物理学院

热学是一门基础必修课。介绍了平衡态、热平衡定律、温度、物态方程及三种系数、理想气体压强公式的推导及其内能，温度的微观本质，麦克斯韦速率、速度分布及三种速率公式的定义及推导，外力场中微粒按高度的分布、等温气压公式、能量均分定理、热容，三种输运过程的宏观规律和输运系数表达式的推导和意义，热力学过程、准静态过程、循环过程、热力学第一定律及理想气体过程中热量、内能、功、循环效率的计算，热力学第二定律的两种表述及其等效性的证明、实质，熵的定义和热力学第二定律的数学表达式、熵增加原理，简单过程的熵变，卡诺定理及其意义，物质的五种物态，固体，液体，液体的表面现象，相变，相图 克拉伯龙方程等（热.统）基础知识。

教    材：秦允豪编，《普通物理学教程：热学.第二版》（高等教育出版社 2004年）

参考书目：1．李椿等编，《热学》（高等教育出版社 1996年）

2．黄淑清等编，《热学教程》（高等教育出版社 1986年）

3．赵凯华等编，《新概念教程：热学》（高等教育出版社 1998年

《计算物理基础》课程是物理学专业的必修课程，是研究用计算机解决物理问题的数值计算方法及理论。通过该课程的学习，学生可以从具有普遍意义的数学模型或者实际问题出发，以MATLAB为工具，解决物理模型中典型的问题为主线，培养学生利用计算机来解决物理模型的能力。《计算物理基础》课程主要基于MATLAB软件介绍常用的计算方法及基础理论。主要内容有Matlab简介，迭代—分形图形，数值微分与数值积分，数据处理，解常微分方程，混沌，解偏微分方程，蒙特卡洛方法等。《计算物理基础》课程以教师讲授和学生小组讨论相结合，根据内容特点让学生适当参与讨论， 根据学生的课程论文，课后作业和期末考试，综合计算得到总评成绩。《计算物理基础》课程以高等数学和普通物理为基础，应用计算机编程和模拟来解决物理模型，强调数学算法和计算机上机的统一，以及加强学生独立自主解决物理问题的能力。

本课程是物理学专业三年级的专业必修课，同时也是微电子、凝聚态、材料物理等多个研究生专业的入学考试课程。课程采用黄昆版《固体物理》教材，课程涉及电子学、热学、原子物理学、光学、量子力学、统计物理学等知识、主要内容包括晶体结构及结构特点、固体结合、晶格振动及热容特性、能带论等。是研究、研制新材料、新器件的基础课程。在国家大力发展半导体环境下该课程颇受重视。

二、教学内容

热学是研究有关物质的热运动以及与热相联系的各种规律的科学，是普通物理中重要的组成部分。该课程的教学以热物理学的基本概念和规律、典型现象和应用为主线，涉及与热相关的基本定律的推导和分析以及概念、现象和规律的讨论，同时注重知识的适度扩展和深化，特别是基本规律在当代科学前沿中的应用以及对学生在学习中的指导。《热学》这门课是四年制本科物理学专业必修的专业基础课程，授课内容主要包括平衡态与状态方程、分子动理论、热平衡态的统计分布规律、能量均分定理、近平衡态中的输运现象、热力学第一、第二和第三定律、单元系的复相平衡及相变等，共分为六章。目前，本课程总学时已由原来的57学时压缩为38学时，其中讲授30学时，习题课8学时。第一章导论简单介绍了本课程的内容构架和后面章节涉及到的基本概念；第二和第三章介绍热学微观描述方法中的分子动理学理论的平衡态和非平衡态理论；第四和第五章讲解宏观热力学中的三大定律，并介绍了热学规律在生产技术中应用，如内燃机、燃料电池、冰箱与制冷机、热泵型空调、超速离心技术、多孔及多屏绝热技术、温差发电及致冷等；最后一章为物态和相变。

二、教学目标和学习要求

通过本课程的教学，使学生掌握热学的基础理论、基础知识和基本技能；认识物质热运动形态的特点、规律和研究方法；切实掌握基本内容并初步领会物理学的研究方法；了解热学与其它学科的联系，为大学阶段其它课程（如热力学与统计物理学、固体物理等）的学习打好理论基础。同时，得到一定的科学素质教育、科学精神的培养，学会一些科学方法。