物理系等离子体物理与技术研究生课程简介

物理系等离子体物理与技术研究生课程简介
物理系等离子体物理与技术研究生课程简介

物理系等离子体物理与技术研究生课程简介

电磁学 课程教学大纲

电磁学课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称:电磁学 所属专业:物理 课程性质:物理学 学分:4分 (二)课程简介、目标与任务 电磁学课程是一切自然科学的重要基础课之一。电磁学所涉及的现象和规律贯穿 于一切自然科学的研究领域之中,学好电磁学是学好其它自然学科的基本保证。 本课程所讲授的内容为基本电磁现象的实验定律和相关的导出定理以及它们在相 应领域和电路理论中的应用。力求通过对于它们的研究,深刻认识电磁现象的基本性质, 掌握电磁学的基本理论和应用知识,学会电磁学研究和处理问题方法。课程还适时地将 电磁学的理论与其它学科及有关自然现象相联系,以期获得对于电磁学理论较为全面的 理解。通过本课程的学习应使学生在提高科学素养,建立科学的世界观,培养严密的思 维能力,熟练应用数学工具等诸方面获得全面的进步。 本课程针对我校物理学院近年来学生的平均水平编写教材。物理学院为理科学生培 养基地,设有“基地”和“普通”教学班,教材的编写考虑了两部分学生的需求。体现 在:教学大纲中带有“*”号的内容,作为提高课题对基地班讲授。对于普通班,相应 的时间用于习题课,讲解习题中的问题和补充例题。对于大纲中未打“*”号内容的讲 解深度,教师可视两部分学生的实际情况有所区别。整个课程总学时72,基本上每小节 两学时。 (三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接 本课程以高等数学和部分力学知识为基础,为后继的基础课程和专业课程有关的知识做准备。 (四)教材与主要参考书 教材:《电磁学》第三版,赵凯华、陈熙谋著 主要参考书: 1.《费曼物理学讲义》费曼著 2.《磁性物理学》宛德福马兴隆著

大学物理实验课程简介Word版

《大学物理实验》课程简介 及教学大纲 课程编号: 适用专业:工科类通用 学制:四年本科 学时:60学时 学分: 石家庄经济学院教务处审定 二零零五年三月

编写朱孝义张素萍 审定张道明 讨论朱孝义张素萍赵惠裘平一郭涛

目录 一.物理实验课的地位、任务和作用 (4) 二.实验内容及基本要求 (4) 三.实验课程安排及课时分配 (7) 四.对各个实验的具体教学要求 (8)

本大纲是依据国家教委颁发的《高等工业学校物理实验课程教学基本要求》,并结合我校的具体情况制定的。 一、物理实验课的地位、任务和作用 物理实验是对高等工业学校学生进行科学基本训练的一门独立的必修基础课程,是学生进入大学后受到的系统实验方法和实验技能训练的开端,是工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。 物理学是一门以实验为基础的科学,物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位,它们既有深刻的内在联系和配合,又有各自的任务和作用。 本课程应在中学物理实验的基础上,按照循序渐进的原则,学习物理实验知识、方法和技能,使学生了解科学实验的主要过程与基本方法,为今后的学习和工作奠定良好的基础。 本课程基本任务: 1.通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量,学习物理实验知识,加深对物理学原理的理解。 2.培养与提高学生的科学实验能力,其中包括: (1)能够自行阅读实验教材和资料,作好实验前的准备。 (2)能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器。 (3)能够应用物理学理论对实验现象进行初步分析判断。 (4)能够正确记录和处理实验数据,绘制曲线,说明实验结果,撰写合格的实验报告。 (5)能够完成简单的设计性实验。 3.培养与提高学生的科学素养,要求学生具有对待科学实验一丝不苟的严谨态度和实事求是的科学作风。 二、实验内容及基本要求 1.绪论: 教学内容(教师讲授) (1)物理实验课的教学任务、教学方式、预习和实验报告的要求及实验室规则。 (2)介绍测量误差、有效数字及数据处理的基础知识,内容包括:测量分类、测量误差的基本概念、系统误差的分析、偶然误差的估 计、直接测量结果的误差表示、间接测量的误差计算。有效数字 的性质和运算。处理实验数据的一些重要方法,例如:列表法、

《磁性物理学》教学大纲关于组织修制定

《磁性物理学》教学大纲 Magnetism in Physics 课程代码: M102105 总学时:(理论+实验)56+12 学分:4 课程性质:专业方向课课程类别:必修 先修课程:普通物理、理论物理、固体物理面向专业:应用物理学 开课学科:凝聚态物理学开课二级学院:理学院 执笔:崔玉建审校:焦志伟 一、课程的地位与任务 本课程是应用物理专业的专业方向基础课。主要介绍磁现象和规律、磁性起源及自发磁化理论、铁磁体内的能量、磁畴和技术磁化、铁磁物质在交变场作用下的磁化特性、各种磁物理效应和磁性材料的应用。以此作为学习其它专业方向课的基础。 二、课程主要内容与基本要求 第一章 1、熟练掌握各基本磁学量的物理概念及其相互关系;理解磁化曲线和磁滞回线。 2、掌握磁体中静磁能的概念,理解退磁场的概念,理解简单几何形状磁体退磁因子的计算方法;会进行磁滞回线的退磁修正。 3、了解磁路的简单概念。 实践环节:了解磁场、磁感应强度的测量方法。

第二章 1、理解洪特定则,会计算原子或离子的磁矩。 2、了解轨道角动量淬灭的条件。 3、了解晶体的能带理论对金属磁矩的解释。 第三章 1、掌握顺磁物质的基本物理特性,理解朗之万的经典和量子理论顺磁性理论; 2、掌握铁磁物质的基本物理特性,理解奈尔的铁磁学理论,理解居里温度与分子场系数的关系;理解海森堡铁磁学理论的基本概念;分子场系数、居里温度与交换积分常数的关系;物质出现铁磁与反铁磁的条件。了解贝斯统计理论和自旋波理论。 3、掌握反铁磁性和亚铁磁性的基本物理特性;理解分子场理论对反铁磁和亚铁磁性的唯象理论处理;理解超交换作用的基本概念。 4、掌握铁氧体的结构、磁矩和磁特性。 实践环节:了解铁氧体的制备方法和磁性的测量方法。 第四章 1、掌握常见的磁性材料的磁晶各向异性,掌握单轴晶体和立方晶体的各向异性能的计算;了解磁晶各向异性场的概念;了解产生磁晶各向异性的机理;了解磁性材料的其它几种各向异性;了解磁晶各向异性性能的测量方法。 2、掌握磁致伸缩的基本概念;掌握立方晶体的磁致伸缩公式;了解

物理学史校本课程纲要

《物理学史校本课程纲要》 一、基本项目 课程标题: 《物理学史》 主讲教师:傅志挺吴菊英 教学材料:汇编 课程类型:学科拓展类 授课时间:一学年(每周一节) 授课对象:高一年学生 二、具体内容 (一)、课程目标 1、以物理学发展史中的五次大综合、大统一为主线,分章节对物理学中的一些重要的基本概念,基本观念的孕育、形成和发展的历史脉络作系统介绍,使学生在学习中能从一个更广阔更全面的角度了解物理学宏伟大厦是如何建造,对物理学的知识体系、结构,知识的相互联系能有全面的认识。 2、在学习过程中,根据学校的条件让学生重复物理学发展中的著名实验,经历、感受科学发现的过程,同时提高动手操作能力与应用能力。 3、在物理学史教学中通过介绍知识的孕育、形成、发展的全过程,融入物理学习方法,锻炼学生的物理思维能力,培养良好的物理学习方法,对物理课堂教学是很好的补充和提高。 4、从物理学发展过程中科学家们的故事,感染学生、影响学生,逐步培养他们科学的态度和科学探究的精神。 (二)、课程内容 第一章、古代物理学 第二章、经典物理力学的发展

第三章、经典光学的形成 第四章、电磁理论的建成 第五章、热学发展史 第六章、十九世纪末的三大发现 第七章、量子理论的建立 第八章、爱因斯坦与相对论 第九章、多彩的物理新世界 第十章、奋起直追的我国物理学 (三)、课程实施 本课程是教师讲授,学生课后收集材料、归纳思考,动手实验多种教学形式的整合。实施中尤其注重学生的实践与自我感悟,在实践中建立科学的思维方法。 1、组织形式:每班25~30人为宜,5、6人为一学习小组 2、实施方法:教师讲授,学生课后收集材料、归纳思考,动手实验操作,课堂交流汇报等 3、课时安排:每周1课时,一学期开9周,一学年共计18周18课时 4、教室场地:带多媒体的教室(最好是在物理实验室) (四)、课程评价 评价方式: 1、评价以等级评价为主,评为优、良、合格、不合格。 2、注重过程性评价,记录学生平时学习情况,如材料的收集与归纳、总结中体现出的学生学习热情与思考程度,动手实验中的操作能力。 3、学生要选择自己最感兴趣的一个模块,进行专题的整理总结,写出总结论文,若能通过多种方式展示如实验演示、媒体展示等,可提高评价等级。

大学物理(上)英文课程描述

College Physics I Prerequisites: math, physics, chemistry and calculus of high school Teaching Goals: ●Develop the knowledge and ability of solving problems in classic kinematics using calculus ●Master the method of solving problems in classic mechanics by us ing Newton’s three laws ●Have a preliminary understanding of the concept and basic method of developing physical models ●Learn to abstract physical models from concrete problems, and improve ability of solving physical problems ●Develop the knowledge and ability of studying macroscopic property and law of gases by using statistical methods and gas molecules’ model ●Improve the knowledge and ability of studying thermodynamic problems by using the First and Second Laws of Thermodynamics ●Develop a preliminary understanding of the concept of entropy. Content: Chapter 1: Force and Motion 1-1 Description of particles motions This section features reference and coordinate frame, space and time, kinematics equation, position vector, displacement, speed, and acceleration. 1-2 Circular motion and general curvilinear motion This section features tangential acceleration and normal acceleration,angular variables of circle motion,vector of throwing motion. 1-3 Relative motion, common forces and fundamental forces 1-4 Newton’s law of motion and examples of its applications 1-5 Galilean principle of relativity, non-inertial system, inertial force,spatial-temporal view of classical mechanics Chapter 2: Conserved quantities and conservation law 2-1 Internal and external forces of particles system,theorem of centroid movement 2-2 Theorem of momentum,law of conservation of momentum 2-3Work and theorem of kinetic energy 2-4 Conservative force, work of paired force, potential energy 2-5 Work-energy principal of particles system, law of conservation of mechanical energy 2-6 Collision 2-7 Law of conservation of angular momentum 2-8 Symmetry and law of conservation Chapter 3:motion of rigid body and fluid 3-1 Model of rigid body and its motion 3-2Moment of force, rotational inertia, law of fix-axis rotation 3-3 Work-energy relation in fix-axis rotation 3-4 Angular momentum theorem and conversation law of rigid body in fixed-axis 3-5 Procession 3-6 Perfect fluid model, steady flow, Bernouli Equation 3-7 Chaos, inherent randomness of Newtonian mechanics

等离子体物理讲义04_动理学理论矩方程

等离子体物理学讲义 No. 4 马 石 庄 2012.02.29.北京

第4讲 动理学理论和矩方程 教学目的:学习从动理学方程建立等离子体宏观模型的方法,建立粒子轨道与等离子体整体行为之间的联系,熟悉双流体模型的基本特征,从等离子体的广义Ohm定律认识磁化等离子体的各向异性。 主要内容: §1 分布函数 (4) 1.1 Maxwell分布 (5) 1.2 动理学方程 (9) 1.3 速度矩 (13) §2 流体模型方程 (17) 2.1 双流体方程 (17) 2.2磁流体模型 (22) 2. 3流体漂移 (27) §3 等离子体输运 (31) 3.1 BGK方程 (32) 3.2 双极扩散 (38) 3.2 经典扩散 (40) 习题4 (42)

在等离子体中,实际情形要比粒子轨道理论描述的复杂得多。电场和磁场不能事先给定,而应由带电粒子本身的位置和运动来确定,必须解一个自洽问题(self‐consistent problem),寻找这样一组随时间变化的粒子轨道和场,使得粒子沿着它们的轨道运动时产生场,而场使粒子在它们的确切轨道上运动。 典型等离子体密度可以达到每立方米包含10 10 个离子—电子对.每个粒子都遵循一条复杂的轨道,跟踪每一条轨道导出等离子体的行为将是一个无望的工作,幸好这通常是不必要的。出人意外的是,一个看似粗糙的模型能解释实际实验中所观察到的80%的等离子体现象,这就是流体力学的连续介质模型,它忽略了个别粒子的本性,而只考虑流体质点的运动,粒子间的频繁碰撞使得流体质点中的粒子一起运动.在等离子体情形中,流体还要包含电荷,这样一个模型适用于一般不发生频繁碰撞的等离子体。 流体模型能用于等离子体的一个原因是:在某种意义上磁场起到了碰撞的作用.例如,当粒子被电场加速时,如果许可粒子自由流动,就会连续地增加速度.当存在频繁的碰撞时,粒子就达到一个与电场成正比的极限速度,磁场通过使粒子以Larmor轨道回旋,能限制粒子自由流动.等离子体中的电子也以正比于电场的速度一起漂移.在这个意义上,一个无碰撞等离子体的行为类似于一个有碰撞流体.当然,粒子可以沿着磁场方向自由运动,流体模型对此并不特别合适.对于垂立于磁场的运动,流体理论是一种很好的近似.

大学物理学C基本内容

《大学物理学C 》课程基本内容 第一章 质点的运动 1.直角坐标系、极坐标系、自然坐标系 ※2.质点运动的描述:位置矢量r 、位移矢量r ?=)()(t r t t r -?+、运动方程)(t r r =。 在直角坐标系中,k t z j t y i t x t r )()()()(++= 速度:t r v d d =; 加速度:22d d d d t r t v a == 在直角坐标系中,速度k v j v i v v z y x ++=,加速度k a j a i a a z y x ++= 自然坐标系中,速度 τ v v ==τ t s d d ,加速度t n a a a +==n r v t v 2d d +τ 在极坐标系中,角量的描述:角速度t d d θ ω=,角加速度22d d d d t t θωα== 3.运动学的两类基本问题: 第一类问题:已知运动方程求速度、加速度等。此类问题的基本解法是根据各量定义求导数。 第二类问题:已知速度函数(或加速度函数)及初始条件求运动方程。此类问题的基本解法是根据各量之间的关系求积分。例如据t x v d d = ,可写出积分式?x d =?t v d .由此求出运动方程)(t x x =。 4.相对运动: 位移:t u r r ?+'?=? ,速度:u v v +'=,加速度:0a a a +'= 第七章 气体动理论 1.对“物质的微观模型”的认识;对“理想气体”的理解。 ※2.理想气体的压强公式23132v n p k ρε== ,其中221 v m k =ε ※理想气体物态方程:RT M m pV = 或 n k T p = 理解压强与微观什么有关,即压强的物理含义是什么。 ※3.理想气体分子的平均平动动能与温度的关系:kT k 2 3 =ε 理解温度与微观什么有关,即温度的物理含义。

大学物理课程中英文简介

大学物理课程中英文简介 课程代码:B1081006大学物理(1)学分:4 周学时:4 预修课程:高等数学 主要内容:根据教育部颁布的理工科非物理类本科大学物理课程教学基本要求和国内物理教材改革动态,共分上下两学期讲授。大学物理(1)为力学、电学、磁学;每章后面附有各章提要,每篇后面节选了有关物理学与现代科学技术应用方面的内容。 Code:B1081006College Physics1Credits:4Teaching Hours per Week:4 Requisites: Advanced Mathematics Contents:Based on the basic requirements of the course of Advanced Physics for non-physical science and engineering undergraduate from the ministry of education and the reform of the dynamic of domestic physical materials,this course is divided into two teaching semesters: Advanced Physics 1and 2. Advanced Physics 1 includes Mechanical, thermal and electrical,Magnetism,.Each chapter is followed with a summary and the relevant contents of applications of physics and modern science and technology. 课程代码:B1081006大学物理(2)学分:3 周学时:3 预修课程:高等数学,大学物理(1) 主要内容:根据教育部颁布的理工科非物理类本科大学物理课程教学基本要求和国内国类物理教材改革动态,共分上下两学期讲授。大学物理(2)为振动和波、光学及相对论、近代物理基础。每章后面附有各章提要,每篇后面节选了有关物理与现代科学技术应用方面的内容。 Code:B1081006College Physics2Credits:3Teaching Hours per Week:3 Requisites: Advanced Mathematics college Physics1 Contents:Based on the basic requirements of the course of Advanced Physics for non-physical science and engineering undergraduate from the ministry of education and the reform of the dynamic of domestic physical materials,this course is divided into two teaching semesters: Advanced

中科院等离子体物理研究所2005——2010年发表论文统计分析(简版)

中科院等离子体物理研究所 2005——2010年发表论文统计分析(简版) 等离子体所综合办文献组 采用文献计量方法,分别对等离子体所2005-2010 年间被SCIE、 EI、CNKI 收录的论文,从时间序列、学科分布、作者分布、被引次 数、发表期刊和基金支持等方面进行了统计分析。主要数据如下: 一、SCI收录引用统计分析 1. SCI发文分析 2005——2010年,等离子体所发表论文被SCI收录的有1167篇,基本呈上升趋势,见图1。 图1 SCI各年收录论文数量图 年份2005 2006 2007 2008 2009 2010 总论文数 论文数151 187 190 161 211 267 1167 2. 发文学科分析 从发表论文的主题类别来看,这期间,等离子体所发表论文主要集中在“等离子体物理”、“核科学技术”、“材料科学”等领域。其中以“等离子体流体物理”和“核科学技术”最多,论文数量占总数量的56.8 %。 3. 发文第一作者排名 此排名是在剔除第一单位机构为非等离子体所的论文之后,再对第一作者进行发文统计。见图2

图2 2005年——2010年,SCI收录论文第一作者TOP10排名 4. 发文收录期刊统计 2005——2010年,等离子体所的论文发表主要集中在以下几种期刊,见图3。其中发表在《PLASMA SCIENCE AND TECHNOLOGY》的期刊论文最多,共263篇,占总数的22.5 %。 图3 2005年——2010年,SCI收录论文来源出版物前5名

5. 发文主要期刊影响因子 等离子体所发文的五种主要期刊影响因子,及其在各自学科领域的排名见图4。《PLASMA SCIENCE AND TECHNOLOGY》是等离子体所编辑出版的专业期刊,其影响因子从2005年以来,基本保持逐年上升。 图4 2005年——2010年间SCI收录论文主要来源期刊及影响因子 除2008年以外的其他各年,SCI收录论文的被引总频次基本处于上升状态,篇均被引频次也呈上升趋势。侧面反映出,从2005年——2010年,SCI 收录的我所论文,不但数量逐年在增加,论文质量也有相应的提高。其中,被引频次最高为124次。 图5 2005年—2010年,各年SCI收录总数及篇均被引频次 论文篇数论文被引总次数平均每篇论文被引次数 1167 7994 6,85

江苏省启东中学高三物理校本课程《物理学史》第二讲:经典力学

第二讲经典物理力学的发展 第一节新芽破土 一、资本主义萌芽带来的契机(15世纪后半期开始) 1.社会物质条件 欧洲社会生产力迅速发展,农耕得到改进,风力水 力得到普遍使用。特别是我国的四大发明经蒙古,丝绸 之路传入欧洲,更为其发展推波助澜。 哥伦布1492年发现美洲,麦哲伦1519年环游世界, 这些都刺激了资产阶级对生产技术的兴趣,科学的发展 有了社会物质条件。 2.社会文化思想方面:出现了以文艺复兴和宗教改革为标志的思想解放运动。 但丁的神曲,米开朗基诺的雕塑,莎氏比亚的“罗米欧与朱丽叶”的出现,代表了人们要求思想自由,科学要求摆脱神学附庸地位,反对迷信和权威的心声。 3.代表人物及其观点 1)培根:“证明前人说法的唯一方法,只有观察和实践。” 2)达·芬奇(1452-1519):“实验在任何情况下都是我的老师。” 有道是“山雨欲来风满楼”,一场科学革命的风暴已经不可避免了。 二、哥白尼与“天体运行论” 1.地心说与日心说的主要观点 地心说:地球是绝对静止的,一切运动都是相对于地球而运动的。 地心说受到宗教的吹捧与肯定。 日心说: 如果是地心说,这样的观点来描述行星的运动时,行星有无法解释的忽快、忽慢、

逆行及留的现象。 地动日心说可以对天体的运动给予完满的解释。 “天穹的周转是一种视运动,实际是地球运动的反映。” 2.“天体运行论”于1543年写成,它被誉为自然科学的独立宣言。 三、第谷与开普勒 1.丹麦人第谷(1546-1601),经过20年的反复的天文观测,积累了大量准确的星体运动观测资料,被人誉为“星学之王”。 2.德国天文学家开普勒(1571-1630)是第谷的学生与助手,从第谷 对火星的观测资料与他理论计算的8分之差入手,发表了开普勒三定律。 写出“宇宙和谐论”,使我们对天穹星空的认识,由杂乱到有序。开普 勒的一生,虽多病贫穷,但都未动摇他破解天体奥秘的决心,他把他的 一生都贡献给了科学事业。 四、舍生取义的布鲁诺 布鲁诺(1548-1600):因宣扬日心说,1592年被捕。1600年,面 对宗教法庭的审判,他说:“我希望你们到大庭广众中去把我点燃,这是我最大的快乐,因为我可以以自身燃起的大火,去照亮后人的道路。” 布鲁诺英勇就义于罗马的鲜花广场。 总之,16世纪中期,日心说与地心说的血与火的斗争,是自然科学从宗教桎梏下解放的标志,教会的权威受到挑战,自然科学在批判经院哲学的斗争中开创着自己的道路。

等离子体物理

等离子体物理 等离子体物理学是研究等离子体形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙中的大部分物质都存在于等离子体中。例如,当太阳中心的温度超过1000万度时,太阳的大部分质量处于等离子体状态。地球上空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对气体放电和20世纪初以来电离层的研究推动了等离子体的研究。自20世纪50年代以来,为了利用轻核聚变反应解决能源问题,等离子体物理的研究蓬勃发展。 1图书信息 书名: 等离子体物理 作者:郑春开 出版社:北京大学出版社 出版时间:2009-7-1 ISBN: 9787301154731 开本:16开 定价: 25.00元 2内容简介 本书比较系统地介绍了等离子体物理的基本概念、基本原理和描述问题及处理问题的方法。书中着重突出物理概念和物理原理,也有必要的数学描述和推导。全书共7章,内容包括:聚变能利用和研究进展、等离子体基本性质及相关概念、单粒子轨道理论、磁流体力学、等离子体波、库仑碰撞与输运过程和动理学方程简介。这些内容都是

从事核聚变和等离子体物理及相关学科研究人员所必需的,也是进一步学习核聚变与等离子体物理及相关学科专业课程的重要基础。为教学使用和学生学习方便,本书编有附录和习题,供查阅选用。 本书适合于核聚变、等离子体物理、空间物理以及基础和应用等离子体物理方向的高年级本科生、研究生和研究人员使用。 3图书目录 第1章聚变能利用和研究进展 1.1 聚变反应和聚变能 1.聚变反应的发现 2.聚变的燃料资源丰富 3.聚变反应是巨大太阳能的来源 1.2 聚变能利用原理 1.聚变能利用的困难 2.受控热核反应条件——劳森判据与点火条件 1.3 实现受控热核反应的途径 1.磁约束——利用磁场约束等离子体 2.惯性约束——激光核聚变 1.4 磁约束原理及其发展历史 1.磁镜装置 2.环形磁场装置 3.托卡马克装置进展 1.5 惯性约束——激光核聚变

物理学史教学大纲

《物理学史》课程教学大纲(10学时) (理论课程) 一课程说明 (一)课程概况 课程中文名称:《物理学史》 课程英文名称:history of physics 课程编码:3910252217 开课学院:理学院 适用专业/开课学期:物理学/第7学期 学分/周学时:0.5/ 《物理学史》为物理学专业限定专业选修课。本课程在学习完专业课的基础上,系统介绍物理学发展的历史过程,能帮助学习者还原物理学发展的历史面目,了解与概括物理学基础知识发展的全貌及总体规律,有利于巩固和加深理解已学的物理知识。物理规律的发现包含了物理学家们大量思想和方法的创新,了解掌握物理学思想和方法的发展过程,对于理解物理规律的本质,培养大学生的创新思想和创新意识、创新能力都有着重要的作用。 学习《物理学史》,一般要求已学完物理学方面的专业课程。 (二)课程目标 通过本课程学习,学生应了解物理学各主要分支学科的发展历史,弄清物理学发展历程中重要思想、方法、规律、原理提出的前因后果及其发展的历史线索,掌握其中包含的创新思想和创新方法。并在此基础上形成对物理学历史发展的全面认识。 二教学方法和手段 本课程的教学以讲授为主,以课堂讨论为补充。不管是讲授还是课堂讨论,都要贯彻启发式教学原则,启迪学生思维,引导学生对物理学的历史进行正确理解,培养学生分析、判断历史问题能力。 为达到上述目的,应充分发挥好课堂教学主渠道的作用,并利用计算机辅助教学、网络教学等现代化教育技术的优势,扩大教学信息量,提高教学质量和效率。 三教学内容 第一章中国古代物理学(第一、二章共1学时) 一、教学目标

了解中国古代自然观、中国古代的力学、热学、光学、电磁学、声学知识和中国古代物理学的特点,能分析形成这些特点的原因。 二、教学重、难点 1·重点:中国古代自然观、中国古代的力学、热学、光学、电磁学、声学知识和中国古代物理学的特点 2·难点:分析形成这些特点的原因 三、主要内容 1·中国古代自然观 2·中国古代的力学知识 3·中国古代的热学知识 4·中国古代的光学知识 5·中国古代的电磁学知识 6·中国古代的声学知识 7·中国古代物理学的特点 第二章西方古代物理学(1学时) 一、教学目标 了解古希腊的自然观、古希腊和中世纪的物理知识,能总结出西方古代物理学的特点,与中国古代物理学的特点相区别,并能分析形成这些区别的主要原因。 二、教学重、难点 1·重点:古希腊的自然观、古希腊和中世纪的物理知识 2·难点:总结出西方古代物理学的特点,找出与中国古代物理学特点的区别 三、主要内容 1·古希腊的自然观 2·古希腊的物理知识 3·中世纪的物理知识 第三章经典力学的建立和发展(1学时) 一、教学目标 了解运动定律的建立和万有引力定律的发现过程,牛顿的重大贡献和牛顿后力学的发展情况。理解伽利略在研究运动过程中对逻辑方法的应用。 二、教学重、难点 1·重点:运动定律的建立 2·难点:理解万有引力定律的发现过程

等离子体物理基础知识总结

等离子体基础知识总结 冷等离子体是等离子体一种近似模型。它假定等离子体的温度为零,用来讨论热效应可以忽略的物理过程。例如,等离子体中的波,当其相速度远大于平均热速度、同时回旋半径远小于垂直于外磁场方向的波长时,热效应不重要,便可用冷等离子体模型来讨论(这种波称为冷等离子体波)。在实际处理中,冷等离子体模型也可用于高温等离子体。 在等离子体中同时存在三种力:热压力、静电力和磁场力。它们对于等离子体粒子的扰动都起着弹性恢复力的作用。因此等离子体不像一般的弹性体,波动现象非常丰富,存在着声波(热压力驱动)、纵波(静电力驱动)、横波(电磁力驱动)以及它们的混杂波。 热压力的存在会产生类似中性气体中声波的“离子声波”,静电力的存在会产生静电波,电磁力的存在会产生电磁波。这些波又不是单独产生的,常常还同时产生形成混杂波。 等离子体中的波基本形式通常分为三类:静电波、电磁波和磁流体力学波。 群速度不能超过光速,因为群速度表示波所携带“信息”在空间的传播快慢。而相速度可以超过光速,相速度是常相位总移动速度,不携带任何信息。 波群在色散系统中传播是,组成该波群的不同频率的单色波具有不同的相速,在传播过程中各单色波之间的相位关系将发生变化,从而导致信号的失真,这就是色散。 “色散”两字的本省意思实际上指信号的失真(或称畸变),它是由于组成波群的各单色波因频率不同因而相速不同引起的,所以把这种相速随频率改变的现象也叫做色散。 如果两列波具有相同的速率(相速度),则最终形成的波的包络也具有和原来两列波相同的速率(群速):无色散 如果两列波速率(相速度)略有不同,则最终形成的波的包络和原来两列波相同的速率(群速)不相同:存在色散 波的偏振即是波的极化,是指空间固定点的波矢量E 的端点在2π/w 时间内的轨迹,对于电磁波是指电磁波中的电场矢量的端点轨迹 如果等离子体中的电子与均匀的粒子本底有个位移,将会建立电场,它将把电子拉回到原来的位置。由于惯性,电子将冲过平衡位置,并以特征频率围绕它们的平衡轴振荡。这个特征频率被认为是等离子体频率(plasma frequency)。 非磁化等离子体中的静电波 假定:(1)不存在磁场;B=0;(2)不存在热运动(kT=0);(3)离子以均匀分布固定在空间中;(4)等离子体的大小为无限大。(5)电子只在x 方向运动。因此,不存在涨落磁 场,这是一种静电振荡。 得到等离子体的振荡频率是 该频率称之为电子静电振荡或者朗缪尔振荡。这个频率取决于等离子体的密度,它是等离子体的基本参量之一。因为m 很小,等离子体频率通常是很高的。上式告诉我们,发生等离子体振荡时,必定有一个只取决于n 的频率。尤其,ω与k 无关,所以,群速度d ω/dk 为零。 2/1020???? ??=e pe m e n εω

《大学物理实验》课程教学大纲.docx

《大学物理实验》课程教学大纲 1. 课程名称(中文):物理实验英文名称:Physics Experiments 2.课程编码: 01000102 3.课程类别:基础独立设课 4.课程要求:必修基础实验 5.课程属性:独立设课 6.课程总学时:总学分: 7.实验学时: 51 学时总学分: 1.5学分 8.应开实验学期:第 2 学期至第 3 学期 9.适用专业:土木工程、化学工程与工艺、应用化学、材料科学与工程、生物工程、信息 与计算科学。 10.先修课程:大学物理 11. 编写人:徐子湘俸永格编写日前:2005年9月1日 一、实验课程简介 物理学是实验科学,物理规律的研究都是以严格的实验为基础,实验与数学分析相结合是 物理学研究中的一个特点。物理实验是大学生进行科学实验训练的一门基础课程,在实验过程中,通过理论的运用与现象的观测分析,充分提高学生分析问题与解决问题的能力;充分提高学生综 合运用理论知识解决实际问题的动手能力。本实验课程需学生应达到下列要求: 1、进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 2、能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己 独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。 二、实验教学目标与基本要求 1、本课程的主要目的是: (1)学生通过实验学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。 (2)获得必要的实验知识和操作技能训练,培养学生的动手能力、工作能力、创造能力,提高学生分析问题、归纳问题、解决问题的能力。 (3)树立实事求是、一丝不苟、严格认真的科学态度。 2、本实验课程应达到下列要求: (1)进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 (2)能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。

物理学史在物理教学中的作用

物理学史在物理教学中的作用 物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。而在初中物理教材中没有较系统的介绍物理学的发展史,只是在物理概念和规律的引入时安排了一些物理史实的片段和物理学家的姓名作简单的介绍和提及。在物理教学中通过展现历史上物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程,可以让学生从物理学发展的历史中领悟到科学的本质、科学的人性以及科学思想、科学方法和科学精神,从而全面提高学生的科学素养。所以在物理教学中比较系统地介绍物理学史是很有必要的,其表现为以下四个方面: 一、对物理学发展史有较系统的了解,有利于学生思维的开拓。探索精神的发扬和能力的培养。 通过学生在初中对物理的学习,基本上能掌握《课程标准》中所规定的物理概念和规律,并能应用所学的知识,去解释一些简单的物理现象和解决物理问题,但绝大多数学生对物理学发展的历史过程却是个盲点,不了解所学到的知识在历史发展的过程中属于哪一段,这段在整个物理理论建立和发展的过程中起什么样的作用,是否存在一定的局限性。是否还有发展和完善的可能,只是为了学而学。这样不利于发扬学生的主观能动性,发扬勇于探索和开拓的精神,不利于人才的培养。根据素质教育的要求不仅要教会学生掌握物理基本概念和基本规律,更重要的是让学生对物理的发展历史过程有一个简单的、较系统的了解,根据学生的现有知识水平和理解能力介绍物理思想,物理学的研究方法,介绍物理概念的形成过程,这样不仅有利于学生的各方面能力的培养,还有利于学生的辩证唯物主义世界观的教育有利于物理人才的培养:更有利于培养社会需要的人才。也使他们对近代物理学发展有一个初步的了解。近代物理学的研究对象范围之大、程度之深、内容之复杂是史无前例的,与以往的历史大不相同。但只有对以往历史的了解,才能发展未来。正如获得诺贝尔物理学奖的杨振宁教授所说:“在所有的物理学和数学的最前沿的工作,很大一部分是要在猜想上……当然并不是说可以胡乱猜想的,必须建立在过去的一些知识上面”。这里所指的过去知识就是指已经发展的历史过程,只有了解过去的历史,才有今天有根据的猜想,才有明天的新突破。 二、对物理学史的了解,有助于学生对物理知识的理解和掌握。 根据物理教学情况,不可能有太多的时间来较系统介绍物理学发展的历史,但可以把部分的内容体现在平时的教学中,可以根据教材的编排特点,在单元复习中结合知识结构的整理,系统介绍这些知识获得历史过程和方法以及在物理学史中的位置和作用,逐步地分单元地把物理学史系统而又简单介绍给学生,这样不仅扩大了学生的知识面,而且有利于学生对物理知识的掌握和理解。例如在完成九年级教材第十四章《电和磁》中的《电磁感应》的教学内容后,可以按奥斯特发现电流的磁效应的现象为线索介绍历史上人们对电和磁的认识过程,使学生了解奥斯特以大胆探索不断开拓的进取精神突破了以往认为电和磁割裂的观点,揭示了电和磁的关系,使学生了解奥斯特的电流磁效应现象的发现是物理学史上

《磁性物理学》教学大纲(68)doc-关于组织修(制)定

《磁性物理学》教学大纲 Magnetism inPhysics 课程代码:M102105 总学时:(理论+实验)56+12学分:4 课程性质: 专业方向课课程类别:必修 先修课程:普通物理、理论物理、固体物理面向专业: 应用物理学 开课学科:凝聚态物理学开课二级学院: 理学院 执笔:崔玉建审校:焦志伟 一、课程的地位与任务 本课程是应用物理专业的专业方向基础课。主要介绍磁现象和规律、磁性起源及自发磁化理论、铁磁体内的能量、磁畴和技术磁化、铁磁物质在交变场作用下的磁化特性、各种磁物理效应和磁性材料的应用。以此作为学习其它专业方向课的基础。 二、课程主要内容与基本要求 第一章 1、熟练掌握各基本磁学量的物理概念及其相互关系;理解磁化曲线和磁滞回线。 2、掌握磁体中静磁能的概念,理解退磁场的概念,理解简单几何形状磁体退磁因子的计算方法;会进行磁滞回线的退磁修正。 3、了解磁路的简单概念。 实践环节:了解磁场、磁感应强度的测量方法。 第二章 1、理解洪特定则,会计算原子或离子的磁矩。 2、了解轨道角动量淬灭的条件。 3、了解晶体的能带理论对金属磁矩的解释。 第三章 1、掌握顺磁物质的基本物理特性,理解朗之万的经典和量子理论顺磁性理论; 2、掌握铁磁物质的基本物理特性,理解奈尔的铁磁学理论,理解居里温度与分子场系数的关系;理解海森堡铁磁学理论的基本概念;分子场系数、居里温度与交换积分常数的关系;物质出现铁磁与反铁磁的条件。了解贝斯统计理论和自旋波理论。 3、掌握反铁磁性和亚铁磁性的基本物理特性;理解分子场理论对反铁磁和亚铁磁性的

唯象理论处理;理解超交换作用的基本概念。 4、掌握铁氧体的结构、磁矩和磁特性。 实践环节:了解铁氧体的制备方法和磁性的测量方法。 第四章 1、掌握常见的磁性材料的磁晶各向异性,掌握单轴晶体和立方晶体的各向异性能的计算;了解磁晶各向异性场的概念;了解产生磁晶各向异性的机理;了解磁性材料的其它几种各向异性;了解磁晶各向异性性能的测量方法。 2、掌握磁致伸缩的基本概念;掌握立方晶体的磁致伸缩公式;了解单轴晶体的磁致伸缩的公式;了解磁致伸缩的物理根源。 3、掌握磁弹性能的物理概念及几种简单情况下的计算方法;理解磁弹性能的物理意义。 第五章 1、理解铁磁体中的退磁能是形成磁畴的原动力;对磁畴、畴壁有清晰的物理概念。 2、理解畴壁形成原理,壁内原子磁矩取向规律以及畴壁的厚度和能量的简单计算。 3、了解各种类型的磁畴结构,掌握运用平衡条件求解磁畴结构的方法。 4、了解微粒、薄膜磁体的磁畴结构及其应用。 实践环节:磁畴的观察 第六章 1、理解磁化、反磁化过程,理解畴壁位移起始磁导率,转动磁化起始磁导率和矫顽力的 计算。 2、理解不可逆磁化过程的分析和反磁化过程的计算。 第七章 1、了解铁磁物质在交流磁场作用下的动态特性,掌握各种损耗的计算方法。 2、了解畴壁的动态方程和畴壁的自然共振,掌握μ', μ''随频率f变化的关系曲线。 第八章 1、掌握软磁铁氧体磁性材料的制备方法和测量方法。 2、掌握永磁铁氧体磁性材料的制备方法和测量方法。 实践环节:磁性材料的制备方法和测量。 第九章 1、了解铁磁体中磁阻效应、磁热效应、霍尔效应、磁光效应及其起源; 2、理解解磁性材料的使用范围和基本特点。 实践环节:了解磁阻效应、磁热效应、霍尔效应、磁光效应。 本课程要求完成课外习题20-30道。

大学物理课程教学基本要求

大学物理课程教学基本 要求 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求(正式报告稿)物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它 的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是其他 自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世 界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社 会生活,是人类文明发展的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 一、课程的地位、作用和任务 以物理学基础为内容的大学物理课程,是高等学校理工科各专业学生一门 重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是 构成学生科学素养的重要组成部分,是一个科学工作者和工程技术人员所必备 的。 大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础,培养学生树立科学的 世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神和创新意 识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。 通过大学物理课程的教学,应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基 本方法有比较系统的认识和正确的理解,为进一步学习打下坚实的基础。在大 学物理课程的各个教学环节中,都应在传授知识的同时,注重学生分析问题和 解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养,努力实现学生知 识、能力、素质的协调发展。 二、教学内容基本要求(详见附表)

大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中:A为核心内容,共74条,建议学时数不少于126学时,各校可在此基础上根据实际教学情况对A类内容各部分的学时分配进行调整;B为扩展内容,共51条。 1.力学 (A:7条,建议学时数14学时;B:5条) 2.振动和波 (A:9条,建议学时数14学时;B:4条) 3.热学 (A:10条,建议学时数14学时;B:4条) 4.电磁学 (A:20条,建议学时数40学时;B:8条) 5.光学 (A:14条,建议学时数18学时;B:9条) 6.狭义相对论力学基础 (A:4条,建议学时数6学时;B:3条) 7.量子物理基础 (A:10条,建议学时数20学时;B:4条) 8.分子与固体 (B:5条) 9.核物理与粒子物理 (B:6条)

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