理論物理專業碩士研究生培養方案

一、培養目標

培養符合國家建設需要，為祖國和人民服務的，具有良好道德品質和科學素

質的，具有集體主義精神，實事求是，追求真理，獻身科學教育事業的，具有扎

實基礎知識和良好科研能力的理論物理專門人才和高等院校師資.

獲得本專業碩士學位的研究生應掌握理論物理學科堅實、寬厚的基礎知識，

較全面和深入的專業知識，熟悉本專業研究方向的發展前沿和熱點.碩士論文選

題時，應對國內外研究現狀進行較全面的調研和分析，在此基礎上，完成具有創

造性的研究成果。熟練掌握一門外語，包括專業閱讀和寫作，以及能用外語進行

簡單的學術交流。

二、本專業總體概況、優勢與特色

理論物理是研究物質結構、性質及其相互作用的基本規律的一門基礎學科。

本學科于1990年獲得碩士學位授予權，1996年成為湖南省重點學科，1999年其

中的“非線性物理”成為“211工程”重點學科，1995年起招收博士生，2000

年獲得博士學位授予權。該學科現已形成四個穩定的研究方向。其特色在于抓

住當前和未來高技術領域中的關鍵問題和物理學中的基本問題開展基礎研究，把

基礎研究與高技術問題的探索相結合，在多個學科前沿領域的交叉點尋找突破。

三、本專業研究方向及簡介

本學科分四個方向，方向一：光與物質的的相互作用物理。方向二：原子分

子理論。方向三：非線性理論。方向四：引力與相對論天體物理。

四、專業課程一覽表

開課學

課程學任課教期

課程編號課程名稱備注

學時分師（春/

秋）

科學社會主義理論

201秋

與實踐

自然辯證法概論361.5春公共

碩士英語精讀翻譯必修課

1444秋、春

與寫作

碩士英語聽說641.5秋、春

開課學

課程學任課教期

課程編號課程名稱備注

學口寸分師（春/

秋）

海文華

01107020秋

高等量子力學703方細明

101

余洪偉

專業

0110072070匡樂滿

群論3秋必修課

102劉翔

0110072070呂君麗春

量子場論3

103荊繼良

肖長明

01100720專業

量子統計703方卯發秋

104選修課

曾浩生

01100720匡樂滿

量子光學602春

105方卯發

開課學

課程學任課教期

課程編號課程名稱備注

學口寸分師（春/

秋）

01100720匡樂滿

腔量子電動力學602秋

106曾浩生

01100720量子計算與量子通方卯發

602春

107訊匡樂滿

01100720

原子分子理論602方細明春

108

01100720

混沌動力學602海文華春

109

01100720海文華

冷原子理論602秋

110方細明

01100720

孤立子理論602顏家壬春

111

開課學

課程學任課教期

課程編號課程名稱備注

學口寸分師（春/

秋）

01100720顏家壬

非線性波動理論602秋

112周光輝

01100720

孤子微擾理論602顏家千秋

113

01100720

張量分析與拓撲602王永久春

114

01100720

引力理論基礎602王永久春

115

01100720

引力效應602王永久秋

116

01100720

引力場方程嚴格解602王永久秋

117

開課學

課程學任課教期

課程編號課程名稱備注

學口寸分師（春/

秋）

01100720

廣義相對論602荊繼良秋

118

01100720

黑洞物理學602荊繼良春

119

01100720

彎曲時空量子場論602余洪偉春

120

01100720相互作用的統一理

602余洪偉秋

121論

01100720時空大尺度結構與

602余洪偉春

122演化

01100720方卯發

量子信息理論602春

123劉翔副

開課學

課程學任課教期

課程編號課程名稱備注

學口寸分師（春/

秋）

01100720原子玻色-愛恩斯坦匡樂滿

602春

124凝聚曾浩生

01100720

單光子物理602匡樂滿秋

125

01100720

量子混沌602海文華春

126

01100720

計算物理專題602方卯發秋

127

01100720光場與原子相互作

602方卯發春

128用

01100720

非平衡態熱力學602肖長明春

129

01100720非平衡態統計力學602肖長明秋

開課學

課程學任課教期

課程編號課程名稱備注

學口寸分師（春/

秋）

130

01100720結構、功能與材料設

602廖樹幟春

131計

01100720

輸運理論602曹治覺春

132

教學實踐101

必修環

6-8

學術報告2節

次

五、專業課程開設具體要求

課程編號：01107020101

課程名稱：嵩等量子力學

英文名稱：AdvancedQuantumMechancs

教學內容：第一章：量子態的描述；第二章：量子力學與經典力學的關系;

第三章：路徑積分；第四章：量子力學中的相位；第五章：二次量子化；第六

章：角動量理論；第七章：量子體系的對稱性；第八章：時空反演；第九章：散

射理論；第十章：相對論量子力學

預修課程：大學本科物理專業課程

主要教材及參考文獻：

1、曾謹言.量子力學（卷H）[M].

2、余壽綿.高等量子力學[M].

3、P.Roman,AdvancedQuantumTheory[M].

4、J.Bjorkenetal.RelativisticQuantumMechanics[M].

課程編號：01107020102

課程名稱：群論

英文名稱：GroupTheory

教學內容：第一章：群的基本知識10學時，第二章：群的線性表示10學時;

第三章：對稱群及其表示10學時；第四章：點群及其表示10學時；第五章：連

續群和李代數10學時；第六章：轉動群的表示論10學時；第七章：Lorentz群

的表示論10學時。

預修課程：線性代數、量子力學等

主要教材及參考文獻：

1、約什.物理學中的群論基礎[M].

2、懷邦.典型群及其在物理中的應用[M].

3、孫洪洲.群論[M].

4、曾高堅.近代物理中的群論方法（講義）.

課程名稱:01107020103

課程名稱：量子場論

英文名稱：QuantumFieldTheory

教學要求：量子場論是描寫基本粒子等微觀客體運動規律及其相互作用的理

論，在現代物理學的許多領域內都有十分重要的應用。熟悉量子場論，才能較好

地閱讀近代物理文獻和從事較高層次的科學研究。

教學內容：第一章：量子場論的基本原理；第二章：標量場的量子化理論；

第三章：電磁場的量子化理論；第四章：旋量場的量子化理論；第五章：量子場

的相互作用；第六章：S矩陣與協變的微擾理論；第七章：一些物理過程的初級

近似；第八章：重整化理論；第九章：規范場理論概要。

預修課程：大學本科水平的理論物理、高等量子力學

主要教材及參考文獻:

1、何寶鵬、熊桂慶.量子場論導論[M].華南理工大學出版社.

2、鄒國興.量子場論導論[M].科學出版社.

3、L.H.Ryder.QuantumFieldTheory[M].

4、曹昌祺.量子規范場論[M].高等教育出版社.

課程編號：01107020104

課程名稱：量子統計

英文名稱：QuantumStatistics

教學要求：掌握量子統計物理學的基本理論和統計物理中的格林函數方法，

以及它們在理論物理和凝聚態物理中的應用。

教學內容：包括量子統計物理學和格林函數理論兩大部分。第一章經典統

計系綜理論；第二章量子統計系綜理論；第三章理想量子氣體；第四章非理

想氣體；第五章相變的平均場理論；第六章相變的重整化辟理論；第七章零

溫格林函數；第八章重整化方法；第九章有限溫度下的格林函數。

預修課程：經典熱力學與統計物理、量子力學

主要教材及參考文獻：

1、梁希俠.高等統計力學導論[M].內蒙古大學出版社.

2、北京大學牧師系《量子統計物理學》編寫組.量子統計物理學[M].北

京大學出版社.

3、蔡建華等.量子統計中的格林函數理[M].科學出版社.

4、統計物理現代教程上、下冊[M].L.E.黃田勻等譯校[美].北京大學出

版社.

課程編號：01107020105

課程名稱：量子光學

英文名稱：QuantumOptics

教學要求：掌握量子光學的基本原理和研究光的量子本性的基本方法。

教學內容：光場的非經典態及其生成，光的相干性，電磁場的各種表示，量

子耗散系統，光與原子的相互作用，共振熒光，激光的量子理論，量子非破壞測

量，原子光學。

預修課程：高等量子力學、場論

主要教材及參考文獻：

1、D.F.Wall,GJ.Mibum.QuantumOptics[M].

2、W.H.Louisell.輻射場的量子統計性質[M].

3、C.W.Gardiner.QuantumNois[M].

4>J.Perina.QuantumstatisticsofLinearandNonlinearOpticalPhenomenaLM].

課程編號：01107020106

課程名稱：腔量子也動力學

英文名稱：CavuttQuantumElectrodynamics

教學要求：掌握腔QED的原理和基本方法，并能運用這些方法解決一些具

有一定難度的科研問題。

教學內容：囚禁空間中的原子，腔內非經典場態的操縱與控制，腔QED中

的結構和動力學，運動原子的自發輻射，Casimir效應。

預修課程：高等量子力學、量子光學

主要教材及參考文獻：

1P.P….Berman.CavuttQuantumElectrodynamics[M].

2、Cohen-Tannoudji.PhotonsandAtomsjntroductiontoQuantum

Electrodynamics[M].

3、Cohen-Tannoudji.Atom-PhotonInteractions:BasicProcessesandApplications

[M].

課程編號：01107020107

課程名稱：量子計算與量子通訊

英文名稱：QuantumComputation&QuantumCommunication

課程內容：本課程的內容包括量子計算的基本概念，量子計算的物理實現（包

括離子阱量子計算，核磁共振量子計算，腔QED量子計算，約瑟夫森量子計算,

線性光學量子計算等），量子算法（包括Shor的大數因子化算法和Grover?的量子

搜尋算法），量子克隆方法，量子糾纏，量子隱形傳態，量子道的容量。

主要教材參考文獻：

1、J.Preskill.QuantumInformation&Computation[M]?1998.

2、C.P.Quantum.ComputingandQuantumCommunications[M].1998.

3、J.Gruska.QuantumComputing[M].1999.

課程編號：0110（）720108

課程名稱：原子分子理論

英文名稱：AtomicandMolemlarTheroy

教學要求：掌握以多通道專理論為核心的原子理論以及量子化學的基本原理

和方法為研究原子、分子的結構及其與外場相互作用機制打下牢固的基礎。

教學內容：1.ReviewofMechanics；2.AtomsNDions；3.AtomicaSpectra；

4.SimpleReactions；5.SpecialTopicso

預修課程：量子力學及大學物理本科專業相關的課程

主要教材及參考文獻:

1>byH.Friedrich.TheorticalAtomicPhysic[M].

2、R.N波特，M.卡普路斯.原子與分子[M].王榮順等.

3、唐敖慶.量子化學[M].

課程編號：01107020109

課程名稱：混沌動力學

英文名稱：ChaoticDynamics

教學要求：初步掌握經典混沌分析與控制方法

教學內容：第一章：引言；第二章：一維映射：第三章：普遍理論；第四章:

微分動力學；第五章：分形維；第六章：保守系統；第七章：混沌的度量；第八

章：混沌控制；第九章：混沌應用；第十章：超混沌。

預修課程：理論力學、數理方程、高等數學

主要教材及參考文獻：

1、S.Rasband.ChaoticDynamicsofNonlinearSystems[M].

2、A.Tsonis.Chaos[M].

3、A.Cambel.ppliedChaosTheory

4、劉曾榮.混沌的微擾判據[M].

5、劉秉正.非線性動力學與混沌基礎[M].

課程編號：01100720110

課程名稱：小原子理論

英文名稱：TheoryofColdAtoms

教學要求：初步掌握原子與離子冷卻方法及冷原子與離子的基本運動規律。

教學內容：第一章：引言；第二章：離子阱；第三章：冷離子動力學；第四

章：超冷離子的量子力學；第五章：磁光阱；第六章：原子玻色-愛恩斯坦凝聚;

第七章：原子激光；第八章：冷原子的混沌運動。

預修課程：理論力學、高等量子力學

主要教材及參考文獻：

1、Nature[M].Vol.416(2002),205-246.

2、F.DalfovoandS.Giorg.Rev.ModernPhys[M].71(1999),463.

3、W.Paul,Rev.ModemPhys.,62(1990),531

課程編號：01107020111

課程名稱：孤立子理論

英文名稱：SolitonicTheory

教學要求：掌握求幾種常見非線性方程孤子解的逆散射問題方法。

教學內容：kdv方程，NLS方程，SG方程，Mkdv等方程的逆散射方法，多

孤子解，哈密頓系統。

預修課程：數學物理方法，量子力學

主要教材及參考文獻：

1、黃念寧.孤子理論微擾方法（1-5章）[M].

2、扎哈羅夫等.孤子理論（逆問題方法）（第一章）[M].

3、GL.Lamb.ElementsofSoltiomTheory[M].

課程編號：01107020112

課程名稱：非線性波動理論

英文名稱：NonlinearWaveTheory

教學要求：了解非線性波動理論及漸近方法。

教學內容：非線性物理模型、波動方程、漸近方法。

預修課程：孤立子理論

主要教材及參考文獻：

1、谷內俊彌，西原功修.非線性波動[M]（1-3章）.

課程編號:01107020113

課程名稱：孤子微擾理論

英文名稱：SolitonicPerturbationTheory

教學要求：掌握逆散射微擾論和兒種主要的孤子微擾論直接方法。

教學內容：逆散射擾論，幾種常見的孤子微擾論直接方法，我們自己所創立

的孤子微擾分離變量法。

預修課程：數理方法、量子力學、孤立子理論

主要教材及參考文獻：

1、黃會寧.孤子理論和微擾方法（第六章）[M].

2、相關文獻.

課程編號：01107020114

課程名稱：張量分析與拓撲

教學要求：掌握張量分析中諸概念和張量分析的諸種運算方法

教學內容：逆變矢量和協變矢量，張量代數，張量的對稱性，度規張量，純

空間度規，仿射聯絡空間，黎曼空間，廣義黎曼空間，張量密度，聯絡和克里斯

托菲符號，協變微分，曲率張量，短程線，共形變換，Well張量.微分流形，拓

撲空間，連續映射和同胚映射，可數性和分離性，緊致性和連通性，微分流形,

積分流形，外微分，外微分式的積分，Rieman流形，Lie導數。

預修課程：線性代數、矢量代數、矢量分析

主要教材及參考文獻：

1、王永久.廣義相對論和宇宙學［M］第一篇.

2、栗田稔［日］.張量分析［M］.

課程編號：01107020115

課程名稱：引力理論基礎

教學要求：掌握4維狹義相對論的運動學,動力學，電動力學方程和能量動量

張量的表述；牛頓引力理論的困難，引力場的幾何化及各種性質。

教學內容：Lorentz變換，相對論運動學，相對論動力學，相對論動力學，

能量動量張量的表述；牛頓引力理論的困難，水星近日點的進動，Newman疑難,

Olbes佯謬，慣性質量和引力質量，狹義相對論的絕對性，狹義相對性原理推廣

的必要性；等效原理和廣義相對性原理，Einstein引力理論基礎，引力場中的空

間和時間，轉盤上的非歐兒何，彎曲時空兒何，引力場的矢勢和標勢;引力場的

兒何化。

預修課程：理論力學、狹義相對論

主要教材及參考文獻:

1、王永久.空間時間和引力[M].

2、王永久，唐智明.引力理論和引力效應[M].

3、霍金.時間簡史[M].吳仲超.

課程編號：01107020116

課程名稱：引力效應

教學要求：掌握引力頻移效應效應，軌道類引力效應，延遲類引力效應，虧

損類引力效應，加速類引力效應和其他諸種引力效應.

教學內容：了解和掌握軌道類引力效應，延遲類引力效應，虧損類引力效應,

Kerr場中的虧損效應，質量虧損效應，加速類引力效應，時鐘佯謬的嚴格討論,

頻移類諸種引力效應，均勻引力場的情況，靜態引力場的情況，史瓦西場中的頻

移效應，質量四極矩軌道場中的頻移效應，Ken?場中的頻移效應，引力波場中的

頻移效應.透鏡類引力效應，偏振類引力效應和其他引力效應。

預修課程：狹義相對論、廣義相對論

主要教材及參考文獻：

1、王永久.黑洞物理學[M].

2、王永久.廣義相對論和宇宙學[M].

3、王永久，唐智明.引力理論和引力效應（第八篇）[M].

課程編號：01107020117

課程名稱：引力場方程嚴格斛

教學要求：掌握諸種引力場方程的求解方法

教學內容：根據場的對稱性，確定度規的具體形式；從而確定聯絡和里契張量,

構成場方程，運用黎曼幾何和張量分析的方法和技巧求解;討論所得結果預言的物

理意義.求解史瓦西場，克爾場，Rissner-Nodstrom場，Kerr-Newman場，Kasuya

場，AME場，Toiman場，Kasner場，Ernst場，Kinnersley場，電荷和磁矩的復

合場等。

預修課程：廣義相對論、張量分析

主要教材及參考文獻；

1、唐智明.引力理論和引力效應王永久（第八篇）[M].

2、王永久.黑洞物理學[M].

3、王永久.廣義相對論和宇宙學[M].

課程編號：01107020118

課程名稱：廣義相對論

教學內容：熟練掌握廣義相對論基本原理、引力場方程的推導和求解、以及

引力輻射的研究。

教學內容：一、廣義相對論的基本原理；二、用變分原理建立愛因斯坦場方

程，引力場的弱場近似，關于宇宙項的討論，愛因斯坦一MAXWELL方程，物

質運動方程和物質場的能量一動量張量；三、LIE導數和時空的對稱性，KILLING

矢量，引力場的對稱性；四、引力場方程的正交標架形式，引力場的零標架形式;

五、引力場方程的嚴格解；六、引力場的能量表述；七、引力輻射；八、宇宙學,

宇宙學原理，ROBERTSON-WALKER度規，宇宙物質的密度與壓強，宇宙年

齡的計算，粒子視界和事件視界，宇宙的演化和背景輻射等。

預修課程：狹義相對論、黎曼幾何、張量分析

主要教材及參考文獻：

1、王永久，唐智明.引力理論和引力效應[M].

2、劉遼.廣義相對論[M].

3、S.Hawking.GeneralRelativity[M].

4、M.Cameli..ClassicalFields:GeneralRelativityandGaugeTheory[M].

課程編號：01107020119

課程名稱：黑洞物理學

教學內容：熟練掌握黑洞時空分析方法、了解黑洞重要特征量的推導、以及

黑洞熱熱力學。

教學內容：-、靜態黑洞時空結構，史瓦西面，自由下落坐標系，史瓦西黑

洞，KRUSKAL坐標系；二、穩態黑洞時空結構，旋轉天體的引力場，無限紅移

面和視界;三、恒星的引力塌縮,恒星的廣義相對論動力學；四、黑洞的HAWKING

輻射，標量粒子的波函數，標量量子的散射與吸收，電子散射，中微子的散射和

吸收，HAWKING溫度；五、黑洞熱力學，黑洞熱力學的四條定律；六、量子

黑洞，黑洞的熱力學嫡和統計力學嫡；七，黑洞的演化；八、與黑洞物理相關的

課題及今年研究進展。

預修課程：廣義相對論、高等量子力學、量子場論

主要教材及參考文獻：

1P.K.Townsend.BlackHoleCambridge大學97年教材.[M].

2、王永久、唐智明.引力理論和引力效應[M].

3、劉遼.廣義相對論[M].

4、S.Hawking.GeneralRelativity[M].

5>R.M.Wald.BlackHoleThermodynamics[M].Chicago大學，1994.

課程編號：01107020120

課程名稱：彎曲時空量子場論

教學內容：掌握彎曲時空量子場理論和研究方法。

教學內容：第一章：閔氏時空量子場論回顧（標量場、狄拉克場、電磁場

的量子化；格林函數，路徑積分量子化）。第二章:彎曲時空量子場論，l、Penrose

圖與時空結構；2、標量場的量子化；3、粒子概念的意義與粒子探測器；4、宇

宙粒子產生；5、共形真空；6、彎曲時空中任意自旋的場；第三章：非平庸平直

時空。1、柱面二維時空；2、格林函數的應用；3、Casimir效應；4、運動鏡；

5、Rindler時空量子場；第五章、具體彎曲時空舉例。

課程編號：01107020121

課程名稱：相互作用的統一理論

教學要求：掌握相互作用的統一的理論和研究方法。

教學內容：

第一章：規范對稱性理論；1、時空對稱性與內部對稱性；2、整體規范對稱

性；3、定域規范對稱性。第二章，對稱性自發破缺：對稱性自發破缺和歌德斯

通定理，希格斯機制。

第三章：弱作用唯象理論，費米四費米子作用理論，中性流的引入,GIM機

制，弱作用V-A理論，中間玻色子理論.第四章，Weinberg-Salam模型，模型

的構造，輕子統一理論，夸克統一理論，W-S模型的實驗驗證.

課程編號：01107020122

課程名稱：時空大尺度結構與演化：

教學內容：了解時空大尺度結構與演化規律

教學內容：第一章：實驗觀測，宇宙膨脹，大尺度均勻性，微波背景輻射，宇

宙的大尺度結構.第二章：標準宇宙學模型，1、R-W度規；2>Friedmann方程;

3、平衡熱力學；4、嫡、宇宙視界第三章：暴漲宇宙學模型，1、標準宇宙學模

型的缺陷；2、暴漲基本圖像；3、慢滾暴漲；4、各種暴漲模型介紹；第四章：

結構起源與演化模型；1、高斯擾動；2、密度擾動一牛頓處理；3、宇宙擾動理

論；4、演化方程；5、視界進入與星系形成；6、微波背景輻射的各項異性，極

化；7、CDM模型

課程編號：01107020123

課程名稱：量子信息理論

英文名稱：QuantumInformationTheory

課程內容：本課程通過介紹量子熠與信息、量子糾纏、量子操作、量子信息

的距離量度、量子數據壓縮、量子通道的通信容量、量子隱形傳態、量子保密通

信等內容，使學生了解量子信息研究的前沿動態.

主要教材及參考文獻:

1、MichaaelA.Nielsen&IsaacL.Chuang.QuantumComputationand

QuantumInformation[M].

課程編號：01107020124

課程名稱：原子玻色-爰恩斯坦凝聚

英文名稱：AtomicBose-EinsteinCondensation

課程內容：本課程的內容包括囚禁原子玻色-愛恩斯坦凝聚(BEC)的基本概

念，囚禁BEC的基態性質，囚禁BEC的基本激發，囚禁BEC的光散射，囚禁

BEC的Feshbach共振，BEC的破缺對稱性，BEC的量子隧穿，BEC的相干輸

出，光學晶格上的BEC,轉動的BEC與超流。

主要教材及參考文獻：

1>D.W.Snoke,S.Stringari,A.Griffin.Bose-EinsteinCondensation

[M].1996.

2、CraigM.Savage,Mukunda.Das,Bose-EinsteinCondensation:FromAtomic

PhysicstoQuantumFluids[M].2001.

課程編號：01107020125

課程名稱：單光子物理專題

英文名稱：SinglePhotonPhysics

課程內容：本課程的內容包括單光子物理的基本概念，單光子的產生與探測

（包括微腔中單光子的產生，半導體材料中單光子的生成,原子系統中單光子的產

生），單光子態的相干操縱與控制及其在量子信息過程中的應用。

主要教材及參考文獻：

1＞國內外文獻.

課程編號：01107020126

課程名稱：量子混沌

英文名稱：QuantumChaos

教學要求：了解量子混沌的-一般特征，初步掌握量子混沌的研究方法

教學內容：第一章：從經典混沌到量子混沌；第二章：Hamilton系統；第三

章：半經典方法；第四章：經典混沌的量子特征；第五章：量子體系對微擾的敏

感性；第六章：反常電離；第七章：均勻磁場的氫原子；第八章：經典一量子對

應。

預修課程：高等量子力學、混沌動力學

主要教材及參考文獻:

1、顧雁.量子混沌[M].

2、徐躬耦.量子混沌運動[M].

3、K.Nakamua,QuantumChaos[M].

4、F.Haake.QuantumSignaturesofChaosinClassiclandQuantumMechanics

[M].

課程編號：01107020127

課程名稱：計算物理

英文名稱：ComputationalPhysics

課程內容：本課程首先介紹Matlab和Maple的數值計算功能，然后介紹基

本數學運算原理、物理上常用的數值解法，包括常微分的數值解、邊值問題和本

征值問題，以及量子散射、玻恩近似和程函近似的數值計算方法等。

主要教材及參考文獻：

1、北師大.計算物理（講義）.

課程編號：01107020128

課程名稱：光場與原子相互作用

教學要求：理解光場與原子相互作用是量子光學研究的主要內容，掌握光場

與原子相互作用的基本模型與理論，所呈現的量子效應，多光子過程，多原子系

統共振熒光和激光冷卻的基本規律。

教學內容：1、光場與原子相互作用的基本理論模型——JC模型；2、與原

子相互作用的光場的量子效應；3、共振熒光；4、超熒光；5、多原子系統的量

子效應；6、激光冷卻。

主要教材及參考文獻：

1、彭金生，李高翔.現代量子光學導論[M].科學出版社.

課程編號：01107020129

課程名稱：非平衡出熱力學

英文名稱：Non-equilibriumThermodynamics

教學要求：理解熱力學所面臨的挑戰及非平衡態熱力學發展的必然性；掌握

線性非平衡態熱力學的理論基礎及應用；掌握非線性非平衡態熱力學中的穩定性

理論、非平衡定態的穩定性和耗散結構出現的可能條件及動力學因素的熱力學效

應。

教學內容：1.熱力學的成功和面臨的挑戰；2.非平衡態熱力學基礎，包括局

域平衡假設、衡算方程、嫡流和炳產生；3.線性非平衡態熱力學，包括非平衡態

熱力學中的線性關系，線性關系中唯象系數的性質、Osager倒易關系的統計基礎、

最小嫡產生原理和定態的穩定性、線性非平衡態熱力學的應用；4.非線性非平衡

態熱力學，包括熱力學的非線性問題、Lyapounov穩定性理論、嫡產生的時間變

化率、非平衡定態的穩定性和耗散結構、動力學因素對定態的熱力學效應。

主要教材及參考文獻：

1、李如生.非平衡態熱力學和耗散結構[M].清華大學出版社，1986.

2、SR.DeGrootandP.Mazur.非平衡態熱力學[M].陸全康.上海科技

出版社，1981.

課程編號：01107020130

課程名稱：非平衡出統計力學

英文名稱：Non-equilibriumStatisticalMechanics

教學要求：掌握基本概率理論、主方程的推導及主方程的展開、馬爾柯夫鏈、

無規行走及生滅過程；掌握BBGKY系列、微觀輸運方程，了解初等輸運理論漲

落耗散定理及非平衡相變。

教學內容：1.基本概率理論，包括排列與組合、概率的定義、分布函數、二

項式分布、無規行走、中心極限定理、大數定律；2.主方程，包括主方程的推導、

馬爾柯夫鏈、無規行走和擴散方程、離散平穩馬爾柯夫過程、生滅過程、主方程

的展開；3.動力學系統中的概率分布，包括概率密度流體、BBGKY系列、微觀

平衡方程、概率密度算符、約化密度算符、維格納函數；4.初等輸運理論，包

括初等動力理論、玻耳茲曼方程、自擴散系數、粘滯系數和熱導系數、量子動力

論方程；5.漲落耗散定理；6非平衡相變。

主要教材及教學參考文獻：

KL.E.Reichl.統計物理現代教程[M].黃啊、夏蒙夢、仇韻清、趙凱華.北

京大學出版社，1983.

2、李如生.非平衡態統計力學[M].清華大學出版社，1986.

3、RBalescu.平衡與非平衡統計力學[M].陳光旨、吳寶路、張奎、安慶

吉.廣西師范大學出版社，1992.

課程編號：01100720131

課程名稱：結構、功能與材料設計

英文名稱：Structure,FunctionandMaterialDesign

教學要求：系統掌握材料化學組成、組織結構、工藝、性質和使用性能之間

相互關系的基礎理論和研究方法，具備材料設計、制造、工藝優化和材料的合理

使用等材料物理與化學相關的基本知識和基本技能。

教學內容：材料科學方面的基本理論、基本知識、基本技能和材料科學實驗

結果分析；材料結構與物理、化學特性；材料結構、功能設計與模擬。

預修課程：高等量子力學、固體理論、群論、量子統計、材料學

主要教材及參考文獻：

1、吳興惠.現代材料計算與設計教程[M].電子工業出版社，2002.

2、王中林?納米相和納米結構材料——應用（I）手冊[M].清華大學出

版社，2003.

3、余永寧，毛衛民.材料的結構[M].冶金工業出版社.

4、熊家炯.材料設計[M].天津大學出版社.

5、馮端等.材料科學導論[M].化學工業出版社，2002.

6、潘金生，仝健民，田民波.材料科學基礎[M].清華大學出版社，1998.

課程編號：01100720132

課程名稱：輸運理論

英文名稱：TransportTheory

教學要求：系統掌握輸運過程的基本物理現象、規律、概念以及處理問題的

基本方法。

教學內容：分子動力學理論的平衡態理論、輸運現象與分子動力學理論的非

平衡態理論

預修課程：固體理論、量子統計

主要教材及參考文獻：

1、黃祖洽，丁鄂江.輸運理論[M].科學出版社，1987.

凝聚態物理專業碩士研究生培養方案

一、培養目標

培養符合國家建設需要，能為祖國和人民服務，具有良好道德品質和科學素

質，具有集體主義精神，實事求是、追求真理，獻身科學事業的和具有扎實基礎

知識和良好科研能力的凝聚態物理專門人才和高等院校師資。

獲得本專業碩士學位的研究生應掌握凝聚態物理學科堅實、寬厚的基礎知

識，較全面和深入的專業知識，熟悉本專業研究方向的發展前沿和熱點。碩士

論文選題時，應對國內外研究現狀進行較全面的調研和分析，在此基礎上，完成

具有創造性的研究成果。熟練掌握一門外語，包括專業閱讀和寫作，以及能用外

語進行簡單的學術交流。

二、本專業總體概況、優勢與特色

凝聚態物理學是研究由大量微觀粒子（原子、分子、離子、電子）組成的凝聚

態物質的微觀結構、粒子間的相互作用、運動規律及其物質性質與應用的科學。

本學科于1995年獲碩士學位授予權，1996年以“凝聚態理論”成為湖南省重點

學科“理論物理”的方向之一，1999年成為學校“211工程”重點建設學科“非

線性物理”的一個方問，2003年獲博士學位授予權。該學科目前已凝練成了表

面界面物理、凝聚態物理中的非線性問題、低維系統與介觀物理和納米材料與催

化劑工程四個穩定的研究方向，其特色是抓住凝聚態物理學中的基本問題和當前

與未來高技術領域中的關鍵問題開展研究，把基礎研究與高技術探索相結合、理

論研究與實驗研究相結合，在多學科前沿領域的交叉點尋找突破。

三、本專業研究方向及簡介

表面、界面與計算凝聚態物理：主要用第一性原理和密度泛函理論，研究金

屬氧化物表面的結構和化學反應特性，金屬/絕緣體結構和熱力學特性。

凝聚態物理中的非線性問題：主要研究原子分子軟凝聚體、玻色-愛恩斯坦

凝聚及超導Josephson結等體系中的孤子與混沌等非線性問題。

低維系統與介觀物理：主要用散射矩陣與非平衡格林函數方法，研究半導體

低維介觀納米量子結構在分別考慮電子-電子、電子-聲子、外場、雜質等各種相

互作用和電子軌道耦合情況下的電子結構和輸運性質。

納米材料與新功能材料物理：主要研究納米粉未、納米碳管、納米陶瓷材料

和催化劑、太陽能電池材料的制備與物性分析及其應用。

四、專業課程一覽表

課程學任課教開課學期

課程編號課程名稱備注

學時分師（春/秋）

科學社會主義理論與

201秋

實踐

自然辯證法361.5春

公共必修課

碩士英語精讀翻譯與

1444秋、春

寫作

碩士英語聽說641.5秋、春

海文華

01107020501高等量子力學703方細明秋

余洪偉

匡樂滿

01107020502群論703秋專業必修課

劉翔

周光輝

01107020503固體理論603廖樹幟春

王小剛

課程學任課教開課學期

課程編號課程名稱備注

學時分師（春/秋）

肖長明

01107020504量子統計603方卯發秋專業選修課

曾浩生

方卯發

01107020505計算物理602方細明秋

王小剛

王小剛

01107020506表面物理602秋

曹治覺

海文華

01107020507玻色一愛恩斯坦凝聚602秋

顏家壬

周光輝

01107020508介觀物理602春

曾朝陽

廖樹幟

01107020509材料物理602秋

羊億副

01107020510材料熱力學602王小剛春

課程學任課教開課學期

課程編號課程名稱備注

學時分師（春/秋）

海文華

01107020511非線性物理602春

顏家壬

01107020512介觀瞬態運輸602周光輝秋

01107020513納米材料物理602廖樹幟春

01107020514低維強關聯系統602周光輝秋

01107020515薄膜物理602羊億副秋

01107020516材料物理實驗602唐東升秋

01107020517專業文獻選讀402各導師春

教學實踐101

6-8必修環節

學術報告2

次

五、專業課程開設具體要求

課程編號：01107020501

課程名稱：嵩等量子力學

英文名稱：AdvancedQuantumMechanics

教學要求：高等量子力學是全體物理類專業研究生的碩士學位基礎課，它是

大學量子力學教程在理論深度廣度及應用方面的延續。要求學生通過該課程的學

習，掌握高等量子力學的理論基礎和研究方法。

教學內容：第章：量子態的描述；第二章：量子力學與經典力學的關系；

第三章：路徑積分；第四章：量子力學中的相位；第五章：二次量子化；第六

章：角動量理論；第七章：量子體系的對稱性；第八章：時空反演；第九章：散

射理論；第十章：相對論量子力學

預修課程：大學本科物理專業課程

主要教材及參考文獻：

1、曾謹言.量子力學[M]（卷n）.

2、余壽綿.高等量子力學[M].

3、P.Roman.AdvancedQuantumTheory[M].

4、J.Bjorkenetal.RelativisticQuantumMechanics[M].

課程編號：01107020502