理论物理专业硕士研究生培养方案

一、专业简介

理论物理专业硕士点设置于2006年,并从2007年开始招生,经过近五年的建设,已发展成为在省内外具有较高声誉的一个二级学科硕士点。该硕士点目前主要包含了3个具有特色的研究方向,分别位于原子分子物理、材料物理以及生物物理研究领域,每个方向的研究生导师都具有博士学位和高级职称,并在各自的方向都做出了比较突出的成绩。本硕士点依托于计算原子分子物理实验室,已拥有高性能计算集群系统2套。近些年来,主持国家自然科学基金项目4项,省部级基金项目4项,在国内外主流期刊上发表学术论文50余篇。培养研究生15人,毕业后主要在高校从事教学科研工作。

 

二、培养目标

培养德智体全面发展的高层次专门人才。

较好地掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论,坚持四项基本原则,热爱祖国;具有勇于追求真理、善于团结合作和献身科技教育事业的敬业精神。在学风方面,要求勤奋、求实、踏实、严谨。应具有较高的科学、文化修养和健康的身体和心理素质。

学位获得者要求有坚实的物理、数学基础,对本学科的现状和发展趋势有一定的了解,并有较好的专业理论和专业技术。应较为熟练地掌握一门外国语,既能阅读本专业的外文资料,也能运用外文撰写学术论文。具有一定的运用计算机在理论物理某一领域独立从事科学研究的能力。可以胜任高等学校和科研单位或生产单位的研究、教学及高技术开发工作。

 

三、研究方向

 

序号

研究方向名称

主要研究内容、特色与意义

研究生导师

(博导注明)

方向课程

1

原子、分子及光子相互作用理论

利用从头计算方法探索原子与开壳层分子体系的低能碰撞截面、低温弛豫速率的内在规律,以及外场对冷碰撞性质的影响。研究多电子自由原子的能级结构和波函数、在磁场中原子能级的塞曼分裂结构、在电场中原子能级的斯塔克分裂结构、原子与原子之间的相互作用。

黄时中(教授)

王中结(教授)

1.高等原子结构理论

2.量子化学基础

2

非线性动力学理论及应用

   借助高性能计算技术,应用非线性、非平衡态统计理论原理与方法,利用仿真模拟处理传统解析方法无法求解的理论问题,以及完成一般实验条件下难以进行的有关实验,对于揭示复杂动力学过程的规律及作用机理,完善复杂体系随机过程的模拟方法都有重要的理论意义。

张季谦(教授,博导)

朱仁贵(副教授)

1.原子结构理论

2.非平衡态统计物理

3

固体发光理论及应用

  围绕利用理论模型和第一性原理方法获取一些固体光学材料实验规律的内在微观物理机制,诠释实验现象和辅助实验学家进行实验设计,模拟传统实验条件难以具备的复杂实验。

宁利新(教授,博导)

金伟(副教授)

1.高等原子结构理论

2.固体物理学

 

四、学制及学习年限

学习年限为三年。课程学习和科学研究时间各一年半。总学分不少于36学分。逾期不能修满学分或不能按时完成论文的,可增加学习年限,但最长不超过2年。

 

五、培养方式与方法

本专业硕士生的培养主要由导师或导师组负责,对课程学习和科研工作进行指导。课程学习采取教师授课和小组讨论的方式进行,并在学习过程中强调对研究生能力的培养。对研究生的课程考试采用书面考试与提交和该课程有关的小型论文结合进行。科研工作应在导师的指导下结合学位论文进行。在培养期内至少参加国内学术交流会议一次,在培养过程中应充分发挥导师的主导作用和研究生的主动性,以灵活的方法,着力培养研究能力和独立工作能力,并力求进取和创新。

 

六、培养流程与要求

1、培养计划

第一学期内在导师或导师组的指导下,根据培养方案和研究生个人特点,制定硕士研究生个人培养计划。研究生个人培养计划必须在培养方案范围内制定,一经确定,要切实执行,不得随意变动。如需修改,必须履行相关手续。

2、时间节点

各学位点应根据本学科的特点,明确教学实践、论文开题、中期汇报、论文初稿审阅、论文定稿审阅、答辩等各环节的时间节点,强化各环节的检查,加强二三年级研究生的教学管理,按时完成培养方案规定的课程学习和培养环节。

3、开题报告

开题报告是学位论文研究的一个重要环节。硕士生学位论文开题时间应在第2-4学期完成。学位点根据选题情况,成立由3-5名导师组成的审查小组,听取研究生汇报,对论文选题的可行性进行论证,分析难点,明确方向,以保证学位论文按时完成并达到预期结果。

4、中期考核

根据本院研究生规模和学科点现状,按照学校研究生中期考核实施办法提出本院研究生中期考核工作的具体时间和办法,中期考核安排在第四学期中期前完成(每年5月底前)。

A、考核在学院统一组织领导下,由各专业负责实施,组成包括学院(学科)负责人、导师代表、班主任等在内的若干考核小组(每组成员3-5人)进行考核,同时较广泛地听取其他教师的意见。

B、业务方面主要考核研究生课程学习是否达到规定要求,通过课程学习反映出来的科研及思维能力;政治、思想、品德方面的考核由院学生工作组会同有关人员进行。

C、填写相关表格,对被考核研究生作出结论性意见。

D、经过中期考核的硕士研究生,按考核成绩分流:

进入硕士论文阶段:学习成绩良好,具有一定研究工作能力(以论文为主要参照),可进入硕士论文阶段,继续完成硕士学业。特别优秀者,可以进一步推荐硕博连读。

中止学业:个别成绩较差,明显表现出缺乏科研能力,或因其他原因不宜继续攻读学位者,要求限期改正,限期末改正者中止其学业,按学籍管理的有关规定,发给相应证书。

5、学位论文中期检查(列出时间、具体组织形式等)

按一级学科或二级学科成立4-5位专家组成考核小组,全面负责本院研究生的论文中期进展和检查考核工作,重点检查论文进展和学术规范。一般应在第五学期完成。

6、完成学位论文(或毕业论文)答辩、毕业资格审核、学位申请条件审核。

定稿付印之前,必须对论文的真实性加以检查。

 

七、课程设置及学分分布

1.课程设置分为6类:公共必修课公共选修课专业基础课(必修)专业方向课(必修)专业选修课补修课。

2.总学分为32-35学分,分配如下:

公共必修课为4门(6学分),其中中国特色社会主义理论与实践,36学时,2学分,第一外国语4学分;

公共选修课(1学分)马克思主义与社会科学方法论(文科类)或自然辩证法概论(理科类)18学时,1学分,

专业基础课(必修)3门(每门课4学分,共12学分),有一级学科要按一级学科设置;

专业方向课(必修)2-3门(每门课3学分,共6-9学分),按研究方向设置;

本方向之外的课程,可以作为专业选课程进行选修。若作为专业选修课,每门课程折合3学分。

专业选修课2门(每门课2学分,共4学分);

选修课最低开班人数和最多限选人数由各开课学院具体开课时确定。

学术活动为1学分,实践环节为2学分。

3.补修课:同等学力与跨专业研究生,必须在导师指导下确定2-3门本学科的本科生主干课程作为补修课。补修课程不列入培养方案,列入研究生个人培养计划,只计成绩,不计学分。具体课程设置、选修方式与考核由各学院自行安排。

八、学术活动

本专业硕士研究生在培养期间应积极参与高水平的科研项目,积极参加本学科专业的国际国内学术会议。在学期间应听取学术报告的次数一般不少于10次,做学术报告的次数一般不少于1次。学术活动记1学分。

 

九、实践环节

教学实践:教学实践是培养研究生教学工作能力的重要环节。本专业的硕士研究生要积极参加教学第一线工作,时间一般安排在第二学年。教学实践的形式可以是讲课、辅导、组织课堂讨论、指导实验、指导本科生课程论文、辅助指导本科生毕业论文、给本科生作学术报告等多种形式。其中给本科生上课的学时数一般不少于6—10课时。实践活动记1学分。考核不合格者,应重新安排,再次不通过者,不给学分,亦不能申请学位。

社会实践:本专业硕士研究生在学期间应积极参加社会实践,了解国情,理论联系实际,提高解决实际问题的能力。社会实践暂不计学分。

 

十、科学研究

学术研究是学术型研究生的重要任务,研究生必须开展高水平、创新的学术研究。学校积极鼓励研究生在攻读硕士学位期间以安徽师范大学为第一署名单位、在四级以上刊物上公开发表有价值的学术论文。各学院和学位点可以根据各学科特点、培养目标自行制订论文发表的具体要求和鼓励规定。

科学研究不计学分。

 

十一、学位论文

本专业的硕士学位论文要求能对理论物理某一研究领域的现状和发展有广泛深入的了解,并有一定的自己的见解;掌握该研究领域的基本研究方法和有关技能;要有相当的工作量和一定的阶段性新结果;分析要论据充分,有一定的新见解。

研究生在修满规定学分后,可开始进入学位论文阶段。学位论文应在导师指导下,在通过阅读文献资料、调查研究、分析总结前人工作的基础上,结合导师的科研课题,提出开题报告和设计方案,经导师组讨论通过后实施。研究生应于第三学期末或第四学期初做开题报告、提交论文工作计划。

在学位论文工作开展期间,每隔3-5周,研究生应在在一定范围内报告论文进展情况,导师、指导小组及有关人员参加,帮助硕士生分析论文工作进展中的难点,及时给予指导,促进论文研究工作的顺利进行。

研究生独立完成学位论文撰写后,应聘请本专业有影响的专家学者进行评阅。学位论文评阅通过后,可组织答辩,答辩通过后方能授予硕士学位。

学位论文是培养研究生掌握科学研究方法,具有独立研究能力的重要环节。硕士研究生在开展论文工作期间应解放思想,勇于探索,充分发挥主观能动性。学位论文的选题、开题、评审、答辩等程序,按研究生学院有关文件规定进行。

学位论文不计学分。


附:课程设置一览表

学位课程简介

附: 理论物理  专业攻读硕士学位研究生课程设置一览表(包括必修环节)

类型

课程编号

课程名称

开课学期

学时

学分

是否为学位课程

考核方式

 

公共课

公共必修课

052001

基础英语(阅读与写作)

1

36

2

考试

 

 

052002

基础英语(口语)

2

36

2

考试

 

 

012001

中国特色社会主义理论与实践研究

1

36

2

考试

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

公共选修课

201003

自然辩证法概论(理)

2

18

1

考试

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

专业课

专业基础课(必修)

102001

高等量子力学

1

60

4

考试

一级学科开设

 

102002

群论

1

60

4

考试

 

102003

科学计算方法概论

1

60

4

考试

 

专业方向课(必修)

 

 

 

 

 

 

 

按研究方向开设

 

102004

原子结构理论

1

60

3

 

 

102016

固体物理学

2

60

3

 

按研究方向开设

 

102011

非平衡态统计物理

2

60

3

 

 

102013

量子化学计算基础

2

60

3

 

按研究方向开设

 

 

 

 

 

 

 

 

 

专业选修课

102010

高等原子结构理论

2

40

2

 

任选两门,可以用其他专业方向课程替代。但每门专业方向替代选修课,折合3学分。

 

102017

量子场论

2

40

2

 

 

102024

非线性动力学

2

40

2

 

 

102005

分子光谱学

2

40

2

 

 

102015

物理学前沿专题讲座

2

40

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

必修环节

学术活动

1-4

1学分,考核

考核结果为合格/不合格

专业实践

3-4

2学分,考核

社会实践

1-4

不计学分,考核

中期考核

4

补修课

 

 

同等学力与跨专业考生必须完成补修课,不计学分,具体课程设置与考核由各学院自行安排。

 

 

 

 

 

 

 

全日制学术型硕士研究生(理论物理专业名称)专业课程简介

 

《高等量子力学》

课程编码:102001                  课程负责人:梁军  教授       

课程类别:专业基础课

    60                          4

开课学期:1                        开课学院:物理与电子信息学院

课程简介主要内容:

()课程的性质、地位、目的和目标、任务

 量子力学是描写微观物质的一个物理学理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础,而且还渗透到化学、生物学等学科中,形成了量子化学和量子生物学等边缘学科,特别是近年来,量子力学的概念和原理在现代高新技术中的应用呈现出日新月异的活力。本课程总的教学目的和任务是通过该课程的学习,使学生了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运动规律,初步掌握量子力学的基本原理和处理问题的方法,为进一步学习与研究打下必要的基础。同时,使学生了解量子力学在近代物理中的广泛应用,深化和扩大学生在普通物理中学过的有关内容,以适应今后从事物理领域工作的需要。

()课程教学的基本要求

深入理解量子力学的基本概念及微观粒子运动的本质;深入认识量子力学的基本原理及理论体系;提高应用量子力学基本方法解决具体问题的能力;学习相对论量子力学和量子场论的基本内容。

()预修课程与相关知识

《高等数学》、《普通物理学》、《数理方法》

() 教学内容安排

1.量子力学的理论框架,主要包括Hilbert空间、基本公设等;2.散射理论,主要包括散射矩阵、散射截面、分波法、库仑散射等;3.角动量理论,主要包括转动算符、对称陀螺的转动谱及波函数、非对称陀螺的转动谱、不可约张量算符、Wigner-ECKart定理等;4.量子体系的对称性,主要包括守恒量与对称性、量子态按对称性的分类、能级简并度与对称性的关系、矩阵元的选择定则等;5.时间反演,主要包括时间反演与时间反演算符、时间反演不变性、力学量的分类与矩阵元的计算等;6.相对论量子力学,主要包括Klein-Gordon方程、Dirac方程、自由电子的平面波解、电磁场中电子的Dirac方程、氢原子光谱的精细结构等;7.辐射场的量子化及其与物质的作用,主要包括经典辐射场、辐射场的量子化、多极辐射场及其量子化等。

()考核方式与评价方法

考试、百分制

()教材与教学主要参考书目:作者,《书名》,出版社,出版时间,版次

1.曾谨言 著,量子力学 II,科学出版社,1993

2.喀兴林,高等量子力学,高等教育出版社,1999

3II.II.郎道,E.M.粟弗席茨著,严肃译,量子力学,人教出版社,1981

4P.A.M.Dirac著,陈咸亨译, 量子力学原理,科学出版社,1965

 

《群论》

课程编码:102002                  课程负责人:崔执凤  教授       

课程类别:专业基础课

    60                          4  

开课学期:1                       开课学院:物理与电子信息学院

课程简介主要内容:

()课程的性质、地位、目的和目标、任务

群论原来自于数学的一支,但当它一经与物理学或其它学科相结合,它的效用于是扩大了。群论是处理具有一定对称性的物理体系的一种有利工具,它可以简化数值计算之繁,转而能从中获得明确的定性结论,所以原子、分子现象皆属于此范畴。

()课程教学的基本要求

通过本课程的学习,让学生掌握群的基本特性和表示方法,学会从群的角度解决原子和分子物理中的一些问题,为后期的专业课的学习打好基础。

 ()预修课程与相关知识

《高等数学》、《线性代数》

() 教学内容安排

1.群论基本知识,主要包括群的定义和性质、群的乘法表和重排定理、子群、生成元和直积、陪集、共轭元素和类、对称操作群等;2.矢量空间、算符和线性变换,主要包括矢量空间与Hilbert空间、函数空间、矢量空间中的线性算符和线性变换、本征值问题、Hermite算符、矩阵的直和和直积等;3.群的表示理论,主要包括可约表示与不可约表示,不变子空间、正交定理、等价表示和特征标、群元空间和正规表示、直积群的表示、群的不可约表示、表示的直积及其分解等;4.群论在量子力学中的应用,主要包括量子力学中的希尔伯特空间、函数的变换、哈密顿算符的对称性、对称性所引起的约化、矩阵元定理和选择定则、时间反转对称性和空间反演对称性、原子对称性、原子跃迁的选择定则等;5.完全转动群的不可约表示和角动量,主要包括二维幺正群、由二维幺正群导出的完全转动群的不可约表示、无穷小转动算符和角动量算符、角动量耦合与矢量耦合系数、矢量耦合系数的性质、不可约张量算符矩阵元的约化,Wigner-Eckart定理、计入自旋转动耦合的哈密顿算符所属的群等;

()考核方式与评价方法

考试、百分制

()教材与教学主要参考书目:作者,《书名》,出版社,出版时间,版次

1. 谢希德,群论及其在物理学中的应用,科学出版社,1986

2. 方可,群论及其在物理和化学中的应用,重庆大学出版社,1998

3. 科顿,群论在化学中的应用,科学出版社,1992

4. 徐光宪,量子化学,科学出版社,1995

5. 曾谨言,量子力学II,科学出版社,1993

 

《科学计算方法概论》

课程编码:102003                   课程负责人:宁利新   教授       

课程类别:专业基础课

    60                           4 

开课学期:1                        开课学院:物理与电子信息学院

课程简介主要内容:

()课程的性质、地位、目的和目标、任务

计算机的发展使得科学计算平行于理论分析和科学实验成为人类探索未知领域,研究现代科学技术的第三种手段.科学计算的成败不仅与计算工具的先进性有关,而且与所用计算方法的效能密切相关,计算方法对于计算速度的提高与增强计算结果的准确性来说,与计算机硬件同等重要.通过本课程的学习,为将来从事相关的基础和应用研究打下坚实的基础。

()课程教学的基本要求

了解各类数值计算问题的算法;初步掌握利用计算机解决一些简单科学技术和工程问题的步骤和方法,具有建立清晰的计算模型以解决物理问题的初步能力。

()预修课程与相关知识

《高等数学》、《线性代数》、《大学物理》

() 教学内容安排

1. 算法引论和误差分析;2. 方程求根的迭代法;3. 解线性方程组的直接和迭代方法;4. 插值法和最小二乘法;5. 数值积分;6. 常微分方程初值问题差分法;7. 数值计算在工程中应用。

()考核方式与评价方法

考试、百分制

()教材与教学主要参考书目:作者,《书名》,出版社,出版时间,版次

1.李庆扬, 数值分析基础教程, 高等教育出版社, 2001.

1. 马文淦,计算物理学, 科学出版社,2005.

2. Samuel S M Wong, Computational Methods in Physics and engineering (第二版), University of Toronto, World Scientific Singapore, 1997.

3. 张晓丹等, 《应用计算方法教程》 ,机械工业出版社,2008.

4. 关治,陆金甫, 《数值方法》 ,清华大学出版社,2006.

 

 

《原子结构理论》

课程编码:102004                 课程负责人:黄时中  教授  

课程类别:专业方向课

    60                         3    

开课学期:1                      开课学院:物理与电子信息学院

课程简介主要内容:

()课程的性质、地位、目的和目标、任务

《原子结构理论》即原子结构的量子理论,该课程主要是以原子物理学和量子力学为理论基础,以现代原子光谱实验技术和光谱实验数据为依托,以现代数值计算方法为手段,结合原子结构本身的特点,建立一套有关原子结构计算的系统方法。原子结构理是在原子水平上揭示物质结构及其属性的基础理论,因而在物理学、化学、材料科学、生命科学等方面都起着重要的作用,它已成为这些学科中从事有关实验、应用或基础研究的必备理论基础。

()课程教学的基本要求

通过本课程的学习,使学生比较全面地了解现代原子结构理论的概况,初步掌握有关非相对论原子结构计算的主要思想和方法,认识有关原子的精细结构、超精细结构、塞曼效应和斯塔克效应等方面的基础理论,建立原子结构理论与原子光谱实验数据之间的联系,为将来从事原子分子物理领域中的有关理论、实验或应用研究工作打下必要的理论基础。

()预修课程与相关知识

《原子物理学》、《量子力学》、《电动力学》

() 教学内容安排

主要内容包括:原子结构理论中经常用到的量子力学知识,尤其是角动量耦合理论和不可约张量理论方面的知识;原子结构理论的基本概念,包括处理多电子原子问题的基本方程哈特利-福克方程以及此方程的近似解法;非相对论性原子结构的基本计算方法,包括对角和方法和拉卡方法;多电子原子的相对论性哈密顿,包括相对论质量修正、达尔文修正、轨道-轨道相互作用、自旋-自旋接触相互作用、自旋-轨道相互作用、自旋-其它轨道相互作用、自旋-自旋相互作用;非相对论性原子结构理论的相对论修正;原子的精细结构的基本规律;原子的磁性超精细结构和电性超精细结构的基本规律;原子在磁场中的塞曼分裂效应和原子在电场中的斯塔克分裂效应的基本规律。

()考核方式与评价方法

考试、百分制

()教材与教学主要参考书目:作者,《书名》,出版社,出版时间,版次

1. 黄时中,原子结构理论,中国科学技术大学出版社,2005

2. 喀兴林,高等量子力学,高等教育出版社,1999

3. 赵伊君,张志杰,原子结构的计算,科学出版社,1987

4. 郑乐民,徐庚武,原子结构与原子光谱,北京大学出版社,1988

5. E. U. Condon and Halis Odabasi, Atomic Structure, Cambridge University Press, 1980

6. R.D. Cowan, Theory of Atomic Structure and Spectra, University of California Press, 1981

 

《固体物理学》

课程编码:102016                  课程负责人:崔光磊  副教授       

课程类别: 专业方向课

    60                           : 3

开课学期:2                        开课学院:物理与电子信息学院

课程简介主要内容:

()课程的性质、地位、目的和目标、任务

《固体物理》是物理学课程的重要组成部分,它在近代物理和近代科学技术发展中起着非常重要和基础作用。本课程在量子力学、热力学统计物理的基础上,主要介绍固体物理学的一些基础知识,为学生的进一步学习打好基础。

()课程教学的基本要求

通过本课程的学习,要求学生了解固体物理学发展的基本情况,以及固体物理学对于近代物理和近代科技的发展起的作用;了解固体物理学研究的基本内容和固体物理研究前沿领域概况;掌握固体物理学的基本概念和基本规律;掌握应用固体物理学理论分析和处理问题的手段和方法。

()预修课程与相关知识

《量子力学》、《热力学统计物理》

() 教学内容安排

掌握晶体的空间点阵,晶体基矢的表达,倒易点阵,晶面、晶向的概念以及正点阵和倒移点阵的关系; 掌握晶体的结合类型和结合性质;掌握一维晶体振动模式的色散关系,晶格振动的量子化、声子的概念。爱因斯坦模型和德拜模型解释固体的比热性质;掌握晶体的缺陷类型,晶体缺陷的热力学统计数目;掌握自由电子气的概念,自由电子气的费密能量,布洛赫波以及自由电子模型;掌握布里渊区的概念以及平面波和紧束缚近似方法计算能带的理论;了解晶体的对称操作类型,点群和空间群;X射线衍射方程几何结构因子和原子散射因子的概念;了解非谐效应,确定振动谱的实验方法以及晶格的自由能;了解热缺陷的运动、产生和复合以及缺陷扩散的微观机制,热缺陷在外力下的运动;了解金属中电子气的热容量,金属、半导体、绝缘体以及空穴的概念;了解三维布洛赫定理,进行能带计算的一般方法和步骤。

()考核方式与评价方法

考试、百分制

()教材与教学主要参考书目:作者,《书名》,出版社,出版时间,版次

1、黄昆,《固体物理学》,北京大学出版社,2009.

2、陆栋等,《固体物理学》,上海科学技术出版社,2006.

3C. 基泰尔教授所著《固体物理导论》,化学工业出版社,2005, 第八版。

 

非平衡态统计物理

课程编码:102011                  程负责人: 张季谦       

课程类别:专业方向课

    60                          3   

开课学期:2                        开课学院:10

课程简介主要内容:

()课程的性质、地位、目的和目标、任务

    本课程在热力学统计物理及量子力学的基础上,主要讲述非平衡态物理现象,如:动力学驰豫过程、动力学输运过程、耗散结构等基本原理及其应用。本课程将主要从耗散结构理论出发,详细讲述自然界中复杂系统,特别是生物细胞体系中广泛存在的各种非平衡现象的特性、形成机制及其应用。通过课程的学习,使生物物理研究生能够掌握非平衡态统计物理基本原理,学会处理一些简单问题,为进一步学习生物物理和从事科学研究打下坚实的基础。

(二)课程教学的基本要求

通过本课程的学习,要求学生掌握非平衡态统计物理的基本原理和方法,了解生物机体是一种远离平衡态的有序结构,同时又是一个不断进行新陈代谢才能生存和发展下去的典型的耗散结构,进而了解人类自身这种高度发达的耗散结构,理解其复杂而精密有序化结构和严谨协调的有序化功能;学会用非平衡态统计理论、耗散结构理论处理复杂生物细胞体系中出现的各种分岔、突变及混沌现象,并能用编程语言进行仿真模拟。

(三)预修课程与相关知识

    热力学统计物理,耗散结构理论.

(四)教学内容安排

    相关内容有: 1、统计模型和相变,主要包括伊辛模型、伊辛模型的平均场处理及其临界指数、一维伊辛模型的严格解等;2、临界现象的现代理论,主要包括朗道连续相变的平均场理论、超导体的金兹堡-朗道平均场理论、序参量的涨落、临界现象的标度理论、临界现象的重正化群理论、一维伊辛模型的严格重正化群变换、二维伊辛模型的近似重正化群变换;3、耗散结构理论:主要包括远离平衡态、非线性、开放系统、涨落、分岔与突变、混沌无序概念及相应的特性

(五)考核方式与评价方法

   笔试(结合课程论文和平时成绩)

 ()教材与教学主要参考书目:作者,《书名》,出版社,出版时间,版次

1.  杨展如,《量子统计物理》,北京大学出版社。

2.  L. E. Reichl, 统计物理现代教程,北京大学出版社。

3.  L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Statistical Physics, Part 1, (世界图书出版公司,1999)

4.  R. K. Pathria, Statistical Mechanics, (世界图书出版公司,2003) 

5. Jean-Pierre Francoise等编著,《平衡态统计力学;非平衡态统计力学》,北京:科学出版社,2008

6. 龚少明编译,《非平衡态统计理学》,复旦大学出版社,1989年。

7. 霍裕平,郑久仁:《非平衡态统计理论》,北京:科学出版社,2011

 

《量子化学计算基础》

课程编码:102013                   课程负责人:宁利新  教授       

课程类别:专业方向课

    60                           3   

开课学期: 2                       开课学院:物理与电子信息学院

课程简介主要内容:

()课程的性质、地位、目的和目标、任务

量子化学是理论化学的一个分支学科,是应用量子力学的基本原理和方法,研究化学问题的一门基础科学。通过本课程的学习,使学生系统掌握量子化学基本理论和基本计算方法,为将来从事理论化学领域中的相关研究工作打下必要的理论基础。

()课程教学的基本要求

掌握量子力学基本原理;重点掌握自洽场分子轨道理论方法的原理与应用;掌握多粒子体系的角动量及其与精细能量结构的关系;重点掌握群论的基本原理及其在化学中的应用;初步了解现代量子化学程序包的应用。

 ()预修课程与相关知识

《量子力学导论》、《物理化学》

 () 教学内容安排

主要教学内容包括:1. 量子力学基本原理;2. 半经验方法,主要包括基本原理和几种主要的半经验算法;3. 分子轨道方法,主要包括从头算程序结构与输入、基函数的选择、主要积分计算、自洽场计算、几何构型优化与能量梯度法、势能面、电子相关与多体微扰理论、组态相互作用、电子相关的其他方法等;4. 密度泛函理论,主要包括密度矩阵方法、Thomas-Fermi及相关模型、Kohn-Sham方法、自旋密度泛函方法、梯度校正方法、杂化方法等;5. 初步应用,主要包括计算模型与方法的选择、自洽场迭代和收敛问题、分子波函数的解释、定域分子轨道、能量分析等;6. 专题应用,主要包括分子光谱、溶剂效应、化学反应途径与IRC近似、固体表面吸附等。

 ()考核方式与评价方法

考试、百分制

()教材与教学主要参考书目:作者,《书名》,出版社,出版时间,版次

1.徐光宪,黎乐民,王德民,量子化学基本原理和从头计算法(上、中、下册),科学出版社,1999

2.林梦海,量子化学计算方法及应用,科学出版社,2004

3. A. Szabo and N. S. Ostlund, Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory, Dover Publications, INC., Mineola, New York, 1996.

4. I. N. Levine, Quantum Chemistry (5th edition), Prentice-Hill, INC., New Jersey, 2000.

5. J. P. Lowe, K. A. Perterson, Quantum Chemistry (3rd edition), Elsevier Academic Press, Amsterdam, 2006.

添加者:王亚青|添加时间:2012-09-29|预审者:|审核者:王亚青