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课程评价
spContent=“量子物理”,是描写微观物质的物理学理论,许多物理学理论和科学都是以“量子物理”内容为基础的。二十世纪初,为了解释黑体辐射、光电效应等新现象,人们突破经典物理观念,建立起微观粒子能量量子化、光和微观粒子具有波粒二象性等概念,在此基础上建立了“量子物理”理论。
—— 课程团队
课程概述

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用以及转化规律的自然科学。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重要基础。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十分重要的地位,不但作为一门学科知识推动了社会前进,更作为一种人文的大科学引领了公民素质的提高。

1900年普朗克首先提出量子概念,到今天已经一百多年了。期间,经过爱因斯坦、玻尔、德布罗意、玻恩、海森堡、薛定谔、狄拉克等许多物理大师的创新努力,到20世纪30年代,逐步建立了一套完整的量子力学理论。从此,人们对微观粒子的运动规律认识进入了一个全新的阶段。如今,量子物理已成为近代物理,包括原子分子物理、核物理、粒子物理以及固体物理、激光物理、半导体物理、微电子技术、信息技术等科技领域的重要基础,也成为很多交叉学科,如量子化学、材料物理等领域的重要基础,被广泛应用于高新技术及工、农、医等领域。因此,量子物理是人们认识和理解微观世界的基础,也是当今开展高新科技创新、推动社会发展的重要基础。

本课程为大学物理基础理论课程,面向各学科大学生和有志强化自己物理知识的工程技术人员,主要学习量子理论建立发展史、量子物理的基本内容、系列典型问题的处理方法,学习量子力学理论成果的应用等,并力求拓展学习者的知识面。课程将从理论与实践的结合上讲清科学规律的发现、归纳与应用的整个过程,使学习者对量子物理有较为清晰和系统的认识,形成科学的世界观和认识论,并为后续量子理论系列课程的学习打好基础。

课程教学团队成员具有长期丰富的教学经验,包括国家教学名师、优青基金获得者以及国家和省级微课教学竞赛一、二等奖的获得者。

授课目标

当今,全球科技创新正呈现出新的发展态势和特征,量子物理作为物理学理论中的重要组成部分必将在物质结构、宇宙演化、生命起源等基础科学领域和信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术等方面发挥更加积极的基础性作用。

通过学习本门课程,学习者可以较为系统的学习掌握量子力学建立发展的历史、基本知识、基本原理、基本方法以及基本应用,通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法,较为系统的掌握对典型问题的研究方法,培养学习者掌握科学的学习方法,增强学习者获取知识、扩展知识和独立思考的能力,形成科学的世界观,提升分析和解决物质世界问题的能力。学习量子物理知识必将像“撬动地球的杠杆”一样,为启迪学习者的智能和兴趣发挥积极作用。

课程大纲
预备知识

矢量分析、微积分、概率论基础、波的干涉、衍射知识等。

参考资料
  1. 《大学物理》吴百诗主编 高等教育出版社
  2. 《量子物理》(新概念物理教程)赵凯华 罗蔚英主编 高等教育出版社
  3. 《物理学导论》张汉状 倪牟翠主编 高等教育出版社 
  4. 《量子力学基本概念的发展》(第2版) 黄永义编著 中国科学技术大学出版社,2021.4.
常见问题

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