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理论物理硕士点培养方案修改草稿

一、培养目标

掌握坚实的理论物理基础和系统的专门知识，熟悉理论物理专业有关方向的国内外研究历史、现状和发展方向，掌握一门外语，具有从事科学研究、高等学校教学工作或独立担负有关专门技术工作能力，成为德智体全面发展，适应社会主义现代化需要的高层次人才。

二、研究方向

1、粒子物理

2、重离子碰撞物理

3、量子光学

4、统计物理

5、理论天体物理

三、学习年限与学分

理论物理专业修年限为2至3年。

总学分为36-40学分

四、课程设置

（一）学位课程（本专业各方向向硕士生公共必修课，计27学分）

名称

学时

学分

开课学期

任课教师

马列经典菱选读（自然辩证法）

科学社会主义理论与实验

第一外国语（含专业外语）

高等量子力学

刘连寿、傅菁华

群论

候德富、刘复明

量子场论

王恩科、张本威

量子统计

杨纯斌、李炜

（二）指定选修课（按研究方向设置）

研究方向

课程名称

学时

学分

开课学期

任课教师

粒子物理

刘峰、周代翠

粒子物理实验方法

胡源、王晓荣

微扰QCD

王恩科、张本威

概率论与MonteCarlo模拟

吴元芳、周代梅

重离子碰撞物理

相对论重离子碰撞

蔡勖、刘连寿

重离子碰撞实验方法

周代翠、王晓荣

夸克物质物理

李家荣、候德富

概率论与MonteCarlo模拟

吴元芳、周代梅

量子光学

李高翔、郭红

激光量子理论

胡响明

非线性光学

胡响明

统计物理

随机动力学

贾亚

非平衡统计

杨纯斌、李炜

复杂系统动力学

蔡勖、李炜

理论天体物理

天体物理

郑小平

核天体物理

郑小平

吸积盘理论

吴少平

（三）任意选修课

课程名称

学时

学分

开课学期

任课教师

高能碰撞多粒子产生

刘连寿、吴元芳

高能物理中的非线性现象

吴元芳、付菁华

量子场论（Ⅱ）

王恩科

核环境中的PQCD

张本威

温度场论

候德富、李家荣

相对论动力论与流体力学

李家荣

QGP信号

周代翠、周代梅

高能实验数据处理

刘峰、吴涛

共振荧光与超荧光

郭红

量子信息

李高翔

非线性系统与随机力

贾亚

生物统计物理

贾亚

相变和临界现象

杨纯斌

致密星物理

郑小平

计算机操作系统与网络

刘峰

计算物理

付菁华、吴涛

五、教学实践

理论物理专业硕士生的教学实践，一般安排在第二学年。

内容是协助本专业主讲教师为本科生课程及低年级的学士学位专业主干课作辅导答疑；主持习题课；指导实验课；和协助指导本科生论文写作。

六、调查研究

本专业调查研究定为由周，一般在第二学年初进行。

主要以到大型图书馆、国内资料中心调研各自研究方向的历史、现状和发展动向，以及进行课题调研。

应写出调研报告。

七、科学研究及学位论文要求

1、本专业硕士生在校期间应至少完成1篇课程论文，2篇学术论文达到期刊发表的水平，其中应至少有一篇在国内核心刊物公开发表。

2、本专业硕士生至迟应在第四学期中确定学位论文题目，通过学位论文开题报告，并订出学位论文工作计划，论文开题报告一般定在第五学期。

3、本专业硕士生学位论文选题及学术要求为：

（1）学术性。

研究理论物理学当前关注的有意义的课题，致力于解决其中的某个或一部分问题。

（2）新颖性。

提出有新意的理论思想，或提出有新意的物理观点，或按照基本理论对物理现象伤作出新的解释，或建立有新特点的研究方法。

（3）工作量。

论文应在反映硕士生有大约一年时间致力于学位论文相关的工作。

（4））全面性。

较全面地对硕士生的综合能力作训练。

八、培养方式与方法

采取理论学习和科研相结合，导师指导和课题小组集体指导、培养相结合，经常参加国内学术交流会议，充分发挥导师的主导作用和研究生的主动性，以灵活的方法，着力培养研究一的科研能力和独立工作能力，并力求进取和创新。

九、其它

1、凡以同等学力或跨学科录取的硕士生，均须补修本科大学主干课程至少4门。

并且考试须同堂同卷。

不计学分。

2、本专业硕士生必须认真阅读“本专业硕士生必读书目”所规定的书籍，并认真做好笔记；导师定期检查硕士的阅读笔记，并根据其笔记，评定成绩。

3、本专业硕士生在学期间，至少参加一次学术活动（学术讲座、学术报告会、学术会议等），并将有关情况记入《华中师范大学研究生参加学术活动登记表》。

学业结束前，由导师对其进行考评。

4、凡本培养方案规定标准以及有关要求，按《华中师范大学研究生参加考核及成绩管理的暂行规定》执行。

5、第位硕士生须根据专业培养方案。

在导师的指导下，结合本人实际，在入学半内，制订出个人培养（学习）计划。

个人培养（学习）计划经导师和专业指导组组长审定后，报院、系所和研究生处备案。

6、本专业硕士生培养方案和个人培养计划完成与否，是审定本专业硕十能否毕业和授予学位的基本依据。

本专业硕士生必读书目

序号

著作（书刊）名称

作者、出版单位、时间

高等量子力学

群论

量子场论

量子统计

E.Merzbacher,NewYork.1970

韩其志、孙洪洲

北京大学出版社，1987年

M.E.PeskinandD.V.Schroeder,Addision-WesleyPublishingCo.

<量子统计物理学编写组》，北京大学出版社，1987年

注：

硕士生分方向阅读书目，下列，由导师另行指定。

课程编号：

课程名称：

高等量子力学

总学时：

72学分：

4开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

刘连寿、傅菁华

内容概要：

量子力学基本原理，希尔伯特空间；空间变换的生成元、诺特定理；投影算符与密度矩阵；空间平移与转动、对称与守恒率；量子体系的时间演化；量子力学的绘景；路径积分量子化；自旋；相干态；二次量子化；散射理论；半径风近似；相对论性量子力学

主要参考书：

1、刘连寿编《高等量子力学（参考资料）》，华中师范大学粒子所

2、E.Merzbacher:

QuantumMechanics,NewYork.1970

3、曾谨言：

《量子力学》卷II，科学出版社1993

教学方式：

授课与讨论

课程编号：

课程名称：

群论

总学时：

72学分：

4开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

候德富、吴涛

内容概要：

群的基础知识；群表示论；置换群；李群；李代群；半单李代数；李群和李代群的表示；转动群和么模么正群。

主要参考书：

韩其志、孙洪洲,北京大学出版社，1987年

教学方式：

授课与讨论

预修课程：

量子力学、高等代数

课程编号：

课程名称：

量子场论

总学时：

72学分：

4开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

王恩科、张本威

内容概要：

场的正则量子化；协变微扰论；量子场论中重整化方法；QED；某些基本过程的反应截面。

主要参考书：

1、《现代量子场论导论》，裘忠平著

2、M.E.PeskinandD.V.Schroeder,AnIntrodctiontoQuantumFieldTheoryry.

3、Bjorken,RelativesticQuantumFieldTheory

4、C.ItgyksonandJ.L.Zuber,QuanutumFieldTheory.

5、G.G.HarrisAPedestrianApproachtoQuantumFieldTheoy,Wiley-Intersciend,1972

教学方式：

授课、讨论

预修课程：

高等量子力学、群论

4、

课程编号：

课程名称：

量子统计

总学时：

72学分：

4开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

杨纯斌、李炜

内容摘要

量子统计基本原理；简单气体的基本理论；理想玻色子系统；理想费米子系统；相互作用系统的统计力学；量子场统计；相变：

临界性、普适性与标度。

主要参考书

1、R.K.Pathria,StatisticalMechanics

2、张先蔚《量子统计学》，中国科大出版社

3、《量子统计物理学》，北京大学物理系，量子统计物理学编写组》，北京大学出版社，1987年6月

4、《统计物理现代教程》L.E.雷克[美国]，北京大学出版社

5、KersonHuang,StatisticalMechanics

课程编号：

课程名称：

粒子物理

总学时54学分：

3开课学期：

III

开课单位：

物理学院任课教师：

刘峰、周代翠

内容概要：

基本子的性质与分类、SU（3）对称性；深度非强与部分子模型；夸克与胶子及其相互作用；弱作用的统一、标准模型；粒子物理的爱期发展

主要参考书：

1、刘连寿编：

《粒子物理学》，高教出版社1989年

2、I.S.Hughes,ElementaryParticles,Cambridge1972

3、D.H.Perkins,IntroduationtoHighEnergePhysicsCombridge,2000

教学方式：

授课

预修课程：

高等量子力学、群论

课程编号：

课程名称：

微扰QCD

总学时：

54学分：

4开课学期：

III

开课单位：

物理学院任课教师：

王恩科、张本威

内容概要：

量子场论的泛函积形式；规范场论基础；非阿贝规范场的量子化；QCD的费曼规则；维数正规化和重整化；重整化群方法；对若干物理过程的应用

主要参考书：

Z.Muta,FoundationsofQuantrmChromodynamics,worldscientific,1987

预修课程：

高等量子力学、量子场论

课程编号：

课程名称：

重离子碰撞物理

总学时：

54学分：

3开课学期：

III

开课单位：

物理学院任课教师：

蔡勖、刘连寿

内容概要：

粒子运动学、固体核每项迹探测、高能重离子碰撞实验数据分析、粒子物理与核物理的数据处理方法。

主要参考书：

1、B.MillerInteoductiontoReletuisticHeavyIonCollision

2、黄卓然：

相对论重离子碰撞物理导论

教学方式：

授课、讨论、课题研究

预修课程：

高等量子力学、粒子物理

课程编号：

课程名称：

重离子物理实验方法

总学时：

54学分：

3开课学期：

III

开课单位：

物理学院任课教师：

周代翠、王晓荣

内容概要：

讲述粒子的特征和相互作用，重离子物理实验概况、粒子和介质的相互作用；探测器的工作原理、结构和性能；高能原子核乳皎实验方法；高能实验电子学技术；高能实验的在线分析、离线分析、数据处理与蒙特卡洛模拟方法。

主要参考书：

1、《粒子物理实验方法》，，人民教育出版社，唐孝威主编

2、《实验的数学处理》，科学出版社，李惕焙著

3、RelativsticHeavyIonPhysicsandtheRelativiticHeavyIonCollidel.WorldScientific,JohnW.Harris.

教学方式：

授课、自学、讨论

11、

课程编号：

课程名称：

夸克物质物理

总学时：

54学分：

3开课学期：

III

开课单位：

物理学院任课教师：

李家荣

内容概要：

核物质；核物质的模型理论；核物质中汽-液相变；夸克物质生成的唯象理论；退禁闭相变；手征对称恢复相变；在相对论重离子碰撞中夸克物质的生成。

教材及主要参考书

1、李家荣，《夸克物质理论导论》湖南教育出版社，1989年

2、粒子所汇编，《强子物质与QGP》

教学方式：

授课、讨论

课程编号：

课程名称：

概率论与蒙特卡洛模拟

总学时：

54学分：

3开课学期：

III

开课单位：

物理学院任课教师：

吴元芳、周代梅

内容概要：

系统介绍概率论的基础知识及其在高能物理实验中的应用，信息熵的基本知识及最大熵方法，计算机模拟的基本思想和实验计算机模拟的基本技巧实例。

主要参考书：

1、李惕培，《实验的数据处理》。

2、粒子所教材，《概率论与蒙特卡洛模拟》。

教学方式：

授课、讨论

课程编号：

课程名称：

量子光学

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

李高翔、郭红

内容概要：

1、光与物质相互作用的基本理论

2、光场的量子性

3、与光场作用的原子行为和量子特征

主要参考书：

1、彭金生、李高翔《近代量子光学导论》科学出版社1996年

2、D.F.Walls,G.J.Milburn《QuantumOptics》世界图书出版公司2000年

3、M.O.ScullyandM.S.Zubairy《QuantumOptics》世界图书出版公司2000年

教学方式：

授课与讨论

课程编号：

课程名称：

激光量子理论

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

胡响明

内容概要：

密度矩阵；阻尼的量子理论（密度算符和波函数方法）；阻尼的量子理论（海森保-朗之万方法）；激光量子理论（密度算符方法）；激光量子理论（海森保-朗之万方法）；无反转激光

；关联发射激光。

主要参考书：

1、LaserPhysics,M.SargrntIII,M.O.Scully,andW.E.Lamb,Jr..Reading,MA:

AddisonWesley,1974年（译本：

《激光物理学》，杨顺华、彭放，科学出版社，1982年11月）

2、M.O.ScullyandM.S>Zubairy,Quantumoptics,CambridgeUniversityPress,Cambrige,1997年。

3、QuantumStatisticalProperties,ofRadiation,W.H.Louisell:

NewYork:

Wiley,1973年（译本：

《辐射的量子统计性质》陈水、于熙令，科学出版社，1982年9月）

1、TheoryofLaser,inEncyclopediaofPhysicsVolXXV/2c.H.Harken:

edited

教学方式：

授课、讨论。

课程编号：

课程名称：

非线性光学

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

胡响明

内容概要：

非线性光学极化率；非线性光学相互作用的波函数描述；非线性极化率的量子学效应

；强度依赖的折射率；二能级这似的非线性光学；强度依赖的折射产生的光学过程；受激布里渊散射；受激拉曼散射；电光和光折射效应；电磁诱导透明

主要参考书：

1、NonlinearOptics,R.W.Boyd,AcademicPress,Inc,1992年

2、NonlinearOptics,N.Bleombergen,W.A.Benjamin,Inc.,1977年。

（译本：

《非线性光学》，吴存恺等，，科学出版社，1988年）

3、《非线性光学》，王奎雄，国防工业出版社，1988年

4、《非线性光学》，线士雄，王恭明，复旦大学出版社，2001年

教学方式：

授课、讨论。

课程编号：

课程名称：

随机动力学

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

贾亚

内容概要：

概率，Markov过程，随机微分方程，Fokker-Planck方程，扩散微分方程的近似方法，Master方程，空间分布系统，双稳多稳逃逸问题，量子Markov过程。

主要参考书：

1、C.W.Gardiner《,HandbookofStochaticMethods》（SprisicsandChemistry）

2、N.G.VanKampen,《StochasticProcessesinPhysicsandChemistry》（North-Holland,1981）

教学方式：

授课、讨论。

预修课程：

热力学与统计物理，量子统计

课程编号：

课程名称：

非平衡统计物理

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

杨纯斌、李炜

内容概要：

非平衡统计的唯象理论；最简单动力学方程；平衡方程及其流体力学描述；动力论方程与输运理论；关联动力学的普遍理论；量子关联的动力学理论。

主要参考书：

1、R．Balescu原著，龚少明编译《非平衡态统计力学》复旦大学出版社

2、X.deHemptinne,Non-EquilibriunStatisticalThermodynamics

教学方式：

授课、讨论。

预修：

统计物理

课程编号：

课程名称：

复杂系统动力学

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

蔡勖、李炜

内容摘要：

神经网络，葡萄糖折迭，生命演化，人类文明，递级结构，分形，关联，相变

主要参考书

1、YaneerBar-Yam,DynamicsofComplexsystems

2、P.Bar原著，李炜、蔡勖译《大自然如何工作》

3、DuncanJ.Watts,SmallWorlds

教学方式：

授课、讨论。

预修：

1、统计物理2、非平衡统计物理

课程编号：

课程名称：

天体物理学

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

郑小平

内容概要：

本课程讲授天体物理中的辐射过程，天体物理观测方法和天体物理量的测定，太阳物理，恒星结构与演化以及星系、宇宙学概论等内容。

主要参考书：

1、李宗伟、肖兴华《天体物理学》，高等教育出版社

2、黄润乾，《恒星结构与演化》，科学出版社

3、杨丕博，《天体物理辐射机制》，华丽中师范大学出版社

教学方式：

授课、讨论。

预修课程：

高等量子力学，量子统计

课程编号：

课程名称：

核天体物理学

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

郑小平

内容概要：

本课程包括基本结构和实验结果；相对论核多体理论；夸克物质物理和核弱电作用，应用这些知识讨论天体中核反应、天体实际的物态方程、统计动力学，天体中微子过程以及低温核物质超流。

主要参考书：

1、J．D．Waleeka《Theonetioalnuclearandsubnuclearphysics》Oxforduniversitypress

2、李家荣,《夸克物质导论》湖南教育出版社

3、自组织综述文献

教学方式：

授课、讨论。

预修课程：

量子力学，量子场论，量子统计，天体物理学

课程编号：

课程名称：

吸积盘理论

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

吴少平

内容概要：

讲述流体力学基础理论与吸积盘的基本概念、原理及其在天体力物理中的应用。

通过学习张量运算建立流体力学方程组，在介绍球对称与园锥积理论的基础上，全面系统地学习吸积盘理论，着重介绍α盘模型并讨论吸积盘的不稳定性。

主要参考书：

1、杨兰田，《流体力学与吸积盘理论》科学出版社

2、吴望一，《流体力学》北京大学出版社

3、黄润乾，《恒星结构与演化》科学出版社

教学方式：

授课、讨论。

预修课程：

统计物理，天体物理学

课程编号：

课程名称：

高能碰撞多粒子产生

总学时：

54学分：

3开课学期：

III

开课单位：

物理学院任课教师：

刘连寿、吴元芳

内容概要：

高能碰撞多粒子末态的运动学变量；多粒子产生的主要实验现象；多重数分布的特片与统计模型；短程关联与团模型；负二项式分布与Clan模型；多重数矩与生成函数方法；H矩振荡；几种主要的事件产生器。

主要参考书：

1、刘连寿、吴元芳《高能碰撞多粒子产生》，上海科技出版社1998

2、E.Byckling,K.KajantieKinematics,JohnWioley&Sons,1973

教学方式：

授课、讨论

预修课程：

高等量子力学、粒子物理

课程编号：

课程名称：

高能物理非线性现象

总学时：

54学分：

3开课学期：

III

开课单位：

物理学院任课教师：

吴元芳、傅菁华

内容概要：

混沌；分岔；非线性动力系统；分形、多重分形；间歇

主要参考书：

1、T,Viczek,PartcleGrowthPhenomena,WorldScientific1989

2、R．C．Hilborn,ChaosandNonlinearDynamics,Oxford1994

3、郝柏林，《从抛物线谈起》，上海科技出版社1998

4、刘连寿、吴元芳：

《高能碰撞多粒子产生》，上海科技出版社1998

教学方式：

授课、讨论

预修课程：

粒子物理、高能碰撞多粒子产生

课程编号：

课程名称：

量子场论II

总学时：

54学分：

3开课学期：

III

开课单位：

物理学院任课教师：

王恩科

内容概要：

非阿贝规范场的量子化；规范场论理论的重整化；重整化群方法；量子色动力学；

弱作用；电磁作用的统一规范理论；大统一理论。

主要参考书：

1、戴元本，《相互作用的规范理论》，科学出版社1987

2、Ta-peiCheng,Ling-Fengli,Gauge,TheogyofElementaryParticlePhysics,Oxford1984

教学方式：

授课、讨论

预修课程：

量子场论、量子统计。

课程编号：

课程名称：

核环境中的微扰QCD

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

张本威

内容概要：

QCD基础；因子化定理；QCD演化方程和重求和；高能碰撞中的核效应现象过程；扭度4过程的因子化；核效应的PQCD阐释。

教学方式：

授课、讨论。

主要参考书：

粒子所汇编资料

课程编号：

课程名称：

温度场论

总学时：

54学分：

3开课学期：

开课单位：

物理学院任课教师：

候德富、李家荣

内容概要：

温度场论基础；温度场论中的微扰理论及其应用；等离子体的集体激发；硬热圈；有效微扰论；有限温度下的重整化群

主要参考书：

1、李家荣，《夸克物质导论》，湖南教育出版社1989年

2、M.LeBellae,ThermalFieldTheory,Camdrige1996

3、J.I.Kapusta,FiniteTemparatureFieldTheory,Camdrige1989

教学方式：

授课、讨论。

预修课程：

量子场论、量子统计

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