一、《原子物理學》課程介紹

《原子物理學》是物理教育專業的專業基礎必修課程。本課程著重從物理實驗規律出發，引進近代物理關于微觀世界的重要概念和原理，探討原子、原子核及基本粒子的結構和運動規律，解釋它們的宏觀性質，以及在現代科學技術上的重大應用。本課程強調物理實驗的分析、微觀物理概念、物理圖像和物理模型的建立和理解。從原子物理的原子結構模型出發使學生對原子的結構有個初步認識，從著名的黑體輻射、光電效應等物理實驗及波爾的光譜理論，引入量子概念，介紹態疊加原理、不確定原理；從薛定鍔方程和原子波函數出發，分析量子理論基礎特別是幾個量子數的物理意義。從量子角度結合夫蘭克-赫茲實驗、史特恩-蓋拉赫實驗來解釋單電子和雙電子原子的能級與光譜特性，多電子的LS耦合及基本規律（含塞曼效應）。在原子核物理部分，定性地描述原子核的基本性質，從物理實驗的基本事實出發介紹原子核結構的四個基本模型，著重介紹液滴模型和殼層模型，介紹原子核放射衰減的基本規律及類型；掌握核反應的規律，理解核聚變、核裂變的原理及應用。介紹粒子物理實驗的基本知識，介紹重要粒子的發現實驗及粒子的基本性質，掌握基本粒子的分類及相互作用，了解宇稱不守恒及實驗證明。為把科學素質教育融入課堂中，教師通過介紹原子物理學規律發現和發展的典型事例，如光電效應的實驗、黑體輻射現象、普朗克量子概念的建立、玻爾的氫原子理論、史特恩-蓋拉赫實驗、夫蘭赫茲實驗、夸克的發現等，使學生了解如何由分析物理實驗結果出發、建立物理模型，進而建立物理理論體系的過程，了解微觀物理學對現代科學技術重大影響和各種應用，了解并適當涉及正在發展的學科前沿，擴大視野，引導學生勇于思考、樂于探索發現，培養其良好的科學素質。
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二、《原子物理學》教學大綱

課程名稱????
??? 原子物理學。
課程性質????
??? 必修課。
課程教學目的
???? 原子物理學是研究原子結構及其變化規律的一門學科、是高等師范院校普通物理學的一部分、是一門重要的基礎課程。由于物理學對物質微觀結構的研究已經從原子層次深入到了原子核及基本粒子等層次，另外原子物理學又作為進一步學習原子層次以下其它物質微觀結構層次的起點，這門課程的教學，應達到以下目的：
1、?使學生了解物質微觀結構層次到目前為止分原子、原子核及基本粒子等三個層次。
2、?掌握原子結構及核結構圖象，詳細掌握原子光譜規律及其產生機制，能夠分析、處理并講授中學物理原子物理學部分的教材。
3、?使學生掌握量子論的思想，以近代物理學的觀念和研究方法，為進一步學習量力學、固體物理學及近代物理實驗等課程打下良好基礎。

課程教學原則與教學方法
???? 注重科學性與思想性相統一的原則，理論聯系實際，注意知識的直觀性、實踐性和邏輯結構性，兼顧具體與抽象，采取講授兼討論、演示兼探究等深入淺出的教學方法。

課程總學時
72學時。建議另行安排答疑輔導20-28學時。

課程教學內容要點及建議學時數分配
???? 凡帶星號內容均屬選學內容，不列為考試范圍。

第一章? 緒論? （2學時）
???? 通過黑體輻射實驗介紹普朗克的能量量子假設。簡要介紹原子物理學的地位與作用、研究對象與研究方法、發展史以及學習上應注意的問題。

第二章 原子的基本狀況 （4學時）
1、 ?原子的質量和大小；
2、 ?原子的核式結構；
3、 ?同位素；
???? 本章重點是：第2節。
基本要求
1、?明確原子質量及原子大小的數量級；
2、?掌握?粒子散射理論及原子的核式模型；
3、?了解?粒子散射理論的困難。

第三章? 原子的能級和輻射? （14學時）
1、?氫原子的光譜規律；
2、?玻爾的氫原子理論；
3、?類氫離子的光譜；
4、?夫蘭克-赫茲實驗與能級；
5、?電子的橢圓軌道與氫原子能量的相對論效應；
6、?史特恩-蓋拉赫實驗與空間量子化；
7、?對應原理。
本章重點是：2、3、4、5、6節。
基本要求
1、?明確玻爾理論的內容，能用玻爾理論導出氫原子光譜的一般規律式、里德伯常數、能級、電子軌道半徑。
2、?明確夫蘭克-赫茲實驗、史特恩-蓋拉赫實驗及主量子數、角量子數、磁量子數、玻爾磁子、軌道磁矩等概念及其物理意義。
3、?明確角動量空間取向的量子化理論及對應原理。

第四章? 量子力學初步 * （6學時）
1、 ?德布羅意波及其及其幾率解釋；
2、 ?測不準關系；
3、 ?薛定鄂方程；
4、 ?量子力學問題的幾個簡例；
5、 ?量子力學對氫原子的描述。
本章是選修內容可講也可不講，若講重點是1、2、3節。
基本要求
明確德布羅意波的概念，正確理解測不準關系，了解薛定鄂方程及量子力學對氫原子的描述。