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幂函数叠加势的薛定谔方程及相对论方程的解析解--《重庆师范大学》2007年硕士论文
幂函数叠加势的薛定谔方程及相对论方程的解析解
【摘要】:
本文简要论述了求解薛定谔方程解析解与数值近似解的方法,研究了多项正幂与逆幂势函数叠加条件下径向薛定谔方程的解析解。根据量子系统波函数必须满足单值、有界和连续的标准条件,首先求出径向坐标r→∞以及r→0时的解析解,然后采用奇点邻域附近的级数解法与求得的渐近解相结合,确定指标s以及幂函数各项系数的约束关系,通过幂级数系数比较法得到势函数为V ( r)= a1r6 +a2r2+a3r?4 +a4r?6的径向薛定谔方程的一系列定态波函数解析解以及相应的能级结构,并利用MATLAB等工具软件作出波函数分布图形。要得到上述势函数的径向波函数的解析解,幂函数各项的系数之间必然存在某种约束关系,换言之,幂函数之间存在紧密地耦合关系。一般说来多种势叠加的条件下薛定谔方程不可能存在解析解,本文初步找到了存在解析解的条件并且求出了解析解以及相应的能级结构,为寻求系统的解析解提供了一种严谨而有效的方法。
根据上述求解薛定谔方程的思路,本文通过引入幂函数叠加势来探索在标量势和矢量势的相等条件下,求解Klein-Gordon方程或Dirac方程的s波束缚态解析解的可行性。应用分离变数法,求得具有标量势和矢量势的Klein-Gordon方程的角向方程和径向方程;采用连续分数法具体求解了在标量势和矢量势的相等条件下,幂函数叠加势为V = 1/2 r 2 + A / r 2 + B / r 4 + C /r6的Klein-Gordon方程或Dirac方程的s波束缚态,求得了s波束缚态能级与能级波函数的通解。其结果表明体系处于束缚态时,势参数必须满足一定的约束条件。在非相对论情况下叠加势的解法可以推广到相对论情况,确定了束缚态的解析形式。也为数值计算提供了重要的参考。
【关键词】:
【学位授予单位】:重庆师范大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2007【分类号】:O413.1【目录】:
ABSTRACT4-7
1 绪论7-11
1.1 课题的学术意义7-8
1.2 国内外研究现状8-10
1.2.1 幂函数叠加势薛定谔方程的解析解8-9
1.2.2 一类叠加势Klein-Gordon 方程束缚态的解析解9-10
1.3 本文研究的目的和研究内容10-11
1.3.1 本文研究的目的10
1.3.2 本文研究的主要内容10-11
2 薛定谔方程的解法11-25
2.1 引言11
2.2 薛定谔方程的表述形式11-12
2.2.1 薛定谔方程11-12
2.2.2 定态薛定谔方程12
2.3 求解薛定谔方程的近似方法12-18
2.3.1 定态微扰理论13-14
2.3.2 变分法14-18
2.4 薛定谔方程的严格解18-24
2.4.1 谐振子势18-19
2.4.2 中心库仑势19-20
2.4.3 叠加势20-24
2.5 小结24-25
3 幂函数叠加势薛定谔方程的解析解25-37
3.1 引言25-26
3.2 叠加势是否有一个精确解的判别方法26-27
3.3 高次正幂与逆幂势函数叠加的径向薛定谔方程的解析解27-37
3.3.1 径向薛定谔方程的渐近解27-28
3.3.2 径向薛定谔方程的定态波函数解析解和能级28-36
3.3.3 讨论与结论36-37
4 一类叠加势KLEIN-GORDON 方程束缚态的解析解37-44
4.1 引言37-38
4.2 KLEIN-GORDON 方程的分离变量38-41
4.3 能级和波函数的通解41-42
4.4 不同N 时的精确解42-43
4.5 小结43-44
5 结论44-46
参考文献46-51
附:作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录,科研情况51-52
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【参考文献】
中国期刊全文数据库
李文博;[J];北方交通大学学报;2001年06期
潘原生,王继海;[J];爆炸与冲击;1997年04期
凤尔银,崔执凤,许新胜;[J];大学物理;2000年02期
张虎勇,杨焕雄;[J];大学物理;2001年04期
刘启能;[J];大学物理;2001年12期
蔡天芳,佘守宪;[J];大学物理;2002年12期
郑瑞伦,胡先权;[J];大学物理;1994年05期
徐小华;[J];大学物理;1998年12期
胡嗣柱,陈昌远;[J];复旦学报(自然科学版);1996年05期
王建邦,张旭峰;[J];华北工学院学报;2000年03期
【共引文献】
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郭建友,吴晓东;[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年02期
周芳;郭建友;;[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年01期
汪菁;郭建友;;[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年01期
李文博;[J];北方交通大学学报;2001年06期
沈惠川;[J];北京理工大学学报;2003年06期
郭建友,周俊青;[J];江西师范大学学报(自然科学版);2003年01期
汪仲清,安广雷,李俊红;[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2005年04期
吴望生;何伟;;[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2008年03期
赵银成,胡先权;[J];重庆师范学院学报(自然科学版);2002年03期
王帮美;胡先权;;[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库
沈惠川;韦世强;;[A];数学·力学·物理学·高新技术研究进展——2002(9)卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第9届学术研讨会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库
许定国;[D];西安电子科技大学;2005年
陈煜;[D];上海交通大学;2007年
孙力;[D];江南大学;2008年
李宁;[D];南京大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库
王登龙;[D];湘潭大学;2001年
张慧慧;[D];内蒙古大学;2004年
李向正;[D];郑州大学;2005年
安南;[D];天津大学;2004年
韩建超;[D];安徽大学;2006年
王小丽;[D];湖南师范大学;2008年
崔立鹏;[D];重庆师范大学;2008年
梁林山;[D];重庆师范大学;2008年
卫高峰;[D];贵州大学;2008年
高颖;[D];长春理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
刘登云;[J];大学物理;1992年08期
贾祥富;[J];大学物理;1993年08期
凤尔银,崔执凤,许新胜;[J];大学物理;2000年02期
马二俊;[J];大学物理;2004年06期
郑瑞伦,胡先权;[J];大学物理;1994年05期
黄时中,喻其山;[J];大学物理;1998年01期
刘登云;[J];大学物理;1998年01期
徐小华;[J];大学物理;1998年12期
胡嗣柱,陈昌远;[J];复旦学报(自然科学版);1996年05期
王建邦,杨晓峰;[J];华北工学院学报;1997年04期
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商朋见;[J];北方交通大学学报;1994年02期
王春恒;[J];大学物理;1994年01期
刘炳灿;任志明;潘学琴;;[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2007年04期
夏维国;周光辉;;[J];湖南师范大学自然科学学报;2007年04期
李建英;;[J];西华大学学报(自然科学版);2008年02期
万莉莉;唐春雷;;[J];西南大学学报(自然科学版);2009年08期
杨小明,冯芒;[J];太原理工大学学报;1999年02期
郭红,石坤泉;[J];高等函授学报(自然科学版);2000年06期
秦建平;[J];沙洋师范高等专科学校学报;2002年04期
宋小会,杨新娥,王平;[J];高能物理与核物理;2003年09期
中国重要会议论文全文数据库
王雪莹;;[A];2005年全国高校非物理类专业物理教育学术研讨会论文集[C];2005年
况晓静;吴先良;黄志祥;王道平;;[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2009年
丛爽;;[A];第二十三届中国控制会议论文集(上册)[C];2004年
尹世忠;垢万里;;[A];第十七届全国原子、原子核物理研讨会暨全国近代物理研究会第十届年会论文集[C];2008年
郭永新;吴亚波;;[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
沈建平;吴慧芳;余友文;张宗烨;;[A];第五次核物理会议资料汇编(下册)[C];1982年
周继承;何红波;李义兵;;[A];第一届全国纳米技术与应用学术会议论文集[C];2000年
唐应吾;赖忠干;赵洪丽;;[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
楚天舒;韩克利;;[A];中国化学会第27届学术年会第14分会场摘要集[C];2010年
吕国雄;覃团发;;[A];第八届全国核物理会议文摘集(上册)[C];1991年
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董光璧(中科院自然科学史研究员);[N];中国图书商报;2006年
郭庭军;[N];中华读书报;2003年
姚晨辉;[N];光明日报;2002年
郭涛;[N];中国计算机报;2003年
科文;[N];北京科技报;2002年
张白;[N];中国教育报;2001年
郭贵春 赵丹 山西大学科学技术哲学研究中心;[N];中国社会科学报;2011年
中国博士学位论文全文数据库
杨辉;[D];吉林大学;2007年
石海平;[D];湖南大学;2009年
厉江帆;[D];国防科学技术大学;2005年
张冶金;[D];吉林大学;2001年
阎占元;[D];华北电力大学(河北);2007年
粟鹏义;[D];上海交通大学;2009年
李拂晓;[D];东南大学;2006年
王一;[D];吉林大学;2008年
王兢;[D];清华大学;2012年
常远程;[D];西安电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库
初金玲;[D];曲阜师范大学;2012年
孔彦;[D];曲阜师范大学;2010年
母美荣;[D];内蒙古大学;2014年
晏云;[D];漳州师范学院;2012年
吴铜;[D];曲阜师范大学;2014年
邹年容;[D];湘潭大学;2007年
李洁;[D];曲阜师范大学;2012年
李淑红;[D];山西大学;2003年
白洁静;[D];东北师范大学;2006年
孙霖;[D];清华大学;2005年
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大学物理(力学)
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3秒自动关闭窗口来源: 作者:刘丽彦;魏莉倩;
谐振子薛定谔方程的超对称解法
在量子力学中,谐振子是一个可以精确求解的非常典型的模型,并且在实际中有着广泛的应用,比如当研究一个物理系统在其平衡位置附近的性质时,就可以近似为谐振子,因此谐振子系统在量子力学中占有非常重要的位置[1,2].在谐振子系统定态薛定谔方程的求解过程中经常要用到特殊函数厄米多项式[1-3],因而要求对厄米多项式的性质非常熟悉.但由于特殊函数的表达式和性质都比较复杂,并且在本科学习期间并不经常使用,因此对于本科阶段的学生,尤其是对于工科院校非物理专业的学生来说是不熟悉厄米多项式的.在量子力学的实际教学过程中,我们发现学生由于不熟悉厄米多项式的性质而不能很好的理解谐振子定态薛定谔方程的求解过程,而且不能很好的掌握用厄米多项式表示的本征函数的特点.针对这一情况,我们提出了求解谐振子薛定谔方程的一种新方法,此方法避免使用厄米多形式,并且简单有效,易于掌握.在量子力学中,如果一个系统的哈密顿量可以表示为HS=p22m+[12W2(x)-?槡mdW(x)d]x(1)其中m表示系统的质量,p表示动量,W(x)为超势,是任意的函数,那么这个系统就是超对称系统[4-7].超对称量......(本文共计3页)
       
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大学物理教学大纲
创建: 11:45:19,最后修改: 11:45:19,作者:sxxy,最后编辑:sxxy,点击:1741
《大学物理》课程教学大纲
(2001年制订,2006年修订)
一、课程代码:
二、课程类别:学科基础课程(必修)
三、预修课程:数学分析
四、学 & 分:6学分
五、学&&& 时:108学时
六、课程概述:普通物理学是研究自然界中物质的基本结构、基本相互作用和最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象具有极大的普遍性,从微观的最基本的物质的结构组成到宏观得宇宙都是其研究的对象。物理学的基本理论渗透在各个科学中,特别的,物理学是自然科学、工程技术的基础,是它们前导和源泉。大学普通物理学主要有以下几方面内容组成:力学基础理论,主要有质点运动学、质点动力学、刚体的转动等构成;热力学基础,包括热力学和分子运动论,电磁学,包括静电场、稳恒电流、电流的磁场、电磁感应以及电磁场理论的基础知识;波动学基础,有振动的基础和机械波的基础,波动光学,有光的干涉、衍射和偏振;近现代物理学基础包括狭义相对论、量子物理、物理学与新物理等。
七、教学目的:普通物理学是理工科学生一门重要的必修基础理论课。通过对本课程的学习,使学生对物理学的基本概念、基本理论、基本思想和基本方法有比较全面的、系统的认识和正确的理解;使学生对新学知识具有初步应用的能力,学会用学到的数学知识来处理物理问题,甚至理解数学与物理间的互相促进的关系。为今后进一步学习和以后的科学研究实践打下至关重要的物理基础。
八、学时分配表
教学内容(章)
第一章&& 质点运动学
第二章&& 牛顿定律
第三章& 动量守恒定律和能量守恒定律
第四章&& 刚体的转动
第五章&& 热力学基础
第六章&& 气体动理论
第七章&&&& 静电场
第八章 静电场中的导体和电介质
第九章&& 稳恒电流
第十章&& 稳恒磁场
第十一章&& 磁介质
第十二章 &电磁感应电磁场
第十三章&&&& 振动
第十四章&&&& 波动
第十五章& 波动光学
第十六章& 狭义相对论
第十七章& 量子物理
第十八章& 物理学与新技术
九、教学基本内容:
在本课程的教学中,在传授知识的同时,应注重物理思想、物理方法的传授。而且还应注意学科之间的联系以及用大学学的其他知识来处理物理问题,特别是注重用数学分析中的微积分学来处理物理问题。注重培养学生的创造性思维,培养学生的物理建模能力、定量计算与定性分析、估算的能力、联系工程实际的能力。要加强现代教育技术的应用,充分发挥多媒体教学手段,以提高教学效率和质量。在教学过程中注意学生的接受能力,并及时地调整教学方法。注重加强学与教的互动。在教学过程中尽量少用填鸭式的方式,应尽量多的尝试用启发式的教学方式。在为学生讲授课程内容的同时,尽可能的培养学生的学习主动性和自学的能力。
绪论(1学时)(注:虽然教材中无绪论部分,但仍要讲授这一部分的内容。)
教学要求:
了解物理学的研究对象、研究方法和物理学与其他自然科学、技术科学的关系及对生产力发展的作用,了解物理学发展简史。本部分的重点是物理学的研究方法,物理学对社会发展的影响和物理学的发展概况。
教学内容:
物理学的研究对象、研究方法和物理学与其他自然科学、技术科学的关系及对生产力发展的作用,物理学发展简史。
第一章& 质点运动学(4学时)
教学要求:
理解参照系和坐标系的重要性,掌握质点的概念,正确的应用矢量概念理解并掌握质点的运用函数和运动叠加以及位置矢量、位移、速度、加速度的概念;掌握匀变速直线运动、抛体运动、匀速率圆周运动的规律,掌握切向加速度、法向加速度的概念并会计算;正确理解和应用伽利略速度变换。了解时间和空间的概念,理解相对运动。
教学内容:
一、质点运动的描述
描述质点运动的基本物理量, 描述质点运动的方法
二、加速度为恒矢量式的质点运动&&
处理质点运动学中变量问题的方法,几种典型的质点运动的规律
三、圆周运动
圆周运动和曲线运动
四、相对运动
相对运动。应特别注意对物理量的理解和分析、解决问题的方法手段在原有中学物理基础上的提高。
第二章 牛顿定律(5学时)
教学要求:
深刻理解并能熟练运用牛顿运动定律,掌握万有引力(特别是重力)、弹性力和摩擦力的特点及计算方法;理解惯性力的意义并能利用它解答较简单的力学问题,了解力学单位制和量纲。理解力学相对性原理。
本章重点是牛顿运动定律,是本章的核心内容;受力分析、定律的运用是难点,同时也是要重点训练内容。在注意与中学物理内容衔接的同时,要提高到大学物理层次上讲授。
教学内容:
一、牛顿运动定律
牛顿三个运动定律
二、物理量的单位和量纲
&&& 国际单位制
三、几种常见的力
&&& 重力、摩擦力、弹力、万有引力
四、惯性参考系、力学相对性原理
&&& 力学相对性原理
五、牛顿定律的应用举例
*六、非惯性系、惯性力
第三章& 动量守恒定律和能量守恒定律(5学时)
教学要求:
掌握动量、冲量的概念并能熟练应用定量、动量守恒定律;掌握功、动能、势能的概念并能熟练应用功能原理、机械能守恒定律;掌握能量守恒定律。了解经典力学的成就与局限性。重点是动量定理、动量守恒定律、功能原理和机械能守恒定律,在注意与中学物理内容衔接的同时,要提高到大学物理层次上讲授。
教学内容:
一、质点系的动量定理
冲量和动量
二、动量守恒定律
&&& 动量守恒定律及应用
*三、火箭飞行原理
四、动能定理
&&& 功、动能、动能定理
五、保守力和非保守力、势能
六、功能原理、机械能守恒定律
七、能量守恒定律
八、经典力学的成就和局限性
&&& 经典力学的适用范围
第四章 刚体的转动(4学时)
教学要求:
掌握描述刚体定轴转动的角位移、角速度和角加速度等概念以及它们与有关线量的关系;掌握力对固定轴的力矩的计算方法;掌握转动惯量的意义及计算方法,会用平行轴定理;掌握刚体定轴转动定律;会计算力矩的功、刚体的动能、刚体的重力势能;掌握刚体转动的动能定理,能在有刚体做定轴转动的问题中正确地应用机械能守恒定律;能正确理解和计算刚体对固定轴的角动量,并能对含有定轴刚华在内的系统正确应用角动量守恒定律。理解刚体定轴转动的规律与质点运动的规律之间的联系。理解进动现象。本章重点为转动定律、动能定理、动量矩定理、角动量守恒定律和转动惯量、力矩、转动动能的概念。角动量守恒定律、刚体转动的动能定理和用质点系的机械能守恒定律解决含质点和定轴转动刚体系统的动力学问题以及进动现象是难点。可与质点力学中相应的概念和规律进行类比,以帮助理解和掌握本章内容。
教学内容:
一、刚体的定轴转动
&&&& 转动和定轴转动的相关概念
二、力矩、转动定律、转动惯量
&&&& 力矩、转动定律 转动惯量,注意与质点动力学相对应
三、角动量、角动量守恒定律
&&&& 角动量守恒定律
四、力矩作功、刚体绕定轴转动的动能定理
&&&& 刚体绕定轴转动的动能定理
第五章 热力学基础(7学时)
教学要求:
理解平衡态的概念,理解热力学过程、准静态过程、循环过程、卡诺循环、可逆过程、功、热量、内能、热机效率、致冷系数,摩尔热容等物理概念;深刻理解热力学第一定律的意义和实质,能计算理想气体的变化,能计算在等容、等压、等温和绝热过程中,理想气体所作的功和传递的热量。理解热力学第二定律的表述;能计算循环过程中系统所作的净动、吸收的热量和效率。本章重点:热力学第一定律的意义和实质及热力学过程中内能、功、热量的计算;其计算方法又是难点。抓住内能是态函数、功和热量是过程量的特性,有助于学生理解本章内容。循环过程中系统所作的净动、吸收的热量和效率是本章的另一个难点。
教学内容:
一、气体的物态参量、平衡状态、理想气体状态方程
&& 物态参量、平衡状态、理想气体、状态方程
二、准静态过程、功、热量&&
&& 准静态过程,功与热量
三、内能、热力学第一定律&
&& 热力学第一定律
四、理想气体的等体过程和等压过程、摩尔热容&
&& 等值过程与热容
五、理想气体的等温过程和绝热过程&
&& 绝热过程
六、循环过程、卡诺循环&
&& 卡诺循环和效率
七、热力学第二定律的表述、卡诺定理
&*八、熵& 熵增加原理
第六章 气体动理论(5学时)
教学要求:
理解理想气体的微观模型和有关的统计性假及在此基础上对理想气体压强公式的推导;理解理想气体压强、温度的统计意义;理解分子运动速率分布函数及麦克斯韦速率分布定律的意义:理解三种速率的统计意义;理解玻尔兹曼分布定律的意义;理解能量均分定理并能应用该定理求理想气体内能;理解理想气体内能的微观实质;理解平均自由程概念、实际气体分子的大小和相互作用对宏观性质的影响。了解气体的迁移现象以及热力学第二定律的统计意义。本章重点内容是理想气体压强公式的推导、气体的压强与温度的微观实质、麦克斯韦速率分布定律和能量按自由度均分定理。麦氏速率分布律和能量按自由度均分定理同时也是难点。
教学内容:
一、物质的微观模型、统计规律性
二、理想气体的压强公式
& 理想气体模型
三、理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
& 平均平动动能与温度
四、能量均分定理、理想气体的内能
& 自由度、能量均分原理
五、麦克斯韦速率分布定律
& 麦克斯韦速率分布定律、最可几速率、方均根速率和平均速率的区别
六、分子碰撞和平均自由程
*七、气体内的输运过程
*八、热力学第二定律的统计意义
第七章 静电场(8学时)
教学要求:
理解场强、电势、电力线、电通量、等位面、电位能的概念;理解电势梯度的意义。理解并会应用库仑定律、迭加原理、高斯定理和环路定理、电场强度与电势梯度。掌握计算场强和电势的方法;熟悉几个典型带电体的场强分布和电势分布。
静电场是电磁学的基础,其研究方法几乎贯穿在整个电磁学中,因此,必须使学生掌握研究静电场的方法 。库仑定律、电场力迭加定律是两条基本实验定律,是教学的重点,注意库仑定律的适用条件。高斯定理和环路定理既是本章重点,同时亦是难点,结合实例透彻分析加深理解,指出应用高斯定理求解场强的特定条件。
教学内容:
一、电荷的量子化、电荷守恒定律&
二、库仑定律&
三、电场强度
四、电场强度通量、高斯定理
五、静电场的环路定理、电势能
&环流的定义和环路定理
&电动势的定义
七、电场强度与电势梯度
第八章 静电场中的导体和电介质(6学时)
教学要求:
确切理解并掌握导体的静电平衡条件,以及在静电平衡状态下导体的基本性质;掌握确定导体上电荷分布的原则和方法;理解电介质极化的机制,掌握极化规律;掌握电位移矢量的定义和有介质时的高斯定理;理解电容概念,掌握计算电容器电容的方法;掌握电容器储能公式,并通过电容器的储能了解电场的能量。了解静电的应用、压电效应& 铁电体& 驻极体。
本章重点内容为导体的静电平衡问题、电容器的储能、有介质存在时的高斯定理和电场的能量。其中导体的静电平衡问题和有介质存在时的高斯定理亦是难点。要求学生把握物理实质,分清主次,如求介质内场强时要把握两条线索:一是由 与 的关系求 ,再由 与 求总场 ;二是根据 的对称性,由高斯定理求 ,再由 = 解出 。
教学内容:
一、静电场中的导体
二、静电场中的电介质
三、电位移矢量、有介质存在时的高斯定理
&&&& 电场强度与电位移矢量、有介质存在时的高斯定理
四、电容和电容器
&&&& 计算电容的方法
五、静电场中的能量、能量密度
& 能量密度的各种表述及适用范围
*六、静电的应用
*七、压电效应、铁电体、驻极体
第九章 稳恒电流(3学时)
教学要求:
理解电流密度矢量电流强度概念,掌握电流的稳恒条件,理电动势概念,理解欧姆定律及其微分形式;会计算含有电动势的简单电路;理解焦耳定律。
本章欧姆定律及其微分形式为本章重点,相对而言本章内容略为简单些。
教学内容:
一、电流、电流密度
&&&& 电流强度与电量的关系
二、电阻率、欧姆定律及其微分形式
欧姆定律及其微分形式
三、电动势、全电路的欧姆定律
第十章 稳恒磁场(8学时)
教学要求:
理解感应强度、磁通量、磁场的高斯定理;理解毕奥―萨伐尔定律并能应用它计算一些简单电流回路的磁场分布;理解安培环路定理并掌握应用此定理计算具有对称性分布的磁场的方法。掌握安培定律、洛仑兹力公式;掌握带电粒子在均匀磁场中的运动规律及计算机平面载流线圈在均匀磁场中受到的力矩;了解安培力和洛仑兹力的关系
几个基本概念应重点掌握,毕奥一萨伐尔定律、安培环路定律的理解和应用既是重点,也是难点。本章的一些基本规律与静电场中某些规律相对应,讲授中可采用对比的方法。本章另一重点是洛仑兹力公式和安培定律。
教学内容:
一、磁场、磁感应强度&
&&& 磁感应强度的概念
二、毕奥―萨伐尔定律及其应用
&毕奥―萨伐尔定律及其应用
三、磁通量、磁场的高斯定理
&磁力线、磁通量、磁场的高斯定理
四、安培环路定律
& 磁场的环路定律
五、带电粒子在电场和磁场中的运动
& 洛仑兹力、带电粒子在电场和磁场中的运动
六、 载流导线在磁场中所受的力
七、 磁场对载流线圈作用的力矩
第十一章& 磁介质(3学时)
教学要求:
能定性说明顺磁质、抗磁质、铁磁质的微观机制;理解磁场强度、磁化强度矢量的概念、能利用有磁介质时安培环路定理计算某些特殊情况下磁介质中的磁场分布,了解铁磁性物质的特性,如磁滞效应、磁畴。
本章难度较大,主要是概念生疏,处理介质问题的方法较复杂,讲授可与电介质中对应的概念和处理方法类比,如从分子电流观点出发找出磁介质中B与电介质E相互对应的概念和规律;抓住铁磁质与一般磁介质的不同,搞清哪些规律是普遍成立的,哪些规律不是普遍成立的。本章重点内容为三种磁介质磁化的微观机制和束缚电流的产生,磁场强度和磁化强度的概念以及有磁介质时的安培环路定理。
教学内容:
一、磁介质、磁化强度
*二、磁场强度、有磁介质的安培环路定理
三、铁磁质
第十二章 电磁感应 电磁场(7学时)
教学要求:
掌握并熟练应用法拉弟电磁感应定律和楞次定律,明确产生动生电动势、感生电动势的本质原因并熟练掌握对它们的计算方法和方向的判断;掌握感生电场概念,明确它与静电场的区别,理解自感和互感的意义,能计算自感系数和互感系数,理解磁场能量概念和磁场能量密度公式。
电磁感应定律是全章重点,配合演示实验讲授。动生电动势和感生电动势是不同起源的两种电磁感应的类型,最好是通过类比,以深刻理解它们的起因和本质进而掌握它们的计算方法和方向的判断,有了这个基础,就可以顺利的掌握自感、互感的物理意义和理论计算,了解磁场能量、磁场能量密度。
教学内容:
一、电磁感应定律
&&& 法拉第电磁感应定律和楞次定律
二、动生电动势、感生电动势
三、自感和互感
&&& 自感和互感及应用举例
四、磁场能量、磁场能量密度
&& 注意与电场能量密度的联系与区别
*五、位移电流、电磁场基本方程的积分形式
第十三章 振动(5.5学时)
教学要求:
掌握简谐振动的特征和规律,能依据振动的动力学特征判断振动是否为简谐振动;能熟练地由已知条件正确建立简谐振动的动力学方程及计算其特征量,并理解它们的物理意义;会利用简谐振动的运动学方程求速度、加速度;能熟练掌握用χ-t图线描述简谐振动及通过运动学方程画出χ-t图;理解位移、速度、加速度三者的位相关系;会分析同频率、同方向和相互垂直的两简谐振动的合成;掌握简谐振动的动能、势能和总机械能的计算及其转化规律;了解阻尼振动的特点和发生共振的条件。了解电磁振荡及其方程。简谐振动及其相关概念、谐振动的能量,同频率、同方向谐振动的合成是章重点,位相的概念、振动的合成是难点。
教学内容:
一、简谐运动
&& 振动的一般概念、简谐运动
二、简谐运动中的一般概念
三、旋转矢量
五、简谐运动的能量
&& &简谐运动的能量
六、简谐运动的合成
&&& 同方向同频率的简谐运动的合成
*七 阻尼振动 受迫振动& 共振
&八、电磁振荡
第十四章 波动(7.5学时)
教学要求:
理解波动的本质及其物理图像,建立正确的波动概念;掌握描述波动的基本物理量(波数、波长、周期、频率、圆频率)的物理意义及相互关系;掌握平面简谐波的概念及其方程,理解波的空间周期性和时间周期性的含义,理解波形图线的意义;理解能量密度、能流密度的概念,理解波的叠加原理及波的干涉的一般概念;掌握波的干涉和驻波产生的条件及特点;理解多普勒效应和电磁波。全章的重点是波动的物理图像、描述波动基本物理量的意义、平面简谐波的运动学方程;位相传播是贯穿全章的中心概念,同时也是难点。
教学内容:
一、机械波的几个概念&&
二、平面简谐波的波函数
&& 波动的物理图像、描述波动基本物理量的意义、平面简谐波的运动学方程
三、波的能量
&& 波的能量及能量密度、能流、能流密度
四、惠更斯原理&&&
五、波的干涉 &&&
*七、声波、超声波、次声波
*八、多普勒效应
九、电磁波
第十五章 波动光学(13学时)
教学要求:
掌握光的相干条件,理解获得相干光的方法,掌握光程定义并能计算相位差,掌握杨氏双缝、牛顿环、平行平面薄膜、劈这几种干涉装置及其光程差公式、极大值、极小值条件,干涉条纹的基本结构及工作原理;了解光源的相干性。理解惠更斯一菲涅耳原理的物理思想,能用半波带法讨论夫琅和费单缝衍射花样的特性;了解瑞利判据,明确光学仪器分辨率的意义。掌握光栅方程,了解光栅光谱的形成,掌握伦琴射线衍射的布喇格公式的导出与运用。理解偏振光、起偏与检偏的概念;掌握马吕斯定律;明确反射和折射时光的偏振现象,掌握布儒斯特定律;理解双折射现象,确切理解寻常光线、非常光线、光轴、主截面、主平面等名词的物理意义。运用惠更斯原理单轴晶体中寻常光和非常光的传播方向。理解圆偏振光产生的过程及四分之一波片的道理;理解偏振光的干涉,了解人工双折射和旋光现象。干涉的原理、装置、图样特点及应用是本章重点,光程差的计算、图样的分析既是重点又是难点。惠更斯一菲涅耳原理的物理思想夫琅和费单缝衍射和光栅衍射为本章重点,同时光栅衍射也是难点,应配合演示实验和多媒体教学手段进行教学。本章内容较为广泛,涉及到的名词和概念多,比较抽象,有些名词间还容易混淆,多利用辅助手段教学,此外让学生建立起空间立体图像。
教学内容:
一、相干性光
&&& 相干光的获得方法
二、杨氏双缝干涉实验、劳埃德镜
三、光程薄膜干涉
薄膜干涉及应用举例
四、劈尖的干涉、牛顿环
&&& 劈尖的干涉、牛顿环及应用举例
五、迈克耳孙干涉仪
六、光的衍射
七、单缝衍射
*八、圆孔衍射、光学仪器的分辨率现象、惠更斯―菲涅耳原理
九、光栅衍射
十、x射线的衍射
*十一、全息照相简介
十二、光的偏振性、马吕斯定律
十三、反射和折射时光的偏振
十四、双折射
十五、旋光现象
第十六章 狭义相对论(5学时)
教学要求:
正确理解相对性原理、光速不变原理、理解洛仑兹变换公式;正确理解同时的相对性、长度缩短、时钟延缓;理解相对论速度合成公式,正确理解极限速度C、相对论中的动量、动能、能量和力的定义;掌握质速关系、质能关系;理解能量和动量间的普遍关系式。
重点是突出狭义相对论的基本原理、时空观、洛仑兹变换、速度合成公式、质速、质能关系式的物理内涵,同时也是难点,注意与经典时空观的比较。
教学内容:
一、伽利略变换、牛顿力学相对性原理遇到的困难
二、狭义相对论的基本原理、洛仑兹变换式
三、狭义相对论时空观
*四、光的多普勒效应
*五、相对论性动量和能量
第十七章 量子物理(8学时)
教学要求:
了解普朗克黑体辐射公式及量子论的诞生,理解光电效应,理解康普顿效应,了解氢原子光谱的规律,了解玻尔的氢原子理论,理解光的二象性。理解实物粒子的波粒二象性及联系波粒二象性的基本公式;理解不确定关系及普朗克常数的大小在区分经典的波和粒子以及具有二象的粒子方面的意义,了解定态薛定谔方程及其波函数解一般应满足的条件;理解波函数及几率波的要领及其统计意义;了解一维无限深势阱中粒子的波函数及其能级公式,了解隧道效应,了解谐振子的能量公式,了解激光器的基本结构、原理、特性及应用。了解固体能带的形成;了解电子在能带中的填充情况以及导体、半导体和绝缘体的能带结构特点;理解本征半导体和杂质半导体的导电机制;理解P-N结的形成及其单向导电作用。突出光的量子性,建立量子概念。加深对量子物理学三个特点的理解,即微观粒子的波粒二象性;微观粒子的几率性描述;物理量的量子化。本章另一重点为固体的能带结构及其导电机理。
教学内容:
一、黑体辐射、普朗克量子假设
二、光电效应、光的波粒二象性
*三、康普顿效应
四、氢原子波尔理论
*五、弗兰克―赫兹实验
六、德布罗意波、微观粒子的波粒二象性
七、海森伯不确定关系&
八、量子力学简介
十、半导体
十一、超导电性
*第十八章物理学与新技术(3学时)
教学要求:
掌握等离子体的概念和其在磁场中的特性,了解受控核聚变;掌握光纤的概念和道光原理,了解传播模式及光纤的应用;了解STM的原理、基本结构、工作方式、应用;了解纳米的概念纳米材料的制备及纳米技术的应用。本章是对物理学中的新技术的简介,属了解性的知识,内容要求不高。
教学内容:
一、等离子体与受控核聚变
二、光导纤维
三、扫描隧道显微镜
四、纳米材料简介
十、主要教材及教学参考书:
1、马文蔚 《物理学教程》(上下册)&&&&&& 北京& 高等教育出版社&& 2003年8月
2、张三慧& 大学基础物理学(上下册)&&&& 北京& 清华大学出版社&& 2001年
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