原子物理学教案

原子物理学教课设计【篇一：原子物理学教课纲领】《原子物理学》课程教课纲领（54学时）（理论课程）一课程说明（一）课程概略课程中文名称：《原子物理学》课程英文名称：atomicphysics课程编码：3910252109开课学院：理学院合用专业/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构造的科学，研究这一层次是由什么构成，构成物是如何运动和发生互相作用的。原子物理学的发展为量子力学的成立确立了基础，它上承经典物理，下接量子力学，属于近代物理的范围，跟着科学技术的发展，原子物理学在很多领域获得宽泛地应用和拓展。《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，学习本课程一定先修《高等数学》、《力学》、《电磁学》和《光学》。（二）课程目标使学生初步成立描绘微观世界的物理图像，掌握原子、原子核的构造和运动规律，认识粒子物理中的相关知识，为此后持续学习量子力学、固体物理学、近代物理实验等课程打下坚固基础。掌握研究原子物理问题的基本方法，明确如何由剖析实验结果出发，成立物理模型，从而成立物理理论系统的过程，培育学生剖析问题和解决问题的能力。使学生认识一些正在发展的学科前沿，扩大视线，指引学生勇于思虑、乐于探究发现，培育其优秀的科学素质。培育学生辩证唯心主义世界观。（三）学时分派二教课方法和手段以启迪式教课为主，学生自学为辅。教课中要着重理论教课中穿插背景资料、物理学史的教课，着重物理思想、物理方法的教课，注重把学科前沿引入经典内容的教课中，倡导学生课外查阅文件认识学科前沿。三教课内容第一章原子的基本状况（含绪论）（4学时）一、教课目的1．认识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．认识对两种主要的原子模型的定性半定量剖析、核式模型的意义及经典物理在此中碰到的困难。二、教课重、难点要点：原子的核式模型和卢瑟福散射公式。难点：卢瑟福散射公式的推导。三、主要内容1.原子物理学的发展史及研究的内容、方法、手段；2.原子的基本状况；3.卢瑟福核式模型的提出；第二章原子的能级和辐射（6学时）一、教课目的1．掌握氢原子光谱规律及光谱线系公式；2．掌握玻尔氢原子理论，可以解说氢原子和类氢离子光谱的实验规律，正确作出氢原子和类氢离子的能级构造图；3．掌握光谱项、能级、线系限、波数、基态、激发态、激发能，电离能等基本观点；4．掌握夫兰克—赫兹实验的目的、原理、方法；5．理解玻尔对应原理，认识玻尔理论创立的历史背景及玻尔理论的意义和困难。二、教课重、难点要点：玻尔氢原子理论难点：里德堡常数的修正三、主要内容氢原子光谱的实验规律；2.玻尔的氢原子理论；3.类氢离子光谱；4.夫兰克—赫兹实验；玻尔对应原理及玻尔理论的地位。第三章量子力学初步（6学时）一、教课目的理解德布罗意物质波；2.掌握不确立关系；3.掌握波函数的物理意义；认识薛定谔方程在量子力学中的作用，掌握定态的观点，认识求解定态薛定谔方程（本征问题）的基本步骤；认识运用定态薛定谔方程求解氢原子问题的基本步骤，掌握描绘电子空间运动的三个量子数；二、教课重、难点要点：波函数的统计解说、不确立关系、求解定态薛定谔方程（本征问题）的基本步骤、量子力学对氢原子的描绘及三个量子数。难点：波函数的统计解说、不确立关系、量子力学对氢原子的描绘。三、主要内容德布罗意假定及实验考证；2.海森伯不确立关系；3.波函数及统计解说；薛定谔方程及量子力学的几个简例；5.量子力学对氢原子的描绘。第四章碱金属原子和电子自旋（6学时）一、教课目的掌握碱金属原子光谱及能级构造特色，理解产生量子损失的原由，掌握碱金属线系公式及量子损失、光谱项和障蔽系数的计算；掌握电子自旋、单个价电子总角动量的合成方法和描绘电子量子态的四个量子数；3.掌握造成碱金属原子能级精美构造的原由及精美构造公式；4.掌握单电子跃迁选择定章，并能画出碱金属原子精美能级跃迁图；5.掌握氢原子能级的狄拉克公式和光谱的精美构造；认识兰姆挪动。二、教课重、难点要点：电子自旋和轨道的互相作用难点：碱金属精美构造裂距的推导三、主要内容碱金属原子光谱；2.原子实的极化和轨道贯串；3.碱金属原子光谱的精美构造；4.电子自旋及其与轨道运动的互相作用；5.氢原子光谱的精美构造。第五章多电子原子（6学时）一、教课目的1．掌握氦原子及第二族元素原子的光谱和能级构造特色；2．要点掌握原子的l-s耦合方式、掌握j-j耦合方式，能正确地求出电子组态构成的原子态（光谱项）；3．掌握洪特原则、朗德间隔定章和电偶极辐射跃迁选择定章，并能正确画出能级图，解说氦原子、镁原子等拥有两个价电子原子的光谱的形成；4．认识复杂原子光谱一般规律；5．掌握泡利不相容原理，认识同科电子原子态合成法；二、教课重、难点要点：l-s耦合、多电子原子的光谱、能级图和原子态、泡利原理和同科电子原子态确实定、辐射跃迁的普用选择定章。难点：l-s耦合、同科电子原子态确实定。三、主要内容1.氦原子及镁原子的光谱和能级；2.拥有两个价电子的原子态；3.泡利原理和同科电子；4.复杂原子光谱的一般规律；5.辐射跃迁的普用选择定章；第六章在磁场中的原子（6学时）一、教课目的掌握原子有效磁矩观点和相关计算，理解磁场中原子的拉莫尔进动旋进；2.掌握原子在外磁场中附带能量公式，并能用来解说原子能级在外磁场中分裂现象；3.正确解说史特恩——盖拉赫实验的结果；掌握原子光谱在外磁场中的分裂（正常塞曼效应、失常塞曼效应）的量子解说；5.知道斯塔克效应；认识物质的磁性，认识顺磁共振、核磁共振的观点、原理和应用。二、教课重、难点要点：原子有效磁矩、塞曼效应（正常、失常）、史特恩-盖拉赫实验剖析。难点：塞曼效应的量子解说、顺磁共振及应用。三、主要内容1.原子的磁矩；2.外磁场对原子的作用；3.史特恩-盖拉赫实验剖析；4.塞曼效应，斯塔克效应；5.顺磁共振，核磁共振。第七章原子的壳层构造（4学时）一、教课目的认识元素周期表的构造，掌握玻尔对元素周期表的物理解说；掌握电子填补原子壳层的原则：泡利原理和能量最小原理，理解并掌握原子的电子壳层构造，能正确写出原子基态的电子组态，并求出其基态的原子态符号；3.掌握莫色勒定律，并以此解说电子填补壳层时出现能级交织的原由。二、教课重、难点要点：玻尔对元素周期表的解说、电子填补壳层的原则、莫色勒定律。难点：原子基态电子填补壳层的次序、莫色勒定律。三、主要内容元生性质的的周期性变化；2.原子的电子壳层构造；3.原子基态的电子组态。第八章x射线（4学时）一、教课目的1.认识x射线发现的历史、产生方法，掌握x射线的连续谱与表记谱的特色和产生的体制，掌握同x射线相关的原子能级构造；【篇二：第八章原子物理学x射线教课设计】《原子物理学》课程章节教课设计注：1．依据课程教课进度计划表填写章节教课设计首页；2．教课设计或讲义正文附后，手书打印均可。12345【篇三：原子物理学教课纲领1】《原子物理学》教课纲领一、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、讲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，在教课培育计划中被列为基础骨干课。原子物理学是一般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：使学生初步认识微观世界的构造和运动规律，认识无穷切割的物质世界的构造层次，逐渐成立用量子化的思想、观点、语言及思想方法来研究微观世界，为持续学习量子力学、近代物理实验等后续课程打下基础。六、主要内容、基本要求及学时分派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考证，原子的核式模型。基本要求：认识粒子散射实验对认识原子构造的意义，认识丈量原子大小方法，掌握原子和原子核半径的数目级。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状况。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、索末菲量子化公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说；理解微观粒子的量子化特色，掌握类氢离子的光谱和能级；认识量子化公则、电子的椭圆轨道；认识对应原理和玻尔理论的限制性。学时数：10学时第三章量子力学主要内容：1、波粒二象性。2、不确立关系。3、波函数及其统计解说。4、氢原子的颠簸方程与量子数。基本要求：认识微观粒子的波粒二象性特色，理解不确立关系是物质世界的客观规律；认识波函数及薛定锷方程；认识氢原子的颠簸方程；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说。2、碱金属原子光谱的精美构造与电子的自旋。3、电子的自旋—轨道互相作用。4、单电子辐射的跃迁选择定章。5、氢原子光谱的精美构造与兰姆位移。基本要求：掌握碱金属原子光谱和能级的规律，理解电子的自旋；掌握电子总角动量的合成方法；理解电子的自旋—轨道互相作用和碱金属原子光谱和能级的精美；认识氢原子精美能级构造的特色。学时数：6学时第五章多电子原子主要内容：1、氦原子的光谱和能级。2、两个电子的耦合与原子态。3、泡利不相容原理与同科电子。4、多电子原子光谱的一般规律。5、辐射跃迁选择定章。基本要求：掌握氦原子的光谱和能级；掌握两个价电子的ls耦合方法和辐射跃迁选择定章，掌握泡利原理和用四个量子数描绘电子态的方法；了解jj耦合和多电子原子光谱的一般规律。学时数：4学时第六章磁场中的原子与塞曼效应主要内容：1、原子的磁矩。2、外磁场对原子的作用与原子能级在磁场中的分裂。3、史特恩—盖拉赫实验的结果。4、塞曼效应。5、顺磁共振。基本要求：掌握原子的磁矩；掌握原子与外磁场作用而产生的附带能量，并由此解说史特恩—盖拉赫实验的结果和塞曼效应；认识顺磁共振方法及其应用。学时数：6学时第七章原子的壳层构造主要内容：1、元素的周期性变化与电子壳层构造。2、原子的基态电子组态与基态原子态。基本要求：理解元素的周期性变化根源于原子中电子的周期性壳层摆列，认识原子的基态电子组态，掌握计算原子的基态的方法。学时数：4学时第八章x射线主要内容：1、x射线的产生及丈量。2、x射线产生的体制与x射线相关的原子能级。3、康普顿效应。4、x射线的汲取。基本要求：认识x射线的发射谱及与x射线相关的原子能级；认识康普顿效应与x射线的汲取。学时数：4学时第九章原子核物理主要内容：1、原子核的基天性质。2、原子核的放射性衰变。3、核力。4、原子核模型。5、原子核反响。6、原子核的裂变和聚变，原子能的利用。基本要求：认识原子核的基天性质，掌握原子核联合能的意义和计算；掌握原子核的放射性衰变规律和衰变种类；掌握原子核反响中的守恒定律；掌握反响能计算方法；认识核力与核模型；认识原子核的裂变、聚变和原子能利用的远景。学时数：14学时第十章基本粒子主要内容：1、基本粒子的分类与互相作用。2、守恒定律和对称原理。3、层子模型。基本要求：认识基本粒子与互相作用的分类及守恒定律和对称原理，认识层