原子物理学 惠萍.

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1 原子物理学 惠萍

2 目 录 绪论 第一章 原子的基本状况 第二章 原子的能级和辐射 第三章 量子力学初步 第四章 碱金属原子的光谱 第五章 多电子原子
目 录 绪论 第一章 原子的基本状况 第二章 原子的能级和辐射 第三章 量子力学初步 第四章 碱金属原子的光谱 第五章 多电子原子 第六章 在磁场中的原子 第七章 原子的壳层结构

3 本课程计划学时48学时，每周3节课，主要讲解和讨论前七章内容，其中第三章量子力学初步只介绍波粒二象性。 考核计分方法：期末考试占60%，研究性学习占10%，课堂分组讨论占20%，课业占10%

4 绪 论 一、原子物理学在物理学中的地位 世界是物质的，物质是以各种形式运动着的。日常生活中常见的气体，液体和固体现在统称为凝聚态，是我们的感觉器官能直接感觉到的物质，因而首先被认识。也有一些是无法感觉和直接看见的。他们的尺度分布在另外的区域。

5 物质结构层次 夸克 粒子 原子核 原(分)子 凝聚态 天体 太阳系 银河系 宇宙
夸克 粒子 原子核 原(分)子 凝聚态 天体 太阳系 银河系 宇宙 < 超强 强、弱、电磁 电磁 分子力 < 引力 TeV GeV MeV eV eV 微观世界 宏观世界

6 物理学 经典物理学 ：力、热、声、光、电 （低速、宏观物体） 量子论 相对论（高速物体） 近代物理学 玻尔理论（旧量子论）
近代物理学 玻尔理论（旧量子论） 量子论 量子力学 （微观物体） * 原子物理学是属于近代物理学中的旧量子论 物理学

7 物理学 经典物理：力、热、电、光 普通物理 近代物理：原子物理学 经典物理：理力、电动力学、热统 理论物理 近代物理：量子力学、固体物理
* 原子物理学是普通物理学中的近代物理部分 物理学

8 物质结构层次 结构理论 能量 相互作用 方法理论 天体 天体物理学 低能 引力 经典理论 凝聚态 凝聚态物理 分子力 经典和量子论 分子原子
原子和分子物理 电磁力 量子力学 原子核 原子核物理 中能 电磁、强 基本粒子 高能物理 高能 电磁、强、弱 量子场论

9 二 原子物理学研究内容和方法 1.内容： 原子物理学是研究微观粒子的结构及其运动变化规律的一门学科。
研究对象: 微观粒子- 分子.原子.原子核及粒子 研究内容: 结构, 运动和变化规律

10 2.方法: 以实验事实为基础,以定性分析为主,以定 量分析为辅,深入浅出,建立描述微观粒子结构和运动变化规律的模型.

11 三 学习原子物理学的意义和目的 意义: 1、原子物理是基础理论三大课题的基础： 物质结构 三大课题 天体演化 生命的起源
三大课题 天体演化 生命的起源 2、从物质结构发展简史中看研究基础理论的意义。 人类对物质结构的认识可以概括为以下几个阶段：

12 第一阶段： 18世纪末——19世纪初，建立了原子分子学说，是人类对物质结构认识的第一次突破，推动了工业、化学的发展。

13 第二阶段: 19世纪末——20世纪初，1897年电子的发现是人类对物质结构认识的第二次突破。揭开了近代物理的序幕，是原子物理学建立和发展的开端。

14 第三阶段： 1932 年中子的发现，实现了人类对物质结构认识的第三次突破。人们认识到原子核是由质子和中子组成的，建立和发展了原子核物理学。
发现了新能源—原子能

15 第四阶段： 20世纪60年代迅速发展起来的高能物理、粒子物理，面临第四次突破。

16 目的 认识世界：加深对物质世界更本质的识 客观世界：推动人类社进 步与发展 改造世界 主观世界：宇宙观和方法论
是后继课程必备的基础知识 ；是合格的中学教师必备的基础知识。 目的

17 1. 褚圣林 : [原子物理学] 2. 杨福家: [原子物理学] 3. 曾谨言: [量子力学]
主要参考书 1. 褚圣林 : [原子物理学] 2. 杨福家: [原子物理学] 3. 曾谨言: [量子力学]