原子物理學(xué)教案

原子物理學(xué)教課設(shè)計(jì)【篇一：原子物理學(xué)教課綱領(lǐng)】《原子物理學(xué)》課程教課綱領(lǐng)（54學(xué)時(shí)）（理論課程）一課程說(shuō)明（一）課程概略課程中文名稱：《原子物理學(xué)》課程英文名稱：atomicphysics課程編碼：3910252109開(kāi)課學(xué)院：理學(xué)院合用專業(yè)/開(kāi)課學(xué)期：物理學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)/第四學(xué)期學(xué)分/周學(xué)時(shí)：3/3《原子物理學(xué)》是物理學(xué)專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)核心必修課程，屬于專業(yè)發(fā)展課程。原子物理學(xué)是研究介于分子和原子核兩層次間物質(zhì)構(gòu)造的科學(xué)，研究這一層次是由什么構(gòu)成，構(gòu)成物是如何運(yùn)動(dòng)和發(fā)生互相作用的。原子物理學(xué)的發(fā)展為量子力學(xué)的成立確立了基礎(chǔ)，它上承經(jīng)典物理，下接量子力學(xué)，屬于近代物理的范圍，跟著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，原子物理學(xué)在很多領(lǐng)域獲得寬泛地應(yīng)用和拓展。《原子物理學(xué)》是《量子力學(xué)》、《固體物理學(xué)》等近代物理課程的基礎(chǔ)學(xué)科，學(xué)習(xí)本課程一定先修《高等數(shù)學(xué)》、《力學(xué)》、《電磁學(xué)》和《光學(xué)》。（二）課程目標(biāo)使學(xué)生初步成立描繪微觀世界的物理圖像，掌握原子、原子核的構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，認(rèn)識(shí)粒子物理中的相關(guān)知識(shí)，為此后持續(xù)學(xué)習(xí)量子力學(xué)、固體物理學(xué)、近代物理實(shí)驗(yàn)等課程打下堅(jiān)固基礎(chǔ)。掌握研究原子物理問(wèn)題的基本方法，明確如何由剖析實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)，成立物理模型，從而成立物理理論系統(tǒng)的過(guò)程，培育學(xué)生剖析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。使學(xué)生認(rèn)識(shí)一些正在發(fā)展的學(xué)科前沿，擴(kuò)大視線，指引學(xué)生勇于思慮、樂(lè)于探究發(fā)現(xiàn)，培育其優(yōu)秀的科學(xué)素質(zhì)。培育學(xué)生辯證唯心主義世界觀。（三）學(xué)時(shí)分派二教課方法和手段以啟迪式教課為主，學(xué)生自學(xué)為輔。教課中要著重理論教課中穿插背景資料、物理學(xué)史的教課，著重物理思想、物理方法的教課，注重把學(xué)科前沿引入經(jīng)典內(nèi)容的教課中，倡導(dǎo)學(xué)生課外查閱文件認(rèn)識(shí)學(xué)科前沿。三教課內(nèi)容第一章原子的基本狀況（含緒論）（4學(xué)時(shí)）一、教課目的1．認(rèn)識(shí)原子物理學(xué)的發(fā)展歷史及原子物理學(xué)研究的內(nèi)容、方法和手段；2．掌握原子的靜態(tài)性質(zhì)；3．掌握原子的核式模型及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、盧瑟福散射公式；4．認(rèn)識(shí)對(duì)兩種主要的原子模型的定性半定量剖析、核式模型的意義及經(jīng)典物理在此中碰到的困難。二、教課重、難點(diǎn)要點(diǎn)：原子的核式模型和盧瑟福散射公式。難點(diǎn)：盧瑟福散射公式的推導(dǎo)。三、主要內(nèi)容1.原子物理學(xué)的發(fā)展史及研究的內(nèi)容、方法、手段；2.原子的基本狀況；3.盧瑟福核式模型的提出；第二章原子的能級(jí)和輻射（6學(xué)時(shí)）一、教課目的1．掌握氫原子光譜規(guī)律及光譜線系公式；2．掌握玻爾氫原子理論，可以解說(shuō)氫原子和類(lèi)氫離子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，正確作出氫原子和類(lèi)氫離子的能級(jí)構(gòu)造圖；3．掌握光譜項(xiàng)、能級(jí)、線系限、波數(shù)、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、激發(fā)能，電離能等基本觀點(diǎn)；4．掌握夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)的目的、原理、方法；5．理解玻爾對(duì)應(yīng)原理，認(rèn)識(shí)玻爾理論創(chuàng)立的歷史背景及玻爾理論的意義和困難。二、教課重、難點(diǎn)要點(diǎn)：玻爾氫原子理論難點(diǎn)：里德堡常數(shù)的修正三、主要內(nèi)容氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律；2.玻爾的氫原子理論；3.類(lèi)氫離子光譜；4.夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)；玻爾對(duì)應(yīng)原理及玻爾理論的地位。第三章量子力學(xué)初步（6學(xué)時(shí)）一、教課目的理解德布羅意物質(zhì)波；2.掌握不確立關(guān)系；3.掌握波函數(shù)的物理意義；認(rèn)識(shí)薛定諤方程在量子力學(xué)中的作用，掌握定態(tài)的觀點(diǎn)，認(rèn)識(shí)求解定態(tài)薛定諤方程（本征問(wèn)題）的基本步驟；認(rèn)識(shí)運(yùn)用定態(tài)薛定諤方程求解氫原子問(wèn)題的基本步驟，掌握描繪電子空間運(yùn)動(dòng)的三個(gè)量子數(shù)；二、教課重、難點(diǎn)要點(diǎn)：波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解說(shuō)、不確立關(guān)系、求解定態(tài)薛定諤方程（本征問(wèn)題）的基本步驟、量子力學(xué)對(duì)氫原子的描繪及三個(gè)量子數(shù)。難點(diǎn)：波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解說(shuō)、不確立關(guān)系、量子力學(xué)對(duì)氫原子的描繪。三、主要內(nèi)容德布羅意假定及實(shí)驗(yàn)考證；2.海森伯不確立關(guān)系；3.波函數(shù)及統(tǒng)計(jì)解說(shuō)；薛定諤方程及量子力學(xué)的幾個(gè)簡(jiǎn)例；5.量子力學(xué)對(duì)氫原子的描繪。第四章堿金屬原子和電子自旋（6學(xué)時(shí)）一、教課目的掌握堿金屬原子光譜及能級(jí)構(gòu)造特色，理解產(chǎn)生量子損失的原由，掌握堿金屬線系公式及量子損失、光譜項(xiàng)和障蔽系數(shù)的計(jì)算；掌握電子自旋、單個(gè)價(jià)電子總角動(dòng)量的合成方法和描繪電子量子態(tài)的四個(gè)量子數(shù)；3.掌握造成堿金屬原子能級(jí)精美構(gòu)造的原由及精美構(gòu)造公式；4.掌握單電子躍遷選擇定章，并能畫(huà)出堿金屬原子精美能級(jí)躍遷圖；5.掌握氫原子能級(jí)的狄拉克公式和光譜的精美構(gòu)造；認(rèn)識(shí)蘭姆挪動(dòng)。二、教課重、難點(diǎn)要點(diǎn)：電子自旋和軌道的互相作用難點(diǎn)：堿金屬精美構(gòu)造裂距的推導(dǎo)三、主要內(nèi)容堿金屬原子光譜；2.原子實(shí)的極化和軌道貫串；3.堿金屬原子光譜的精美構(gòu)造；4.電子自旋及其與軌道運(yùn)動(dòng)的互相作用；5.氫原子光譜的精美構(gòu)造。第五章多電子原子（6學(xué)時(shí)）一、教課目的1．掌握氦原子及第二族元素原子的光譜和能級(jí)構(gòu)造特色；2．要點(diǎn)掌握原子的l-s耦合方式、掌握j-j耦合方式，能正確地求出電子組態(tài)構(gòu)成的原子態(tài)（光譜項(xiàng)）；3．掌握洪特原則、朗德間隔定章和電偶極輻射躍遷選擇定章，并能正確畫(huà)出能級(jí)圖，解說(shuō)氦原子、鎂原子等擁有兩個(gè)價(jià)電子原子的光譜的形成；4．認(rèn)識(shí)復(fù)雜原子光譜一般規(guī)律；5．掌握泡利不相容原理，認(rèn)識(shí)同科電子原子態(tài)合成法；二、教課重、難點(diǎn)要點(diǎn)：l-s耦合、多電子原子的光譜、能級(jí)圖和原子態(tài)、泡利原理和同科電子原子態(tài)確實(shí)定、輻射躍遷的普用選擇定章。難點(diǎn)：l-s耦合、同科電子原子態(tài)確實(shí)定。三、主要內(nèi)容1.氦原子及鎂原子的光譜和能級(jí)；2.擁有兩個(gè)價(jià)電子的原子態(tài)；3.泡利原理和同科電子；4.復(fù)雜原子光譜的一般規(guī)律；5.輻射躍遷的普用選擇定章；第六章在磁場(chǎng)中的原子（6學(xué)時(shí)）一、教課目的掌握原子有效磁矩觀點(diǎn)和相關(guān)計(jì)算，理解磁場(chǎng)中原子的拉莫爾進(jìn)動(dòng)旋進(jìn)；2.掌握原子在外磁場(chǎng)中附帶能量公式，并能用來(lái)解說(shuō)原子能級(jí)在外磁場(chǎng)中分裂現(xiàn)象；3.正確解說(shuō)史特恩——蓋拉赫實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；掌握原子光譜在外磁場(chǎng)中的分裂（正常塞曼效應(yīng)、失常塞曼效應(yīng)）的量子解說(shuō)；5.知道斯塔克效應(yīng)；認(rèn)識(shí)物質(zhì)的磁性，認(rèn)識(shí)順磁共振、核磁共振的觀點(diǎn)、原理和應(yīng)用。二、教課重、難點(diǎn)要點(diǎn)：原子有效磁矩、塞曼效應(yīng)（正常、失常）、史特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)剖析。難點(diǎn)：塞曼效應(yīng)的量子解說(shuō)、順磁共振及應(yīng)用。三、主要內(nèi)容1.原子的磁矩；2.外磁場(chǎng)對(duì)原子的作用；3.史特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)剖析；4.塞曼效應(yīng)，斯塔克效應(yīng)；5.順磁共振，核磁共振。第七章原子的殼層構(gòu)造（4學(xué)時(shí)）一、教課目的認(rèn)識(shí)元素周期表的構(gòu)造，掌握玻爾對(duì)元素周期表的物理解說(shuō)；掌握電子填補(bǔ)原子殼層的原則：泡利原理和能量最小原理，理解并掌握原子的電子殼層構(gòu)造，能正確寫(xiě)出原子基態(tài)的電子組態(tài)，并求出其基態(tài)的原子態(tài)符號(hào)；3.掌握莫色勒定律，并以此解說(shuō)電子填補(bǔ)殼層時(shí)出現(xiàn)能級(jí)交織的原由。二、教課重、難點(diǎn)要點(diǎn)：玻爾對(duì)元素周期表的解說(shuō)、電子填補(bǔ)殼層的原則、莫色勒定律。難點(diǎn)：原子基態(tài)電子填補(bǔ)殼層的次序、莫色勒定律。三、主要內(nèi)容元生性質(zhì)的的周期性變化；2.原子的電子殼層構(gòu)造；3.原子基態(tài)的電子組態(tài)。第八章x射線（4學(xué)時(shí)）一、教課目的1.認(rèn)識(shí)x射線發(fā)現(xiàn)的歷史、產(chǎn)生方法，掌握x射線的連續(xù)譜與表記譜的特色和產(chǎn)生的體制，掌握同x射線相關(guān)的原子能級(jí)構(gòu)造；【篇二：第八章原子物理學(xué)x射線教課設(shè)計(jì)】《原子物理學(xué)》課程章節(jié)教課設(shè)計(jì)注：1．依據(jù)課程教課進(jìn)度計(jì)劃表填寫(xiě)章節(jié)教課設(shè)計(jì)首頁(yè)；2．教課設(shè)計(jì)或講義正文附后，手書(shū)打印均可。12345【篇三：原子物理學(xué)教課綱領(lǐng)1】《原子物理學(xué)》教課綱領(lǐng)一、課程名稱與編號(hào)課程名稱：原子物理學(xué)編號(hào)：023305二、學(xué)時(shí)與學(xué)分本課程學(xué)時(shí)：68學(xué)時(shí)本課程學(xué)分：4學(xué)分三、講課對(duì)象大學(xué)二年級(jí)第二學(xué)期四、先修課程《力學(xué)》、《熱學(xué)》、《電磁學(xué)》、《光學(xué)》五、課程性質(zhì)目的本課程是為物理教育專業(yè)開(kāi)設(shè)的必修課程，在教課培育計(jì)劃中被列為基礎(chǔ)骨干課。原子物理學(xué)是一般物理學(xué)的最后一部分，為經(jīng)典物理與近代物理之間的過(guò)渡課程，是物理教育專業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程。本課程的目的是：使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)微觀世界的構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，認(rèn)識(shí)無(wú)窮切割的物質(zhì)世界的構(gòu)造層次，逐漸成立用量子化的思想、觀點(diǎn)、語(yǔ)言及思想方法來(lái)研究微觀世界，為持續(xù)學(xué)習(xí)量子力學(xué)、近代物理實(shí)驗(yàn)等后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。六、主要內(nèi)容、基本要求及學(xué)時(shí)分派第一章原子的盧瑟福模型主要內(nèi)容：1、原子的質(zhì)量和大小。2、盧瑟福散射公式及實(shí)驗(yàn)考證，原子的核式模型?；疽螅赫J(rèn)識(shí)粒子散射實(shí)驗(yàn)對(duì)認(rèn)識(shí)原子構(gòu)造的意義，認(rèn)識(shí)丈量原子大小方法，掌握原子和原子核半徑的數(shù)目級(jí)。學(xué)時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)第二章玻爾理論與原子的能級(jí)和輻射主要內(nèi)容：1、氫原子光譜及原子光譜的一般狀況。2、玻爾的氫原子理論。3、類(lèi)氫離子的光譜和能級(jí)。4、夫蘭克—赫芝實(shí)驗(yàn)。5、索末菲量子化公則與電子的橢圓軌道及原子空間取向量子化。6、對(duì)應(yīng)原理和玻爾理論的地位?；疽螅赫莆詹柪碚摷皩?duì)氫原子光譜和能級(jí)的解說(shuō)；理解微觀粒子的量子化特色，掌握類(lèi)氫離子的光譜和能級(jí)；認(rèn)識(shí)量子化公則、電子的橢圓軌道；認(rèn)識(shí)對(duì)應(yīng)原理和玻爾理論的限制性。學(xué)時(shí)數(shù)：10學(xué)時(shí)第三章量子力學(xué)主要內(nèi)容：1、波粒二象性。2、不確立關(guān)系。3、波函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)解說(shuō)。4、氫原子的顛簸方程與量子數(shù)。基本要求：認(rèn)識(shí)微觀粒子的波粒二象性特色，理解不確立關(guān)系是物質(zhì)世界的客觀規(guī)律；認(rèn)識(shí)波函數(shù)及薛定鍔方程；認(rèn)識(shí)氫原子的顛簸方程；掌握氫原子的能量、角動(dòng)量、角動(dòng)量取向的量子化條件。學(xué)時(shí)數(shù)：8學(xué)時(shí)第四章堿金屬原子主要內(nèi)容：1、堿金屬原子的光譜及解說(shuō)。2、堿金屬原子光譜的精美構(gòu)造與電子的自旋。3、電子的自旋—軌道互相作用。4、單電子輻射的躍遷選擇定章。5、氫原子光譜的精美構(gòu)造與蘭姆位移?；疽螅赫莆諌A金屬原子光譜和能級(jí)的規(guī)律，理解電子的自旋；掌握電子總角動(dòng)量的合成方法；理解電子的自旋—軌道互相作用和堿金屬原子光譜和能級(jí)的精美；認(rèn)識(shí)氫原子精美能級(jí)構(gòu)造的特色。學(xué)時(shí)數(shù)：6學(xué)時(shí)第五章多電子原子主要內(nèi)容：1、氦原子的光譜和能級(jí)。2、兩個(gè)電子的耦合與原子態(tài)。3、泡利不相容原理與同科電子。4、多電子原子光譜的一般規(guī)律。5、輻射躍遷選擇定章?；疽螅赫莆蘸ぴ拥墓庾V和能級(jí)；掌握兩個(gè)價(jià)電子的ls耦合方法和輻射躍遷選擇定章，掌握泡利原理和用四個(gè)量子數(shù)描繪電子態(tài)的方法；了解jj耦合和多電子原子光譜的一般規(guī)律。學(xué)時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)第六章磁場(chǎng)中的原子與塞曼效應(yīng)主要內(nèi)容：1、原子的磁矩。2、外磁場(chǎng)對(duì)原子的作用與原子能級(jí)在磁場(chǎng)中的分裂。3、史特恩—蓋拉赫實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。4、塞曼效應(yīng)。5、順磁共振?；疽螅赫莆赵拥拇啪?；掌握原子與外磁場(chǎng)作用而產(chǎn)生的附帶能量，并由此解說(shuō)史特恩—蓋拉赫實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和塞曼效應(yīng)；認(rèn)識(shí)順磁共振方法及其應(yīng)用。學(xué)時(shí)數(shù)：6學(xué)時(shí)第七章原子的殼層構(gòu)造主要內(nèi)容：1、元素的周期性變化與電子殼層構(gòu)造。2、原子的基態(tài)電子組態(tài)與基態(tài)原子態(tài)?；疽螅豪斫庠氐闹芷谛宰兓从谠又须娮拥闹芷谛詺訑[列，認(rèn)識(shí)原子的基態(tài)電子組態(tài)，掌握計(jì)算原子的基態(tài)的方法。學(xué)時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)第八章x射線主要內(nèi)容：1、x射線的產(chǎn)生及丈量。2、x射線產(chǎn)生的體制與x射線相關(guān)的原子能級(jí)。3、康普頓效應(yīng)。4、x射線的汲取?；疽螅赫J(rèn)識(shí)x射線的發(fā)射譜及與x射線相關(guān)的原子能級(jí)；認(rèn)識(shí)康普頓效應(yīng)與x射線的汲取。學(xué)時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)第九章原子核物理主要內(nèi)容：1、原子核的基天性質(zhì)。2、原子核的放射性衰變。3、核力。4、原子核模型。5、原子核反響。6、原子核的裂變和聚變，原子能的利用。基本要求：認(rèn)識(shí)原子核的基天性質(zhì)，掌握原子核聯(lián)合能的意義和計(jì)算；掌握原子核的放射性衰變規(guī)律和衰變種類(lèi)；掌握原子核反響中的守恒定律；掌握反響能計(jì)算方法；認(rèn)識(shí)核力與核模型；認(rèn)識(shí)原子核的裂變、聚變和原子能利用的遠(yuǎn)景。學(xué)時(shí)數(shù)：14學(xué)時(shí)第十章基本粒子主要內(nèi)容：1、基本粒子的分類(lèi)與互相作用。2、守恒定律和對(duì)稱原理。3、層子模型。基本要求：認(rèn)識(shí)基本粒子與互相作用的分類(lèi)及守恒定律和對(duì)稱原理，認(rèn)識(shí)層