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硕士研究生培养方案-材料物理与化学
2015-07-18 13:28  

 

 

 

黑龙江大学研究生培养方案

 

 

 

 

 

型:学术型(全日制)  

学科点层次:硕士

授予学位门类:工学

一级学科代码:

一级学科名称:

二级学科代码:080501

二级学科名称:材料物理与化学

培养单位名称:化学化工与材料学院

是否硕博连读专业:否

 

 

 

 

 

黑龙江大学研究生学院制表

填表日期:20111118

 


 

一、学科专业简介

 

材料物理与化学(Material physics & Chemistry)专业是物理、化学和材料等构成的交叉学科,它综合了各学科的研究方法与特色。本学科是以物理、化学等自然科学为基础,从分子、原子、电子等多层次上研究材料的物理、化学行为与规律,研究不同材料组成-结构-性能间的关系,设计、控制及制备具有特定性能的新材料与相关器件,致力于先进材料的研究与开发。是研究各种材料特别是各种先进材料、新材料的性能与各层次微观结构之间关系的基本规律,为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科,是理工科结合的学科。

 

本学科是我校第2批硕士学位授权点,现有博士生导师4名,硕士生导师13名,在我校的理工类专业中具有鲜明的特色:既强调基础理论研究,又注重材料的环境行为和先进材料的研究开发工作,是一个具有广阔发展前景的学科。

 

 

 

 

 

 

二、培养年限及形式

  本专业研究生培养年限为三年,培养形式为全日制培养。

 

 

 

 


三、研究方向设置及各方向研究特色、培养目标

序号

研究方向

主要研究内容、特色及意义

培养目标

1

纳米结构材料设计合成及光电性能

主要利用溶胶-凝胶、水热、模板技术等方法合成高度有序的介孔材料和半导体纳米结构材料,实现纳米材料的可控合成、表面改性和纳米尺寸异质结及功能性染料分子的表面组装。对纳米碳材料进行复合、改性和气敏性研究。实现功能导向可控构筑新型无机纳米结构材料的设计合成

意义:掌握纳米结构材料设计合成方法,认识和熟悉材料的组成、结构与性能间的关系,最终试图提高材料在光催化、光电转换和光致发光等方面的性能。碳复合材料进行复合,研究其电性能、对环境污染的有毒有害气体吸附吸附性能和气敏性能等。有望为能源和环境的可持续发展提供解决途径,将产生巨大的经济和社会效益。

培养德、智、体全面发展科技人才,具有要求如下:

 

1. 较好地掌握马克思主义的基本原理、毛泽东思想和邓小平理论,坚持四项基本原则;热爱祖国,遵纪守法品德良好,具有博学、慎思、创新的风格。具有健康的体魄、健康的心态和助人为乐的精神。

2. 在材料物理与化学学科领域内,掌握坚实的基础理论和系统的专业知识,了解本学科的最新动向,具有从事科学研究和独立担负专门技术工作的能力。

3. 掌握一门外国语,能比较熟练地阅读本专业的外文资料。

2

薄膜物理与功能材料

薄膜物理与功能材料是开发具有高灵敏度和催化活性的新型纳米薄膜技术。它通过控制材料组成,纳米相颗粒尺寸和粒度分布,孔隙度和晶界,粒子形貌等来调控纳米材料的性能。同时研究离子-电子混合导体氧化物纳米气敏和电极材料的应用及制备。研究材料的组成及微观结构,对其敏感性能、电化学性能及氧还原反应机理的影响。它在气体传感器、燃料电池、功能材料计算等学科中都有重要应用。

紧密结合科技、经济,社会发展的需要,培养学生为德、智、体全发展的高层次专门人才。

     学习邓小平理论、树立科学的世界观和人生观,坚持四项基本原则,热爱祖国,品行端正。

通过硕士课程学习,掌握材料物理与化学及相关学科的基础理论和专业知识、实验技能;了解本学科的发展现状、前沿及与其它学科的交叉渗透。

通过毕业论文工作,培养学生具有实事求是、独立思考、勇于探索和创新的科学精神,以及分析问题和解决问题的能力,具有从事科学研究和独立担负专门技术工作的能力。

 

3

非线性光学

本研究方向主要研究制备纳米材料、金属酞菁、半导体以及金属团簇化合物等新的非线性光学材料,研究材料的光限幅特性及三阶光学非线性,开展线性与非线性复合激光防护器件以及全光纤结构频率调谐光学双稳性的研究。探讨材料分子的化学结构及电子云分布对非线性光学性质的影响及其变化规律。研究开发高密度、超高密度可录光盘的记录介质材料。并进行非线性光学材料的理论研究。

  非线性光学(nonlinear  opticsNLO)是现代光学的一个新领域,是研究在强光作用下物质的响应与场强呈现的非线性关系的科学。非线性光学材料在光电通讯、光学信息处理和集成电路等方面有重要的应用。  

本专业紧密结合科技、经济,社会发展的需要,培养学生为德、智、体全发展的高层次专门人才。

①学习邓小平理论、树立科学的世界观和人生观,坚持四项基本原则,热爱祖国,品行端正。

②具有实事求是,独立思考,勇于探索和创新的科学精神。

③具备非线性光学学科坚实的理论基础和系统的专门知识,掌握一门外国语,具有独立从事数学科学科研,教学等方面的能力,具有较强的实际工作适应能力。

 

 

四、学分要求

研究生在读期间所修学分应不少于38学分,其中学位课学分应不少于30学分,必修环节学分不少于4学分,毕业论文4学分。

 

 

五、各方向课程设置


研究方向1纳米结构材料设计合成及光电性能

课程

类别

课程编号

课程名称

总学时

学分

开课

学期

考核方式

备注


第一外国语()

First  Foreign Language(1)

72

2.5

1

闭卷笔试



第一外国语()

First  Foreign Language(2)

72

2.5

2

闭卷笔试



马克思主义理论 (Theory of  Maxism)

72

4

1

闭卷笔试



现代结构分析方法(物理化学、无机)

(Modern structure analysis method)

72

4

2

笔试

备注(1


材料理论设计

(Theoretical design of materials)

72

4

1

报告或

笔试


(多孔)材料化学

(Porous  Material Chemistery)

72

4

1

报告或

笔试


表面物理化学(物理化学相同)

(Surface Physical Chemistry)

54

3

2

报告或

笔试


计算材料科学

(Computational  Materials Science)

54

3

1

报告


光物理与光化学

(Photophysics and Photochemistry)

54

3

2

报告


激光光谱学原理和方法(Laser SpectroscopyBasic  principles and methods)

36

2

2

报告

备注(2


光电转换材料

(The Photoelectrical Conversion Materials)

36

2

2

报告


专业英语与文献

(Special  English and Literature)

36

2

2

笔试或报告


应用电化学

(Applied  Electrical Chemistry)

36

2

2

笔试或报告


催化剂的制备与设计

(Catalyst Design and Preparation)

36

2

2



纳米复合材料结构设计(Structure-design of  nanocomposite materials)

36

2

2



科研成果

Achievements in scientific research

36

2

3~6


备注(3

其他选修环节


前沿讲座

Seminars on Frontiers

36

2

3~6


备注(4


教学实践

Teaching Practices

36

2

3~6


备注(5

必修环节


毕业论文

Project thesis

*

4

1~6


备注(6

总计

课程门数:    14   门




 

 


六、参考书目

阅读书目:

《分子筛与多孔材料化学》,徐如人,庞文琴,科学出版社,2003年版。

《材料科学与技术丛书》 Vol 12,聚合物的结构与性能

《聚合物复合材料》  谢尔登轻工业出版社  

《材料物理导论》熊兆贤主编,厦门大学出版社,2001年版。

《材料化学导论》,高等学校教材,唐小真主编,杨宏秀,丁马太编,高等教育出版社,1997年第一版。

《材料科学导论》,面向21世纪教材,冯端,师昌绪,刘治国主编。化学工业出版社教材出版中心,2002-05-19年版。

《固体化学原理及应用》,苏远征,北京大学出版社。

《功能高分子材料化学》  赵文元  化学工业出版社。  

《沸石分子筛的结构与合成》徐如人的著,吉林大学出版社。

《分子筛制备与应用》上海化学试剂五厂,上海人民出版社。

《量子化学》唐敖庆科学出版社。

《无机材料物理性能》关振铎,张中太,焦金生,清华大学出版社。

《固体的表面与界面》孙大明,席光康,安徽教育出版社,1996年第一版。

《纳米材料学》曹茂盛,哈尔滨工程大学出版社。  

《碳纳米管》朱宏伟,吴德海,徐才,清华大学出版社出版。

专业学术期刊:

Nano lett. 2005- present;

J.Mater.Chem  2005- present;

Adv. Mater,  1990- present;

Nanotechnology,  1990- present;

J. Phys.  Chem., 1975 - present;

J. Am. Chem.  Soc., 1980 - present;

Angew. Chem. Int. Ed. 1990- present;

J. Chem. Rev.,  1981 - present;

Chem. Phys. Lett., 1984 - present;

Inorg. Chem.,  1980 - present;

Phys. Rev., 1976  - present;

Phys. Rev. Lett.,  1980 - present;

Appl. Phys. 1962  - present;

Rev.Sci.Instrum.  1975 - present

中国科学, 1978 - 至今;

化学学报, 1981 - 至今;

高等学校化学学报, 1980 - 至今;

催化学报, 1982 - 至今;

功能材料, 1983 - 至今;

高分子材料科学与工程, 1982 - 至今;

半导体学报, 1978 - 至今;

薄膜物理, 1981 - 至今;

半导体器件工艺原理, 1983 - 至今;

中国物理快报, 1985 - 至今.

研究方向2薄膜物理与功能材料

课程

类别

课程编号

课程名称

总学时

学分

开课

学期

考核方式

备注


第一外国语()

First  Foreign Language(1)

72

2.5

1

闭卷笔试



第一外国语()

First  Foreign Language(2)

72

2.5

2

闭卷笔试



马克思主义理论 (Theory of  Maxism)

72

4

1

闭卷笔试



现代结构分析方法(物理化学、无机)

(Modern structure analysis method)

72

4

2

笔试

备注(1


材料理论设计

(Theoretical design of materials)

72

4

1

报告或

笔试


(多孔)材料化学

(Porous  Material Chemistery)

72

4

1

报告或

笔试


功能材料化学

(Functional materials chemistry)

54

3

1

笔试


高等物理化学实验

(Experiment in Advanced Physical Chemistry)

54

3

1

报告


固体化学

(Solid  Chemistry)

54

3

2

报告或

笔试


无机合成化学

(Inorganic Synthetic Chemistry)

36

2

2

笔试

备注(2


化学与计算机

(Application of computers in  Chemistry)

36

2

2

笔试


专业英语与文献

(Special  English and Literature)

36

2

2

笔试或报告


应用电化学

(Applied  Electrical Chemistry)

36

2

2

笔试或报告


固体薄膜材料与制备技术(Solid membrane materials and preparation  technology)

36

2

2



科研成果

Achievements in scientific research

36

2

3~6


备注(3

其他选修环节


前沿讲座

Seminars on Frontiers

36

2

3~6


备注(4


教学实践

Teaching Practices

36

2

3~6


备注(5

必修环节


毕业论文

Project thesis

*

4

3~6


备注(6

总计

课程门数:    13   门




 

 


六、参考书目

阅读书目:

《固体化学》苏勉增编北京大学出版社

《固体化学及应用》[] Antheny   K. West 苏勉增,谢高阳,申泮文等译,复旦大学出版社。

Advanced  Inorganic ChenistryF. A. Cottton, G. Wilkinson et. al.  

Inorganic  ChemistryPurcell  and Kotz

《分子筛与多孔材料化学》,徐如人,庞文琴,科学出版社,2003年版。

《材料科学与技术丛书》 Vol 12,聚合物的结构与性能

《聚合物复合材料》  谢尔登轻工业出版社  

《材料物理导论》熊兆贤主编,厦门大学出版社,2001年版。

《材料化学导论》,高等学校教材,唐小真主编,杨宏秀,丁马太编,高等教育出版社,1997年第一版。

《功能材料概论》殷景华等主编  哈尔滨工业大学出版社  

《量子化学》唐敖庆科学出版社

《量子化学》---基本原理和从头计算法  (上、下册)徐光宪黎乐民  

 科学出版社  

《量子化学引论》曹阳编人民教育出版社

《无机化学丛书》(1-18卷)主编张青连副主编申泮文科学出版社

《无机材料物理性能》关振铎张中太焦金生清华大学出版社

《无机化学新兴领域导论》项思芬,北京大学出版社

《沸石分子筛的结构与合成》徐如人的著,吉林大学出版社

专业学术期刊:

Nano lett. 2005- present;

J.Mater.Chem  2005- present;

Adv. Mater,  1990- present;

Nanotechnology,  1990- present;

J. Phys.  Chem., 1975 - present;

J. Am. Chem.  Soc., 1980 - present;

Angew. Chem. Int. Ed. 1990- present;

J. Chem. Rev.,  1981 - present;

Chem. Phys. Lett., 1984 - present;

Inorg. Chem.,  1980 - present;

Phys. Rev., 1976  - present;

Phys. Rev. Lett.,  1980 - present;

Appl. Phys. 1962  - present;

Rev.Sci.Instrum.  1975 - present

《无机化学学报》中国化学会主办

《应用化学》中国化学会主办

《高等学校化学学报》国家自然科学基金委员会主办

《功能材料》中国材料研究学会主办

《无机材料学报》上海硅酸盐研究所主办

《感光科学与电化学》中国科学院感光所主办  

《分子科学》中国化学会主办  

研究方向3非线性光学

课程

类别

课程编号

课程名称

总学时

学分

开课

学期

考核方式

备注


第一外国语()

First  Foreign Language(1)

72

2.5

1

闭卷笔试



第一外国语()

First  Foreign Language(2)

72

2.5

2

闭卷笔试



马克思主义理论 (Theory of  Maxism)

72

4

1

闭卷笔试



现代结构分析方法(物理化学、无机)

(Modern structure analysis method)

72

4

2

笔试

备注(1


材料理论设计

(Theoretical design of materials)

72

4

1

报告或

笔试


(多孔)材料化学

(Porous  Material Chemistery)

72

4

1

报告或

笔试


非线性光学

(Nonlinear optical)

54

3

3

报告或

笔试


高等物理化学实验

(Experiment in Advanced Physical Chemistry)

54

3

1

报告


半导体物理

(Semiconductor physics)

54

3

2

报告


新材料制备工艺

(The Preparation Craft of New Materials)

36

2

2

报告

备注(2


光电子学

(optoelectronics)

36

2

2

报告


专业英语与文献

(Special  English and Literature)

36

2

2

笔试或报告


光学

(Optical)

36

2

2

笔试或报告


激光光谱学原理和方法(Laser SpectroscopyBasic  principles and methods)

36

2

2



科研成果

Achievements in scientific research

36

2

3~6


备注(3

其他选修环节


前沿讲座

Seminars on Frontiers

36

2

3~6


备注(4


教学实践

Teaching Practices

36

2

3~6


备注(5

必修环节


毕业论文

Project thesis

*

4

3~6


备注(6

总计

课程门数:    13   门




 

 


六、参考书目

阅读书目:

[1]《分子筛与多孔材料化学》,徐如人,庞文琴,科学出版社,2003年版。

[2]《材料科学与技术丛书》 Vol 12,聚合物的结构与性能

[3] PRINCIPLES of POLYMERIZATION

[4] 高分子化学  潘祖仁  化学工业出版社   1999  

[5] 材料科学与技术丛书 Vol 12,聚合物的结构与性能

[6] 高分子材料使用剖析技术  董炎明中国石化出版社 1999  

[7] 高分子科学与实验方法  拉贝克科学出版社 19987  

[8] 高分子材料的循环利用  黄发荣  化学工业出版社 2000  

[9] 低聚物  张庆余  科学出版社  1994  

[10] 高技术有机高分子才材料进展  黄维桓  化学工业出版社 1994  

[11] 功能高分子  陈义镛  上海科学技术出版社  1988  

[12] 聚合物复合材料  谢尔登轻工业出版社  

[13] 高分子界面科学  张开  中国石化出版社  

[14] 聚合物共混改性  吴培熙  轻工业出版社  

[15] 高聚物的结构与性能中国科技大学高哦分子物理教研室科学出版社

[16] 橡胶塑料共混改性  邓本诚  中国石化出版社  

[17] 功能性高分子材料  加藤顺  中国石化出版社  

[18] 塑料合金及橡塑改性  辛浩波轻工业出版社  

[19] 高聚物的结构和物理性质  李斌才科学出版社  

[20] 功能高分子材料化学  赵文元  化学工业出版社  

[21] 现代高分子物理学殷敬华    莫志深  科学出版社  2001  

[22] 高分子反应统计理论   唐傲庆    科学出版社    1985  

[23] 非线性光学     钱世雄         复旦大学出版社  2001    

[24] 非线性光学原理   沈元培      科学出版社   1987  

专业学术期刊:

[1] J.of Polym.

[2] Polym. Chem

[3] Macromolecular

[4] J Am. Chem. Soc.

[5] J Appl Polym.

[6] 高分子学报

[7] 高分子通报

[8] 高分子材料与工程

[9] 功能高分子

[10] 化学学报

[11] 高等学校化学学报

[12]光学学报中国光学学会  

[13]中国激光中国光学学会  

[14]Optics Letters 美国光学会(OSA)

[15]J. Opt. Soc. of  Am. B 美国光学会(OSA)

[16]Applied Optics 美国光学会(OSA)

七、中期审核及毕业答辩基本要求

 

中期审核的基本标准:

中期审核时间:硕士研究生学位论文中期审核在第五学期末(12月份)进行。

中期审核内容:1.目前研究工作主要进展、完成论文全部工作的比例。2.根据国内外研究最新发展及研究进展情况,对论文中哪些研究内容作了必要调整和变动。3.下一步论文工作进度安排和预期成果,存在问题、建议及需要说明的情况。

论文答辩的基本要求:

一、思想政治表现

学位论文答辩者应努力做到具有坚定的社会主义信念、爱国主义精神和社会责任感,具有良好的科研道德和唯实、求真、协力、创新的精神。

二、学分要求

完成培养方案中所规定的学分,即研究生在读期间所修学分应不少于38学分,其中学位课学分应不少于30学分,选修课程学分不少于4学分。

三、在学时间

申请学位论文答辩者应为我校在籍已注册研究生,在学时间不得少于三年。

四、学位论文的基本标准:

论文选题:国内新课题,有理论意义和应用价值

文献调研:系统查阅国内外有关的文献,对所研究的课题之发展动态清楚,综合分析基本正确。

实验设计:周密、合理、可行。

研究方法:采用或部分采用新的方法,技术或对所用的方法、技术有新的改进或创新。

数据图表:数据充分、可靠,数据处理准确,图表制作规范。

论文结果:达到预期要求。

论文写作:系统、完整,要求概念清楚、立论正确、论文严谨、计算正确、数据可靠,且层次分明、文笔简洁、流畅、图表清晰。观点正确,结论可靠。

五、科研能力与水平的基本要求:

除按规定修满学分,成绩达到要求外,研究生毕业要求至少在自然科学类省级以上刊物发表署名前2名的论文1篇或出具用稿通知。要求提前毕业的研究生,至少在自然科学类省级以上刊物发表署名前3名的论文2篇或出具用稿通知。

 

 


 

八、学科、专业导师指导组意见:

 

 

 

 

 

 

 

 

负责人:(签章)      日期:       

 

九、学位评定分委员会意见:

 

 

 

 

 

 

负责人:(签章)      日期:       

 

 

十、研究生学院审批意见:

 

 

 

 

 

 

 

负责人:(签章)      日期:       

 

 

 

 


附1:课程简介:现代结构分析方法

课程编号:


课程名称:

现代结构分析方法

英文课程名:

Modern structure  analysis method

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

72

学分:

4

先修课程:

材料化学,材料结构分析方法

教材:

左演声,陈文哲,梁伟材料现代分析方法,北京工业大学出版社

参考书:

周公度,结构化学,北京大学出版社

课程说明:

(100-200字)

本书系全国21所院校面向21世纪材料科学与工程高等教育改革,共建学科学公共专业课系列教材之一。 本书内容界定在“材料科学与工程”一级学科范围,是将教育改革前分属于不同系(类)的各二级学科(专业)课程(“X射线衍射学”、“电子显微分析”与“仪器分析”等)及近些年发展起来的部分新方法的内容整优化而形成的系统性教材。本书采用横向综合与纵向展开的篇章结构,全书共5篇18章,各章后附习题及参考文献。

内容介绍:

(200字以上)

前言(本书编写说明及使用建议),第一篇 总序 第一章 电磁辐射与材料结构,第一节 电磁辐射与物质波,第二节 材料结构基础(一), 第三节 材料结构基础(二), 参考文献 习题;第二章 电磁辐射与材料的相互作用,第一节 概述 第二节 各类特征谱基础 第三节 X射线的产生及其与物质的相互作用 参考文献 后记;第三章 粒子(束)与材料的相互作用 第一节 电子束与材料的相互作用 第二节 离子束与材料的相互作用 参考文献 习题; 第四章 材料现代分析方法概述  第二篇 衍射分析 第五章 X射线衍射原理 第六章 X射线衍射方法  第七章 X射线衍射分析的应用 第八章 电子衍射 第三篇 电子显微分析 第九章 透射电子显微分析 第十章 扫描电子显微分析与电子探针  第四篇 光谱、电子能谱分析 第十一章 原子光谱分析法 第十二章 分子光谱分析法 第十三章 电子能谱分析法 第五篇 其它分析方法 第十四章 质谱分析法与二次离子质谱分析法  第十五章 色谱分析法 第十六章 电化学分析法 第十七章 热分析法 第十八章 部分分析方法简义

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业或自学笔记 30%,专题论文报告70%

 

 

课程简介:材料理论设计

课程编号:


课程名称:

材料理论设计

英文课程名:

Theoretical design of materials

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第一学期(秋季学期)

学时:

72

学分:

4

先修课程:

材料物理,半导体物理,结构化学

教材:

霍夫曼,固体与表面,化学工业出版社

参考书:

1.   肖慎修,王崇愚,陳天朗著,密度泛函理论的离散变分方法在化学和材料物理学中的应用,科学出版社窗体顶端

2.   张国英、刘贵立,现代电子理论在材料设计中的应用,科学出版社

3.   任庆利,材料设计理论及其应用,科学出版社

课程说明:

(100-200字)

此课程介绍材料科学领域内的若干理论方法,以及相关原理在材料结构和性质研究中的应用。第一部分包含量子力学及密度泛函理论的原理。第二部分为材料的结构理论,包括分子轨道理论、配位场理论、前线轨道理论、能带理论、态密度分析方法、线性响应理论、线弹理论等,利用上述理论及方法对材料的结构和性质进行深入研究,进而为材料设计奠定较好的理论基础。

内容介绍:

(200字以上)

1.  量子力学的基本原理。

2.  密度泛函理论的基本原理

3.  量子力学及密度泛函理论的初步应用。

4.  晶体结构基础:一维、二维、三维晶格。晶体的对称性及点群。晶面指数系统。

5.  分子轨道理论的基本原理及其在研究材料的结构和性质中的应用。

6.  配位场理论的基本原理及其在研究材料的结构和性质中的应用。

7.  能带理论及态密度分析方法。利用能带结构及态密度分析材料的微观电子结构及成键信息。

8.  密度泛函微扰理论及线性响应理论,利用上述理论分析分子及晶体材料的晶格动力学及振动性质。

9.  线性响应理论的基本原理,利用该理论计算晶态材料在外力作用下的力学响应问题,掌握计算各种模量及弹性常数的方法,结合能带理论建立微观电子结构与宏观性质的联系。

10.利用前线轨道理论分析分子与固体材料表面的成键结构及相互作用,为催化剂材料的设计提供理论依据。

教学方式:

讲授和课堂讨论相结合

考核方式:

平时作业20%,期中考试30%,期末考试50%

 


课程简介:(多孔)材料化学

课程编号:


课程名称:

(多孔)材料化学

英文课程名:

Porous Material Chemistery

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第一学期(春季学期)

学时:

72

学分:

4

先修课程:

材料化学

教材:

徐如人,分子筛与多孔材料化学,科学出版社

参考书:

陈永,多孔材料制备与表征,中国科学技术大学出版社

课程说明:

(100-200字)

本书是作者根据其几十年来从事分子筛与多孔材料化学研究的成果积累并结合国内外有关文献撰写的一部学术专著。书中以分子筛与多孔材料的合成化学与结构化学为主线,以作者的科研成果积累及他们建立的合成反应数据库和结构数据库为基础,全面、系统地介绍了分子筛和多孔材料合成的规律和设计原理、表征方法,以及研究前沿和发展方向。书中还注重介绍了我国学者在该领域的研究与应用的成果。
本书可供石油加工、石油化工与煤化工、精细化工与其他高新技术领域从事开发应用研究及在厂矿企业工作的科技工作者、工程技术人员参考,也可供高等院校相关专业研究生和教师参考。

内容介绍:

(200字以上)

第一章 绪论 第一节 多孔物质的演变与发展 第二节 主要应用领域与发展前景 第三节 分子筛与多孔材料化学的发展  第四节 分子筛与多孔材料化学有关的专著,国际会议论文集和期刊 参考文献 第二章 微孔化合物的结构化学 第一节 引言 第二节 分子筛的结构单元 第三节 分子筛的组成  第四节 分子筛的骨架结构 第五节 类分子筛空旷骨架无机微孔化合物的化学 第六节 结束语 参考文献 第三章 多孔材料的结构分析与性质表征 第一节 引言 第二节 X射线粉末衍射及其他衍射方法 第三节 吸附分析 第四节 电子显微技术 第五节 核磁共振 第六节 红外光谱 第七节 化学组成及宏观性质分析  第八节 热分析 第九节 计算机分子模拟技术 第十节 几个综合应用各种分析手段的例子 参考文献 第四章 微孔化合物的合成化学(上)——基本规律与合成路线 第一节  水(溶剂)热合成基础 第二节 微孔化合物的合成路线与基本合成规律 第三节 若干重要分子筛的合成实例 参考文献 第五章 微孔化合物的合成化学(上)——特殊类型、结构与聚集形态微孔化合物  第一节 特殊类型与结构微孔化合物的合成化学 第二节 特殊聚集形态微孔化合物的合成化学 参考文献 第六章 微孔化合物的起始物料 第一节 沸石晶化的起始物料 第二节  沸石的生成过程与晶化处理 第三节 微孔化合物晶化的结构导向与模板作用 第四节 沸石的晶化动力学  参考文献 第七章 分子筛的制备、二次合成与修饰改性  第一节 分子筛的制备——微孔化合物的脱模 第二节 二次合成的概述 第三节 沸石分子筛的阳离子交换改性 第四节 沸石分子筛的脱铝改性 第五节 沸石分子筛的杂原子同晶置换  第六节 沸石分子筛的孔道和表面修饰 参考文献 第八章 无机微孔晶体材料的分子设计与定向合成 第一节 引言 第二节 无机微孔晶体的结构设计方法 第三节 无机微孔晶体材料的定向合成  第四节 展望 参考文献 第九章 介孔材料——合成、结构及性能表征 第一节 引言 第二节 有序介孔材料的合成特征与生成机理 第三节 介孔氧化硅与硅酸盐:结构与材料的合成  第四节 合成策略 第五节 介孔材料组成的扩展 第六节 介孔材料的形体控制、大孔材料及多极有序结构材料 第七节 应用与研究进展 参考文献 第十章 多孔主客体先进材料  第一节 分子筛中的金属簇 第二节 分子筛中的染料 第三节 分子筛中的聚合物及碳物质 第四节 分子筛组装半导体纳米粒子 第五节 分子筛组装金属配合物 第六节  金属-有机多孔配位聚合物 参考文献

教学方式:

讲授和课堂讨论相结合(结合自学:如前沿领域的知识)

考核方式:

平时作业或自学笔记 30%,专题论文报告70%

 


课程简介:表面物理化学

课程编号:


课程名称:

表面物理化学

英文课程名:

Surface Physical  Chemistry

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

54

学分:

3

先修课程:

物理化学,材料化学

教材:

S.RO  Morrison表面物理化学,北京大学出版社

参考书:

腾新荣,表面物理化学,化学工业出版社

课程说明:

(100-200字)

全书共8章。第123章主要介绍了液体表面张力的基本概念及测定方法,固-液界面及湿润与黏附,溶液吸附等基本概念。第45章介绍了固?固界面与黏附及固体表面的吸附。第6章介绍了表面电化学及其应用。第7章简述了表面物理化学在一些领域的应用,其中包括在膜科学、表面改性与功能材料及表面活性剂上的应用。第8章主要介绍了有关表面研究的一些测试方法。本书每章节后附有习题及部分习题的答案,可供读者学习参考。本书可作为材料学、化工等相关专业本科生或研究生的专业课教材使用,也可供相关专业的研究人员、工程技术人员参阅。

内容介绍:

(200字以上)

绪论 第1章 液体的表面张力 1.1 液体的表面张力 1.2 拉普拉斯方程 1.3 液体表面张力的测定 1.3.1 毛细管法 1.3.2 最大泡压法 1.3.3 滴重法  1.3.4 圆环法 1.3.5 吊板法 1.3.6 静态法 1.3.7 动态法 1.3.8 界(表)面张力的半经验估算方法 1.3.9 界面张力的理论研究 1.4 开尔文方程及其应用 1.4.1 开尔文方程 1.4.2 开尔文方程的适用范围 1.4.3 亚稳状态 第2章 固液界面 2.1 固液界面和黏附功 2.2 接触角和湿润 2.2.1 接触角 2.2.2 固体表面张力的降低 2.2.3 浸润 2.2.4 接触角的测定 2.2.5 接触角滞后现象 2.2.6 不均匀表面的湿润 2.3 固液界面自由能的估算 2.4 铺展湿润和临界表面张力 2.4.1 铺展系数的意义 2.4.2 湿润的临界表面张力 2.5 湿润与黏附 2.5.1 湿润及其临界表面张力与黏附的关系 2.5.2 有关黏附的最佳可湿润条件 2.5.3 湿润的动力学因素 2.6 湿润现象的应用 2.6.1 洗涤 2.6.2 纤维表面湿润改性处理 2.6.3 染色处理 2.6.4 矿物浮选 第3章 溶液吸附 3.1 溶液吸附的吉布斯公式 3.1.1 表面过剩 3.1.2 吉布斯公式 3.1.3 选择分界面位置的其它方法 3.1.4 吉布斯公式的证明 3.2 吉布斯公式的应用及表面分凝 3.2.1 吉布斯公式的推广及应用 3.2.2 表面分凝 3.2.3 表面分凝与组分表面张力关系 3.3 固体在溶液中的吸附 3.4 影响固体在溶液中吸附的因素和规律 3.4.1 对于低分子溶液的吸附 3.4.2 对于高分子溶液的吸附 3.4.3 对于溶液中离子型物质的吸附 3.4.4 被吸附物质在溶液中浓度的影响 3.4.5 温度的影响 3.4.6 固体吸附剂性质、表面状况和制备工艺的影响 3.4.7 溶液pH值与电解质的影响 3.5 固体在溶液中吸附的应用 3.5.1 色谱分离和分析 3.5.2 保护固体散粒在溶液中的分散稳定性 3.5.3 有机颜料在溶液中的表面吸附和分散机理 3.5.4 无机-有机复合高分子乳液的合成 3.5.5 吸附蒸馏 第4章 固-固界面与黏附 第5章  固体表面的吸附 第6章 表面电化学 第7章 表面物理化学的应用  第8章 表面研究方法 参考文献

教学方式:

讲授和课堂讨论相结合

考核方式:

平时作业20%,期中考试30%,期末考试50%

 


课程简介:计算材料科学

课程编号:


课程名称:

计算材料科学

英文课程名:

Computational  Materials Science  

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

54

学分:

3

先修课程:

物理化学,结构化学,量子力学

教材:

自编教材

参考书:

1. 结构化学  周公度北京大学出版社   2008  

2. 量子力学概论  David J.Griffiths  机械工业出版社 2009

课程说明:

(100-200字)

主要介绍计算机模拟软件的应用,如materials studio 软件和gaussian软件。同时对软件中包含计算模块进行介绍。并利用这些计算模块进行模拟计算,使学生了解在计算机和服务器上提交作业以及结果分析的过程。并将计算结果与实验结果相比较,从而使学生进一步理解理论与实践相结合的道理。

内容介绍:

(200字以上)

实验一  materials studio 软件简介

实验二利用materials studio 软件建立简单计算模型  

实验三利用materials studio 软件建立复制的计算模型  

实验四  Dmol模块的介绍并进行作业提交和结果处理

实验五  castep计算模块简介及作业提交和结果处理

实验六分子动力学模块简介及计算操作  

实验七  XRD模块的应用

实验八高聚物模型的建立及分子对接  

实验九高斯软件的介绍  

教学方式:

课堂讲授与计算机教学结合

考核方式:

专题论文报告或总结报告

 

 

 


课程简介:光物理与光化学

课程编号:


课程名称:

光物理与光化学

英文课程名:

Photophysics and Photochemistry

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

54

学分:

3

先修课程:

物理化学,材料化学

教材:

姜月顺,光化学,化学工业出版社

参考书:

曹怡,光化学技术,化学工业出版社

课程说明:

(100-200字)

本课程主要介绍光化学、光物理和光生物领域的有关基础知识。具体内容包括:分子轨道和吸收光谱;分子激发态的命运--光物理和光化学过程;有机光化学反应;无机和半导体材料的光化学与光电化学;激光化学与分子动态学;飞秒化学;有机分子体系的光电子转移催化;超分子组装体系的光物理和光化学过程;光和表面与界面化学;摄影感光材料化学;光信息存储材料和技术;纳米晶光电化学太阳能转化;光合作用。

内容介绍:

(200字以上)

光化学在简要介绍光化学基本原理和光化学发展历史的基础上,深入浅出地介绍了光化学技术在药物、香料和特殊结构有机化合物的合成上的应用;太阳能的光化学利用的现状和前景:光信息存储材料、光致变色材料、发光材料、光导材料、高分子光功能材料和光折变材料等高新技术光功能材料的原理和应用;光合作用、视觉过程、光动态效应、婴幼儿黄疸病的机制与治疗和生物发光等方面的光化学问题。对现在人们普遍关注的臭氧层空洞、光化学烟雾和酸雨等重大环境问题的起因与对策也作了介绍。

刚刚过去的20世纪被称为电子的世纪,已经到来的21世纪则被称之为光子的世纪。与光相关的科学和技术将在21世纪受到更广泛的重视,并获得更快的发展,可望获得新的更大突破。

地球上的光化学反应已进行了几十亿年,但光化学反应被人类认识和研究只是近百年的事。光化学形成为化学的一个新的分支学科还不足半个世纪。光化学学科在20世纪60年代形成后,其发展一直十分迅速。光化学是化学的一个分支学科,也是化学和物理学的交叉学科。现在光化学技术早已不局限于化学和物理领域,它正在向信息、能源、材料、生物、环境等学科的诸多高新技术领域渗透,并正在形成诸如生物光化学、环境光化学、光电化学、光催化和光功能材料等新的分支学科和边缘学科。

介绍光化学理论和光化学反应的基础光化学专业书籍国内外(特别是国外)已有不少著作问世,但专门介绍光化学技术及其应用的书籍在国内外(特别是国内)却较为鲜见。迄今,光化学好像一直还是“阳春白雪”,少为“下里巴人”所问津。

光化学的重点在光化学的技术方面,主要介绍了光化学在合成技术、太阳能利用、光功能材料、光生物化学和环境光化学等领域的应用情况,并在涉及的领域介绍了一些相关的光化学反应。光化学是一门新学科,非本专业的读者可能不了解光化学的基础知识和基本概念,因此,光化学第1章绪论用了相当的篇幅介绍光化学的基本概念和基础知识,这对于不熟悉光化学的读者理解光化学的内容是十分必要的。在保证基本概念的科学性、严谨性的基础上,力求表达得通俗易懂。期望光化学不仅可供化学专业的学生和科教工作者阅读,也可供其他专业的学生与工作人员阅读。特别期望从事相关科技领域工作的人士,能够通过光化学对其工作中的光化学和光化学技术问题有进一步的理解与认识。

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业100%

 


课程简介:激光光谱学原理和方法

课程编号:


课程名称:

激光光谱学原理和方法

英文课程名:

Laser SpectroscopyBasic principles and methods

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期

学时:

36

学分:

2

先修课程:

材料化学、材料物理

教材:

《激光光谱学原理和方法》黄世华编著;吉林大学出版社

参考书:

1.《激光光谱学原理和方法》黄世华编著

2.《激光光谱学的基础和技术》W. Demtroder(戴姆特瑞德)著;黄潮译

3.《光的量子理论》R. Loudon 著;于良等译

4.《量子力学》曾谨言编著

5.《光学》赵凯华钟锡华编著

6.《激光物理学》邹英华编著

7.《电动力学》曹昌淇

课程说明:

(100-200字)

此课程分为三个部分。第一部分介绍光的发射与吸收、光的探测与光的性质表征、光谱线的宽度和线型、激光原理、激光的特性。第二个部分介绍相干光谱学、非线性光谱学、相干瞬态光谱学、光谱的应用、激光光谱学的特点、激光选择激发、荧光谱线窄化、光谱烧孔以及非线性光学现象与激光光谱学。第三部分介绍激光光谱学能够解决的问题、掺杂纳米材料的发光性质及能量传递

内容介绍:

(200字以上)

(1)        光的发射与吸收:吸收光谱、透射光谱、激发光谱和发射光谱

(2)        光的探测、能解和跃迁、光的性质表征、荧光衰减和时间分辨光谱

(3)        光谱线的宽度和线型:均匀线宽和非均匀线宽

(4)        激光原理、激光的特性、相干光谱学、非线性光谱学、相干瞬态光谱学、光谱的应用

(5)        激光光谱学的特点、激光选择激发、荧光谱线窄化、光谱烧孔

(6)        非线性光学现象与激光光谱学、激光光谱学能够解决的问题、掺杂纳米材料的发光性质,能量传递

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业20%,期中考试30%,期末考试50%

 


课程简介:纳米复合材料结构设计

课程编号:


课程名称:

纳米复合材料结构设计

英文课程名:

Structure-design of nanocomposite materials

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:


教材:

软化学导论

参考书:

ACSRSC, Wiley数据库文献资源

课程说明:

(100-200字)

设计合成纳米复合材料是材料科学研究热点。纳米复合体材料的最显著的特征由于组分间界面耦合作用,可以使各组分的性能得到明显的改善,从而获得新材料。本课程的主要内容包括纳米复合材料的介绍,合成方法,应用。通过学习本课程,学生应该初步掌握纳米复合体材料合成的基本理念,并对其应用有初步的了解。能够以功能为导向,设计合成目标复合材料。

内容介绍:

(200字以上)

11.    纳米材料简介  概述纳米材料的制备技术(物理法化学法等)以及纳米材料发展的新方向和趋势。

12.    纳米复合材料分类及应用   纳米复合体材料的基本分类及应用领域介绍。有机-有机复合材料,有机-无机复合材料,无机-无机复合材料等。

13.    纳米复合材料合成方法简介    一步法模板法介绍。重点介绍模板法中模板的特点、种类选择,制备方法以及表面修饰的技术 (无机模板,有机模板等)。重点介绍功能组分在模板上可控生长的方法。

14.    纳米复合材料应用简介  介绍复合材料的应用,着重介绍材料结构与功能之间的关系。

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业20%,期中考试30%,期末考试50%

 

 

 

 

课程简介:光电转换材料

课程编号:


课程名称:

光电转换材料

英文课程名:

The Photoelectrical  Conversion Materials

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

物理化学,材料化学

教材:

黄春辉,李富友,黄岩谊,光电功能超薄膜,北京大学出版社

参考书:

黄春辉,李富友,黄岩谊,光电功能超薄膜,北京大学出版社

课程说明:

(100-200字)

主要介绍了超薄膜的制备和表征、制膜方法及它们的谱学、结构和形貌的表征;光致发光的超薄膜及应用;分子层膜的光电转化及材料的构效有关系,Grazel电池及春研究进展等内容。

内容介绍:

(200字以上)

介绍具有光功能或电功能的膜材料的专著,共分八章,第一、第二章主要介绍超薄膜的制备和表征,通过这两章将常用的制膜方法及它们的谱学、结构和形貌的表征介绍给读者,第三、第四章在初步介绍了光化学和光物理的基础知识之后,主要介绍光致发光和电致发光的超薄腊及其应用;第五、第六章主要围绕电转化膜展开,前者重点介绍单分子层膜的光电转化及材料的构效关系,而后者则集中介绍Graetzel电池及其研究进展;第七章主要介绍二阶非线性光学膜,前半部分重点放在单层膜,后半部分为膜的叠加的最新研究成果;第八章包括在以上各章没有提到的一些其他功能膜,如气体敏感膜、电导膜等等。

本书许多内容直接取之于原始文献,反映该领域的最新研究成果。可供化学专业、材料专业及其他相关专业的大学生及研究生作为参考读物,也可供从事该领域研究工作的人员使用。

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业100%

 


课程简介:专业英语与文献

课程编号:


课程名称:

专业英语与文献

英文课程名:

Special English and Literature

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第三学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

物理化学,材料化学

教材:

魏高原,化学专业基础英语,北京大学出版社

参考书:

黄永祥,化学专业英语,兰州大学出版社

课程说明:

(100-200字)

《化学专业基础英语》(1)在内容编排上试图训练学生在系统掌握专业英语词汇的基础上,学会用英语进行科学思维。经北大化学院多年教学使用,受到学生普遍欢迎。全书45万字,分成基础化学讲座、重要专业订语和化学文献选讲及附录四部分。附录中为读者提供了习题答案和试题、基本化学术语总汇以及一些阅读、会话、写作和翻译用资料及提高听力用的化学录像和光盘目录。

内容介绍:

(200字以上)

第一部分(Part  I) 基础化学讲座(Chemistry  Lectures)

1(Chapter 1) 化学的本质(The Nature of Chemistry)

2(Chapter 2) 作为定量科学和物质科学的化学(Chemistry as a  Quantitative Science and a Science of Matter)

3(Chapter 3) 原子、分子和离子(Atoms,Molecules,and  lons)

4(Chapter 4) 气态(The Gaseous State)

5(Chapter 5) 化学反应和化学计算法(Chemical Reactions  and Stoichiometry)

6(Chapter 6) 热化学(TherMochemistry)

7(Chapter 7) 有机化合物和基团的命名(Nomenclature for  Organic Compounds and Groups) 第二部分(Part II) 重要专业术语(Significant Terms)

8(Chapter 8) 无机化学术语(Inorganic Chemical  Terms)

9(Chapter 9) 有机化学术语(Organic Chemical Terms)  

10(Chapter 10) 物理化学术语(Physical Chemical Terms)

11(Chapter 11) 分析化学术语(Analytical Chemical  Terms)

12(Chapter 12) 高分子化学术语(Polymer Chemical  Terms)

13(Chapter 13) 生物化学术语(Biochemical Terms) 第三部分(Part III) 化学文献选讲(Chemical Literature)

14(Chapter 14) 说明性短文(Descriptive Short  Articles)

15(Chapter 15) 期刊论文(Periodical Papers)

16(Chapter 16) 获奖演说(Award-Receiving Speeches)  第四部分(Part IV) 附录(Appendices)

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业100%

 

课程简介:催化剂的制备与设计

课程编号:


课程名称:

催化剂的制备与设计

英文课程名:

Catalyst Design  and Preparation

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

催化化学,材料化学

教材:

催化剂设计唐新硕 (作者) 浙江大学出版社  

参考书:

1朱红法, 刘丽芝,催化剂的制备及应用技术,中国石化出版社。

2.赵建宏,催化剂的结构与分子设计,中国工人出版社。

3 D.  L. Trimi, Design of Industrial  CatalystsNew  YorkElsevier,  Science, 1980.

课程说明:

(100-200字)

此课程分催化剂的制备和设计两部分。第一部分介绍催化剂的基本特性及物理结构和化学结构等基本知识。第二部分介绍催化剂的分子设计基础及其制备技术进展。

内容介绍:

(200字以上)

《催化剂的制备与设计》全面系统介绍这一领域所取得的主要成果。本门课程将催化理论、催化剂制备技术和表征方法一体化,把催化剂的研制开发提高到一个新阶段,更科学化,是催化科学前沿。1. 催化剂的定义、分类、组成和基本特性

2. 催化反应的分类、反应的机理及催化剂的设计、开发与应用

3. 催化剂制备方法,多相催化剂及催化反应体系的设计层次

4. 催化剂的物理结构和化学结构,催化剂性能评价与测试

5. 催化剂的分子设计基础及其方法(催化剂宏观设计阶段典型成果示例, 原子、分子水平催化剂设计)

6. 常用催化剂的制备工艺

7. 催化剂制备技术新进展(催化科学发展动向与趋势)

8. 专题讲座(34个)

教学方式:

讲授和课堂讨论相结合(结合自学:如前沿领域的知识)

考核方式:

专题论文报告

 


课程简介:应用电化学

课程编号:


课程名称:

应用电化学

英文课程名:

Applied Electrical Chemistry

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第三学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

物理化学,材料化学

教材:

贾梦秋,杨文胜,应用电化学,高等教育出版社

参考书:

杨辉,卢文庆,应用电化学,科学出版社

课程说明:

(100-200字)

《应用电化学》在阐明电化学基本原理基础上,系统地讨论电化学原理在各个相关领域中的应用,涉及环境科学、能量科学、生物学、信息科学与材料科学等诸多领域的电化学信息,反映出应用电化学学科的综合性、交叉性和实用性。

内容介绍:

(200字以上)

《应用电化学》共分为三部分:第一部分(第一至第五章)为基础篇,主要阐述电解质溶液、电化学热力学、电极/电解质溶液界面的基本性质、电极过程及若干重要电极过程的反应机理与电催化过程等有关基础理论;第二部分(第六至第十一章)为应用篇,包括化学电源、电化学传感器、无机化学品及材料的电解制备、有机电合成、生物电化学及金属的电化学腐蚀与防护等领域中应用;第三部分(第十二、十三章)为技术篇,主要介绍电化学测试方法及应用电化学实验。

《应用电化学》主要供高等学校化学、化工等专业研究生和高年级大学生作教材使用,也可供从事电化学教学、科研和生产的有关人员参考。

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

课程简介:功能材料化学

课程编号:


课程名称:

功能材料化学

英文课程名:

Functional materials chemistry

开课单位:

化学化工与材料学院学院

开课学期:

第二学期(秋季学期)

学时:

54

学分:

3

先修课程:

材料化学

教材:

贡长生,新型功能材料,化学工业出版社。

参考书:

1. 张立德,纳米材料和纳米结构,科学出版社。

2.唐伟忠,薄膜材料制备原理、技术及应用,冶金工业出版社。

3.李俊寿.新材料概论,国防工业出版社。

课程说明:

(100-200字)

本课程主要介绍功能材料的研究现状和发展趋势,一些常见功能材料的基本知识、种类、特点和应用,有助于学生拓宽专业知识面,同时加深对专业的认识和应用。

内容介绍:

(200字以上)

储氢材料

(1)储氢方法及其材料特性;(2)金属氢化物储氢原理;

(3)储氢合金材料;(4)储氢合金的应用。

形状记忆材料

(1)形状记忆效应;(2)形状记忆合金;

(3)形状记忆陶瓷和聚合物;(4)形状记忆材料的应用。

超导材料

(1)超导材料的基本性质和特征;(2)超导电性的理论基础和微观机制;(3)超导材料的种类、性能和应用。

半导体材料

(1)半导体材料的物理基础;(2)硅、锗、化合物和非晶态半导体材料;(3)半导体微结构材料。

磁性材料

(1)材料的磁性;(2)磁性材料的种类和特征;

(3)磁性材料的应用。

光学功能材料

教学要求

(1)红外光学材料;(2)发光材料;

(3)固体激光材料;(4)光纤材料。

功能陶瓷材料

(1)功能陶瓷的分类和特点;(2)功能陶瓷材料。

功能转换材料

(1)压电材料;(2)热释电材料;(3)光电材料;(4)热电材料;

(5)电光材料;(6)磁光材料;(7)声光材料。

超强吸水高分子材料

(1)超强吸水高分子材料的发展概况;(2)超强吸水高分子材料的种类和特性;(3)超强吸水高分子材料制备方法;(4)超强吸水高分子材料的应用。

分离材料

(1)离子交换材料;(2)分子筛;(3)分离膜材料。

新型功能材料

(1)智能材料;(2)梯度功能材料;(3)功能复合材料。

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业20%,期末考试80%

 

 

课程简介:固体化学

课程编号:


课程名称:

固体化学

英文课程名:

Solid Chemistry

开课单位:

化学化工与材料学院学院

开课学期:

第二学期(秋季学期)

学时:

54

学分:

3

先修课程:

无机化学,材料化学

教材:

固体化学 庞震化学工业出版社

参考书:

1. 张立德,纳米材料和纳米结构,科学出版社。

2.唐伟忠,薄膜材料制备原理、技术及应用,冶金工业出版社。

3.李俊寿.新材料概论,国防工业出版社。

课程说明:

(100-200字)

固体化学着重介绍实际固体物质的化学反应、合成方法、晶体生长、化学组成和结构,特别是固体中的缺陷及其对物质的物理及化学性质的影响,探索固体物质作为材料实际应用的可能性。

内容介绍:

(200字以上)

《固体化学》共分九章,主要介绍了晶体结构、固体中的键合力、结晶学和衍射技术、非整比和固溶体、固体的电性质、固体的磁性质和光学性质、固体的合成方法等。具体内容如下:

1认识固体物质结构的方法之一,即用密堆积的方法去描述固体物质,为以后讨论它们的组成、结构、形态与性能之间的关系作必要的准备。第2章对固体物质中成键形式和结构类型的关系进行了讨论。第3章介绍了研究非分子型固体最重要的技术——衍射技术,重点介绍了X射线衍射技术及其具体运用。另外,还介绍了电子衍射和中子衍射。当然,显微技术、光谱技术和热分析技术都是研究固体的极其重要的技术,它们都有各自独特的运用之处,在第4章对其进行了介绍。第5章介绍了固体的缺陷,它是各种固体材料获得特殊应用的基础。第6章介绍了有关相图的知识。第7章介绍了固体的电性质,包括它的金属性、超导性和半导性与结构和键型的关系。在第8章对固体的磁性质和光性质作了简单的介绍。第9章介绍了一些固体的合成方法,包括纤维、薄膜、泡沫、陶瓷、粉末、纳米颗粒以及单晶的合成。  

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业20%,期末考试80%

 

课程简介:无机合成化学

课程编号:


课程名称:

无机合成化学

英文课程名:

Inorganic  Synthetic Chemistry

开课单位:

化学化工与材料学院学院

开课学期:

第三学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

无机化学

教材:

徐如人,无机合成与制备化学,高等教育出版社

参考书:

1.无机合成化学, 张克立,武汉大学出版社。

2张青连《无机化学丛书》(1-18卷)科学出版社

3唐宗熏,中级无机化学》成都科技大学出版社。

课程说明:

(100-200字)

无机合成化学是无机化学的重要分支之一,是合成化学中极其重要的一部分,其内涵不只局限于昔日传统的合成,且包括了制备与组装科学。随着大量新无机化合物和新物相的合成和制备,无机合成已迅速地成为推动无机化学及有关学科发展的重要基础,新型无机材料已广泛应用于各个工业和科学领域。本课程着重讲授各类无机合成方法的原理、有关仪器设备和主要应用,以及典型无机材料、无机化合物的合成原理和方法。

内容介绍:

(200字以上)

15.   经典合成方法:高温合成、化学气相沉积、水热和溶剂热合成低压合成。

16.   特殊条件和极端条件下的合成方法:电化学合成、光化学合成、微波合成、自蔓延高温合成。

17.   软化学和绿色合成方法:概述溶胶-凝胶法低热固相反应先驱物法。

18.   纳米粒子与材料的合成化学:纳米材料基础知识纳米材料的表征方法纳米材料的应用及研究前景。

19.   多孔材料的合成化学:多孔材料、介孔材料简介。

20.   先进陶瓷材料的合成化学:陶瓷材料及其分类超微粉体的制备化学陶瓷材料的合成方法。

21.   晶体生长:从天然晶体到人工晶体、溶液法生长晶体、水热和溶剂热法生长晶体、熔融法生长晶体、固相合成法生长晶体、流变相反应生长晶体。

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业20%,期末考试80%

 

课程简介:化学与计算机

课程编号:


课程名称:

化学与计算机

英文课程名:

Application of  computers in Chemistry

开课单位:

化学化工与材料学院学院

开课学期:

第三学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

高等无机化学实验

教材:

方奕文,计算机在化学中的应用,华南理工大学出版社

参考书:

1.孙宏伟,计算机在化学中的应用,南开大学化学系

2.  赵文元,计算机在化学化工中的应用技术,科学出版社

课程说明:

(100-200字)

熟练计算机查找文献的方法,掌握多种软件在化学中的运用,熟练常见化学软件的应用,掌握网络技术在文献查找中的方法,为科研工作在资料的搜集方面提供一定的便利。

内容介绍:

(200字以上)

.文献查询系统的介绍

我校图书馆中文和外文数据库资源的利用。

.化学绘图软件简介

利用ChemOffice等进行化学结构式图形的绘制。

3.文本编辑和绘图软件简介

WordpowerpointOrigin、公式编辑器、Photoshop等工具软件的运用,为科研工作提供在数据处理等方面提供帮助。

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时作业20%,期末考试80%

课程简介:新材料制备工艺

课程编号:


课程名称:

新材料制备工艺

英文课程名:

The Preparation Craft  of New Materials

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

物理化学,材料化学

教材:

李垚, 刘丽,新型功能材料设计与制备工艺,化学工业出版社

参考书:

1.纳米材料化学K. J. 克莱邦德 (美国) 主编,化学工业出版社 2004
 2.
纳米粒子与纳米结构薄膜J. H. 芬德勒等著项金钟吴兴惠译  

化学工业出版社 2003

课程说明:

(100-200字)

系统地介绍材料设计的途径和超细粉体、功能陶瓷、功能薄膜、人工晶体、非晶态材料、功能高分子材料、功能复合材料不同类型的功能新材料的制备工艺.

内容介绍:

(200字以上)

系统地介绍材料设计的途径和超细粉体、功能陶瓷、功能薄膜、人工晶体、非晶态材料、功能高分子材料、功能复合材料不同类型的功能新材料的制备工艺。重点突出,深入浅出,并注意理论联系实际。本书主要供从事功能新材料研究、开发、生产及应用的科技人员使用,也可供高等院校相关专业师生参考。 1 材料设计 11 材料设计概述 12 材料设计的途径 13 材料计算的主要方法 2 超细粉体制备工艺 21 机械粉磨法 22 固相合成法 23 气相法 24 液相法 25 溶剂蒸发法 26 凝胶固相反应法 3 功能陶瓷制备工艺 31 功能陶瓷设计的基本框架 32 原料粉体的处理 33 成型 34 坯体的干燥35 烧结 4. 一种新型氟功能化有序介孔碳材料及其合成方法 5基于新型功能材料的电化学生物传感器 6多壁碳纳米管(MW-CNTs)表面纯化改性研究 7一种值得重视的新型功能材料——可膨胀石墨 8强磁场条件下新型功能材料制备及其研究进展

教学方式:

课堂讲授(并有部分实验)

考核方式:

专题论文报告50分,实验报告50分

 

 

 

课程简介:固体薄膜材料与制备技术

课程编号:


课程名称:

固体薄膜材料与制备技术

英文课程名:

Solid membrane  materials and preparation technology

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

固体化学,材料化学

教材:

固体薄膜材料与制备技术辛煜,  叶超,  宁兆元,  江美福学出版社

参考书:

1朱红法, 刘丽芝,催化剂的制备及应用技术,中国石化出版社。

2.赵建宏,催化剂的结构与分子设计,中国工人出版社。

课程说明:

(100-200字)

本课程将全面地介绍了有关薄膜材料制各技术的基础知识,总结近年来薄膜材料制备领域的新进展。

内容介绍:

(200字以上)

本课程10章。

1章主要介绍薄膜材料的基本概念、特征,并扼要介绍了薄膜材料的物性和结构的分析方法。

2章和第3章讲述的是有关薄膜制备技术中涉及的基础知识,包括真空技术和等离子体技术等。  

4章和第5章是《固体薄膜材料与制备技术》的重点,着重讨论了制备薄膜材料的物理气相沉积技术和化学气相沉积技术的基本原理和方法,包括蒸发、溅射、离子束、脉冲激光和等离子体化学气相沉积技术,以及分子束外延和液相法生长技术等。

6章讨论薄膜材料的厚度和沉积速率的检测方法。

710章则有选择地介绍当前国际上研究的几种热点薄膜材料的制各和检测技术,如超低和超高介电常数薄膜、发光薄膜、超硬薄膜、巨磁电阻薄膜等,目的是使研究生进一步了解薄膜材料的广泛应用及其发展方向。

教学方式:

讲授和课堂讨论相结合(结合自学:如前沿领域的知识)

考核方式:

专题论文报告

 

 

 

 

课程简介:非线性光学

课程编号:


课程名称:

非线性光学

英文课程名:

Nonlinear optical

开课单位:

电子工程学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

54

学分:

2

先修课程:

量子力学

教材:

非线性光学     钱世雄         复旦大学出版社  2001  

参考书:

1<<非线性与量子光学>>(第二版) 谭维翰,科学出版社,2000
 2<<The  Quantum Theory of Light>> Rodney Loudon, Oxford University Press, 2nd  ed., 1983. 中译本:<<光的量子理论>> 于良等译,高等教育出版社,1992    
 3<<Nonlinear  Optics>> Robert W. Boyd, Academic Press, Inc.,  1992      
 4<<The  Principles of Nonlinear Optics>> Y. R. Shen, John Wiley & Sons, Inc.,  1984.

课程说明:

(100-200字)

非线性光学是在激光问世以后,系统研究光与物质的非线性相互作用的一门分支学科。主要涉及二阶、三阶非线性光学效应,研究内容包括备频、和频、差频、光学参量振荡及四波混频、受激散射、多光子过程等。

内容介绍:

(200字以上)

一、引言
 1. 非线性光学的早期10(1961-1970)
 2. 研究全面深入的20
 3. 20世纪90年代的进展
 4. 本书宗旨及内容简介
二、非线性极化率的微观理论、基本特性和计算方法
 1. 非线性极化率的经典理论
 2. 非线性极化率的微扰论处理
 3. 非线性极化率的对称性
 4. 非线性极化率的密度矩阵法处理
 5. 非线性极化率的阴离子基团模型
 6. 有机材料的非线性极化率
耦合波方程和光学二次谐波的产生
 1. 耦合波方程
 2. 光学二次谐波产生
 3. 相位匹配技术
 4. 有效倍频系数和最佳相位匹配
 5. 聚焦高斯光束的光倍频  

.§36 光倍频材料和器件
 §3
7 光倍频效应在其他方面的应用
参考文献
4光学混频和光学参量振荡
 §4
1 光学和频和频率上转换
 §4
2 光学差频和光学参量放大
 §4
3 光学参量产生和光学参量振荡
 §4
4 光学参量振荡器的输出特性
 §4
5 光学参量振荡器技术研究概况
参考文献
5三阶非线性光学效应概述
 §5
1 三阶非线性极化和三阶非线性极化率
 §5
2 四光波相互作用的耦合波方程和相位匹配技术
 §5
3 三倍频效应
 §5
4 光致非线性折射率现象
 §5
5 非线性折射率测量的z扫描法
参考文献
6四波混频和光学相位共轭
 §6
1 光学相位共轭的物理概念
 §6
2 光学混频的相位共轭原理
 §6
3 简并四波混频和近简并四波混频
 §6
4 共振简并四波混频的相位共轭
 §6
5 四波混频和光学相位共轭的实验研究及应用
参考文献
7受激拉曼散射和受激布里渊散射
 §7. 1
受激散射的基本特性
 §7
2 srs的经典理论
 §7
3 srs的半经典理论
 §7
4 高压气体中的瞬态受激拉曼散射
 §7
5 受激布里渊散射
 §7
6 受激光散射的应用
参考文献
8相干拉曼光谱学
 §8
1 相干反斯托克斯拉曼光谱
 §8
2 其他相干拉曼光谱研究
 §8
3 钠原子中的相干拉曼混合
 §8
4 微米级液滴中的相干拉曼过程
 §8
5 相干拉曼光谱的应用
参考文献
9光场与物质的共振相互作用
 §9
1 光场与物质共振相互作用的微扰处理
 §9
2 缀饰态的引入
 §9
3 二能级系统
 §9
4 三能级系统
 §9
5 激发态效应与光限幅
参考文献
10多光子过程
 §10
1 多光子过程的基本处理方法
 §10
2 阈值以上电离
 §10
3 多光子电离的实验研究
 §10
4 分子中的多光子过程
参考文献
11相干辐射波段的扩展
 §11
1 红外波段相干辐射的产生
 §11
2 低次谐波和多波混频产生vuvxuv辐射
 §11
3 高次谐波产生
 §11
4 x射线激光器的研究
参考文献
12光学双稳态与混沌
 §12
1 引言
 §12
2 光学双稳态的基本原理
 §12
3 光学双稳态的实验研究
 §12
4 光学双稳态中的不稳定性
 §12
5 混沌
参考文献
13电光和光折变效应
 §13. 1
电光效应和电光调制器
 §13
2 光折变效应
 §13
3 光折变材料中的双光束耦合
 §13
4 立方晶体的双光束耦合
 §13
5 光折变材料中的四波混频
参考文献
14有机及聚合物材料的非线性光学性质
 §14
1 有机材料的光学非线性起源
 §14
2 有机分子结构与分子超极化率b
 §14
3 有机材料的宏观光学非线性极化率
 §14
4 有机非线性光学材料研究概况
参考文献
15光波导和光纤中的非线性光学效应
 §15
1 非线性介质光波导的特征及耦合波方程
 §15
2 薄膜光波导中二次谐波的产生
 §15
3 非线性导波及其应用
 §15
4 光纤的基本性质
 §15
5 群速失配和自相位调制
 §15
6 光学孤子
 §15
7 与光纤和光通信有关的非线性光学效应
参考文献
16半导体材料的非线性光学效应
 §16
1 半导体的基本特性及线性光学性质
 §16
2 非共振非线性光学效应
 §16
3 共振非线性光学效应
 §16
4 量子阱微结构中的非线性光学效应
 §16
5 半导激光器中的非线性光学效应
 §16
6 半导体材料的超快过程研究
 §16
7 纳米颗粒材料的非线性光学性质
参考文献
17超短脉冲激光器和超快非线性光学现象
 §17
1 超短光脉冲产生的基本原理、技术与现状
 §17
2 亚皮秒及飞秒时域的光学参量振荡器和光学参量放大
 §17
3 飞秒时域的非线性光学效应研究
 §17
4 超快激光光谱学
 §17. 5
飞秒化学和飞秒生物学
参考文献
18量子光学与光学压缩态
 §18
1 光场的量子化
 §18
2 光学压缩态的基本性质
 §18
3 光学压缩态的实验研究
 §18
4 压缩态的研究进展及应用
参考文献
附录
附录i 符号注释
附录ii 单位制及非线性光学主要公式
附录iii 七大晶系和各向同性介质的电极化率张量
附录iv 晶体的倍频系数矩阵式和deff公式  

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

专题论文报告

 

课程简介:半导体物理

课程编号:


课程名称:

半导体物理

英文课程名:

Semiconductor physics

开课单位:

电子工程学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

54

学分:

3

先修课程:

固体化学   庞震    化学工业出版社     2008  

教材:

半导体物理     刘恩科         电子工业出版社   2011  

参考书:

1. 高分子材料的循环利用  黄发荣  化学工业出版社 2000  

2. 低聚物  张庆余  科学出版社  1994  

3. 高技术有机高分子才材料进展  黄维桓  化学工业出版社 1994  

4. 功能高分子  陈义镛  上海科学技术出版社  1988  

 

课程说明:

(100-200字)

半导体的晶格结构和电子状态;杂质和缺陷能级;载流子的统计分布;载流子的散射及电导问题;非平衡载流子的产生、复合及其运动规律;pn结;金属和半导体的接触;半导体表面及MIS结构;半导体异质结构;半导体的光、热、磁、压阻等物理现象和非晶态半导体。

内容介绍:

(200字以上)

一、半导体中的电子状态  

  二、半导体中杂质和缺陷能级  

  三、半导体中载流子的统计分布  

  四、半导体的导电性  

  五、非平衡载流子  

  六、 p—n  

  七、金属和半导体的接触.  

  八、半导体表面与MIs结构  

  九、异质结  

  十、半导体的光学性质和光电与发光现象  

  十一、半导体的热电性质  

  十二、半导体磁和压阻效应  

  十三、非晶态半导体.§36 光倍频材料和器件
 §3
7 光倍频效应在其他方面的应用
参考文献
4光学混频和光学参量振荡
 §4
1 光学和频和频率上转换
 §4
2 光学差频和光学参量放大
 §4
3 光学参量产生和光学参量振荡
 §4
4 光学参量振荡器的输出特性
 §4
5 光学参量振荡器技术研究概况
参考文献
5三阶非线性光学效应概述
 §5
1 三阶非线性极化和三阶非线性极化率
 §5
2 四光波相互作用的耦合波方程和相位匹配技术
 §5
3 三倍频效应
 §5
4 光致非线性折射率现象
 §5
5 非线性折射率测量的z扫描法
参考文献
6四波混频和光学相位共轭
 §6
1 光学相位共轭的物理概念
 §6
2 光学混频的相位共轭原理
 §6
3 简并四波混频和近简并四波混频
 §6
4 共振简并四波混频的相位共轭
 §6
5 四波混频和光学相位共轭的实验研究及应用
参考文献
7受激拉曼散射和受激布里渊散射
 §7. 1
受激散射的基本特性
 §7
2 srs的经典理论
 §7
3 srs的半经典理论
 §7
4 高压气体中的瞬态受激拉曼散射
 §7
5 受激布里渊散射
 §7
6 受激光散射的应用
参考文献
8相干拉曼光谱学
 §8
1 相干反斯托克斯拉曼光谱
 §8
2 其他相干拉曼光谱研究
 §8
3 钠原子中的相干拉曼混合
 §8
4 微米级液滴中的相干拉曼过程
 §8
5 相干拉曼光谱的应用
参考文献
9光场与物质的共振相互作用
 §9
1 光场与物质共振相互作用的微扰处理
 §9
2 缀饰态的引入
 §9
3 二能级系统
 §9
4 三能级系统
 §9
5 激发态效应与光限幅
参考文献
10多光子过程
 §10
1 多光子过程的基本处理方法
 §10
2 阈值以上电离
 §10
3 多光子电离的实验研究
 §10
4 分子中的多光子过程
参考文献
11相干辐射波段的扩展
 §11
1 红外波段相干辐射的产生
 §11
2 低次谐波和多波混频产生vuvxuv辐射
 §11
3 高次谐波产生
 §11
4 x射线激光器的研究
参考文献
12光学双稳态与混沌
 §12
1 引言
 §12
2 光学双稳态的基本原理
 §12
3 光学双稳态的实验研究
 §12
4 光学双稳态中的不稳定性
 §12
5 混沌
参考文献
13电光和光折变效应
 §13. 1
电光效应和电光调制器
 §13
2 光折变效应
 §13
3 光折变材料中的双光束耦合
 §13
4 立方晶体的双光束耦合
 §13
5 光折变材料中的四波混频
参考文献
14有机及聚合物材料的非线性光学性质
 §14
1 有机材料的光学非线性起源
 §14
2 有机分子结构与分子超极化率b
 §14
3 有机材料的宏观光学非线性极化率
 §14
4 有机非线性光学材料研究概况
参考文献
15光波导和光纤中的非线性光学效应
 §15
1 非线性介质光波导的特征及耦合波方程
 §15
2 薄膜光波导中二次谐波的产生
 §15
3 非线性导波及其应用
 §15
4 光纤的基本性质
 §15
5 群速失配和自相位调制
 §15
6 光学孤子
 §15
7 与光纤和光通信有关的非线性光学效应
参考文献
16半导体材料的非线性光学效应
 §16
1 半导体的基本特性及线性光学性质
 §16
2 非共振非线性光学效应
 §16
3 共振非线性光学效应
 §16
4 量子阱微结构中的非线性光学效应
 §16
5 半导激光器中的非线性光学效应
 §16
6 半导体材料的超快过程研究
 §16
7 纳米颗粒材料的非线性光学性质
参考文献
17超短脉冲激光器和超快非线性光学现象
 §17
1 超短光脉冲产生的基本原理、技术与现状
 §17
2 亚皮秒及飞秒时域的光学参量振荡器和光学参量放大
 §17
3 飞秒时域的非线性光学效应研究
 §17
4 超快激光光谱学
 §17. 5
飞秒化学和飞秒生物学
参考文献
18量子光学与光学压缩态
 §18
1 光场的量子化
 §18
2 光学压缩态的基本性质
 §18
3 光学压缩态的实验研究
 §18
4 压缩态的研究进展及应用
参考文献
附录
附录i 符号注释
附录ii 单位制及非线性光学主要公式
附录iii 七大晶系和各向同性介质的电极化率张量
附录iv 晶体的倍频系数矩阵式和deff公式  

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

专题论文报告

 

附1:课程简介:高等物理化学实验

课程编号:


课程名称:

高等物理化学实验

英文课程名:

Experiment in Advanced Physical Chemistry

开课单位:

化学化工与材料学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

54

学分:

3

先修课程:

物理化学

教材:

自编

参考书:

1.高等物理化学实验邓希贤 (编者), 侯恩鉴 (编者), 王艳 (编者) 北京师范大学出版社

2.纳米材料化学K. J. 克莱邦德 (美国) 主编,化学工业出版社 2004
 3.
纳米粒子与纳米结构薄膜J. H. 芬德勒等著项金钟吴兴惠译  

化学工业出版社 2003
 4.
纳米材料的表征与测试技术, 朱永法编著, 化学工业出版社2006

 

课程说明:

(100-200字)

此课程分电化学反应与沉积、光催化材料的制备、太阳能电池光阳极的制备与组装、敏感膜材料的制备与气敏传感器组装八个设计性和综合性实验。

内容介绍:

(200字以上)

本课程对物理化学涉及的各个方向的应用概貌作较为全面的介绍,重点围绕电化学反应与沉积、光催化材料的制备、太阳能电池光阳极的制备与组装、敏感膜材料的制备与气敏传感器组装等领域开设八个设计性和综合性实验。通过实验与研讨相结合的形式,并结合前沿性的文献阅读、参加有关学术讲座,让学生了解并掌握近年来物理化学应用方面的进展与前沿动态与热点。进一步提高运用有关知识分析解决实际问题的能力和技巧。

本课程主要包括内容:

1-2.TiO2纳米粒子的表面光伏特性测试;  

3. 纳米氧化亚铜的制备方法研究

4.交流电桥法测电解质溶液的电导;  

5. TiO2-CdS半导体膜电极光电性能的测试;

6.电沉积法制备ITOTiO2CdS半导体复合薄膜  

7-8.碳纳米管(线)气敏传感器件的加工、组装及测试.  

 

教学方式:

实验教学(结合自学:如前沿领域的实验和应用)

考核方式:

提交实验报告(12.5分/实验,8个实验100分)

 

 

课程简介:光电子学

课程编号:


课程名称:

光电子学

英文课程名:

optoelectronics

开课单位:

电子工程学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

光学, 材料化学

教材:

光电子学基础     李家泽      北京理工大学出版社  2007  

参考书:

1. 光学     郑植仁      哈尔滨工业大学出版社   2006  

2. 材料化学    朱光明   机械工业出版社      2009

课程说明:

(100-200字)

以光的电磁理论和麦克斯韦方程为基础,从光的物质相互作用的基本规律出发,系统地介绍了相干光束传播与控制方面的基本理论、单元技术与应用原理。具体内容包括电光学、声光学、非线性光学及导波光学。

内容介绍:

(200字以上)

一、 晶体学基础
 1. 晶体的基本概念
 2. 晶体构造的点阵理论和晶系的划分
 3. 晶体的对称性
 4. 晶体中晶棱晶面方向的标记
二、 晶体性质的数学描述
 1. 张量的基本知识
 2. 张晶分量的坐标变
 3. 晶体宏观对称性对晶体物理性质的影响
三、 晶体的电光效应光光波在电光晶体中的传播
 1. 电光效应的基本原理
 2. 两类典型晶体的线性电光效应
 3. 光波在低频电场作用下的电光晶体中的传播
 4. 光波在微波电场作用下的电光晶体中的传播
 5. 晶体的二次电光效应
 6. 旋光现象和磁光效应
四、 晶体的声光效应及光波在声光晶体中的传播
 1. 晶体的弹性性质平面声波方程
 2. 弹光效应描述方法和声光效应分类
 3. 喇曼-奈斯型声光衍射
 4. 声光相互作的耦合波方程及布拉格型声光衍射
 5. 声光器件原理
 6. 晶体的压电效应
五、 非线性光学效应及光波在非线性介质中的传播
 1. 非线性极化率的经典理论
 2. 二次非线性极化率
 3. 非线性介质中的电磁波传播方程
 4. 位相匹配
 5. 倍频与混频
 6. 光参量放大与振荡
六、 光波导理论基础
 1. 平面介质波导的射线光学理论
 2. 平板波导的电磁理论基础
 3. 通道波导简介
 4. 导波模耦合理论简介
 5. 半导体波导理论
 6. 波导理论的新进展
七、 光波导装置与应用简介
 1. 波导的制造过程概况
 2. 开关和调制器
 3. 滤波器和偏振选择装置
 4. 光栅
 5. 半导体波导装置
 6. 光波导应用举例
 7. MOEMS简介

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

专题论文报告

 

课程编号:


课程名称:

光学

英文课程名:

optical

开课单位:

无机及分析化学学院

开课学期:

第三学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

基础光学

教材:

光学     郑植仁      哈尔滨工业大学出版社  2006  

参考书:

高等物理光学   羊国光  中国科学技术大学出版社   1991  

课程说明:

(100-200字)

深入浅出地讲述了光学的基本概念和基本规律,内容包括几何光学,光的波动性和偏振态,光的干涉,光的衍射,光的偏振,光的吸收、色散和散射,光的量子性,激光,光学信息处理和全息照相,以及非线性光学。

内容介绍:

(200字以上)

一、 几何光学 1. 几何光学的基本规律 2. 费马原理 3. 成像的概念 4.  共轴理想球面光学系统傍轴逐次成像 5.薄透镜傍轴成像 6.  光阑 7. 光学仪器 二、 光的波动性和偏振态 1. 光的波动性 2. 球面波和平面波 3. 光波的复振幅表示 4. 光波的偏振态 5. 光波在两种各向同性介质界面的反射和折射特性 三、 光的干涉 1. 光波的叠加和干涉 2. 两光束干涉 3. 分波面干涉 4. 光波场的空间相干性 5. 等厚干涉 6. 等倾干涉 7.  迈克尔孙干涉仪 8. 光波场的时间相干性 9. 多光束干涉 四、 光的衍射 1. 光波衍射的基本原理 2. 菲涅耳衍射 3. 单缝夫琅禾费衍射 4. 矩孔和圆孔夫琅禾费衍射 5. 望远镜的像分辨本领 6. 多缝夫琅禾费衍射 7. 光栅 五、 光的偏振 1. 各向异性晶体的双折射 2. 单轴晶体光学器件 3. 圆偏振光和椭圆偏振光的产生和鉴别 4. 平行偏振光的干涉 5. 会聚偏振光的干涉 6. 旋光 六、 光的吸收、色散和散射 1. 光的吸收 2. 光的色散 3. 光的相速和群速 4. 光的散射 七、 光的量子性 1. 黑体辐射 2. 光的粒子性和波粒二象性 八、 激光 1. 激光产生的基本原理 2. 激光器的基本结构和激光的产生 3. 激光器的纵模和横模 4. 激光的特性和应用 5. 超短脉冲激光 九、 光学信息处理和全息照相 1. 傅里叶变换 2. 阿贝成像理论和空间滤波实验 3. 光学图像处理系统和应用 4. 全息照相的原理和过程 5. 全息照相过程的复振幅描述 6. 全息照相的应用 十、 非线性光学 1. 非线性电极化强度 2. 几种非线性电极化效应 3. 光学双稳态和光学混沌 4. 光折变效应 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

专题论文报告

 

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