物理导论论文

这段时间开始仔细阅读现代物理基础丛书中第68本，由肖振军和吕才典编写的《粒子物理学导论》。在此写下读书笔记，本人不才，望各位赐教。 粒子物理学 (particle physics)的研究对象就是物质的基本结构和 基本相互作用 (fundamental interaction)。 1897年，J. J. Thomson测定了 电子 (electron)荷质比 ，1907~1913年，R. A. Millikan发现电子 电荷 (electric charge) 的不连续性。 1901年，Max Plank提出能量量子化假说，1905年，A. Einstain提出光量子化假说。 1911年，Ernest Rutherford提出原子的核式结构，1913年，N. Bohr建立氢原子模型。 1919年，Rutherford发现 质子 (proton)。 1932年，James Chadwick发现 中子 (neutron)。 1932年，C. Anderson发现 正电子 (positron)。 1936年，Anderson和S. H. Neddermeyer发现 轻子(muon)，之后发现 介子， 介子， 介子， 介子， 反质子 (antiproton)（1955年）， 反中子 (antineutron)（1956年）， 介子， 介子， 介子， 介子， 介子等。 1974年，Samuel C. C. Ting（丁肇中）和B. Richter发现 粒子。 1974~1977年，发现 轻子。 1977年，Leon Lederman发现 粒子，证实了底夸克的存在。 1983年，CERN的强子对撞机试验发现 和 中间矢量玻色子。 2012年7月，LHC发现 希格斯玻色子 (Higgs boson)。 目前发现的基本粒子： 轻子 (lepton)： ， ， ， ， ， 。 夸克 (quark)： ， ， ; 矢量玻色子 (vector boson)： ， ， ， 。 基本标量粒子： 。 1941~1950年发展起来的描写电磁相互作用的 量子电动力学 （QED）； 1972~1974年发展起来的描写强相互作用的 量子色动力学 （QCD）； 1964~1971年发展起来的 电弱统一理论 (electroweak interaction); 以及现在正在发展的 大统一理论 （GUT）, 超对称理论 （SUSY）, 超弦理论 (superstring theory). 我们定义 便得到了普遍的自然单位制。 在 广义相对论 (general relativity)和粒子物理学中引入四维度规： 四维时空矢量和四维能量动量定义为： 四维矢量的乘积定义为： 四维动量能量和四维时空坐标的平方就分别是： 正负电子对撞机：LEP，BEPC，CESR，PEP-II，KEKB，DAφNE。 强子对撞机、轻子-强子对撞机：Tevatron , LHC，HERA。 B介子工厂：美国SLAC加速器中心的PEP-II和BaBar探测器，日本KEK的KEKB和Belle探测器 超高能pp对撞机LHC：ATLAS，CMS，ALICE和LHCb。主要目标为：寻找标准模型中非常重要的Higgs粒子；寻找超对称理论或者其他超出标准模型的新物质理论预言的新粒子。 日本的超级B介子工厂：日本的Belle-II和意大利的Super-B（已被终止） 高速运动的粒子的能量和动量为： 它们满足质壳条件： 在能量和动量组成的四维相空间里，这个等式给出了一个四维相空间中的一个三维曲面的方程，以“壳”来形象地表示这个曲面。 非相对论情况下，自由粒子波函数满足 薛定谔方程 (Schrodinger equation)，波函数满足归一化条件。 对于不稳定粒子，Schrodinger方程修改为： 本征波函数为： 归一化条件修正为： 即粒子数在衰变，满足衰变规律： 对于不稳定的粒子的质量有分布函数： 衰变方程： 解： 平均寿命： 有关系： 即：不稳定粒子的衰变宽度等于其衰变寿命的倒数。 对于多衰变道有： 衰变道概率（即分支比）： 轨迹长度满足： 假设存在磁单极子，则电荷量子化就是一个自然推论；量子电动力学理论中，电荷量子化和电荷守恒是一个U(1)定域规范对称性的自然推论。 自旋量子数s为半整数的粒子，满足Fermi-Dirac统计，称为 费米子 (Fermion) 自旋量子数s为整数的粒子，满足Bose-Einstain统计，称为 玻色子 (Boson) 对于矢量粒子来说可以定义极化矢量 满足归一化条件： 对于光子满足洛伦兹条件： ，在运动表象里有： 电子的自旋角动量s在电子运动方向上的投影称为螺旋度或叫手征性： 自旋角动量为s的带电粒子有磁矩： 量子场论 (quantum field theory)的基本粒子物理图像： 1 每种粒子对应一种场，场没有不可入性，对应各种不同粒子的场在空间中互相重叠地充满全空间。场的激发表现为粒子，场的不同激发状态表现为粒子的数目和运动状态不同。 2 场用复量描写，场的激发也用复量描写，互为复共轭的两种激发状态表现为粒子和反粒子互换的两种状态。如果场用实量描写，场的激发也用实量描写，这时复共轭就是它自身，粒子就是它自身的反粒子。 3 所有场都处于基态时为物理真空。 1 相互作用存在于场之间，无论是处于基态还是激发态的场都同样与其他场相互作用。 2 粒子是场处于激发状态的表现，因此粒子间的相互作用来自场之间的相互作用。场之间的相互作用是粒子转化的原因。 1 强子 ( hadron )：直接参与强相互作用的粒子。 介子 ( meson )：自旋为整数，重子数为0的强子，有 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ……； 重子 ( baryon )：自旋为半整数，重子数为1的强子，有 ， ， ， ， ， ， 。 2轻子：不直接参与强相互作用的粒子 3 规范玻色子：传递相互作用的媒介子 4 Higgs玻色子：自旋为0的标量粒子 不能通过强相互作用衰变的粒子称为稳定粒子，可以通过强相互作用衰变的粒子称为共振态 1 规范玻色子 2 费米子：轻子和夸克 轻子分正反粒子，夸克分正反粒子12种 味道 (flavor)有不同的三种 颜色 (color) 3 Higgs粒子：在实现电弱对称性的自发破缺，是规范玻色子和费米子获得质量方面起着非常重要的作用。根据最小超对称原理，至少有5个Higgs粒子： 从轻子—夸克层次粒子的分类来看，自然界已知存在的基本粒子数目为: 补充：不久前，四位物理学家Guillermo Ballesteros、Javier Redondo、Andreas Ringwald和Carlo Tamarit提出一个新理论，论文已经通过同行审议，于2月15日发表在 《物理评论快报》 （ PRL ）。这个新理论被称作 SMASH （全称为“Standard Model Axion See-saw Higgs portal inflation”）。 SM为 标准模型 (standard model)，包含本文提到的所有基本粒子；A为 轴子 (axion)，用于解释 暗物质 (dark matter)和强核力的不寻常对称性；S为跷跷板机制(see-saw mechanism)，用于解释宇宙中物质—反物质不对称性；H为预言ρ粒子的存在，用于解释中微子质量，并且和Higgs粒子协作驱使宇宙暴胀。

一、周密思考，慎重落笔论文提纲论文是一项“系统工程”，在正式动笔之前，要对文章进行通盘思考，检查一下各项准备工作是否已完全就绪。首先，要明确主题。主题是文章的统帅，动笔之前必须想得到十分清楚。清人刘熙载说：“凡作一篇文，其用意俱可以一言蔽之。扩之则为千万言，约之则为一言，所谓主脑者是也。”(《艺概》)作者要想一想，自己文章的主题能否用一句话来概括。主题不明，是绝对不能动手写文的。其次，是理清思路。思路是人订]思想前进的脉络、轨道，是结构的内在依据。动笔之前，对怎样提出问题，怎样分析问题，怎样解决问题，以及使用哪些材料等，都要想清楚。第三，立定格局。所谓“格局”，就是全文的间架、大纲、轮廓。在动笔之前先把它想好“立定”，如全文分几部分，各有哪些层次，先说什么，后说什么，哪里该详，哪里该略，从头至尾都应有个大致的设想。第四，把需要的材料准备好，将各种事实、数据、引文等找来放在手头，以免到用时再去寻找，打断思路。第五，安排好写作时间、地点。写作要有相对集中的时间，比较安静的环境，才能集中精力专心致志地完成毕业论文写作任务。古人说：“袖手于前，方能疾书于后。”鲁迅也曾说，静观默察，烂熟于心;凝神结想，一挥而就。做好了充分的准备，写起来就会很快。有的人不重视写作前的准备，对所写的对象只有一点粗浅的认识就急于动笔，在写作过程中“边施工边设计”，弄得次序颠倒，手忙脚乱，或做或掇，时断时续，结果反而进展缓慢。所以，在起草之前要周密思考，慎重落笔。二、一气呵成，不重“小节”在动笔之前要做好充分的准备，一旦下笔之后，则要坚持不懈地一口气写下去，务必在最短时间内拿出初稿。这是许多文章家的写作诀窍。有的人写文章喜欢咬文嚼字，边写边琢磨词句，遇到想不起的字也要停下来查半天字典。这样写法，很容易把思路打断。其实，初稿不妨粗一些，材料或文字方面存在某些缺陷，只要无关大局。暂时不必去改动它，等到全部初稿写成后，再来加工不迟。鲁迅就是这样做的，他在《致叶紫》的信中说：先前那样十步九回头的作文法，是很不对的，这就是在不断的不相信自己——结果一定做不成。以后应该立定格局之后，一直写下去，不管修辞，也不要回头看。等到成后，搁它几天，然后再来复看，删去若干，改换几字。在创作的途中，一面炼字，真要把感兴打断的。我翻译时，倘想不到适当的字，就把这些字空起来，仍旧译下去，这字待稍暇时再想。否则，能因为一个字，停到大半天。这是鲁迅的经验之谈，对我们写毕业论文也极有启发。三、行于所当行，止于所当止北宋大文学家苏拭在谈到他的散文写作时说：“吾文如万斜泉涌，不择地而出。在乎地，滔滔汩汩，虽一日干里无难;及其与山石曲折，随地赋形而不可知也。所可知者，常行于所当行，常止于不可不止，如是而已矣。”(《文说》)苏拭是唐宋八大散文家之一，作文如行云流水，有神出鬼没之妙，旁人不可企及。但他总结的“行于所当行，止于所不可不止”，则带有一定的普遍性。“行于所当行”，要求作者在写作时，该说的一定要说清楚，不惜笔墨。如一篇文章的有关背景，一段事情的来龙去脉，一种事物的性质特征等，如果是读者所不熟悉的，就应该在文章中讲清楚，交代明白，不能任意苟简，而使文意受到损害，以致出现不周密、不翔实的缺陷。“止于所不能不止”，就是说，不该写的，一字也不可多写，要“惜墨如金”。如果情之所至，任意挥洒，不加节制，也不肯割爱，势必造成枝蔓横生，冗长拖杏，甚至出现“下笔千言，离题万里”的毛病。

物理专业导论的，格式内容都正确的

一、培养目标本专业培养具有大专学历的掌握科学知识与技能，具备科学精神，科学探究思想与方法，具备创新意识和实践能力，能胜任小学、初中科学课程教研工作的多能型教师和教学研究人员。二、培养要求本专业学生主要学习统一的科学概念和原理，掌握生命科学，物质科学，地球、宇宙和空间科学三大领域的科学知识与技能，受到严格的科学思维和科学方法训练，形成良好的科学态度，情感与价值观，具有从事科学课程教学与研究开发的基本能力。毕业生应具备以下几方面的知识和能力。具有从整体上认识自然和科学，根据统一的科学概念，原理和各领域知识之间的联系来建立开放型知识结构的能力。自身具有科学探索能力，具有总体安排并指导学生进行科学探究活动能力的实际技能。树立以态度、情感、价值观为内容的科学精神，领会科学本质，崇尚科学，反对迷信，具有关注科学、技术与社会关系问题的习惯，有强烈的社会责任感和民族自豪感。关注科学进展，了解当代科学技术最新成果和新的科学思想。并具有自觉内化为自身科学素养的能力，具备终身学习能力。三、学制三年制专科四、课程设置1、必修课(1)通用课程道德与法律（含思品、法律、教育政策与法规）、形势与政策、马克思主义哲学原理、中国化的马克思主义、大学语文、高等数学、英语、体育、计算机基础(含现代教育技术)、人文社会科学概论、自然科学概论、音乐基础、美术基础等(2)学科课程高等数学、科学•技术•社会(STS)、普通化学及实验、生命科学导论及实验、地球天文学概论、普通物理学及实验、、综合实践活动设计化学与社会、科学技术简史。(3)教育课程教育原理、教育心理学、儿童心理与保健、教育教学研究方法、学校管理学、教师口语、写字、教育实践的等课程、中小学科学教学与研究（含《科学课程标准》解读）、中小学数学教学与研究（含《数学课程标准》解读）。2、选修课（1）通用选修课 （从通用选修课科目表中选二门）（2）专业选修课信息科学概论、科学哲学通论、物理学前沿概论、热力学、现代化学进展、天文学基础、环境教育概论、生态学概论、生物技术概论、实用科技论文写作、自然科学研究方法、科学课程资源开发与研究、多媒体课件制作、家用电器修理技术、文献检索与利用。3、实践课程 教育实习、教育见习、劳动军训、社会实践。4、活动课程学术、科技、文体等活动。5．毕业论文五、教学时间分配表参见《三年制专科教学计划总则》。六、课程简介3K01 高等数学 总课时：136[内容提要]：主要讲授函数与极限、导数、微分及其应用，积分及其应用，微分方程及应用等。[选用教材]：《高等教学》，同济大学编 高等教育出版社Z1401 科学•技术•社会 总课时：36[内容提要]：科学、技术与社会课程简称STS课程，STS思想是新的《科学》课程的基本思想。本课程主要通过对人类科学技术成果的认识，来理解科学技术对社会发展的推动作用以及由此而带来的负面影响，它试图超越科学和技术实用主义思想，用科学的目光审视它与人类社会的关系，以培养学生分析理解科学技术问题的能力及科学决策的能力。[选用教材]：1 徐辉，科学•技术•和会，北京师范大学出版社，1999；2 张素敏，科学•技术•和会（配套题解），现代出版社，2000。[参考用书]：1 吴国盛，科学的历程，北京大学出版社， 2002；2 潘永祥等，自然科学发展史纲要，首都师范大学出版社，2002。Z1402 普通化学与实验 总课时：152[内容提要]：主要讲授化学学科的基本概念、术语原理，掌握常见物质的性质、用途等，供非化学专业的高等学校作教材使用。[选用教材]：浙大普通化学教研组编，《普通化学》，高等教育出版社，2002年版。[参考用书]：朱传征、高剑南主编，《现代化学基础》（上海普通高校“九五”重点教材），华东师范大学出版社。Z1403 生命科学导论与实验 总课时：144[选用教材]：张维杰主编，《生命科学导论》（面向21世纪课程教材），高等教育出版社。[参考用书]：《自然科学概论（三）生命科学》，陆建身，高等教育出版社Z1404 地球天文学概论 总课时：180[内容提要]：地球、宇宙和空间科学知识。[选用教材]：《地球科学教程》（面向21世纪课程教材）多媒体电子教材，高等教育出版。[参考用书]：①刘本培、蔡运龙等，《地球科学导论》，高等教育出版；②过宝兴，《自然科学概论（四）地球科学》，高等教育出版社；③罗继业，《自然科学概论（A）地球科学课程学习指导书》，高等教育出版社；④苏宜，《天文学新论》，华中理工大学出版社。Z1405 普通物理与实验 总课时：180[内容提要]：该课程学习最基本的物质运动的形式，机械运动、电磁运动、热运动、光、波与粒子及能量等内容，而且要了解相互之间的关系，使之形成一个整体的物理学知识结构。不仅要学习物理学的基本知识，而且要了解物理学概念形成和发展的过程，还要学习物理学新进展和前沿物理中的新知识。学习基本的科学方法，体会并步形成科学思维、情感、态度和世界观。[选用教材]：马文蔚编著，《普通物理学》（面向21世纪课程教材），高等教育出版社。[参考用书]：①钱振华，《自然科学概论（一）物理》，高等教育出版社；②管靖等，《自然科学概论（A）物理课程学习指导书》，高等教育出版社；③尚义和编著，《大学物理导论》，清华大学出版社。Z1406 综合实践活动设计 总课时：112[内容提要]：综合实践活动课程的理论基础，国内外中小学综合实践活动课程的设计，研究性学习，社区服务与社会实践，综合实践活动课程的实施。[选用教材]：顾建军，小学综合实践活动设计，高等教育出版社。[参考书目]：《综合实践活动课程设计与实施》 郭元祥著 首都师范大学出版社Z1407 科学技术简史 总课时：20[选用教材]：《科学技术发展简史》，黄理稳等，华南理工大学出版社。J008 中小学科学教学与研究 总课时：56[内容提要]：本课程的基本任务是通过对《科学（3－6年级）课程标准》的解读以及对《科学（7－9年级）课程标准》的了解，掌握基本的科学课程教学理念，在此基础上，使学生初步掌握小学科学课程课堂教学的基本技能。[选用教材]：中华人民共和国教育部，《科学（3－6年级）课程标准》、《科学（7－9年级）课程标准》，北京师范大学出版社。[参考用书]：1 义务教育课程标准试验教科书，《科学》（三、四、五、六年级上、下册），科学教育出版社；2 Joseph 著，王磊等译，中小学科学教学——基于项目的方法与策略，高等教育出版社。XZ1401 环境教育概论（选修） [内容提要]：主要介绍人与自然的关系，环境污染，环境保护，可持续发展战略及区域可持续发展。[选用教材]：①《环境保护与可持续发展》；②《县城开发及可持续发展》；③《环境教育概论》王冬桦主编 上海教育出版社XZ1402 实用科技论文写作 （选修）[内容提要]：主要学习科学研究报告、论文等的写作。XZ1403 多媒体课件制作（选修）[内容提要]：1、多媒体课件制作的基础；2、Adobe photoshop Animator Authoware等软件制作中小学科学课课件的基本操作[选用教材]：《多媒体课件制作基础》北京师范大学信息科学院组织编写 ，北师大学出版社XZ1404 化学与社会（和选修）[内容提要]：化学基本知识、化学与环境的关系、化学与材料科学、化学与生命科学、化学与哲学问题探讨，化学的前沿研究进展。[选用教材]：《化学与社会》唐有棋 著 高等教育出版社[参考书目]：①《自然科学概论（二）化学》，周鼎元，高等教育出版社；②《消费者化学》 高锦章 著 化学工业出版社XZ1405 小学数学教学与研究 （选修）[课程简介]：包括小学数学教学的指导性文件、小学数学的课程目标和教学内容、小学数学学习理论概述、小学数学教学的组织与实施、属于代数的教学、空间与图形的教学、概率与统计的教学、实践与综合应用的教学。[选用教材]：《小学数学教学与研究》王元 主编 人民教育出版社

科学教育专业就业前景科学教育专业在专业学科中属于教育学类中的教育学类，其中教育学类共10个专业，科学教育专业在教育学类专业中排名第4，在整个教育学大类中排名第5位。科学教育专业学生毕业后可能够担当中小学综合实践活动必修课中的科技教师；高中技术课程师资；从事科协、科技教育场、馆、所、科技教育基地、社区科普站、新闻媒体等的科技教育、传播与普及等工作。科学教育专业学生毕业后从事教育咨询师、酒店店经理、初中科学教师、课程顾问、销售经理、英语教师、初中英语教师、财务总监、初中数学教师、少儿英语教师、初中科学老师、小学科学教师等。针对科学教育专业，招聘企业给出的工资面议最多，占比68%；不限工作经验要求的最多，占比42%；不限学历要求的最多，占比42%。