近代物理基础I(A)(民汉通用)

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1、《近代物理基础I》教学大纲（2011年1月编制，民汉通用）课程类型：学科基础必修学分：4课程编号：总学时：72/64适用对象：物理系材料物理/光电子专业本科生先修课程：高等数学，数学物理方法，物理类普通物理（力学，电磁学）使用教材：《理论物理基础教程》，刘连寿，高等教育出版社，2003年9月参考书：《理论物理基础》，彭桓武/徐锡申，北京大学出版社，1998年4月《理论力学（第二版）》，周衍柏，高等教育出版社，2002年8月《屯动力学（第三版）》，郭硕鸿，高等教育岀版社，2008年6月%1.课程性质、目的和任务根据物理系材料物理/光电子的专业特点

2、，为有效地压缩理论物理授课学时，特为两专业本科生开设《近代物理基础》课程。本课程为专业基础课，分两学期完成。《近代物理基础I》包括《分析力学》（含刚体力学）和《电动力学》，《近代物理基础11》包括《量子力学》和《热力学与统计物理》，课程总计四部分。《近代物理基础》重在讲授各组成部分的基本概念、基本理论和基本方法，在深度和广度上与普通物理相较应有一个较明显的区别和提升。本课程在程度上低于一般对四大力学的要求，但应当相对全面地讲授四大力学的基木内容。本课程在内容取舍方面，以反映物理学基本原理和理论结构为核心。在不牺牲严谨性和损害物理学主要结构的前提

3、下，尽量简约内容，以使课程能在两个学期内完成。本大纲通用丁物理系材料物理/光电子专业的民汉班。%1.教学基本要求木课程为基础性理论课，通过该门课程的学习，培养学生抽象化和逻辑思维的能力及运用相应数学工具的能力，使学生初步掌握用数学语言去理解和描述各种物理现象和规律，解决实际物理问题，为学习后继课程和独立解决实际问题打下必要的基础。%1.教学内容及要求为有效压缩学吋，理论物理的经典部份（力学、电动力学和狭义相对论）同普通物理的内容有较多的重复，考虑压缩，电介质、磁介质部份可去掉，静电场部份也可压缩。第一部分分析力学第一篇低速宏观物体的运动第一章低

4、速宏观运动的基本原理§1.1.1无约束质点的拉格朗日方程§1.1.2有约束情况下的拉格朗F1方程§1.1.3最小作用量原理§1.1.4伽利略相对性原理门由质点的拉格阴口函数第二章守恒律§121动量和能量*§1.2.2守恒律与对称性的关系角动量§123质点组的动量、能量与角动量质心第三章有心力场中的运动§1.3.1二体问题约化质量§1.3.2有心力场屮运动的一般分析§1.3.3平方反比引力开普勒问题*§1.3.4碰撞与散射第四章微振动§1.4.1无阻尼的微振动§1.4.2阻尼振动共振§1.4.3多自由度的耦合振动第五章刚体的运动§1.5.1刚体的

5、角速度、角动量与传动能量§1.5.2刚体的运动方程§1.5.3非惯性系中的运动第六章低速宏观运动规律的正则形式§1.6.1哈密顿方程§1.6.2守恒律泊松括号§163正则变换**§1.6.4作为坐标和时间函数的作用量哈密顿一雅可比方程第二部分电动力学第二篇高速运动的规律第一章狭义相对论的实验基础和基本原理§2.1.1迈克耳孙一莫雷实验§2.1.2和对论的基木原理第二章相对论的时空理论§2.2.1间隔相对论的时空结构§2.2.2相对论的时空坐标变换公式§2.2.3相对论的速度变换公式§224相对论的时空性质*§225相对论时空理论的若干应用§2.

6、2.6四维协变量及方程的协变性第三章高速粒子的运动规律§2.3.1相对论力学的基木方程§2.3.2高速运动粒子的守恒定律§2.3.3电磁场中的带电粒了第四章电磁现象的基本规律§2.4.1电磁规律的三维表述§2.4.2电磁场的边值关系§2.4.3电磁场的守恒定律§2.4.4电磁规律的四维表述第三篇电磁场第一章静电场§3.1.1静屯势静屯问题的唯一性定理§3.1.2分离变量法§3.1.3电象法*§3.1.4格林函数法§3.1.5电多极矩法§3.1.6静电场的能量电荷体系与外电场的和互作用第二章静磁场§3.2.1矢势静磁问题的唯一性定理§3.2.2磁

7、标势§3.2.3磁多极子§324静磁场的能量电流分彳j与静磁场的相互作用*§325超导体的电磁性质第三章电磁波的传播§3.3.1平面电磁波§3.3.2电磁波在介质分界面的反射与折射§333电磁波在导体中的传播§3.3.4谐振腔§3.3.5波导管第四篇电荷体系与电磁场的相互作用第一章宏观电荷体系辐射的电磁场§4.1.1电磁势的场方程推迟势§4.1.2电偶极辐射第二章运动带电粒子与电磁场的相互作用§4.2.1运动带电粒子的势和辐射的电磁场§4.2.2轲致辐射与同步辐射*§423切连科夫辐射*§424带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用*§425电磁波

8、的散射、吸收和色散四、教学重点与难点第一部分分析力学第一篇低速宏观物体的运动第一章的重点是约束、口由度和广义坐标，拉格册口方程，最小作用量原理。难点是