课程设置与课程内容简介.doc

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表7． 电气学院 学院（系、所） 研究生课程简介
课程名称： 等离子体光学诊断技术 131.819
英文名称：Optical diagnostics of plasma
课程类型：□讲授课程 □实践（实验、实习）课程 □Ö研讨课程 □专题讲座 □其它
考核方式: 开卷
教学方式：研讨
适用专业： 理工
适用层次： 硕士 □ 博士 □Ö
开课学期：秋季
总学时/讲授学时： 32/ 32
学分：2
先修课程要求：
课程组教师姓名
职 称
专 业
年 龄
学术专长
卢新培
教授
电气工程
41
等离子体物理
刘大伟
副教授
电气工程
31
等离子体物理
杨勇
副教授
电气工程
30
等离子体物理

课程教学目标：
本课程涉及到原子和分子辐射光谱原理、光学回路和诊断设备等方面的内容，并与我们实验室的最新科研内容相结合。课程的任务是使研究生掌握等离子体光绪诊断的基本原理和实际应用能力。同时使研究生了解这一领域的科学前沿。
教学大纲（章节目录）：
第一章 简介
§1.1 介绍等离子体光学诊断的应用领域及国内外发展概况(2学时)
§1.1原子辐射基本原理 (2学时)
讲述原子能级结构,主量子数,角量子数,量子跃迁,光谱项, 氢光谱等的基本物理图像.
第二章 分子辐射基本原理（18学时）
§2.1 可见光谱与紫外光谱的
讲述精细结构,谱带,谱带强度向短波长或长波长逐渐下降,前进带组,德斯兰表,顺序带组,零线隙,福屈拉特抛物线,正支,负支,零支,弥漫谱带等基本概念.
§2.2红外光谱
举例说明一些常见分子的近红外光谱,远红外光谱的基本特征及其辐射原理.
§2.3射频(微波)光谱
举例说明一些常见分子的微波吸收光谱,磁共振光谱的基本特征及其辐射原理.
§2.4拉曼光谱
讲述拉曼效应的本性,瑞利散射现象,大拉曼位移,小拉曼位移等的基本物理图像及其在等离子体诊断中的应用.
§2.5 双原子分子的转动与振动
讲述用刚性转子模型与谐振子模型解释红外光谱和拉曼光谱的主要轮廓及红外光谱和拉曼光谱的较精细结构的解释并介绍刚性转子模型,谐振子模型,非谐振子模型,非刚性转子模型,对称陀螺模型,及它们的本征函数,能级等的物理概念.
§2.6 电子能量与总能量
讲述电子能量与总能量的构成,分子的电子能量与势能曲线;稳定的与不稳定的分子态,总本征函数的分解,总能量的分解方法.
§2.7 电子跃迁的振动结构
讲述谱线的波数,带系,带系的基线,同位素效应,电子跃迁的几个普遍公式和几个电子跃迁的例子,并通过图解表示
§2.8电子谱带的转动结构
讲述几个电子谱带的普遍关系式,谱带的各支,Q支,R支,P支,转动常数,并合亏损,谱带基线的测得,带头的形成及谱带的屏蔽等概念.
§2.9 电子态的分类
讲述轴对称性,进动,简并性,电子自旋量子数,电子的总角动量,电子本征函数的对称性,对称中心,分子的轨道角动量,电子轨道角动量沿着核间轴的分量,电子合自旋,多重项等概念.
§2.10转动与电子运动的耦合
讲述实际分子中转动与振动和电子运动的相互影响,转动和电子运动的相互影响,洪德情形(a), 洪德情形(b), 洪德情形(c), 洪德情形(d),脱耦现象,转动能级的对称性等基础知识.
§2.11电子跃迁的几种类型
讲述普遍的选择定则,适用于情形(a)和(b)的选择定则,只适用于情形(a)的选择定则和只适用于情形(b)的选择定则,只适用于情形(c)的选择定则及只适用于情形(d)的选择定则,容许的电子跃迁,禁戒的电子跃迁等物理图像.
§2.12微扰
讲述实验中观察到的微扰现象,零级近似能级,微扰的一般原理,微扰的选择定则,转动微扰,振动微扰,势能曲线的相交和不相交定则等基本原理.
第三章 等离子体辐射基本原理（6学时）
§3.1可见光区光谱分析
讲述等离子体中常见的可见光谱辐射的特征及其它们在等离子体诊断中的应用.
§3.2红外与紫外光谱分析
讲述等离子体中常见的红外与紫外光谱辐射的特征及其它们在等离子体诊断中的应用.
§3.3光谱定量测量中的几个问题
讲述使用等离子体光谱辐射诊断时应该注意的一些常见的问题及其解决的方法.
第四章 激光诱导荧光光谱 （2学时）
讲述激光诱导荧光光谱的基本原理，开展相关实验所需注意的若干关键问题。
第五章 腔衰荡光谱（2学时）
讲述腔衰荡光谱的基本原理，实验仪器构成，实验范围，及开展相关测量所需注意的若干关键问题

教材： Hans R. Griem, <<Principles of Plasma Spectroscopy>>

主要参考书：（1）杨福家 《原子物理学》
（2）赵凯华，钟锡华《光学》
（3）I. H. Hutchinson <<Principles of Plasma Disgnostics>>
（4）Gerhard Herzberg, F.R.S <<Molecular spectra and molecular structure>>
注：每门课程都须填写此表。本表不够可加页

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