物理学一级学科0702硕士研究生培养方案

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物理学一级学科（0702）硕士研究生培养方案一、培养目标总体要求：完成培养方案规定的课程学习任务，在各个科研环节接受基本训练，在导师指导下自主完成导师安排的科研工作，取得一定量的科研经历，毕业论文达到理学硕士学位论文水平。具体要求如下：1.初步了解国内外物理学研究历史、现状和可能的发展方向；2.能用一门外语进行学术交流和论文写作。3.初步掌握所选择二级学科的专业基础理论和研究方法；4．具有开展科学研究的初步能力；5.具有从事科技管理或者综合发展的能力。二、研究方向1.理论物理（1）夸克物质物理：夸克物质的硬探针信号、夸克物质的退禁闭相变，手征相变、色超导©相变、夸克物质的耗散性质和集体效应、核环境中的微扰QCD理论、有限温度场论等。（2）高能碰撞唯象学：高能强子－强子和核－核碰撞机制、QGP相变动力学、相变过程的逐事件关联与起伏、多奇异数重子的椭圆流、以及粒子产生模型和机制的研究。（3）统计物理与复杂系统：远离平衡态系统的相变动力学、复杂网络的统计性质、人类动力系统的标度律。（4）生物物理：开展基因表达动力学及调控网络理论，神经细胞与神经胶质细胞相互作用机理，蛋白质结构预测及分子动力学等研究。利用生物物理研究所的生物分子实验平台，开展miRNA与mRNA相互作用机制和miRNA在生物分子信号通路中的调控等研究。（5）统计物理：开展非线性系统中的噪声关联动力学理论及其新物理效应，神经电生理现象中随机效应及理论，细胞钙离子通道动力学及钙信号通路统计理论等方向研究。2.粒子物理与原子核物理（1）粒子物理：从理论和实验上研究物质的最深层次结构及其相互作用规律。紧密结合能量前沿、亮度前沿和宇宙前沿的实验进展，系统开展重味物理、CP对称性破缺、中微子质量起源机制和暗物质模型及其探测等方面的研究。（2）相对论重离子碰撞物理：高能核－核碰撞的实验数据处理；高能核－核碰撞实验计算机模拟与物理分析；粒子探测技术与数据获取技术及核电子学核新型探测器研发；探寻夸克物质信号及新物理。（3）高能核天体物理：本研究方向开展的是核物理与致密天体物理的交叉研究，一方面基于核物理实验和理论，解释并模拟高能天体物理现象；另一方面基于天文数据，研究极端条件下核物理性质和限制相关的核参数（4）高能物理实验：高能碰撞，特别是高能核核碰撞的实验数据处理；高能核－核碰撞实验计算机模拟与物理分析；粒子探测技术与数据获取技术及核电子学核新型探测器研发；41 硅像素探测器的性能仿真与设计，硅像素探测器读出系统设计，硅像素探测器在高能物理及其他方面的应用；探寻夸克物质信号及新物理。3.原子分子物理（1）原子分子的纠缠动力学：研究原子与光场相互作用的量子纠缠动力学，相变，经典混沌和分叉对量子纠缠的影响；研究分子振转态的量子纠缠行为以及分子的量子计算；多原子分子的振转能级特征和代数计算。（2）原子分子结构与光谱：研究强微波场中的里德堡原子离化的理论,少体原子分子系统理论,量子信息与量子计算的理论。（3）冷原子物理：研究原子的光学冷却与囚禁，光对原子分子的力学效应,玻色-爱因斯坦凝聚等。（4）原子与光子相互作用：原子与光子相互作用的相干控制，原子相干对光传播、吸收与放大的作用，电磁感应透明，电磁场的非经典效应，量子起伏、量子噪声与量子跳跃，腔量子电动力学，光学双稳态与光学开关，局域场效应，量子纠缠等。4.二级学科名称:凝聚态物理（1）凝聚态物理理论：主要研究超冷原子的玻色爱因斯坦凝聚体的热力学和流体力性质；介观体系的输运理论；纳米线中磁畴壁动力学的理论研究；石墨烯中电子输运性质的理论研究；用第一性原理计算方法研究太阳能电池材料的能带结构及光电性质等。（2）低维材料物理：主要研究零维、一维、二维材料，如量子点、纳米管、石墨烯、硅烯等的生长规律及其化学物理机理，物理与应用性能等。（3）半导体光电子物理：主要研究半导体纳米结构材料在能量存储和转换，环境净化等应用中的光电转换、电子输运等物理问题。（4）纳米器件物理：主要研究纳米材料作为气体传感器、生物传感器、压电传感器等传感器件及其应用中的物理问题。5.光学本学科点着重研究光的产生、传播、探测、变换以及与物质的相互作用原理、技术及应用。（1）量子光学和量子信息科学：研究光及其与物质相互作用的量子特性和非线性特性。研究光学微器件的原理，考察强光作用下原子的非经典性质。探讨这些量子特性在量子信息处理中的应用，设计量子通信、量子计算、量子测量的新方案。（2）激光光谱学：实验方面，在中红外和远红外波段研究大气化学、星际、生命科学等相关学科感兴趣的瞬态分子和分子离子的振转和纯转动高分辨光谱特性及结构。理论方面，采用量化计算方法计算实验中需观测的分子和分子离子的光谱结构。（3）激光物理学：研究激光的特性，提出产生新型激光的方案，并考察这些新型激光在光与物质相互作用中的应用。（4）光电子学：从信息的角度研究光电子领域的相关技术、系统及应用，主要包括光电传感与测量、光通信、光电信号处理与控制、图像处理技术等。研究光学信息处理的原理和技术。（5）集成光学：41 研究应用于通信系统的光集成器件，包括集成光源、调制器、光斑转换器、波分复用/解复用器、光开关等各类器件的模拟、设计，以及光波导加工工艺、器件原型制备和表征技术。6.无线电物理本学科是近代物理学、无线电电子学、光电子学、通信及相关技术的交叉学科，主要在电子工程、通信与信息工程领域内进行基础和应用研究。主要研究领域包括通信系统与网络、光电子技术、软件无线电技术、电磁理论与应用、信号检测与处理等。（1）研究方向名称：通信系统与网络。主要开展移动通信系统与技术方面的应用基础研究，网络多媒体信息传输和处理的理论和应用研究，光纤通信和无线光通信技术与系统的基础与应用研究等。（2）研究方向名称：光电子技术。研究光电子领域的相关理论、技术及应用，主要包括光电传感与测量、光通信、光电集成、光电信号处理与控制等。（3）研究方向名称：软件无线电技术。软件无线电技术是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信技术。研究具有开放式无线架构的软件无线电技术和软件无线电信号处理技术，包括高速A/D、D/A技术、DSP技术以及FFT算法，调制解调、信源/信道编码等算法及实现。（4）研究方向名称：电磁理论与应用。研究电磁波在复杂系统中的传播与散射特性、数值计算方法及应用；研究电磁超介质理论、仿真设计及在天线（阵）、吸波器和滤波器等射频、微波和光波器件中的应用。（5）研究方向名称：信号检测与处理。研究电子信号的获取、变换、传输、存储及数据处理，实现对各种物理量的检测及智能化控制。三、基准学制、学习年限与总学分硕士生基准学制为三年，最长学习年限为四年。总学分36-38学分（18学时/1学分），其中实践环节4学分，课程学习32-34学分（包括公共课必修课程7学分，一级学科必修课程8-10学分，二级学科必修课程8-10学分，选修课程8-10学分）。提前修满学分、完成学位论文并达到学校和本学科规定条件的硕士生，可申请提前答辩和毕业。四、课程设置课程设置和教学进度按三年基准学制安排。（具体课程信息见《物理学一级学科硕士研究生课程设置表》）五、实践环节在学期间参加课题组所有相关会议和讨论，每学年报告不少于1次。实践环节主要由指导老师进行指导和督促。研究生在提交学位论文之前必须提交上述具体环节的日期、地点和内容清单以及指导老师评定的成绩单。六、科学研究41 硕士生在学期间要在导师指导下参加或者自主完成所选择专业或者相关交叉专业的专门课题研究。以下是重要要求。（1）学术性。参加所选择二级学科专业或与之相关的交叉学科领域中当前受关注的课题研究。（2）工作量。大约有一年或者更多时间致力于专题研究工作。（3）系统性。硕士生在从事科学研究各个环节进行初步训练。七、学位论文硕士研究生在完成科学研究后要提交学位论文并进行答辩。学位论文规范格式、学位论文标准、学位论文的评审和答辩要符合国家学位条例、国家深化研究生教育改革的新要求、华中师范大学学位授予工作实施细则以及有关文件规定。八、培养方式采取课程学习和科学研究实践相结合，具体如下。1．采用导师负责制。导师要管教管导，教书育人，既要发挥对研究生的学科前沿引导、科研方法指导、学术规范教导作用，也要发挥对研究生思想品德和科学伦理的教育作用。导师应为在学研究生的学术不端行为承担相应责任。2．指导硕士生参加教师的研究项目，注重科研训练。3．充分利用课题组集体指导的学术环境进行协同培养。九、必读文献硕士研究生在读期间必读和选读的书目和期刊清单附于培养方案之后，具体参见《物理一级学科硕士研究生文献阅读主要书目和期刊目录》。十、其他规定根据统一基本规格要求与因材施教相结合的原则，研究生须根据本学科研究生培养方案，在导师的指导下，结合本人实际，在入学后3个月内制订个人培养计划。个人培养计划完成与否，是审定研究生能否毕业和学位授予的基本依据。培养方案规定项目，均须按《华中师范大学研究生培养考核及成绩管理办法》进行考核。41 物理学一级学科硕士研究生课程设置表课程类别课程编号课程名称学时学分开课学期备注学位课程公共必修课程中国特色社会主义理论与实践研究3621自然辩证法概论1812第一外国语7241．2一级学科必修课程112107020001X高等量子力学5431非无线电物理专业必修112107020002X数值模拟与计算物理5431112108090003X随机过程5432112108090008X电磁场理论5431仅供无线电物理专业必修二级学科必修课程112107020101X量子场论5431理论物理、粒子物理与原子核物理；原子分子物理、凝聚态物理112107020102X对称性和群论5432112107020103X量子统计5432112107020104X随机图与复杂网络5431复杂性科学生物物理112107020105X复杂网络理论5432112107020106X生物物理基础5431112107020107X计算生物物理5432112107020108X分子生物学实验5432112107020301X高等原子分子物理学5431原子与分子物理112107020302X分子光谱5432112107020303X原子光学基础5432112107020701X现代光学5431光学112107020702X激光技术与应用5432112107020703X激光物理学5432112107020501X固体理论5432凝聚态物理112107020502X固体物理实验方法5432112108090007X光电子学5432无线电物理112108090002X现代电路理论5432112108090005X信号完整性分析543241 选修课程112207020101X规范场论5433112107020003X粒子物理5433112107020004X相变和临界现象5433112107020005X相对论动力论与流体力学5433112107020006X有限温度量子场论5433112107020007X高能碰撞多粒子产生5433112207020202X高能物理实验方法5433112207020010X粒子物理理论与唯象学5433112107020008X分子生物物理5433112107020009X计算神经科学5433112107020010X蛋白质物理学5433112107020011X数学生理学5433112107020012X原子分子中的少体问题I5433112107020013X分子振动的混沌理论5433112107020014X分子振转量子动力学5433112107020015X原子分子中的数值计算方法5433112107020016X里德堡原子5433112107020017X原子光子相互作用5433112107020018X量子测量基础5433112107020019X量子光学5433112107020020X量子信息的物理基础5433112107020301X高等原子分子物理学5433112207020020X量子噪声5433112107020021X非线性光学5433112107020022X表面物理化学5433112107020023X量子统计与临界现象5433112108050003X纳米材料与器件5433112108050001X材料物理与化学5433112107020024X凝聚态物理专题5433112107020025X半导体物理5433112108090016X现代数字信号处理543341 112108090020X现代通信理论5433112107020028X信息论与编码5433112107020029X信号检测与估计理论5433112108100012X光电信息技术5433112108090004X嵌入式系统与应用5433112108090019XVerilog语言与电子系统设计5433112107020030X通信中的信号处理技术5433112108090015X天线理论与技术5433112108090024X射频与微波电子学5433112107020031X现代电子测量技术5433112107020032X光器件与光集成5433112108090026X电磁场数值方法5433112107020033X电磁仿真工具应用5433112108100026X微波系统与工程5433112107020034XMATLAB与通信系统仿真5433112108090022X面向对象程序设计5433说明：1.一级学科必修课程开设3-5门，含一门研究方法类课程，必修不少于3门，8-10学分。2.每个二级学科必修课程开设3-5门，8-10学分。3.选修课程开设不少于5门，8-10学分。4.“备注”栏标明各门课程的修读对象。41 物理学一级学科硕士研究生文献阅读主要书目和期刊目录序号著作或期刊的名称作者或出版单位备注（必读或选读）1美国物理评论系列美国物理学会各专业选读2Elsevier物理期刊系列Elsevier3Nature及其子刊Naturepublishing4ScienceAAAS5中国科学，科学通报系列期刊科学出版社6Networks:AnIntroductionMarkNewman理论物理和粒子物理与原子核物理必读7RandomgraphdynamicsRickBurrett8LinkedAlbert-LaszloBarabasi理论物理和粒子物理与原子核物理选读9BurstsAlbert-LaszloBarabasi10《细胞生物学》翟中和等，高等教育出版社，1995生物物理方向必读11《生物物理》自编教材12《神经生物学》寿天德，高等教育出版社，200013《蛋白质物理学》A.V.芬克尔施泰因，科学出版社，200314J.Phys.Chem.81,(1977)2340D.Gillespie15J.Phys.Chem.81,(2000)287D.Gillespie16GenomeRes.13,(2003)2475J.Elf,M.Ehrenberg17J.Mol.Biol.344,(2004)965P.S.Swain18Phys.Rev.A38,(1988)5938R.F.Fox,I.R.Gatland,R.Roy,G.Vemuri19Phys.Rev.Lett.78,(1997)775A.S.Pikovsky,J.Kurths20《MolecularBiologyofthecell》BAlbert,et.al.3ed,GarlandPub.Inc.1994生物物理选读21《MathematicalPhysiology》J.Keener，J.Sneyd，Springer-Verlag,199822《计算物理学》马文淦，科学出版社41 23《MolecularBiologyoftheGene》J.D.Watson,PEARSONEDUCATIONNORTHASLALIMITEDandSCIENCEPRES24《TheNeuronCellandMolecularBiology》IrwinB.Levitan,OxfordUnicersityPress25《生物物理》赵南明，周海梦，高等教育出版社、200026Nature,395,(1998)645M.J.Berridge,M.D.BootmanandP.Lipp27高等原子物理学科学出版社原子分子物理专业必读28AtomOpticsPierreMeystre原子分子物理专业必读，光学选读29原子结构理论黄时中原子分子物理选读30TheoreticalAtomicPhysicsSpringer-Verlag（1998）31AtomsandmoleculesAcademicPress(1978)32PhysicsofAtomsandMoleculesLongmanScientific&Technical33QuantumMechanicsofOne-andTwo-ElectronAtomsPlenumRosetta34IntroductiontoatomicandmolecularcollisionsPlenumPress35Molecularvibrational-rotationalspectraElsevier36分子振动光谱学原理与研究吴国祯37分子振动的混沌理论吴国祯38ChaosindynamicalsystemsCambridgeUniversityPress(1993)39量子混沌运动上海科学技术出版社40RydbergAtoms,CambridgeUniversityPress(2005)ThomasF.Gallagher41ApplicationsofB-splinesinatomicandmolecular,Rep.Prog.Phys.64(2001)1815–1942HBachau,ECormier,PDecleva,JEHansenandFMart´ın41 42APracticalGuidetoSplinesdeBoorC，Springer,200143MolecularSpectroscopyJeanneL.McHale44QuantumOpticsM.O.ScullyandM.S.Zubairy光学必读，原子分子物理选读45AtomOpticsPierreMeystre原子分子物理和光学选读46QuantumNoiseC.W.GardinerandP.Zoller47HandbookofStochasticMethodsC.W.Gardiner48CavityQuantumElectrodynamicsAcademicPress49TheQuantumTheoryofLightRodneyLoudon50QuantumOpticsD.F.WallsandG.J.Mulburn51StastisticalMethodsinQuantumOpticsH.J.Carmichael52QuantumComputationandQuantumInformationMichaelA.NielsenandIsaacL.Chuang53Atom-PhotonInteractionsClaudeCohen-Tannoudji,JacquesDupont-RocandGilbertGrynberg54近代量子光学导论彭金生、李高翔55LaserSpectroscopy,BasicConceptsandInstrumentationW.Demtroder56MolecularSymmetryandSpectroscopyP.R.Bunker57SpectraofAtomsandMolecules,P.F.Bernat58高等原子分子物理学徐克尊59AppliedPhysicsLettersAIP凝聚态必读60NatureMaterialsNaturepublishing61NatureNanotechnologyNaturepublishing62AdvancedMaterialsJohn-Wiley41 63AdvancedFunctionalMaterialsJohn-Wiley64AdvancedEnergyMaterialsJohn-Wiley65JournalofAmericanChemicalSocietyACS66NanolettersACS67ACSNanoACS68JournalofPhysicalChemistryCACS凝聚态选读69Angew.Chem.Int.Ed.John-Wiley70JournalofMaterialChemistryJohn-Wiley71ACSAppliedMaterials&InterfacesACS72NanotechnologyIOP73微波与光电子学中的电磁理论张克潜，李德杰无线电物理必读74ElectromagneticWaveTheory（1,2,3）Kong,J.A.75IEEE系列期刊IEEE学会无线电物理选读76IEE系列期刊IEEE学会77MetamaterialsCuiTieJun,Smith,DavidR.,Liu,Ruopeng78天线(Antennas:ForAllApplications)JohnD.Kraus,RonaldJ.Marhefka.79ProgressInElectromagneticResearchMITPress,USA,80JournalofElectromagneticWavesApplicationsTaylor&FrancisGroup81ElectronicLettersInstituteofElectricalEngineers82微波学报中国电子学会83电子学报中国电子学会84通信学报中国电子学会41 85物理学报中国物理学会86电波科学学报中国电子学会41 高等量子力学课程简明教学大纲课程名称高等量子力学课程编号112107020001X课程负责人许明梅教学团队成员许明梅，秦广友学时51学分3课程类别一级学科必修课授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求1.要求预修课程：量子力学I，数学物理方法。2.教学目的：在量子力学的基础上，系统深入地学习量子力学的一般描述，进一步学习量子力学一些问题的处理方法。要求学生掌握基本概念，基本计算方法，能用这些方法处理物理学中的问题。通过该门课，获取知识的同时，培养学生自学的能力和读写专业英语的能力。并为研究生的后续课程，如量子场论、多体理论与格林函数方法，量子光学和固体理论等提供理论准备，同时也为他们开展科研工作打好基础。课程内容1.量子力学基本原理，希尔伯特空间；2.空间变换的生成元、诺特定理；空间平移与转动、对称性与守恒律；3.投影算符与密度算符；4.量子体系的时间演化；量子力学的绘景；路径积分量子化；5.角动量理论；自旋；6.相干态；7.多体问题；二次量子化；8.散射理论；9.相对论性量子力学。考核方式平时作业，课堂表现，闭卷考试参考书目1.《高等量子力学简明教程（英文）》刘连寿等著，科学出版社，2009.2.《高等量子力学》喀兴林著，高等教育出版社，2001.3.《高等量子力学》倪光炯，陈苏卿著，复旦大学出版社，2003.4.《高等量子力学》徐在新著，华东师范大学出版社，1994。5.《量子力学（卷II）》曾谨言著，科学出版社，2000.6.《高等量子力学（英文）》苏汝铿等著，复旦大学出版社，2004.7.《QuantumMechanics》2ndedition,E.Merzbacher,JohnWiley&SonsInc.,NewYork,1970.8.《QuantumMechanics》,Vol.1,C.Cohen-Tannoudjietal.,Wiley,1978.9.《ModernQuantumMechanics》(secondedition)J.J.Sakuraietal.,Addison-Wesley,2011.数值模拟与计算物理课程简明教学大纲课程名称数值模拟与计算物理课程编号112107020002X课程负责人李勇教学团队成员夏向军学时54学分341 课程类别一级学科必修课授课方式讲授教学目的及要求计算物理是以电子计算机为工具、采用数学方法解决物理问题的应用科学。本课程的目的在于对计算物理进行一些指导，掌握计算物理中的概念和方法，掌握几类计算方法的基础或基本原理，能完成常用计算物理方法的实际计算工作，了解这些方法在若干物理学分支中的具体应用，可以组织一些较大规模的计算。课程内容从计算物理学包含的物理问题的数值计算和数值模拟两个方面出发，具体讨论了物理数据拟合、插值方法，数值积分微分方法，非线性方程的数值解法，常微分方程的数值解法，线性方程组的数值解法，物理问题的随机模拟方法-蒙特卡罗方法和确定性模拟方法-分子动力学方法等。考核方式笔试或课程论文参考书目计算物理学，顾昌鑫主编，复旦大学出版社，2010.7计算物理基础，彭芳麟，高等教育出版社，2010.1计算物理学，马文淦,科学出版社，2011.12计算物理学，刘金运等，科学出版社，2012.6随机过程课程简明教学大纲课程名称随机过程课程编号112108090003X课程负责人郭红教学团队成员郭红学时36学分3课程类别一级学科必修课授课方式讲授与讨论教学目的及要求通过对《随机过程》课程的学习，使学生初步掌握随机过程的基本理论和方法，掌握几类重要随机过程模型并熟悉它们的应用。要求学生掌握随机过程的基本概念，知道常见的几类随机过程的定义和性质，并了解它们的推广。会求解一般随机微分方程。课程内容1.随机过程的概念及其统计特征2.马尔可夫链3.纯不连续马尔可夫过程4.平稳随机过程5.平稳过程的谱分析6.时间序列分析考核方式笔试参考书目1.刘次华《随机过程》华中科技大学出版社2001年2.伊藤清《随机过程》人民邮电出版社2010年3.刘嘉焜《应用随机过程》，科学出版社，2000年4.申鼎煊《随机过程》，华中理工大学出版社1990年5.陆大金《随机过程及其应用》清华大学出版社1986年41 量子场论课程简明教学大纲课程名称量子场论课程编号112107020101X课程负责人王恩科教学团队成员张本威，肖博文学时54学分3课程类别二级学科必修课授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求量子场论是描述微观粒子运动规律及其相互作用的理论，在现代物理学的许多领域内都有十分重要的应用。只有熟悉量子场论基本知识，才能尽快地进入理论物理和粒子物理的科学研究。通过该课程的学习，掌握场论的基本概念和思想，并能完成一些简单的计算。课程内容1.场论入门的基础知识2.标量场和费米子场3.微扰展开的计算4.重整化理论5.量子电动力学考核方式作业+考试参考书目1．QuantumFieldTheoryinaNutshell,A.Zee.2．AnIntroductiontoQuantumFieldTheory,Peskin&Schroeder对称性和群论课程简明教学大纲课程名称对称性和群论课程编号112107020102X课程负责人陈绍龙教学团队成员刘复明学时54学分3课程类别二级学科必修课授课方式课堂讲授教学目的及要求掌握抽象群理论的基本知识及处理有限群的基本方法。掌握一般李群及李代数的基本概念及基本性质。熟悉基本的分立群如循环群、交换群的表示和分解，熟悉转动群、幺正群和洛伦兹群的基本知识和基本表示。课程内容1．线性代数基础：矢量和矢量空间，矩阵，算符，本征矢量和矩阵对角化；相似变换，矩阵的直接乘积，矩阵的函数，张量；2．经典物理和量子力学中的对称性：3．抽象群的基本概念：群的定义，乘法表，陪集、类和子群；同态和同构；4．41 有限群的表示理论：群的线性表示，正则表示，等价表示及表示的幺正性；有限群的不等价不可约表示，正交性定理；特征标和特征标表；表示的直积和直积群的表示，Clebsh-Gordon系数；5．分立群在量子力学的应用：6．连续群及其表示：李群和李代数的基本概念，转动群SO(3)群和幺模幺正SU(2)群；7．角动量和SU(2)群：升降算符，SU(2)群的表示，角动量叠加，CG系数，同位旋；8．洛伦兹群：洛伦兹变换，洛伦兹群，旋量；9．SU(3)群：SU(3)群，SU(3)群的表示，张量方法和杨图，夸克模型；10．氢原子和SO(4)群：考核方式闭卷考试加平时作业，或小课题报告加平时作业参考书目1,Liealgebrasinparticlephysics,H.Georgi,WestViewPress;2,GrouptheoryinPhysics,Wu-KiTung，世界图书出版社;3,物理学中的群论，马中骐，科学出版社；4,ElementsOfGroupTheoryForPhysicists,A.W.Joshi.量子统计课程简明教学大纲课程名称量子统计课程编号112107020103X课程负责人付菁华教学团队成员付菁华，杨纯斌学时51学分3课程类别二级必修课授课方式讲授教学目的及要求通过课程的学习，使物理研究生能够掌握量子统计物理基本原理，学会用量子统计物理处理一些简单问题，了解统计物理在理论方法和研究问题方面的公认的、成熟的发展，为进一步学习理论物理和从事科学研究打下坚实的基础。课程内容本课程在大学本科物理专业热力学统计物理及量子力学的基础上，使用量子力学的语言，讲述量子统计物理的基本原理及其应用。量子统计基本原理；简单气体的基本理论；理想玻色子系统；理想费米子系统；相互作用系统的统计力学：集团展开法；相互作用系统的统计力学：量子场统计；相变：临界性、普适性与标度律。考核方式笔试参考书目1、R.K.Pathria,StatisticalMechanics2、张先蔚《量子统计学》，中国科大出版社3、《量子统计物理学》，北京大学物理系，量子统计物理学编写组》，北京大学出版社，1987年6月4、《统计物理现代教程》L.E.雷克[美国]，北京大学出版社5、KersonHuang,StatisticalMechanics6．L.D.LandauandE.M.Lifshitz,StatisticalPhysics,Part1,(世界图书出版公司，1999)。随机图与复杂网络课程简明教学大纲课程名称随机图与复杂网络课程编号112107020104X41 课程负责人池丽平教学团队成员李炜学时51学分3课程类别专业必修授课方式板书+讨论教学目的及要求这门课程是复杂网络的入门课程，主要介绍复杂网络的基础知识与相关模型。课程包括复杂网络模型的构造方法，以及复杂网络的计算机算法。学生通过课程讲解与文献阅读，学会设计简单的复杂网络模型，并运用计算机模拟实现。课程内容一、随机图(Erdos-Renyirandomgraph)二、具有给定度分布的随即图(randomgraphwithfixeddegreedistribution)三、优先连接与幂律分布(preferentialattachmentandpower-law)四、小世界模型(small-worldmodel)五、随机网络上的随机行走(randomwalkonrandomgraph)考核方式口试（projectpresentation）参考书目RickBurrett,Randomgraphdynamics,(CambridgeUniversityPress,2006)复杂网络理论课程简明教学大纲课程名称复杂网络理论课程编号112107020105X课程负责人池丽平教学团队成员李炜学时72学分4课程类别专业必修授课方式课件+板书教学目的及要求这门课程主要介绍复杂网络的相关数学理论知识，以及复杂网络在社会领域、鲁棒性、疾病传播等方面的应用。课程涵盖了网络数据处理方法与算法、图论、网络模型与网络动力学等内容。要求学生具备微积分与线性代数基础，并具有一定的计算机程序设计能力。课程内容一、网络的数学基础(basicmathematicsofnetworks)二、网络结构与度分布(networkstructureanddegreedistribution)三、随机网络(rangdomgraphs)四、构型网络（configurationmodel）五、网络的谱(networkspectra)六、逾渗(percolation)七、网络上的传播(epidemicsonnetworks)八、网络动力学(networkdynamics)考核方式笔试参考书目MarkNewman,Networks:AnIntroduction,(OUPOxford,2010)41 生物物理基础课程简明教学大纲课程名称生物物理基础课程编号112107020106X课程负责人贾亚教学团队成员贾亚、杨利建学时54学分3课程类别（硕士）二级学科必修课程授课方式授课、讨论教学目的及要求本课程目的是使学生掌握生物物理学相关基本知识和从事生物物理研究的一些基本数学物理方法。要求学生掌握细胞、细胞膜的结构与功能等生物学基本知识，包括神经生物物理、细胞生物物理、分子生物物理中的一些国际前沿研究内容；掌握生物物理研究中的一些研究方法和手段，包括生物物理学中的计算方法、网络理论、聚类分析软件、引物设计。课程内容第一章：绪论第二章：细胞、细胞的结构第三章：细胞膜与细胞膜的功能第四章：生化反应动力学第五章：神经电生理理论第六章：细胞质钙离子动力学第七章：基因表达与调控动力学第八章：生物系统网络理论第九章：聚类分析软件第十章：引物设计考核方式笔试、课程论文参考书目1.《生物物理》，自印教材2.赵南明，周海梦，《生物物理学》，高等教育出版社、Springer出版社，2000年7月第一版3.刘艳平，沈辒芳，韩凤霞，《医学细胞生物学》，中南大学出版社，2001年8月第一版4.寿天德，《神经生物学》，高等教育出版社，2001年6月第一版5.T.A.布朗著，《基因组》，科学出版社，2002年8月第一版计算生物物理课程简明教学大纲课程名称计算生物物理课程编号112107020107X课程负责人詹璇教学团队成员詹璇、贾亚学时54学分3课程类别（硕士）二级学科必修课程授课方式授课及实验操作教学目的及要求41 本课程是在学生已经学习过基本的计算机语言，计算物理学，有一定的编程能力基础上，开设的一门综合性兼设计性实验课程。本课程的教学主要突出数值计算及实验模拟在生物物理科学研究中的应用。一方面让每个同学了解各种基本的实用计算方法；另一方面让学生学会应用这些方法处理生物物理学研究中的问题。进一步培养学生的独立分析问题、解决问题的能力，并学会如何利用计算机手段来实现科学研究的基本思维和目的，提高学生从事科学研究的综合素质。课程内容：第一章：生化反应动力学第二章：细胞的平衡态第三章：膜离子通道第四章：可兴奋细胞动力学第五章：非线性系统的稳定性分析第六章：生化反应系统的随机算法Gillespie精确随机模拟固定时间步长模拟化学朗之万方法第七章：布尔网络理论第八章：生物高通量数据的相似性计算考核方式上机考察，实验报告参考书目1.J.Keener，J.Sneyd，《MathematicalPhysiology》，Springer-Verlag,NewYork,Inc.19982.W.H.Press,S.A.Teukolsky,W.T.Vetterling,B.P.Flannery，《NumericalRecipiesinC》，剑桥大学出版社，1992分子生物学实验课程简明教学大纲课程名称分子生物学实验课程编号112107020108X课程负责人詹璇教学团队成员杨利建、詹璇学时54学分3课程类别(硕士)二级学科必修课程授课方式实验操作教学目的及要求本课程是在分子生物学及生物物理等理论课的基础上，开设的一门综合性兼设计性实验课程。本课程的教学主要突出实验技术的基础性和实用性，把目前最基本的分子生物学实验技术融入具体的系列实验中形成综合与设计性大实验。一方面让每个同学通过实际操作来达到更好地训练学生实验技能的目的；另一方面让学生全面掌握基因工程的实验技术与方法、实验的设计原理、结果分析方法和分子生物学的基本原理，进一步培养学生的独立分析问题、解决问题的能力，并学会如何利用实验手段来实现科学研究的基本思维和目的，提高学生从事科学研究的综合素质。课程内容：绪论第一章：分子生物学实验基本知识简介第二章：分子生物学实验室常用仪器设备及其使用第三章：大肠杆菌感受态细胞的制备及质粒DNA的转化第四章：质粒DNA的提取及其定性定量分析第五章：PCR基因扩增及扩增产物的回收（核酸的回收）41 第六章：DNA重组（限制性酶切和连接）第七章：哺乳动物基因组DNA的分离及定性定量分析第八章：外源基因在大肠杆菌中的诱导表达和检测第九章：动物总RNA的提取及其定性定量分析第十章：蛋白质印迹第十一章:Southern第十二章:DNA序列测定第十三章:RT-PCR及mRNA的差异显示考核方式实验报告，实验总结参考书目1.《分子生物学实验指导》，魏群，高等教育出版社2.《分子克隆实验指南（上）》、《分子克隆实验指南（下）》，科学出版社高等原子物理学课程简明教学大纲课程名称高等原子物理课程编号112107020301课程负责人李勇教学团队成员学时54学分3课程类别二级学科必修课程授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求熟练掌握原子分子物理中的概念和常用研究方法。课程内容第一章量子力学预备知识，1.1有心力场中粒子运动的基本特征,1.2氢原子的初等量子理论,　1.3角动量算符和角动量的耦合,　1.4不可约张量及其角向矩阵元。第二章原子结构理论基础,　2.1原子结构的基本概念,　2.2有心力近似与自洽场方法。第三章非相对论性原子能级结构,　3.1有心力近似下原子能级的简并度,　3.2满壳层组态的原子能量,　3.3含有开壳层的原子组态的能量,　3.4表象变换与Racah方法。第四章原子的相对论性哈密顿,　4.1相对论性波动方程简介，　4.2原子的相对论性哈密顿，　4.3原子的精细结构哈密顿算符的球张量形式，4.4原子能级的相对论修正。第五章原子能级的精细结构，　5.1原子中的自旋-轨道相互作用。第六章原子能级的超精细结构。第七章塞曼效应与斯塔克效应。考核方式考试参考书目1.HaraldFriedrich，TheoreticalAtomicPhysics,Springer-Verlag,，1998.2.MWeissbluth，Atomsandmolecules，AcademicPress,1978.3.3.B.H.BrandsdenandC.J.Joachain,PhysicsofAtomsandMolecules,LongmanScientific&Technical,England,1988.4.H.A.BetheandE.E.Salpeter,QuantumMechanics&TechnicalofOne-andTwo-ElectronAtoms,PlenumRosetta,NewYork,1977.5.5.R.E.Johnson,Introductiontoatomicandmolecularcollisions,PlenumPress,NewYork,1982.41 分子光谱课程简明教学大纲课程名称分子光谱课程编号112107020302X课程负责人侯喜文教学团队成员学时54学分3课程类别二级学科必修课程授课方式授课、自学、讨论教学目的及要求熟练掌握分子物理的内容和研究方法，并能推导文献的一些重要结果。要求具备量子力学基础。课程内容分子物理是研究分子结构，运动以及相互作用规律的学科。本课程将注重分析力学，量子力学，群论等在有实验基础的分子体系中的应用，同时介绍分子物理中的新方法和新进展，主要讲述的内容是：分子的对称性，分子振动和转动以及能级结构，拉曼效应，局域模简正模的李代数表示，分子高激发振动态的经典和量子动力学行为，最新进展等。考核方式课程论文或考试参考书目1.徐克尊，高等原子分子物理学，科学出版社，(2000).2.D.PapcusekandM.R.Aliev,Molecularvibrational-rotationalspectra,Elsevier,(1982).3.吴国祯，分子振动光谱学原理与研究,清华大学出版社，(2001).原子光学基础课程简明教学大纲课程名称原子光学基础课程编号112107020303X课程负责人胡响明教学团队成员徐俊学时36学分2课程类别选修课程授课方式授课、自学、讨论教学目的及要求使研究生了解冷原子物理的在关研究情况和进展。要求学生具有量子力学基础。课程内容介绍光力基本概念、原子冷却、线性原子光学、原子的衍射、非线性原子光学、量子原子光学、物质波相干、玻色-爱因斯坦凝聚、原子激光、非线性波混合、光与物质波混合等内容。考核方式课程论文参考书目PierreMeystre,AtomOptics.Springer,2001.现代光学课程简明教学大纲41 课程名称现代光学课程编号112107020701X课程负责人李高翔教学团队成员李高翔学时68学分4课程类别学位必修课授课方式讲授与讨论教学目的及要求本课程以光的电磁理论为主线，向学生介绍光波场在各种不同环境中的线性传播特性及其现代运用。课程内容内容包括：光的电磁理论、光波在无限大均匀各向同性介质中的传播、光波的反射和折射、光波在波导中的传播、光波在各向异性晶体中的传播、光波叠加与相干性，光波衍射与成像，光线光学基础及光波场的统计特性等。考核方式课程论文参考书目主要教材：赵建林 《高等光学》国防工业出版社2002年主要参考书：1、张国平等 《现代光学》华中科技大学出版社2002年2、B.E.A.Saleh,M.C.Teich,FundamentalofPhotonics,JohnWiley&Sons,Inc.1991激光技术与应用课程简明教学大纲课程名称激光技术与应用课程编号112107020702X课程负责人段传喜教学团队成员学时51学分3课程类别授课方式讲授和讨论教学目的及要求了解常用激光技术的基本原理和实现方法，了解激光的典型应用。课程内容调Q技术，光电调制和偏转技术，超短脉冲技术，激光放大技术，模式选择技术，稳频技术，原子的激光冷却和囚禁，激光雷达，激光加工技术。考核方式考试参考书目1.《激光原理技术及应用》，李相银等，哈尔滨工业大学出版社，20042.《激光技术》，蓝信钜等，科学出版社，2005激光物理学课程简明教学大纲课程名称激光物理学课程编号112107020703X41 课程负责人胡响明教学团队成员徐俊学时51学分3课程类别必修课程授课方式授课、自学、讨论教学目的及要求介绍激光产生的基本原理，腔内光场分布与特征，光与物质相互作用特征，如共振荧光、光学双稳等。课程内容主要内容有激光的产生与半经典理论、光学双稳、相干介质的吸收与色散、共振荧光、受驱动原子的吸收与色散、参量转换、四波混频、缀饰态激光等。考核方式闭卷试题参考书目M.SargentIII,M.O.Scully,andW.E.Lamb,Jr.LaserPhysics固体理论课程简明教学大纲课程名称固体理论课程编号112107020501X课程负责人夏向军教学团队成员夏向军，黄新堂学时54学分3课程类别二级学科必修课程授课方式学术报告教学目的及要求通过本课程的学习，使学生对固体物理的发展有较全面的认识。课程内容固体是由数量级为1023的粒子所结合成的宏观体系，是一个复杂的多体系统。固体物理的基本任务在于要从微观上解释固体的各种特性，阐明其规律。本课程以本科程度的量子力学和统计物理为起点，引入二次量子化方法，从固体系统的总Hamiltonian出发，依据所研究问题的不同采用不同的近似方法，以元激发为核心概念，系统讲述了电子气，声子，超流，磁性，能带理论，电-声子相互作用，超导等传统固体物理的主要内容。考核方式考试参考书目（1）AQuantumApproachtoCondensedMatterPhysics,byP.L.TaylorandO.Heinonen,CambridgeUniversityPress,2002(世界图书出版公司大陆发行版)（2）SolidStatePhysics,byN.W.AshcroftandN.D.Mermin,SaudersCollegePublishing,1976(世界图书出版公司大陆发行版)（3）QuantumPhaseTransitions,byS.Sachdev,CambridgeUniversityPress,1999,(世界图书出版公司大陆发行版)（4）固体理论（第二版），李正中，高等教育出版社，2002（5）凝聚态物理学（上卷）,冯端，金国钧，高等教育出版社，2003固体物理实验方法课程简明教学大纲41 课程名称固体物理实验方法课程编号112107020502X课程负责人谭铭教学团队成员谭铭，唐一文学时54学分3课程类别二级学科必修课程授课方式讲授，讨论教学目的及要求通过本课程的学习，使学生掌握固体物理研究的主要实验方法，能够分析这些实验方法测量的实验结果。课程内容本课程是凝聚态物理专业研究生的必修课，介绍固体物理研究的主要实验方法。主要内容包括：真空技术，透射电子显微镜，扫描电子显微镜，X光衍射，X光光电子能谱，俄歇电子能谱，二次离子质谱，程序温度脱附，扫描隧道显微镜。考核方式考试参考书目（1）固体物理实验方法，王华馥，吴自勤，高等教育出版社（1990）（2）材料评价的分析(电子显微方法)，(日)进藤大辅，及川哲夫，冶金工业出版社(2001)（3）ElectronMicroscopy,JohnShields,UniversityofGeorgia（4）IntroductiontoSurfaceAnalysis，SimonJ.Garrett,MichiganStateUniversity粒子物理课程简明教学大纲课程名称粒子物理课程编号112107020003X课程负责人刘峰教学团队成员殷中宝、周代翠学时54学分3课程类别专业必修课授课方式课堂授课教学目的及要求学习掌握粒子物理的基本知识，掌握基本子和基本相互作用的性质与分类、SU（3）对称性；深度非弹散射与部分子模型；了解夸克与胶子及其相互作用，弱电作用的统一、标准模型；了解粒子物理的进期发展。课程内容1.夸克与轻子2.相互作用与场3.不变性原理与守恒律4.强子中的夸克5.轻子与夸克散射6.夸克相互作用与QCD7.弱作用8.电弱相互作用与标准模型考核方式考试参考书目D.H.Perkins,IntroductiontoHighEnergyPhysics41 Combridge,2000I.S.Hughes,ElementaryParticles,Cambridge,1968Ta-peiChengandLing-fongLi,Gaugetheoryofelementaryparticlephysics,ClarendonPress,Oxford,1986相变和临界现象课程简明教学大纲课程名称相变和临界现象课程编号112107020004X课程负责人杨纯斌教学团队成员杨纯斌、许明梅学时54学分3课程类别二级必选课授课方式讲授教学目的及要求通过教学，使学生了解相变的现象和基本的理论描述方法。课程内容1、相变的基本概念和普遍规律2、可解的相变模型3、普适类与标度律考核方式调研报告参考书目R.K.Pathria,StatisticalMechanics,2ndEdition相对论动力论与流体力学课程简明教学大纲课程名称相对论动力论与流体力学课程编号112107020005X课程负责人郑小平教学团队成员金猛学时34学分2课程类别任意选修课授课方式讲授教学目的及要求教学目标：帮助学生建立相对论动力论和流体力学方程的基本概念和基本求解方法，以及在相对论重离子碰撞试验中的有关应用。教学要求：要求掌握相对论动力论和流体力学方程的建立，掌握由非相对论到相对论流体力学的推广方法，掌握相对论动力论方程和流体力学方程之间的等价关系，掌握相对论流体力学方程1+1维近似下的解析求解，掌握相对论动力论方程Chapman-Enskog近似下的求解，了解相对论流体力学在重离子碰撞实验中的应用。课程内容1、相对论动力论基础2、协变维格勒函数3、相对论波尔兹曼输运方程4、状态方程5、Bjorken模型近似下相对论流体力学方程的求解41 1、Chapman-Enskog近似以及该近似下相对论动力论方程的求解考核方式期末试卷参考书目1、L.P.Csernai,Introductiontorelativisticheavyioncollisions,JohnWiley&Sons,19942、Landau,Lifshitz,Physicskinetics,PergamonPress,19823、S.R.deGrootetal.,RelativisticKineticTheory,North-Holland1980有限温度量子场论课程简明教学大纲课程名称有限温度量子场论课程编号112107020006X课程负责人侯德富教学团队成员侯德富,王恩科,秦广友学时54学分3课程类别专业必修课授课方式讲授与讨论教学目的及要求：有限温度量子场论是研究在极端条件下物质形态及其成分粒子相互作用的理论工具。该门课学习的目的是使学生学习掌握有限温度和密度下多粒子系统的基本原理和场论计算技巧。学生能用有限温度场论去研究各种物质系统的热力学性质和动力学过程。从而最终去研究标准模型的相结构和有限温度密度下的物理过程。主要强调对QCD相结构和与高能重离子碰撞和核天体相关物理的应用。课程内容1.热力学与量子统计物理基础2.有限温度下的标量场配分函数的泛函积分表示3.相互作用标量场和有限温度下的费曼规则4.有限温度下的重整化5.有限温度密度下的量子电动力学6.线性响应理论7.有限温度下对称性自发破缺和恢复8.有限温度下的量子色动力学9.硬热圈重求和10.QCD相结构考核方式考试参考书目J.Kapusta,Finite-temperaturefieldtheory，Cambridge，2006IM.LeBellac,Thermalfieldtheory，Cambridge，1996高能碰撞多粒子产生课程简明教学大纲课程名称高能碰撞多粒子产生课程编号112107020007X课程负责人刘复明教学团队成员刘复明、殷中宝、张汉中、施苏梳学时34学分241 课程类别二级选修课授课方式讲授教学目的及要求（1）熟悉核碰撞几何；（2）熟悉高能核碰撞粒子产生模型；（3）熟悉高能核碰撞夸克物质信号。课程内容（1）高能碰撞简介：夸克、胶子和夸克胶子等离子体（2）高能核碰撞的几何特征（3）多粒子产生的热力学模型（4）核碰撞流体力学模型（5）奇异粒子、重味粒子、重夸克偶素产生（6）直接光子产生（7）双轻粒子产生（8）多粒子关联和集体运动行为（9）夸克物质产生的硬探针信号考核方式笔试或专题综述报告参考书目(1)R.Vogt,Ultra-relativisticHeavy-IonCollisions,ElsevierScience,2007.(2)J.Bartke,IntroductiontoRelativisticHeavyIonPhysics,WorldScientific,2009.(3)C.Y.Wong,IntroductiontoHighEnergyHeavy-IonPhysics,WorldScientific,1994.高能物理实验方法课程简明教学大纲课程名称高能物理实验方法（硕士）课程编号112207020202X课程负责人周代翠教学团队成员刘峰、殷中宝、李治明学时54学分3课程类别专业选修修课授课方式课堂授课教学目的及要求介绍高能物理实验方法，介绍掌握粒子探测器、快电子学、高能实验数据处理方法。课程内容1.粒子物理实验中的探测器2.粒子物理实验中的电子学3.粒子物理实验中的在线分析方法4.粒子物理实验中的离线分析方法考核方式考试参考书目粒子物理实验方法唐孝威主编，人民教育出版社，1982北京谱仪（BESIII）的设计与研制粒子物理理论与唯象学课程简明教学大纲41 课程名称粒子物理理论与唯象学课程编号112207020010X课程负责人陈绍龙教学团队成员杨亚东学时54学分3课程类别硕士选修课授课方式课堂讲授教学目的及要求掌握粒子物理前沿研究相关的基础理论，包括：量子电动力学，弱电统一模型，量子色动力学，CP对称性破坏，重夸克有效理论，中微子物理，暗物质物理，早期宇宙，统一理论及新物理模型，对撞机物理。课程内容1．量子电动力学；2．弱电统一模型3．量子色动力学4．CP对称性破坏5．重夸克有效理论6．中微子物理7．暗物质物理8．早期宇宙9．统一理论及新物理模型10．对撞机物理考核方式平时作业加小专题研究报告参考书目1,自编讲义;2,DynamicsoftheStandardModel，Donoghue,etal.3,GaugetheoryofElementaryParticlePhysics,ChengandLi;4,CPViolation，Branco,LauvoraandSilva;5,JourneysBeyondtheStandardModel,Ramond;分子生物物理课程简明教学大纲课程名称分子生物物理课程编号112107020008X课程负责人詹璇教学团队成员詹璇、李安邦学时54学分3课程类别（硕士）选修课程授课方式授课教学目的及要求本课程是主要分三个部分，基因分子生物，神经分子生物和细胞转导的分子基础。从生物分子的基本实验现象出发，用物理学的理论方法理解和探讨生物分子功能及动力学规律。课程内容：第一部分：基因的分子生物学41 1．基因组简介2．基因组的表达3．调控第二部分：神经的分子生物学1．脑的组成及功能2．神经元内的电信号3．膜离子通道4．神经元基本模型第三部分：细胞信号转导1．细胞连接概述2．细胞间信号3．受体与细胞间信号转导4．蛋白与信号转导5．离子与信号转导6．细胞周期调控考核方式课程论文参考书目1.《MolecularBiologyoftheGene》JamesD.Watson,PEARSONEDUCATIONNORTHASLALIMITEDandSCIENCEPRES20092.《TheNeuronCellandMolecularBiology》IrwinB.Levitan,OxfordUnicersityPress20013.《细胞信号转导的分子基础与功能调控》姜勇，科学出版社2005年4.《分子生物学与基因组学》刘斌等，科学出版社2007年计算神经科学课程简明教学大纲课程名称计算神经科学课程编号112107020009X课程负责人杨利建教学团队成员杨利建、詹璇学时54学分3课程类别（硕士）选修课程授课方式授课、讨论教学目的及要求本课程的目的是介绍如何使用数学分析和计算机模拟的方法在不同水平理解从神经元到复杂神经系统的活动和功能。本课程需要用C语言进行编程操作，以便于更好地理解课程中所讲到的概念和方法。课程内容1.基础神经生理学简介；2.单个神经元模型：Hodgkin-Huxley模型和Integrate-and-Fire模型；3.随机单通道动力学模拟以及考虑随机性的神经元模型；4.神经元的突触连接以及细胞间的耦合；5.神经元群编码以及可变性；6.神经网络：Feedforward和Recurrent型网络7.突触的可塑性和学习。考核方式课程论文41 参考书目1.TheoreticalNeuroscience:ComputationalandMathematicalModelingofNeuralSystems.PeterDayanandLarryAbbott(MITPress).2.TutorialonNeuralSystemsModeling.ThomasJ.Anastasio.蛋白质物理学课程简明教学大纲课程名称蛋白质物理学课程编号112107020010X课程负责人李安邦教学团队成员李安邦学时54学分3课程类别（硕士）选修课程授课方式授课、讨论教学目的及要求1.使学生了解蛋白质的功能和物理学原理；2.使学生了解如何用物理学方法来描述和研究蛋白质的内部相互作用；3.使学生懂得蛋白质的空间结构，了解这些空间结构的物理学原理。课程内容1.蛋白质内部和周围环境的基本相互作用：价键、范德华作用、氢键、疏水作用、静电作用2.多肽链的二级结构，用统计力学分析二级结构的性质。3.蛋白质的空间结构：纤维蛋白、膜蛋白和球蛋白。球蛋白结构的分类及其物理特性4.蛋白质分子中的协同转变：蛋白质的变性是“全或无”的相变。变性过程和折叠过程的物理学解释。5.蛋白质功能的物理学原理考核方式课程论文参考书目A.V.芬克尔施泰因，《蛋白质物理学》，科学出版社，2013数学生理学课程简明教学大纲课程名称数学生理学课程编号112107020011X课程负责人贾亚教学团队成员贾亚，詹璇学时54学分3课程类别（硕士）选修课程授课方式授课、讨论教学目的及要求本课程目的是学生掌握如何利用数学建模和数学分析的方法研究细胞生理学过程中的生物学现象和生物学过程。本课程以细胞生理学为基础，要求掌握生化反应、酶反应、膜电位、通道离子流、易兴奋性、钙离子动力学、细胞膜电位爆发式脉冲、突触传递、缝隙连接、非线性波传播的神经元、钙离子波等的数学建模和数学分析。41 课程内容第一章生化反应第二章细胞的稳态第三章细胞膜的离子通道第四章易兴奋系统第五章细胞质钙离子动力学第七章爆发式电脉冲第八章细胞间通讯第九章非线性波传播第十章钙离子波第十一章细胞功能的调节考核方式笔试、课程论文参考书目J.P.Keener,J.Sneyd,MathematicalPhysiology,(Springer,1998)原子分子中的少体问题I课程简明教学大纲课程名称原子分子中的少体问题I课程编号112107020012X课程负责人李勇教学团队成员学时54学分3课程类别选修课程授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求熟练掌握少体问题中的概念和常用研究方法。课程内容Introoduction，Hyper-sphericalapproach，Methodsofsolvingthree-bodyproblemsinhyper-sphericalcoordinates，Applicationsofhyper-sphericalmethodstoatomicsystemsintheadiabaticapproximation，Applicationsofhyper-sphericalmethodstoCoulombthree-bodysystemsintheadiabaticapproximation，Applicationofhyper-sphericalclose-couplingmethod.考核方式课程论文参考书目1．E.Nielsen,DVFedorov,ASJensen,E.Garrido,Thethree-bodyproblemwithshort-rangeinteractions,PhysicsReport,347(2001)373-4592．U.Fano,Rep.Prog.Phys,46(1983)97.分子振动的混沌理论课程简明教学大纲课程名称分子振动的混沌理论课程编号112107020013X课程负责人侯喜文教学团队成员学时36学分241 课程类别选修课程授课方式授课、自学、讨论教学目的及要求掌握分子振动的混沌理论的主要内容和计算方法，特别是分叉分析和李指数的计算等。要求具备分析力学基础。课程内容非线性力学领域中的丰富成果正大大丰富人们对分子振动和分子光谱学的理解和认识，非线性力学中的许多概念，如混沌，分形，李指数以及其他丰富内涵，都会在分子振动中有着非常重要的角色。本课程主要讲述的内容是：非线性力学的基本概念，su(2)动力学分析，局域性和简正性的统计解释，驰豫概率，作用量的局域性，分子振动的混沌运动和李指数，本征系数的分形，分子振动的H函数等。考核方式课程论文参考书目1.吴国祯，分子振动的混沌理论，科学出版社，（2003）.2.E.Ott,Chaosindynamicalsystems,CambridgeUniversityPress,(1993).3.徐躬耦，量子混沌运动，上海科学技术出版社，（1992）.分子振转量子动力学课程简明教学大纲课程名称分子振转量子动力学课程编号112107020014X课程负责人侯喜文教学团队成员学时36学分2课程类别选修课程授课方式授课、自学、讨论教学目的及要求掌握描述分子量子动力学的一些物理量的计算，能分析一些具体的问题。要求具备量子力学基础。课程内容传统的分子光谱理论注重能级的计算和标识，这通常只需要解静态薛定鄂方程。由于光谱和激光技术的发展，人们开始注意到分子的量子动力学的特性，特别是利用激光技术，在理论上已提出了各种可能的分子量子计算方案，因而掌握和了解分子振转量子动力学的内容和方法是非常必要的。本课程重点讲述描述分子振动的量子动力学特性的物理量，包括局域化系数，熵，H分布等；重点讲述分子振动的量子动力学，包括振动的局域化和退局域化，能量转移，泡利熵，布居数分布等；重点讲述分子在外场作用下的量子动力学特性，包括能级和布居数的变化，熵和能量的转移等。考核方式课程论文参考书目1.X.W.Hou,J.H.Chen,andB.Hu,Phys.Rev.A71,034302(2005).2.D.Zheng,P.Wang,andG.Wu,Chem.Phys.Lett.352,79(2002).3.R.A.PintoandS.Flach,Phys.Rev.A73,022717(2006).41 原子分子中的数值计算方法I课程简明教学大纲课程名称原子分子中的数值计算方法I课程编号112107020015X课程负责人李勇教学团队成员学时36学分2课程类别选修课程授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求熟练原子分子数值计算中的概念和常用研究方法。课程内容Introduction，DescriptionofB-splines，SolvingtheSchr¨odingerequationwithB-splines，Atomicstructure，Atomsinstrongfields，Diatomicmolecules，Polyatomicmoleculesandclusters，Conclusionandperspectives考核方式课程论文参考书目1．HBachau,ECormier,PDecleva,JEHansenandFMart´ın，ApplicationsofB-splinesinatomicandmolecular,Rep.Prog.Phys.64(2001)1815–19422．deBoorC，APracticalGuidetoSplines(Springer,2001)里德堡原子课程简明教学大纲课程名称里德堡原子课程编号112107020016X课程负责人李勇教学团队成员学时36学分2课程类别选修课程授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求熟练里德堡原子中的概念和常用研究方法课程内容Introduction，Rydbergatomwavefunctions，ProductionofRydbergatoms，Oscillatorstrengthsandlifetimes，Blackbodyradiation，Electricfields，Pulsedfieldionization，Photoexcitationinelectricfields，Magneticfields，Microwaveexcitationandionization考核方式课程论文参考书目1．ThomasF.Gallagher，RydbergAtoms,CambridgeUniversityPress(2005)原子光子相互作用课程简明教学大纲41 课程名称原子光子相互作用课程编号112107020017X课程负责人胡响明教学团队成员徐俊学时36学分2课程类别选修课程授课方式自主学习、集中讨论教学目的及要求学习原子与光子相互作用的基本描述方法。要求具有量子力学基础。课程内容1.Transitionamplitudesinelectrodynamics2.Asurveyofsomeinteractionprocessesbetweenphotonsandatoms3.Nonperturbativecalculationoftransitionamplitudes4.Radiationconsideredasareservoir:masterequationfortheparticles5.OpticalBlochequations6.Thedressedatomapproach考核方式课程论文参考书目Atom-PhotonInteractions,ClaudeCohen-Tannoudji,JacquesDupont-RocandGilbertGrynberg量子测量基础课程简明教学大纲课程名称量子测量基础课程编号112107020018X课程负责人胡响明教学团队成员徐俊学时36学分2课程类别选修课程授课方式自主学习、集中讨论教学目的及要求使学生掌握有关量子测量的基本知识。要求具有量子力学基础。课程内容1.Quantummeasurementtheory2.Quantumparameterestimation3.Openquantumsystems4.Quantumtrajectories5.Quantumfeedbackcontrol6.State-basedquantumfeedbackcontrol7.Applicationstoquantuminformationprocessing考核方式课程论文参考书目Quantummeasurementandcontrol,H.M.WisemanandG.J.Milburn量子光学课程简明教学大纲41 课程名称量子光学课程编号112107020019X课程负责人郭红教学团队成员谭华堂学时51学分3课程类别专业必修授课方式讲授与讨论教学目的及要求通过本课程的学习使学生系统掌握量子光学的基本理论，熟悉光场的非经典性质、了解光与物质相互作用系统中原子的量子特性。课程内容本课程分为三部分，第一部分包含四章，系统介绍量子光学的基础理论，第一章讨论二能级原子与光学Bloch方程；第二章概述光场的量子化；第三章系统介绍Dicke模型和JC模型；第四章介绍小系统与库耦合的量子理论。第二部分包含六章，集中讨论光场的量子特性，第一章简要介绍光场的相干理论；第二章系统讨论光场的压缩特性和纠缠特性；第三至五章分别论述了共振荧光、超荧光和光学双稳态；第六章论述虚光场效应。第三部分论述在激光场作用下原子的量子动力学特性，第一章介绍在激光场作用下原子的崩塌与回复效应；第二章讨论原子的偶极压缩；第三章讨论原子的相干捕获；第四章讨论与光场作用的双原子系统的量子特性；第五章介绍激光场作用下原子的自电离现象；第六章讨论在激光场作用下原子的运动。考核方式阅读新近文献，做读书报告，交读书笔记参考书目1.彭金生、李高翔《近代量子光学导论》，科学出版社1996年2.D.F.Walls,G.J.Milburn《QuantumOptics》世界图书出版公司1998年3.M.O.ScullyandM.S.Zubairy《QuantumOptics》世界图书出版公司2000年4.LeonardMandelandEmilWolf《OpticalCoherenceandQuantumOptics》世界图书出版公司2001年量子信息的物理基础课程简明教学大纲课程名称量子信息的物理基础课程编号112107020020X课程负责人李高翔教学团队成员谭华堂学时51学分341 课程类别选修课程授课方式讲授与讨论教学目的及要求本课程以量子力学基本原理为基础，主要介绍量子信息物理基础和基本的量子信息处理过程。课程内容主要内容包括：量子信息物理基础、量子纠缠态及其纯化、量子态的隐性传送、量子逻辑门及量子计算、以及量子退相干及量子纠错。考核方式课程论文参考书目主要教材：M.A.Nielsen&I.L.Chuang《QuantumComputationandQuantumInformation》Cambridge2000年主要参考书：D.Bouwmeester,A.Ekert,A.Zeilinger《Thephysicsofquantuminformation》Springer 2000年高等原子分子物理学课程简明教学大纲课程名称高等原子分子物理学课程编号112107020301X课程负责人段传喜教学团队成员学时51学分3课程类别二级学科必修课授课方式讲授与讨论教学目的及要求1.掌握各主族元素原子的各种物理性质。2.掌握小分子的电子、振动和转动能级结构和光谱特性。课程内容谱线宽度和线形，原子光谱，分子对称性，转动光谱，振动光谱，拉曼光谱，双原子分子的电子光谱，多原子分子的电子光谱。考核方式考试参考书目1.徐克尊，高等原子分子物理学，科学出版社，2006。2.P.F.Bernath,SpectraofAtomsandMolecules,OxfordUniversityPress,1995量子噪声课程简明教学大纲课程名称量子噪声课程编号112207020018X课程负责人胡响明教学团队成员徐俊学时34学分2课程类别选修课程授课方式授课、自学、讨论41 教学目的及要求系统介绍光与物理相互作用系统中的量子噪声关联，使硕士研究生初步掌握该方法处理实际的前沿问题。要求研究生具有相关光与物质相互作用学习或者研究的基础。课程内容包括量子统计、量子朗之万方程、相位空间方法、量子马尔可夫过程、应用主方程、放大器和测量、光与原子的相互作用、光子计数和压缩等内容。考核方式课程论文参考书目C.W.GardinerandP.Zoller,QuantumNoise.Spinger,2000非线性光学课程简明教学大纲课程名称非线性光学课程编号112107020021X课程负责人胡响明教学团队成员徐俊学时34学分2课程类别选修课程授课方式授课、自学、讨论教学目的及要求主要介绍光与物质相互作用呈现非线性相互作用的物理原理，以及非线性作用导致的光学效应。课程内容1.TheNonlinearOpticalSusceptibility2.Wave-EquationDescriptionofNonlinearOpticalInteractions3.Quantum-MechanicalTheoryoftheNonlinearOpticalSusceptibility4.TheIntensity-DependentRefractiveIndex5.MolecularOriginoftheNonlinearOpticalResponse6.NonlinearOpticsintheTwo-LevelApproximation7.ProcessesResultingfromtheIntensity-DependentRefractiveIndex8.SpontaneousLightScatteringandAcoustooptics9.StimulatedBrillouinandStimulatedRayleighScattering10.StimulatedRamanScatteringandStimulatedRayleigh-WingScattering11.TheElectroopticandPhotorefractiveEffects12.OpticallyInducedDamageandMultiphotonAbsorption13.UltrafastandIntense-FieldNonlinearOptics考核方式课程论文参考书目RobertW.Boyd,NonlinearOptics,AcademicPressInc.1992.表面物理化学课程简明教学大纲课程名称表面物理化学课程编号112107020022X课程负责人余颖教学团队成员余颖，谭铭41 学时36学分2课程类别选修课授课方式讲授，讨论教学目的及要求通过本课程的学习，使学生掌握表面物理与化学的基础知识。课程内容本课程主要介绍固体表面的物理与化学基础知识。主要内容包括：金属表面结构，气体分子在表面上的吸附，超高真空以及气压效应，表面分析技术，表面覆盖层结构及表面衍射，表面成像（扫描隧道显微镜）。考核方式考查参考书目（1）AnIntroductiontoSurfaceChemistry,byRogerNix,DepartmentofChemistry,UniversityofLondon,UK(网络教材)（2）固体表面化学，丁莹如、秦关林编，上海科学技术出版社，1998（3）SurfacePhysics,byM.Protton，OxfordPhysicsSeries,Clarendon,Oxford,1983量子统计与临界现象课程简明教学大纲课程名称量子统计与临界现象课程编号112107020023X课程负责人陈继胜教学团队成员陈继胜，夏向军学时36学分2课程类别选修课授课方式讲授，讨论教学目的及要求本课程的目的是使学生对量子统计物理学的理论方法和研究对象有一个系统的理解，并对这一领域当前的发展有一定的了解。为日后进一步学习有关专题课程和从事相关的科学研究工作打下良好的基础。课程内容本课程介绍量子统计物理及相变与临界现象，重点是量子统计物理。主要课程内容包括1、量子统计物理学基础2、系统的配分函数3、玻色系统4、超流性5、费米系统6、相变与临界现象的基本概念7、学术前沿介绍：对囚禁中的玻色和费米系统专题考核方式考查参考书目1.《量子统计物理学》，杨展如编，高等教育出版社2007。2.《量子统计物理学》北大物理系编写组，北京大学出版社1987年。3.《统计物理现代教程》上册[美]雷克著，北京大学出版社1983年。4.《统计物理现代教程》下册[美]雷克著，北京大学出版社1983年。纳米材料与器件课程简明教学大纲41 课程名称纳米材料与器件课程编号112108050003X课程负责人贾志杰教学团队成员贾志杰，刘金平学时36学分2课程类别选修课授课方式讲授，讨论教学目的及要求通过本课程的学习，使学生对纳米材料的概念、分类、合成技术、生长机制等基础问题以及对各类纳米器件的工作原理以及应用领域有全面的掌握。课程内容课程内容主要包括：纳米器件的定义及特点，纳米器件的分类，纳米器件相关的纳米材料学基础，纳米敏感器件，纳米电子器件，纳米光子器件等。具体设计到纳米气敏传感器件、场致发射器件、PN结太阳能电池、发光二极管、场效应晶体管、纳米激光器件等。考核方式考查参考书目1.纳米技术手册编委会，《纳米技术手册》，科学出版社，2005.12.朱静主编，《纳米材料与器件》，清华大学出版社，20053.朱长纯贺永宁，《纳米电子材料和器件》国防工业出版社2006年4.吴全德主编,《纳米电子学基础研究》，北京理工大学出版社，2004材料物理与化学课程简明教学大纲课程名称材料物理与化学课程编号112108050001X课程负责人祝志宏教学团队成员祝志宏，唐一文学时36学分2课程类别选修课授课方式讲课，讨论教学目的及要求通过本课程的学习，使学生掌握材料科学研究中领域必须的物理及化学的理论基础，并了解材料物理与化学的全貌和发展方向。课程内容介绍材料科学中固体物理与固体化学的基本理论，晶体材料的结构和性能、结构缺陷、扩散、合金相与相变等基本理论，以准确理解目前材料的性能和未来材料领域发展的重要理论。另外还介绍材料的应用及相关现代专题（力学、热学、电学、磁学、光学、声学、功能转换）的进展等。考核方式考查参考书目（1）方俊鑫、陆栋，《固体物理学》，上海科学技术出版社，2005。（2）唐晓真，《材料化学导论》，高等教育出版社，2003。（3）张志杰，《材料物理与化学》，化学工业出版社，2007。（4）RobertW.Cahn，《走进材料科学》，科学出版社。凝聚态物理专题课程简明教学大纲41 课程名称凝聚态物理专题课程编号112107020024X课程负责人唐一文教学团队成员余颖，黄新堂等学时54学分3课程类别二级学科必修课程授课方式讲授，讨论教学目的及要求通过本课程的学习，使学生了解本学科相关研究方面的重大科学问题和前沿进展，提高研究生参与学术活动的兴趣和学术交流的能力。课程内容凝聚态物理是研究凝聚态物质的结构和组成粒子之间相互作用与运动的规律并从而阐明其性能和用途的科学，涉及金属、半导体、超导体、磁性物质、晶体和电介质等。凝聚态物理是新材料、新器件和新工艺的源泉，与技术进展关系密切，在发展过程中新概念和新思想不断提出，并且研究对象越来越多样化，与交叉学科渗透频繁。在掌握了量子力学、统计物理和基本的固体物理知识的前提下，本课程采取前沿讲座的形式，对凝聚态物理发展中的新概念、新思想进行介绍，并介绍本学科或相关学科研究方面的重大科学问题和前沿进展，主要内容包括：固体的电子性质、固体的结构和振动激发、临界现象和相变、固体的磁学性质、半导体、缺陷和扩散、表面和界面以及多种功能材料的研究进展等。提高研究生参与学术活动的兴趣和学术交流的能力。考核方式考试参考书目（1）冯端、金国钧，凝聚态物理学（上卷），高等教育出版社，2004（2）RobertW.Cahn，《走进材料科学》，科学出版社（3）PhysicalReview系列刊物（4）AppliedPhysicsLetters半导体物理课程简明教学大纲课程名称半导体物理课程编号112107020025X课程负责人刘金平教学团队成员刘金平，黄新堂学时36学分2课程类别选修课授课方式讲课，讨论教学目的及要求通过本课程学习，使学生对半导体物理学基础、重要内容、发展规律及特点有全面的认识和掌握,从而为从事有关半导体器件领域的研究及相关新型交叉学科（如纳米科技）的研究奠定基础。课程内容半导体物理的基础知识，内容包括半导体的晶格结构、半导体中的电子状态、杂质和缺陷能级、载流子的统计分布，非平衡载流子及载流子的运动规律；p—n结、异质结、金属半导体接触、表面及MIS结构等半导体表面和界面问题；半导体的光、热、磁、压阻等物理现象；以及非晶态半导体的基本特性。考核方式考查参考书目（1）《半导体物理基础》，黄昆，韩汝琦；科学出版社（2）《半导体物理学》，刘恩科，朱秉升，国防工业出版社，2001年41 （3）DonaldA.Neamen著，《半导体物理与器件—基本原理》(第3版)(美)（4）TudorJenkins,AbriefhistoryofSemiconductors,PHYSICSEDUCATION,2005,40,430无线电物理相关课程简介见《电子科学与技术研究生培养方案》及《信息与通信工程研究生培养方案》41