課程簡(jiǎn)介
Course Introduction
《原子物理學(xué)》是物理學(xué)專業(yè)本科生必修的專業(yè)核心課程，該課程內(nèi)容是以說(shuō)明原子結(jié)構(gòu)為中心，從光譜學(xué)、電磁學(xué)、X射線等方面的實(shí)驗(yàn)事實(shí)和總結(jié)出的規(guī)律，匯總到原子結(jié)構(gòu)的全貌。該課程以物質(zhì)結(jié)構(gòu)的微觀層次為研究對(duì)象，是聯(lián)結(jié)經(jīng)典物理和近代物理的一門承上啟下的課程，該課程的學(xué)習(xí)為學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和量子力學(xué)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?？紤]到課時(shí)和人才培養(yǎng)的要求，對(duì)本課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，該課程將從介紹原子物理的發(fā)展歷史和基本狀況開始，逐步通過(guò)氫原子的光譜、堿金屬原子的光譜、雙電子原子的光譜、磁場(chǎng)下的原子光譜分裂等現(xiàn)象引出原子的結(jié)構(gòu)、內(nèi)在規(guī)律以及描述微觀世界的物理圖像和理論。結(jié)合師范生教育和就業(yè)的特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中融入課程思政元素以及中學(xué)物理原子相關(guān)知識(shí)。通過(guò)本課程的教學(xué)，學(xué)生能夠利用原子物理學(xué)的基本原理和理論解釋原子光譜相關(guān)方面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；能夠聯(lián)系本課程與中學(xué)物理相關(guān)內(nèi)容，設(shè)計(jì)和制定與中學(xué)物理相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)；同時(shí)為后繼固體物理、量子力學(xué)等課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
教學(xué)大綱
Teaching Syllabus
一、課程目標(biāo)
課程目標(biāo)1:能夠復(fù)述原子物理學(xué)的基本理論和基本研究方法，能夠熟記原子物理中的基本理論內(nèi)容，能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋與原子光譜相關(guān)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)和物理現(xiàn)象，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；能夠舉例總結(jié)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立物理模型和物理理論體系的過(guò)程，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新探索精神。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，為后繼《固體物理學(xué)》、《量子力學(xué)》等課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
課程目標(biāo)2:通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能夠關(guān)聯(lián)所學(xué)的原子物理學(xué)知識(shí)與中學(xué)物理教材上的相關(guān)內(nèi)容，能夠設(shè)計(jì)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容；初步構(gòu)建中學(xué)物理教材中原子結(jié)構(gòu)、氫原子光譜、量子力學(xué)初步等內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)體系，形成一定的物質(zhì)觀、能量觀和科學(xué)態(tài)度等核心素養(yǎng)。
課程目標(biāo)3:能夠說(shuō)出《原子物理學(xué)》課程中知名的物理學(xué)家和教育學(xué)家的事跡，能夠從中感受到他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和精神以及增強(qiáng)從事教育的情懷和樂于從教的意愿；能夠舉例說(shuō)出原子物理學(xué)與現(xiàn)代國(guó)防科技的聯(lián)系，能夠說(shuō)出原子物理前沿研究進(jìn)展，增強(qiáng)青年學(xué)生的使命感。
二、課程主要內(nèi)容
章節(jié) | 教學(xué)內(nèi)容 | 學(xué)時(shí) | 教學(xué)方法 | 評(píng)價(jià)方式 | 課程目標(biāo) |
緒論 | 課程簡(jiǎn)介和要求 | 1 | 講授法 | 觀后感或讀后感 | 課程目標(biāo)1、2、3 |
第一章 | 原子的基本狀況 | 6 | 講授法、討論法、自主學(xué)習(xí) | 課后作業(yè)、期末考試等 | 課程目標(biāo)1、2、3 |
第二章 | 原子的能級(jí)和輻射 | 10 | 講授法、練習(xí)法 | 課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、教學(xué)設(shè)計(jì)、隨堂測(cè)驗(yàn)、期末考試等 | 課程目標(biāo)1、2、3 |
第三章 | 量子力學(xué)初步 | 5 | 講授法、自主學(xué)習(xí)法 | 課后作業(yè)或教學(xué)設(shè)計(jì)、期末考試等 | 課程目標(biāo)1、2、3 |
第四章 | 堿金屬原子和電子自旋 | 8 | 講授法、練習(xí)法、討論法 | 課后作業(yè)、小論文、期末考試等 | 課程目標(biāo)1、2、3 |
第五章 | 多電子原子 | 7 | 講授法、練習(xí)法 | 課后作業(yè)、隨堂測(cè)驗(yàn)、期末考試等 | 課程目標(biāo)1、3 |
第六章 | 在磁場(chǎng)中的原子 | 9 | 講授法、討論法、練習(xí)法 | 課后作業(yè)和期末考試等 | 課程目標(biāo)1、3 |
第七章 | 原子的殼層結(jié)構(gòu) | 2 | 講授法 | 課后作業(yè)、期末考試等 | 課程目標(biāo)1、2 |
三、課程考核
平時(shí)考核（40%）:課堂表現(xiàn)、課堂作業(yè)、隨堂測(cè)驗(yàn)、與中學(xué)物理有關(guān)的高考試題分析或教學(xué)設(shè)計(jì)、心得感想等；
期末考試（60%）:閉卷考試，主要考察學(xué)生對(duì)基本概念、原理和理論的理解和運(yùn)用等（占總分的88%左右），同時(shí)考察學(xué)生關(guān)于本課程與中學(xué)物理相關(guān)內(nèi)容方面的教學(xué)設(shè)計(jì)能力（占總分12%左右）。
四、采用教材和教學(xué)參考書
1、選用教材:《原子物理學(xué)》褚圣麟編，高等教育出版社，2022年第二版（物理學(xué)基礎(chǔ)理論課程經(jīng)典教材，獲得全國(guó)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)）。
2、參考書目:
1）《原子物理學(xué)》楊福家著，高等教育出版社，2019年第五版。
2）《原子物理學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》，丁曉彬、頡錄有、蔣軍和董晨鐘著，高等教育出版社，2022年版。
3）《量子力學(xué)教程》周世勛 編，高等教育出版社，2008年版。
4）《Introduction to Quantum Mechnics》（量子力學(xué)導(dǎo)論）Griffiths。
五、課外學(xué)習(xí)
（1）學(xué)生可以通過(guò)國(guó)家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺(tái)自學(xué)杭州師范大學(xué)毛鴻老師的線上《原子物流學(xué)》課程，具體網(wǎng)址:https://www.icourse163.org/course/HZNU-1206150804? from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_；也可以去嗶哩嗶哩等平臺(tái)自學(xué)《原子物理學(xué)》課程。
（2）教師編寫了一本學(xué)習(xí)輔導(dǎo)書，學(xué)生可以根據(jù)自身?xiàng)l件自主完成輔導(dǎo)書上的內(nèi)容。
（3）查閱關(guān)于本課程中出現(xiàn)的物理學(xué)家的傳記或紀(jì)錄片，了解其生平事跡、科研精神，感受其人格魅力。
（4）查閱原子物理相關(guān)的文獻(xiàn)，了解最新研究進(jìn)展；或者查閱量子力學(xué)有關(guān)書籍，了解量子力學(xué)中的原子物理理論和規(guī)律。
