《物理學(xué)史》課程教學(xué)大綱

《物理學(xué)史》課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：04310162課程性質(zhì)：專業(yè)方向課適合專業(yè)：應(yīng)用物理學(xué)先修課程：大學(xué)物理學(xué)開設(shè)學(xué)期：第六學(xué)期考核方式：考查或考試總學(xué)時(shí)數(shù)：32-36學(xué)分：2（一）課程教學(xué)目標(biāo)物理學(xué)是一門研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最基本、最普遍規(guī)律的學(xué)科，是科學(xué)的世界觀和方法論的基礎(chǔ)。物理學(xué)史是研究物理學(xué)辨證發(fā)展規(guī)律及其科學(xué)方法論的一門學(xué)科，是物理學(xué)和自然科學(xué)、人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、思維科學(xué)交叉滲透的綜合學(xué)科，集中體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識(shí)物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。概括和探求物理學(xué)發(fā)展的歷史和基本規(guī)律，不僅與探索物理世界運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的物理學(xué)相聯(lián)系，而且也與探索人類社會(huì)的生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、思想文化等發(fā)展的社會(huì)科學(xué)相聯(lián)系。任何一個(gè)具體的物理知識(shí)和理論體系，都是匯集了許多人的研究成果而建立起來的，常常需要幾十年甚至上百年的努力才能邁出有意義的幾步。它包含著認(rèn)識(shí)論和方法論的因素，包含著深刻的物理思想和觀念，體現(xiàn)著認(rèn)識(shí)過程中理論與實(shí)踐、繼承與發(fā)展、理性與非理性的辨證統(tǒng)一。物理學(xué)史可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，掌握科學(xué)研究的方法，加深對(duì)科學(xué)研究的認(rèn)識(shí)，可以活躍思想，開闊眼界，使學(xué)生的知識(shí)立體化。通過對(duì)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)，科學(xué)素質(zhì)，創(chuàng)新素質(zhì)和思想素質(zhì)。（二）課程的目的與任務(wù)物理學(xué)有一個(gè)不斷積累和發(fā)展的過程，對(duì)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，有利于對(duì)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和對(duì)概念理論的深刻理解。本課程的教學(xué)目的在于使學(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展史及物理學(xué)辯證發(fā)展過程；了解物理學(xué)方法的發(fā)展史；了解物理學(xué)觀念的發(fā)展史。（三）理論教學(xué)的基本要求通過本課程學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生全面系統(tǒng)地了解物理學(xué)的知識(shí)、理論和方法的產(chǎn)生與發(fā)展規(guī)律；理解掌握物理學(xué)史的研究方法，并能應(yīng)用這些研究方法全面了解物理學(xué)發(fā)展的歷程，加深對(duì)概念和理論的理解；了解到思想觀念轉(zhuǎn)變的重要性，培養(yǎng)辯證唯物主義的世界觀和科學(xué)的方法論。（四）教學(xué)學(xué)時(shí)分配數(shù)章次各章名稱總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)課外小計(jì)緒論緒論111一中國(guó)古代物理學(xué)111二西方古代物理學(xué)222三經(jīng)典物理學(xué)的產(chǎn)生背景222四經(jīng)典力學(xué)的建立與發(fā)展222五經(jīng)典光學(xué)的發(fā)展222六經(jīng)典電磁學(xué)的發(fā)展444七經(jīng)典熱力學(xué)發(fā)展概述444八世紀(jì)之交的物理學(xué)444九相對(duì)論的建立444十量子力學(xué)的建立與發(fā)展222十一現(xiàn)代物理學(xué)的興起444復(fù)習(xí)與習(xí)題課0-40-40-4總計(jì)32-3632-3632-36（五）大綱內(nèi)容緒論教學(xué)目的：1.了解物理學(xué)與物理學(xué)史的概念；2.學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)史的目的和意義；3.了解物理學(xué)史的研究方法；4.了解物理學(xué)史的分期。教學(xué)基本要求：學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)史的意義；學(xué)習(xí)物理學(xué)史需要注意的研究方法；教材中采用的物理學(xué)史分期。教學(xué)內(nèi)容：學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)史的目的和意義物理學(xué)史的研究方法物理學(xué)史的分期教學(xué)提示：注意講清學(xué)習(xí)物理學(xué)史的目的及意義，物理學(xué)的發(fā)展與其它方面的聯(lián)系。教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)史的目的和意義，物理學(xué)史的研究方法。教學(xué)難點(diǎn)：物理學(xué)史的研究方法。學(xué)法指導(dǎo)：注意物理學(xué)史可以說是一門交叉學(xué)科，是文科與理科的結(jié)合，它運(yùn)用歷史科學(xué)的方法，研究的內(nèi)容是物理科學(xué)的發(fā)展規(guī)律。小結(jié)：研究物理學(xué)發(fā)展史這門科學(xué)，對(duì)于物理學(xué)本身的發(fā)展具有重大的意義。物理學(xué)發(fā)展的規(guī)律問題，具有廣泛的社會(huì)意義。應(yīng)該把物理學(xué)史的研究和物理學(xué)的教學(xué)和研究工作結(jié)合起來，使物理學(xué)史的研究工作具有實(shí)用價(jià)值和生命力。第一章中國(guó)古代物理學(xué)教學(xué)目的：1.了解中國(guó)古代物理思想的探索；2.了解中國(guó)古代物理學(xué)知識(shí)的積累；3.了解中國(guó)古代物理學(xué)的特點(diǎn)。教學(xué)基本要求：學(xué)習(xí)和研究中國(guó)古代的物質(zhì)觀，時(shí)空觀與運(yùn)動(dòng)觀；學(xué)習(xí)中國(guó)古代力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等各分支的主要成就；了解中國(guó)古代物理學(xué)的特點(diǎn)與不足之處。教學(xué)內(nèi)容：§1－1物理思想的探索一.物質(zhì)觀二.時(shí)空觀與運(yùn)動(dòng)觀§1－2物理學(xué)知識(shí)的積累力學(xué)熱學(xué)光學(xué)電磁學(xué)聲學(xué)§1－3中國(guó)古代物理學(xué)的特點(diǎn)教學(xué)提示：注意講清中國(guó)古代在物理思想方面和在物理知識(shí)的應(yīng)用方面的突出成就及存在的不足之處。教學(xué)重點(diǎn)：中國(guó)古代物理思想和物理學(xué)各分支的主要成就。教學(xué)難點(diǎn)：總結(jié)中國(guó)古代物理學(xué)的特點(diǎn)和不足之處。學(xué)法指導(dǎo)：注意中國(guó)古代物理學(xué)的發(fā)展與當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)關(guān)系之間的聯(lián)系。小結(jié)：中國(guó)古代物理學(xué)歷史悠久，有先進(jìn)的物理思想和杰出的研究方法，以樸素的直觀觀察為依據(jù)，具有實(shí)用性的特點(diǎn)。不過，少有物理理論，缺乏和數(shù)學(xué)的結(jié)合，不善于用數(shù)學(xué)語言來描述。第二章西方古代物理學(xué)教學(xué)目的：1.了解西方古代物質(zhì)本源思想；2.了解古希臘時(shí)期對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)；3.了解古希臘及中世紀(jì)的物理學(xué)知識(shí)。教學(xué)基本要求：學(xué)習(xí)和研究古希臘物質(zhì)本源思想；了解古希臘的物理學(xué)力學(xué)與光學(xué)知識(shí)及中世紀(jì)的物理成就；了解西方古代物理學(xué)的特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：§2－1古希臘物質(zhì)本源思想一.元素論二.數(shù)的和諧思想三.原子論§2－2古希臘時(shí)期對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)§2－3古希臘的物理學(xué)知識(shí)§2－4中世紀(jì)的物理學(xué)知識(shí)§2－5亞里士多德的物理學(xué)教學(xué)提示：注意西方古代物理學(xué)可分為古希臘時(shí)期與中世紀(jì)，且期間有不同的學(xué)派起源。教學(xué)重點(diǎn)：西方古代的自然哲學(xué)觀與物理知識(shí)積累。教學(xué)難點(diǎn)：日心說如何取代地心說，亞里士多德及阿基米德的物理學(xué)。學(xué)法指導(dǎo)：注意西方古代物理學(xué)的發(fā)展的階段性。小結(jié)：西方古代物理現(xiàn)象雖被發(fā)現(xiàn)和記錄下來，但未形成系統(tǒng)的理論，受神學(xué)的支配很強(qiáng)。第三章經(jīng)典物理學(xué)的產(chǎn)生背景教學(xué)目的：1.了解歐洲近代科學(xué)誕生的社會(huì)條件；2.了解天文學(xué)上的新成就；3.了解新科學(xué)的特征。教學(xué)基本要求：了解資本主義萌芽帶來的社會(huì)物質(zhì)條件和文化思想方面的條件；理解天文學(xué)上的行星體系問題對(duì)神學(xué)的沖擊。教學(xué)內(nèi)容：§3－1資本主義萌芽帶來的契機(jī)§3－2哥白尼與“天體運(yùn)行論”§3－3第谷與開普勒§3－4新科學(xué)的特征教學(xué)提示：注意科學(xué)發(fā)展與資本主義萌芽帶來的社會(huì)物質(zhì)條件與思想條件的聯(lián)系。教學(xué)重點(diǎn)：哥白尼日心體系的提出，開普勒三定律。教學(xué)難點(diǎn)：第谷與開普勒天文學(xué)上的成就，為牛頓創(chuàng)立天體力學(xué)理論奠定了基礎(chǔ)。學(xué)法指導(dǎo)：注意當(dāng)時(shí)的社會(huì)背景與科學(xué)發(fā)展間的相互聯(lián)系。小結(jié)：16世紀(jì)中期，日心說與地心說的血與火的斗爭(zhēng)，是自然科學(xué)從宗教桎梏下解放的標(biāo)志，教會(huì)的權(quán)威受到挑戰(zhàn)，自然科學(xué)在批判經(jīng)院哲學(xué)的斗爭(zhēng)中開創(chuàng)著自己的道路。第四章經(jīng)典力學(xué)的建立與發(fā)展教學(xué)目的：1.了解經(jīng)典力學(xué)體系的建立與發(fā)展；2.了解伽利略對(duì)物理學(xué)的奠基工作；3.了解十七世紀(jì)中葉科學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)；4.掌握牛頓的偉大綜合。教學(xué)基本要求：理解經(jīng)典力學(xué)的建立與發(fā)展，從伽利略的物理學(xué)奠基工作及這段時(shí)期的科學(xué)家在力學(xué)方面的貢獻(xiàn)，到牛頓的偉大綜合和理論飛躍，從而奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容：§4－1運(yùn)動(dòng)學(xué)的奠基人——伽利略一.伽利略的運(yùn)動(dòng)理論二.意義§4－2伽利略至牛頓時(shí)代的科學(xué)家一.17世紀(jì)中葉科學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)二.部分科學(xué)家物理成就簡(jiǎn)介§4－3牛頓的偉大綜合和理論飛躍一.牛頓簡(jiǎn)介二.牛頓取得成功的歷史條件三.牛頓和他的《原理》四.萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)五.牛頓的成功之路六.牛頓的局限§4－4力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展一.實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的發(fā)展二.關(guān)于“運(yùn)動(dòng)量度”的爭(zhēng)論三.三大守恒定律的確立四.分析力學(xué)的發(fā)展教學(xué)提示：注意講清經(jīng)典力學(xué)形成比較穩(wěn)固的體系的過程，是經(jīng)過18、19世紀(jì)無數(shù)的實(shí)踐、爭(zhēng)論、修改和探索這樣一個(gè)長(zhǎng)期的鞏固發(fā)展過程。教學(xué)重點(diǎn)：伽利略的運(yùn)動(dòng)理論，十七世紀(jì)科學(xué)家的物理成就和牛頓的偉大綜合和理論飛躍及力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。教學(xué)難點(diǎn)：伽利略的物理學(xué)研究方法，牛頓的研究風(fēng)格，萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)。學(xué)法指導(dǎo)：注意當(dāng)時(shí)的科學(xué)家觀念上變化與當(dāng)時(shí)的科學(xué)方法的確立。小結(jié)：牛頓定律出臺(tái)以后，經(jīng)典力學(xué)形成比較牢固的理論，經(jīng)歷過18世紀(jì)至19世紀(jì)的無數(shù)爭(zhēng)論，這些爭(zhēng)論又進(jìn)一步促使人們對(duì)力學(xué)理論的不斷探索、修改，比如，關(guān)于對(duì)牛頓絕對(duì)時(shí)空觀的爭(zhēng)論導(dǎo)致了相對(duì)論的出現(xiàn)。力學(xué)理論從而得到進(jìn)一步豐富和完善。力學(xué)理論的進(jìn)一步完善，表現(xiàn)為矢量力學(xué)與分析力學(xué)兩種方法幾乎平行發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)了工程力學(xué)與理論物理學(xué)的發(fā)展。第五章經(jīng)典光學(xué)的發(fā)展教學(xué)目的：1.熟悉經(jīng)典光學(xué)的建立與逐漸完善；2.掌握光的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)及折射定律的建立；3.了解光速的測(cè)定方法及歷程；4.了解光譜的研究。教學(xué)基本要求：了解光的折射定律的確立過程，光學(xué)的發(fā)展與光學(xué)儀器研制間的聯(lián)系；掌握對(duì)于光的本性認(rèn)識(shí)的變遷。教學(xué)內(nèi)容：§5－1光學(xué)的歷史概述一.早期光學(xué)二.折射定律的建立三.光學(xué)儀器的研制四.牛頓的色散研究§5－2光的波動(dòng)說和微粒說的論爭(zhēng)一.光的微粒說二.光的波動(dòng)說三.光的波粒二象性§5－3光速的測(cè)定一.早期實(shí)驗(yàn)二.天文學(xué)方法三.光速的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定四.“以太漂移”的測(cè)定§5－4光譜的研究一.光譜的早期研究二.光譜分析的誕生三.光譜規(guī)律的發(fā)現(xiàn)教學(xué)提示：注意講清在物理學(xué)中，通常將光學(xué)劃分為幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、量子光學(xué)和現(xiàn)代光學(xué)幾大部分。折射定律被確立后，幾何光學(xué)真正建立并逐漸趨于完善，這是光學(xué)的轉(zhuǎn)折期。教學(xué)重點(diǎn)：折射定律的確立；光的本質(zhì)的論爭(zhēng)。教學(xué)難點(diǎn)：波動(dòng)說的建立，波粒二象性。學(xué)法指導(dǎo)：注意當(dāng)時(shí)的托勒密，斯涅耳，笛卡爾，費(fèi)馬，牛頓，惠更斯，托馬斯·楊和菲涅耳等科學(xué)家的工作。小結(jié)：折射定律連同光的直線傳播和反射定律一起構(gòu)成了幾何光學(xué)的理論基礎(chǔ)。光學(xué)也真正成為了一門獨(dú)立的自然科學(xué)學(xué)科。人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)，追溯其歷史，可以看出，它是由初淺到深入，由片面到全面，從實(shí)驗(yàn)到理論，由現(xiàn)象到本質(zhì)逐步發(fā)展起來的，最后建立起光的本性的理論。第六章經(jīng)典電磁學(xué)的發(fā)展教學(xué)目的：1.熟悉經(jīng)典電磁學(xué)的建立與發(fā)展歷程；2.了解電與磁的逐步深入的系統(tǒng)研究；3.了解電磁理論的建立與發(fā)展。教學(xué)基本要求：了解從早期的電磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)；了解電學(xué)中從定性到定量的認(rèn)識(shí)過程，從靜電到動(dòng)電的發(fā)現(xiàn)歷程；了解電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)與研究；掌握電磁理論的建立與發(fā)展；了解電磁波的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容：§6－1對(duì)電磁現(xiàn)象的早期認(rèn)識(shí)§6－2富蘭克林對(duì)雷電現(xiàn)象的研究§6－3從定性到定量—庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)§6－4由靜電到動(dòng)電—電流的發(fā)現(xiàn)§6－5電流的磁效應(yīng)與安培定律一.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)二.安培和安培定律三.歐姆定律§6－6電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與研究§6－7麥克斯韋電磁理論的建立一.麥克斯韋簡(jiǎn)介二.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論三.麥克斯韋成功的基本要素四.意義§6－8電磁波的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用一.赫茲二.電磁波的發(fā)現(xiàn)三.成果教學(xué)提示：注意講清十七世紀(jì)，電和磁現(xiàn)象開始真正系統(tǒng)研究；到十八世紀(jì)以后，電磁場(chǎng)理論的建立與發(fā)展極大的推動(dòng)了人類社會(huì)的文明進(jìn)程；到了十九世紀(jì)，電磁學(xué)得到了飛速發(fā)展。教學(xué)重點(diǎn)：庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)，電流的發(fā)現(xiàn)，電流磁效應(yīng)與安培定律，法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與研究，麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立，電磁波的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與研究，麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立。學(xué)法指導(dǎo)：注意電磁學(xué)發(fā)展過程中類比方法的運(yùn)用。小結(jié)：庫(kù)侖定律是電磁學(xué)發(fā)展史上的第一個(gè)定量規(guī)律，它使電磁學(xué)的研究從定性進(jìn)入定量階段，使電磁學(xué)真正成為一門科學(xué)。伏打電堆的發(fā)明提供了產(chǎn)生穩(wěn)恒電流的電源，使電學(xué)的研究從靜電走向動(dòng)電，從而開辟了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。安培把牛頓力學(xué)引入電學(xué)，從而創(chuàng)立了電動(dòng)力學(xué)。法拉第是電磁場(chǎng)學(xué)說的創(chuàng)始人。麥克斯韋完成了物理學(xué)的又一次大綜合。赫茲通過實(shí)驗(yàn)全面驗(yàn)證了麥克斯韋電磁理論的正確性。第七章經(jīng)典熱力學(xué)發(fā)展概述教學(xué)目的：1.熟悉經(jīng)典熱力學(xué)的建立與發(fā)展歷程；2.了解熱力學(xué)定律的建立；3.了解統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的建立。教學(xué)基本要求：了解早期熱機(jī)與計(jì)溫學(xué)的發(fā)展；了解量熱學(xué)和熱傳導(dǎo)理論的建立及熱本質(zhì)的認(rèn)識(shí)；了解熱力學(xué)定律的建立；了解低溫物理學(xué)級(jí)分子運(yùn)動(dòng)論的發(fā)展；了解統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的建立。教學(xué)內(nèi)容：§7－1熱學(xué)現(xiàn)象的初期研究一.蒸汽機(jī)的發(fā)明二.計(jì)溫學(xué)的發(fā)展三.量熱學(xué)和熱傳導(dǎo)理論的建立四.熱本質(zhì)的認(rèn)識(shí)§7－2熱力學(xué)第一定律的建立一.定律誕生的條件二.確立能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的三位科學(xué)家§7－3熱力學(xué)第二定律的建立§7－4低溫物理學(xué)§7－5分子運(yùn)動(dòng)論的發(fā)展一.赫拉派斯和瓦特斯頓的工作二.焦耳和克倫尼希的工作三.克勞修斯的理想氣體分子模型四.范德瓦爾斯方程的建立§7－6統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的建立一.麥克斯韋的工作二.玻爾茲曼的重要工作三.吉布斯的系綜理論和統(tǒng)計(jì)力學(xué)的建立四.量子統(tǒng)計(jì)的建立§7－7物態(tài)教學(xué)提示：熱學(xué)真正成為一門獨(dú)立的學(xué)科是從18世紀(jì)初開始，逐漸發(fā)展形成的。熱學(xué)發(fā)展史實(shí)際上就是熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的發(fā)展史，它們都是研究有關(guān)熱現(xiàn)象的科學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)：熱質(zhì)說，熱動(dòng)說；熱力學(xué)三定律，唯象熱力學(xué)和分子運(yùn)動(dòng)論的發(fā)展；統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的產(chǎn)生。教學(xué)難點(diǎn)：能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，熱力學(xué)第二定律，卡諾機(jī)，統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的基本假設(shè)。學(xué)法指導(dǎo)：注意熱力學(xué)的發(fā)展史可劃分為四個(gè)時(shí)期。小結(jié)：熱學(xué)發(fā)展史可以劃分為四個(gè)時(shí)期：第一個(gè)時(shí)期，實(shí)質(zhì)上是熱學(xué)的早期史，開始于17世紀(jì)末直到19世紀(jì)中葉，這個(gè)時(shí)期積累了大量的實(shí)驗(yàn)和觀察事實(shí)；第二時(shí)期，從19世紀(jì)中葉到19世紀(jì)70年代末。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了唯象熱力學(xué)和分子運(yùn)動(dòng)論；第三時(shí)期內(nèi)唯象熱力學(xué)的概念和分子運(yùn)動(dòng)論的概念結(jié)合的結(jié)果，最終導(dǎo)致了統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的產(chǎn)生。它開始于19世紀(jì)70年代末玻爾茲曼的經(jīng)典工作，止于20世紀(jì)初；從20世紀(jì)30年代起，熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)進(jìn)入了第四個(gè)時(shí)期，這個(gè)時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)了量子統(tǒng)計(jì)物理學(xué)和非平衡態(tài)理論，形成了現(xiàn)代理論物理學(xué)最重要的一個(gè)部門。第八章世紀(jì)之交的物理學(xué)教學(xué)目的：了解經(jīng)典物理學(xué)的局限；了解19世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)；了解世紀(jì)之交的物理學(xué)革命。教學(xué)基本要求：了解經(jīng)典力學(xué)基本概念和基本原理的固有局限性；了解19世紀(jì)的三項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)；了解經(jīng)典物理學(xué)的兩朵烏云。教學(xué)內(nèi)容：§8－1經(jīng)典物理學(xué)的局限一.經(jīng)典力學(xué)基本概念和基本原理的固有局限性二.經(jīng)典物理學(xué)與經(jīng)典力學(xué)之間的矛盾三.馬赫對(duì)經(jīng)典力學(xué)的批判§8－219世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)一.電子的發(fā)現(xiàn)二.X射線的發(fā)現(xiàn)三.天然放射性的發(fā)現(xiàn)§8－3經(jīng)典物理學(xué)的兩朵烏云一.第一朵烏云：邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)與“以太說”的矛盾二.第二朵烏云：黑體輻射與“紫外災(zāi)難”§8－4現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕第一朵烏云最終導(dǎo)致了相對(duì)論革命的爆發(fā)第二朵烏云最終導(dǎo)致了量子論革命的爆發(fā)教學(xué)提示：注意講清經(jīng)典物理學(xué)與經(jīng)典力學(xué)之間的裂痕，19世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)打破了幾百年來形成的物質(zhì)不滅、能量守恒、原子不可分等傳統(tǒng)觀念，物理學(xué)的新發(fā)現(xiàn)和舊原理之間的矛盾引起物理學(xué)家認(rèn)識(shí)上的嚴(yán)重分歧。教學(xué)重點(diǎn)：經(jīng)典物理學(xué)的局限性；19世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)；經(jīng)典物理學(xué)的兩朵烏云。教學(xué)難點(diǎn)：經(jīng)典物理學(xué)與經(jīng)典力學(xué)之間的矛盾。學(xué)法指導(dǎo)：注意世紀(jì)之交新的發(fā)現(xiàn)給經(jīng)典物理學(xué)的理論帶來的危機(jī)，使物理學(xué)進(jìn)入一個(gè)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。小結(jié)：隨著經(jīng)典物理學(xué)的深入發(fā)展，越來越顯露出經(jīng)典物理學(xué)與經(jīng)典力學(xué)之間的裂痕，從而動(dòng)搖了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)地位。三大發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)觀念，揭開了物理學(xué)革命的序幕，它標(biāo)志著物理學(xué)的研究由宏觀進(jìn)入到微觀。邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)與“以太說”的矛盾與黑體輻射與“紫外災(zāi)難”這二朵烏云則揭開了現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕。第九章相對(duì)論的建立教學(xué)目的：1.了解相對(duì)論先驅(qū)者的思想；2.了解愛因斯坦狹義相對(duì)論及廣義相對(duì)論的探索過程；3.了解相對(duì)論建立的意義。教學(xué)基本要求：了解相對(duì)論建立的過程及意義；了解愛因斯坦的研究特色。教學(xué)內(nèi)容：§9－1相對(duì)論先驅(qū)者的思想一.洛倫茲的收縮假說二.彭加勒的觀點(diǎn)§9－2愛因斯坦的狹義相對(duì)論一.愛因斯坦生平二.愛因斯坦狹義相對(duì)論的探索過程三.長(zhǎng)度收縮、時(shí)鐘變慢四.同時(shí)的相對(duì)性五.質(zhì)能關(guān)系及質(zhì)量與能量守恒的統(tǒng)一六.質(zhì)速關(guān)系的推導(dǎo)七.愛因斯坦速度變換式八.相對(duì)論被世人接受的歷程九.意義§9－3廣義相對(duì)論的建立一.廣義相對(duì)論基本原理的提出二.引力紅移的預(yù)言三.光線的引力偏折四.時(shí)空“柔性”度規(guī)概念的建立五.引力場(chǎng)方程的建立六.廣義相對(duì)論的檢驗(yàn)§9－4愛因斯坦的研究特色和意義教學(xué)提示：注意講清愛因斯坦建立相對(duì)論的思想淵源及建立歷程。教學(xué)重點(diǎn)：相對(duì)論建立的先驅(qū)思想；狹義相對(duì)論及廣義相對(duì)論的探索歷程；愛因斯坦的研究特色和意義。教學(xué)難點(diǎn)：同時(shí)性的相對(duì)性，鐘慢尺縮，相對(duì)論性時(shí)空觀，引力的幾何化。學(xué)法指導(dǎo)：注意相對(duì)論建立過程中思想上的變化。小結(jié)：愛因斯坦的狹義相對(duì)論和量子論一起，成為物理學(xué)革命的標(biāo)志性成果。愛因斯坦創(chuàng)立廣義相對(duì)論的目的是要解決兩個(gè)問題：一是取消慣性系的優(yōu)越性；二是將引力理論納入狹義相對(duì)論中。第十章量子力學(xué)的建立與發(fā)展教學(xué)目的：1.了解量子力學(xué)的建立與發(fā)展歷程；2.了解量子理論的發(fā)展。教學(xué)基本要求：了解量子力學(xué)建立過程中涉及到的光量子理論等理論的提出。教學(xué)內(nèi)容：§10－1紫外災(zāi)難和普朗克的量子假說一.紫外災(zāi)難二.普朗克的研究§10－2愛因斯坦的光量子理論一.光電效應(yīng)二.康普頓效應(yīng)§10－3盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)一.原子模型的歷史演變二.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)§10－4玻爾的氫原子理論§10－5泡利不相容原理和電子自旋的提出一.塞曼效應(yīng)和反常塞曼效應(yīng)二.泡利不相容原理三.電子自旋概念的提出§10－6量子理論的發(fā)展教學(xué)提示：注意講清量子力學(xué)建立過程中不同理論的形成。教學(xué)重點(diǎn)：紫外災(zāi)難和普朗克的量子假說；光量子理論；原子核式結(jié)構(gòu)；氫原子理論；電子自旋的提出；量子理論的發(fā)展。教學(xué)難點(diǎn)：量子假設(shè)，電子自旋，波動(dòng)方程。學(xué)法指導(dǎo)：注意量子觀念是如何引入的。小結(jié)：量子力學(xué)表明，微觀物理實(shí)在既不是波也不是粒子，真正的實(shí)在是量子態(tài)。真實(shí)狀態(tài)分解為隱態(tài)和顯態(tài)，是由于測(cè)量所造成的，在這里只有顯態(tài)才符合經(jīng)典物理學(xué)實(shí)在的含義。第十一章現(xiàn)代物理學(xué)的興起教學(xué)目的：了解現(xiàn)代物理學(xué)的建立和發(fā)展歷史，以及現(xiàn)狀。教學(xué)基本要求：了解現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀。教學(xué)內(nèi)容：§11－1原子核物理學(xué)的興起一.原子核物理學(xué)二.查德威克發(fā)現(xiàn)中子三.核能及其應(yīng)用四.核物理的發(fā)展§11－2粒子物理學(xué)的發(fā)展一.粒子物理學(xué)二.粒子物理的工作三.粒子的分類§11－3激光的發(fā)展一.愛因斯坦提出的受激輻射的原理二.研制過程三.激光的應(yīng)用§11－4凝聚態(tài)物理的進(jìn)展§11－5天體物理學(xué)的進(jìn)展§11－6生物物理的進(jìn)展教學(xué)提示：注意講清新興學(xué)科的繽紛多樣性及統(tǒng)一性。教學(xué)重點(diǎn)：基本相互作用，統(tǒng)一理論，粒子分類。教學(xué)難點(diǎn)：物理學(xué)進(jìn)展的交叉性及理論的自洽和和諧。學(xué)法指導(dǎo)：注意現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的多樣性及各學(xué)科的結(jié)合。小結(jié)：從目前的物理學(xué)發(fā)展來看，科學(xué)之間的大綜合是發(fā)展的趨向之一，另一個(gè)趨向是學(xué)科之間的相互滲透、結(jié)合，從而出現(xiàn)了不