内容简介
为了加强高等师范院校的教材建设,由国家教委主持,组织了师范院校有多年教学经验的教师,编写了一整套师范院校用的教材,本书就是其中的一种。
在高等师范院校学习阶段,原子物理学是一门很重要的课程。我们知道,物理学可以分成经典物理和近代物理两大部分。前者研究宏观物体的运动规律,后者则涉及微观世界的种种现象。在当今时代,后者的知识量绝不比前者少。但我们在学习的时候,经典物理有多门课程,而近代物理部分只有一两门课,原子物理学就是近代物理的一门主课。这样的课程安排是合理的,因为在中学物理课中经典物理占绝大部分。我们的日常生活、工程技术等总是同经典物理打交道。但是作为中学教师,不能不掌握一定数量的微观世界的知识,不能不知道近代物理的一些基本的现象、概念和规律。不然的话,我们就无法跟上当今世界科学技术的进步,甚至无法理解如半导体、激光和放射性同位素等日益深入人们生活领域的新事物,何况中学教材中已经收入了一定数量的微观世界的现象和规律。为了讲好这些内容,我们也应当有一个较坚实的知识基础。
编写原子物理学教材是很不容易的。这是因为,第一,原子物理的内容很多,头绪纷繁,每一内容都要提到而又难于作深入的探讨;第二,在微观世界中有很多新的概念,这些新概念与经典物理的概念和日常生活的经验不同,有的甚至格格不入,为使学生逐步接受并掌握这些重要概念,需要在教材编写上下一番大的力气;第三,人们认识微观世界的历史是复杂而曲折的,编写教材既不能脱离历史的认识过程,又不能拘泥于真实历史的顺序。本书作者具有丰富的教学经验,他们在组织安排、内容取舍和文字讲解等方面,对上述三个难点作了较好的处理,取得了较大的成功。
不难看出,在编写本书的时候,作者体现了以下三个特点:第一,加强对微观世界中重要概念、基本规律和基础理论的分析论述,尽量避免复杂的数学计算,着重于指出微观领域中各个层次的内部结构、相互作用和运动规律;第二,加强对学生的科学思维能力的培养,在分析微观领域的实验现象与现有理论的矛盾的基础上,提出新的物理模型和新的物理概念,然后又回到实验中去验证,如此反复从而上升到新的理论;第三,坚持面向中学物理教学、加强基本理论与实际应用之间的联系,对中学教材中涉及的内容特别加强讲述。
有一些同学在学过原子物理之后,认为:“原子物理没有什么内容,全是些介绍性的东西。”实际上,有这样看法的同学并没有学好这门课程。我们都习惯于经典物理的学习,在那里有很多定理和公式,这些定理和公式都是经过一系列的数学运算,推导或证明出来的。而每个定理或公式,又能用来做很多复杂的习题。如果把这称为“内容”的话,原子物理中这样的“内容”确实不多。但是,原子物理学是本世纪初物理思想大变革大丰收时期的一个缩影,其中包含着丰富的物理内容。许多重要规律、重要概念的发现和建立的过程,当做故事听听固然容易,但要真正学会,使之成为自己的知识,使自己的头脑更善于分析和解决问题,那就不是轻而易举的事情了。我希望同学们认真学习原子物理学,不要按学力学或电学那种模式来学习,要在学习过程中逐步掌握原子物理学本身的特点,针对这一特点来学,一定会大有收获。