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教学大纲144学时
 

三、教学内容的要求

根据《大学物理课程教学基本要求》,将教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三级,本大纲教学内容要求也分成三类,并用符号(1)、(2)和(3)标记在内容标题的右上角,这三类要求是:
    
(1):要求学生对这些内容透彻理解、牢固掌握。(透彻理解其物理内容,掌握其适用条件,对定理一般要求会推导)并能熟练应用。
    
(2):要求学生对这些内容理解并能掌握,对定理的推导一般不作要求,但要求会用它们分析、计算有关简单问题。
    
(3):只要求对这些内容有所了解,一般不要求应用。

篇名

章名称

内容和要求

力学、相对论

第一章  质点运动学

质点的位移(1)、速度(1)、加速度(1)、相对运动和伽利略变换(2)

第二章  质点运动定律

牛顿运动定律(1)、惯性系(1)、经典力学相对性原理(2)、非惯性系(2)、惯性力(2)

第三章  机械能的功

质点的动能定理(1)、功(1)、保守力和非保守力(1)、质点在保守力场中的势能(1)、质点系的势能(2)、功能原理和能量守恒(1)

第四章  动量的角动量

动量定理和动量守恒定律(1)、质心定理(2)、质心坐标系(2)、碰撞问题(1)、火箭飞行(1)、质点的角动量定理和角动量守恒(1)、质点系的角动量(2)

第五章  刚体力学基础

刚体运动的描述(1)、定轴转动定理(1)、刚体的转动惯量(1)、定轴转动的角动量守恒(1)、定轴转动的功能原理(1)、刚体的进动(2)、刚体的平面平行运动(2)

第六章  振动力学基础

简谐振动力学(1)、简谐振动运动学(1)、微振动的简谐振动近似(2)、平行简谐振动的合成(1)、垂直简谐振动的合成(2)、阻尼振动(1)、受迫振动和共振(1)

第七章  狭义相对论基础

经典力学的基本困难(1)、狭义相对论基本假设(1)、时空相对性(1)、洛伦兹变换(2)、相对论质量和动量(1)、相对论能量和质能关系(1)

气体分子运动论和热力学

第八章  热力学平衡态

热力学系统(1)、热力学平衡态(1)、热力学第零定律及温度和温标(2)、理想气体温标和状态方程(1)、理想气体微观模型(1)、压强和温度的统计意义(1)、能量均分定理(1)、麦克斯韦速率(1)和速度分布律(2)、玻耳兹曼分布律(1)、量子统计分布简介(3)

第九章  热力学定律

内能 功和热量(1)、准静态过程(1)、热力学第一定律(1)、热容(1)、绝热过程(1)、多方过程(2)、循环过程(1)、热力学第二定律(1)、热力学过程的不可逆性(2)、热力学系统的熵(2)、熵增加原理(2)、热力学第二定律的统计意义(2)、熵的统计意义(2)、有序与无序(3)

第十章  气体和凝聚态

实际气体和范德瓦耳斯方程(1)、气体内的输运过程(3)、固体和液体的热性质(3)

电磁学

第十一章 静电场

库仑定律电力叠加原理(1)、电场和电场强度(1)、高斯定理及应用(1)、环流定理(1)、电势及计算(1)、等势面和电势梯度(1)

第十二章 导体电学

导体的静电平衡(1)、空腔导体的性质(1)、静电屏蔽(1)、电容器和电容(1)、传导电流(2)、电动势(1)、稳恒电场(2)、稳恒电流电路定律(2)

第十三章 电介质

电介质的极化机制(1)、极化强度和极化电荷(1)、介质中的静电场(1)、电位移矢量(1)、介质边界两侧的静电场(2)、静电场能量(1)

第十四章 稳恒磁场

磁场与磁感应强度(1)、毕奥-萨伐尔定律(1)、磁场高斯定理(1)、磁场安培环路定理(1)、磁场对电流的作用(1)、带电粒子的运动(2)、电磁的相对性(3)

第十五章 磁介质

顺磁质和抗磁质(1)、磁化强度和磁化电流(1)、介质中的磁场(1)、磁场强度矢量(1)、铁磁性(3)

第十六章 变化的电磁场

电磁感应定律(1)、动生电动势(1)、感生电场和感生电动势(1)、自感应和互感应现象(1)、暂态过程(2)、磁场能量(1)、位移电流(1)、麦克斯韦电磁场方程组(2)

波动与光学

第十七章 机械波

机械波的类型(1)、机械波的速度(1)、惠更斯原理(1)、平面简谐波(1)、平面波的波动方程(1)、波的能流密度和强度(1)、波的叠加和干涉现象(1)、多普勒效应(1)

第十八章 电磁波

电磁波的波动方程(2)、电磁波的性质和坡因廷矢量(1)、振荡电偶极子的辐射(3)、电磁波的多普勒效应(1)、加速点电荷的辐射和同步辐射现象(3)

第十九章 光的偏振

原子发光模型(1)、光波列的谱线宽度(2)、光的横波性和五种偏振态(1)、马吕斯定律(1)、反射和折射时的偏振光(2)、双折射现象和基本规律(1)、光程和晶体光学器件(1)、圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检验(1)、偏振光的干涉和应用(1)、旋光现象(3)

第二十章 光的干涉和衍射

分波前装置(1)、光场的空间相干性(2)、薄膜等厚干涉条纹(1)、薄膜等倾干涉条纹(1)、迈克耳孙干涉仪(1)  光场的时间相干性(2)、光的衍射现象和惠更斯-菲涅耳原理(1)、菲涅耳圆孔衍射和圆屏衍射(3)、夫琅和费单缝衍射(1)、光学仪器的象分辨本领(1)、多缝夫琅和费衍射(1)、光栅和光栅光谱仪(1)、X射线衍射(3)

量子物理学

第二十一章 量子光学基础

热辐射和黑体辐射(1)、普郎克能量子假设(1)、光电效应和光子假设(1)、康普顿散射(1)、氢光谱和波尔理论(1)、弗兰克-赫兹实验(2)、光的自发辐射和受激辐射(2)、光放大和激光器原理(2)

第二十二章 量子力学基础

德布罗意假设(1)、电子衍射实验(2)、波函数的统计意义(1)、不确定关系(1)、薛定谔方程(1)、力学量算符(2)、一维无限深势阱(1)、隧道效应(1)、原子的振动和分子转动(1)、电子的轨道角动量(1)、电子的自旋(1)、氢原子的量子理论(1)、多电子原子(2)、量子力学的争论(3)

第二十三章 固体量子理论基础

固体的结合类型(2)、晶体的能带理论(3)、导体和半导体(2)、绝缘体(2)、晶体管(2)、半导体激光器(3)

  五、学时分配

总学时(144)

讲课

习题讨论题

力学(包括相对论)

20

6

气体分子运动论和热力学

14

2

电磁学(包括电磁波)

28

6

振动、波动、波动光学

21

4

量子物理

29

4

机动

10

 

©2013  上海交通大学物理与天文学院CAI研究室
©2013  Laboratory of CAI, School of Physics and Astronomy , Shanghai Jiao Tong University