物理系黑洞天体物理学i研究生课程简介

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1、物理系黑洞天体物理学I研究生课程简介课程名称：黑洞天体物理学I英文名称：BlackHoleAstrophysicsI课程类型：√讲授课程□实践（实验、实习）课程□研讨课程□专题讲座□其它考核方式：考查教学方式：讲授适用专业：理论物理适用层次：硕士√博士□开课学期：秋总学时/讲授学时：48/48学分：3先修课程要求：电磁学，力学课程组教师姓名职称专业年龄学术专长汪定雄教授理论物理61天体物理教学大纲（章节目录）：目的和要求：本课程主要面对已具有物理本科基础，即将从事相对论天体物理研究的硕士研究生开设。目的在于向学生讲授天体物理学的基本规律,研究方法,以及天体物

2、理中的一个重要领域:黑洞和吸积盘的基本理论和研究方法，特别注意讲述与本学科联系密切的研究方向，即旋转黑洞与磁场的相互作用及能量提取，为从事黑洞天体物理的研究打好必要的理论基础。主要内容：第一章绪论（2学时）天体物理的研究对象，方法和意义第二章天体物理观测方法简介（4学时）§2.1电磁波谱§2.2天体物理的多波段观测手段§2.3空间技术和天文望远镜第三章太阳系、银河系和河外星系（2学时）§3.1太阳系和太阳物理§3.2银河系和河外星系第四章广义相对论简介（4学时）§4.1广义相对论的基本概念§4.2检验粒子的运动§4.3引力红移§4.4弱场极限§4.5球对称引

3、力第五章致密星与黑洞（6学时）§5.1星体结构的微分方程§5.2多层球和白矮星§5.3中子星§5.4引力坍缩与黑洞§5.5黑洞简史§5.6Shwarzschild黑洞及检验粒子的运动§5.7Kerr黑洞§5.8黑洞的量子蒸发与黑洞热力学第六章天体物理吸积概论（4学时）§6.1吸积—天体物理中最重要的能源机制§6.2Eddington极限§6.3发射谱第七章流体力学与等离子体物理简介（4学时）§7.1气体动力学§7.2稳定绝热流;等温流§7.3声波§7.4稳定的球对称吸积§7.5等离子体物理简介第八章吸积盘理论（6学时）§8.1Roche瓣§8.2吸积盘的形成

4、§8.3吸积盘中的粘滞§8.4磁化中子星和白矮星的吸积§8.5标准吸积盘模型§8.6不同的黑洞吸积模式简介第九章致密星的吸积（4学时）§9.1边界层§9.2磁化中子星和白矮星的吸积§9.3黑洞吸积与中子星吸积的差别§9.4广义相对论框架中的黑洞吸积盘理论第十章吸积盘的不稳定性（4学时）§10.1热不稳定性§10.2粘滞不稳定性§10.4引力不稳定性§10.4脉动不稳定性第十一章黑洞双星与活动星系核（6学时）§11.1黑洞双星简介§11.2活动星系核简介§11.3类星体与微类星体§11.4吸积与喷流的耦合§11.5几种大尺度磁场的提能机制§11.6BZ－MC－

5、BP模型及其天体物理应用机动（2学时）教材：自编讲义主要参考书：[1]李宗伟，肖兴华，天体物理学,高等教育出版社（2000）[2]李启斌等90年代天体物理学,高等教育出版社（1996）[3]汪定雄《黑洞物理与吸积盘理论》(自编讲义)[4]ShapiroS.L.,TeukolskyS.A.,1983,BlackHoles,WhiteDwarfsandNeutronStars,JohnWiley&Sons,Inc.NewYork.[5]MichaelA.Seeds,Astronomy—TheSolarSystemandBeyondWadsworthPublish

6、ingCompany(1998)[6]ThorneK.S.,PriceR.H.,MacdonaldD.A.,1986,BlackHoles:TheMembraneParadigm,YaleUniv.Press,NewHaven.