原子物理
原子物理
1000+ 人选课
更新日期:2026/03/31
开课平台智慧树
开课高校德州学院
开课教师李海彦乔梅
学科专业理学物理学类
开课时间2026/01/21 - 2026/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
本课程以原子结构为中心,以实验事实为线索,了解原子和原子核层次的物质结构及运动和变化规律,揭示宏观现象与规律的本质。介绍有关问题所需要的量子力学基本概念,阐述物质微观结构三个层次的物理过程、研究方法,培养创新思维。使学生对物质世界有更深入的认识,获得在本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力。课程本着坚持理论教学,并注重实验教学的指导思想,注重学生的能力培养,并及时将学科的最新发展及教改教研的新成果引入到教学中去。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
绪论
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绪论
李海彦
学习资料
原子的基本状况
原子的质量和大小
李海彦
学习资料
汤姆逊原子结构模型和a粒子散射实验
李海彦
学习资料
汤姆逊模型的困难和卢瑟福核式结构模型
李海彦
学习资料
库仑散射公式
李海彦
学习资料
卢瑟福散射公式及其实验验证
李海彦
学习资料
原子核大小的估算
李海彦
学习资料
原子的能级和辐射
光谱的一般规律
李海彦
学习资料
氢原子光谱的实验规律
李海彦
学习资料
玻尔的氢原子理论
李海彦
学习资料
类氢离子的光谱
李海彦
学习资料
里德堡常数的变化
李海彦
学习资料
夫兰克-赫兹实验与原子能级
李海彦
学习资料
索末非对玻尔理论的推广
李海彦
学习资料
空间取向理论
李海彦
学习资料
史特恩-盖拉赫实验
李海彦
学习资料
玻尔理论的地位
李海彦
学习资料
量子力学初步
物质的二象性
李海彦
学习资料
德布罗意假设的实验验证
李海彦
学习资料
测不准原理
李海彦
学习资料
波函数
李海彦
学习资料
薛定谔方程
李海彦
学习资料
碱金属原子和自旋
碱金属原子的光谱
李海彦
学习资料
锂原子的线系规律和能级
李海彦
学习资料
碱金属原子的结构
李海彦
学习资料
碱金属原子光谱的精细结构
李海彦
学习资料
电子的总角动量
李海彦
学习资料
电子自旋与轨道的相互作用
李海彦
学习资料
碱金属的原子态和跃迁选择定则
李海彦
学习资料
多电子原子
氦及周期系第二族元素的光谱和能级
李海彦
学习资料
两个价电子之间的相互作用
李海彦
学习资料
L-S耦合组成的原子态
李海彦
学习资料
J-J耦合组成的原子态
李海彦
学习资料
泡利原理与同科电子
李海彦
学习资料
复杂原子光谱的一般规律
李海彦
学习资料
在磁场中的原子
原子的磁矩
李海彦
学习资料
外磁场对原子的作用
李海彦
学习资料
史特恩-盖拉赫实验结果的再分析
李海彦
学习资料
顺磁共振
李海彦
学习资料
塞曼效应
李海彦
学习资料
正常塞曼效应和反常塞曼效应的实例分析
李海彦
学习资料
原子的壳层结构
元素性质的的周期性变化
李海彦
学习资料
原子基态的电子组态
李海彦
学习资料
X射线
x射线的产生
李海彦
学习资料
x射线的发射谱
李海彦
学习资料
康普顿效应
李海彦
学习资料
莫塞莱定律和X射线的原子能级
李海彦
学习资料
原子核
原子核的基本性质(1)
乔梅
学习资料
原子核的基本性质(2)
李海彦
学习资料
原子核的结合能
乔梅
学习资料
原子核的放射衰变
乔梅
学习资料
  • 绪章绪论

    介绍原子物理学的研究对象、研究内容、研究方法、发展历史和地位等。

  • 0.1绪论

    介绍原子物理学的研究对象、研究内容、研究方法、发展历史和地位等

  • 第一章原子的基本状况

    第一章主要介绍原子的质量和大小、卢瑟福核式结构模型、α粒子散射实验、α粒子散射理论,原子核大小的推断等内容。

  • 1.1原子的质量和大小

    介绍原子质量单位和原子量的定义以及用三种方法估算原子的大小。

  • 1.2汤姆逊原子结构模型和a粒子散射实验

    介绍汤姆逊原子结构模型和a粒子散射实验的实验装置及结果。

  • 1.3汤姆逊模型的困难和卢瑟福核式结构模型

    介绍汤姆逊模型的困难、卢瑟福核式结构模型的定义。

  • 1.4库仑散射公式

    介绍a粒子散射实验的理论验证。

  • 1.5卢瑟福散射公式及其实验验证

    介绍a粒子散射实验的理论验证。

  • 1.6原子核大小的估算

    介绍估算原子核上限的计算方法。

  • 第二章原子的能级和辐射

    第二章主要介绍氢原子光谱和能级、夫兰克—赫兹实验、电子的椭圆轨道与氢原子能量的相对论效应、玻尔的氢原子理论、史特恩—盖拉赫实验。

  • 2.1光谱的一般规律

    介绍光谱的定义、光谱仪构成和光谱的分类。

  • 2.2氢原子光谱的实验规律

    介绍氢原子光谱的实验规律。

  • 2.3玻尔的氢原子理论

    介绍玻尔的氢原子理论,主要包括定态假设、频率条件、角动量的量子化。

  • 2.4类氢离子的光谱

    介绍类氢离子光谱的实验规律。

  • 2.5里德堡常数的变化

    介绍里德堡常数与原子核质量的关系。

  • 2.6夫兰克-赫兹实验与原子能级

    介绍夫兰克-赫兹实验的实验原理、实验装置、结果分析,验证原子内部存在不连续的能级。

  • 2.7索末非对玻尔理论的推广

    介绍索末非对玻尔理论的推广。其一是把玻尔的圆形轨道推广为椭圆轨道,其二是引入了相对论修正。

  • 2.8空间取向理论

    介绍电子轨道运动磁矩和空间取向理论。

  • 2.9史特恩-盖拉赫实验

    介绍史特恩-盖拉赫实验实验装置、实验原理。

  • 2.10玻尔理论的地位

    介绍玻尔理论的成功之处和局限性。

  • 第三章量子力学初步

    第三章主要介绍物质的二象性、测不准原理、波函数、薛定谔方程。

  • 3.1物质的二象性

    介绍德布罗依假设的内容和物理意义。

  • 3.2德布罗意假设的实验验证

    介绍德布罗意假设的实验验证。

  • 3.3测不准原理

    介绍测不准原理的内容和意义。

  • 3.4波函数

    介绍波函数及其统计解释。

  • 3.5薛定谔方程

    介绍薛定谔方程的建立。

  • 第四章碱金属原子和自旋

    第四章主要介绍碱金属原子的光谱、原子实的极化和轨道的贯穿、碱金属原子光谱的精细结构、电子自旋同轨道的相互作用。

  • 4.1碱金属原子的光谱

    第四章主要介绍碱金属原子的光谱、原子实的极化和轨道的贯穿、碱金属原子光谱的精细结构、电子自旋同轨道的相互作用。

  • 4.2锂原子的线系规律和能级

    介绍锂原子的线系规律和能级图。

  • 4.3碱金属原子的结构

    介绍碱金属原子结构特点:原子实的极化和轨道贯穿。

  • 4.4碱金属原子光谱的精细结构

    介绍碱金属原子能级精细结构的原因及电子自旋。

  • 4.5电子的总角动量

    介绍电子总角动量的定义。

  • 4.6电子自旋与轨道的相互作用

    介绍电子自旋与轨道的相互作用产生的附加能量。

  • 4.7碱金属的原子态和跃迁选择定则

    介绍碱金属的原子态符号和跃迁选择定则。

  • 第五章多电子原子

    第五章主要介绍氦及周期系第二族元素的光谱和能级、具有两个价电子的原子态、泡利原理、复杂原子光谱的一般规律、辐射跃迁的普用选择定则 。

  • 5.1氦及周期系第二族元素的光谱和能级

    介绍氦及周期系第二族元素的光谱和能级规律。

  • 5.2两个价电子之间的相互作用

    介绍原子的耦合矢量模型(L-S耦合和j-j耦合)。

  • 5.3L-S耦合组成的原子态

    介绍L-S耦合组成的原子态、洪特原则、朗德间隔定则。

  • 5.4J-J耦合组成的原子态

    介绍J-J耦合组成的原子态。

  • 5.5泡利原理与同科电子

    介绍泡利原理的定义和同科电子形成的原子态。

  • 5.6复杂原子光谱的一般规律

    介绍复杂原子光谱的一般规律主要包括能级和光谱的位移定律、多重性的交替率、多电子原子的辐射跃迁的普用选择定则等。

  • 第六章在磁场中的原子

    第六章主要介绍原子的磁矩、外磁场对原子的作用、塞曼效应、史特恩—盖拉赫实验的结果。

  • 6.1原子的磁矩

    介绍原子的有效磁矩的定义和朗德因子。

  • 6.2外磁场对原子的作用

    介绍拉莫尔旋进角速度和频率以及原子由于具有磁距受磁场作用所产生的附加能量。

  • 6.3史特恩-盖拉赫实验结果的再分析

    介绍应用原子磁矩再次分析史特恩-盖拉赫实验结果。

  • 6.4顺磁共振

    介绍顺磁共振发生的条件、实验装置以及实验结果的分析。

  • 6.5塞曼效应

    介绍塞曼效应的实验现象和理论解释。

  • 6.6正常塞曼效应和反常塞曼效应的实例分析

    介绍应用格罗春图和能级跃迁图分析正常塞曼效应和反常塞曼效应。

  • 第七章原子的壳层结构

    第七章主要介绍元素性质的周期性变化、原子的电子壳层结构、原子基态的电子组态。

  • 7.1元素性质的的周期性变化

    介绍元素性质的的周期性变化和核外电子排布规律。

  • 7.2原子基态的电子组态

    介绍元素周期表中各个元素基态的电子组态。

  • 第八章X射线

    第八章主要介绍X射线的产生及其波长和强度的测量、X射线的发射谱、同X射线有关的原子能级、康普顿效应。

  • 8.1x射线的产生

    介绍x射线的发现和x射线的衍射。

  • 8.2x射线的发射谱

    介绍x射线的连续谱和标识谱的产生机制。

  • 8.3康普顿效应

    介绍康普顿效应的实验装置、结果分析。

  • 8.4莫塞莱定律和X射线的原子能级

    介绍莫塞莱定律和同X射线有关的原子能级。

  • 第九章原子核

    第九章主要介绍原子核的基本性质、放射性衰变规律在地质、考古上的应用。

  • 9.1原子核的基本性质(1)

    介绍原子核、电荷、质量和大小、结合能、统计性质。

  • 9.2原子核的基本性质(2)

    介绍原子核的电四极矩、自旋、磁矩、宇称。

  • 9.3原子核的结合能

    介绍原子核的结合能的计算。

  • 9.4原子核的放射衰变

    介绍原子核的放射衰变规律。

  • 开始学习
  • 绪章  作业测试
    绪章绪论

    0.1 绪论

    视频数1
  • 第一章  作业测试
    第一章 原子的基本状况

    1.1 原子的质量和大小

    1.2 汤姆逊原子结构模型和a粒子散射实验

    1.3 汤姆逊模型的困难和卢瑟福核式结构模型

    1.4 库仑散射公式

    1.5 卢瑟福散射公式及其实验验证

    1.6 原子核大小的估算

    视频数6
  • 第二章  作业测试
    第二章 原子的能级和辐射

    2.1 光谱的一般规律

    2.2 氢原子光谱的实验规律

    2.3 玻尔的氢原子理论

    2.4 类氢离子的光谱

    2.5 里德堡常数的变化

    2.6 夫兰克-赫兹实验与原子能级

    2.7 索末非对玻尔理论的推广

    2.8 空间取向理论

    2.9 史特恩-盖拉赫实验

    2.10 玻尔理论的地位

    视频数10
  • 第三章  作业测试
    第三章 量子力学初步

    3.1 物质的二象性

    3.2 德布罗意假设的实验验证

    3.3 测不准原理

    3.4 波函数

    3.5 薛定谔方程

    视频数5
  • 第四章  作业测试
    第四章 碱金属原子和自旋

    4.1 碱金属原子的光谱

    4.2 锂原子的线系规律和能级

    4.3 碱金属原子的结构

    4.4 碱金属原子光谱的精细结构

    4.5 电子的总角动量

    4.6 电子自旋与轨道的相互作用

    4.7 碱金属的原子态和跃迁选择定则

    视频数7
  • 第五章  作业测试
    第五章 多电子原子

    5.1 氦及周期系第二族元素的光谱和能级

    5.2 两个价电子之间的相互作用

    5.3 L-S耦合组成的原子态

    5.4 J-J耦合组成的原子态

    5.5 泡利原理与同科电子

    5.6 复杂原子光谱的一般规律

    视频数6
  • 第六章  作业测试
    第六章 在磁场中的原子

    6.1 原子的磁矩

    6.2 外磁场对原子的作用

    6.3 史特恩-盖拉赫实验结果的再分析

    6.4 顺磁共振

    6.5 塞曼效应

    6.6 正常塞曼效应和反常塞曼效应的实例分析

    视频数6
  • 第七章  作业测试
    第七章 原子的壳层结构

    7.1 元素性质的的周期性变化

    7.2 原子基态的电子组态

    视频数2
  • 第八章  作业测试
    第八章 X射线

    8.1 x射线的产生

    8.2 x射线的发射谱

    8.3 康普顿效应

    8.4 莫塞莱定律和X射线的原子能级

    视频数4
  • 第九章  作业测试
    第九章 原子核

    9.1 原子核的基本性质(1)

    9.2 原子核的基本性质(2)

    9.3 原子核的结合能

    9.4 原子核的放射衰变

    视频数4
  • 期末考试
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