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交通大學交通大學 李威儀李威儀
一片花飛減卻春
風飄萬點正愁人
且看欲盡花經眼
莫厭傷多酒入唇
江上小堂巢翡翠
苑邊高塚臥麒麟
細推物理須行樂
何用浮名絆此生
杜甫
曲江對酒
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
Dr. Wei-I Lee 李威儀 博士
國立交通大學 電子物理系 教授
PHYSICS 物理
驢老師
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
日常生活的物體日常生活的物體
牛頓力學( Newton
Mechanics )
牛頓力學( Newton
Mechanics )
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
光速( Velocity of Light )
光速( Velocity of Light )日常生活的物體日常生活的物體
增加速度
特殊相對論( Special
Relativity )
特殊相對論( Special
Relativity )
牛頓力學( Newton
Mechanics )
牛頓力學( Newton
Mechanics )
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
天 體天 體
光速( Velocity of Light )
光速( Velocity of Light )日常生活的物體日常生活的物體
增加速度
增加質量
特殊相對論( Special
Relativity )
特殊相對論( Special
Relativity )
廣義相對論( General Relativity )
廣義相對論( General Relativity )
牛頓力學( Newton
Mechanics )
牛頓力學( Newton
Mechanics )
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
天 體天 體
原子尺度( Atomic Scale )
原子尺度( Atomic Scale )
光速( Velocity of Light )
光速( Velocity of Light )日常生活的物體日常生活的物體
增加速度
增加質量
縮減
大小
量子力學( Quantum Mechanics )
量子力學( Quantum Mechanics )
特殊相對論( Special
Relativity )
特殊相對論( Special
Relativity )
廣義相對論( General Relativity )
廣義相對論( General Relativity )
牛頓力學( Newton
Mechanics )
牛頓力學( Newton
Mechanics )
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
新式大學基礎物理課程教材
教材設計 : College Physics Developed For Nano-Science and
Optoelectronic Applications 適合對象 : 大一理工科系學生
設計理念 : 自1950年代雷射及半導體元件的發明以來，量子力學的應用幾乎是無孔不入。近十年
來，由於奈米材料的快速發展，更凸顯出量子力學的重要地位。但是對大多數國內的理工科系
學生而言 ( 除非是主修與物理或電子材料相關科系的學生 ) ， 由於他們在大一基礎物理課程中
沒有接觸量子力學，而在大二以後，更鮮有修習量子力學相關課程的機會，因此對量子力學幾
乎是毫無理解 ( 註 : 他們對相對論的理解往往還比較多 ) 。但是，從事理工相關工作的現代高
級知識份子對量子力學實在應該有基本的了解，如此方能對經常面對的現代科技產品有起碼的
認識，也較能掌握未來科技發展的趨勢。對某些學生而言，與其在大一基礎物理課程中耗費太
多的時間鑽研更深入的古典物理，可能不如將時間投入介紹量子力學的觀念及其各式應用。然
而，目前絕大部分的基礎物理課本及教材都將主要篇幅集中於古典物理現象的探討，即使有觸
及近代物理觀念者，也僅只討論極為粗淺的量子化觀念，而未能對量子力學及其應用作有系統
的介紹。此一課程的目的即在設計一包含量子力學觀念及其應用的基礎物理教學內容。
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
新式大學基礎物理課程教材
教材名稱 : College Physics Developed For Nano-Science and
Optoelectronic Applications 適合對象 : 大一理工科系學生
教材特色 :
(1) 以高中物理為基礎。
(2) 避免過度涉入古典物理之細節。
(3) 強調古典物理中對發展量子力學及光電理論有重要性的觀念。
(4) 導入及介紹量子力學。
(5) 配合歷史發展設計課程內容，不只讓學生知道結果，也要讓學生了解物理學及量子力學
的思考方法及發展過程。
(6) 以“將理論落實於應用”為目標，幫助學生了解量子力學對現代科技的重要性。
(7) 總結目標
使大一理工科系學生能在一年的基礎物理課程中獲得完整的量子力學概
念以及了解量子力學在發展現代奈米科學及光電技術上的重要性。
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
ClassicalMechanics
Thermo-dynamics
Wave
Eelectro-magnetics
Classical Physics
課程範圍 ( 二學期 )
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ClassicalMechanics
Thermo-dynamics
Wave
Eelectro-magnetics
Classical Physics
課程範圍 ( 二學期 )
物理(一)第一章
物理發展與物理量簡介
第二章
向量
第三章
等加速度運動
第四章
牛頓定律
第五章
功，能量及功率
第六章
動量與碰撞
第七章
轉動與圓周運動
第八章
轉動動力學
第九章
熱力學與氣體動力學
第十章
振盪
第十一章
波動
第十二章
波的干涉
第十三~十五章
靜電學
第十六章
合作無間的電與磁
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ClassicalMechanics
Thermo-dynamics
Wave
Eelectro-magnetics
Classical Physics
課程範圍 ( 二學期 )
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
ClassicalMechanics
Thermo-dynamics
Wave
Eelectro-magnetics
Classical Physics
QuantumMechanics
Solid StatePhysics
Semiconductor Physics
IntegratedCircuits
課程範圍 ( 二學期 )
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交通大學交通大學 李威儀李威儀
第17章
量子觀念的肇始
第18章
原子模型
第19章
量子力學的基本假設
第20章
量子力學的處理方法
第21章
量子力學用於原子結構
ClassicalMechanics
Thermo-dynamics
Wave
Eelectro-magnetics
Classical Physics
QuantumMechanics
Solid StatePhysics
Semiconductor Physics
IntegratedCircuits
課程範圍 ( 二學期 )
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第17章
量子觀念的肇始
第18章
原子模型
第19章
量子力學的基本假設
第20章
量子力學的處理方法
第21章
量子力學用於原子結構
ClassicalMechanics
Thermo-dynamics
Wave
Eelectro-magnetics
Classical Physics
QuantumMechanics
Solid StatePhysics
Semiconductor Physics
IntegratedCircuits
課程範圍 ( 二學期 )
第22章
鍵結與晶體結構
第23章
固體的自由電子理論
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第17章
量子觀念的肇始
第18章
原子模型
第19章
量子力學的基本假設
第20章
量子力學的處理方法
第21章
量子力學用於原子結構
ClassicalMechanics
Thermo-dynamics
Wave
Eelectro-magnetics
Classical Physics
QuantumMechanics
Solid StatePhysics
Semiconductor Physics
IntegratedCircuits
課程範圍 ( 二學期 )
第22章
鍵結與晶體結構
第23章
固體的自由電子理論
第24章
固體的能帶理論
第25章
半導體材料
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第17章
量子觀念的肇始
第18章
原子模型
第19章
量子力學的基本假設
第20章
量子力學的處理方法
第21章
量子力學用於原子結構
ClassicalMechanics
Thermo-dynamics
Wave
Eelectro-magnetics
Classical Physics
QuantumMechanics
Solid StatePhysics
Semiconductor Physics
IntegratedCircuits
課程範圍 ( 二學期 )
第22章
鍵結與晶體結構
第23章
固體的自由電子理論
第26章
半導體元件
第27章
半導體製程
第24章
固體的能帶理論
第25章
半導體材料
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以 “將理論落實於應用” 為目標具體目標
修完這門課將至少可以了解以下幾種現代科技產品的原理或特性 :雷射
奈米材料
半導體電子元件 ( 包括二極體、電晶體及積體電路 )半導體光電元件 ( 包括發光二極體、半導體雷射及太陽電池 )
( 這些都是傳統基礎物理教學沒有涵蓋的內容 )
ClassicalMechanics
Thermo-dynamics
Wave
Eelectro-magnetics
Classical Physics
QuantumMechanics
Solid StatePhysics
Semiconductor Physics
IntegratedCircuits
課程範圍 ( 二學期 )
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這門課採網路教學
上課內容錄影及講義請至交大 OpenCourseWare(http://ocw.nctu.edu.tw)
網站下載觀看
(或至交大e-campus系統下載)
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should receive e-mail from Prof. Lee or TA every week.)
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and you can receive e-mails!
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• Text Book : “Physics for Computer Science Students”
– Author : N Garcia and A Damask
( 滄海書局
, 網址 : http://www.tsanghai.com.tw/ )
• Lecturer : Prof. Wei-I Lee
Phone : (03) 5731773
e-mail : [email protected]
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