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现代太阳物理导论  031M1004H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:一级学科核心课 | 任课教师:张枚等
课程编号: 031M1004H 课时: 60 学分: 3.0
课程属性: 一级学科核心课 主讲教师:张枚等
英文名称: Fundamental Solar Physics

教学目的、要求

本课程为天文学科各专业博士、硕士研究生的专业核心课程,太阳物理方向研究生的必修课,同时也可作为物理专业研究生、物理和天文专业高年级本科生的选修课。本课程不仅涵盖了太阳物理研究的几乎全部知识点,具有基础性和系统性;同时又包括了若干太阳物理当前热点研究介绍和讨论,兼具前沿性。通过本课程的学习,学生能够基本掌握太阳物理学中的基本概念、理论模型、主要观测方法和重要结果,了解主要的研究手段、未解决的问题和研究方向,为进一步学习天体物理和进行太阳物理研究打下基础。

预修课程

理论力学、电动力学、原子物理、数学物理方法、普通天文学

教 材

教材: 1、自编讲义课件; 2. 参考书目: 1) 《太阳物理导论》,林元章,2000,科学出版社 2) 《The Sun》,Michael Stix,2002,Springer 3) 《Magnetohydrodynamics of the Sun》,Eric Priest,2014,Cambridge University 4) 《The Physics of Fluids and Plasmas》,Arnab Rai Choudhuri,1999,Cambridge University 3. 多篇发表经典文献 1) 《太阳物理导论》,林元章,2000,科学出版社 2) 《The Sun》,Michael Stix,2002,Springer 3) 《Magnetohydrodynamics of the Sun》,Eric Priest,2014,Cambridge University 4) 《The Physics of Fluids and Plasmas》,Arnab Rai Choudhuri,1999,Cambridge University 3. 多篇发表经典文献

主要内容

第一章	太阳物理综述 (主讲教师:张枚、6学时)
1.1	太阳物理研究的意义和挑战
1.2	太阳的基本参数和分层结构
1.3	太阳自转和太阳辐射
1.4	宁静太阳与太阳活动
1.5	太阳磁场
1.6	太阳观测方法简介
第二章 太阳内部结构和演化(主讲教师:张枚、6学时)
2.1 确定太阳内部结构的基本方程
2.2 太阳的化学组成和平均原子量
2.3 太阳的能源
2.4 太阳内部物质的吸收系数和不透明度
2.5 标准太阳模型
2.6 太阳演化
第三章 太阳的自转、对流和振动(主讲教师:张枚、6学时)
3.1 太阳自转和子午环流
3.2 太阳内部对流的观测证据
3.3 混合长理论和对流层模型
3.4 太阳振动的理论描述
3.5 太阳振动的观测
3.6 日震学研究结果和问题
第四章 太阳光球 (主讲教师:张枚、3学时)
5.1 光球中的能量传输
5.2 太阳常数和太阳辐射能谱分布
5.3 临边昏暗、连续吸收和光球模型
5.4 谱线辐射转移方程、选择吸收和谱线源函数
5.5 谱线的加宽机制
5.6 真吸收因子、谱线轮廓和局部热动平衡偏离
5.7 谱线的等值宽度和生长曲线
第五章 太阳电动力学(主讲教师:杨尚斌、12学时)
4.1 等离子体基本性质
4.2 太阳磁流管
4.3 等离子体中的波动
第六章 光球活动和磁场(主讲教师:姜杰、6学时)
6.1 太阳黑子的观测特征和分类
6.2 黑子的物理构造和演化
6.3 太阳活动周期
6.4 太阳活动的超长期变化
6.5 光斑和小尺度磁场
6.6 太阳活动起源与发电机理论
第七章 色球、日冕和太阳风(主讲教师:姜杰、6学时)
7.1 色球和过渡区
7.2 日冕辐射
7.3 日冕构造和物理模型
7.4 日冕磁场的理论外推
7.5 太阳风和日球
第八章 色球和日冕中的活动现象(主讲教师:王华宁、6学时)
8.1 日珥和暗条
8.2 光学耀斑
8.3 高温耀斑区和高能现象
8.4 耀斑活动区磁场和电流
8.5 耀斑的能量释放过程
8.6 日冕物质抛射
第九章 日地关系和太阳活动预报(主讲教师:王华宁、6学时)
9.1 地球附近空间环境
9.2 太阳短波辐射增强的地球物理效应
9.3 太阳粒子辐射增强的地球物理效应
9.4 太阳活动对低层大气的影响
9.5 太阳活动预报
闭卷考试(张枚、3学时)
教学手段与方法:ppt投影和部分课堂讨论相结合
考核方式:闭卷考试(75%)+平时作业(15%)+出勤率和课堂讨论积极度(10%)

参考文献

授课时间: 星期三, 第5、6、7节
授课地点: 教1-411
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20

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