物理学硕士研究生培养方案

物理学硕士研究生培养方案
（学科代码：0702 ）
一、培养目标
本学科培养的硕士研究生应是热爱祖国、崇尚科学，能自觉遵守学术道德和学术规范，学风严谨、踏实勤奋、积极进取，身心健康，有良好的团队协作能力；具备扎实的理论基础知识和熟练的数理推演能力，具备实验研究的设计和操作技能，并有一定的创新能力，熟练使用一门外语，有及时了解本专业前沿动态的能力；初步具有独立从事与物理学科相关专业的教学、科研和管理等方面的专业人才。

二、学科专业
1. 理论物理（070201）
2. 原子与分子物理（070203）
3. 等离子体物理（070204）
4. 凝聚态物理（070205）
5. 光学（070207）
三、学习年限及应修学分
全日制硕士研究生的学习年限一般为3年。

在完成培养要求的前提下，对少数学业优秀、科研成果突出的硕士生，可推荐提前攻读博士学位或允许申请提前毕业，提前毕业期一般不超过1年。

如确需延长学习年限的，延长期一般不超过1年。

各专业的硕士研究生应至少须修满35学分，其中课程学习32学分，实践环节3学分。

四、课程设置及考核方式（具体见本学科课程设置与教学计划表）
五、培养方式
依据本学科理论物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理以及光学等专业特点，硕士研究生的主要培养环节由学院隶属的各研究所统筹安排，按导师及指导小组制定的具体培养计划执行。

基础理论课的教学采取教师讲授为主的方式进行，通过考试取得学分；专业课及专业选修课的教学采取教师讲授和小组讨论相接合的方式进行，通过考试（或考查）取得学分；实践教学环节中的科研实践要求研究生除参加研究小组、研究所乃至学院例行的学术讨论会外，还要求每个研究生在不同场合至少分别各作一次文献综述报告、开题报告以及课题进展报告等，并提交书面科研实践报告，经导师或指导小组认可合格后方能取得相应学分；教学实践由学院统一安排研究生各做一学期的助教工作，并取得相应学分。

在专业理论课程教学过程中要注重对研究生探究能力的培养，考试或考查中宜采用书面考试和课程论文（或专题报告）相结合的方式；在实验课程的教学过程中要注重
理论联系实际，训练和发挥研究生的创造能力，师生密切配合，共同参与实验方案的设计、实验内容的确定、实验过程的实际操作以及实验结果的分析与讨论。

研究生科研能力的培养应在导师的具体指导下结合所选的研究题目和学位论文进行。

六、学位(毕业)论文
研究生在修满规定学分并通过中期考核后，可开始进入学位毕业论文阶段。

学位毕业论文应在导师的指导下完成，研究生需通过阅读相当数量的中外文资料，进行深入的文献调研，在分析总结他人工作的基础上，结合导师的科研课题，提出具有一定新意的研究课题，写出开题报告或设计方案，经导师和指导小组讨论通过后实施。

在研究过程中，导师要经常检查督促，并定期和学生进行个别讨论。

研究生要积极参与研究小组的学术讨论并踊跃发言，大胆提出自己的研究思路，倡导学生之间的互相学习和交流。

研究生要通过做开题报告、文献综述报告、课题进展报告，为学位毕业论文的撰写奠定基础。

导师要认真审阅研究生学位毕业论文的撰写提纲，讨论和及时解决论文中出现的问题。

研究生独立撰写完成学位论文后，须聘请本专业有影响的专家学者进行评审，评阅人员中至少有三分之一为外单位具有副高级职称以上的学者。

学位毕业论文评审通过后，可组织学位论文答辩，答辩通过后方能授予理学硕士学位。

附：物理学硕士研究生课程设置与教学计划表
物理学硕士研究生课程设置与教学计划表
课程类别课程名称
开课
学期
周
学时
总学
时数
学
分
任课教师
姓名及职称
是否
学位课
考核
方式
必修课
公
共
课
科学社会主义理论与实践一 2 36
3
政法学院学位课考试自然辩证法一 2 36 政法学院学位课考试第一外国语一、二 4 144 4 外语学院学位课考试基础
理论
物理学中的群论基础一472 3 陈宏善教授学位课考试偏微分方程的数值解法一 4 72 3 薛具奎教授学位课考试
课（不少于9学分）高等量子力学一 4 72 3 贾多杰副教授学位课考试固体理论一 4 72 3 马书懿教授学位课考试
专
业
课（不少于6学分）物理学中的非线性方程二 4 72 3 吕克璞教授学位课考试连续介质力学二 4 72 3 孙建安教授学位课考试混沌动力学二 4 72 3 薛具奎教授学位课考试原子结构与原子光谱理论(I)二 4 72 3 董晨钟教授学位课考试原子碰撞理论二 4 72 3 周效信教授学位课考试分子结构理论二 4 72 3 陈宏善教授学位课考试等离子体物理三 4 72 3 段文山教授学位课考试凝聚态物理导论三 4 72 3 孙爱民副教授学位课考试纳米材料与纳米结构二 4 72 3 王成伟教授学位课考试激光场中的原子性质二 4 72 3 周效信教授学位课考试分子光谱理论三 4 72 3 陈宏善教授学位课考试激光光谱实验三 2 36 2 袁萍教授学位课考试
选
修专非平衡统计物理三 4 72 3 段文山教授考查玻色－爱因斯坦凝聚三 4 72 3 薛具奎教授考查多体量子理论三 4 72 3 贾多杰副教授考查
课（不少于10学分）
业
选
修
课
原子结构与原子光谱理论(II)三 4 72 3 董晨钟教授考查大气物理二 4 72 3 袁萍教授考查激光等离子体光谱实验二 2 36 2 董晨钟教授考查尘埃等离子体物理三 4 72 3 薛具奎教授考查真空技术与薄膜物理三 4 72 3 王成伟教授考查半导体物理三 4 72 3 马书懿教授考查高等统计物理三 4 72 3 孙爱民副教授考查超导物理三 4 72 3 孙爱民副教授考查激光物理三 4 72 3 周效信教授考查前沿专题选讲三 2 36 2 各专业教授等考查
实
践
环
节
科研实践
参加校内外学术会议1次(1学分)
选听学科前沿系列讲座1个，至少6学时，(1学分)
教学实践(1学分) 由学院统一安排做助教一学期
总学分不少于35学分
物理学硕士研究生学位课程
教学大纲
一、基础理论课（4门）
课程名称：物理学中的群论基础
总学时：72学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第一学期
任课教师及职称：陈宏善教授
教学方式：讲授考核方式：考试
适合专业：理论物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学等
补修课程：
教学主要内容及要求：
群论是处理具有一定对称性的物理体系的一种有利工具。

通过本课程的学习，让学生掌握群的基本特性和表示方法，学会从群的角度解决量子力学和原子结构中的一些问题，为后期专业课的学习打好基础。

第一章群论基本知识
第二章矢量空间、算符和线性变换
第三章群的表示理论
第四章群论在量子力学中的应用
第五章完全转动群的不可约表示和角动量
参考书目：
1. 《量子化学》，徐光宪，科学出版社。

2. 《量子力学》II，曾谨言，科学出版社，2000。

3. 《群论在化学中的应用》，科顿，科学出版社。

4. 《群论及其在物理和化学中的应用》，方可，重庆大学出版社。

5. 《群论及其在物理学中的应用》，谢希德，科学出版社。

编制人：陈宏善审核人：王成伟
课程名称：偏微分方程的数值解法
总学时：72学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第一学期
任课教师及职称：薛具奎教授、石玉仁讲师
教学方式：讲授考核方式：考试
适合专业：理论物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学等
补修课程：
教学主要内容及要求：
使学生熟练掌握偏微分方程的基本差分格式的设计方法和处理技巧，深刻理解差分格式的相容性、收敛性和稳定性极其分析方法，了解谱方法和有限元方法.
第一章有限差分方法的基本概念
第二章双曲型方程的差分法
第三章抛物型方程的差分方法
第四章椭圆型方程的差分方法
第五章谱方法简介
第六章有限元方法简介
参考书目：
1. 《偏微分方程数值解法陆金甫》，关治，清华大学出版社，1987.
2. 《偏微分方程数值解法李荣华》，冯果枕，人民教育出版社，1980.
编制人：薛具奎、石玉仁审核人：王成伟
课程名称：高等量子力学
总学时：72学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第一学期
任课教师及职称：贾多杰副教授
教学方式：讲授考核方式：考试
适合专业：理论物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学等
补修课程：
教学主要内容及要求
使学生深入理解量子力学的基本概念与微观粒子运动的本质；认识量子力学的基本原理及理论体系；提高应用量子力学基本方法解决具体问题的能力；学习相对论量子力学和量子场论的基本内容。

第一章散射理论
第二章角动量理论
第三章量子体系的对称性
第四章时间反演
第五章相对论量子力学
第六章辐射场的量子化及其与物质的作用
参考书目：
1．《量子力学》卷II，曾谨言著，科学出版社，1993.
2．《量子力学》，Л.И.郎道，E.M.粟弗席茨著，严肃译，人教出版社，1981.
3．《量子力学》，L.I.Schikk 著，李淑娴，陈崇光译，人教出版社，1981.
4．《量子力学原理》，P.A.M.Dirac 著，陈咸亨译,科学出版社，1965.
5．《量子场论导论》，邹国兴著，科学出版社，1980.
编制人：贾多杰审核人：王成伟
课程名称：固体理论
总学时：72学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第一学期
任课教师及职称：马书懿教授
教学方式：讲授考核方式：考试
适合专业：理论物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学等
补修课程：
教学主要内容及要求：
第一章周期性结构
第二章晶体的结合
第三章声子
第四章电子-声子相互作用
第五章能带论
第六章等离激元
第七章典型固体专题选讲
参考书目：
1．《固体物理》，黄昆著，高等教育出版社，1988。

2．《固体物理》，基态尔著，科学出版社，2005。

3．《固体物理》上、下册，方俊鑫著，高等教育出版社，1981。

4．《固体理论》，李正中著，高等教育出版社，2002。

编制人：马书懿审核人：王成伟
二、专业课（12门）
课程名称：物理学中的非线性方程
总学时：72 学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第二学期
任课教师及职称：吕克璞教授、林麦麦讲师
教学方式：课堂讲授考核方式：考试
适合专业：理论物理、等离子体物理
补修课程：
教学主要内容及要求：
数学物理方程的近代分析方法是计算物理的基础课程。

其主要内容是用一些现代分析方法研究在工程技术领域中常遇到的某些数学物理方程问题。

第一章物理学中的非线性方程
第二章经典的非线性方程的求解
第三章非线性方程的定性分析
第四章摄动法
第五章行波解
第六章相似变换和自相似解
第七章特殊变换法
第八章散射反演法
参考书目：
1.《孤立子理论与应用》，谷超豪，浙江：科学技术出版社，1990.
2.《物理学中的非线性方程》，刘适达，刘适适，北京大学出版社，2000.
3.《物理学与偏微分方程》（上、下），李大潜，秦铁虎，高等教育出版社，2005.
编制人：吕克璞、林麦麦审核人：王成伟
课程名称：连续介质力学
总学时：72 学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第二学期
任课教师及职称：孙建安教授
教学方式：课堂讲授考核方式：考试
适合专业：理论物理、等离子体物理
补修课程：理论力学、电动力学、统计物理
教学主要内容及要求：
掌握连续介质力学的基本概念和必要的数学工具：（1）张量；（2）对各种介质都共同
的普遍原理（质量守恒，线性动量原理，动量矩原理，能量守恒）；（3）确定理想化物质（线性弹性固体，线性粘性流体包括无粘性流体，测粘流中的不可压缩简单流体）的本构方程。

第一章引言
第二章张量
A 指标计法
B 张量
参考书目：
1. 《连续介质力学引论》，[美]W.M.赖，D.鲁宾，E.克莱勃著，康振黄，陈君楷，邹盛
铨，杨惊途译，四川科学技术出版社，1985
2. 《连续介质了学引论》，M.E.Gurtin 著，郭仲衡，郑百哲译，高等教育出版社，1992 编制人：孙建安审核人：王成伟
课程名称：混沌动力学
总学时：72 学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第二学期
任课教师及职称：薛具奎教授、唐荣安讲师
教学方式：课堂讲授考核方式：考试
适合专业：理论物理、等离子体物理
补修课程：理论力学、量子力学、电动力学、统计物理
教学主要内容及要求：
使学生深刻理解非线性系统与线性系统的特征及差别，进而熟练掌握混沌运动的基本规律及描述方法；掌握对非线性系统的稳定性分析方法；理解确定性与随机性、可逆与不可逆、进化与退化、时间箭头等复杂现象，使学生接受非线性学中一些新思维观、新方法论和新概念的熏陶。

掌握分析、处理复杂问题的一些基本思想和方法。

第一章总论
第二章非线性与复杂性
第三章非线性系统的稳定性及分岔特征
第四章耗散系统中的混沌运动
第五章一维映射系统
第六章奇怪吸引子及分形维
第七章混沌系统的动力学性质
参考书目
1. Chaos in dynamical systems，E. Ott, Cambridge, 2002
2. 《非线性物理学》，崇培，天津科学技术出版社，1996年版
3. 《非线性科学选讲》，李翊身，中国科学技术大学出版社，1994年版
4. 《非线性物理学》，席德勋，南京大学出版社，2000年版
5. 《非线性物理理论及应用》，周凌云，王瑞丽，吴光敏，段良和编著，科学出版社，2000年版
编制人：薛具奎、唐荣安审核人：王成伟
课程名称：原子结构与原子光谱理论（I）
总学时：72学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第二学期
任课教师及职称：董晨钟教授
教学方式：讲授考核方式：考试
适合专业：理论物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学等
补修课程：
教学主要内容及要求：
本门课程主要讲授原子结构与原子光谱方面的基本概念、基本理论以及对简单原子体系的具体计算方法.
第一章基本概念
第二章矢量模型
第三章3nj符号
第四章组态平均能量
第五章径向波方程
第六章径向波函数和径向积分
第七章耦合反对称
第八章能级结构（简单组态）
参考书目：
1．The Theory of Atomic Structure and Spectra, Robert D.Cowan, University of California Press,Berkeley, 1981.
2．《原子结构的量子理论》，第一卷，第二卷，[美]J.C.斯莱特著，杨朝潢译，上海科学出版社，1981年版.
3．Atomic Spectra and Radiative Transition，Sobelman，Springer-Verlag, 1979年版.
4．《原子结构和原子光谱》，郑乐民、徐庚武，北京大学出版社，1991年版.
编制人：董晨钟审核人：王成伟
课程名称：原子碰撞理论
总学时：72 学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第二学期
任课教师及职称：周效信教授
教学方式：课堂讲授考核方式：考试
适合专业：理论物理、原子分子物理、等离子体物理
补修课程：理论力学、量子力学、电动力学
教学主要内容及要求：
通过本门课程的学习，使学生深刻理解原子碰撞的基本理论和基本概念，掌握在不同的能区内处理原子碰撞的常用方法.
第一章势散射
第二章势散射的一些特殊方法
第三章长程Coulomb 势的散射
第四章碰撞的一般理论
第五章低能电子与原子的散射
第六章中能电子与原子的非弹性散射
主要参考书目：
1. Atomic Collision Theory(Second Edition), B. H. Bransden, 1983.
2. Quantum Collision Theory, C. J. Joachain, 1982.
编制人：周效信审核人：王成伟
课程名称：分子结构理论
总学时：72学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第二学期任课教师及职称：陈宏善教授
教学方式：讲授考核方式：考试
适合专业：原子与分子物理、光学、凝聚态物理
补修课程：
教学主要内容及要求：
Chapter 1. Mathematical Review
Chapter 2. Many Electron Wave Functions and Operators
Chapter 3. The Hartree-Fock Approximation
Chapter 4. Configuration Interaction
Chapter 5. Many-Body Perturbation Theory
参考书目：
1. Modern Quantum Chemistry (Introduction to Advanced Electronic Structure Theory),
Attila Azabo and Neil S. Ostlund, Dover Publications; New Ed edition (July 2, 1996)
编制人：陈宏善审核人：王成伟
课程名称：等离子体物理
总学时：72 学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第三学期
任课教师及职称：段文山教授
教学方式：讲授考核方式：考试
适合专业：等离子体物理、理论物理、凝聚态物理
补修课程：理论力学、电动力学、流体力学、统计物理
教学主要内容及要求：
等离子体物理学主要研究等离子体的整体形态和集体运动规律、等离子体与电磁场及其它形态物质的相互作用。

等离子体物理学是二十世纪发展起来的一门新的物理学独立分支学科。

等离子体是宇宙中最广泛存在的物质状态，认识和掌握各种条件下等离子体运动规律是人类认识宇宙中各种现象的基本前提。

它对于认识和保障地球环境有深远的意义。

也促进了低温等离子体技术以极为迅猛的势头在国民经济各领域中广泛应用。

等离子体物理学各领域的研究还提出了一些带有共性、密切相关的基本问题，诸如波和粒子相互作用与等离子体加热、混沌、湍流和输运、等离子体鞘层和边界层、磁场重联和发动机效应等。

这些问题构成了等离子体物理进一步发展的核心内容。

第一章绪论
第二章单粒子轨道理论
第三章磁流体力学
第四章等离子体中的波
第五章磁流体力学不稳定性
第六章等离子体辐射
第七章等离子体动力论
第八章等离子体中的输运过程
第九章等离子体中的非线性现象
第十章受控核聚变
参考书目：
1.《等离子体物理基础》，朱士尧，科学出版社，1983年版
2.《空间等离子体中的孤波》，王德焴、吴德金等著，上海科技教育出版社，2000年版编制人：段文山审核人：王成伟
课程名称：凝聚态物理导论
总学时：72 学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第三学期
任课教师及职称：孙爱民副教授
教学方式：讲授考核方式：考试
适合专业：凝聚态物理
补修课程：
教学主要内容及要求：
绪论
第一篇凝聚物质的结构
第一章结构的对称性
第二章晶态结构及其构筑原理
第三章晶态之外
第四章非均质结构
第二篇各种物质结构中波的行为
第五章周期和准周期结构中波的传播第六章 Bloch电子动力学
第七章表面和杂质效应
第八章输运性质
第九章无序系统中波的定域化
第十章介观量子输运
第三篇键、能带及其它
第十一章键途径
第十二章能带途径
第十三章关联电子态
第十四章量子限制纳米结构
第四篇相变和有序相
第十五章 Landau相变理论
第十六章晶体、准晶和液晶
第十七章铁磁体、反铁磁体和亚铁磁体
第十八章超流体与超导体
第十九章遍历性破缺
参考书目：
1.《凝聚态物理学》（上卷），冯端，金国钧，高等教育出版社，2003年出版
2.《凝聚态物理学》，美国物理学评述委员会编龚少明译，1994年出版
编制人：孙爱民审核人：王成伟
课程名称：纳米材料与纳米结构
总学时：72 学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第二学期
任课教师及职称：王成伟教授
教学方式：讲授、讨论考核方式：考试（课程论文）适合专业：凝聚态物理
补修课程：
教学主要内容及要求：
绪论
第一章纳米结构单元
第二章纳米微粒的基本理论
第三章纳米微粒的结构与物理特性
第四章纳米微粒的化学特性
第五章纳米微粒的制备与表面修饰
第六章纳米微粒尺寸的评估
第七章纳米固体及其制备
第八章纳米固体材料的微结构
第九章纳米固体材料的性能
第十章纳米复合材料结构和性能
第十一章纳米粒子和离子团与沸石的组装体系
第十二章纳米结构
第十三章纳米测量学
第十四章纳米结构和纳米材料的应用
参考书目：
1. 《纳米材料和纳米结构》，张立德，牟季美，科学出版社，2001年第一版
2. 《纳米材料表征》，[美]王中林主编，曹茂盛，李金刚译，化学工业出版社，2005
年第一版
3. 《纳电子学导论》，蒋建飞编著，科学出版社，2006年第一版
4. 相关文献综述
编制人：王成伟审核人：董晨钟
课程名称：激光场中的原子性质
总学时：72学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第二学期
任课教师及职称：周效信教授
教学方式：讲授考核方式：考试（总结报告）
适合专业：光学、原子与分子物理
补修课程：
教学主要内容及要求
1．Introduction
2．Atoms in a static, homogeneous electric field
3．Atoms in a static, homogeneous magnetic field
4．Atoms in the intense laser field
参考书目：
1．Theoretical atomic physics, H. Friedrich, 2ed. Springer, 1994;
2．Multiphoton processes in atoms, N. B. Delone and V. P. Krainov, 2ed. Springer, 1999; 3．Atomic physics with super-high intensity lasers,M. Protopapas, C. H. Keitel and P. L.
Knight, Rep. Prog. Phys., 60(1997) 389-486；
4．Atomic stabilization in superintense laser fields, M. Gavrila, J. Phys. B, 35(2002) R147-R193.
编制人：周效信审核人：王成伟
课程名称：分子光谱理论
总学时：72学分：3
开课单位：物电学院开课学期：第三学期任课教师及职称：陈宏善教授
教学方式：讲授考核方式：考试
适合专业：原子与分子物理、光学、凝聚态物理
补修课程：
教学主要内容及要求：
第一章引言
第二章辐射的吸收和发射
第三章双原子分子的振动和转动光谱
第四章双原子分子的电子光谱
第五章多原子分子的转动光谱
第六章多原子分子的振动光谱（一）
第七章多原子分子的振动光谱（二）
第八章多原子分子的电子光谱
第九章拉曼光谱
第十章激光光谱简介
参考书目：
1.《分子光谱》，Jeanne L. Mchale (University of Idaho)，科学出版社，2003年版
编制人：陈宏善审核人：王成伟
课程名称：激光光谱实验
总学时：36学分：2
开课单位：物电学院开课学期：第三学期
任课教师及职称：袁萍教授、苏茂根讲师
教学方式：讲授、实验操作考核方式：考试（实验操作）
适合专业：原子与分子物理、光学、凝聚态物理
补修课程：
教学主要内容及要求：
通过本课程的学习，应使学生对等离子体这一领域有较全面的认识，要求学生不仅掌握激光等离子体的相关知识，还要基本掌握常用仪器分析方法的基本原理、仪器构造、特点、及其一些应用，并了解激光等离子体研究发展的新方向及新动向，初步具有根据实验目的、要求和现有仪器的特点，设计和分析实验，并初步进行科学研究的能力。

第一章绪论
第二章等离子体的基本概念
第三章实验仪器及其实验装置的介绍
第四章检测方法
第五章激光烧蚀等离子体的基本特征研究
参考书目：
1. 《激光光谱技术原理及应用》，陆同兴, 路轶群，安徽：中国科技大学出版社。

2. 《原子光谱分析》，邱德仁，上海：复旦大学出版社。

3. 《激光器件原理与设计》，李识民，北京：国防工业出版社。

4. 《激光等离子体原理》，G. 贝克菲等著，庄国良等译，上海科学技术出版社。

编制人：袁萍、苏茂根审核人：王成伟。