原子物理学(电子教案)
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考核计分方法：期末考试占 60%，研究性学习占10%，课堂 分组讨论占20%，课业占10%
绪
论wenku.baidu.com
一、原子物理学在物理学中的地位
世界是物质的，物质是以各种形式运 动着的。日常生活中常见的气体，液体和 固体现在统称为凝聚态，是我们的感觉器 官能直接感觉到的物质，因而首先被认识。 也有一些是无法感觉和直接看见的。他们 的尺度分布在另外的区域。
物质结构层次
夸克 粒子 原子核 原(分)子 凝聚态 天体 太阳系 银河系 宇宙
<10-15 10-15 10-14-10-15 10-10
1
106 1013 1021 1026
超强 强、弱、电磁 电磁 分子力 < 引力
TeV GeV MeV
eV
eV
微观世界
宏观世界
经典物理学 ：力、热、声、光、电 （低速、宏观物体）
物质结构层 结构理论 次 天体 天体物理学
凝聚态 凝聚态物理
分子原子 原子和分子 物理
原子核 原子核物理
能量
低能 低能 低能
中能
相互作用
引力 分子力 电磁力
电磁、强
方法理论
经典理论 经典和量子论 量子力学
量子力学
基本粒子
高能物理 高能 电磁、强、 量子场论 弱
二 原子物理学研究内容和方法
• 1.内容： 原子物理学是研究微观粒子的结
第三阶段：
• 1932 年中子的发现，实现了人类对物质结构认识 的第三次突破。人们认识到原子核是由质子和中 子组成的，建立和发展了原子核物理学。
• 发现了新能源—原子能
第四阶段：
• 20世纪60年代迅速发展起来的高能物 理、粒子物理，面临第四次突破。
认识世界：加深对物质世界更本质的识
目
客观世界：推动人类社进
物质结构
三大课题
天体演化
生命的起源
2、从物质结构发展简史中看研究基础理论的意义。
人类对物质结构的认识可以概括为以下几个阶段：
第一阶段：
• 18世纪末——19世纪 初，建立了原子分子 学说，是人类对物质 结构认识的第一次突 破，推动了工业、化 学的发展。
第二阶段:
• 19世纪末——20世纪 初，1897年电子的发 现是人类对物质结构认 识的第二次突破。揭开 了近代物理的序幕，是 原子物理学建立和发展 的开端。
原子物理学 惠萍
目录
• 绪论 • 第一章 原子的基本状况 • 第二章 原子的能级和辐射 • 第三章 量子力学初步 • 第四章 碱金属原子的光谱 • 第五章 多电子原子 • 第六章 在磁场中的原子 • 第七章 原子的壳层结构
本课程计划学时48学时，每 周3节课，主要讲解和讨论前七 章内容，其中第三章量子力学初 步只介绍波粒二象性。
构及其运动变化规律的一门学科。 研究对象: 微观粒子- 分子.原子.
原子核及粒子 研究内容: 结构, 运动和变化规律
2.方法:
以实验事实为基础,以定性分析为主, 以定 量分析为辅,深入浅出,建立描述微观 粒子结构和运动变化规律的模型.
三 学习原子物理学的意义和目的
意义:
1、原子物理是基础理论三大课题的基础：
物
理
相对论（高速物体）
学 近代物理学
玻尔理论（旧量子论）
量子论
量子力学 （微观物体）
* 原子物理学是属于近代物理学中的旧量子论
经典物理：力、热、电、光
普通物理
近代物理：原子物理学
物
理
经典物理：理力、电动力学、热统
学 理论物理 近代物理：量子力学、固体物理
* 原子物理学是普通物理学中的近代物理部分
物质结构层次
的
步与发展
改造世界
主观世界：宇宙观和方法论
是后继课程必备的基础知识 ；是合格的 中学教师必备的基础知识。
主要参考书
1. 褚圣林 : [原子物理学] 2. 杨福家: [原子物理学] 3. 曾谨言: [量子力学]
绪
论wenku.baidu.com
一、原子物理学在物理学中的地位
世界是物质的，物质是以各种形式运 动着的。日常生活中常见的气体，液体和 固体现在统称为凝聚态，是我们的感觉器 官能直接感觉到的物质，因而首先被认识。 也有一些是无法感觉和直接看见的。他们 的尺度分布在另外的区域。
物质结构层次
夸克 粒子 原子核 原(分)子 凝聚态 天体 太阳系 银河系 宇宙
<10-15 10-15 10-14-10-15 10-10
1
106 1013 1021 1026
超强 强、弱、电磁 电磁 分子力 < 引力
TeV GeV MeV
eV
eV
微观世界
宏观世界
经典物理学 ：力、热、声、光、电 （低速、宏观物体）
物质结构层 结构理论 次 天体 天体物理学
凝聚态 凝聚态物理
分子原子 原子和分子 物理
原子核 原子核物理
能量
低能 低能 低能
中能
相互作用
引力 分子力 电磁力
电磁、强
方法理论
经典理论 经典和量子论 量子力学
量子力学
基本粒子
高能物理 高能 电磁、强、 量子场论 弱
二 原子物理学研究内容和方法
• 1.内容： 原子物理学是研究微观粒子的结
第三阶段：
• 1932 年中子的发现，实现了人类对物质结构认识 的第三次突破。人们认识到原子核是由质子和中 子组成的，建立和发展了原子核物理学。
• 发现了新能源—原子能
第四阶段：
• 20世纪60年代迅速发展起来的高能物 理、粒子物理，面临第四次突破。
认识世界：加深对物质世界更本质的识
目
客观世界：推动人类社进
物质结构
三大课题
天体演化
生命的起源
2、从物质结构发展简史中看研究基础理论的意义。
人类对物质结构的认识可以概括为以下几个阶段：
第一阶段：
• 18世纪末——19世纪 初，建立了原子分子 学说，是人类对物质 结构认识的第一次突 破，推动了工业、化 学的发展。
第二阶段:
• 19世纪末——20世纪 初，1897年电子的发 现是人类对物质结构认 识的第二次突破。揭开 了近代物理的序幕，是 原子物理学建立和发展 的开端。
原子物理学 惠萍
目录
• 绪论 • 第一章 原子的基本状况 • 第二章 原子的能级和辐射 • 第三章 量子力学初步 • 第四章 碱金属原子的光谱 • 第五章 多电子原子 • 第六章 在磁场中的原子 • 第七章 原子的壳层结构
本课程计划学时48学时，每 周3节课，主要讲解和讨论前七 章内容，其中第三章量子力学初 步只介绍波粒二象性。
构及其运动变化规律的一门学科。 研究对象: 微观粒子- 分子.原子.
原子核及粒子 研究内容: 结构, 运动和变化规律
2.方法:
以实验事实为基础,以定性分析为主, 以定 量分析为辅,深入浅出,建立描述微观 粒子结构和运动变化规律的模型.
三 学习原子物理学的意义和目的
意义:
1、原子物理是基础理论三大课题的基础：
物
理
相对论（高速物体）
学 近代物理学
玻尔理论（旧量子论）
量子论
量子力学 （微观物体）
* 原子物理学是属于近代物理学中的旧量子论
经典物理：力、热、电、光
普通物理
近代物理：原子物理学
物
理
经典物理：理力、电动力学、热统
学 理论物理 近代物理：量子力学、固体物理
* 原子物理学是普通物理学中的近代物理部分
物质结构层次
的
步与发展
改造世界
主观世界：宇宙观和方法论
是后继课程必备的基础知识 ；是合格的 中学教师必备的基础知识。
主要参考书
1. 褚圣林 : [原子物理学] 2. 杨福家: [原子物理学] 3. 曾谨言: [量子力学]