【正文】 中國最龐大的實用下載資料庫 (負責整理 . 版權歸原作者所有 ) 適應專業(yè)： 應用物理學 參考教材： 《。 14 第六章 半導體電子理論：半導體的基本能帶結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)能級，平衡態(tài)和非平 衡態(tài)的載流子濃度， PN結(jié)。 12 第四章 金屬自由電子理論：自由電子氣體模型和基態(tài)性質(zhì)，電子氣的能量和 比熱，電子氣的電導和熱導，霍爾效應，電子的熱發(fā)射和接住電勢差。 重點：半導體的基本能帶結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)能級 難 點：衡態(tài)和非平衡態(tài)的載流子濃度 中國最龐大的實用下載資料庫 (負責整理 . 版權歸原作者所有 ) 四、實驗要求 無實驗要求 五、課程學時分配 章節(jié) 內(nèi) 容 學時 備注 第一章 晶體結(jié)構(gòu)：晶體結(jié)構(gòu)的描述，晶體的對稱性、布喇菲格子、晶系，倒 易點陣，晶體結(jié)構(gòu)的實驗測定與 x光衍射。 重點：自由電子氣體模型，費密能，自由電子的比熱 難點 ：自由電子氣體的比熱 5. 能帶理論： 布洛赫定理和能帶，弱周期場近似，平面波方法，緊束縛方法，態(tài)密度和費米面，晶體中電子運動的半經(jīng)典模型，恒電場中晶體電子的運動，導體、半導體和絕緣體的能帶論解釋，德哈斯 范阿爾芬效應，晶體能帶結(jié)構(gòu)的實驗測定方法。 重點：結(jié)合力的一 般性質(zhì)，離子晶體的結(jié)合能 3. 晶格振動和晶體的熱學性質(zhì)： 連續(xù)介質(zhì)中的彈性波，晶格振動的經(jīng)典理論，晶格振動的量子理論，聲子的概念，晶格比熱的愛因斯坦模型和德拜模型，晶格振動的非簡諧效應，晶格振動譜的實驗測定。 三、課程的基本內(nèi)容以及重點難點 1. 晶體結(jié)構(gòu)： 晶體的空間點陣，基矢、原胞、晶向、晶面的概念，晶體的對稱性與布拉菲格子，倒易點陣，晶體結(jié)構(gòu)的測定。了解固體物理學在一些技術領域中的應用。通過本課程的學習，要使學生系統(tǒng)的掌握固體物理學的基本概 念、基本原理和基本方法，了解目前凝聚態(tài)物理的一些重要的研究領域和新發(fā)展以及固體物理學在一些技術領域的應用，培養(yǎng)學生綜合利用所學物理學知識的能力，培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)、科學精神和科學的研究方法，提高學生獨立分析和解決問題的能力，為今后的實際工作和研究生階段的學習和研究打下堅實的基礎。 一、課程在培養(yǎng)方案中的地位、目的和任務 固體物理學是物理學中的重要學科，也是材料學、電子器件等學科的基礎，因此固體物理在應用物理專業(yè)學生的培養(yǎng)中起著重要的作用，是應用物理專業(yè)的專業(yè)必修課。 2《固體物理學》 黃昆原著，韓汝琦改編，高等教育出版社 ， 1988。 第四章 心電信號處理（ 6學時） 心電信號的特點，心電信號的噪聲抑制與基線糾漂，心電信號的分析與診斷，心電數(shù)據(jù)據(jù)壓縮， 本章總結(jié)。 第二章 信號采集與預處理（ 4學時） 生物醫(yī)學信號處理的內(nèi)容，信號采樣和量化，信號統(tǒng)計特性的估計，消除趨勢函數(shù)，信號分段， 本章總結(jié)。 。 二、課程的基本要求 ，隨機信號的特點、特征。目的是：讓本院對生物醫(yī)學有興趣的學 中國最龐大的實用下載資料庫 (負責整理 . 版權歸原作者所有 ) 生了解生物醫(yī)學信號處理的基本理論和方法，實際中能夠正確選擇分析和處理生物醫(yī)學信號的方法。 第十章 生物技術與環(huán)境 主要介紹生物技術與環(huán)境保護的相互關系 第十一章 對生物技術發(fā)明的保護 主要介紹如何保護生物技術發(fā)明 第十二章 微生物技術的安全性及其影響 包括動物克隆、生物武器和人類基因的研究、應用與影響。 第八章 生物技術與人類健康 介紹生物技術與疫苗、生物技術與疾病診斷和疾病的基因治療，重點介紹遺傳性疾病的基因治療與瘤苗與腫瘤的基因治療。 第六章 生物技術與農(nóng)業(yè) 包括植物生物技術和動物生物技術，重點介紹植物生物技術的應用和動物轉(zhuǎn)基因技術與胚胎工程 ——家畜繁殖的新技術。 第四章 發(fā)酵工程 主要介紹發(fā)酵技術的特點及應用。介紹基因工程研究進展包括基礎研究和應用研究兩方面。 第二章 基因工程 介紹核酸的結(jié)構(gòu)和功能以及基因工程工具酶和 DNA加工的具體方法和途徑。 三、課程的基本內(nèi)容以及重點難點 第一章 生物技術總論 介紹生物技術的含義 生物技術的種類及其相互關系、 生物技術涉及的學科以及生物技術發(fā)展簡史。 Bjrn Kristiansen Basic Biotechnology, 2020. Cambridge University Prsee. 一、課程在培養(yǎng)方案中的地位、目的和任務 課程面向物理電子相關專業(yè)本科學生，全面介紹生物技術的基本原理與技術，結(jié)合當 中國最龐大的實用下載資料庫 (負責整理 . 版權歸原作者所有 ) 今世界生物技術的先進發(fā)展成就，讓學生了解生物技術的內(nèi)容、概念、基本技術與應用情況，以便學生將生物技術與物理電子知識結(jié)合促進新技術新理念的發(fā)展。復旦大學出版社。 ， 2020?，F(xiàn)代生物技術導論。北京師范大學出版社。 編著， 2020。生物技術概論。 第七章 生物醫(yī)學信號的采集與處理（ 6學時） 生物醫(yī)學信號的統(tǒng)計特性，生物信號采集與預處理。 第五章 生物光學（ 6學時） 眼的光學系統(tǒng)，激光的生物作 用機理，激光對生物分子、細胞、組織的作用，激光參數(shù)對其生物作用的影響，激光在醫(yī)學上的應用（激光診斷和激光治療）。 第三章 生物電學基礎（ 6學時） 天然和人為電場，人體的電性質(zhì)，電場的作用和效應，直流電的作用和效應，低頻電的作用和效應。 三、課程的基本內(nèi)容以及重點難點 第一章 緒論（ 2學時） 生物物理學研究的對象，生物物理學的幾個熱點領域介紹。 。主要任務是：根據(jù)生物物理學的特點，加強對生物物理應用的認識，培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)。 七、制訂執(zhí)筆者： 審核者： 批準者： 生物物理學 課程編號： l4020202 課程名稱： 生物物理學 學分： 2 總學時： 40 實驗學時： 0 課內(nèi)上機學時： 0 先修課程要求： 高等數(shù)學 普通物理學 醫(yī)學基礎 適應專業(yè)： 應用物理學 參考教材： 劉普和等 . 醫(yī)學物理學 .人民衛(wèi)生出版社 ,1998. 胡紀湘等 . 醫(yī)學物理學 (第四版 ).人民衛(wèi)生出版社 ,1995. 胡新珉等 . 醫(yī)學物理學 (第五版 ).人民衛(wèi)生出版社 ,2020. 劉普和 . 物理因子的生物效應 .科學出版社 ,1992. 徐國祥 . 激光醫(yī)學 .人民衛(wèi)生出版社 ,1998. 胡逸民 .腫瘤放射物理學 .原子能出版社 ,1999. 一、課程在培養(yǎng)方案中的地位、目的和任務 本課程在培養(yǎng)方案中的地位：本課程為素質(zhì)課。 帶電粒子對電磁波的散射：自由電子對電磁波的散射；束縛的諧振電子對電磁波的散射。 切侖科夫輻射。 167。 運動帶電粒子的場。 2 七， 167。 相對論力學的應用。 4 167。 洛侖茲變換的四維形式。 4 167。 狹義相對論的時空特性：同時概念的相對性；運動物體的長度沿運動方向縮短；運動時鐘變慢。 1～ 4 狹義相對論 狹義相對論產(chǎn) 生的歷史背景和實驗基礎：經(jīng)典力學的時空理論；狹義相對論的實驗基礎。 磁偶極矩和電四極矩的輻射。 2 167。 達朗泊方程的解及推遲勢。 3 五， 167。 電磁波的衍射：基爾霍夫公式；小孔衍射；夫瑯和費衍射。 矩形波導：矩形 波導中的電磁波；矩形波導的截止頻率； TE10波傳播功率；TE10波的管壁電流與損耗。 6～ 10 電磁波在等離子體中的傳播。 電磁波在導體中的傳播及在導體表面的反射和折射。 平面單色電磁波在均勻介質(zhì)中的傳播。 2 四， 167。 4～ 6 穩(wěn)定磁場的能量與磁作用力：穩(wěn)定磁場的 能量；線電流系統(tǒng)的磁場能量；由磁場能量計算磁作用力；磁偶極子在外磁場中的能量、力和力矩。 計算穩(wěn)定磁場的多極展開方法。 1～ 3 靜磁場 穩(wěn)定磁場的基本方程。 4 167。 5～ 6 解靜電問題的格林函數(shù)方法。 解靜電問題的分離變量法。 泊松方程解的唯一性問題與解的積分形式：唯一性 定理；泊松方程解的積分形式。 3 二， 167。 介質(zhì)分界面上的電磁場方程 —— 邊界條件： D、 B 的邊界條件； E、 H 的邊界條件；其他量的邊界條件。 1 167。 3～ 4 電磁感應的實驗定律。 真空中穩(wěn)定電流相互作用的實驗定律：畢奧 薩伐爾定律；安培作用力定律；磁場的環(huán)量和旋度；磁場的散度； 磁場旋度和散度公式的證明。 中國最龐大的實用下載資料庫 (負責整理 . 版權歸原作者所有 ) 四、實驗要求 無實驗要求 五、課程學時分配 章節(jié) 內(nèi)容 學時 備注 一， 167。最 后第七章討論帶電粒子和電磁場的相互作用，并由此看出把宏觀電動力學應用到微觀領域的局限性。這里是在第一章基本規(guī)律的基礎上進一步闡述上述各個方面的主要概念和規(guī)律性、比較基本的過程或狀態(tài)的物理特點，以及系統(tǒng)的理論方法，并結(jié)合著理論的闡述介紹了一寫主要的實際問題。另外，電磁場和一般物質(zhì)一樣具有能量 和動量，同時又具有作為場的特點的波動性和疊加性，本章對電磁場的這些基本屬性也進行了比較系統(tǒng)的討論。 三、課程的基本內(nèi)容以及重點難點 第一章中系統(tǒng)地闡述電磁現(xiàn)象的本質(zhì)和基本規(guī)律，是全課程的重點。 其主要任務有三個方面，即解決宏觀帶電體如何產(chǎn)生電磁場的問題；電磁場自身運動的問題以及電磁 場如何影響帶電體的問題。由于電磁場是物質(zhì)世界的重要組成部分之一，因此，掌握電磁場的基本理論對于生產(chǎn)實踐和科學實驗都有重大的意義。 重點和難點：微正則分布、正則分布、巨正則分布對應的熱力學公式，鐵磁性的平均場理論，巨正則分布的簡單應用，實際氣體的物態(tài)方程，固體的熱容量。 重點和難點：弱簡并玻色氣體和費米氣體，光子氣體，玻色－愛因斯坦凝聚，金屬中的自由電子氣體，簡并理想費米氣體簡例。 重點和難點：熱力學的統(tǒng)計表達式，理想氣體的物態(tài)方程，麥克斯韋速度分布律，理想氣體的內(nèi)能和熱容量，理想氣體的熵 ，固體熱容量的愛因斯坦理論。 重點和難點：粒子運動狀態(tài)的經(jīng)典描述和量子描述，粒子微觀運動狀態(tài)的描述，分布和微觀狀態(tài)，玻耳茲曼分布，玻色分布和費米分布，三種分布的關系。 重點和難點：多元系的熱力學函數(shù)和熱力學方程，多元系的復相平衡條件，吉布斯相律，二元系相圖，化學平衡條件，混合理想氣體的性質(zhì)，理想氣體的化學平衡，熱力學第三定律。 重點和難點：熱動平衡判據(jù)，開系的熱力學基本方程，單元系的復相平衡條件，單元復相系的平衡條件， 臨界點和氣液兩相的轉(zhuǎn)變，液滴的形成。 重點和難點：內(nèi)能、焓、自由能和吉布斯函數(shù)的全微分，麥氏關系的簡單應用，基本的熱力學函數(shù)的確定，特性函數(shù)。 重點和難點：熱力學系統(tǒng)的平衡狀態(tài)及其描述，熱平衡定律，物態(tài)方程，熱力學第一定 中國最龐大的實用下載資料庫 (負責整理 . 版權歸原作者所有 ) 律，熱容量和焓，理想氣體的內(nèi)能，熱力學第二定律，熱力學溫標，克勞修斯等式和不等式，熵和熱力學基本方程，理想氣體的熵，熱力學第二定律的普遍表述，熵增加原理的簡單應用。 第九章 系綜理論 理解相空間和劉維爾定理；掌握微正則分布、正則分布、巨正則分布和它們對應的熱力學公式，鐵磁性的平均場理論，巨正則分布的簡單應用，固體的熱容量；了解液 He 的性質(zhì)和朗道超流理論。 第七章 玻耳茲曼統(tǒng)計 理解能量均分定理；掌握熱力學的統(tǒng)計表達式，理想氣體的物態(tài)方程，麥克斯韋速度分布律，理想氣體的內(nèi)能和熱容量，理想氣體的熵，固體熱容量的愛因斯坦理論；了解順磁性固體和負溫度狀態(tài)。 第四章 多元系的復相平衡和化學平衡 理解多元系的復相平衡條件，化學平衡條件，理想氣體的化學平衡；掌握多元系的熱力學函數(shù)和熱力學 方程，吉布斯相律，二元系相圖，混合理想氣體的性質(zhì)。 第二章 均勻物質(zhì)的熱力學性質(zhì) 理解氣體的節(jié)流過程和絕熱膨脹過程，特性函數(shù)，平衡輻射的熱力學；掌握內(nèi)能、焓、自由能和吉布斯函數(shù)的全微分，麥氏關系的簡單應 用，基本的熱力學函數(shù)的確定；了解磁介質(zhì)的熱力學和低溫的獲得。通過該課程的學習，學生基本上可掌握熱力學與統(tǒng)計物理的基本原理 和理論，便于今后相關理論課程的學習或更深入地開展理論研究工作的需要。 第七章 粒子物理 了解粒子的基本性質(zhì)和分類、了解粒子間的相互作用和物質(zhì)的基本組分。 第五章 固體結(jié)構(gòu)及導電性 重點在理解固體結(jié)構(gòu)及結(jié)合、金屬中的自由電子氣的基礎上，掌握固體的能帶理論。 第三章 單電子原子 重點掌握氫原子及類氫原子的定態(tài)薛定諤方程解，得到原子的波函數(shù)、能級和角動量及其物理意義，用以解釋原子的躍遷幾率和選擇定則等。 第二章 量子力學的初步介紹 掌握波粒二象性及對物質(zhì)波的統(tǒng)計解釋和不確定原理；掌握薛定諤方程及其解的理解。 三、課程的基本內(nèi)容以及重點難點 本課程包括兩個部分：第一部分主要是介紹物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)量子物理的一些基本知識和概念，通過講解原子光譜及有關的物理現(xiàn)象和實驗，介紹量子力學的一些基本知識和概念；第二部分主要是運用這些知識和概念來討論原子、原子核、粒子及固體物理。 掌握固體的結(jié)構(gòu)和能帶