現(xiàn)代物理學(xué)選講

1、現(xiàn)代物理學(xué)選講學(xué)時(shí)：36 學(xué)分：2課程屬性：專(zhuān)業(yè)選修課 開(kāi)課單位：理學(xué)院先修課程：量子力學(xué) 后續(xù)課程：無(wú)一、課程的性質(zhì)專(zhuān)業(yè)選修課。二、教學(xué)目的隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)日新月異，物理學(xué)在各個(gè)方向的發(fā)展相當(dāng)快速。不管是物質(zhì)微觀(guān)層次、宏觀(guān)層次還是宇觀(guān)層次，物理學(xué)家在最近幾十年都獲得了非常重要的研究成果，這些成果在生產(chǎn)中的應(yīng)用極大地促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展。現(xiàn)在的大學(xué)物理教育中，主要內(nèi)容還是幾十年前、甚至數(shù)百年前的內(nèi)容，對(duì)現(xiàn)代物理的發(fā)展關(guān)注不夠。為了使物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)生了解當(dāng)代物理學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀，開(kāi)設(shè)這一門(mén)課程將有非常重要的意義。通過(guò)對(duì)這一課程的學(xué)習(xí)，促進(jìn)大學(xué)生對(duì)最新物理學(xué)發(fā)展?fàn)顩r的了解；通過(guò)具體例子增強(qiáng)學(xué)

2、生對(duì)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)；擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，為從事中學(xué)物理教學(xué)打下基礎(chǔ)；使學(xué)生了解我國(guó)在最新科學(xué)技術(shù)方面的進(jìn)步，增強(qiáng)自豪感。三、教學(xué)內(nèi)容 高能物理學(xué)專(zhuān)題；原子核物理學(xué)專(zhuān)題；等離子體物理學(xué)專(zhuān)題；光學(xué)專(zhuān)題；聲學(xué)專(zhuān)題；原子分子物理學(xué)專(zhuān)題；凝聚態(tài)物理學(xué)專(zhuān)題；統(tǒng)計(jì)物理與復(fù)雜系統(tǒng)理論專(zhuān)題；相對(duì)論、引力理論和宇宙學(xué)專(zhuān)題；量子力學(xué)與量子信息專(zhuān)題；物理學(xué)中的交叉學(xué)科專(zhuān)題。四、學(xué)時(shí)分配章節(jié)標(biāo)題課時(shí)數(shù)第一章高能物理學(xué)專(zhuān)題選講3第二章原子核物理學(xué)專(zhuān)題選講3第三章等離子體物理學(xué)專(zhuān)題選講3第四章光學(xué)專(zhuān)題選講3第五章聲學(xué)專(zhuān)題選講3第六章原子分子物理學(xué)專(zhuān)題選講3第七章凝聚態(tài)物理學(xué)專(zhuān)題選講3第八章統(tǒng)計(jì)物理與復(fù)雜系統(tǒng)理論專(zhuān)題選講3第九章相

3、對(duì)論、引力理論和宇宙學(xué)專(zhuān)題選講3第十章量子力學(xué)與信息傳遞專(zhuān)題選講3第十一章物理學(xué)中的交叉學(xué)科專(zhuān)題選講3總結(jié)3五、教學(xué)方式本課程采用課堂講授、多媒體教學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)資料搜索等多種手段教學(xué)。六、考核方式本課程要求對(duì)每一選講寫(xiě)出相應(yīng)調(diào)查論文，再結(jié)合平時(shí)出勤、課堂討論情況給出學(xué)期總成績(jī)。七、教材及教學(xué)參考書(shū)1 中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì). 2007-2008 物理學(xué)學(xué)科發(fā)展報(bào)告: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2008.2 黃祖洽. 現(xiàn)代物理學(xué)前沿選講: 科學(xué)出版社，2007.3 德國(guó)物理學(xué)會(huì). 新世紀(jì)物理學(xué): 山東教育出版社，2005. 4 張永德. 量子信息物理原理: 科學(xué)出版社, 2006.八、教學(xué)基本內(nèi)容及要求第一章

4、 高能物理學(xué)專(zhuān)題選講教學(xué)基本要求：了解粒子物理中的新發(fā)現(xiàn)、新規(guī)律；了解粒子物理與實(shí)驗(yàn)發(fā)展的重要關(guān)系。教學(xué)具體內(nèi)容：基礎(chǔ)理論方面的進(jìn)展：夸克-輕子模型；標(biāo)準(zhǔn)模型；超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理；對(duì)稱(chēng)性和守恒律；粒子物理的新特點(diǎn)：中微子；夸克-膠子等離子體的證據(jù)；暗物質(zhì)、暗能量之謎；反物質(zhì)的探索；高能物理技術(shù)的發(fā)展：加速器；探測(cè)器；粒子物理在中國(guó)的發(fā)展。第二章 原子核物理學(xué)專(zhuān)題選講教學(xué)基本要求：了解原子核物理發(fā)展現(xiàn)狀，原子核在醫(yī)學(xué)、能源中的應(yīng)用，了解天體演化與核物理研究的關(guān)系。教學(xué)具體內(nèi)容：原子核研究現(xiàn)狀；原子核結(jié)構(gòu)的研究；原子核反應(yīng)；放射性核束物理；核天體物理；核子物理；重離子加速器。第三章 等離子體物理

5、學(xué)專(zhuān)題選講教學(xué)基本要求：掌握等離子體的概念，了解等離子體的最新發(fā)展?fàn)顩r和及其廣泛的應(yīng)用前景。教學(xué)具體內(nèi)容：磁約束等離子體；慣性約束等離子體；低溫等離子體；我國(guó)等離子體技術(shù)的研究狀況。第四章 光學(xué)專(zhuān)題選講教學(xué)基本要求： 了解激光技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用。教學(xué)具體內(nèi)容：超快光譜學(xué)及其應(yīng)用；飛秒激光技術(shù)及光學(xué)頻率梳；介觀(guān)光學(xué)與納米光子學(xué)；太赫茲科學(xué)與技術(shù)；飛秒激光微納加工；全固態(tài)深紫外激光光源及其應(yīng)用；。第五章 聲學(xué)專(zhuān)題選講教學(xué)基本要求：了解聲學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀及其主要的研究方向，掌握超聲波成像的原理。教學(xué)具體內(nèi)容：環(huán)境聲學(xué)與噪音控制；水聲學(xué)；醫(yī)學(xué)超聲；聲空化；聽(tīng)覺(jué)過(guò)程的研究。第六章 原子分子物理學(xué)專(zhuān)題選講教學(xué)

6、基本要求： 了解原子、分子的最新研究狀況以及國(guó)內(nèi)外在這方面研究的差距。教學(xué)具體內(nèi)容：強(qiáng)激光場(chǎng)中的原子分子超快動(dòng)力學(xué)；分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；高電荷離子相關(guān)物理；離子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；電子碰撞譜學(xué)；冷原子分子物理及其應(yīng)用；計(jì)算原子分子物理。第七章 凝聚態(tài)物理學(xué)專(zhuān)題選講教學(xué)基本要求：掌握凝聚態(tài)物理研究的各個(gè)領(lǐng)域的大致?tīng)顩r，了解該學(xué)科研究進(jìn)展及可能的潛在應(yīng)用價(jià)值。教學(xué)具體內(nèi)容：凝聚態(tài)發(fā)展概況；半導(dǎo)體物理學(xué)進(jìn)展；磁學(xué)的研究；超導(dǎo)物理與強(qiáng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)；表面物理學(xué)；軟物質(zhì)與生物大分子；玻色-愛(ài)因斯坦凝聚和量子信息；計(jì)算凝聚態(tài)物理；我國(guó)在凝聚態(tài)物理方面研究的現(xiàn)狀。第八章 統(tǒng)計(jì)物理與復(fù)雜系統(tǒng)理論專(zhuān)題選講教學(xué)基本要求：了解統(tǒng)計(jì)物

7、理及復(fù)雜系統(tǒng)的最新研究?jī)?nèi)容及研究現(xiàn)狀。教學(xué)具體內(nèi)容：研究概況；玻璃系統(tǒng)及顆粒態(tài)物質(zhì)；復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；自旋玻璃理論及其應(yīng)用；非平衡漲落定理。第九章 相對(duì)論、引力理論和宇宙學(xué)專(zhuān)題選講教學(xué)基本要求：了解相對(duì)論在宇宙學(xué)研究中的應(yīng)用，宇宙研究的主要內(nèi)容及其最新進(jìn)展，了解實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)對(duì)宇宙學(xué)研究的重要作用。教學(xué)具體內(nèi)容：研究現(xiàn)狀；廣義相對(duì)論研究進(jìn)展；黑洞研究；超弦理論與額外維度、膜宇宙；宇宙中的暴漲模型、暗物質(zhì)、暗能量的研究；天文觀(guān)測(cè)手段的改進(jìn)。第十章 量子力學(xué)與信息傳遞專(zhuān)題選講教學(xué)基本要求：了解量子力學(xué)的最新研究?jī)?nèi)容，了解量子力學(xué)在量子信息傳遞研究中的作用。教學(xué)具體內(nèi)容：量子理學(xué)研究現(xiàn)狀；量子信息論的物理原理; 量子測(cè)量問(wèn)題；雙態(tài)系統(tǒng)；量子糾纏與糾纏分析；Bell型空間非定域性；量子計(jì)算機(jī)研究進(jìn)展。第十一章 物理學(xué)中的交叉學(xué)科專(zhuān)