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量子力學(xué)的基礎(chǔ)知識范文第1篇

強(qiáng)、弱、電三種相互作用的標(biāo)準(zhǔn)模型的建立與精確檢驗是20世紀(jì)物理學(xué)最偉大的成就之一，它把基本粒子的強(qiáng)、弱、電三種相互作用的描述成功地統(tǒng)一起來，成為人類揭示最深層次物質(zhì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)有力的工具。但是，迄今一直未能把引力統(tǒng)一進(jìn)來始終是極大憾事。究其原因在于引力的量子化帶來一系列長期困擾物理學(xué)界，至今仍難以解決的嚴(yán)重問題。積極探尋這些問題的解決辦法，近年來成為理論物理學(xué)家極為關(guān)注的熱點。本書正是作者為解決問題而孜孜不倦、努力奮斗的結(jié)果。在本書中作者認(rèn)真地考查了這些研究活動所涉及的物理概念與哲學(xué)基礎(chǔ)，特別是評論了人們提出的各種建議與模型的前提和自洽性。

作者曾與L.Susskind合作寫過一本關(guān)于黑洞的書，介紹靜態(tài)幾何的量子物理與相對論以及視界物理的一些信息。然而作者最近研究表明對于一旦納入動力學(xué)描寫時，這些結(jié)果必須做一些定性的修改。本書是作為以前出版的那部書的進(jìn)一步詳細(xì)的闡釋和擴(kuò)充，但是也包含了一些新的材料，其中包括詳細(xì)考查在相對論框架內(nèi)納入量子力學(xué)的基本自洽性，包括了動力學(xué)空間相關(guān)幾何學(xué)，并擴(kuò)展了前一本書寫作中涉及物理學(xué)基礎(chǔ)的一些討論，嘗試探討微觀物理學(xué)中可以與引力的微觀理論自洽的內(nèi)容。本書特別強(qiáng)調(diào)：在尋找最優(yōu)雅的物理現(xiàn)象的模型時人們必須記住：物理學(xué)是一門實驗科學(xué)。他希望以此激勵讀者對于新知識，特別是通過實驗探索物質(zhì)性質(zhì)的興趣。

全書內(nèi)容分成兩大部分，共包括9章。第一部分 伽利略相對論與狹義相對論，含第1-4章：1.經(jīng)典狹義相對論；2.量子力學(xué)、經(jīng)典力學(xué)和狹義相對論；3.粒子相互作用的微觀形式；4.量子力學(xué)中的群論。 第二部分 廣義相對論，含第5-9章：5.廣義相對論基礎(chǔ)； 6.彎曲時空背景中的量子力學(xué)；7.視界與陷俘區(qū)的物理學(xué)； 8.宇宙學(xué)； 9.相互作用系統(tǒng)的引力。

本書以物理系和自然哲學(xué)領(lǐng)域的大學(xué)生和研究生以及數(shù)學(xué)和粒子物理領(lǐng)域的研究人員為主要的讀者對象。對于物理模型以及與主流物理學(xué)自洽的實驗感興趣的理論物理與自然哲學(xué)家也是一部重要的參考書。但閱讀本書的讀者應(yīng)當(dāng)具有量子力學(xué)、廣義相對論、統(tǒng)計物理學(xué)和物理學(xué)基礎(chǔ)知識。

量子力學(xué)的基礎(chǔ)知識范文第2篇

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化學(xué)；創(chuàng)新精神；高等教育；教育改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）02-0083-02

結(jié)構(gòu)化學(xué)是高等院?；瘜W(xué)、材料等相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是理論化學(xué)的一個重要分支。它是探究原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)的微觀結(jié)構(gòu)，原子和分子中電子的運動規(guī)律，及原子和分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間關(guān)系的一門科學(xué)[1-3]。開設(shè)結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的目的是使相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對微觀世界的結(jié)構(gòu)和運動規(guī)律有所了解，初步掌握結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相互關(guān)系；從而使學(xué)生更進(jìn)一步地從更深的層次上理解其他化學(xué)相關(guān)的專業(yè)課程，包括無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等。

一、結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的特點

結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程特點明顯，如下：（1）綜合程度高；（2）理論性強(qiáng)；（3）內(nèi)容抽象。由于這一系列的特點，初學(xué)者在開始接觸這門課程時，常有聽“天書”無從下手的感覺；作者在教學(xué)過程中也因此遇到了一些問題。下面將遇到的問題做一概括：

1.綜合程度高。結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程不是建立在經(jīng)典力學(xué)體系下的課程，而是一門以量子力學(xué)為基礎(chǔ)的課程[4]。因此在此門課程的學(xué)習(xí)開始，就要求學(xué)生們鞏固好大一、大二所學(xué)的四大化學(xué)（無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)）課程以及其他學(xué)過的化學(xué)理論基礎(chǔ)知識，并在腦海中建立起一套完善的量子力學(xué)體系。此外量子力學(xué)論還是近代物理的重要組成部分，因此同學(xué)還要兼?zhèn)湟欢ǖ奈锢碇R基礎(chǔ)。只有綜合掌握了物理和化學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)知識后，才能從本質(zhì)上理解微觀化學(xué)領(lǐng)域各個粒子的結(jié)構(gòu)與性能的特征，學(xué)懂結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程。由此可見，該課程不管是教還是學(xué)，兩方面都存在著較大的難度。

2.理論性強(qiáng)。結(jié)構(gòu)化學(xué)授課困難的一個重要原因就是課本中含有大量的公式推導(dǎo)過程，復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和大段的文字?jǐn)⑹銮蠼膺^程。公式推導(dǎo)過程用到比較多的包括微積分、線性代數(shù)等高等數(shù)學(xué)知識。而高等數(shù)學(xué)方面向來是化學(xué)專業(yè)學(xué)生們的弱點，一步步的推導(dǎo)過程枯燥乏味，讓學(xué)生感覺云里霧里般，進(jìn)而忙于應(yīng)付求解過程忽略了公式中各個變量的深層次含義。

3.內(nèi)容抽象。微觀粒子的結(jié)構(gòu)和運動規(guī)律是結(jié)構(gòu)化學(xué)的主要研究內(nèi)容，而看不見摸不著的微觀粒子的運動給同學(xué)們學(xué)的過程帶來了一定的困難，文字?jǐn)⑹鰺o法直觀表達(dá)，只能靠學(xué)生的憑空想象。因此這門課程對學(xué)生的邏輯思維能力和空間想象能力都有較高的要求。

二、結(jié)構(gòu)化學(xué)課程授課過程中存在的問題及改革建議

本文作者根據(jù)自己多年的教學(xué)授課經(jīng)驗，結(jié)合學(xué)生課后的反饋意見，對改革結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)方式提出了一些建議，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛提高課上學(xué)生的吸收率。

1.重視引導(dǎo)。結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門化學(xué)專業(yè)類的理論基礎(chǔ)課，學(xué)生們看到教材上大段的文字?jǐn)⑹鲞€有繁雜的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)過程，往往還沒有開始學(xué)習(xí)就對此門課程失去了興趣。所以，在上第一節(jié)課的時候就應(yīng)對學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，在緒論課上給大家講述一些結(jié)構(gòu)化學(xué)發(fā)展史。首先便是1900年，普朗克提出了量子假說，勇敢地打破了能量必須連續(xù)變化的經(jīng)典理論，規(guī)定了以間斷形式存在的能量，電磁場中的能量和物質(zhì)交換間的能量，能量子的大小同輻射頻率成正比，用普朗克常數(shù)作為二者之間的比例常數(shù)，從而得出黑體輻射能量分布公式，完美地詮釋了黑體輻射現(xiàn)象。其次在1905年，愛因斯坦意識到了量子化概念在微觀領(lǐng)域的重要性，引進(jìn)了光子的概念，從而解釋了光電效應(yīng)，開啟了量子力學(xué)的新篇章。學(xué)生們在聽故事的同時，會不知不覺地克服恐懼心理，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。最后順著教學(xué)大綱的思路，引導(dǎo)大家用量子力學(xué)體系的思維去思考分析結(jié)構(gòu)化學(xué)中所遇到的問題，讓同學(xué)們處于愉快的氣氛中，帶著笑容下課。

2.充分利用多媒體教學(xué)手段輔助教學(xué)。結(jié)構(gòu)化學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上涉及一些相對抽象的模型，如原子軌道形狀、多原子分子的組合方式、配位化合物的配位形式、晶體的點陣結(jié)構(gòu)等都涉及原子和分子的空間排布規(guī)律，這些內(nèi)容要求學(xué)生具備較強(qiáng)的空間想象能力。傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式很難將結(jié)構(gòu)化學(xué)中較為抽象的理論以直觀的形式表現(xiàn)給同學(xué)們，大段大段的純文字描述也使得學(xué)生感到晦澀難懂。多媒體技術(shù)可以將授課內(nèi)容動態(tài)化、立體化[5]，絕大多數(shù)的分子、晶體結(jié)構(gòu)都可以用3D軟件結(jié)合FLASH等做成可360°觀看，任意縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的模型，同學(xué)們可任意角度觀看，有利于鞏固加深記憶。

3.注重理論與實際的聯(lián)系。由于結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門理論基礎(chǔ)學(xué)科，因此學(xué)生們理解起來可能會有一定的難度，容易學(xué)過即忘，在教學(xué)過程中應(yīng)讓學(xué)生通過理論聯(lián)系實際中所熟知或已學(xué)過的現(xiàn)象，通過類比的方法鞏固加深記憶。比如，在講晶體的宏觀對稱性時，聯(lián)系大自然，啟發(fā)學(xué)生思考：大自然雖然講究對稱美，但為什么很少有五邊形和七邊形的物體呢？由此引入晶體的空間點陣結(jié)構(gòu)、對稱元素、對稱操作的概念并對對稱軸次加以證明，得出結(jié)論：晶體結(jié)構(gòu)中的對稱軸次只允許存在1、2、3、4、6這五種不存在5和7，這與大自然世界的對稱美是相呼應(yīng)的。而講到離域鍵的共軛效應(yīng)時，以堿性條件下酚酞會變成紅色為例，結(jié)合學(xué)生高中所學(xué)知識讓學(xué)生理解酚酞變色的根本原因，主要過程是酚酞與堿性溶液發(fā)生反應(yīng)，形成了離域鍵，產(chǎn)生了共軛效應(yīng)，酚酞-堿性溶液體系能量下降，能級間隔變小，光譜偏移至可見光區(qū)，因此我們看到無色的酚酞變成了紅色。通過這種由外至內(nèi)、循序漸進(jìn)的引導(dǎo)方式使學(xué)生轉(zhuǎn)變對結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程的印象，說明這門課程不是憑空想象漫無邊際地研究我們用不到的東西，而是服務(wù)于實踐，解釋著實踐中所遇到的問題，從而使他們樹立起學(xué)習(xí)信心，增加學(xué)習(xí)動力，真正做到課上講過的東西當(dāng)堂就吸收理解掌握。

4.弱化公式推導(dǎo)。結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)的目的就是讓同學(xué)們理解掌握結(jié)論和推導(dǎo)過程中各符號的物理意義及這些符號在化學(xué)中起到了什么樣的作用，有什么應(yīng)用。結(jié)構(gòu)化學(xué)中的公式推導(dǎo)過程用到的高等數(shù)學(xué)的課程知識比較多，包括微積分的多重積分求解，線性代數(shù)中的行列式求值等。而數(shù)學(xué)功底普遍是化學(xué)專業(yè)學(xué)生們的弱項，大部分所用到的數(shù)學(xué)知識又都是在大一學(xué)習(xí)的可能已經(jīng)被忘到了腦后，因此在講述結(jié)構(gòu)化學(xué)課本中的公式時應(yīng)盡可能弱化公式推導(dǎo)過程，強(qiáng)化學(xué)生對整體大局和結(jié)論的理解，不再單獨強(qiáng)調(diào)詳細(xì)的求解過程。因此在講到公式部分時，首先要明確每個符號所代表的物理意義，從本質(zhì)上理解結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程，引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)绾稳ソ鉀Q問題，解決問題后又能得出怎樣的結(jié)論，所得結(jié)論的實際意義是什么，然后再回到研究數(shù)學(xué)推導(dǎo)求解過程上。讓學(xué)生抓住該課程的主線厘清學(xué)習(xí)這門課程的基本思路，順著大綱學(xué)下去，把握住主要的大方向，這樣繼續(xù)向后面章節(jié)學(xué)習(xí)就不會出現(xiàn)斷層。反之如果從數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)出發(fā)，進(jìn)行煩瑣的化簡計算，就容易忽略需要解決的問題的主體，不知道這些純數(shù)學(xué)求解過程是要干什么，得出的結(jié)果有什么意義，事倍功半。

5.科學(xué)的完善考核機(jī)制。考試是教學(xué)活動不可缺少的一部分，也是衡量教師授課成果和學(xué)生掌握課程情況的主要方法?，F(xiàn)代大學(xué)是以培養(yǎng)綜合創(chuàng)新型人才為目的的，因此在教學(xué)考核過程中，應(yīng)該用科學(xué)的、多元的方式去綜合評價每個學(xué)生，拒絕一考定終身的制度，取代傳統(tǒng)的單一閉卷考試方法，轉(zhuǎn)變學(xué)生們認(rèn)為只要死記硬背課本就能取得好成績的慣性思維。將最終成績定為三部分之和，其中，平時成績占30%；期中成績30%；期末成績40%。平時成績的30%包括課堂表現(xiàn)（10%）、習(xí)題作業(yè)（10%）和專業(yè)課小論文（10%）。課堂上教師有針對性地提出問題并根據(jù)學(xué)生的回答情況給出分?jǐn)?shù)，既能隨時掌握學(xué)生們的學(xué)習(xí)狀況還能根據(jù)學(xué)生們的整體掌握情況隨時調(diào)整課程安排。有利于增強(qiáng)師生課上的互動、改變課堂沉悶的授課氛圍，培養(yǎng)學(xué)生們獨立自主的思考問題，討論問題，解決問題的能力，同時還可以鍛煉他們的語言表達(dá)能力和應(yīng)變能力。課后的習(xí)題作業(yè)主要是引導(dǎo)學(xué)生正確地復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容。專業(yè)小論文則偏重于考查學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、獲取知識的能力。這樣靈活的考試機(jī)制有利于引導(dǎo)學(xué)生改變突擊復(fù)習(xí)期末考試的方法，樹立正確的學(xué)習(xí)觀，從平時開始做到課后即復(fù)習(xí)，查漏補(bǔ)缺，也只有這樣才能真正達(dá)到結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)目的。

根據(jù)筆者多年來對結(jié)構(gòu)化學(xué)課程改革的摸索，使用上述方法學(xué)生們學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的積極性明顯提高，課堂氣氛也活躍起來了，學(xué)生們愛聽了，授課效率明顯提高。

總之，結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門其中理論在實際生活中接觸較少，學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容相對抽象，老師和同學(xué)們在教與學(xué)的過程都感到較為困難的理論基礎(chǔ)課。教師們應(yīng)精心備課，認(rèn)真設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，研究課程改革，由淺入深的教學(xué)，消除學(xué)生們對課程的恐懼心理。通過一系列的改革過程，改變課堂環(huán)境，活躍課堂氣氛，讓學(xué)生體會到獨立自主創(chuàng)新和團(tuán)隊合作精神的重要性，培養(yǎng)他們對問題分析和解決的能力；最后引入科學(xué)合理的考核機(jī)制對學(xué)生進(jìn)行綜合評價，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)觀，不斷充實結(jié)構(gòu)化學(xué)理論基礎(chǔ)知識，提高主動獲取知識、綜合運用知識的能力，培養(yǎng)多能創(chuàng)新型優(yōu)秀人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊志廣，彭鵬，石曉明，周凱.如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)的興趣[J].教育教學(xué)論壇，2014，（20）：118-120.

[2]令狐文生，董華平.結(jié)構(gòu)化學(xué)課程建設(shè)的實踐與思考[J].教育教學(xué)論壇，2011，（35）：214-215.

[3]韓波.結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)實踐與初探――引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)[J].科技信息，2013，（25）：218，259.

量子力學(xué)的基礎(chǔ)知識范文第3篇

關(guān)鍵詞 物理學(xué) 分析 前景

中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Physics Professional Analysis

ZENG Daimin[1], LI Yong[2]

([1]Physics Department, Physics College, Chongqing University, Chongqing 400040;

[2]State Intellectual Property Bureau Patent Examination Coordination Center, Beijing 100190)

AbstractThis paper combine with the cultivation of students in Physics professional, takes a professional analysis on Physics major, including Physics professional direction settings, course setting, and cultivating specification as well as employment prospects of the students.

Key wordsPhysics; analyse; prospects

物理學(xué)是研究物質(zhì)運動和相互作用的規(guī)律的科學(xué)，是除數(shù)學(xué)外最基本的一門學(xué)科。物理運動是自然界最普遍的一種現(xiàn)象，因此物理學(xué)研究的對象和內(nèi)容就是宇宙間各種物質(zhì)的性質(zhì)、存在狀態(tài)、各種物理運動形式及其轉(zhuǎn)化現(xiàn)象、物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)的組成部分，物理領(lǐng)域的各種基本相互作用及其規(guī)律。由于一切物理現(xiàn)象都在時間、空間中表現(xiàn)出來和發(fā)生運動和轉(zhuǎn)化，所以物理學(xué)也要研究時間和空間的性質(zhì)、聯(lián)系等。 進(jìn)行物理學(xué)研究，首先是觀察各種客觀物理現(xiàn)象，再從許多表象性的現(xiàn)象中，揭示基本規(guī)律，建立較為系統(tǒng)的理論。物理學(xué)研究除了要依靠好的科學(xué)方法外，還要取決于認(rèn)知工具。工具越先進(jìn)，研究效率越高，成果越顯著。 物理學(xué)在發(fā)展過程中形成了一套完整的科學(xué)方法，它對其他學(xué)科的研究，乃至哲學(xué)發(fā)展，都有重要意義。①重慶大學(xué)物理學(xué)專業(yè)從2008年開始正式招生，到現(xiàn)在，第一屆學(xué)生即將進(jìn)入大四。通過這幾年對物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)，我們有一些體會，與同行共勉。

1 專業(yè)方向設(shè)置

1.1 理論物理方向

理論物理學(xué)從各類物理現(xiàn)象的普遍規(guī)律出發(fā)，運用數(shù)學(xué)理論和方法，系統(tǒng)深入的闡述有關(guān)概念，現(xiàn)象及其應(yīng)用。理論物理是從理論上探索自然界未知的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)運動的基本規(guī)律的學(xué)科。理論物理的研究領(lǐng)域涉及物理學(xué)所有分支的基本理論問題。理論物理是在實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，以理論的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子等物質(zhì)運動的基本規(guī)律，從而解決學(xué)科本身和在高科技探索中提出的基本理論問題。重慶大學(xué)物理學(xué)院理論物理方向目前包括：高能物理、引力波、天體物理、量子信息與量子通信等幾個分支。

1.2 凝聚態(tài)物理方向

凝聚態(tài)物理學(xué)是從微觀角度出發(fā)，研究由大量粒子（原子、分子、離子、電子）組成的凝聚態(tài)的結(jié)構(gòu)、動力學(xué)過程及其與宏觀物理性質(zhì)之間的聯(lián)系的一門學(xué)科。凝聚態(tài)物理是以固體物理為基礎(chǔ)的外向延拓。凝聚態(tài)物理的研究對象除晶體、非晶體與準(zhǔn)晶體等固相物質(zhì)外還包括從稠密氣體、液體以及介于液態(tài)和固態(tài)之間的各類居間凝聚相，例如液氦、液晶、熔鹽、液態(tài)金屬、電解液、玻璃、凝膠等。經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，目前已形成了比固體物理學(xué)更廣泛更深入的理論體系。特別是上世紀(jì)八十年代以來，凝聚態(tài)物理學(xué)取得了巨大進(jìn)展，研究對象日益擴(kuò)展，更為復(fù)雜。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的固體物理各個分支如金屬物理、半導(dǎo)體物理、磁學(xué)、低溫物理和電介質(zhì)物理等的研究更深入，各分支之間的聯(lián)系更趨密切；另一方面許 多新的分支不斷涌現(xiàn)，如強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子體系物理學(xué)、無序體系物理學(xué)、準(zhǔn)晶物理學(xué)、介觀物理與團(tuán)簇物理等。從而使凝聚態(tài)物理學(xué)成為當(dāng)前物理學(xué)中最重要的分支學(xué)科之一。由于凝聚態(tài)物理的基礎(chǔ)性研究往往與實際的技術(shù)應(yīng)用有著緊密的聯(lián)系，凝聚態(tài)物理學(xué)的成果是一系列新技術(shù)、新材料和新器件，在當(dāng)今世界的高新科技領(lǐng)域起著關(guān)鍵性的不可替代的作用。

2 主干課程設(shè)置

重慶大學(xué)物理學(xué)專業(yè)的主干課程有力學(xué)：使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握力學(xué)基礎(chǔ)知識，且能比較靈活加以應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題與解決問題能力，初步培養(yǎng)學(xué)生的唯物主義世界觀。主要內(nèi)容有質(zhì)點運動學(xué)、牛頓運動定律、動量守恒定律和動量定理、功和能與碰撞問題、角動量、剛體力學(xué)、振動和波。熱學(xué)：使學(xué)生掌握物質(zhì)熱運動形態(tài)的規(guī)律性和熱運動與機(jī)械運動，電磁運動等其它基本運動形式之間轉(zhuǎn)化的規(guī)律性。掌握統(tǒng)計規(guī)律性和統(tǒng)計的方法以及物性方面的知識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。主要內(nèi)容有熱力學(xué)第零、第一、第二定律和熵、分子運動論、輸運過程、固體和液體及相變。電磁學(xué)：使學(xué)生全面地、系統(tǒng)地了解和掌握電磁運動的基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律，具有一定的分析和解決電磁問題的能力，為后繼課程奠定必要的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容有靜電場、靜電場中導(dǎo)體和電介質(zhì)。穩(wěn)恒電流、穩(wěn)恒磁場、電磁感應(yīng)、磁介質(zhì)、交流電初步、麥克斯韋電磁理論和電磁波、電磁單位制。光學(xué)：使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握光學(xué)的基本知識，主要講授幾何光學(xué)、波動光學(xué)、量子光學(xué)初步和光學(xué)應(yīng)用。原子物理學(xué)：使學(xué)生掌握原子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和一般規(guī)律，掌握和了解核的性質(zhì)與核能利用，了解粒子的基本性質(zhì)。講授盧瑟福模型、氫原子的玻爾理論、量子力學(xué)初步、原子的精細(xì)結(jié)構(gòu)、多電子原子、X射線、原子核物理概論。理論力學(xué)：使學(xué)生掌握力學(xué)的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生理性思維能力。講授質(zhì)點力學(xué)、質(zhì)點組力學(xué)、剛體力學(xué)、非慣性系動力學(xué)與分析力學(xué)等基本理論。熱力學(xué)與統(tǒng)計物理：使學(xué)生掌握物質(zhì)的熱運動規(guī)律及熱運動對物質(zhì)宏觀性質(zhì)的影響。講授熱力學(xué)的基本定律，熱力學(xué)函數(shù)、平衡及穩(wěn)定條件，相平衡及化學(xué)平衡，不可逆過程熱力學(xué)，最可幾統(tǒng)計法――玻爾茲曼分布、費米分布、玻色分布，氣體和固體的熱容量理論，金屬中的電子氣體、平衡輻射，系統(tǒng)理論，熱力學(xué)的統(tǒng)計表達(dá)式，非理想氣體態(tài)式，漲落理論，非平衡態(tài)統(tǒng)計物理簡介。電動力學(xué)：使學(xué)生掌握電磁場的基本屬性及運動規(guī)律以及它和帶電物質(zhì)之間的相互作用。講授電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律，靜電場和穩(wěn)定電流磁場，電磁波的傳播，電磁波的輻射，狹義相對論及帶電粒子和電磁場的相互作用。量子力學(xué)：了解微觀客體運動特點，初步掌握量子力學(xué)的基本原理和方法。課程內(nèi)容包括波函數(shù)、薛定鄂方程，量子力學(xué)中的力學(xué)量，態(tài)和表象理論，微擾理論等。固體物理：初步掌握固體物理的基本原理和特點。課程內(nèi)容包括晶體、晶體的缺陷和擴(kuò)散、晶體振動、相圖、能帶論、金屬和半導(dǎo)體電子論、固體的磁性和介電性等。數(shù)學(xué)物理方法：掌握有關(guān)復(fù)變函數(shù)、復(fù)變函數(shù)的積分、冪級數(shù)展開、留數(shù)定理、傅里葉級數(shù)、積分變換、數(shù)學(xué)物理方程定解問題、分離變數(shù)法、二階常微分方程的級數(shù)解法、本征值問題、球函數(shù)、柱函數(shù)、格林函數(shù)、積分變換法等數(shù)學(xué)物理方法的基本知識。

3 培養(yǎng)規(guī)格及要求

通過四年的物理學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的基本理論和基本方法，具有較高的數(shù)學(xué)修養(yǎng)；掌握堅實的、系統(tǒng)的物理學(xué)基礎(chǔ)理論及較廣泛的物理學(xué)基本知識和基本實驗方法，具有一定的基礎(chǔ)科學(xué)研究能力和應(yīng)用開發(fā)能力；了解相近專業(yè)的一般原理和知識；了解物理學(xué)發(fā)展的前沿和科學(xué)發(fā)展的總體趨勢；了解國家科學(xué)技術(shù)、知識產(chǎn)權(quán)等有關(guān)政策和法規(guī)；掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法；具有一定的實驗設(shè)計，創(chuàng)造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結(jié)果，撰寫論文，參與學(xué)術(shù)交流的能力。具有計算機(jī)應(yīng)用的基本技能。較熟練地掌握一門外國語言，具有良好的聽、讀、寫作和會話能力，能夠較順利地閱讀本專業(yè)的外文資料。

4 學(xué)生就業(yè)前景分析

重慶大學(xué)物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)具有寬厚扎實的物理學(xué)基礎(chǔ)、綜合素質(zhì)優(yōu)秀，并且具有良好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和實驗技能，能在物理學(xué)或相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中從事科研、教學(xué)、技術(shù)和相關(guān)管理工作的高素質(zhì)專門人才；培養(yǎng)良好的創(chuàng)新意識和科學(xué)的思維方式，以及分析和解決實際問題的能力以適應(yīng)學(xué)科交叉和社會的各種需要。

物理學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后主要從事以下一些行業(yè)：（1）繼續(xù)物理方向的深造，成為一名物理學(xué)家、物理教師。（2）從事與物理相關(guān)的一些工作，如技術(shù)工程師、發(fā)明家、研究助理等。（3）與物理關(guān)系不大的一些行業(yè)，如公務(wù)員、管理人員等。就業(yè)領(lǐng)域主要是：科研院所、高等院校、企事業(yè)單位、政府機(jī)關(guān)等。

總之，重慶大學(xué)成立物理學(xué)專業(yè)的主要目的是發(fā)現(xiàn)與培養(yǎng)真正熱愛物理的好苗子，讓他們打好基礎(chǔ)，再繼續(xù)深造，為物理學(xué)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。在學(xué)習(xí)的過程中，有部分同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己并不是很適合學(xué)物理，可以申請轉(zhuǎn)專業(yè)，找到適合自己發(fā)展的方向。最后留下來的絕大部分同學(xué)都會繼續(xù)讀研深造，向著他們心中神圣的物理殿堂繼續(xù)努力。實踐表明，物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生物理基礎(chǔ)打得非常堅實，為將來的繼續(xù)深造做好了準(zhǔn)備，即將畢業(yè)的學(xué)生將有部分保送到中國科學(xué)院及各大高校，其余的同學(xué)也成為了本校碩士生導(dǎo)師爭搶的對象。物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)是成功的，并且也已經(jīng)成為重慶大學(xué)的一個優(yōu)勢特色專業(yè)，它將為全國培養(yǎng)和輸送更多、更好的物理方面人才。

基金項目：重慶大學(xué)人才引進(jìn)科研啟動基金（0903005104675）資助

量子力學(xué)的基礎(chǔ)知識范文第4篇

20世紀(jì)后半葉，物理學(xué)在此前建立起來的狹義相對論、量子力學(xué)、量子電動力學(xué)、統(tǒng)計物理和許多重要物理實驗基礎(chǔ)上，以前所未有的速度發(fā)展著.許多物理學(xué)的分支學(xué)科，如原子、分子物理、原子核物理、固體物理、等離子體物理以及粒子物理等，都得到極大發(fā)展.與此同時，科學(xué)發(fā)展的另一個重要特征是學(xué)科間相互滲透和交叉綜合.物理學(xué)和其他學(xué)科相互滲透，產(chǎn)生了一系列交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科，如化學(xué)物理、生物物理、大氣物理、海洋物理、地球物理等等.物理學(xué)的新概念、新理論和新的實驗方法向其他學(xué)科轉(zhuǎn)移，促成各學(xué)科的發(fā)展并成為其組成部分.

20世紀(jì)后半葉，新技術(shù)特別是高新技術(shù)發(fā)展之快也是前所未有的.高技術(shù)包含的科學(xué)知識高度密集，綜合性極高，如紅外和紅外成像技術(shù)、激光技術(shù)、計算技術(shù)、信息技術(shù)、航天技術(shù)、生物技術(shù)等等，都無一例外地與物理學(xué)等學(xué)科的基本概念、基本理論和基本實驗方法密切相關(guān)，其發(fā)展在很大程度上依賴包括物理學(xué)在內(nèi)的各學(xué)科的發(fā)展.

現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)的知識密集性、綜合性極高，處于科學(xué)技術(shù)的前沿，近幾年來的局部戰(zhàn)爭向人們展示，現(xiàn)代戰(zhàn)爭在相當(dāng)大程度上是高新技術(shù)的較量.現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)離不開物理學(xué)和物理學(xué)的新成就，如紅外夜視、激光制導(dǎo)、激光雷達(dá)、三相彈等都與物理學(xué)原理和物理學(xué)實驗技術(shù)密切相關(guān).

這一切都表明，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，物理學(xué)不但在歷史上曾經(jīng)是處于主導(dǎo)地位的，在20世紀(jì)是處于主導(dǎo)地位的，而且毫無疑問，21世紀(jì)物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中也必將處于主導(dǎo)地位，它的作用將會更加突出.

大學(xué)物理課是一門重要基礎(chǔ)課，它的作用一方面是為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，另一方面是使學(xué)生初步學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法和研究方法，這些都起著增強(qiáng)適應(yīng)能力、開闊劉義洪盈贅大爭物雙教爭敬沮思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、提高人才素質(zhì)的重要作用.學(xué)好大學(xué)物理，不僅對學(xué)生在校學(xué)習(xí)十分重要，而且對學(xué)生畢業(yè)后的工作和在工作中進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新知識、新技術(shù)、不斷更新知識，都將發(fā)生深遠(yuǎn)的影響.物理課的這一作用，特別為許多專家、教授、高級工程技術(shù)專家所強(qiáng)調(diào).

我國工科大學(xué)物理的學(xué)時一直少于理科.因此，目前實施的教學(xué)內(nèi)容，主要是傳統(tǒng)物理課內(nèi)容在給定學(xué)時范圍內(nèi)一再精選后形成的.總的來講，工科大學(xué)生的物理基礎(chǔ)較薄弱，物理知識面也較窄，特別是近代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)的物理基礎(chǔ)和現(xiàn)代工程技術(shù)方面的新知識更顯薄弱.如我們的課程基本要求中沒有物性學(xué)、分子、原子核、粒子等內(nèi)容;沒有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡爾效應(yīng)等內(nèi)容;量子物理、統(tǒng)計物理等近代物理基礎(chǔ)的基本概念、基本理論和知識甚為薄弱.這些內(nèi)容，工科一般專業(yè)在后續(xù)課中多不再涉及，而它們恰恰是當(dāng)今學(xué)習(xí)新理論、新知識和新技術(shù)所要涉及的，有些甚至已成為當(dāng)今高新技術(shù)的組成部分.在這個意義上講，大學(xué)物理課內(nèi)容“老的多、新的少”.因此，更新內(nèi)容，加強(qiáng)現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)知識，特別是有關(guān)基礎(chǔ)知識，是工科物理教學(xué)改革必須面向的首要問題.

二、工科物理課教學(xué)改革

工科大學(xué)物理課程的教學(xué)改革是很復(fù)雜的，也是很困難的，不可能一嗽而就.應(yīng)該堅持以下原則:不應(yīng)改變物理課作為基礎(chǔ)課的地位和作用，應(yīng)著力研究現(xiàn)代高級工程技術(shù)人才應(yīng)具備什么樣的物理基礎(chǔ);要重點研究如何處理好經(jīng)典物理和近代物理及有關(guān)近代內(nèi)容的關(guān)系;應(yīng)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和分析問題、解決問題能力上加大力度，與研究教學(xué)內(nèi)容改革的同時，還必須系統(tǒng)地研究教學(xué)方法、考試方法等教學(xué)環(huán)節(jié)的改革.

工科大學(xué)物理課內(nèi)容改革的重點在于加強(qiáng)物理學(xué)基礎(chǔ)(包括經(jīng)典物理基礎(chǔ)和近代物理基礎(chǔ))，同時適當(dāng)?shù)亟榻B反映現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)的新知識，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，在整個教學(xué)過程中提高學(xué)生分析及解決問題的能力和獨立獲取知識的能力.由于工科物理課程教學(xué)時數(shù)少，只靠課程內(nèi)容和體系本身改革回旋余地小，改革要將課內(nèi)課外、理論教學(xué)與實驗教學(xué)、課與課間關(guān)系諸方面綜合考慮. 轉(zhuǎn)貼于

（一)課程教學(xué)內(nèi)容改革，應(yīng)以物理課程教學(xué)基本要求為依據(jù).在保證經(jīng)典的前提下，進(jìn)一步精選經(jīng)典物理內(nèi)容，突出教學(xué)內(nèi)容及能力培養(yǎng)，避免過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和嚴(yán)密性等，在整個經(jīng)典物理教學(xué)過程中應(yīng)貫徹加強(qiáng)近代思想;在近代物理基礎(chǔ)的基本要求部分，加強(qiáng)量子力學(xué)和統(tǒng)計物理基礎(chǔ)知識，以利于學(xué)生在校和離校后進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新知識和新技術(shù);加強(qiáng)現(xiàn)代工程技術(shù)物理基礎(chǔ)專題，這部分內(nèi)容應(yīng)側(cè)重物理原理，而不要停留在科普水平上，上述三部分內(nèi)容的講授學(xué)時，分別約占總學(xué)時的58%、27%和15%.

(二)開設(shè)物理類和技術(shù)類專題選修課(或講座).物理類選修課:如現(xiàn)代物理導(dǎo)論、混沌、原子和分子物理、核物理、天體物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理、嫡和信息、傅里葉光學(xué)、非線性光學(xué)、非線性力學(xué)等、技術(shù)類選修課:如現(xiàn)代工程技術(shù)專題、激光技術(shù)、光散射技術(shù)、全息技術(shù)、穆斯堡爾譜學(xué)、核磁共振技術(shù)、薄膜技術(shù)、換能器、紅外技術(shù)、低溫和超導(dǎo)等.選修課應(yīng)著重物理概念、物理思想和方法，不追求數(shù)學(xué)嚴(yán)密性，不過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和完整性.

(三)教學(xué)手段改革是教學(xué)改革的重要組成部分.粉筆加教鞭不適應(yīng)改革的需要已經(jīng)成為人們的共識.近幾年來，有許多院校在多媒體輔助教學(xué)上做了大量的工作.實踐證明，把多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)可以改變信息的包裝形式，在計算機(jī)上把圖、文、聲、像集成在一起，提高教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)力和感染力，能調(diào)動學(xué)生主動運用多種感觀積極參與多媒體的活動，使學(xué)生由知識的被動接受轉(zhuǎn)為主動發(fā)現(xiàn).同時，這也為教學(xué)研究提供了有力工具，為教學(xué)的順暢實施與高效提供了可靠的技術(shù)保障.在提高認(rèn)識的基礎(chǔ)上，加大這方面的資金投人，多媒體輔助教學(xué)必將成為21世紀(jì)教學(xué)手段的主體.而多媒體輔助教學(xué)軟件也應(yīng)向智能化方向發(fā)展.1997年n月6日，中國物理學(xué)會正式宣布中國物理教育網(wǎng)建立.這就為網(wǎng)上教學(xué)和科研提供了方便，物理教育工作者應(yīng)充分利用這一有利條件，從網(wǎng)上獲取信息服務(wù)于教學(xué).名校、名師更應(yīng)在網(wǎng)上傳播自己的教法和經(jīng)驗，使大家受益.

量子力學(xué)的基礎(chǔ)知識范文第5篇

【關(guān)鍵詞】高中物理；思想；方法

物理教學(xué)為什么改革？怎樣改？改革的目的是什么？我想是要通過對必要的物理基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，掌握必要學(xué)習(xí)方法、培養(yǎng)基本素質(zhì)、提高解題能力。高中學(xué)生普遍認(rèn)為物理難學(xué)。怎樣才能學(xué)好物理呢？通過多年的高中物理教學(xué)，我認(rèn)為，了解物理學(xué)思想和掌握物理學(xué)方法是學(xué)好物理的基本保證。

1. 在高中物理教學(xué)中必須貫穿物理學(xué)思想 何謂物理學(xué)思想，物理學(xué)思想就是研究物質(zhì)的運動形式、內(nèi)在規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的客觀存在反映在人的意識中經(jīng)過思維活動而產(chǎn)生的結(jié)果。這種思維活動是人的一種精神活動，是從社會實踐中產(chǎn)生的。而新課程標(biāo)準(zhǔn)的實施,為我們在物理教學(xué)中進(jìn)行物理思想教育展示了一個舞臺。新的課程標(biāo)準(zhǔn)要求我們從知識與技能、過程與方法、態(tài)度情感與價值觀這三維的目標(biāo)上培育學(xué)生。特別強(qiáng)調(diào)過程而不單單是結(jié)果,強(qiáng)調(diào)思想方法而不單單是知識。

我們認(rèn)識物理學(xué)思想就是要知道它的發(fā)展史，要尊重客觀事實，遵循自然規(guī)律。物理學(xué)是不同于其他學(xué)科的一門自然科學(xué)，就中學(xué)物理而言，它是以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。物理學(xué)的發(fā)展史告訴我們，在物理學(xué)發(fā)展過程中，每一次物理學(xué)思想上的“危機(jī)”都孕育著物理學(xué)上的一次重大的突破，而每一次重大的突破都會強(qiáng)烈地在當(dāng)代乃至下一代的物理思想方法上留下不滅的印記。一個重要的物理學(xué)定律或定理的產(chǎn)生往往是一代人甚至是幾代人的堅持不懈努力的結(jié)果。而在每一項成果的背后，總伴隨著新的物理思想方法的產(chǎn)生，或用新的物理思想方法作為它的世界觀的支撐點。物理思想方法是在物理學(xué)各個發(fā)展階段中逐漸萌發(fā)出來并成長為這個階段物理學(xué)最重要的，對促進(jìn)和發(fā)展以后物理學(xué)認(rèn)識有突出影響的物理學(xué)的主流思想方法，這些思想方法既體現(xiàn)在物理學(xué)家對他們研究領(lǐng)域和研究工作的思考、理解、認(rèn)識以及創(chuàng)造性發(fā)展的過程中，也體現(xiàn)在與不同學(xué)派和不同觀點的比較、切磋、爭論以及逐漸為同行所認(rèn)可的過程中。

認(rèn)識物理學(xué)思想是學(xué)好物理的前提，因此，我們在學(xué)習(xí)物理過程中，始終要領(lǐng)會物理學(xué)思想，并能逐步轉(zhuǎn)化為自己的思想。掌握科學(xué)方法，提高解決物理問題的能力是極其重要的。我們在了解物理學(xué)發(fā)展史的同時，不僅要學(xué)習(xí)物理學(xué)家的精神，而且要學(xué)習(xí)他們研究物理的方法。努力汲取物理學(xué)家的精華，推進(jìn)物理教學(xué)的改革。掌握物理思想和研究方法，對學(xué)習(xí)好物理具有重大的意義。

2. 在高中物理教學(xué)中結(jié)合物理規(guī)律的研究，介紹物理學(xué)方法 所謂物理學(xué)方法，簡單的說就是研究或?qū)W習(xí)和應(yīng)用物理的方法。方法是研究問題的一種門路和程序，是方式和辦法的綜合。這些方法對物理學(xué)家力圖按照物理世界的本來面目，在不斷深化對自然界的認(rèn)識過程中進(jìn)行物理學(xué)探究起到了重大的推動作用。高中物理教學(xué)中常見的一些物理學(xué)方法有：實驗法、控制變量法、類比法、極限法、假設(shè)法、理想化法等。例如：丹麥物理學(xué)家N.H.D.玻爾提出的一條從原子的經(jīng)典理論過渡到量子理論的原則。按這條原則，原子現(xiàn)象的量子理論在極限情況下應(yīng)給出與相應(yīng)的經(jīng)典物理學(xué)相同的結(jié)果。1913年，玻爾在量子概念和E.盧瑟福有核原子模型的基礎(chǔ)上建立了氫原子的量子理論。在這個理論中，他提出定態(tài)和躍遷兩條基本假設(shè)，認(rèn)為相鄰定態(tài)之間躍遷所發(fā)射的輻射的頻率與按電動力學(xué)計算的電子繞核運行的頻率之間，可能存在某種對應(yīng)。他經(jīng)過分析和計算發(fā)現(xiàn),在大量子數(shù)的極限情況下兩種頻率相吻合。后來,他把這種特設(shè)性假設(shè)加以推廣，認(rèn)為輻射的量子理論應(yīng)是輻射的電動力學(xué)理論的自然推廣，并根據(jù)這一思想解決了躍遷選擇定則、光譜線強(qiáng)度的計算和偏振等問題。在1921年召開的第三屆索爾維國際物理學(xué)會議上，這一新舊理論類比的對應(yīng)原理被接受，成為指導(dǎo)發(fā)展量子力學(xué)的一條方法論原則。

所以，在教學(xué)中務(wù)必有意識地貫穿物理思想和物理方法，思想指導(dǎo)方法，方法體現(xiàn)思想.學(xué)好物理要識記、理解物理概念、規(guī)律及條件。要解決描述物理問題，就要明確題設(shè)的物理情境,理解物理過程,會對物理問題進(jìn)行唯象研究,然后進(jìn)一步研究它的原因、規(guī)律，再尋求解決的方法?？梢姡鞔_題設(shè)的物理情境，理解物理過程是解決物理問題的關(guān)鍵。教學(xué)過程必須始終貫穿物理思想和物理方法，這是授之漁和受之漁的根本。

在教學(xué)中務(wù)必有意識地貫穿物理思想和物理方法，思想指導(dǎo)方法，方法體現(xiàn)思想。當(dāng)然，隨著科學(xué)的發(fā)展，物理學(xué)習(xí)的深入，新思想新方法會不斷出現(xiàn)，只要我們不懈的努力，勇于探索，大膽創(chuàng)新，一定能為物理教學(xué)作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

［1］ 高中物理教材和大綱。

［2］ 物理教學(xué)法。

［3］ 《物理教育學(xué)研究》，殷傳宗，四川科技出版社。

［4］ 《物理教育學(xué)》，喬際平、續(xù)佩君，江西教育出版社。