物理课程描述Page 1

学分: 3

教练: Esin

描述: 本课程旨在使学生熟悉天体生物学的基本概念, 哪个是对起源的研究, 宇宙中生命的进化和分布. 我们将关注两个问题:生命是如何开始和进化的? 地球外是否存在生命，如果存在，如何探测到? 本学期课程涵盖的主题将包括基本的轨道力学, 行星的热平衡和适居性标准, 寻找太阳系外的宜居行星以及太阳系内的行星探索, 整个宇宙中有机化合物的出现和进化导致了自组织分子的出现, 行星性质对生命形成和进化可能性的影响, and, 最后, 对有关地球生命起源的一般理论的回顾.

学分: 3

指导老师: Esin, Tamayo

提供: Spring

描述: 现代天体物理学概论. 涵盖的主题包括电磁辐射, 万有引力, 恒星的结构和演化, 星际介质和恒星的诞生, 超新星和恒星的死亡(包括中子星和黑洞的物理学), 元素的合成, 然后形成, 星系和宇宙的结构和演化. 与波莫纳和联合科学联合提供.

先决条件: PHYS051嗯 

学分: 3

教练: Staff

提供: Fall

描述: 观测天文学技术的全面概览, 包括光学, 红外, 射电和x射线天文学. 4到6个观察项目, 包括利用克莱蒙特学院桌山天文台进行的观测, 加上分析无线电和红外数据的计算机项目. 使用的观测技术包括CCD测光法, 恒星光谱, 红外卫星数据的无线电干涉测量与分析. 除了观测技术, 本课程也将涵盖各种波长的基本发射机制的物理学. 与波莫纳和联合科学联合提供.

先决条件: ASTR062嗯 

学分: 2

教练: Staff

提供: 春天，隔年

描述: 对宇宙中恒星和行星形成的调查, 银河星际介质, 以及从理论和观测的角度来理解星系中物质的物理状态. 主题包括太阳系外行星和原恒星的形成和探测, 恒星形成区域和星际云的无线电和红外诊断, 星际介质的光发射和吸收线研究, 以及超新星在星际介质演化和恒星形成中的作用. 与波莫纳和联合科学联合提供.

先决条件: ASTR062嗯 and PHYS052嗯 

学分: 2

教练: Staff

提供: 春天，隔年

描述: 检查宇宙的大尺度结构和宇宙的演变，从大爆炸到现在的时代. 主题包括替代宇宙论, 暗物质, 宇宙背景辐射, 星系和星系团的形成和演化. 与波莫纳和联合科学联合提供.

先决条件: ASTR062嗯 and PHYS052嗯 

学分: 2

教练: Esin

提供: 春天，隔年

描述: 对产生高能光子的物理过程和天体物理系统的调查，并提出了对新紫外线的调查, X-ray, 还有伽马射线观测. 主题包括活动星系核, 黑洞, 中子星, 超新星残骸, 还有宇宙射线. 与波莫纳和联合科学联合提供.

先决条件: ASTR062嗯 and PHYS052嗯 

学分: 2

教练: Staff

提供: 春天，隔年

描述: 对恒星大气和辐射转移的严格处理. 主题包括谱线的形成, 恒星能量产生, 在主层序上和远离主层序的演化, 以及恒星和其他自引力物体的内部结构. 与波莫纳和联合科学联合提供.

先决条件: ASTR062嗯 and PHYS052嗯 

学分: 2

教练: Staff

提供: 春天，隔年

描述: 行星的物理和化学, 它们的天然卫星和太阳系的小天体. Topics include evolution and dynamics of planetary 大气; planetary interiors, alteration processes on planetary surfaces; the formation and dynamics of the solar system, 小天体和太阳系外系统的演化. 与波莫纳和联合科学联合提供. Half-course.

先决条件: ASTR062嗯 

学分: 2

教练: Staff

描述: 星系结构、形成和演化的详细现象学研究. 我们将探索星系，它既是恒星群的集合，也是宇宙演化的标志. 本课程将特别关注该领域的最新进展. 与波莫纳和联合科学联合提供. Half-course.

先决条件: ASTR062嗯 

学分: 2

教练: Tamayo

提供: 春天，隔年

描述: 强调理解和建模如何相互引力相互作用在行星系统影响行星的轨道和旋转. 我们将运用这些思想来阐明地球全球温度和白昼长度的长期变化, 化石和冰芯数据记录了这一点. 数百万年来的气候记录为解释最近的全球变暖提供了重要的背景，并将人为原因与自然原因区分开来. 主题包括轨道摄动理论在三体和n体问题, 行星的旋转和扁率, 非球形重力场的展开, 自旋轴进化, tides, 时间序列数据的频率分析. 一周又一周, 学生将在Python中建立一个越来越复杂的太阳系动力学数值模型, 在极限情况下测试解析解.

先决条件: CSCI005嗯, MATH073嗯, and PHYS024嗯

学分: 3

教练: 萨哈金

提供: Fall

描述: 这门课是太阳2注册平台现代物理学的概念基础. 它涵盖了广泛的例子和概念，跨越许多子学科，同时强调物理学的统一性及其基本特征. 它讨论了从相对论到量子力学到宇宙学和黑洞的一般概念, 从超导到粒子物理的标准模型. 这门课程以高中数学为基础, 而视觉交互模拟则尽可能地取代方程, 家庭作业帮助学生探索基本计算的明确情况. 在学期结束时，学生从当前的物理太阳2平台中选择一个主题进行报告.

先决条件: 仅限HMC一年级学生.

学分: 1.5

指导老师: Esin, Ilton, 萨哈金, Solanki

提供: Fall

描述: 爱因斯坦的狭义相对论是建立在物理学定律在所有惯性系中都是相同的以及光速是常数的前提之上的. 探讨了质量与能量的关系，分析了相对论性碰撞. 描述了基本粒子族，发展了等效原理.

学分: 4

教练: Staff

提供: Spring

描述: 从惯性系和伽利略变换开始介绍经典力学, 然后是动量和碰撞中的动量守恒, 牛顿运动定律, 弹力, 重力和摩擦力. 微分和积分在整个过程中被广泛使用. Work, 定义了动能和势能, 并讨论了粒子运动和碰撞中的能量守恒. 处理旋转运动，包括角动量，扭矩，叉积和静力学. 其他主题包括旋转框架，假力和中心力运动. 讨论了简谐振动和一些非线性振动, 接着是弦上的波, 声音和其他类型的波, 以及驻波等波动现象, beats, 双缝干涉, 共振和多普勒效应.

学分: 3

教练: Staff

提供: Spring

描述: 为在分班考试中表现出扎实的力学问题解决能力的学生提供大学水平的牛顿力学介绍. 从笛卡尔坐标和极坐标中向量的数学开始, 牛顿运动定律适用于涉及点和扩展粒子的各种系统, 接触力, 摩擦, drag, springs, gravity, 以及原子间和分子间作用力的模型. 角动量适用于单个粒子和粒子系统, 包括刚体, 分析谁的旋转和平移联合运动. 对受张力作用的声音和弦发展了波的传播和干涉的思想. 使用Python和Jupyter笔记本并行开发了解决力学问题的计算方法, 引导团队项目探索各种系统的行为, 包括学生自己选择的.

学分: 3

教练: Gerbode

描述: 本课程的学生将研究普通物品，并讨论其组成的哪些方面决定了它们的用途. 本课程将讨论如何描述材料, classi-fied, 和测试, 从物理学的角度来看它们, 化学, 材料科学, geology, 经济学, 和心理学.

学分: 1.5

指导老师: Connolly, Esin

描述: 牛顿万有引力的理论和应用，以及广义相对论中万有引力思想的介绍. 涵盖的主题包括引力势, 轨道与天体力学, 潮汐力, 大气, 爱因斯坦等效原理, 黑洞, 和宇宙学. 目标受众是对基础物理和数学以及重力及其应用的概念基础有浓厚兴趣的学生.

并修课程: PHYS024嗯 

信贷: 1

教练: Staff

描述: 本课程强调基于证据的方法，通过亲身体验来理解物理世界, 实验设计, 数据分析. 实验取材于广泛的物理学科, 与现代社会和技术相关的应用. 

先决条件: PHYS024嗯 

学分: 3

指导老师: Breznay, Gerbode, Tamayo

提供: Fall

描述: 介绍电学和磁学，以微分和积分形式推导麦克斯韦的电磁方程. 经典光学和量子光学精选主题.

先决条件: PHYS023嗯 and PHYS024嗯 

并修课程: MATH082嗯 or MATH056嗯 

学分: 3

教练: Staff

提供: Spring

描述: 量子力学的发展和表述, 以及量子力学在原子领域的应用, 固态, 核, 粒子物理.

先决条件: PHYS051嗯 and MATH082嗯 

信贷: 1

指导老师: 埃克特、员工

提供: Spring

描述: 现代物理学的经典实验，包括热辐射和卢瑟福散射. 核物理实验, 包括α, 和吸收, 脉冲高度分析的伽马谱. 放射性核的形成和衰变的分析.

并修课程: PHYS050嗯 and PHYS052嗯 

学分: 3

教练: Staff

提供: Spring

描述: 本课程结合了数学和计算方法，这些方法对研究物理系统很有用. 主题包括:线性代数, 希尔伯特空间, 求解线性代数问题的特征值问题及数值算法, including various modes of decomposition; Fourier series and transforms, 卷积, correlation and numerical methods using fast Fourier transforms; computer simulation methods based on integrating coupled differential equations and also using pseudorandom numbers, including Monte Carlo methods; partial differential equations, 分离变量, 不同维度的拉普拉斯和泊松方程, 波动方程, 以及数值解法.

先决条件: (CSCI005嗯 or CSCI042嗯) and MATH082嗯 

学分: 3

指导老师: 唐纳利,Saeta

描述: 研究了物理学的一个领域，以及它的应用和社会影响. 可能的领域包括能源和环境、气候变化和可持续性. 强调积极参与和小组活动.

先决条件: PHYS051嗯 

学分: 3

教练: Lynn

提供: 春天，隔年

描述: 量子计算与通信. 适用于量子信息科学的离散态量子力学基础. 可能的主题包括量子计算的通用逻辑门, 量子计算算法, 量子纠错, 量子密码学与通信, 绝热量子计算, 以及用于量子计算和通信的硬件平台.

先决条件: PHYS024嗯, (CSCI005嗯 or CSCI005GR嗯 or CSCI042嗯), and MATH073嗯 

学分: 3

教练: Tamayo

提供: Fall

描述: The application of mathematical methods to the study of particles and of systems of particles; Newton, 拉格朗日, and Hamilton equations of motion; conservation theorems; central force motion, 碰撞, 阻尼振子, 刚体动力学, 有约束的系统, 变分方法.

先决条件: PHYS023嗯, PHYS024嗯，及(MATH082嗯 or PHYS064嗯) 

学分: 3

教练: Gerbode

提供: Spring

描述: 非相对论性量子力学的要素. 主题包括一般的形式主义, 一维和三维问题, 角动量态, 微扰理论和同粒子. 原子和核系统的应用.

先决条件: PHYS052嗯 

学分: 3

指导老师: Esin, Saeta

描述: 经典和量子统计力学，包括它们与热力学的联系. 气体运动论. 这些概念在各种物理系统中的应用.

先决条件: PHYS052嗯 

信贷: 1

指导老师: Gallicchio、员工

提供: Fall

描述: 电子学中涉及整流器结构和分析的中间实验室, 过滤器, 晶体管和运算放大器电路.

先决条件: PHYS054嗯 

学分: 2

教练: Staff

提供: Spring

描述: 一门太阳2注册平台经典和现代光学技术和理论的实验讲座课程. 研究的主题包括衍射, 干涉测量法, 傅里叶变换光谱, 光栅光谱, lasers, 量子力学和量子光学, 波的相干性和数据的最小二乘拟合.

先决条件: PHYS051嗯 and PHYS054嗯 

学分: 2

指导老师: Saeta, Van Ryswyk(化学)

描述: 能量转换与储存的材料科学, 处理光伏, 燃料电池, 电池, 热电技术, 还有其他设备. 研讨会格式.

先决条件: CHEM052嗯 or PHYS052嗯 or ENGR086嗯 

学分: 3

教练: 萨哈金

提供: Fall

描述: 静态和动态电磁场的理论. 主题包括多极场, 拉普拉斯方程, 电磁波的传播, 辐射现象和电磁场与物质的相互作用.

先决条件: PHYS051嗯 and (PHYS111嗯 or PHYS116嗯) and (MATH180嗯 or PHYS064嗯)

学分: 3

教练: Ilton

提供: Spring

描述: 变形介质理论. 弹性和流体介质以及电磁场中传导流体的场方程. 特别强调场方程的体波和面波解.

先决条件: MATH180嗯 or PHYS064嗯 

学分: 3

教练: 萨哈金

提供: Spring

描述: 本课程探讨经典场理论的概念、方法和应用. 在物理方面, 我们将学习宇宙膨胀, 超导, 电弱理论, 孤波, 核力, 磁单极子. 在数学方面，我们将学习微分几何和李代数的基础知识. 在整个课程中, 我们将强调在广泛的系统和学科中物理原理和技术的统一.

先决条件: PHYS111嗯 and (MATH180嗯 or PHYS064嗯)

学分: 2

教练: Shuve

提供: Fall

描述: 散射，包括玻恩近似和部分波展开. 路径积分. 时变摄动理论. 电磁场的量子理论.

先决条件: PHYS116嗯 

学分: 2

教练: Breznay

提供: Spring

描述: 固态物理的选定主题, 包括点阵结构, 晶格励磁, 以及金属中电子的运动和激发.

先决条件: PHYS117嗯 

并修课程: PHYS116嗯 

学分: 2

教练: Shuve

提供: Spring

描述: 粒子物理学标准模型的力、粒子和结构的概览. 学习主题包括:费曼图, 粒子相互作用速率, 粒子物理 experiments; relativistic 量子力学 of particles with spin; massive particles and the Higgs mechanism; phenomena of the strong and weak interactions.

并修课程: PHYS116嗯 

学分: 2

教练: Staff

提供: Spring

描述: 地球物理方法及其在地球模型构建中的应用专题.

先决条件: PHYS023嗯 and PHYS024嗯 

学分: 2

教练: Eckert

提供: Spring

描述: 电动力学选修课，包括材料介质中的波传播.

先决条件: PHYS151嗯 

学分: 2

教练: 萨哈金

提供: Spring

描述: 计算物理中的高级技术，包括使用并行化的高性能计算(基于CPU和gpu), 机器学习和神经网络, 和元编程.

先决条件: PHYS052嗯, PHYS064嗯, and PHYS111嗯 

学分: 3

教练: 萨哈金

描述: 对计算物理学主题的现代阐述, 从物理和科学的各个学科中抽取例子. 本课程的第一部分涵盖了矩阵操作的经典算法, 积分和精确数值微分, 求根和最小化, 生成随机数, 傅里叶变换和频谱分析, 优化线性和非线性系统, 和蒙特卡罗模拟. 课程的第二部分探讨正则微分方程和随机微分方程, 元编程和分析技术, 机器学习技术，如回归和分类, 神经网络. 学生将全程使用Julia编程语言, 还可以使用Mathematica探索分析技术. (学生不能同时选修PHYS170嗯和PHYS170X嗯.)

先决条件: PHYS052嗯, PHYS064嗯, and PHYS111嗯 

学分: 2

指导老师: 萨哈吉安，舒维，索兰基

提供: Spring

描述: 等效原则, 黎曼几何, 以及场方程的史瓦西解和宇宙学解.

先决条件: PHYS111嗯 

学分: 2

指导老师: Gerbode, Ilton

提供: Spring

描述: 选择生物物理学的主题，重点关注该领域的活跃研究. 可能的主题包括:生物运动，膜生物物理学，成像技术. 研讨会格式.

先决条件: BIOL046嗯 and PHYS051嗯 

学分: 1-3

教练: Staff

描述: 对物理学中其它课程未涉及的领域的研究, 每年由物理系自行决定选出.

先决条件: 取决于主题

学分: 2

教练: Breznay

提供: Fall

描述: 实验选自核物理和固体物理领域, 生物物理学, 量子力学和量子光学, 和原子, 分子与光学物理. 采用了快时符合仪器和光子计数探测器, 以及一台x光机和一台紫外/可见/近红外分光光度计.

先决条件: PHYS134嗯  

学分: 3

指导老师: 林恩,Saeta

提供: 秋天和春天

描述: K-12课堂教学与课程开发导论. 实习包括由一名适当的K-12教师和物理系成员监督，并应以实验室实验报告的形式完成, 教学模块, 或其他教育创新或调查. 实习包括每周至少三小时的课堂参与.

先决条件: EDUC170G CG (或在导师同意的前提下)

学分: 1-3

教练: Staff

提供: 秋天和春天

描述: 在教员的指导下进行的物理学实验或理论研究. 项目可以由学生或教师发起. 目前教师的研究领域包括天文学, 原子与核物理学, optics, 固态和低温物理, 广义相对论, 量子力学, 粒子物理, 地球物理学和生物物理学.

学分: 3

教练: Staff

提供: Fall

描述: 应用物理方面的团队项目，有公司关系.

先决条件: 老年人只

学分: 3

教练: Staff

提供: Spring

描述: 应用物理方面的团队项目，有公司关系.

先决条件: 老年人只

信贷: 0.5

教练: Staff

提供: 秋天和春天

描述: 口头报告和选定主题的讨论，包括最近的发展. 参与者包括物理专业的学生、教职员工和客座演讲者. 大三、大四物理专业必修. 不超过2个.参加太阳2注册平台研讨会/座谈会可获得0个学分. 

学分: 1-3

教练: Staff

提供: 秋天和春天

描述: 选定主题的定向阅读. 每学期1-3学时. 须签署表格.

学分: 1-3

教练: Staff

提供: 秋天和春天

描述: 在教员的指导下进行的物理学实验或理论研究. 项目可以由学生或教师发起. 目前的研究领域包括天体物理学, 生物物理学, optics, 固态和低温物理, 广义相对论, 量子力学, 粒子物理, 地球物理学, 软物质物理学. 学生须就论文前半部分的研究进度及计划作口头报告.

先决条件: 太阳2注册平台许可. 高级站.