《改变世界的物理学》课程教学大纲

《改变世界的物理学》课程教学大纲

课内总学时：36 课程负责人：

一、课程的性质和任务

物理是一门重要的基础科学，是当代技术发展的最主要源泉，物理学的发展对整个人类文化都产生了深刻影响。为了更好地适应当今科学技术和经济、社会的发展，培养更高质量的人才，人文、社会科学学生学点物理知识是非常必要的。这门课只有一学期，且学时数很少，合理的安排好教材内容，使学生对本课程有兴趣，通过学习有所收获，既学到知识，又学到科学思维方法，有利于文科学生科学素质的培养。

二、课程内容，要求，教学方法，手段和学时分配

本课程采取教师课堂讲授，利用电化教学手段，通过录像、演示实验等使课堂教学生动、活泼、直观，提高学生学习兴趣。

第一章导论（2学时）

§1.1世界为什么变化这么快

§1.2从自然哲学到物理学

§1.3经典物理学产生的条件和建立过程

§1.4 19世纪物理学的成就和危机

§1.5 20世纪物理学的发展及其特点

§1.6物理学的社会教育和思想教育功能

第二章航天与力学（2学时）

§2.1万有引力定律的发展

§2.2宇宙速度与动量及机械能守恒

§2.3人造地球卫星及其应用

§2.4航天器的运动和角动量守恒

第三章无处不在的波（2学时）

§3.1振动

§3.2声波

§3.3电磁波概述

§3.4光的反射、折射和全反射

§3.5光的干涉、衍射和偏振

§3.6无线电波、广播和电视

§3.7微波、雷达及其应用

第四章奇妙的有色世界和无色世界——光与物质的相互作用（2学时）

§4.1光的量子性

§4.2量子能级间的跃迁和辐射谱

§4.3颜色从哪里来

§4.4红外线与紫外线

第五章微观世界及其探索（2学时）

§5.1揭开研究微观世界序幕的三大发现

§5.2原子结构

§5.3 X射线与原子结构

§5.4原子核的结构

§5.5探索微观世界奥秘的近代技术

第六章光彩夺目的新光源（2学时）

§6.1激光产生原理与激光器结构

§6.2激光的特性及应用

第七章物理学与新材料（2学时）

§7.1物质结构的基础知识

§7.2半导体

§7.3超导材料

§7.4新型材料

§7.5原子的直接观察与操纵

第八章信息技术（2学时）

§8.1信息和信息技术

§8.2信息的获取

§8.3信息的传输

§8.4信息的处理和应用

第九章物理学是能源科学的基础

§9.1能源概况

§9.2能源利用和开发

§9.3裂变反应堆——核电站

第十章医学中的物理学（2学时）

§10.1生物电磁效应在诊断和治疗中的应用

§10.2超声在医学上的应用

§10.3放射性药物在诊断和治疗中的应用

§10.4激光在医学上的应用

§10.5神奇的粒子手术刀

§10.6 CT技术和磁共振成像技术

第十一章物理学与生命科学（2学时）

§11.1什么是生命

§11.2细胞内的物理和化学过程

§11.3生命源于信息

第十二章相对论和宇宙（2学时）

§12.1陌生的高速世界

§12.2相对论动力学、质能关系

§12.3广义相对论简介

§12.4宇宙学大意

§12.5恒星的诞生、演化及其归宿

§12.6太阳系和地球的起源与演化

第十三章从二十世纪物理学看世界（2学时）

§13.1对称性和守恒律

§13.2物理学的方法论

§13.3物理学的认识论

三、教材与参考书

«改变世界的物理学»倪光炯主编复旦大学出版社1998年第一版