《原子物理》以《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版)為依據(jù),利用可動態(tài)交互的AR、互動微件等新媒體技術(shù),以可視化教學(xué)為核心,體現(xiàn)“物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的核心素養(yǎng),是一本兼具交流研討、科學(xué)探究、拓展延伸等功能的可視化的教學(xué)用書。全書分為波粒二象性、原子結(jié)構(gòu)、原子核、核能4章,從波粒二象性開始,介紹了組成物質(zhì)的原子和原子核,揭開了微觀世界的神秘面紗。
此外,《原子物理》對基本粒子也做了簡要的介紹。
《原子物理》既可作為普通高中物理教學(xué)的參考書,也可作為量子力學(xué)、材料物理學(xué)、地球和空間科學(xué)以及物理微觀領(lǐng)域的參考書。
物理學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科,注重于研究自然界物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動規(guī)律。此前,我們對宏觀世界中各種物質(zhì)的性質(zhì)、相互作用及運(yùn)動規(guī)律都已經(jīng)有所了解,但對物質(zhì)的微觀世界的認(rèn)知可能還是一片空白,本書將帶領(lǐng)大家從波粒二象性、原子結(jié)構(gòu)、原子核、核能等4個方面揭開微觀世界的神秘面紗,探索原子結(jié)構(gòu)及微觀粒子之間的相互作用規(guī)律。
本書依據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版),遵循科學(xué)可視化理念,應(yīng)用新媒體技術(shù),將抽象的事物或過程轉(zhuǎn)化為易于人們接受和認(rèn)知的圖形圖像,再結(jié)合人機(jī)交互技術(shù)將靜態(tài)的圖像轉(zhuǎn)化為可操作的模型,幫助學(xué)生透徹地理解錯綜復(fù)雜的微觀科學(xué)現(xiàn)象及原理。全書通過將抽象問題可視化、動態(tài)化等方式,讓知識的理解和吸收變得更加容易,突破了傳統(tǒng)教學(xué)中老師難以表達(dá)、學(xué)生難以理解的知識重難點,有效服務(wù)于課堂教學(xué),提高了學(xué)生的物理核心素養(yǎng),實現(xiàn)了教學(xué)效能與質(zhì)量的提升。
對于微觀世界的研究,大到細(xì)胞,小到原子、電子,由于肉眼難以觀察,對其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)等往往難以描述,所以一直是科學(xué)傳播的難點。在本書編寫的過程中,我們想通過一種新媒體形態(tài)下的知識呈現(xiàn)方式,將本來難以觀察的微觀結(jié)構(gòu)、現(xiàn)象、原理等真實地展現(xiàn)在讀者面前,即通過一系列賞心悅目的3D模型、視頻和互動微件,幫助讀者像科學(xué)家一樣探究思考,以使其對科學(xué)現(xiàn)象及原理的理解更加透徹。同時,我們也希望可以使讀者感受到科學(xué)不再是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和枯燥的理論,而是豐富多彩的世界。另外,書中選用了大量精美的圖片,希望給讀者帶來全新的閱讀體驗。
由于編者水平有限,書中難免會有不妥之處,歡迎批評指正。
前言
第1章 波粒二象性
1.1 能量量子化
1.2 光的粒子性
1.3 粒子的波動性
1.4 概率波
1.5 不確定性關(guān)系
章末總結(jié)
第2章 原子結(jié)構(gòu)
2.1 電子的發(fā)現(xiàn)及其意義
2.2 原子的核式結(jié)構(gòu)模型
2.3 氫原子光譜
2.4 玻爾原子模型及氫原子的能級結(jié)構(gòu)
章末總結(jié)
第3章 原子核
3.1 原子核的組成
3.2 原子核的衰變及半衰期
3.3 探測射線的方法
3.4 放射性的應(yīng)用和防護(hù)
章末總結(jié)
第4章 核能
4.1 核力與結(jié)合能
4.2 核裂變
4.3 核聚變
4.4 小粒子與大宇宙
章末總結(jié)