原子物理学教案

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1、原子物理学教案原子物理学教课设计【篇一：原子物理学教课纲领】原子物理学课程教课纲领（54 学时）（理论课程）一 课程说明（一）课程概略课程中文名称：原子物理学课程英文名称：atomic physics课程编码： 3910252109开课学院：理学院合用专业 /开课学期：物理学、应用物理学3/3/第四学期 学分 /周学时：原子物理学是物理学专业的一门重要专业中心必修课程，属于专业发展课程。原子物理学是研究介于分子和原子核两层次间物质构造的科学，研究这一层次是由什么构成，构成物是如何运动和发生互相作用的。原子物理学的发展为量子力学的成立确立了基础，它上承经典物理，下接量子力学，属于近代物理的范围，

2、跟着科学技术的发展，原子物理学在很多领域获得宽泛地应用和拓展。原子物理学是量子力学、固体物理学等近代物理课程的基础学科，学习本课程一定先修高等数学、力学、电磁学和光学。（二）课程目标1. 使学生初步成立描绘微观世界的物理图像，掌握原子、原子核的构造和运动规律，认识粒子物理中的相关知识，为此后持续学习量子力学、固体物理学、近代物理实验等课程打下坚固基础。2. 掌握研究原子物理问题的基本方法，明确如何由剖析实验结果出发，成立物理模型，从而成立物理理论系统的过程，培育学生剖析问题和解决问题的能力。3. 使学生认识一些正在发展的学科前沿，扩大视线，指引学生勇于思虑、乐于探究发现，培育其优秀的科学素质。

3、培育学生辩证唯心主义世界观。（三）学时分派二 教课方法和手段以启迪式教课为主，学生自学为辅。教课中要着重理论教课中穿插背景资料、物理学史的教课，着重物理思想、物理方法的教课，注1 / 91 / 9原子物理学教案重把学科前沿引入经典内容的教课中，倡导学生课外查阅文件认识学科前沿。三 教课内容第一章 原子的基本状况（含绪论）（4 学时）一、教课目的1认识原子物理学的发展历史及原子物理学研究的内容、方法和手段； 2掌握原子的静态性质；3掌握原子的核式模型及实验基础、卢瑟福散射公式；4认识对两种主要的原子模型的定性半定量剖析、核式模型的意义及经典物理在此中碰到的困难。二、教课重、难点要点：原子的核式模

4、型和卢瑟福散射公式。难点：卢瑟福散射公式的推导。 三、主要内容1. 原子物理学的发展史及研究的内容、方法、手段；2. 原子的基本状况； 3. 卢瑟福核式模型的提出；第二章 原子的能级和辐射（6 学时）一、教课目的1掌握氢原子光谱规律及光谱线系公式；2掌握玻尔氢原子理论，可以解说氢原子和类氢离子光谱的实验规律，正确作出氢原子和类氢离子的能级构造图；3掌握光谱项、能级、线系限、波数、基态、激发态、激发能，电离能等基本观点；4 掌握夫兰克 赫兹实验的目的、原理、方法；5理解玻尔对应原理，认识玻尔理论创立的历史背景及玻尔理论的意义和困难。二、教课重、难点要点：玻尔氢原子理论难点：里德堡常数的修正三、主

5、要内容1. 氢原子光谱的实验规律； 2. 玻尔的氢原子理论； 3. 类氢离子光谱；4. 夫兰克 赫兹实验；5. 玻尔对应原理及玻尔理论的地位。第三章 量子力学初步（ 6 学时）一、教课目的1. 理解德布罗意物质波； 2. 掌握不确立关系； 3. 掌握波函数的物理意义；4. 认识薛定谔方程在量子力学中的作用，掌握定态的观点，认识求解定态薛定谔方程2 / 92 / 9原子物理学教案（本征问题）的基本步骤；5. 认识运用定态薛定谔方程求解氢原子问题的基本步骤，掌握描绘电子空间运动的三个量子数；二、教课重、难点要点：波函数的统计解说、不确立关系、求解定态薛定谔方程（本征问题）的基本步骤、量子力学对氢原

6、子的描绘及三个量子数。难点：波函数的统计解说、不确立关系、量子力学对氢原子的描绘。三、主要内容1. 德布罗意假定及实验考证； 2. 海森伯不确立关系； 3. 波函数及统计解说；4. 薛定谔方程及量子力学的几个简例； 5. 量子力学对氢原子的描绘。第四章 碱金属原子和电子自旋（ 6 学时）一、教课目的1. 掌握碱金属原子光谱及能级构造特色，理解产生量子损失的原由，掌握碱金属线系公式及量子损失、光谱项和障蔽系数的计算；2. 掌握电子自旋、单个价电子总角动量的合成方法和描绘电子量子态的四个量子数； 3. 掌握造成碱金属原子能级精美构造的原由及精美构造公式； 4. 掌握单电子跃迁选择定章，并能画出碱金

7、属原子精美能级跃迁图；5. 掌握氢原子能级的狄拉克公式和光谱的精美构造；认识兰姆挪动。 二、教课重、难点要点：电子自旋和轨道的互相作用 难点：碱金属精美构造裂距的推导三、主要内容1. 碱金属原子光谱； 2. 原子实的极化和轨道贯串； 3. 碱金属原子光谱的精美构造；4. 电子自旋及其与轨道运动的互相作用；5. 氢原子光谱的精美构造。第五章 多电子原子（ 6 学时）一、教课目的1掌握氦原子及第二族元素原子的光谱和能级构造特色；2要点掌握原子的l-s 耦合方式、掌握j-j耦合方式，能正确地求出电子组态构成的原子态（光谱项）；3掌握洪特原则、朗德间隔定章和电偶极辐射跃迁选择定章，并能正确画出能级图，

8、解说氦原子、镁原子等拥有两个价电子原子的光谱的形成； 4认识复杂原子光谱一般规律；3 / 93 / 9原子物理学教案5掌握泡利不相容原理，认识同科电子原子态合成法； 二、教课重、难点要点： l-s 耦合、多电子原子的光谱、能级图和原子态、泡利原理和同科电子原子态确实定、辐射跃迁的普用选择定章。难点： l-s 耦合 、同科电子原子态确实定。三、主要内容1. 氦原子及镁原子的光谱和能级；2. 拥有两个价电子的原子态；3.泡利原理和同科电子；4. 复杂原子光谱的一般规律；5. 辐射跃迁的普用选择定章；第六章 在磁场中的原子（6 学时）一、教课目的1. 掌握原子有效磁矩观点和相关计算，理解磁场中原子的

9、拉莫尔进动旋进； 2. 掌握原子在外磁场中附带能量公式，并能用来解说原子能级在外磁场中分裂现象； 3. 正确解说史特恩 盖拉赫实验的结果；4. 掌握原子光谱在外磁场中的分裂（正常塞曼效应、失常塞曼效应）的量子解说； 5. 知道斯塔克效应；6. 认识物质的磁性，认识顺磁共振、核磁共振的观点、原理和应用。二、教课重、难点要点：原子有效磁矩、塞曼效应（正常、失常）、史特恩-盖拉赫实验剖析。 难点：塞曼效应的量子解说、顺磁共振及应用。三、主要内容1. 原子的磁矩； 2. 外磁场对原子的作用； 3. 史特恩 -盖拉赫实验剖析； 4.塞曼效应，斯塔克效应； 5. 顺磁共振，核磁共振。第七章 原子的壳层构造

10、（4 学时）一、教课目的1. 认识元素周期表的构造，掌握玻尔对元素周期表的物理解说；2. 掌握电子填补原子壳层的原则：泡利原理和能量最小原理，理解并掌握原子的电子壳层构造，能正确写出原子基态的电子组态，并求出其基态的原子态符号； 3. 掌握莫色勒定律，并以此解说电子填补壳层时出现能级交织的原由。 二、教课重、难点要点：玻尔对元素周期表的解说、电子填补壳层的原则、莫色勒定律。 难点：原子基态电子填补壳层的次序、莫色勒定律。 三、主要内容1. 元生性质的的周期性变化； 2. 原子的电子壳层构造； 3. 原子基态的电子组态。4 / 94 / 9原子物理学教案第八章 x 射线（ 4 学时）一、教课目的

11、1. 认识 x 射线发现的历史、产生方法，掌握 x 射线的连续谱与表记谱的特色和产生的体制，掌握同x 射线相关的原子能级构造；【篇二：第八章原子物理学x 射线教课设计】原子物理学课程章节教课设计注： 1依据课程教课进度计划表填写章节教课设计首页；2教课设计或讲义正文附后，手书打印均可。12345【篇三：原子物理学教课纲领 1】原子物理学教课纲领一、 课程名称与编号课程名称：原子物理学 编 号： 023305二、 学时与学分本课程学时： 68 学时 本课程学分： 4 学分三、讲课对象大学二年级第二学期四、 先修课程力学、热学、电磁学、光学五、 课程性质目的本课程是为物理教育专业开设的必修课程，在

12、教课培育计划中被列为基础骨干课。原子物理学是一般物理学的最后一部分，为经典物理与近代物理之间的过渡课程，是物理教育专业的一门重要基础课程。本课程的目的是：使学生初步认识微观世界的构造和运动规律，认识无穷切割的物质世界的构造层次，逐渐成立用量子化的思想、观点、语言及思想方法来研究微观世界，为持续学习量子力学、近代物理实验等后续课程打下基础。六、 主要内容、基本要求及学时分派5 / 95 / 9原子物理学教案第一章 原子的卢瑟福模型主要内容：1、原子的质量和大小。2、卢瑟福散射公式及实验考证，原子的核式模型。基本要求：认识 粒子散射实验对认识原子构造的意义，认识丈量原子大小方法，掌握原子和原子核半

13、径的数目级。学时数： 4 学时第二章玻尔理论与原子的能级和辐射主要内容：1、氢原子光谱及原子光谱的一般状况。2、玻尔的氢原子理论。3、类氢离子的光谱和能级。4、夫兰克 赫芝实验。5、索末菲量子化公则与电子的椭圆轨道及原子空间取向量子化。6、对应原理和玻尔理论的地位。基本要求：掌握玻尔理论及对氢原子光谱和能级的解说；理解微观粒子的量子化特色，掌握类氢离子的光谱和能级；认识量子化公则、电子的椭圆轨道；认识对应原理和玻尔理论的限制性。学时数：10 学时第三章 量子力学主要内容：1、波粒二象性。2、不确立关系。3、波函数及其统计解说。4、氢原子的颠簸方程与量子数。基本要求：认识微观粒子的波粒二象性特色

14、，理解不确立关系是物质世界的客观规律；认识波函数及薛定锷方程；认识氢原子的颠簸方程；掌握氢原子的能量、角动量、角动量取向的量子化条件。学时数：8 学时第四章碱金属原子主要内容：1、碱金属原子的光谱及解说。6 / 96 / 9原子物理学教案2、碱金属原子光谱的精美构造与电子的自旋。3、电子的自旋 轨道互相作用。4、单电子辐射的跃迁选择定章。5、氢原子光谱的精美构造与兰姆位移。基本要求：掌握碱金属原子光谱和能级的规律，理解电子的自旋；掌握电子总角动量的合成方法；理解电子的自旋 轨道互相作用和碱金属原子光谱和能级的精美；认识氢原子精美能级构造的特色。学时数：6 学时第五章多电子原子主要内容：1、氦原

15、子的光谱和能级。2、两个电子的耦合与原子态。3、泡利不相容原理与同科电子。4、多电子原子光谱的一般规律。5、辐射跃迁选择定章。基本要求：掌握氦原子的光谱和能级；掌握两个价电子的 ls 耦合方法和辐射跃迁选择定章，掌握泡利原理和用四个量子数描绘电子态的方法；了解 jj耦合和多电子原子光谱的一般规律。学时数： 4 学时第六章磁场中的原子与塞曼效应主要内容：1、原子的磁矩。2、外磁场对原子的作用与原子能级在磁场中的分裂。3、史特恩 盖拉赫实验的结果。4、塞曼效应。5、顺磁共振。基本要求：掌握原子的磁矩；掌握原子与外磁场作用而产生的附带能量，并由此解说史特恩 盖拉赫实验的结果和塞曼效应；认识顺磁共振方

16、法及其应用。学时数：6 学时第七章原子的壳层构造主要内容：7 / 97 / 9原子物理学教案1、元素的周期性变化与电子壳层构造。2、原子的基态电子组态与基态原子态。基本要求：理解元素的周期性变化根源于原子中电子的周期性壳层摆列，认识原子的基态电子组态，掌握计算原子的基态的方法。学时数：4 学时第八章 x 射线主要内容：1、x 射线的产生及丈量。2、x 射线产生的体制与x 射线相关的原子能级。3、康普顿效应。4、x 射线的汲取。基本要求：认识 x 射线的发射谱及与x 射线相关的原子能级；认识康普顿效应与 x 射线的汲取。 学时数： 4 学时第九章 原子核物理主要内容：1、原子核的基天性质。2、原

17、子核的放射性衰变。3、核力。4、原子核模型。5、原子核反响。6、原子核的裂变和聚变，原子能的利用。基本要求：认识原子核的基天性质，掌握原子核联合能的意义和计算；掌握原子核的放射性衰变规律和衰变种类；掌握原子核反响中的守恒定律；掌握反响能计算方法；认识核力与核模型；认识原子核的裂变、聚变和原子能利用的远景。学时数：14 学时第十章 基本粒子主要内容：1、基本粒子的分类与互相作用。2、守恒定律和对称原理。3、层子模型。基本要求：8 / 98 / 9原子物理学教案认识基本粒子与互相作用的分类及守恒定律和对称原理，认识层子模型与高能物理的最新进展。学时数：8 学时七、 教材与教课参照书1、教材杨福家著原子物理学，高等教育第一版社， 1985 年。楮圣麟编原子物理学，人民教育第一版社， 1979 年。2、教课参照书顾建中编原子物理学，高等教育第一版社， 1986 年。苟清泉编原子物理学，高等教育第一版社，第二版，1984 年。吴知非编原子核物理学，高等教育第一版社， 1983 年。威切曼量子物理学，科学第一版社， 1979 年。凯格纳克、裴贝 裴罗拉近代原子物理学，科学第一版社， 1980韦斯科夫二十世纪物理学，科学第一版社， 1979 年。9 / 99 / 9年。