律；介绍原子物理学的前沿科学研究进展，通过理论与科研实践的结合培养学生分析和解决问题的能力。
二、课程教学的基本要求通过本课程的学习，使学生熟练掌握原子物理学、原子核物理学的基本原理、基本概念和基本规律；掌握原子和原子核的结构、运动规律和研究方法；攻克重点难点问题的解决办法，理论联系科研实践，揭示问题的本质和关键，培养学生不怕困难、勇于探索发现的精神，提高分析和解决问题的能力，使学生具备良好的科研素养，为学生将来的创新性研究工作打好基础。
原子物理学教学大纲
《原子物理学》教学大纲英文名称：Atomic Physics学分：2 参考学时：51一、课程目标原子物理学属普通物理范畴，是力学、电磁学和光学的后续课程，是物理专业的一门重要基础课。
本课程着重从物理实验规律出发，引进近代物理关于微观世界的重要概念和原理，探讨原子、分子、原子核及基本粒子的结构和运动规律，介绍在现代科学技术上的重大应用。
通过本课程的教学，使学生建立丰富的微观世界的物理图象和物理概念。
通过对重要实验现象以及理论体系逐步完善过程的分析，培养学生分析问题和解决问题的能力。
本课程是量子力学、固体物理学、原子核物理学、近代物理实验等课程的基础课。
二、基本要求（1）了解原子物理学、原子核物理学和粒子物理学发展的历程，培养科学研究的素质，加深对辩证唯物主义的理解。
（2）了解原子和原子核及粒子所研究的内容和前沿研究领域的概况，培养有现代意识、有远见的新一代大学生。
（3）掌握原子、原子核和粒子物理学的基本原理、基本概念和基本规律；掌握处理原子、原子核和粒子物理学现象及问题的手段和途径。
培养学生掌握科学研究的基本方法。
（4）使学生了解无限分割的物质世界中的依次深入的不同结构层次，理解原子核的结构和基本性质、基本运动规律，初步了解基本粒子的各种基本知识。
（5）结合一些物理学史介绍，使学生了解物理学家对物理结构的实验——理论——再实验——再理论的无限认识过程，了解微观物理学对现代科学技术重大影响和各种应用，并为以后继续学习量子力学和有关课程打下基础。
三、教学内容与学时分配建议绪论1学时（1）掌握原子物理学的研究内容和研究方法（2）了解原子物理学、原子核物理学、粒子物理学的发展简史。
第一章原子的位形：卢瑟福模型6学时1.1 原子的质量和大小1.2 原子的核式结构第二章原子的量子态：玻尔模型9学时2.1 光谱2.2 氢原子光谱的实验规律2.3 玻尔氢原子理论2.4 氢原子光谱的理论解释2.5 类氢体系的光谱2.6 夫兰克——赫兹实验与原子能级2.7 量子化通则，电子的椭圆轨道与氢原子能量的相对论效应2.8 原子的激发和辐射，激光原理2.9 对应原理和玻尔理论的地位第三章量子力学导论2学时3.1 物质波粒二象性3.2 测不准原理3.3 波函数及物理意义3.4 薛定谔方程3.5 氢原子的薛定谔方程第四章原子的精细结构：电子自旋9学时4.1 碱金属原子光谱实验规律4.2 原子量子化和轨道贯穿4.3 碱金属原子光谱的精细结构4.4 史特恩——盖拉赫实验与原子空间取向量子化4.5 碱金属原子光谱精细结构的理论解释4.6 电子自旋与轨道运动的相互作用单电子辐射跃迁的选择定则第五章多电子原子：泡利原理9学时5.1氦原子光谱和能级的实验规律5.2 具有两个价电子的原子态，泡利原理5.3复杂原子光谱的辐射跃迁的选择定则5.4 外磁场对原子的作用，塞曼效应5.5 史特恩——盖拉赫实验的结果5.6 元素性质周期性变化，原子的电子壳层结构5.7.原子基态及电子组态第六章X射线6学时6.1 X射线的产生及波长和强度的测量6.2 发射谱，与X射线相关的原子能级6.3 X射线的吸收*6.4康普顿效应第七章原子核的性质和结构3学时7.1原子核的质量和大小7.2 原子核的电荷及分布7.3 原子核的自旋和磁矩7.4原子核的组成和结合能7.5核力的基本性质7.6原子核结构模型第八章原子核衰变3学时8.1放射性衰变规律8.2 α衰变8.3 β衰变8.4 γ衰变8.5 放射系8.6 放射线探测与应用、防护第九章原子核反应3学时9.1核反应的一般规律9.2 原子核裂变9.3 原子核聚变9.4 原子能的利用及加速器四、教材及主要参考资料1．《原子物理学》（第3版），杨福家，高教出版社，2000；2．《原子物理学》，褚圣麟，高教出版社，1995；3．《近代物理学》，王正行，北京大学出版社，1995；4．《量子物理学》，史斌星，清华大学出版社，1982。
原子物理学教学大纲
原子物理学教学大纲
一、课程简介
本课程是一门针对大学物理专业的高级选修课，主要介绍原子物理
学的基础知识，包括原子结构、原子能级、原子核模型、原子光谱学
等内容。
通过学习本课程能够掌握原子物理学的基本理论和实验方法，为后续相关课程的学习和科研工作打下坚实的基础。
二、课程目标
本课程的主要目标在于：
1.着重掌握原子结构、原子能级、原子核模型、原子光谱学
等基础概念；
2.简要介绍原子物理学的历史发展和现状；
3.探讨原子物理学理论与实验的关系；
4.培养学生分析和解决有关原子物理学问题的能力；
5.激发学生对原子物理学科研工作的兴趣，为今后做好科研
工作奠定基础。
三、教学内容与教学时长
本课程共分为四个章节，具体内容如下：
第一章原子结构
•真空管和阴极射线实验
•半经验模型。
原子物理学教学大纲
原子物理学教学大纲原子物理学教学大纲引言：原子物理学是物理学的重要分支之一，研究原子及其组成部分的性质和行为。
在现代科学中，原子物理学扮演着关键的角色，为我们理解自然界的基本规律提供了重要的基础。
为了更好地进行原子物理学的教学，制定一份合理的教学大纲是必要的。
本文将探讨原子物理学教学大纲的内容和结构。
一、基本概念与原理1. 原子的基本结构：介绍原子的组成部分，包括质子、中子和电子，以及它们的相对质量和电荷。
2. 原子的量子性质：介绍原子的量子理论，包括波粒二象性、不确定性原理等，以及与原子性质相关的量子数和波函数。
3. 原子的能级结构：讲解原子的能级和轨道，以及原子的光谱现象，如吸收光谱、发射光谱和拉曼光谱等。
二、原子物理学实验技术1. 原子的探测与观测：介绍原子的探测技术，如原子力显微镜、透射电子显微镜等，以及原子的观测技术，如原子吸收光谱法、原子发射光谱法等。
2. 原子的激发与激光技术：讲解原子的激发过程和激发能级，以及激光技术在原子物理学中的应用，如激光冷却和激光激发等。
三、原子物理学的应用1. 原子核物理学：介绍原子核的结构和性质，以及核反应和核能的应用。
2. 量子力学的应用：讲解量子力学在原子物理学中的应用，如原子的波函数描述、原子的束缚态和散射态等。
3. 原子物理学在材料科学中的应用：探讨原子物理学在材料性质研究、纳米材料制备和表征等方面的应用。
四、实验与实践1. 实验设计与操作：介绍原子物理学实验的设计原理和操作技巧，培养学生的实验能力和科学思维。
2. 数据分析与结果解读：引导学生分析实验数据，理解实验结果，并提出合理的解释和结论。
结语：原子物理学教学大纲的制定旨在系统地介绍原子物理学的基本概念、原理和应用，并培养学生的实验能力和科学思维。
通过学习原子物理学，学生可以深入理解物质的微观结构和性质，为他们今后的学术研究和科学实践打下坚实的基础。
同时，教学大纲的内容和结构应不断更新，以适应科学研究的发展和教学需求的变化。
原子物理学教学大纲1
《原子物理学》教学大纲一、课程名称与编号课程名称：原子物理学编号：023305二、学时与学分本课程学时：68学时本课程学分：4 学分三、授课对象大学二年级第二学期四、先修课程《力学》、《热学》、《电磁学》、《光学》五、课程性质目的本课程是为物理教育专业开设的必修课程，在教学培养计划中被列为基础主干课。
原子物理学是普通物理学的最后一部分，为经典物理与近代物理之间的过渡课程，是物理教育专业的一门重要基础课程。
本课程的目的是：使学生初步了解微观世界的结构和运动规律，了解无限分割的物质世界的结构层次，逐步建立用量子化的思想、概念、语言及思维方法来研究微观世界，为继续学习量子力学、近代物理实验等后续课程打下基础。
六、主要内容、基本要求及学时分配第一章原子的卢瑟福模型主要内容：1、原子的质量和大小。
2、卢瑟福散射公式及实验验证，原子的核式模型。
基本要求：了解 粒子散射实验对认识原子结构的意义，了解测量原子大小方法，掌握原子和原子核半径的数量级。
学时数：4学时第二章玻尔理论与原子的能级和辐射主要内容：1、氢原子光谱及原子光谱的一般情况。
2、玻尔的氢原子理论。
3、类氢离子的光谱和能级。
4、夫兰克—赫芝实验。
5、索末菲量子化通则与电子的椭圆轨道及原子空间取向量子化。
6、对应原理和玻尔理论的地位。
基本要求：掌握玻尔理论及对氢原子光谱和能级的解释；理解微观粒子的量子化特征，掌握类氢离子的光谱和能级；了解量子化通则、电子的椭圆轨道；了解对应原理和玻尔理论的局限性。
学时数：10学时第三章量子力学主要内容：1、波粒二象性。
2、不确定关系。
3、波函数及其统计诠释。
4、氢原子的波动方程与量子数。
基本要求：了解微观粒子的波粒二象性特征，理解不确定关系是物质世界的客观规律；了解波函数及薛定锷方程；了解氢原子的波动方程；掌握氢原子的能量、角动量、角动量取向的量子化条件。
学时数：8学时第四章碱金属原子主要内容：1、碱金属原子的光谱及解释。
原子物理学教学大纲 Atomic Physics
课程编号：0602106原子物理学教学大纲Atomic Physics总学时：64总学分：4课程性质：专业基础课开设学期及周学时分配：第四学期 总学时64适用专业及层次：应用物理本科相关课程：量子力学、高等数学、力学、电学、热学和光学教材：《原子物理学》，褚圣麟编著，高等教育出版社。
推荐参考书：1. 原子物理学杨福家编，高等教育出版社，2001年2. 近代物理 郑广垣编 复旦大学出版社 1991年3. 原子物理学陈宏芳编科学出版社 2005年4. 原子物理郑乐民编北京大学出版社 2000年5. 近代物理基础及其应用 P. A. Tipler著 上海科技出版社 1981年6. 近代原子物理学（上、下）[法] B.凯格纳克 J.裴贝 E.裴罗拉著 科学出版社 1982年7. 量子力学 曾谨言著科学出版社2000年8. 量子物理学[美] R.埃斯伯格，R.瑞斯尼克著 1987 年课程目的及要求原子物理学是普通物理学的后续课程，是应用物理专业的一门重要基础课，它是学生开始进入微观世界研究领域的入门课程。
本课程应用若干量子力学的结论，通过丰富的事例建立量子概念，通过众多的实验现象分析，揭示原子和原子核层次的结构、性质及其相互作用规律，本课程的重点放在原子物理，通过本课程的学习建立丰富的微观世界物理图象。
通过学习掌握原子的基本结构、原子的能级和光谱的基本规律、有关原子的基本概念（原子的量子态、电子自旋、泡利原理等）、原子的重要实验事实和原子核的性质以及核反应的基本规律，了解在原子领域中经典物理遇到的主要困难，为克服这些困难而引入的一些全新的分析方法和推理方法，一些与经典物理不同的新概念，为以后继续学习《量子力学》课程和应用物理其它专业课程奠定基础。
讲课中应注意对学生进行认识论和方法论的培养，通过本课程的学习，逐步培养学生分析问题和解决问题的能力。
一、课程内容及学时分配绪论第一章 原子的基本情况（4学时）1、原子的质量和大小2、ａ粒子散射实验和原子的核式结构3、同位素第二章 原子的能级和辐射（8学时）1、氢原子光谱的规律2、玻尔的氢原子理论3、类氢离子的光谱4、夫兰克—赫兹实验与原子能级5、量子化通则6、电子的椭圆轨道和氢原子能量的相对论效应7、史特恩—盖拉赫实验与原子空间取向的量子化8、原子的激发和辐射9、激光原理10、 对应原理和玻尔理论的地位第三章 量子力学初步（4学时）1、物质的二象性2、测不准原理3、波函数及其物理意义第四章 碱金属原子和电子自旋 （8学时）1、碱金属原子的光谱2、原子实的极化和轨道贯穿3、碱金属原子光谱的精细结构4、电子自旋同轨道运动的相互作用5、单电子辐射跃迁的选择定则6、氢原子光谱的精细结构与蓝姆移动第五章 多电子原子（8学时）1、氦及周期系第二族元素的光谱和能级2、具有两个价电子的原子态3、泡利原理与同科电子4、复杂原子光谱的一般规律5、辐射跃迁的普用选择定则6、原子的激发和辐射跃迁的一个实例——氦氖激光器第六章 在磁场中的原子（6学时）1、原子的磁矩2、外磁场对原子的作用3、史特恩—盖拉赫实验的结果4、顺磁共振5、塞曼效应6、抗磁性、顺磁性和铁磁性第七章 原子的壳层结构（4学时）1、元素性质的周期性变化2、原子的电子壳层结构3、原子基态的电子组态第八章 X射线（4学时）1、X射线的产生及其波长和强度的测量2、X射线的发射谱3、同X射线有关的原子能级4、X射线的吸收5、康普顿效应6、X射线在晶体中的衍射第十章 原子核（18学时）1、原子核的基本性质2、原子核的放射衰变3、射线同实物的相互作用和放射性应用4、核力5、原子核结构模型6、原子核反应7、原子裂变和原子能8、原子核的聚变和原子能利用的展望二、教学重点与难点绪论第一章 原子的基本情况1、了解ａ粒子散射实验对认识原子结构的作用，理解如何由实验得出原子核式结构的结构2、本章重点是第2节。
《原子物理学》教学大纲
《原子物理学》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称 Atomic Physics 课程代码 PHYS2030课程性质 大类基础课程 授课对象 物理学专业学 分 3 学 时 54主讲教师 修订日期 2021年9月指定教材 杨福家，原子物理学（第四版）[M]， 北京：高等教育出版社，2008.二、课程目标（一）总体目标：使学生通过以原子结构为中心，以实验事实为线索，了解原子和原子核层次的物质结构及运动和变化规律，揭示宏观现象与规律的本质；学习相关问题所需要的量子力学基本概念，掌握物质微观结构三个层次的物理过程、研究方法，培养创新思维；对物质世界有更深入的认识，获得在本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力。
（二）课程目标：课程目标1：使学生初步了解并掌握原子的结构和运动规律，了解物质世界的原子特性，原子层次的基本相互作用，为今后继续学习量子力学、固体物理学、近代物理实验等课程打下坚实基础。
课程目标2：在学习原子物理学的过程中引导学生学会近代物理的研究方法，提高其分析问题和解决问题的能力。
课程目标3：使学生了解并适当涉及一些正在发展的原子物理学科前沿，扩大视野，引导学生勇于思考、乐于探索发现，培养其良好的科学素质。
课程目标4：通过重大科学发现过程的讲授和科学家生平事迹的介绍，培养学生树立辩证唯物主义世界观。
通过探究式教学，锻炼学生的科学探究和创新能力。
通过学习和了解人类对物质结构认识的发展史、教材中的重大科学事件和物理学家的传记等，体会物理学家的物理思想和科学精神，培养学生的爱国热情，探索未知、追求真理、永攀高峰的责任感和使命感。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标对应课程内容对应毕业要求课程目标1第一章第二章第三章第四章第五章第六章 掌握数学、物理相关的基础知识、基本物理实验方法和实验技能, 具有运用物理学理论和方法解决问题、解释或理解物理规律。
原子物理学 精品课程
以下是一个关于原子物理学的精品课程大纲，供参考：课程名称：现代原子物理学课程目标：1. 了解原子物理学的基本概念和理论框架；2. 理解原子结构、原子能级和光谱等基本原理；3. 掌握原子物理学的实验技术和应用。
课程大纲：1. 引论-原子物理学的发展历程和重要贡献者；-原子结构的基本概念和理论框架。
2. 原子结构和能级-卢瑟福模型和玻尔模型；-原子能级和电子分布；-多电子原子的结构和能级。
3. 原子光谱-光谱的基本概念和分类；-原子光谱的产生机制；-原子光谱的分类和应用。
4. 原子碰撞和散射-原子碰撞的基本过程和理论模型；-原子散射的实验方法和数据处理；-原子碰撞和散射的应用。
5. 原子物理中的量子力学-波粒二象性和量子力学基本概念回顾；-原子中的多电子体系和角动量耦合；-选择定则和量子力学描述原子光谱。
6. 原子核物理-原子核的结构和性质；-放射性衰变和核反应；-核能的利用和应用。
7. 前沿研究与应用-原子物理学的前沿研究领域；-原子物理学在量子计算、量子通信和精密测量中的应用。
课程教学方法：-理论讲授：通过课堂讲解，介绍原子物理学的基本概念和理论框架；-实验演示：展示原子物理学实验的基本原理和技术，并进行相关实验演示；-讨论互动：组织学生讨论和互动，深入理解原子物理学的概念和应用。
考核方式：-作业和实验报告：根据课程要求完成作业和实验报告，检查学生对知识的掌握和实践能力；-期中考试和期末考试：考察学生对课程内容的理解和应用能力；-学术项目和论文：鼓励学生参与原子物理学相关的学术研究项目，并撰写相关论文。
该精品课程涵盖了原子物理学的基本概念、理论框架和实验技术，旨在培养学生对原子物理学的深入理解和应用能力。
同时，通过讨论和互动，鼓励学生主动参与学术研究和科学项目，培养学术研究能力和创新思维。
原子物理学 教学大纲
原子物理学一、课程说明课程编号：140305Z10课程名称：原子物理学/Atomic physics课程类别：必修学时/学分：48/3先修课程：高等数学、力学、热学、电磁学、光学适用专业：应用物理学、应用物理学T教材、教学参考书：《原子物理学》杨福家编（高等教育出版社，2008年第4版）《原子物理学》褚圣麟编（高等教育出版社，1979年第1版）二、课程设置的目的意义原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支学科，是物理类专业的一门重要基础课，主要讲授卢瑟福散射、玻尔的氢原子理论、量子力学初步、电子自旋、泡利原理、X射线、分子光谱、核物理与粒子物理概要、前沿和新技术简介等内容。
原子物理学从物理实验规律出发，探讨原子的结构和运动规律，拓展介绍微观粒子物理知识和学科前沿；使学生认识不同层次微观结构的基本规律，掌握量子理论处理微观世界的基本概念、原理和方法，建立正确的微观物理图像，具备知识应用和分析能力。
原子物理学是其他基础科学和技术科学如化学、生物学、空间物理、天体物理、物理力学等的基础，激光技术、核技术和空间技术的研究也都要求原子物理学提供重要数据，因此学习、研究和发展原子物理学有十分重要的理论和实际意义。
三、课程的基本要求（1）学生初步掌握原子的结构和运动规律，对原子核和“高能物理”两个物质层次结构的基本概念和规律有一定了解，为进一步学习和掌握现代科学技术提供一定的基础。
（2）使学生了解在原子物理过程中的一些研究方法及其普遍意义，提高学生分析问题和解决问题的能力。
（3）使学生获得一辩证唯物主义世界观的教育，为以后的进一步学习或工作打下基础。
四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求学生可课外去实验室观看如下演示实验：普朗克常数的测定，核磁共振，电子自旋，塞曼效应，光磁共振等试验。
六、考核方式及成绩评定根据课程类型、课程性质、课程内容及特点，确定适合的考核内容、考核方式及成绩评定。
原子物理学教学大纲
《原子物理学》课程教学大纲（54学时）（理论课程）一课程说明（一）课程概况课程中文名称：《原子物理学》课程英文名称：Atomic Physics课程编码：3910252109开课学院：理学院适用专业/开课学期：物理学、应用物理学/第四学期学分/周学时：3/3《原子物理学》是物理学专业的一门重要专业核心必修课程，属于专业发展课程。
原子物理学是研究介于分子和原子核两层次间物质结构的科学，研究这一层次是由什么组成，组成物是怎样运动和发生相互作用的。
原子物理学的发展为量子力学的建立奠定了基础，它上承经典物理，下接量子力学，属于近代物理的范畴，随着科学技术的发展，原子物理学在许多领域得到广泛地应用和拓展。
《原子物理学》是《量子力学》、《固体物理学》等近代物理课程的基础学科，学习本课程必须先修《高等数学》、《力学》、《电磁学》和《光学》。
（二）课程目标1. 使学生初步建立描述微观世界的物理图像，掌握原子、原子核的结构和运动规律，了解粒子物理中的有关知识，为今后继续学习量子力学、固体物理学、近代物理实验等课程打下坚实基础。
2. 掌握研究原子物理问题的基本方法，明确如何由分析实验结果出发，建立物理模型，进而建立物理理论体系的过程，培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 使学生了解一些正在发展的学科前沿，扩大视野，引导学生勇于思考、乐于探索发现，培养其良好的科学素质。
培养学生辩证唯物主义世界观。
（三）学时分配二教学方法和手段以启发式教学为主，学生自学为辅。
教学中要注重理论教学中穿插背景材料、物理学史的教学，注重物理思想、物理方法的教学，注重把学科前沿引入经典内容的教学中，提倡学生课外查阅文献了解学科前沿。
三教学内容第一章原子的基本状况（含绪论）（4学时）一、教学目标1．了解原子物理学的发展历史及原子物理学研究的内容、方法和手段；2．掌握原子的静态性质；3．掌握原子的核式模型及实验基础、卢瑟福散射公式；4．了解对两种主要的原子模型的定性半定量分析、核式模型的意义及经典物理在其中遇到的困难。
原子物理学教学大纲
原子物理学教学大纲一、引言原子物理学作为物理学领域的重要分支，研究的是原子及其内部结构的性质和行为。
本教学大纲旨在提供一套系统而全面的教学计划，帮助学生全面理解和掌握原子物理学的基础知识和实验技能。
二、教学目标1. 理解原子结构的基本概念，包括原子核、电子和中子的组成和性质。
2. 掌握原子模型的历史演变和发展，并能运用不同模型解释实验现象。
3. 理解量子力学的基本原理，包括波粒二象性、不确定性原理等。
4. 掌握原子能级和谱线的性质，包括原子光谱、玻尔理论等。
5. 熟悉原子核的结构和性质，包括核衰变、核反应等。
6. 掌握原子物理学实验方法与技巧，培养实验设计和数据分析能力。
7. 发展学生对原子物理学的兴趣和探索精神，培养科学思维和创新能力。
三、教学内容1. 原子结构的基本概念1.1 原子核的组成和性质1.2 电子的轨道和能级1.3 中子的作用和性质2. 原子模型的发展2.1 道尔顿原子模型2.2 汤姆逊原子模型2.3 卢瑟福原子模型2.4 波尔原子模型3. 量子力学的基本原理3.1 波粒二象性的解释3.2 不确定性原理的解释3.3 薛定谔方程的基本概念4. 原子能级和谱线4.1 原子光谱的特征和分类 4.2 玻尔理论对光谱的解释4.3 能级跃迁和谱线的产生5. 原子核的结构和性质5.1 质子和中子的相互作用5.2 电荷守恒和质量守恒定律的应用5.3 核衰变和核反应的基本过程6. 实验方法与技巧6.1 原子物理实验仪器的使用和操作6.2 实验设计和数据处理方法6.3 实验安全和实验守则7. 原子物理学的应用7.1 原子能与核能的利用和开发7.2 原子物理学在材料科学和生物医学中的应用7.3 原子物理学对环境保护和能源问题的影响四、教学方法和手段1. 组织讲座，通过PPT课件等多媒体方式，介绍原子物理学的基本概念、实验案例和应用领域。
2. 设置小组讨论和实验操作环节，培养学生合作意识和实践能力。
3. 布置实验报告、文献综述等作业，培养学生的科学写作和信息检索能力。
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原子物理学理论课教学大纲
《原子物理学》课程教学大纲新06年8月课程编号：02300009
课程名称：原子物理学
英文名称： Atomic Physics
课程类型：专业基础课
总学时： 54
学分： 2.5
适用对象：物理、电子信息科学专业本科生
先修课程：高等数学、力学、电磁学、光学
1.课程简介
本课程着重从光谱学、电磁学、X射线等物理实验规律出发，以原子结构为中心，按照由现象到本质、由实验到理论的过程帮助学生建立起微观世界量子物理的基本概念，并利用这些基本概念说明原子、分子以及原子核和粒子的结构和运动规律，介绍在现代科学技术上的重大应用。
是近代物理的入门课程，是物理专业的一门重要基础课。
本课程需在高等数学、力学、电磁学、光学之后开设，是理论物理课程中量子力学部分的前导课程，拟在第三学年第一学期开出。
2.课程性质、目的和任务
本课程是物理专业学生必修课。
是力学、电磁学和光学的后续课程、近代物理课的入门课程。
是量子力学、固体物理学、原子核物理学、激光、近代物理实验等课程的基础课。
目的是引导学生从实验入手，用量子化和微观思维方式，分析微观高速运动物体的规律。
主要任务是：通过本课程的教学，让学生对原子及原子核的结构、性质、相互作用及运动规律有概括而系统的认识。
通过对重要实验现象以及理论体系逐步完善过程的分析，使学生建立丰富的微观世界的物理图像和物理概念，培养学生用微观思维方式分析问题和解决问题的能力。
3.教学基本要求
(1)了解原子物理学、原子核物理学发展的历程，培养科学研究的素质，加深对辩证唯物主义的理解。
(2)了解原子和原子核所研究的内容和前沿研究领域的概况，培养有现代意识、有远见的新一代大学生。
(3)掌握原子、原子核物理学的基本原理、基本概念和基本规律；掌握处理原子、原子核物理学现象及问题的手段和途径。
培养学生掌握科学研究的基本方法。
(4)使学生了解无限分割的物质世界中的依次深入的不同结构层次，理解原子核的结构和基本性质、基本运动规律；
(5)结合一些物理学史介绍，使学生了解物理学家对物理结构的实验——理论——再实验——再理论的认识过程，了解微观物理学对现代科学技术重大影响和各种应用，并为以后继续学习量子力学和有关课程打下基础。
4.教学内容及要求
绪论
要求
(1)掌握原子物理学和研究内容和研究方法；
(2)了解原子物理学、原子核物理学的发展简史。
第1章原子的位形：卢瑟福模型
1.1 原子的质量和大小
1.2 原子的核式结构
本章小结、习题课
要求
(1)了解原子的基本参数,了解电子发现的过程；
(2)熟悉几种原子模型,熟悉库仑散射公式;
(3)掌握核式结构模型、掌握卢瑟福散射公式。
第2章原子的量子态：玻尔模型
2.1 光谱
2.2 氢原子光谱的实验规律
2.3 玻尔氢原子理论
2.4 氢原子光谱的理论解释
2.5 类氢体系的光谱
2.6 夫兰克——赫兹实验与原子能级
2.7 量子化通则，电子的椭圆轨道与氢原子能量的相对论效应
2.8 原子的激发和辐射，激光原理
2.9 对应原理和玻尔理论的地位
本章小结、习题课
要求
(1)了解氢光谱；
(2)熟悉玻尔理论;熟悉原子轨道模型；
(3)掌握玻尔理论的三条定则，熟练应用里德伯公式进行光谱以及相关计算。
第3章量子力学导论
3.1 物质波粒二象性
3.2 不确定关系
3.3 波函数及物理意义
3.4 薛定谔方程
3.5 氢原子的薛定谔方程
本章小结、习题课
要求
(1)了解物质波粒二象性、波函数；
(2)熟悉薛定谔方程;
(3)掌握不确定关系。
第4章原子的精细结构：电子的自旋4.1 原子中电子运动轨道的磁矩
4.2 史特恩-盖拉赫实验
4.3 电子自旋的假设
4.4 碱金属双线
4.5 塞曼效应
*4.6 氢原子能谱研究进展
本章小结、习题课
要求
(1)了解电子运动轨道的磁矩、自旋磁矩、总磁矩；
(2)熟悉塞曼效应;
(3)掌握塞曼效应的相关计算。
第5章多电子原子：泡利原理
5.1 氦的光谱和能级
5.2 两个电子的耦合
5.3 泡利不相容原理
5.4 元素周期表
本章小结、习题课
要求
(1)了解电子耦合；
(2)熟悉泡利不相容原理；熟悉元素周期表排列原则;
(3)掌握SS耦合、jj耦合，能用耦合理论对原子现象进行分析。
第6章 X射线
6.l X射线的发现及其波性
6.2 X射线产生的机制
6.3 康普顿散射
6.4 X射线的吸收
本章小结、习题课
要求
(1)了解X射线构成；
(2)熟悉X射线产生的机理;
(3)掌握康普顿散射、应用理论解释实际问题。
第7章原子核物理概论
7.1 原子核物理的对象
7.2 核的基态特性之一：核质量
7.3 核力
7.4 核的基本特性之二：核矩
7.5 核模型
7.6 放射性衰变的基本规律
7.7 α衰变
7.8 β衰变
7.9 γ衰变
7.10 核反应
7.11 裂变与聚变：原子能的利用本章小结、习题课
要求
(1)了解核质量、核矩、核模型；
(2)熟悉几种衰变;
(3)掌握核反应规律及相应计算。
第8章超精细相互作用
8.l 磁偶极超精细相互作用
8.2 电四极超精细相互作用
8.3 同位素移位与同质异能移位
本章小结
5.实践环节
进行近代物理实验中的原子物理实验.必做项目12个，选作项目2个，设计实验项目1个。
具体项目参照实验教学大纲、实验讲义、实验教材；实验时间依据近代物理实验安排、。
6.课外习题、课程讨论、课程小论文
为巩固理论学习知识，练习教材每章后的习题课外习题根据课授内容选择相关习题进行实际练习40个左右。
根据作业中共性问题在理论课程上进行习题讨论课6次。
撰写课程小论文一篇，参考2.8课程论文中《小论文的题目及要求》。
7.教学方法与手段
使用《原子物理学》网络多媒体教学光盘或软件，用于课堂教学，辅助于动画演示、图片展示等方法。
8.教学时间及安排
9.考核方式
1.卷面考试：采用标准化试题库试题。
2.作业效果分。
3.平时答问成绩。
（问题讨论评价，小论文、听课出勤情况、课堂小测量成绩、平时作业成绩）
考核总评成绩由以上3项确定，作业效果分+平时答问成绩不超过总评成绩的30%。
期末占考试70%。
10.推荐教材和教学参考书
教材：《原子物理学》（第3版），杨福家，高教出版社，2000.7
主要参考书：
1.褚圣麟.《原子物理学》，高教出版社，1995.3.
2.王正行.《近代物理学》，北京大学出版社,1995.1.
3.史斌星.《量子物理》，清华大学出版社，1982.8.。