【正文】 學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和將來的工作打下牢固的理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)和提高運用有關(guān)數(shù)學(xué)工具處理問題的能力。一點說明：鑒于已開設(shè)非線性物理課程和學(xué)時限制，非線性力學(xué)和相對論等內(nèi)容不在本課程中講授。七、課程簡介：第一章：緒論，牛頓力學(xué)基礎(chǔ)（3學(xué)時）第二章：拉格朗日動力學(xué)（8學(xué)時）. 約束和廣義坐標(biāo). 虛功原理. 達(dá)朗貝爾原理. 變分法初步，哈密頓原理. 拉格朗日方程. 運動積分，對稱性和守恒定律，Noether定理*第三章：兩體運動，有心力問題（7學(xué)時）. 兩體問題約化為等價的單體問題. 運動方程和運動積分. 等效勢方法. 開普勒問題. 散射第四章：剛體力學(xué)（10學(xué)時）. 剛體運動學(xué)，歐拉角. 剛體的動能和角動量. 剛體的轉(zhuǎn)動慣量張量；慣量橢球. 歐拉動力學(xué)方程. 對稱剛體的自由運動. 重對稱剛體的定點運動. 帶電體在磁場中的旋進(jìn)*第五章：小振動（7學(xué)時）. 兩自由度線性諧振子的耦合振動. 小振動的一般理論. 簡正坐標(biāo)和簡正頻率. 線性三原子分子的自由振動，一維晶格的振動*第六章：哈密頓正則方程和正則變換（9學(xué)時）. 勒讓德變換. 正則變量和哈密頓運動方程. 守恒定理. 泊松括號. 劉維定理. 正則變換. 無窮小正則變換，運動積分和對稱性. 哈密頓—雅可比方程，哈密頓主函數(shù)和特征函數(shù). 作用量，角變量，Hannay角*第七章：連續(xù)介質(zhì)系統(tǒng)和場的拉格朗日哈密頓理論（6學(xué)時）. 由分立系統(tǒng)到連續(xù)系統(tǒng)的過渡. 連續(xù)介質(zhì)的拉格朗日理論. 連續(xù)介質(zhì)的哈密頓理論. 場的變分原理八、教材：力學(xué)（下冊），第三版，梁昆淼，1995年4月。九、參考書：1．梁昆淼，力學(xué)（下冊），高等教育出版社，19952．Herbert Goldstein, Charles Poole, John Safko, Classical Mechanics, 3rd ed., San Francisco: Addoson Wesley, 20023．Jerry B. Marion, Stephen T. Thornton, Classical Dynamics of Particles and Systems, 4th ed., Fort Worth: Saunders College Pub, 19954．L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Mechanics, 3rd ed., 北京：世界圖書出版公司，19995．強(qiáng)元綮，經(jīng)典力學(xué)（上下冊），科學(xué)出版社，20036．金尚年，馬永利，理論力學(xué)（第二版），高等教育出版社，2002十、授課手段：課堂多媒體講解十一、成績考核方式：平時成績，課程小論文，期末考試十二、主講教師：鞠國興，王強(qiáng)華，萬賢綱，蔣正生，蘇為寧，王智河，施毅十三、撰稿人：鞠國興一、課程編號：12015二、課程名稱：電動力學(xué)三、英文名稱：Electrodynamics四、周講課時數(shù)：3 學(xué)分：3五、先修課程：數(shù)學(xué)物理方法六、課程目的和要求： 本課程為物理專業(yè)和天文、材料、強(qiáng)化部相關(guān)專業(yè)的學(xué)生設(shè)置。闡述電磁場的普遍規(guī)律和運動形態(tài)以及電磁場與物質(zhì)的相互作用。靜電場的基本方程和邊界值問題；靜磁場的基本方程和邊界值問題；麥克斯韋（Maxwell）方程組和電磁場的守恒定律；平面電磁波的傳播和邊界問題；相對論磁場的守恒定律；平面電磁波的傳播和邊界問題；相對論電動力學(xué)和電磁場規(guī)律的統(tǒng)一描述；簡單系統(tǒng)的輻射場；運動帶電粒子的輻射；特殊材料中的電磁現(xiàn)象（超導(dǎo)、電磁流體、晶體和磁性材料等）；電磁波的散射、衍射和吸收。七、課程簡介：引言第一章：電磁場基本方程式（5學(xué)時）. 真空中的麥克斯韋方程. 介質(zhì)中的麥克斯韋方程組. 電磁場的矢量勢和標(biāo)量勢. 在介質(zhì)分界面的電磁場的邊界關(guān)系. 羅倫茲力密度. 電磁場總能量、互作用能和自能、場能密度第二章：電磁場的對稱性和守恒定律（4學(xué)時）. 電磁場能量守恒和轉(zhuǎn)化. 電磁場動量和動量守恒. 電磁場角動量和角動量守恒. 電磁場對稱性與守恒定律第三章：靜電邊界值問題（5學(xué)時）. 電勢的泊松方程和拉普拉斯方程. 邊界條件. 解的唯一性定理. 特解法及其應(yīng)用. 電像法. 格林函數(shù)法. 電勢的多極展開和電多極子第四章：靜磁場的邊值問題（4學(xué)時）. 靜磁場方程和邊界條件. 矢量勢的微分方程. 磁標(biāo)勢和等效磁荷法. 磁鏡象法. 矢量勢的多極展開和磁多極子第五章：無限空間的平面電磁波（6學(xué)時）. 電磁場的矢勢和標(biāo)勢. 電磁場的波動方程. 規(guī)范變換. 真空中的電磁波. 均勻介質(zhì)中的電磁波. 導(dǎo)體中的電磁波. 稀薄等離子體中的電磁波. 波包、群速、相速第六章：電磁波在有界空間的傳播（4學(xué)時）. 電磁波在介質(zhì)分界面的反射和折射. 電磁波在導(dǎo)體表面的反射和折射. 理想導(dǎo)體邊界問題. 導(dǎo)行波. 金屬矩形波導(dǎo). 導(dǎo)波的阻抗、損耗. 諧振腔第七章：相對論電動力學(xué)（7學(xué)時）. 電荷守恒和四維電流密度. 四維勢和波動方程. 電磁場張量和麥克斯韋方程. 四維力密度和能量動量張量. 電磁場守恒定律的協(xié)變形式. 多普勒效應(yīng)和光行差第八章：相對論粒子在電磁場中的運動（4學(xué)時）. 力學(xué)量的四維形式. 相對論力學(xué)方程. 相對論能量、動量和質(zhì)量. 動量守恒和能量守恒. 質(zhì)心坐標(biāo)系*. 電磁場的Lagrangian和Hamiltonian*. 關(guān)于光子的靜止質(zhì)量*第九章：輻射（8學(xué)時）. 推遲勢. 熱Φ和A的多極展開. 多極輻射的一般解步驟和近似條件. 電偶極輻射. 磁偶極和電四極輻射. 天線的輻射第十章：運動帶電粒了的輻射（4學(xué)時）*. 任意運動帶電粒子的勢—LienardWiechert勢*. 加速運動帶電粒子的輻射場*. 韌致輻射和同步輻射*. 輻射頻譜分析*. 帶電粒子輻射對自身的反作用*第十一章：電磁場與物質(zhì)的相互作用（4學(xué)時）*. Cerenkov輻射. 電子對電磁波的散射. 電磁波在小顆粒上的散射. 電磁波的吸收. 電磁波的衍射. 介質(zhì)的色散和損耗八、教材：1．《電動力學(xué)》，尹真編, 南京大學(xué)出版社,19992．《電動力學(xué)》(第二版)，郭碩鴻, 高等教育出版社,1997九、參考書：1．，《經(jīng)典電動力學(xué)》，人民教育出版社，1978年。2．蔡圣善、朱耘《經(jīng)典電動力學(xué)》，復(fù)旦大學(xué)出版社出版，1985年。十、授課手段：課堂多媒體講解十一、成績考核方式：平時成績，課程小論文，期末考試十二、主講教師：李建新，尹真，王振林，黃潤生，徐駿十三、撰稿人：尹真，李建新，王振林一、課程編號：12017二、課程名稱：統(tǒng)計物理 三、英文名稱：Statistical Physics四、周講課時數(shù)：3 學(xué)分：3五、先修課程：化學(xué)物理學(xué)，高等數(shù)學(xué)等六、課程目的和要求：熱力學(xué)與統(tǒng)計物理學(xué)是物理科學(xué)中重要基礎(chǔ)理論學(xué)科之一。本課程為物理系本科生必修專業(yè)基礎(chǔ)理論主干課程，也可作為化學(xué)和其他理科專業(yè)的選修課程。其目的是教授給學(xué)生利用熱力學(xué)和統(tǒng)計工具分析物理問題的基本思路和方法，培養(yǎng)他們積極進(jìn)行邏輯思考的習(xí)慣，使他們能夠適應(yīng)現(xiàn)代物理學(xué)科的發(fā)展，為造就面向新世紀(jì)的高素質(zhì)研究型人才的培養(yǎng)打好扎實的基礎(chǔ)。本課程的教學(xué)要求是：介紹熱力學(xué)和統(tǒng)計物理的基本內(nèi)容、研究范圍和相應(yīng)的物理應(yīng)用。以物理體系熱運動的基本過程為基礎(chǔ)，遵循熱力學(xué)和統(tǒng)計物理的基本研究方法和思路，講述熱力學(xué)和統(tǒng)計物理的基本假設(shè)，注重討論基本規(guī)律在各個相關(guān)系統(tǒng)中的運用和實現(xiàn)。本課程要求學(xué)生掌握熱力學(xué)的基本規(guī)律，熱力學(xué)的三個定律，掌握熱力學(xué)函數(shù)如內(nèi)能、焓、熵、自由能、吉布斯函數(shù)的物理意義及利用這些函數(shù)判斷系統(tǒng)的平衡條件、平衡穩(wěn)定條件。掌握單元系、多元系的相變特性，相平衡條件，吉布斯相律，化學(xué)平衡條件。統(tǒng)計物理部分要求學(xué)生掌握等幾率原理，玻爾茲曼統(tǒng)計、費米及波色統(tǒng)計，了解系綜理論，并對非平衡現(xiàn)象和過程有一個基本的了解和處理與此相關(guān)問題的基本思路。由于本課程在物理學(xué)科中的基礎(chǔ)性和重要性，本課程主要引導(dǎo)學(xué)生掌握本學(xué)科的基本內(nèi)容、物理概念和物理圖象以及研究方法，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和獨立工作能力。七、課程簡介：本課程內(nèi)容共設(shè)7章，每章設(shè)復(fù)習(xí)思考題?？倢W(xué)時48。第一章：熱力學(xué)的基本規(guī)律（6學(xué)時）. 熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡狀態(tài). 平衡態(tài)狀態(tài)參量及物態(tài)方程. 熱力學(xué)第一定律. 熱力學(xué)第二定律. 熱力學(xué)定律的應(yīng)用第二章：均勻物質(zhì)的熱力學(xué)（6學(xué)時）. 麥克斯韋關(guān)系. 麥克斯韋關(guān)系的應(yīng)用. 熱力學(xué)系統(tǒng)的特性函數(shù)和應(yīng)用. 熱動平衡條件和平衡穩(wěn)定條件第三章：復(fù)相平衡（6學(xué)時）. 開放系統(tǒng)的熱力學(xué)描述. 單元復(fù)相系的平衡性質(zhì). 單元復(fù)相系的界面對平衡的影響. 多組分系統(tǒng)的復(fù)相平衡第四章：系統(tǒng)狀態(tài)的統(tǒng)計描述（6學(xué)時）. 粒子微觀運動狀態(tài)的經(jīng)典和量子特征. 粒子微觀運動狀態(tài)的統(tǒng)計描述. 微觀粒子系統(tǒng)的統(tǒng)計描述. 統(tǒng)計的基本數(shù)學(xué)知識第五章：玻爾茲曼統(tǒng)計理論（7學(xué)時）. 等幾率原理. 玻爾茲曼分布. 熱力學(xué)關(guān)系的導(dǎo)出及玻爾茲曼公式. 經(jīng)典近擬. 理想氣體的統(tǒng)計理論. 固體比熱的愛因斯坦理論第六章：玻色統(tǒng)計和費密分布（6學(xué)時）. 玻色分布和費密分布. 熱力學(xué)關(guān)系的導(dǎo)出. 光子氣體的統(tǒng)計物理. 玻色—愛因斯坦凝聚. 自由電子氣的統(tǒng)計物理第七章：系綜理論（5學(xué)時）. 系綜理論的基本概念. 微正則系綜. 相空間狀態(tài)密度和熱力學(xué)關(guān)系. 正則分布的統(tǒng)計物理. 真實氣體狀態(tài)方程. 巨正則分布習(xí)題課：4個學(xué)時，專題講座或討論：2個學(xué)時八、教材：1. 汪志誠編：《熱力學(xué) 統(tǒng)計物理》（第三版），高等教育出版社，2003。2. 龔昌德編：《熱力學(xué) 統(tǒng)計物理》，高等教育出版社，1982年。九、參考書：1．王竹溪：《熱力學(xué)簡程》，高教出版社，1964。2．王竹溪：《統(tǒng)計物理學(xué)導(dǎo)論》，第二版，高教出版社，1965。3．蘇汝鏗：《熱力學(xué)與統(tǒng)計物理基礎(chǔ)》，復(fù)旦大學(xué)出版社，1990。4．王誠泰：《統(tǒng)計物理學(xué)》，清華大學(xué)出版社，1997。5．L．E．雷克著，黃畇等校譯：《統(tǒng)計物理現(xiàn)代教程》，上冊，北京大學(xué)出版社。6．Lifshitz . amp。 Landau ., Statistical Physics (3rd edition), ButterworthHeinemann。 (January 1, 1980).7．Kadanoff ., Statistical Physics, World scientific, 2000.8．Amit . and Verbin Y., Statistical Physics, world scientific, 1999.十、授課手段：課堂多媒體講解十一、成績考核方式：平時成績，課程小論文，期末考試十二、主講教師：王煒，邢定鈺，肖明文，王駿，王伯根十三、撰稿人：王煒一、課程編號：12014二、課程名稱： 量子力學(xué)三、英文名稱：Quantum mechanics四、周講課時數(shù)：4 學(xué)分：4五、先修課程：高等數(shù)學(xué)，普通物理，數(shù)學(xué)物理方法，理論力學(xué)六、課程目的和要求：量子力學(xué)是理解近代物理的重要工具。本課程的目的是要求學(xué)生掌握非相對論性量子力學(xué)的基本原理和使用方法，熟悉量子力學(xué)的語言，并能夠運用量子力學(xué)方法解決一些簡單問題。七、課程簡介：（打*的內(nèi)容為選講內(nèi)容）第一章：經(jīng)典物理學(xué)面臨的困難. 經(jīng)典物理學(xué)面臨的困難. 光的粒子性的實驗基礎(chǔ). 粒子的波動性的實驗基礎(chǔ). 波粒二重性的基本圖像，位置一動量不確定關(guān)系和德布羅意波。. 玻爾的量子論*第二章：量子力學(xué)的基本概念（11學(xué)時）. 波函數(shù). 力學(xué)量的平均值和算符. 薛定諤方程. 一維定態(tài)問題第三章：量子力學(xué)的數(shù)學(xué)表述（11學(xué)時）. 力學(xué)量與算符. 不確定關(guān)系及其應(yīng)用. 力學(xué)量的本征值問題. 力學(xué)量的可能測量值及其幾率分布. 演化問題. 量子力學(xué)的和左陣形式. 么正變換*. 量子力學(xué)的矩陣形式及狄拉克符號應(yīng)用舉例. 量子力學(xué)的路徑積分形式*. 密度矩陣*第四章：單粒子問題（6學(xué)時）. 粒子在有心力場中運動的普遍特征. 軌道磁矩. 三維可解模型舉例. 粒子在電磁場中的運動第五章：定態(tài)問題近似方法（7學(xué)時）. 非簡并定態(tài)微擾論. 簡并情況下的定態(tài)微擾論. 微擾論舉例. 變分法. WKB近似*第六章：量子躍遷（5學(xué)時）. 含時微擾論. 量子躍遷. 含時微擾論與定態(tài)微擾論的關(guān)系*. 光的發(fā)射與吸收第七章：散射（5學(xué)時）. 散射問題的一般描述. 分波法. 玻恩近似. 躍遷矩陣（T矩陣）和散射矩陣（S矩陣）*. 非彈性散射*第八章：自旋（7學(xué)時）. 電子自旋. 兩電子自旋角動量的耦合. 電子自旋角動量和軌道角動量的耦合. 泡利方程. 堿金屬原子光譜的雙線結(jié)構(gòu)和反常塞曼效應(yīng). 磁共振. 弱相互作用中的宇稱不守恒問題*第九章：多粒子體系（6學(xué)時）. 全同粒子系. 全同粒子的散射*. 交換能與共價鍵. 自洽場近似與準(zhǔn)粒子*. 原子的電子殼層結(jié)構(gòu)*第十章：量子力學(xué)前沿問題（2學(xué)時）*. 愛因斯坦的定域?qū)嵲谛耘c貝爾不等式，糾纏態(tài). 薛定諤貓與量子退相干問題. 量子通訊與量子計算八、教材：量子力學(xué)，蔡建華，高等教育出版社，1999。九、參考書：1．蔡建華：《量子力學(xué)》, 高等教育出版社，19992．曾謹(jǐn)言：《量子力學(xué)導(dǎo)論》，北