专班课程 不开放自由选修
大学物理- 从古文明到半导体 (一)
教师: 李威儀
2016/09/22
50时数/16周次 (报名结束)

概要

本课程的教学目标如下: 自1950年代雷射及半导体组件的发明以來,量子力学的应用几乎是无孔不入。近十年來,由于奈米材料的快速发展,更凸显出量子力学的重要地位。但是对大多數国内的理工科系学生而言,由于他们在大一基础物理课程中没有接触量子力学,而在大二以后,更鲜有修习量子力学相关课程的机会,因此对量子力学几乎是毫无理解。但是,从事理工相关工作的现代高级知識份子对量子力学实在应该有基本的了解,如此方能对经常面对的现代科技产品有起码的认識,也较能掌握未來科技发展的趋势。对某些学生而言,与其在大一基础物理课程中耗费太多的时间钻研更深入的古典物理,可能不如将时间投入介绍量子力学的观念及其各式应用。然而,目前绝大部分的基础物理课本及教材都将主要篇幅集中于古典物理现象的探讨,即使有触及近代物理观念者,也仅只讨論极为粗浅的量子化观念,而未能对量子力学及其应用作有系统的介绍。此门课的目的即在以两学期的课程,设计一包含量子力学观念及其应用的基础物理教学内容。

课程目标

物理(一)的具體教學目標 :

  1. 以高中物理為基礎
  2. 強調古典物理中對發展量子力學及光電理論有重要性的觀念
  3. 避免過度涉入古典物理之細節
  4. 為導入及介紹量子力學做準備

物理(二)的具體教學目標 :

  1. 導入及介紹量子力學
  2. 配合歷史發展設計課程內容,不只讓學生知道結果,也要讓學生了解物理學及量子力學的思考方法及過程
  3. 以“將理論落實於應用”為目標,幫助學生了解量子力學對現代科技的重要性
  4. 使大一理工科系學生能在基礎物理課程中獲得完整的量子力學概念以及了解量子力學在發展現代奈米科學及光電技術上的重要性。並使學生在修完這門課後將至少可以了解以下幾種現代科技產品的原理或特性 :(1)雷射,(2)奈米材料, (3)半導體電子元(包括二極體,電晶體及積體電路)及(4)半導體光電元件(包括發光二極體,半導體雷射及太陽電池)

授课教师

李威儀

國立交通大學電子物理系教授

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课程进度表

第1周:第一章 物理发展与物理量简介、第二章 矢量

第2周:第三章 等加速度运动、第四章 牛顿定律、第五章 功、能量及功率

第3周:第三章 等加速度运动、第四章 牛顿定律、第五章 功、能量及功率

第4周:第六章 动量与碰撞、第七章 转动与圆周运动

第5周:第六章 动量与碰撞、第七章 转动与圆周运动

第6周:第八章 转动动力学、第九章 热力学与气体动力学

第7周:第八章 转动动力学、第九章 热力学与气体动力学

第8周:期中考、第十章 振荡

第9周:第十章 振荡

第10周:第十一章 波动、第十二章 波的干涉

第11周:第十一章 波动、第十二章 波的干涉

第12周:第十三- 十五章 静电学

第13周:第十三- 十五章 静电学

第14周:第十六章 合作无间的电与磁

第15周:第十六章 合作无间的电与磁

第16周:期末考

评分标准

  • 課程及格標準: 60分  滿分: 100分

通过标准


课程及格标准:60分满分:100分

先修科目或先备能力

建议参考书目

  • “Physics for Computer Science Students” by N Garcia and A Damask