中科大物理系课程表

物 理 学 院

一、学院概况

物理学院由物理系、近代物理系、光学与光学工程系、天文与应用物理系、中国科学院结构分析重点实验室、中国科学院量子信息重点实验室和中国科学院基础等离子体物理重点实验室等组成。现任院长为中国科学院院士杨国桢教授。著名数学家华罗庚、吴文俊教授，著名物理学家赵忠尧、施汝为、钱临照、吴有训、严济慈教授等都曾在各系担任重要职务并执教多年。

学院现有教授136名，其中中科院院士4名，奥地利科学院通讯院士1名，博士生导师92名。近年来，通过教育部“长江学者计划”、中科院“百人计划”以及“国家杰出青年基金”，集聚了一大批知名学者和教授，培养了一批年轻的学术带头人。学院还聘请了多位“两院”院士和外籍知名学者担任兼职教授，并设有“华罗庚讲席”、“吴文俊”讲席、“赵忠尧讲席”和“严济慈讲席”等大师讲席，邀请国内外一流学者来院讲学，始终站在国际科技发展的最前沿。

学院拥有中国科学院结构分析重点实验室、中国科学院量子信息重点实验室以及十余个校级科研机构。承担国家863、973、“211工程”、985工程和中科院“知识创新工程”的科研项目和基地建设项目；还承担有两项国家大科学工程以及大量的国家级科研基金和技术攻关项目。同时，学院与中科院各研究机构和国外著名大学、研究所开展紧密的合作研究并联合培养博士生和博士后；与瑞士苏黎士高等工业学院成立了高能物理联合研究所，参与世界最大的高能电子对撞机、世界能量最高的相对论重离子对撞机、丁肇中先生领导的阿尔法磁谱仪等研制工作，天体物理中心还是国家天文中心以及第三世界科学院高级研究中心的重要组成部分。学院在各个研究方向上做出了一批在国际上有显示度、国内领先的科研成果。

学院的物理学科为国家基础科学人才培养基地，以及中国科学院博士生重点培养基地，主要培养从事尖端科学、交叉科学的基础研究、应用研究和研制开发的高级人才。几十年的实践经验表明，具有坚实数理基础的毕业生，在理论与技术创新，在通讯、电子、信息、材料等尖端技术领域的应用与开发，以及在经济与金融领域，都可以大显身手施展才华。学院重视基础理论教学，坚持教学与科研、科学与技术、理论与实验相结合，培养学生宽、厚、实的理论基础，高、新、活的专业知识和实验技能，注重全面素质和创新精神的培养。大批教学成果获得国家或省部级教学成果奖，并在国内高校广泛应用。先进的实验仪器设备和计算机网络系统，为学生从事科学实验、直接了解最新科技信息等教学和研究提供了良好的条件。每年，学院约80%的本科毕业生进入国内外大学攻读研究生，美国布朗大学数学系主任舒其望教授，美国普林斯顿大学鄂维南教授，美国麻省理工学院文小刚教授，四次入选国际物理学十大进展、在量子通讯方面做出重大贡献的潘建伟教授等

都是理学院优秀毕业生的代表。

学院本科生前期主要进行系统的基础理论教学和严格的实验技能训练。后期学生可根据自己的志趣和能力自主选择专业。

●学院现有4个一级学科，含14个二级学科，其中8个国家重点学科、2个省级重点学科，物理学科的重点学科数为全国高校之首。

●学院具有物理学一级学科博士授予权及天体物理博士授权点，所有学科领域均建立有博士后流动站。

●近年来，学院有4项成果7次获国家科技部年度基础科学研究十大新闻和中国高校科技十大进展，居全国高校之首。此外，理学院最近5年来科研工作多次获得国家级和省部级奖励：国家自然科学二等奖1项，国家自然科学三等奖1项，中科院自然科学一等奖1项，中科院科技进步二等奖2项，以及其它省部级奖9项。此外，2002年龚昇教授获第五届华罗庚数学奖，2003年郭光灿教授获香港“何梁何利”奖。

●学院每年发表的论文约500篇。其中被SCI/EI收录约300篇。2001-2003年3年间，中国科学技术大学在物理学最著名杂志PRL共发表53篇。物理类在高影响因子区发表论文的比例在全国高校中居领先地位。

●我国首批获得博士学位的18名博士中，有7人是物理学院培养的。学院毕业生中已有11位当选为两院院士，并有6位在世界数学大会上作45分钟报告，名列国内高校之冠。

物理理学院以培养既能从事基础研究又能从事高新技术开发应用的优秀人为目标，重视基础理论教学，坚持教学与科研、科学与技术、理论与实验相结合，培养学生宽、厚、实的理论基础，高、新、活的专业知识和实验技能，注重全面素质和创新精神的培养。

二、院系专业设置

专业 专业方向（包含的二级学科）

涉及的系

物理学 理论物理、粒子物理与原子核物理、原子分子物理 2，4 应用物理学 凝聚态物理、微电子学和固体电子学、物理电子学、

等离子体物理

2，4 天文学 天体物理 22 光信息科学与技术 光学、光学工程 38 三、院长签字

物理学专业

一、培养目标

培养学生具有坚实的数学基础、广博的物理学基本知识、系统扎实的物理学基础理论、基本实验方法和技能，了解物理学发展的前沿和科学发展的总体趋势，掌握必要的电子技术和计算机应用基础知识，熟练掌握英语，受到基础研究或应用基础研究的初步训练，具有一定的基础科学研究能力和应用开发能力。培养基础扎实、后劲足、适应能力和知识更新能力较强的高级人才。毕业后适宜继续攻读物理学及相关的高新技术学科、交叉学科等学科领域的研究生，也可到科研、高等学校、产业部门等从事科研、教学、管理和高新技术研发工作。

二、学制、授予学位及毕业基本要求

学制： 四年

授予学位： 理学学士

课程设置的分类及学分比例如下表：

类 别 学 分 比 例（%）

通 修 课 70 41.92-42.68

学科群基础课 63-66 38.41-39.52

专 业 课 15 8.98-9.15

任意选修课 8 4.79-4.88

毕 业 论 文 8 4.79-4.88

合 计 164-167

三、修读课程要求

要求修读的课程分为四个层次，每个层次的课程设置及结构如下：

1、通修课：（70学分）

参照学校关于通修课的课程要求。其中物理类理论课程以本专业要求为准，以下课程也作为本专业的通修要求：

电子线路基础实验（1学分）、大学物理―现代技术实验(1.5学分)、大学物理－研究性实验(1.5学分)；

2、学科群基础课：（63-66学分）

MA02*（数学类课程）：（11学分）

复变函数（A）（3学分）、数理方程（A）（3学分）、计算方法(B)(2学分)、概率论与数理统计(3学分)；

ES72*（电子类课程）：（7学分）

电子技术基础（1）（2学分）、电子技术基础（2）（2学分）、电子技术基础（3）（3学分）；

PH02*（物理类课程）：（45-48学分）

物理讲坛（2学分）、力学（甲型）（4学分）、热学（3学分）、电磁学(4学分)、理论力学(4学分)、光学(4学分)、原子物理(4学分)、电动力学(4学分)、量子力学A(6学分)和量子力学B(4学分)（二选一）、计算物理A(核科学类)(3学分)和计算物理B(非核科学类)(3学分)（二选一）、热力学与统计物理(4学分)、固体物理学A(4学分)和固体物理学B(3学分)（二选一）、物理学专业基础实验（2学分）；

3、专业课：（选≥15学分）

理论物理方向：PH03*（物理类课程）（选≥15学分）

高等量子力学（必修）（4学分）、广义相对论（3学分）、物理学中的群论（4学分）、量子场论（I）（4学分）、原子分子物理（4学分）、近代数学物理方法（3学分）、原子核理论（4学分）、非线性物理（4学分）、高等统计物理（4学分）、多体量子理论（4学分）、等离子体物理导论(2学分)、数据结构与数据库（3.5学分）；

粒子物理与原子核物理方向：PH03*（物理类课程）：（选≥15学分）

原子核物理（必修）（4学分）、粒子探测技术（4学分）、核与粒子物理导论（4学分）、高等量子力学（4学分）、核技术应用（4学分）、核物理实验方法（4学分）、等离子体物理导论(2学分)、数据结构与数据库（3.5学分）；

原子分子物理方向：PH03*（物理类课程）：（选≥15学分）

现代原子分子导论（必修）（3学分）、原子分子物理实验方法（3学分）、粒子探测技术（4学分）、广义相对论（3学分）、物理学中的群论（4学分）、高等量子力学（4学分）、近代数学物理方法（3学分）、量子场论（I）（4学分）、非线性物理（4学分）、高等统计（4学分）、多体量子理论（4学分）、等离子体物理导论(2学分)、数据结构与数据库（3.5学分）；

本专业主要课程：高等数学、力学、热学、电磁学、光学、原子物理、理论物理、电子线路、信息技术、固体物理学等。

四、主要课程关系结构图

物理学专业基础和专业课程相互关系结构图

说明：灰色部分为选修课程

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五、指导性学习计划表

物理专业四年制指导性学习计划

一 年 级

秋 春

新课号 老课号 课程名称 学时 学分新课号 老课号 课程名称 学时 学分 PS01001 无 形势与政策讲座 1 PS01003 104007 马克思主义基本原理 60 3 PS01002 104006 中国近代史纲要40 2 FL01002 018502 综合英语二级 80 4 PS01004 104008 思想道德修养与法律基础 60 3 PE012** 103B01 基础体育选项 40 1 FL01001 018501 综合英语一级 40 4 PH01701 022162 大学物理－基础实验 60 1.5 PE011** 103A01 基础体育 40 1 MA01002 001513 多变量微积分 120 6 CS01001 210505 计算机文化基础 10/20 1 MA01003 001514 线性代数 80 4 CS01002 210502 C语言程序设计 40/30 2.5PH02003 022052 电磁学 80 4 MA01001 001512 单变量微积分 120 6 PH02002 022094 热学 60 3 PH02001 022093 力学（甲型） 80 4 PH02006 022168 物理讲坛 40 2 PH02006 022168 物理讲坛 40 2 文化素质类课程

小 计 （ 10 ）门课 25.5 小 计 （ 8+* ）门课 26.5

二 年 级

秋 春

新课号 老课号 课程名称 学时 学分新课号 老课号 课程名称 学时 学分 军事理论 1 PE013** 103D01 体育选项（2） 40 1 PS01005 104009 重要思想概论 80/80 6 PH01703 022164 大学物理－现代技术实验 60 1.5 FL01003 018503 综合英语三级 80 4 MA02504 017080 概率论与数理统计 60 3 Ph01702 022163 大学物理－综合实验 60 1.5ES72001 004203 电子技术基础（2） 40 2 PE013** 103C01 体育选项（1） 40 1 PH02005 022054 原子物理 80 4 ES72000 004202 电子技术基础（1） 40 2 PH02102 022057 电动力学 80 4

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秋 春

新课号 老课号 课程名称 学时 学分新课号 老课号 课程名称 学时 学分 MA02505 001505 复变函数（A） 60 3

MA02501 001506 数理方程（A） 60 3

PH02004 022391 光学 80 4

PH02101 022392 理论力学 80 4

文化素质类课程 文化素质类

小 计 ( 10+* )门课 25.5 小 计 （ 7＋1* ）门课 18.5

三 年 级

秋 春

新课号 老课号 课程名称 学时 学分新课号 老课号 课程名称 学时 学分 PH02103 022148 量子力学A（2选1） 120 6 PH02105 022060 热力学与统计物理 80 4 PH02104 022059 量子力学B（2选1） 80 4 PH02204 002001 固体物理A（2选1） 80 4 PH01704 022165 大学物理－研究性实验 60 1.5PH02205 022118 固体物理B（2选1） 60 3 ES72002 004204 电子技术基础（3） 60 3 PH02701 004074 物理学专业基础实验 80 2 IN01700 210509 电子线路基础实验 40 1 PH04101 004612 高等量子力学 80 4 PH02202 022012 计算物理A（2选1） 60 3 PH13005 004106 现代原子分子导论 60 3 PH02203 004040 计算物理B（2选1） 60 3 PH24212 004610 核与粒子物理导论 80 4 MA02503 001511 计算方法（B） 40 2 文化素质类课程

文化素质类课程 任意选修课

任意选修课

小 计 （ 6+* ）门课≥14.5 小 计 （ 3+* ）门课 ≥9

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秋 春

新课号 老课号 课程名称 学时 学分新课号 老课号 课程名称 学时 学分 CS01003 210503 数据结构与数据库 60/30 3.5毕业论文 8 PH02201 022125 等离子体物理导论 40 2

PH13001 004015 广义相对论 60 3

PH14201 004609 物理学中的群论 80 4

PH14202 004602 量子场论（I） 80 4

PH13005 004601 粒子探测技术 80 4

PH13306 004018 原子核物理 80 4

PH13008 004114 原子分子物理实验方法 60 3

PH13301 004110 原子分子物理 80 4

PH13302 004111 近代数学物理方法 60 3

PH24214 004608 原子核理论 80 4

PH14204 004606 非线性物理 80 4

PH14205 004604 高等统计物理 80 4

PH13305 004071 多体量子理论 80 4

PH13307 004044 核技术应用 80 4

PH13308 004021 核物理实验方法 80 4

任意选修课

小 计 （* ）门课 小 计 （ 1* ）门课 ≥8 注：1.灰色部分为专业选修课程，至少选满15学分。

2.《物理讲坛》参加10次记2个学分。

3.任意选修课（非文化素质类课程）从第五学期开始选修，要求学分为8。

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六、课程简介

理论物理方向

课 号：PH13001

课程名称（中文）：广义相对论

课程名称（英文）：General Relativity

学 时：60

学 分：3

开课学期：秋

预修课程：PH02102电动力学

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：该课程主要讲述广义相对论的原理与应用。内容主要包括三个部分：第一部分为绪论、扼要介绍广义相对论的三个来源—非欧几何（包括仿射联络，协变微商，曲率张量，

Christoffel 联络等。）、牛顿引力理论和相对性原理的历史。第二部分是核心部分，着重

讲述广义相对论的基本原理和应用，如引力场方程的推导，引力波辐射，Scwarzschild解，

球地称引力场中粒子运动，光线偏折，近日点的进动，雷达回波延迟以及引力辐射等。第

三个部分介绍广义相对论中的黑洞理论等。

课 号：PH14201

课程名称（中文）：物理学中的群论

课程名称（英文）：Group Theory in Physics

学 时：80

学 分：4

开课学期：春

预修课程：MA01514线性代数、PH02103/PH02104量子力学

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：群论本身是一门漂亮的数学理论，也是近代物理的一个重要数学工具。它通过对对称性的描述和运算，建立起一个严整的逻辑体系，其方法具有明快简洁和整体性的特点。利用它可以大大

深化对现有物理规律的理解，探讨和发现新的物理规律，建立理论体系，预言新的物理，解决

实际物理问题。群论是物理学工作者，特别是从事偏理论工作的科学工作者的一门必备基础。

主要讲授：抽象群概论（群，类，子群， 陪集，拉格朗日定理，不变子群，商群，同构，同态）群表示论（群表示，等价，约化，不等价不可约表示，完备表示，正交定理，

勃恩赛特定理，特征标）李群和李代数（连续群，李群，李群的整体性质，李群三定理，

无穷小算符，李群的表示和无穷小算符的表示，李代数，理想， 卡当子代数，半单李代

数标准基，卡西米算符，根的性质，李代数的几何表示， 李代数的分类）置换群表示（置

换群的不可约表示，群代数及其表示，杨图定理， 置换群不可约表示的阶）转动群表示（欧

拉角，SO(3)的不可约表示，转动群的不可约表示，D函数，球谐函数，基础表示，乘积表

示及其约化，克莱布施-戈登系数，不可约张量算符，维格纳-爱卡特定理，动力学对称）

罗仑兹群表示（罗仑兹群无穷小算符，正罗仑兹群的不可约表示，乘积表示及其分解，旋

量，张量，全罗仑兹群表示，狄拉克方程）。

课 号：PH04101

课程名称（中文）：高等量子力学

课程名称（英文）：Advanced Quantum Mechanics

学 时：80

学 分：4

开课学期：春

预修课程：PH02103/PH02104量子力学

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：本课程是量子力学课程的进一步深化、提高和发展。它从量子力学的基本原理和形式体系出发，结合量子力学中现代的理论及应用课题，讲授Dirac符号法、Green函数及传播子方

法、路径积分、密度算符、二次量子化理论，对称性理论与角动量、形式散射理论和相对

论量子力学等。并把量子力学中的相位和近似方法作为选读内容。同时根据教学进度与教

学对象，有选择地简介如下一至三个专题：量子统计基础、约束系统量子力学、辐射场量

子化、原子与分子量子力学、凝聚态量子力学、量子信息、量子测量、计算量子力学等。

课 号：PH14202

课程名称（中文）：量子场论（I）

课程名称（英文）：Quantum Field Theory

学 时：80

学 分：4

开课学期：秋

预修课程：PH02103/PH02104量子力学、PH02102电动力学

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：本课程以狭义相对论和量子力学为基础，介绍粒子物理学的基本动力学规律，以及基本方程的求解方法，为学生进行理论物理学研究及学习后续课程打下坚实的基础。主要讲授内

容为：自由场量子化理论，包括:标量场、旋量场、矢量场的量子化；相互作用的引入及有

相互作用时的场方程；用微扰方法求解场方程，以及其应用；重正化理论及其应用；

Heisenberg场理论及公理化场论；泛函微分与泛函积分方法的应用。

课 号：PH13302

课程名称（中文）：近代数学物理方法

课程名称（英文）：Modern Methods of Mathematical Physics

学 时：80

学 分：4

开课学期：秋

预修课程：MA02002数学分析（3）、MA01514线性代数、PH14201物理学中的群论

适用对象和学科方向：理论物理学

主要内容：本课程是理论物理专业的一门重要的基础课程，主要的目的在于介绍有用的先进数学工具以及几何学与物理学的联系，而不是在于严格精确地阐明数学理论。通过本课程的学习，使学生掌

握微分几何、流形上的积分以及纤维丛的基本概念和理论，了解其在电动力学、热力学以及牛

顿力学中的应用，通过对熟悉的概念的新的数学表述使学生对所讨论的物理问题有一个更深刻

的理解，特别是为以后进一步学习相对论和规范场论准备必要的数学基础。

主要讲授：基础拓扑学、拓扑流形、微分流形、微分流形的切结构、微分形式与流形上的积分理论、De Rham上同调理论、李群及李代数、纤维丛及纤维丛上的联络等。

课 号：PH14204

课程名称（中文）：非线性物理

课程名称（英文）：Introduction to Nonlinear Physics

学 时：80

学 分：4

开课学期：秋

预修课程：PH02101理论力学、PH02105热力学与统计物理、MA02501数理方程（A）、MA02009概率论、MA02503计算方法（B）

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：第一部分：非线性动力学的基本概念和方法非线性振动理论、分岔和奇怪吸引子、通向混沌的道路、可积系统与不可积系统、分形的维数与奇异性谱、R/S分析、分形布朗运动、孤

立波与孤立子、时间序列的非线性分析方法及其应用。

第二部分：交通流复杂系统格气与元胞自动机模型、高速公路交通流及城市交通流模型、交通流的高速微观并行模拟，交通流中的自组织临界性与相变行为。

第三部分：复杂网络、自适应复杂系统与经济物理学金融数据的统计性质，自适应复杂系统，金融物理的争当少数者博弈模型及其发展复杂网络的基本概念与统计力学研

究，无标度网络与小世界网络、加权网络与演化网络，基于网络结构的复杂适应系统，具

有进化机制的金融物理模型、社会人群姓氏分布及其动力学模型。

课 号：PH14205

课程名称（中文）：高等统计物理

课程名称（英文）：Advanced Statistical Physics

学 时：80

学 分：4

开课学期：春或秋

预修课程：分析力学、PH02103/PH02104量子力学、PH02105热力学与统计物理

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：热力学：热力学定律，相变的热力学，热力学应用。

概率论基础与分子运动论：初等概率论与极限定理，主方程的推导及其解，随机动力学与布朗运动，统计力学基础，分子动力论问题，不可积哈密顿系统动力学，KAM定理，各

态历经问题。

平衡统计力学：经典统计力学，正则系综与巨正则系综，量子统计力学，配分函数的一般性质，费米系统，玻色系统，稀薄气体的平衡态，超流体，近似方法，伊辛模型，昂

色格解，临界现象，朗道处理，有序－无序相变，重正化群，相互作用流体。

非平衡统计力学：近平衡的流体力学过程，输运理论，非平衡相变，非平衡系综。

复杂适应系统与复杂网络的统计力学。

课 号：PH24214

课程名称（中文）：原子核理论

课程名称（英文）：Nuclear Theory

学 时：80

学 分：4

开课学期：秋

预修课程：PH02103/PH02104量子力学

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：原子核理论是物质结构研究的一个重要层次,是物理学专业学生应该掌握的必要知识。本课

程是物理专业本科生的基础理论课程，主要内容包括：核力问题，核结构，核反应，核衰

变等的基本知识和基本理论以及原子核物理的一些新进展等。

课 号：PH13305

课程名称（中文）：多体量子理论

课程名称（英文）：Quantum Many Particle Physics

学 时：80

学 分：4

开课学期：春或秋

预修课程：PH02204/PH02205固体物理、PH14205高等统计物理、PH04101高等量子力学

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：量子多体理论是研究相互作用多粒子体系物理性质的量子理论，它的内容十分丰富。本课程主要讲授多体量子理论中的主要理论和方法，包括：第一部分：常见的多粒子体系及其

元激发：（包括：谐振子与声子；二次量子化；电-声相互作用系统；自旋相互作用系统；

电磁相互作用系统；对分布函数）。第二部分：零温Green函数：（相互作用表象；S矩阵；

Green函数；Wick定理；Feynman图；真空极化；Dyson方程；Feynman图规则；环路Green

函数；光子Green函数）。第三部分：有限温度Green函数：（Matsubara Green函数；推迟

Green函数和超前Green函数；Dyson方程；频率求和方法；集体展开；实时Green函数；

Wigner分布函数；Kubo公式）。

粒子物理与原子核物理方向

课 号：PH24211

课程名称（中文）：粒子探测技术

课程名称（英文）：Technique of Particle Detection

学 时：80

学 分：4

开课学期：秋

预修课程：PH02005原子物理、IN02008模拟与数字电路

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：本课程以核物理与粒子物理实验为背景，介绍各种微观粒子探测器的基本结构、工作原理、主要特性、种类和应用。要求学生掌握粒子与物质相互作用的基本规律，各种粒子被探测

的基本原理、基本方法和关键技术，根据实验要求，会选择粒子探测器，确定采用的探测

技术，设计安排实验，并给出实验原理方框图。

主要讲授：核物理与粒子物理实验和各种探测器的基本概念和基础知识，包括：微观粒子的性质和它们的探测原理，粒子探测器的统计性质和试验数据处理知识。以及各种探

测器：气体探测器、半导体探测器、闪烁探测器、契伦柯夫探测器、气体多丝室、各种径

迹探测器、粒子探测系统、各种磁谱仪（高能磁谱仪和重离子磁谱仪）等。

课 号：PH24212

课程名称（中文）：核与粒子物理导论

课程名称（英文）：Introduction to Nuclear and Particle Physics

学 时：80

学 分：4

开课学期：秋

预修课程：PH02005原子物理、PH02103/PH02104量子力学

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：本课程作为近代物理的基础。重点介绍实验观测到的核与粒子的基本特性，它们之间相互作用的基本规律；运用量子力学和部分量子场论（I）的基本概念，从基本对称性原理出发

来把握核与粒子相互作用过程应服从的守恒定律；讲解对称性破缺一些典型的物理过程。

在核子的层次上讲解原子核的结构，在部分子的层次上讲解强子的结构。使学生对当今人类探索物质结构的前沿有较好的认识。讲授内容有：1粒子碰撞运动学；2核与粒子的

基本特性；3核与粒子的非点结构；4对称性与守恒定律；5强子结构的夸克模型；6粒子

及其相互作用；7原子核结构模型；8原子核衰变和原子核反应；9亚原子物理和宇宙学

课 号：PH13306

课程名称（中文）：原子核物理

课程名称（英文）：Nuclear Physics

学 时：80

学 分：4

开课学期：春

预修课程：PH24212核与粒子物理导论

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：“原子核物理”是研究原子核转化（以衰变和反应），结构和支配它们的作用机制及其规律的课程。是重要的基础课程之一，又有广泛应用性，但由于两条难点；和原子物理比出现

了宏观经典不存在的弱作用和强作用，强作用又是最复杂多样的；和粒子物理比，它是多

体问题）。内容繁杂，较难掌握。

课程内容着重以下几方面。1、考虑到两条难点，故以原子核态的性质为主线，力使繁杂的课程内容有条理，使学生初步了解上述难点的物理内涵及其处理思路，了解核物理领

域是如何在实验和理论的紧密结合不断推动下，达到当前的较为深入的认识水平；2、介绍

核物理中的前沿内容，介绍核物理的交叉科学和应用学科；3、通过和诸多前期微观物理实

验和理论课程的联系，帮助学生建立清晰的微观物理基本概念和图象；4、不仅传授知识，

而且重点讲授历史的认知过程，以提高学生的物理素质。

讲授内容具体包括：1、原子核态性质；2、放射性衰变规律及其应用；3、原子核结构模型；4、γ跃迁；5、β衰变；6、α衰变，裂变和其他强子衰变；7、核反应；8、核力；

9、原子核物理与武器，能源，宇宙和天体。

课 号：PH13307

课程名称（中文）：核技术应用

课程名称（英文）：Nuclear Technique Applications

学 时：80

学 分：4

开课学期：春

预修课程：PH24212核与粒子物理导论、PH24211粒子探测技术

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：本课程帮助攻读核物理及应用物理的本科大学生, 系统了解核技术在社会、经济和科学研究领域中应用和形成的交叉学科。

主要讲授：1）核分析技术及其应用：带电粒子弹性散射和反冲分析，沟道效应分析，瞬发核反应分析，正电子湮没分析，活化分析，X射线荧光分析，穆斯堡尔效应分析，加速

器质谱分析，同步辐射分析。2）工业核测量：标记式测量，电离式测量，散射式仪表，透

射式仪表，源激发X荧光仪3）核医学技术：功能仪及扫描仪，γ相机，单光子发射CT(SPECT)，

正电子断层扫描PET，同位素治疗和放射治疗，体外分析。3）射线影像技术：医学XCT，

工业XCT，磁共振成像MRI。4）辐射加工：辐射物理加工，辐射化学加工，辐射消毒和辐

射杀菌，辐射环境治理。5）核能源：裂变能源，聚变能源进展，同位素能源及应用。

课 号：PH13308

课程名称（中文）：核物理实验方法

课程名称（英文）：Experiment Method of Nuclear Physics

学 时：80

学 分：4

开课学期：秋

预修课程：PH24211粒子探测技术

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：本课程主要介绍核与粒子物理基本物理量的测量的基本原理和实验方法，以及这些方法的综合应用。

主要讲授：束流的获得和输运（粒子束的产生、束流的传输、加速器的种类等），符合测量的基本原理和主要参量及定时的方法，β放射性活度的绝对测量（小立体角和4π β

-γ符合法等），带电粒子的能量和动量测量（磁谱仪和高能量能器等），γ射线能量测量（NaI

探测器、低能X射线测量、高分辨γ谱仪等），中子能量通量测量（飞行时间谱仪、核反冲

法、核反应法等），质量和电荷测量、粒子鉴别（飞行时间谱仪、切论科夫谱仪、磁谱仪等），

寿命测量（延迟符合测核能级寿命、电子学方法测粒子寿命等），截面测量（微分截面和总

截面的测量、对撞机上的截面测量），自旋磁矩和极化测量（激发态原子核自旋和磁矩的测

量、粒子的自旋和磁矩的测量、极化测量的基本原理等）。

原子分子物理方向

课 号：PH13005

课程名称（中文）：现代原子分子导论

课程名称（英文）：Introduction to Modern Atomic and Molecular Physics

学 时：60

学 分：3

开课学期：春或秋

预修课程：近代物理学、PH02103/PH02104量子力学

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：本课程主要介绍原子分子物理学的基本内容：结构、谱学和碰撞，内容包括原子结构与原子谱学、分子结构与分子谱学、原子碰撞基础以及原子分子物理的若干应用等四部分。

主要讲授：单电子原子结构(单电子原子的薛定谔方程，能级与波函数)、单电子原子光谱—单电子原子与电磁辐射的相互作用(带电粒子与电磁场的相互作用，跃迁几率，偶极

近似，爱因斯坦系数，选择定则，单电子原子光谱，谱线强度，激发态寿命，线形和线宽)、

单电子原子与电场和磁场的相互作用(氢原子的精细结构、Zeeman效应、Stark效应，Lamb

移位，超精细结构)、多电子原子结构(有心力场近似，元素周期率，自洽场和Hartree-Fock

方法，有心力场近似的修正—LS耦合和jj耦合)、多电子原子光谱(选择定则，碱金属原子

光谱，氦和碱土金属原子光谱，惰性气体原子和卤素原子光谱，部分复杂原子光谱，外场

中的原子)、双原子分子结构(Born-Oppenhemier近似，分子电子能级，分子状态，选择定

则，分子轨道理论初步，势能曲线，双原子分子的振动与转动)、双原子分子光谱(转动和

振动光谱，电子振转光谱带系，Frank-Condon原理)、多原子分子的结构与光谱(电子态与

能级，转动，振动)、原子碰撞—基本概念和势散射(碰撞类型，通道，阈，截面，势散射，

分波法，Born近似)，电子与原子碰撞(弹性散射，激发，电离，共振)、原子与分子物理的

应用(激光，磁共振，电子能量损失谱学，电子动量谱学)等。

课 号：PH13006

课程名称（中文）：原子分子物理实验方法

课程名称（英文）：Experimental Methods of Atomic and Molecular Physics

学 时：60

学 分：3

开课学期：秋

预修课程：PH02005原子物理

适用对象和学科方向：物理学

主要内容：本课程以各种谱学实验方法为基础，讲授测量各种物理量（能级、振子强度、截面）的方法和实现手段。要求学生能够根据物理目标设计物理实验及选择合适的实验手段。

主要讲授：实验技术基础（重点为光子、电子和离子的控制、分析、测量和记录分析）、光谱学（激光、同步辐射和束箔光谱方法）、电子能谱学（光电子能谱、电子能量损失谱、

电子动量谱和俄歇电子能谱方法）、离子束技术（离子源、离子冷却储存环技术、电子束离

子阱及电子－离子碰撞技术）、其它最新发展的原子分子实验技术（质谱技术、原子分子束

磁共振技术、粒子囚禁技术和扫描探针技术）。