| 选课类别:计划内与自由选修 | 教学类型:理论课 |
| 课程类别:本科计划内课程 | 开课单位:物理学院 |
| 课程层次:通修 | 学分:4.0 |
《原子物理A》由王双老师主讲,朱莹春、查王妹老师参与研讨课。课程涵盖了旧量子论、半经典原子模型和量子力学初步,适合作为原子物理的导论课程。然而,由于前置知识不包含完整量子力学,内容偏向基础且琐碎,某些部分被认为不必要重复(如旧量子论部分)。同时,课程涉及的理论难以全面推导,需要学生在理解基础上记忆规则。课堂讲解使用陈向军老师的PPT,有助于清晰理解理论来源,但某些内容仍需深度学习以真正掌握。
王双老师受到学生的高度赞誉,评价为"令人如沐春风"且非常关注学生需求。尽管前期授课进度较慢,后期因需要安排小论文汇报和习题课,进度略显紧张。教学中强调“重要的还是了解基本思想”,避免简单的知识记忆。
作业量合理,每周约4-6题,主要来源于课后习题。期末考试包括多种题型,部分涉及较深计算和不在覆盖范围内的知识点,考验学生的理解与掌握。小测10次,不定期进行,尽量完成即可满分。期末考试题目较具挑战性,尤其在多电子组态部分,尽管题目较具创造性,但部分考查偏向记忆不如理想,引发一些争议。
给分政策宽松,调分后非严班优秀率达40%+,严班学生另行计算。小论文比赛为附加分项,鼓励学生参与。通过一些简单的课题实践或代码改编,学生有机会显著提升总评。
适合希望建立原子物理基础且能承受琐碎知识铺陈的同学。对原分兴趣浓厚或已具备量子力学基础者,或许更适合选修更高阶课程。同时,无论作业还是小测,认真对待课堂PPT和参考真题,确保对概念的深入理解更为重要。
王老师很体谅同学们,有小测但如果叠课直接跟老师说明情况就不会算作没写,调分力度大,承诺给满优秀率,还单独把严班的优秀率分开来算,小论文加分力度也很大,也非常理解我们因为出国保研对成绩的追求与计较,甚至在课堂上欢迎同学们找他要推荐信,是很少见的如此善解人意的老师。
这学期没有期中考试,只有期末。期末考试前面小题涉及一堆生僻知识点,后面大题弄出个实验上根本实现不了的奇特原子(就是把电子换成了μ子),计算量巨大,甚至还出现了命题失误,把μ子的磁矩当成了电子磁矩计算。最后一题的玻尔兹曼分布按理说也超出了考试范围。
如果做的就是原分方向,或者理论或代码功底还行,建议写一下小论文。抄下高端教材、改编下开源代码或者把课题组的实验内容搬来水一篇小论文不需要很久,却能给总评提升一个档。
科大的普物课学起来感觉都很史,然而原子物理课哪怕相比于其他普物课,都有着种种不足。力热电光至少对不同物理现象引入了一套完整的理论,而原子物理本身并不是一套理论。一方面,原子物理的前三分之一部分内容(也就是旧量子论的部分)大部分都能由高中物理、其他四门普物课以及理论力学覆盖,并且没有引入任何有价值的新观点,这方面没有任何必要再次花大量课时讲授。举个例子,散射截面\(\sigma(\theta)\approx\frac{1}{\sin^4(\frac{\theta}{2})}\)在角度为0的奇异性完全没有被提及,单纯对其立体角积分得到散射粒子数的占比实际上是有问题的,而原子物理并没有对这个进行解释,仅仅单纯重复了一般理论力学的内容。另一方面,原子物理对于波函数的处理没有任何可取之处,最开始的引入就较为生硬,并且后续能够用波函数计算的内容很多都被略去,直接给出结论,留下一句“以后学了量子力学就知道怎么来了”便置之不理,并没有体现出波函数的用处。事实上,原子物理的部分结论确实就是量子力学的简单应用,比如精细结构、塞曼效应都是量子力学微扰论的结果,但是仍有一部分内容并不显然,尤其涉及到角动量的时候。选择定则在量子力学中虽然有所提及,但依然不足以完全解释原子物理所涉及到的。以上种种使原子物理变成了不知道在什么近似下的操作手册,学起来更像是唯象光谱学。
课程内容与收获:70%,10
作业:25%,10
给分:5%,10
加权平均:10->10
上课内容:非常好课程。上课是王双老师上,另外两位老师只参与研讨课,当然研讨课只是附加分项,不是来了这个班级一定要参加研讨课。研讨课做的好做的差多少有分。虽然选课前问王老师叠课有没有回放(虽然最后我没叠课)王老师告诉我叠课没有回放,这一天小测可以给满分,但是最后还是开了bb回放。
前两章还在想这课有什么不好的,第三章开始就有很多东西不太能推导了,基本靠理解物理图像的基础上把规则记住,这些内容在学完量子力学之后还有相当一部分不能求解,但是这些修正思想相当重要,毕竟从实验的视角来看,如果修正做的符合要求即可,不需要精细求解。王老师说过:“不是什么东西都要解薛定谔方程然后计算一大堆的,很多时候玻尔模型就已经够用了”。很好的是,王老师的讲解用的是陈向军老师的PPT,这份PPT讲清楚了各个修正的哈密顿量来源,排版也比较合理美观,课后会发PPT,整理起来比较舒服。除了最后一节复习课没有回放和PPT之外都有回放。
美中不足的是可能因为第一章略拖沓的原因,第四章王老师讲的比较快,虽然没有原则性的难度提升,但是复杂度的提升让我一下子比较难以接受,第四章讲的快的结果是这一章的两周作业也比较多,18道题两周要做完。第四章复习的时候也花了差不多一下午重新学了一遍。到第五章的时候略有点跟不上,最后拉曼散射的时候脑子不是很清醒了,所以就没学懂,这里期末考试扣分了。
作业:基本上一周不超过6题,平均一次作业5题左右,大部分是课后习题。
考试:期末统考,查卷发现犯唐把简并度写错了。有一道题是长横线,今年出了一题简述中心力场近似,要求描述原子核的运动怎么解,核外电子的运动怎么解,然后修正怎么加。大题有一个坑:氢原子的核外电子换成别的之后,核外粒子不仅运动改变了,而且能量改变了(这点第一章强调了),另外磁矩的单位也改变了\mu_B之前要乘一个约化质量的修正系数。最后一题考的拉曼散射自然是没搞对,题目是简单的。
给分:平时:期末~4:6,没有期中,平时分包括小测(忘记9次还是10次了),小测3-4次课一测,最后两周测的比较频繁,说是让我们熟悉一下繁琐无聊的计算,熟悉期末题型;小测不计分交了就给分。期末90总评98,后面按照老师的说法是按照非严班的同学的成绩把优秀率给到40%,然后严班的同学按照这个公式计算优秀率,这样的话往年的优秀率能到50%+,给分还是相当厚道的。王老师说:“考试给分什么的都不重要了,随便考一下随便给个分就好了,重要的还是了解基本思想而不是记忆这些东西。”
这门课是王双老师在上,真的是非常负责非常和蔼的老师,有不定期小测,大概有十次,但是应该只是签到性质的,老师给分特别好,我这学期没怎么学,只是考前两天突击了一下,卷面分不高,但是老师是真捞我啊,太感谢老师了😭😭😭
1.课程(9.5):
(1)老师(9):
王双老师令人感觉如沐春风,与学生相处几乎没有距离感,而且很关心学生。以及经典永流传的阿虎开窍了(可惜我并没有)
上课的话我很难评价,因为自己对于原子物理这种课很头疼,琐碎的东西太多了。而我自己也感觉这门课以后对做天文有用的可能也就是知道一些光谱以及其精细结构罢了(bushi),其余什么的都不是很关心,这也导致我对于这门课不是特别上心,听完课对着PPT应付完作业就没了。平常学的就不好,全靠考前抱佛脚。个人感觉老师后面讲的太快了(可能是因为老师会把上课时间拿来做习题课以及给学生做小论文汇报的原因吧,导致后面时间不够充分),而前面又疑似太慢了,开学一个月还在讲第一第二章,远远落后于其他平行班进度。
上课的PPT比较详实,但我个人不太喜欢其排版风格(这里怒赞陶鑫老师的电动力学PPT,十分优美),看起来也比较头疼。课本我也不怎么看呃呃呃呃。个人感觉写的比较好的教材是朱林繁老师的那本交叉教材,朱老师做的PPT看起来也赏心悦目。
(2)作业(10):作业很少,一周四五道大概。
(3)给分(10):王双老师真的好好呜呜呜,鄙人考试考炸了,一堆简单题与概念题做错,卷面成绩非常不理想。甚至刚查分的时候看到成绩不敢相信,遂去查分,最后看到卷子心疼于各种失误,但是最后王双老师出马帮我查回来了6分,十分感动。调分政策是:不计严班人数,把非严班人调分调到40%优秀率。感觉很奶!
其他:小论文比赛加分政策:一等奖6分,二等奖4分(两人合作一人3分,其余合作情况可参考,不是简单地除以2/3),三等奖3分,优秀2分
2.考试:
看起来简单实际上很阴间的考试题。选择题阴间,有一道g=0分裂数为0的大坑。填空题考察概念居多。计算题也不算容易。造就了我们班只有61.3的平均分,最高分86(全年级最高97,似乎是zyc老师班上,可能这也和zyc的小测考察有些关系吧)很难评,毕竟自己不会原子物理。
3.资料:
参考真题吧。以及看PPT(没有课本的我还能看什么呢,哭)
4.建议
注重概念
这门课是王双老师在上。这门课是“现代原子与分子物理导论”的低阶版,相当于把那门课里面“为什么”的部分全部删去后留下的东西,再加上一些半经典原子模型的内容和“量子力学初步”。因为这门课的前置知识没有量子力学,也就不能讲那些为什么,不了解量子力学的人听下来效果大概也不会太好。
我在假期还曾经试图和教务处周旋一番,看看能否避开这门课程。当时我是这样说的:
“可见后者的内容涵盖了前者的几乎全部内容,并在前者的基础上有所拓展;不同之处在于后者承认学习者具备一定量子力学的基础,将更多的篇幅用于原子分子结构、光谱以及对部分与前沿结合更紧密的知识上。从我了解到的情况来看,事实上很多倾向于从事原子分子物理相关方向的同学已经具备了量子力学的基础知识,可以轻易地接受《现代原子物理》的课堂。同时,由于受到无法系统介绍量子力学的限制,这些同学学习《原子物理A》的效果显得不如《现代原子物理》。”
我那时觉得这门课内容单薄,而且很多属于“不必要”的负担。但学了一个学期以后,我有点认识到作为导论性质课程,原子物理的存在还是有一定合理性的。一方面,因为王老师讲课很吸引人,而且擅长语言的艺术,即使没有量子力学的基础,也可以弄懂,而且这门课的在很多地方有着基础课的细致,这是后者所不能涵盖的;另一方面,那些早已过时的模型并不是没有价值或者只有史学价值的。即使在最前沿的理论研究中,半经典理论仍然是一个重要的东西。因而说句公道话,收获这里不能说“没有”。除了其中的一件事情实在是有点迷惑:既然介绍超精细结构了,讨论zeeman效应的时候为啥还不考虑核磁矩,偏要弄出一个完全错误的模型来呢。。。
平时作业就是书上习题,有时会有点多。有小测,本学期10次,而且不定期,只要交了就是满分。小测题型与考试很像哦!与现代原分导论不同,这门课的考试重点反而在多电子组态那里,题目都是各种电子组合,还挺有意思。但有些考背诵的地方就比较难受了。