西北师范大学物理与电子工程学院

西北师范大学物理与电子工程学院物理学专业(师范类)学分制课程修读指南（适用于2012级物理学专业“师范类”本科生）各位同学：热忱欢迎你选择本专业学习深造。

为了使你对在校四年期间应当修读的课程有一个全面的了解，我们编印了本专业的课程修读指南，请仔细阅读并据此安排你的学业。

如果本专业的课程设置有调整，学院将会另行通知。

【院、系、专业重要信息】学院院长陈宏善教授（教学9号楼A0809室）学院主管本科教学副院长摆玉龙教授（教学9号楼A0801室）学院物理系主任洪学仁副教授（教学9号楼A1207室）学院物理系副主任李燕副教授（教学9号楼A1216室）学院本科教务秘书沈枚老师（教学9号楼A0712室）教务处是学校本科教学的管理部门。

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【专业修读要求】一、培养目标和要求本专业培养德智体全面发展, 有高尚的思想情操、有文明的行为习惯、有良好的职业道德；掌握物理学的基本理论、基本知识及实验技能，获得进行科学研究的初步训练，能在物理学及相关领域从事教学、科研、技术和管理工作的、具有一定创新精神的专门人才，以及为硕士研究生教育提供优质的生源。

本专业学生主要学习物理学的基本理论和基本知识，受到进行物理实验以及教育理论与实践的基本训练，初步具备进行物理学基本理论及其应用研究的能力、从事物理教学和教学研究的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1、具有扎实的物理学科的基本理论、基本知识以及实验研究的能力；2、掌握数学的基本理论和基本方法，具有较高的数学修养；3、了解物理学的前沿理论，应用前景及发展动态，具有较强的创新能力和自学能力；4、掌握资料查询、文献检索及运用现代信息的基本方法，具有初步的科学研究能力；5、掌握和运用现代教育技术，具备良好的教师职业素养和从事物理学教学的基本能力。

数学物理方法Mathematical Method in Physics西北师范大学物理与电子工程学院豆福全第二章一维波动方程的分离变量法引言上一章学习的求解数理方程的方法:行波法。

其基本思路是借助常微分方程的求解方法等求解通解，再利用初始条件确定通解中的任意常数，确定数理方程中的特解。

求通解前作一维波动变换，代入泛定方程。

然能用行波法求解的问题很少，适用于求解如无界弦的自由横振动问题。

为此，对数理方程的求解还须进一步探索新的方法。

其中分离变量法就是求解数理方程的一种最常用的方法。

2.1 齐次方程混合问题的Fourier解2 .1 .1定解问题考虑长为，两端固定的弦的自由振动其中，为已知函数。

分析:方程是齐次方程，边界条件是齐次边界条件，初始条件是非齐次的。

求解：通过这道例题来体会分离变量法的精神思想。

第一步：分离变量分离变量（变量分离）如波函数实现了变量分离。

于是我们希望求得的一微波动方程的特解只有分离变量的形式，即首先：将代入齐次方程，得。

所求特解应为非零解，于是，不解为零。

两边同除以，有等式左端只是的函数（与无关），等式右端只是的函数（和无关），于是左右两端要相等，就必须共同等于一个既与无关，又与无关的常数。

设为，有，能分离变量的关键：方程是齐次方程。

其次：将代入边界条件：，这时必须有，能分离变量的原因：边界条件是齐次边界条件。

最后：就完成了用分离变量法求解泛定方程（数理方程）的第一步。

总结：分离变量①目标：分离变量形式的非零解②结果：函数满足的常微分方程和边界条件以及满足的常微分方程。

，，③条件：泛定方程和边界条件都是齐次的。

第二步：求解本征值问题分析：关于的常微分方程的定解问题特点：微分方程中含有特定常数，定解条件是一对齐次边界条件。

并非对于任何值，都有既满足齐次常微分方程，又满足齐次边界条件的非零解；只有当取某些特定值时,才有既满足齐次,又满足齐次边界条件的非零解。

定义：的这些特定值称为本征值，相应的非零解称为本征函数。

数学物理方法Mathematical Method in Physics西北师范大学物理与电子工程学院豆福全第五章 Fourier 变换法§5 . 0 引言在数学中，为将较复杂的运算转化为较简单的运算，常常采用变换手段。

如数量的乘积或商可以通过对数变成对数的解或差，，而得原来数量的乘积或商。

（实质是将乘除运算（复杂）——加减运算（简单）），再如解析几何中的坐标变换，复变函数中的保角变换等均如此。

所谓积分变换，就是通过积分运算，把一个函数变成另一个函数的变换，一般是含有参变量x 的积分()()(),baF f t k t dt αα=⎰实质是将某函数类A 中的函数f 通过上述积分运算变成另一类函数类B 中的函数()F α ，这里(),k t α 是一个确定的二之函数，称为积分变换的核。

选取不同的积分域和变换核时，就得到不同名称的变换，如(),i t k t e ωα-=积分域()(),,a b =-∞∞则 ()()i t F f t dt e ωω∞--∞=⎰（ω为实变量）------------Fourier 变换(),i t k t e ωα-= 积分域()(),0,a b =∞则()()0tF f t dt e σσ∞-=⎰ （σ为实变量）-------------Laplace 变换()f t 称为象原函数，()F α称为()f t 的象函数，一定条件下，它们是一一对应的，而变换是可逆的。

积分变换可用来求解方程（如微分方程）。

原方程中直接求未知数有困难或较复杂时，则可求它的某种积分变换的象函数，然后再由求得的像函数去找原函数。

这种变换的选择应当使得由原来函数的方程经变换得到象函数的方程，易求解。

积分变换的理论和方法在所有科学和各种工程技术中有广泛的应用，我们重点学习Fourier 变换和Laplace 变换。

§5 . 1 Fourier 级数，积分和Fourier 变5 .1 .0 引言研究一个比较复杂的函数时，往往是将它化作一些简单函数的叠加即展开成无穷级数，再利用无穷级数的积分去近似代替它。

070201 理论物理理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。

理论物理及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。

排名学校名称等级1 北京大学 A+2 中国科学技术大学 A+3 北京师范大学A+4 复旦大学A+5 大连理工大学A+北京大学：http:/NewsSpecialDetailsInfo.aspx?SID=14中国科学技术大学：http:/NewsSpecialDetailsInfo.aspx?SID=6374北京师范大学：http:/NewsSpecialDetailsInfo.aspx?SID=1017复旦大学：http:/NewsSpecialDetailsInfo.aspx?SID=6498大连理工大学：http:/NewsSpecialDetailsInfo.aspx?SID=4393有该专业的部分院校分数一览（A+、A、B+、B各选部分代表院校）。

2008年录取分数线：北京大学--物理学院-- 理论物理中国人民大学--物理学系-- 理论物理中国科学院--等离子体物理研究所-- 理论物理中国科学院--合肥物质科学研究院-- 理论物理北京航空航天大学--理学院-- 理论物理北京交通大学--理学院-- 理论物理北京科技大学--应用科学学院-- 理论物理北京邮电大学--理学院-- 理论物理北京师范大学--物理系-- 理论物理北京师范大学--材料科学与工程系/低能核物理研究所-- 理论物理南开大学--数学研究所-- 理论物理南开大学--物理科学学院-- 理论物理天津大学--理学院-- 理论物理华北电力大学--数理系-- 理论物理中国工程物理研究院--各专业列表-- 理论物理天津师范大学--物理与电子信息学院-- 理论物理河北工业大学--理学院-- 理论物理河北大学--物理学院-- 理论物理河北师范大学--物理科学与信息工程学院-- 理论物理华北电力大学（保定）--数理系-- 理论物理山西大学--数学科学学院-- 理论物理山西师范大学--物理与信息工程学院-- 理论物理内蒙古师范大学--物理与电子信息学院-- 理论物理大连理工大学--物理与光电工程学院-- 理论物理东北大学--理学院-- 理论物理辽宁大学--物理系-- 理论物理辽宁师范大学--物理与电子技术学院-- 理论物理吉林大学--物理学院-- 理论物理东北师范大学--物理学院-- 理论物理延边大学--理学院-- 理论物理长春理工大学--理学院-- 理论物理中国科学技术大学--理学院-- 理论物理复旦大学--物理学系-- 理论物理武汉大学--物理科学与技术学院-- 理论物理哈尔滨师范大学--理化学院-- 理论物理华东师范大学--物理学系-- 理论物理上海交通大学--理学院（物理系）-- 理论物理上海师范大学--数理信息学院-- 理论物理同济大学--物理系-- 理论物理安徽大学--物理与材料科学学院-- 理论物理安徽师范大学--物理与电子信息学院-- 理论物理福建师范大学--物理与光电信息科技学院-- 理论物理厦门大学--物理系-- 理论物理广州大学--理论物理-- 理论物理华南师范大学--物理学-- 理论物理深圳大学--物理科学学院-- 理论物理中山大学--物理科学与工程技术学院-- 理论物理广西大学--物理科学与工程技术学院-- 理论物理广西师范大学--物理与信息工程学院-- 理论物理河南大学--物理与电子学院-- 理论物理河南师范大学--物理与信息工程学院-- 理论物理信阳师范学院--物理电子工程学院-- 理论物理郑州大学--物理工程学院-- 理论物理湖北大学--物理学与电子技术学院-- 理论物理华中科技大学--物理系-- 理论物理四川省社会科学院--理学院-- 理论物理湖南科技大学--物理学院-- 理论物理湖南师范大学--物理与信息科学学院-- 理论物理四川省社会科学院--数理学院-- 理论物理湘潭大学--材料与光电物理学院-- 理论物理中南大学--物理科学与技术学院（物理学院）-- 理论物理南昌大学--理学院-- 理论物理鲁东大学--物理与电子工程学院-- 理论物理青岛大学--物理科学学院-- 理论物理曲阜师范大学--物理工程学院-- 理论物理山东大学--物理与微电子学院-- 理论物理山东大学--威海分校-- 理论物理山东师范大学--物理与电子科学学院-- 理论物理四川大学--物理科学与技术学院-- 理论物理四川师范大学--电子工程学院-- 理论物理西华师范大学--物理与电子信息学院-- 理论物理西南交通大学--理学院-- 理论物理西南大学--物理科学与技术学院、电子信息工程学院-- 理论物理西南师范大学--物理学院、电子与信息工程学院-- 理论物理重庆大学--数理学院-- 理论物理重庆师范大学--物理学与信息技术学院-- 理论物理重庆邮电学院--光电工程学院-- 理论物理兰州大学--物理科学与技术学院-- 理论物理西北师范大学--物理与电子工程学院-- 理论物理贵州大学--理学院-- 理论物理陕西师范大学--物理学与信息技术学院-- 理论物理西安交通大学--理学院-- 理论物理西北大学--物理所、物理系、光子所-- 理论物理华中师范大学--物理科学与技术学院-- 理论物理南京大学--物理学系-- 理论物理南京航天航空大学--理学院-- 理论物理南京农业大学--物理科学与技术学院-- 理论物理南京师范大学--物理科学与技术学院-- 理论物理南京艺术学院--物理科学与技术学院-- 理论物理苏州大学--物理科学与技术学院-- 理论物理苏州科技大学--物理科学与技术学院-- 理论物理徐州师范大学--物理系-- 理论物理中国矿业大学--理学院-- 理论物理杭州师范学院--理学院-- 理论物理宁波大学--理学院-- 理论物理温州大学--物理与电子信息学院-- 理论物理浙江大学--理学院-- 理论物理浙江师范大学--数理与信息工程学院-- 理论物理南华大学--数理学院-- 理论物理武汉理工大学--理学院-- 理论物理。

数学物理方法Mathematical Method in Physics西北师范大学物理与电子工程学院豆福全第七章Green函数法Green Function method引言前面几章我们系统的讨论了求解数学物理方法的几种典型方法：分离变量法，行波法以及积分变换法。

分离变量法主要适用于求解各种有界区域内的定解问题，行波法则主要适用于求解无界区域内的波动问题，而积分变换法也主要适用于求解无界区域内的定解问题，然而不受方程类型的限制。

同时，分离变量法，积分变换法这两种方法所给出的解,一般具有无穷级数与无穷积分的形式。

本章介绍求解数学物理方程的另一重要方法——Green函数法。

所不同的是，该法给出的是一种有限积分的解，便于人们进行理论分析与研究。

Green函数的特点是它仅与定解问题所定义的区域的形状及边界条件类型有关，而与定解条件及方程非齐次项所给出的具体形式无关。

特别是一些用分离变量法较难处理的非齐次方程的定解问题，Green函数法更能显示出其优越性。

从物理上看，一个数学物理方程在大多数情况下，往往表示一种特定的“场”和产生这种场的“源”之间的关系。

如热导方程表示的是温度场与点源之间的关系，泊松方程表示的是静电场和电荷分布之间的关系等。

这样，当源被分解成许多点源的叠加时，如果通过某一种方法知道各点源产生的场，然后再利用叠加原理，就可以求出同样边界条件下任意源的场，这种求解数理方程的方法被称为Green函数法，而点源产生的场就是Green函数。

本章首先复习Laplace方程边值问题的几种类型，然后由Green公式建立起Green函数的概念，并通过Green函数得到一般的泊松方程边值问题解的积分表达式，最后在几个特殊区域上讨论Green函数及Laplace方程的第一边值问题具体的求解过程。

7.1 Laplace 方程边值问题7.1.1 内问题Laplace 方程： 2222220u u ux y z∂∂∂++=∂∂∂0u ∆=描述物理中的平衡、稳定等现象，从而变化过程与时间无关，这时不提初始条件，边界条件常用到以下三种：1. 第一边值问题 Dirichlet 问题设曲面P 为空间某一区域Ω的边界，f 是定义在曲面P 上已知连续函数，求一函数(,,)u u x y z =满足Laplace 方程，满足光滑性条件：在区域Ω内有二阶连续偏导数，在Ω=Ω+Γ上连续，且有uf Γ=具有二阶连续偏导数且满足Laplace 方程的函数称为调和函数。

分类_____________ 密级_____________硕士学位论文H原子在强激光场中电离的理论研究吴金香导师姓名职称：周效信教授专业名称：原子与分子物理研究方向：强激光场中的原子物理论文答辩日期：2011年6月学位授予日期：2011年6月答辩委员会主席：评阅人：二〇一一年六月H原子在强激光场中电离的理论研究* Theoretical study on the ionization of hydrogen atom inan the intense laser field吴金香Wu Jinxiang西北师范大学物理与电子工程学院College of Physics & Electronic EngineeringNorthwest Normal University二〇一一年六月Jun, 2011*基金项目：国家自然科学基金（批准号：11044007，11064013）、高等学校博士学科点专项科研基金（批准号：20096203110001）及西北师范大学创新项目（批准号：NWNU-KJCXGC-03-62）资助的课题。

独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

学位论文作者签名：_________________ 日期：_________________关于论文使用授权的说明本人完全了解西北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)签名：导师签名：日期：摘要超短、超强激光的出现，为光与物质相互作用的研究提供了新的极端条件。

版本号：V1.X西北师范大学物理与电子工程学院电子系统综合设计课程系统详细设计报告错误！未指定书签。

:电化学玻璃电极智能烧结炉的研制项目编号:编制：审核：审定：会签：批准：成员：年月日文档修改记录日期版本修改内容修改人批准人2012.9.14 V1.0 初稿野静分工情况成员工作内容工作量排序备注野静系统详细设计报告撰写 1摘要本论文主要详细介绍了电化学玻璃电极智能烧结炉的功能和设计方法。

玻璃电极广泛应用于电化学分析科研等领域，玻璃电极的生产成功率的提高大大有助于加快科研实验的进程，而此方案便设计提供了一种能够进行高效大批量玻璃电极生产的自动控制系统。

该设计方案基于PIC单片机控制技术实现玻璃电极烧结的自动化控制，不仅能够提高烧结玻璃电极的效率和成功率，而且降低了科研实验的成本。

系统中采用PIC单片机处理器进行控制，通过电路主控模块对玻璃电极的参数分析，计算出电极所需烧结时间，自动控制玻璃电极定时入炉出炉的操作。

使用WS100T10集成电路和可控硅功率控制技术改变加热部件的功率大小并使其处于恒温加热状态，并采用高精度温度传感器进行温度信号的采集取样，实现系统的温度设定与定时烧结时间的精确配置。

通过595数码管显示模块，显示当前玻璃电极的各项参数，实时温度与设定温度以及入炉和出炉的时间等参数。

本论文详细阐述了控制系统的方案设计，并对其系统性能进行了必要的分析讨论。

关键词：电化学玻璃电极；PIC单片机；烧结炉； WS100T10 ；可控硅AbstractThis paper mainly introduced the electrode electrochemical glass intelligent sintering furnace function and design method. Glass electrodes are widely used in the fields such as electrochemical analysis and scientific research, the production of glass electrodes success rate contribute greatly to speed up the process of scientific research experiment, and this plan and design provides a can effectively mass production glass electrodes of the automatic control system. The design scheme based on PIC microcontroller control technology realize the automation of sintering glass electrodes, can not only improve the efficiency and sintering glass electrodes success rate, and reduce the cost of research. System by PIC microcontroller processor control, through the circuit control module to the glass electrodes parameters analysis, calculates the electrode sintering time required, automatic control glass electrodes timing charging from the operation. Use WS100T10 integrated circuit and SCR power control technology to change the size of the power and heating components that it is in constant temperature and heating condition, and by using the high precision temperature sensors for temperature signal collection sampling, the temperature of the system and the timing of sintering set time accurately with. Through the 595 digital pipe display module, show the current the parameters of the glass electrodes, real-time temperature and set temperature and charging and baked time parameters. This paper expounds the design of the control system, and the system performance through the necessary and discussed.Keywords:Electrochemical glass electrodes; PIC microcontroller; Intelligent sintering furnace; WS100T10; SCR目录摘要 (1)Abstract (2)1、系统概述 (1)2、系统设计要求及功能指标 (1)3、系统设计总体方案 (2)3.1 系统总体框图 (2)3.2 系统关键方案（控制芯片的选取）的论证与比较 (3)四、系统硬件详细设计 (4)4.1 硬件模块设计 (4)4.1.1 恒温控制系统 (5)4.1.2电力载波模块（电力载波芯片BWP08介绍） (7)4.1.3可控硅控制模块 (10)4.2模块方案分析比较与方案选择 (11)4.2.1 温度信号采样模块 (12)4.2.2 驱动电路模块 (12)4.2.3 数码管显示模块 (12)4.2.4单片机控制方案 (13)4.3 电路硬件的设计与实现 (13)4.3.1单片机控制电路 (13)4.3.2 串口通信电路 (15)4.3.3 可控硅功率控制电路 (16)4.3.4 功率控制电路 (18)4.3.5 温度控制采样电路 (19)4.3.6 驱动及显示模块设计 (21)4.3.7 显示电路模块 (22)4.4 电路PCB板的设计与制作 (24)4.4.1 元器件封装 (24)4.4.2 PCB布局 (25)4.4.3 PCB布线 (27)4.4.4 使用电气规则检查 (29)5、系统软件详细设计 (29)5.1 系统软件设计说明 (29)5.2软件设计流程图 (29)六、调试与测试方案 (31)6.1 电源部分的调试 (31)6.2 电路故障测试 (31)6.2.1 单片机起振测试 (31)6.2.2 可控硅功率控制测试 (32)6.3 电路参数的测定 (33)附录1 (35)附录2 (36)电化学玻璃电极智能烧结炉的研制——详细设计报告辅导教师：梁西银制作者：王冠野静陈雪莲王君保1．系统概述本设计以电力载波技术为核心，以PIC单片机作为处理器，稳压技术以及串口通信技术为基础，通过PIC单片机连接和控制温度采样模块，可控硅功率控制模块，显示模块，机械结构驱动模块等四个模块电路，实现整个系统的自动控制过程，并进行相应的参数分析和显示。