现代物理学选讲

1、现代物理学选讲学时：36 学分：2课程属性：专业选修课 开课单位：理学院先修课程：量子力学 后续课程：无一、课程的性质专业选修课。二、教学目的随着人类社会的进步，科学技术日新月异，物理学在各个方向的发展相当快速。不管是物质微观层次、宏观层次还是宇观层次，物理学家在最近几十年都获得了非常重要的研究成果，这些成果在生产中的应用极大地促进了社会的发展。现在的大学物理教育中，主要内容还是几十年前、甚至数百年前的内容，对现代物理的发展关注不够。为了使物理学专业的大学生了解当代物理学的发展现状，开设这一门课程将有非常重要的意义。通过对这一课程的学习，促进大学生对最新物理学发展状况的了解；通过具体例子增强学

2、生对物理学的认识；扩大学生知识面，为从事中学物理教学打下基础；使学生了解我国在最新科学技术方面的进步，增强自豪感。三、教学内容 高能物理学专题；原子核物理学专题；等离子体物理学专题；光学专题；声学专题；原子分子物理学专题；凝聚态物理学专题；统计物理与复杂系统理论专题；相对论、引力理论和宇宙学专题；量子力学与量子信息专题；物理学中的交叉学科专题。四、学时分配章节标题课时数第一章高能物理学专题选讲3第二章原子核物理学专题选讲3第三章等离子体物理学专题选讲3第四章光学专题选讲3第五章声学专题选讲3第六章原子分子物理学专题选讲3第七章凝聚态物理学专题选讲3第八章统计物理与复杂系统理论专题选讲3第九章相

3、对论、引力理论和宇宙学专题选讲3第十章量子力学与信息传递专题选讲3第十一章物理学中的交叉学科专题选讲3总结3五、教学方式本课程采用课堂讲授、多媒体教学、互联网资料搜索等多种手段教学。六、考核方式本课程要求对每一选讲写出相应调查论文，再结合平时出勤、课堂讨论情况给出学期总成绩。七、教材及教学参考书1 中国科学技术协会. 2007-2008 物理学学科发展报告: 中国科学技术出版社，2008.2 黄祖洽. 现代物理学前沿选讲: 科学出版社，2007.3 德国物理学会. 新世纪物理学: 山东教育出版社，2005. 4 张永德. 量子信息物理原理: 科学出版社, 2006.八、教学基本内容及要求第一章

4、 高能物理学专题选讲教学基本要求：了解粒子物理中的新发现、新规律；了解粒子物理与实验发展的重要关系。教学具体内容：基础理论方面的进展：夸克-轻子模型；标准模型；超出标准模型的新物理；对称性和守恒律；粒子物理的新特点：中微子；夸克-胶子等离子体的证据；暗物质、暗能量之谜；反物质的探索；高能物理技术的发展：加速器；探测器；粒子物理在中国的发展。第二章 原子核物理学专题选讲教学基本要求：了解原子核物理发展现状，原子核在医学、能源中的应用，了解天体演化与核物理研究的关系。教学具体内容：原子核研究现状；原子核结构的研究；原子核反应；放射性核束物理；核天体物理；核子物理；重离子加速器。第三章 等离子体物理

5、学专题选讲教学基本要求：掌握等离子体的概念，了解等离子体的最新发展状况和及其广泛的应用前景。教学具体内容：磁约束等离子体；惯性约束等离子体；低温等离子体；我国等离子体技术的研究状况。第四章 光学专题选讲教学基本要求： 了解激光技术的发展及其应用。教学具体内容：超快光谱学及其应用；飞秒激光技术及光学频率梳；介观光学与纳米光子学；太赫兹科学与技术；飞秒激光微纳加工；全固态深紫外激光光源及其应用；。第五章 声学专题选讲教学基本要求：了解声学的发展现状及其主要的研究方向，掌握超声波成像的原理。教学具体内容：环境声学与噪音控制；水声学；医学超声；声空化；听觉过程的研究。第六章 原子分子物理学专题选讲教学

6、基本要求： 了解原子、分子的最新研究状况以及国内外在这方面研究的差距。教学具体内容：强激光场中的原子分子超快动力学；分子反应动力学；高电荷离子相关物理；离子反应动力学；电子碰撞谱学；冷原子分子物理及其应用；计算原子分子物理。第七章 凝聚态物理学专题选讲教学基本要求：掌握凝聚态物理研究的各个领域的大致状况，了解该学科研究进展及可能的潜在应用价值。教学具体内容：凝聚态发展概况；半导体物理学进展；磁学的研究；超导物理与强关联系统；表面物理学；软物质与生物大分子；玻色-爱因斯坦凝聚和量子信息；计算凝聚态物理；我国在凝聚态物理方面研究的现状。第八章 统计物理与复杂系统理论专题选讲教学基本要求：了解统计物

7、理及复杂系统的最新研究内容及研究现状。教学具体内容：研究概况；玻璃系统及颗粒态物质；复杂网络；自旋玻璃理论及其应用；非平衡涨落定理。第九章 相对论、引力理论和宇宙学专题选讲教学基本要求：了解相对论在宇宙学研究中的应用，宇宙研究的主要内容及其最新进展，了解实验观测对宇宙学研究的重要作用。教学具体内容：研究现状；广义相对论研究进展；黑洞研究；超弦理论与额外维度、膜宇宙；宇宙中的暴涨模型、暗物质、暗能量的研究；天文观测手段的改进。第十章 量子力学与信息传递专题选讲教学基本要求：了解量子力学的最新研究内容，了解量子力学在量子信息传递研究中的作用。教学具体内容：量子理学研究现状；量子信息论的物理原理; 量子测量问题；双态系统；量子纠缠与纠缠分析；Bell型空间非定域性；量子计算机研究进展。第十一章 物理学中的交叉学科专