專業(yè)導(dǎo)論

第四講專業(yè)培養(yǎng)方案與專業(yè)核心課程介紹湖南大學(xué)物理與微電子科學(xué)學(xué)院2013年11月物理與微電子科學(xué)學(xué)院SchoolofPhysicsandMicroelectronicsScience

第六講：專業(yè)學(xué)科方向簡介

第八講：學(xué)習(xí)方法、考研介紹

第七講：專業(yè)招生與就業(yè)基本形式分析

第一講：引言

1

第二講：物理學(xué)發(fā)展史2345678課程內(nèi)容

第三講：教育部專業(yè)設(shè)置，應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)概述

第五講：物理學(xué)與藝術(shù)的交融

第四講：專業(yè)培養(yǎng)方案與專業(yè)核心課程介紹

樹狀關(guān)系：基礎(chǔ)課是根和干，專業(yè)課是枝和葉第五講：專業(yè)核心課程介紹數(shù)學(xué)是所有理工科專業(yè)的根基（根）大學(xué)物理、電路、量子力學(xué)、固體物理等是應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)（干）激光原理與應(yīng)用技術(shù)、光電子學(xué)基礎(chǔ)、應(yīng)用光學(xué)等是應(yīng)用（枝、葉）第五講：專業(yè)核心課程介紹二、核心課程（51學(xué)分）一、學(xué)門核心課程（22學(xué)分）5門課一、學(xué)門核心課程合計五門課，物理學(xué)院涉及一門學(xué)門核心課程簡介——數(shù)學(xué)物理方法（GE03018）學(xué)門核心課程簡介——數(shù)學(xué)物理方法（GE03018）授課教師：劉天貴講師、博士學(xué)時：48學(xué)時教材：數(shù)學(xué)物理方法，普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材編著：梁昆淼出版社：高等教育出版社先修課程：微積分,普通物理課程概述：本課程是應(yīng)用物理學(xué)和相關(guān)專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課。教學(xué)目的與要求：掌握分離變數(shù)法的精神、解題步驟和適用范圍；記住二階常微分方程幾類常見本征值問題的本征值和本征函數(shù)；熟練地應(yīng)用分離變數(shù)法求解（帶有或不帶有初始條件的）各類齊次定解問題；會用本征函數(shù)展開法求解非齊次方程；了解將具有非齊次邊界條件定解問題化為具有齊次邊界條件定解問題求解方法，了解泊松方程的分離變數(shù)解法。課程目標(biāo)：復(fù)變函數(shù)是物理學(xué)及其它自然學(xué)科科學(xué)研究中最強有力數(shù)學(xué)工具之一。數(shù)學(xué)物理方程是從物理學(xué)及其它各門自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)中所產(chǎn)生偏微分、積分方程、微積分方程和常微分方程；

要求學(xué)生能運用所學(xué)數(shù)學(xué)物理方法知識解決簡單或較復(fù)雜實際物理問題，培養(yǎng)學(xué)生思考和運用數(shù)學(xué)知識解決實際物理問題能力。

數(shù)學(xué)物理方程，需討論各種典型問題解，通過和實驗或觀測結(jié)果比較，檢驗相關(guān)物理理論，加深人們對于有關(guān)自然規(guī)律認(rèn)識，甚至預(yù)言新現(xiàn)象；

通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握基本知識點和必要數(shù)學(xué)工具，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)準(zhǔn)備必要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；

學(xué)門核心課程簡介——數(shù)學(xué)物理方法（GE03018）由復(fù)變函數(shù)論和數(shù)學(xué)物理方程兩部分構(gòu)成；學(xué)門核心課程簡介——數(shù)學(xué)物理方法（GE03018）第一章：復(fù)變函數(shù)與解析函數(shù)：第二章：復(fù)變函數(shù)積分：第三章：冪級數(shù)展開：第四章：留數(shù)定理：第五章：傅里葉變換：復(fù)數(shù)與復(fù)數(shù)運算；復(fù)變函數(shù)；多值函數(shù)；導(dǎo)數(shù)(微商)；解析函數(shù)；平面標(biāo)量場；復(fù)變函數(shù)的積分；科希定理；科希公式；復(fù)數(shù)項級數(shù)；冪級數(shù)；泰勒級數(shù)；解析延拓；羅朗級數(shù)；奇點分類；留數(shù)定理；應(yīng)用留數(shù)定理計算實變函數(shù)定積分；傅里葉級數(shù)（實數(shù)形式和復(fù)數(shù)形式）；傅里葉積分與傅里葉變換；函數(shù)定義和性質(zhì)；

第六章：拉普拉斯變換：拉普拉斯變換；拉普拉斯變換的反演；拉普拉斯變換的應(yīng)用；

第七章：數(shù)學(xué)物理定解問題：第八章：分離變數(shù)（傅立葉級數(shù)）：第九章：二階常微分方程級數(shù)解法本征值問題：第十章：球函數(shù)：第十一章：柱函數(shù)：定解問題；數(shù)學(xué)物理方程導(dǎo)出；定解條件；數(shù)學(xué)物理方程的分類；達(dá)朗貝爾公式；齊次方程的分離變數(shù)法；非齊次振動方程和輸運方程；非齊次邊界條件的處理等；特殊函數(shù)常微分方程；常點鄰域上級數(shù)解法；正則奇點鄰域上級數(shù)解法；軸對稱球函數(shù)；連帶勒讓德函數(shù)；一般球函數(shù)；三類柱函數(shù)；貝塞爾方程等；

第十二章：格林函數(shù)，解的積分公式：了解格林函數(shù)的定義，了解構(gòu)造各類定解問題的格林函數(shù)；

學(xué)門核心課程簡介——數(shù)學(xué)物理方法（GE03018）第十三章：積分變換法：了解用Fourier變換和Laplace變換求解數(shù)理方程的主要精神及一般步驟。

第五講：專業(yè)核心課程介紹一、學(xué)門核心課程（22學(xué)分）二、核心課程（51學(xué)分）15門課一、核心課程重要基礎(chǔ)課力,熱,電,光,原專業(yè)核心課程簡介之一——力學(xué)（11304）專業(yè)核心課程簡介之一——力學(xué)（11304）授課教師：余亞斌教授學(xué)時：48學(xué)時教材：力學(xué)，面向21世紀(jì)課程教材

編著：漆安慎出版社：高等教育出版社課程性質(zhì)：《力學(xué)》是應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)重要必修基礎(chǔ)課，普通物理學(xué)習(xí)第一門課，進(jìn)入大學(xué)第一門物理課程，該課程學(xué)習(xí)是今后學(xué)好物理最重要基礎(chǔ)。課程主要內(nèi)容：力學(xué)基本概念和規(guī)律：牛頓質(zhì)點力學(xué)、剛體力學(xué)、彈性體的應(yīng)力和應(yīng)變、振動和波、萬有引力、流體力學(xué)初步、相對論力學(xué)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)：通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能較系統(tǒng)掌握力學(xué)基本知識、基本原理和規(guī)律，初步掌握物理學(xué)研究方法，樹立辯證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題能力，提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)。專業(yè)核心課程簡介之二——電磁學(xué)（PH05002）專業(yè)核心課程簡介之二——電磁學(xué)（PH05002）學(xué)時：64學(xué)時教材：電磁學(xué)編著：梁燦彬出版社：高等教育出版社課程性質(zhì)與任務(wù)：電磁學(xué)為應(yīng)用物理專業(yè)本科學(xué)生開設(shè)專業(yè)必修課之一。課程任務(wù)使學(xué)生掌握電磁學(xué)基本原理和方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電動力學(xué)、電工學(xué)和電子線路等和應(yīng)用電磁學(xué)知識打下基礎(chǔ)。先修課程：高等數(shù)學(xué)，力學(xué)授課教師：余亞斌教授課程目標(biāo)：通過教學(xué)使學(xué)生在運用高等數(shù)學(xué)解決問題能力，運用從特殊到一般，從局部到全局分析認(rèn)識事物能力，用類比方法研究和理解問題能力，從復(fù)雜現(xiàn)象中抽象出本質(zhì)建立物理圖象或物理模型能力方面得到訓(xùn)練。專業(yè)核心課程簡介之二——電磁學(xué)（PH05002）主要講授內(nèi)容：第一章：緒論第二章：靜電場：電荷；庫侖定律；電場；高斯定理；電場線；電勢；第三章：導(dǎo)體周圍的靜電場：靜電場中的導(dǎo)體；封閉金屬殼內(nèi)外的靜電場；電容器及其電容；帶電體系的靜電能；第四章：靜電場中的電介質(zhì)：概述；偶極子；電介質(zhì)及其極化；極化電荷；有電介質(zhì)時的高斯定理；有介質(zhì)時的靜電場方程；第五章：穩(wěn)恒電流和電路：恒定電流；直流電路；歐姆定律和焦耳定律；電源和電動勢；基爾霍夫方程組；第六章：穩(wěn)恒電流的磁場：磁現(xiàn)象及其與電現(xiàn)象的聯(lián)系；畢奧-薩伐爾定律；磁場的高斯定理；安培環(huán)路定理；帶電粒子在電磁場中的運動；磁場對載流導(dǎo)體的作用；用磁矩表示載流線圈的磁場，磁偶極子；第七章：電磁感應(yīng)與暫態(tài)過程：電磁感應(yīng)；楞次定律；動生電動勢；感生電動勢和感生電場；自感；互感；渦電流；磁能第八章：磁介質(zhì)：磁介質(zhì)存在時的靜磁場基本規(guī)律；順磁質(zhì)與抗磁質(zhì)磁化；鐵磁性與鐵磁質(zhì)；磁場的能量；磁路及其計算；磁荷法；第九章：電磁場與電磁波：位移電流與麥克斯韋方程組；平面電磁波；電磁波的能量、能流和動量；偶極輻射，電磁波的實驗驗證；電磁場的相對性。專業(yè)核心課程簡介之三——熱學(xué)（11107）授課教師：黃桂芳教授學(xué)時：48學(xué)時教材：熱學(xué)，普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材

編著：李椿出版社：高等教育出版社專業(yè)核心課程簡介之三——熱學(xué)（11107）教學(xué)目標(biāo)：應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，普通物理學(xué)重要組成部分，研究熱現(xiàn)象、熱本質(zhì)及熱力學(xué)基本定律基礎(chǔ)學(xué)科。通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)掌握熱學(xué)基本概念和基本知識，建立鮮明物理圖象，熟悉熱學(xué)理論實際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決熱學(xué)問題能力。先修課程：高等數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)：本課程既為熱力學(xué)與統(tǒng)計物理學(xué)、固體物理等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，又為學(xué)生畢業(yè)后從事科學(xué)研究、教學(xué)和技術(shù)工作提供基本的熱學(xué)知識。專業(yè)核心課程簡介之三——熱學(xué)（11107）課程要求：三部分：氣體分子動理學(xué)理論，熱力學(xué)基礎(chǔ)和物性學(xué)基礎(chǔ)。前兩部分重點，使學(xué)生切實學(xué)到手。考慮與后續(xù)課分工和銜接，著重要求學(xué)生掌握基本概念和基本規(guī)律。第一部分對基本熱學(xué)過程建立鮮明物理圖象，不過多涉及統(tǒng)計物理學(xué)內(nèi)容；第二部分不引入過多熱力學(xué)函數(shù)；第三部分涉及液體、固體及相變知識，要求了解，為后續(xù)專業(yè)課和研究或工作奠定基礎(chǔ)。內(nèi)容：緒論：熱學(xué)發(fā)展簡史：熱學(xué)研究內(nèi)容和方法、熱學(xué)發(fā)展簡史；第一章：導(dǎo)論：宏觀描述方法與微觀描述方法；熱力學(xué)系統(tǒng)平衡態(tài)；物態(tài)方程；溫度與溫度計；物質(zhì)微觀模型；理想氣體微觀描述初級理論；分子間作用力勢能、真實氣體物態(tài)方程；第二章：分子動理學(xué)理論平衡態(tài)理論：分子動理學(xué)理論與統(tǒng)計物理學(xué)；概率論基本知識；麥克斯韋速率分布；麥克斯韋速度分布；氣體分子碰壁數(shù)及應(yīng)用；外力場中自由粒子分布、玻爾茲曼分布；能量均分定理；第三章：輸運現(xiàn)象與分子動理學(xué)理論的非平衡態(tài)理論：黏性現(xiàn)象宏觀規(guī)律；擴散現(xiàn)象宏觀規(guī)律；熱傳導(dǎo)現(xiàn)象宏觀規(guī)律；輻射傳熱*；對流傳熱*；氣體分子平均自由程；氣體分子碰撞概率分布*；氣體輸運系數(shù)導(dǎo)出；稀薄氣體中輸運過程*；第四章：熱力學(xué)第一定律：可逆與不可逆過程；功和熱量；熱力學(xué)第一定律；熱容與焓；第一定律對氣體應(yīng)用；熱機；焦耳-湯姆遜效應(yīng)與制冷機*；第五章：熱力學(xué)第二定律與熵：熱力學(xué)第二定律表述及實質(zhì)；卡諾定理；熵和熵增加原理；第六章：物態(tài)與相變：五種物態(tài)；晶體-液體-毛細(xì)現(xiàn)象-氣液相變-固液相變、固氣相變、相圖。專業(yè)核心課程簡介之四——光學(xué)（PH05004）專業(yè)核心課程簡介之四——光學(xué)（PH05004）授課教師：李小凡講師學(xué)時：48學(xué)時，另有16學(xué)時小班討論輔導(dǎo)課教材及編著：光學(xué)教程，姚啟鈞出版社：高等教育出版社，普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材課程概述：本課程是應(yīng)用物理、理論物理、光學(xué)工程和光電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)必修課。課程目標(biāo)：通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力，建立光學(xué)物理模型能力、定性分析與定量計算能力，獨立獲取知識能力，理論聯(lián)系實際能力，提升其科學(xué)技術(shù)整體素養(yǎng)；主要內(nèi)容：光學(xué)基本原理及研究有關(guān)問題思路和方法，包括：光的干涉，光的衍射，光的偏振，幾何光學(xué)和量子光學(xué)等。

課程要求：是為應(yīng)用物理學(xué)等專業(yè)開設(shè)重要必修基礎(chǔ)課，通過該課程教學(xué)使學(xué)生能夠掌握光學(xué)基本概念、基本理論和基本規(guī)律，為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)后續(xù)專業(yè)課程，如應(yīng)用光學(xué)、激光原理、光電子學(xué)等，打下必不可少基礎(chǔ)。專業(yè)核心課程簡介之四——光學(xué)（PH05004）第一章：光的干涉第二章：光的衍射第三章：幾何光學(xué)的基本原理第四章：光學(xué)儀器的基本原理第五章：光的偏振第六章：光的吸收、散射和色散第七章：光的最子性第八章：現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)第九章：光學(xué)教學(xué)評估專業(yè)核心課程簡介之五——原子物理學(xué)（PH05005）上世紀(jì)50年代：湖南大學(xué)就有物理專業(yè)；專業(yè)核心課程簡介之五——原子物理學(xué)（PH05005）未完成重要專業(yè)實驗課專業(yè)核心課程簡介之六——物理實驗專業(yè)核心課程簡介之六——物理實驗上世紀(jì)50年代：湖南大學(xué)就有物理專業(yè)；未完成重要理論課四大力學(xué)專業(yè)核心課程簡介之七——理論力學(xué)專業(yè)核心課程簡介之七——理論力學(xué)（PH05009）授課教師：劉天貴講師、博士學(xué)時：48學(xué)時教材：理論力學(xué)教程，物理學(xué)基礎(chǔ)理論課程經(jīng)典教材，物理專業(yè)經(jīng)典教材編著：周衍柏出版社：高等教育出版社先修課程：高等數(shù)學(xué)、普通物理課程概述：本課程是應(yīng)用物理學(xué)和相關(guān)專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課。教學(xué)目的與要求：掌握判斷力學(xué)體系自由度方法，明確選擇廣義坐標(biāo)基本原則；能應(yīng)用虛功原理，求解處于靜平衡力學(xué)體系各類問題；掌握運用廣義坐標(biāo)、廣義速度和時間表示拉格朗日函數(shù)方法；熟練用拉格朗日方程建立力學(xué)體系運動微分方程；掌握運用廣義坐標(biāo)、廣義動量和時間表示力學(xué)體系哈密頓函數(shù)，能用正則方程寫出力學(xué)體系運動微分方程。了解哈密頓原理和正則變換。課程目標(biāo)：在普通物理力學(xué)基礎(chǔ)上，運用高等數(shù)學(xué)工具，全面系統(tǒng)闡述宏觀機械運動基本概念和規(guī)律，本課程學(xué)習(xí)中結(jié)合運用數(shù)學(xué)工具處理問題，使學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)與物理密切聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)工具解決物理問題能力。同時培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力及創(chuàng)新能力。專業(yè)核心課程簡介之七——理論力學(xué)（PH05009）使學(xué)生對力學(xué)基本內(nèi)容有較完整認(rèn)識，并能掌握處理力學(xué)問題的方法，為學(xué)習(xí)后繼理論物理課程，如量子力學(xué)和熱力學(xué)統(tǒng)計物理等，打下較堅實基礎(chǔ)，并培養(yǎng)一定抽象思維與嚴(yán)密邏輯推理能力。專業(yè)核心課程簡介之七——理論力學(xué)（PH05009）第一章：質(zhì)點力學(xué)：第二章：質(zhì)點組力學(xué)：第三章：剛體力學(xué)：第四章：轉(zhuǎn)動參照系：第五章：分析力學(xué)：運動描述方法；速度、加速度分量表示式；平動參考系；質(zhì)點運動定律；質(zhì)點運動微分方程；非慣性動力學(xué)1；功和能；質(zhì)點動力學(xué)基本定理與基本守恒定律；有心力；質(zhì)點組；動量定理與動量守恒律；動量矩定理與動量矩守恒律；動能定理與機械能守恒律；兩體問題；質(zhì)心坐標(biāo)系與實驗室坐標(biāo)系；變質(zhì)量物體的運動；剛體運動的分析；角速度矢量；歐拉角；剛體運動方程與平衡方程；轉(zhuǎn)動慣量；剛體的平動與繞固定軸的轉(zhuǎn)動；剛體的平面平行運動；剛體繞固定點的轉(zhuǎn)動；平面轉(zhuǎn)動參考系；空間轉(zhuǎn)動參考系；非慣性系動力學(xué)2；地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的影響；約束與廣義坐標(biāo)；虛功原理；拉格朗日方程；哈密頓正則方程；泊松括號與泊松定理；哈密頓原理；正則變換。專業(yè)核心課程簡介之八——量子力學(xué)（11111）專業(yè)核心課程簡介之八——量子力學(xué)（11111）授課教師：陳克求教授學(xué)時：72學(xué)時教材：普通高等教育“十二五”國家級規(guī)劃教材編著：曾謹(jǐn)言出版社：科學(xué)出版社先修課程：高等數(shù)學(xué)、普通物理課程概述：本課程是應(yīng)用物理學(xué)和相關(guān)專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課。課程要求：學(xué)生必須對普通物理基本原理和運用有充分了解。主要教學(xué)內(nèi)容：波函數(shù)與薛定諤方程、定態(tài)問題、量子力學(xué)中的力學(xué)量、表象變換、束縛態(tài)的近似方法、微擾理論、自旋、散射等。專業(yè)核心課程簡介之八——量子力學(xué)（11111）課程目標(biāo)：了解微觀世界矛盾的特殊性和微觀粒子的運動規(guī)律，初步掌握量子力學(xué)的基本原理和一些重要方法，并初步具有運用這些方法解決較簡單問題的能力。了解量子力學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中廣泛應(yīng)用，深化在普通物理中學(xué)過有關(guān)內(nèi)容，為以后學(xué)習(xí)后續(xù)基礎(chǔ)專業(yè)課和專業(yè)課，如固體物理、激光原理、光電子專業(yè)課程等打下必要的基礎(chǔ)。通過該課程的訓(xùn)練，能培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決物理問題的能力，為以后的理論研究和應(yīng)用研究打下良好的基礎(chǔ)。專業(yè)核心課程簡介之八——量子力學(xué)（11111）緒論：介紹量子理論發(fā)展簡史以及如何學(xué)好《量子力學(xué)》這門課第一章：波函數(shù)的統(tǒng)計詮釋，薛定諤方程，量子態(tài)疊加原理；第二章：一維勢場中粒子能量本征態(tài)性質(zhì)，無限深方勢阱；有限深方勢阱、方勢壘，勢阱；第三章：線性算符；算符之和、之積；逆算符；轉(zhuǎn)置算符；復(fù)共軛算符；厄米算符及本征值與本征函數(shù)；共同本征函數(shù)連續(xù)譜本征函數(shù)“歸一化”；量子力學(xué)原理與經(jīng)典物理學(xué)之間關(guān)系：第四章：力學(xué)量隨時間的演化；全同粒子體系與波函數(shù)的交換對稱性；中心力場中粒子運動的一般性質(zhì)；無限深球方勢阱；三維各向同性諧振子；氫原子第五章：電磁場中荷電粒子的運動，兩類動量正常Zeeman效應(yīng)，Landau能級第六章：量子態(tài)不同表象，幺正變換，力學(xué)量矩陣表示，量子力學(xué)的矩陣形式，Dirac符號第七章：電子自旋態(tài)與自旋算符，總角動量的本征態(tài)，堿金屬原子光譜的雙線結(jié)構(gòu)與反常Zeeman效應(yīng)；自旋單態(tài)與三重態(tài)，自旋糾纏態(tài)；第八章：諧振子的薜定諤因式分解法，角動量的本征值與本征態(tài)，兩個角動量的耦合，Clebsch-Gordan系數(shù)，束縛態(tài)微擾論，散射態(tài)微擾論；第九章：量子態(tài)隨時間的演化，突發(fā)微擾與絕熱微擾，周期微擾，有限時間內(nèi)的常微擾，能量-時間不確定度關(guān)系，光的吸收與輻射的半經(jīng)典理論，F(xiàn)ermi氣體模型，變分法，分子結(jié)構(gòu)專業(yè)核心課程簡介之九——電動力學(xué)（11085）授課教師：鄧輝球教授學(xué)時：64學(xué)時教材：電動力學(xué)，普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材

編著：郭碩鴻，黃迺本，李志兵，林瓊桂

出版社：高等教育出版社先修課程：電磁學(xué)專業(yè)核心課程簡介之九——電動力學(xué)（11085）課程概述：本課程是應(yīng)用物理專業(yè)的基礎(chǔ)必修課，主要教學(xué)內(nèi)容包括矢量分析與場論、靜電場、靜磁場、真空和介質(zhì)中的麥克斯韋方程組、電磁波的傳播與輻射、狹義相對論、帶電粒子和電磁場的相互作用等。課程目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電磁場的基本規(guī)律，加深對電磁場性質(zhì)和時空概念的理解，為學(xué)生以后學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程及研究相關(guān)物理問題提供必要的理論基礎(chǔ)。專業(yè)核心課程簡介之九——電動力學(xué)（11085）課程要求：本課程的前導(dǎo)課程為電磁學(xué)，學(xué)生須掌握有關(guān)靜電場和靜磁場的基本物理規(guī)律。專業(yè)核心課程簡介之九——電動力學(xué)（11085）內(nèi)容簡介：電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律（電荷和電場，電流和磁場，麥克斯韋方程組，介質(zhì)的電磁性質(zhì)，電磁場邊值關(guān)系，電磁場的能量和能流）；靜電場（靜電場的標(biāo)勢及其微分方程，唯一性定理，拉普拉斯方程分離變量法，鏡像法，格林函數(shù)，電多極矩）；靜磁場（靜磁場的矢勢及其微分方程，磁標(biāo)勢的概念及其應(yīng)用，磁多極矩，阿哈羅洛夫-玻姆效應(yīng)，超導(dǎo)體的電磁性質(zhì)，平面電磁波）；電磁波的傳播（電磁波在介質(zhì)面上的反射和折射，有導(dǎo)體存在時電磁波的傳播，諧振腔；波導(dǎo)，電磁場的矢勢和標(biāo)勢，推遲勢）；電磁波的輻射（電偶極輻射，短天線的輻射及輻射電阻，電磁場的動量，相對論的基本原理）；狹義相對論（洛倫茲變換，相對論的時空理論，相對論理論的四維形式，電動力學(xué)的相對論不變性，相對論力學(xué)）；帶電粒子和電磁場的相互作用（運動帶電粒子的勢和輻射電場，帶電粒子的電磁場對粒子本身的反作用，電磁波的散射和吸收，介質(zhì)的色散）。專業(yè)核心課程簡介之十——熱力學(xué)與統(tǒng)計物理（11014）專業(yè)核心課程簡介之十——熱力學(xué)與統(tǒng)計物理（11014）授課教師：劉全慧教授學(xué)時：64學(xué)時教材：面向21世紀(jì)課程教材

編著：漆安慎，索爾維國際物理化學(xué)研究，北京師范大學(xué)物理系教授、博士生導(dǎo)師出版社：高等教育出版社先修課程：普通物理學(xué)專業(yè)核心課程簡介之十——熱力學(xué)與統(tǒng)計物理（11014）一、課程教學(xué)目標(biāo)《熱力學(xué)?統(tǒng)計物理》是應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)重要必修課，干課程。

通過該課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)了解如下基本知識。熱力學(xué)和統(tǒng)計物理學(xué)是研究熱運動規(guī)律及熱運動對物質(zhì)宏觀性質(zhì)影響科學(xué)。熱力學(xué)是熱運動宏觀理論，以三條通過大量事實總結(jié)出來基本規(guī)律為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法，通過邏輯演繹得出物質(zhì)各宏觀性質(zhì)之間關(guān)系、宏觀物理過程進(jìn)行的方向和限度等結(jié)論，這些結(jié)論具有高度的可靠性和普遍性。統(tǒng)計物理學(xué)是熱運動微觀理論，從宏觀物質(zhì)系統(tǒng)由大量微觀粒子構(gòu)成事實出發(fā)，認(rèn)為物質(zhì)宏觀性質(zhì)是大量微觀粒子運動集體表現(xiàn)，宏觀物理量是微觀量統(tǒng)計平均值，可通過統(tǒng)計學(xué)方法得到具體物質(zhì)物性。學(xué)生達(dá)到以下基本要求：掌握熱力學(xué)三個定律和統(tǒng)計物理基本理論，會用來解決熱運動問題。掌握熱力學(xué)基本規(guī)律和統(tǒng)計物理基本理論，理解系統(tǒng)各種平衡條件和正則分布，了解系統(tǒng)相變理論，非平衡態(tài)統(tǒng)計和漲落理論。學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，達(dá)到從學(xué)會到會學(xué)。可采用從“滲透式”逐步推廣到“體會式”教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生有較強獨立思考能力和創(chuàng)造能力，較快進(jìn)入科學(xué)發(fā)展前沿，養(yǎng)成辯證唯物主義世界觀和方法論。專業(yè)核心課程簡介之十——熱力學(xué)與統(tǒng)計物理（11014）二、課程教學(xué)內(nèi)容及要求：第二章：均勻系統(tǒng)熱力學(xué)（8學(xué)時）內(nèi)能、焓、自由能和吉布斯函數(shù)全微分。麥?zhǔn)详P(guān)系。自由膨脹和J-T膨脹。基本熱力學(xué)函數(shù)確定和特性函數(shù)。輻射熱力學(xué)。第三章：單元系的相變（6學(xué)時）熱動平衡判據(jù)。開系熱力學(xué)。單元復(fù)相系。臨界點和氣—液相變。表面系統(tǒng)熱力學(xué)性質(zhì)，液滴形成。第一章：熱力學(xué)基本規(guī)律（10學(xué)時）

熱力學(xué)系統(tǒng)平衡狀態(tài)極其描述。物態(tài)方程。理想氣體。卡諾定理、克勞修斯等式和不等式，內(nèi)能和熵等態(tài)函數(shù)引入，熱力學(xué)第零、一和二定律。熱力學(xué)基本方程。熵增加原理簡單應(yīng)用。專業(yè)核心課程簡介之十——熱力學(xué)與統(tǒng)計物理（11014）第四章：吉布斯相律和熱力學(xué)第三定律相平衡和相變（2學(xué)時）多元多相系的平衡。吉布斯相律。吉布斯佯繆。熱力學(xué)第三定律。第五章：近獨立粒子的最概然分布（8學(xué)時）粒子運動狀態(tài)經(jīng)典和量子描述，系統(tǒng)微觀狀態(tài)描述。等概率原理。分布和微觀狀態(tài)。玻爾茲曼、玻色和費米分布，三種分布關(guān)系。第六章玻爾茲曼統(tǒng)計（8學(xué)時）

玻爾茲曼分布和熱力學(xué)量統(tǒng)計表達(dá)式。理想氣體物態(tài)方程。能量均分定理。理想氣體內(nèi)能和熱容量。理想氣體熵和吉布斯佯繆解決。固體比熱愛因斯坦理論。第七章：玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計理論（8學(xué)時）

玻色分布和費米分布和熱力學(xué)量統(tǒng)計表達(dá)式。弱簡并玻色和費米氣體，統(tǒng)計關(guān)聯(lián)。玻色—愛因斯坦凝聚。光子氣體。電子氣體。重要光電專業(yè)方向課（含固體、半導(dǎo)體）專業(yè)核心課程簡介之十一——激光原理與應(yīng)用專業(yè)核心課程簡介之十一——激光原理與應(yīng)用（11166）授課教師：唐黎明副教授學(xué)時：48學(xué)時教材：激光原理技術(shù)及應(yīng)用，北京市高等教育精品教材立項項目編著：閻吉祥出版社：北京理工大學(xué)出版社先修課程：原子物理學(xué)、電動力學(xué)參考書：激光原理及應(yīng)用，普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材編著：陳家壁出版社：電子工業(yè)出版社專業(yè)核心課程簡介之十一——激光原理與應(yīng)用（11166）課程教學(xué)目標(biāo)：通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握激光器工作原理，了解常規(guī)激光技術(shù)和測試手段，對掌握日益發(fā)展激光技術(shù)有所裨益，能把所學(xué)知識應(yīng)用到所學(xué)專業(yè)中去，為今后學(xué)習(xí)和工作打下一定基礎(chǔ)能力培養(yǎng)要求：分析能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學(xué)生能針對具體問題分析物理狀態(tài)，弄清物理過程及其本質(zhì)；自學(xué)能力培養(yǎng)：通過本課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)和提高學(xué)生對所學(xué)知識和規(guī)律整理、歸納、總結(jié)和消化吸收的能力；能圍繞教學(xué)內(nèi)容，閱讀參考書籍和資料，自我擴充知識的能力；表達(dá)能力培養(yǎng)：通過作業(yè)和課堂討論，學(xué)會簡明扼要表達(dá)自己解決問題思路和步驟能力；自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會獨立思考，深入鉆研問題習(xí)慣。讓學(xué)生通過教學(xué)各個環(huán)節(jié)以及課外實踐培養(yǎng)學(xué)生動手能力和探究能力。專業(yè)核心課程簡介之十一——激光原理與應(yīng)用（11166）緒論：介紹激光器產(chǎn)生歷史背景、激光器基本結(jié)構(gòu)和激光發(fā)展和意義，讓學(xué)生理解當(dāng)今激光在人類生產(chǎn)生活各領(lǐng)域中應(yīng)用，增強學(xué)習(xí)興趣和積極性。第一章激光的基本原理：光子的性質(zhì)、光波模式、光子態(tài)、相格、光子相干性；光子筒并度、光的受激和自發(fā)輻射、受激輻射的相干性；激光的特性；第二章電磁場與物質(zhì)的共振相互作用：光與物質(zhì)作用的幾種近似理論；電介質(zhì)極化；原子自發(fā)輻射經(jīng)典模型；受激吸收和色散的經(jīng)典理論；譜線加寬和線型函數(shù)；第三章開放式光腔與高斯光束：光腔理論的一般問題；高斯光束；第四章激光共振特性：激光器的振蕩條件、激光形成過程、模競爭效應(yīng)、激光輸出功率或能量、弛豫振蕩效應(yīng)等基本特性；第五章激光器特性的控制與改善：模式選擇；Q調(diào)制；鎖模；第六章典型激光器：介紹幾種典型的激光器，讓學(xué)生了解固體激光器、氣體激光器以及燃料激光器的基本工作原理；第七章激光的應(yīng)用：介紹激光在軍事、醫(yī)療、科研、工業(yè)生產(chǎn)、生活、藝術(shù)等等諸多方面的廣泛應(yīng)用。專業(yè)核心課程簡介之十二——應(yīng)用光學(xué)（11503）專業(yè)核心課程簡介之十二——應(yīng)用光學(xué)（11503）本課程主要探討：典型光學(xué)系統(tǒng)工作原理及光學(xué)特性，部分像差理論。是應(yīng)用物理、光電子專業(yè)、光電信息工程、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。授課教師：胡慧芳教授學(xué)時：48學(xué)時教材：面向21世紀(jì)課程教材

課程目標(biāo)：主要探討典型光學(xué)系統(tǒng)工作原理及光學(xué)特性，部分像差理論。它是應(yīng)用物理、光電子專業(yè)、光電信息工程、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程要求：前導(dǎo)課程為幾何光學(xué)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計，學(xué)生必須掌握基本典型光學(xué)系統(tǒng)基礎(chǔ)原理及設(shè)計方法知識，后續(xù)課程將會有光電子學(xué)及光電子技術(shù)等。編著：安連生出版社：北京理工大學(xué)出版社專業(yè)核心課程簡介之十二——應(yīng)用光學(xué)（11503）授課內(nèi)容：幾何光學(xué)基本原理；色度學(xué)基礎(chǔ)；共軸球面系統(tǒng)的的物象關(guān)系；顏色視覺顏色匹配；人眼的光學(xué)特性；顏色測量；望遠(yuǎn)鏡的工作原理；孟塞爾表色系統(tǒng)；平面鏡成像性質(zhì)；望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的介紹；棱鏡轉(zhuǎn)動定理；望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性能和技術(shù)；光柵及其作用；望遠(yuǎn)鏡物鏡；場鏡的特性及其應(yīng)用；望遠(yuǎn)鏡的目鏡；立體角的意義和它在光度中的應(yīng)用；望遠(yuǎn)鏡的外形尺寸計算；光度學(xué)中的基本量；專業(yè)核心課程簡介之十三——固體物理專業(yè)核心課程簡介之十三——固體物理授課教師：胡望宇教授學(xué)時：64學(xué)時，另有16學(xué)時小班討論輔導(dǎo)課教材：固體物理基礎(chǔ)，面向21世紀(jì)課程教材

編著：閻守勝出版社：北京大學(xué)出版社中文課程描述：固體物理學(xué)是為應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課，課程研究固體微觀結(jié)構(gòu)及組成粒子（原子、離子、電子、分子）間相互作用與運動規(guī)律，通過系列模型從微觀尺度闡明固體力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)宏觀性質(zhì)物理本質(zhì)。講述基本知識同時，介紹相關(guān)前沿科研成果。通過課程學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握：金屬自由電子論、晶體結(jié)構(gòu)、能帶論、晶格振動、晶體結(jié)合、晶體缺陷概念和基礎(chǔ)知識及建模應(yīng)用技能，理解固體宏觀物性物理學(xué)基礎(chǔ)。專業(yè)核