物理学和天文学课程

本课程考察我们目前对宇宙理解的发展，包括我们的太阳系、系外行星、恒星和恒星演化(包括白矮星、中子星、黑洞和超新星)、星系和宇宙学(暗物质、暗能量、大爆炸、加速宇宙、超大质量黑洞)、和宇宙中的生命注意:如果学生计划申请101 AY达到大学核心课程的N要求，102 AY也必须采取。

本实验室课程涉及解释恒星光谱、恒星光度-温度图、天球和月球、恒星（包括太阳）、星团、星云、星系和星系团的天文图像的室内实践活动。注：如果学生计划申请102 AY达到大学核心课程的N要求，101 AY也必须采取。

本课程是一门新兴的、发展迅速的天体生物学交叉学科的概览，非科学专业的学生可选修。利用天文学、生物学、地质学和化学的工具，我们将探索一些有史以来最大的问题:地球上的生命是如何开始的?生命是否起源于太阳系的其他地方，或者银河系的其他地方?我们在宇宙中是孤独的吗?如果其他行星上有生命，我们将如何识别?以地球上生命的历史为例，我们将探索太阳系的各个位置，以收集生命是否可以开始的证据，以及目前是否可以在这些位置茁壮成长。然后，我们将扩大我们的视野，探索在我们的银河系(和银河系以外)围绕其他恒星运行的行星上存在生命的可能性。

在本课程中，学生学习使用校园便携式望远镜，校园天文台的16英寸望远镜，位于蒙维尔黑暗天空的望远镜，以及通过互联网控制的亚利桑那州和智利的天文台望远镜，观察和记录行星、恒星、星云和星系的图像和光谱。进行了室内练习和观察项目。学生通常应已完成一门入门或高级天文学课程。注意:如果学生计划申请203 AY达到大学核心课程的N要求，204 AY或206 AY也必须采取。

本课程提供(1)轨道力学及太阳、行星和太阳系的内部结构、表面特征、大气和起源的讨论;(2)了解太阳系外行星的探测技术和目前的普查情况;(3)关于其他行星上可能存在生命的论述。注意:如果学生计划申请204 AY达到大学核心课程的N要求，203 AY也必须采取。

本课程：（1）将恒星（包括我们的太阳）的观测特性与其物理结构和演化联系起来，直至其最终终点，如白矮星、中子星或黑洞；（2） 调查星系（包括我们的银河系）的性质、重子和暗物质含量、动力学和演化（恒星形成历史、反馈、长期过程、合并、中心超大质量黑洞的生长）和星系群；（3）介绍现代宇宙学，包括大爆炸、宇宙微波背景、宇宙加速膨胀、暗能量、膨胀和最轻元素的形成。注：如果学生计划申请206 AY达到大学核心课程的N要求，203 AY也必须采取。

本课程提供了天体物理现象的理论基础的广泛介绍，展示了基础现象学是如何从物理定律产生的。包括行星和恒星轨道，辐射，辐射转移，电离，恒星和行星形成，恒星演化，双星，特殊和广义相对论(包括黑洞)，星系结构和动力学(包括暗物质)，活动星系，时空结构，大尺度物质结构的形成和宇宙学(包括宇宙的加速膨胀、暗能量和早期宇宙的大统一力)。

学生将学习用眼睛、望远镜和现代探测器进行天文观测，使用数字成像、光度学和光谱学技术。从无线电到伽马射线的波长范围将被处理。学生将熟悉目前用于数据分析、模型拟合和错误分析的软件工具。学生将进行并报告观察性研究的所有组成部分，从概念和数据收集到分析和结论的陈述。要想通过这门课程，熟练的写作是必需的。一个不具备高年级学生通常要求的写作技能的学生，无论他在课程的其他方面表现得多好，也不会获得及格分数。

本课程旨在促进对恒星的相当完整的理解，包括它们的结构、演化(形成、燃烧阶段、终态)、元素的合成，以及每一种元素所涉及的物理过程，并介绍现代计算建模技术用于将恒星物理学应用到恒星上。对于天文学学生来说，本课程将提供必要的背景知识，以理解恒星过程和建模的基本原理，因为这些原理用于正在进行的恒星物理和现象的研究，以及支持其他天文学研究领域的恒星种群、产物和过程是重要的。本课程将讨论流体动力学、高密度材料、热传导、等离子体物理、核结构和核过程的物理原理如何整合到我们对恒星物体行为的现代理解中。以及对恒星的研究如何推动这些物理领域的理解。

本课程可能涉及现有课程未涵盖的任何天文学主题。课程名称是在课程讲授时添加的。不同的课程名称允许重复学分。

没有可用的描述．

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本课程提供了天体物理现象的理论基础的广泛介绍，展示了基础现象学是如何从物理定律产生的。包括行星和恒星轨道，辐射，辐射转移，电离，恒星和行星形成，恒星演化，双星，特殊和广义相对论(包括黑洞)，星系结构和动力学(包括暗物质)，活动星系，时空结构，大尺度物质结构的形成和宇宙学(包括宇宙的加速膨胀、暗能量和早期宇宙的大统一力)。

现代天文观测技术的理论和实践方面。光度学，光谱学，干涉测量学，光学和无线电数据还原和图像处理。

本课程旨在促进对恒星的相当完整的理解，包括它们的结构、演化(形成、燃烧阶段、终态)、元素的合成，以及每一种元素所涉及的物理过程，并介绍现代计算建模技术用于将恒星物理学应用到恒星上。对于天文学学生来说，本课程将提供必要的背景知识，以理解恒星过程和建模的基本原理，因为这些原理用于正在进行的恒星物理和现象的研究，以及支持其他天文学研究领域的恒星种群、产物和过程是重要的。本课程将讨论流体动力学、高密度材料、热传导、等离子体物理、核结构和核过程的物理原理如何整合到我们对恒星物体行为的现代理解中。以及对恒星的研究如何推动这些物理领域的理解。

本课程概述宇宙的演化，包括广义相对论、标准大爆炸宇宙学、宇宙学暴胀、宇宙微波背景、大尺度结构、重子发生、暗物质和暗能量的讨论。

本课程可能涉及现有课程未涵盖的任何天文学主题。课程名称是在课程讲授时添加的。不同的课程名称允许重复学分。

本课程为研究生提供他们研究专业领域特定的技能和知识。该培训将在学生积极参与正在进行的或一学期的研究项目的背景下进行。另外，如果在现有课程之外的正式准备对学生在专业领域的成功是必要的，这样的正式准备(阅读，作业等)将在教师的指导和监督下进行。任何积极的研究和额外的专业正式准备的组合可能由教师指定，这是必要的，以提高学生的知识和技能，为必要的计划和执行成功的专业研究。

所有全日制天文学专业物理学研究生每学期须住校学习。学生必须参加每周的研讨会并做一次口头报告。

本课程调查星系、星系团、活动星系、类星体和天体物理宇宙学的观测和物理方面。将讨论宇宙距离尺度和星系演化。成功完成本课程后，学生将准备好理解相关研究文献，并准备开始这些主题的独立研究。

本课程的主题是自引力系统内无碰撞物体（恒星和暗物质）的动力学，即星系和星团内的动力学。本课程主要是理论性的，但将有大量的讨论与观测的联系。该方法将严格的数学分析与计算实验相结合。

本课程涵盖辐射传输、黑体辐射、非相对论和相对论电磁辐射过程，包括韧致辐射、同步辐射和康普顿辐射，以及原子和分子跃迁。

本课程可能涉及现有课程未涵盖的任何天文学主题。课程名称是在课程讲授时添加的。不同的课程名称允许重复学分。

讲座和实验室。以代数为基础的入门课程，包括经典力学和热力学。主题包括：运动学、牛顿动力学、能量和动量守恒、旋转运动、振荡和波、气体动力学理论和热力学。学位学分只能授予以下一项：PH值101，PH值105,或PH值125．

讲座和实验室。一门以代数为基础的入门课程，包括电磁学、光学和现代物理学。主题包括:静电力和场、电能、电容、电阻、直流电路、磁学、感应、交流电路、电磁波、几何光学、波动光学、相对论、量子力学、原子物理和核物理。学位学分只能授予以下情况之一:PH值102，PH值106,或PH值126．

讲座和实验室。这是一门以微积分为基础的入门课程，涵盖经典力学、守恒定律、振动、波和热现象。可以提供两种课程形式选项：一种是综合讲座和实验室的工作室形式，另一种是讲座和实验室分开的非工作室形式。学位学分只能授予以下一项：PH值101，PH值105,或PH值125．

课堂和实验室。介绍基于微积分的经典物理学课程，包括电，磁和光学。学位学分只能授予以下情况之一:PH值102，PH值106,或PH值126．

关于当前物理学主题的研讨会，旨在达到所有本科生都能达到的水平。广泛介绍令人兴奋的物理学最新发展、当前感兴趣的领域以及UA正在进行的研究。多名教员将参加研讨会，其中一些研讨会是根据学生的建议进行的。

专为非理科专业学生开设的一门非技术课程，旨在介绍物理学，没有数学先决条件。关于经典和现代物理学的主要主题的演示和讲座，以及它们如何与日常生活相关。本课程所取得的学分不能计算在完成物理专业或辅修课程的要求之内。这两种都不会被授予学分PH值101和PH 115．三节课和一节实验课。

这是一个荣誉版本的PH值105，主要面向物理专业和优等生。这是一门以微积分为基础的入门课程，涵盖经典力学、守恒定律、振动、波和热现象。本课程通常以工作室形式提供（综合讲座和实验室）。学位学分只能授予以下一项：PH值101，PH值105,或PH值125．

讲座、讨论和实验室。这是一个荣誉版本的PH值106，主要适用于物理专业和荣誉学生。介绍基于微积分的经典物理学课程，包括电，磁和光学。学位学分只能授予以下情况之一:PH值102，PH值106,或PH值126．

研究现代物理的主题，包括狭义相对论，量子物理，原子结构，固体物理，和选定的附加主题(如激光，分子物理，原子核)。注意:如果学生计划申请PH值253达到大学核心课程的N要求，PH值255也必须采取。

关于构成主题的主题的实验性工作PH值253包括狭义相对论、量子物理、原子和核结构、固体物理等。成功的学生将培养他们收集和分析实验数据的能力，解释结果，并以清晰、简洁和令人信服的方式提出他们的发现。注意:如果学生计划申请PH值255达到大学核心课程的N要求，PH值253也必须采取。

本课程是对入门课程中涉及的经典力学主题的更严格和复杂的处理PH值101/ 105/125。这种处理是基于微分方程的。主题列表包括向量、1、2和3维的牛顿力学、振动、拉格朗日力学、重力和中心力、刚体的转动运动、非惯性坐标系、耦合振子和正规模态。

本课程是对入门课程中涉及的经典力学主题的更严格和复杂的处理PH值101/ 105/125。本课程以微分方程为基础，特别适合物理学或天文学研究生学习。主题列表包括牛顿定律、抛物运动、能量、动量和角动量守恒、振荡、变分演算、拉格朗日形式主义、两体中心力、刚体旋转、耦合振子和正规模态。一些方面的非线性运动和混沌，哈密顿力学，碰撞，和狭义相对论也可以涵盖。

矢量分析，静电学和静磁学，势能，以及物质中的电场和磁场。

电动力学，守恒定律，电磁波，辐射和相对论。

本课程以理论方法介绍现代物理学的主题。主题包括:狭义相对论和广义相对论及其在黑洞和宇宙模型中的应用;粒子物理的基本方面和标准模型;核物理及其应用;基本相互作用和对称性;恒星演化和天体的天体物理学。

为高中和中学后科学教师选择的当代物理主题。要想通过这门课程，熟练的写作是必需的。一个不具备高年级学生通常要求的写作技能的学生，无论他在课程的其他方面表现得多好，也不会获得及格分数。

生物系统物理学:蛋白质、脂类、核酸、超分子结构和分子马达;结构、功能、能量学、热力学、生物纳米技术。强调在物理和分子细节上最容易理解的系统。

这是一门介绍物理学教学方法的课程，基于物理学教育研究的最新成果。

两个实验室。数字集成电路的理论和实际应用，包括门、触发器和计数器。利用LabView实现计算机数据采集、D/A和A/D转换、通信和仪表控制的基本原理。

波函数，与时间无关的薛定谔方程，量子力学的数学工具，三维量子力学，完全相同的粒子。本课程不授予毕业生学分PH值441．

与时间无关的微扰理论，变分原理，WKB近似，含时微扰理论，绝热近似，散射理论。本课程要求写作熟练，成绩合格。无论学生在课程的其他方面表现如何，不具备高年级学生通常要求的写作技能的学生都不会获得及格分数。本课程不授予毕业生学分PH值442．

本课程将介绍原子核和基本粒子物理学，内容包括：原子核的性质、力、结构和衰变；核与粒子物理实验方法；介绍基本粒子物理的标准模型；强子的夸克模型；量子电动力学；量子色动力学与强相互作用；弱相互作用；弱电统一，规范对称性和希格斯机制。

介绍宏观和统计基础上的热现象，以及控制它们的原理和规律。介绍能量和熵的形式和热力学势的讨论（Helmholtz和Gibbs）。平衡系统的应用。

本课程涵盖晶体结构、固体的机械、热学、电学和磁学性质、自由电子模型和能带近似。

现有课程未涵盖的物理学和天文学主题。不同的科目允许重复学分。

关于物理学和天文学当前主题的研讨会课程。

现代物理学的高级实验。科学成果的研究、分析和报告。要想通过这门课程，熟练的写作是必需的。一个不具备高年级学生通常要求的写作技能的学生，无论他在课程的其他方面表现得多好，也不会获得及格分数。

学分是通过安排的，但不授予毕业生学分PH值493．学生在教师的监督下进行研究。

没有可用的描述．

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变分原理与拉格朗日方程;双体中心问题;刚体运动运动学;刚体运动方程;狭义相对论;哈密顿运动方程;和规范的转换。

为高中和中学后科学教师选择的当代物理学主题。

生物系统物理学:蛋白质、脂类、核酸、超分子结构和分子马达;结构、功能、能量学、热力学、生物纳米技术。强调在物理和分子细节上最容易理解的系统。

这是一门介绍物理学教学方法的课程，基于物理学教育研究的最新成果。

狭义相对论，等效原理，张量分析，引力效应，曲率，爱因斯坦场方程，作用原理，爱因斯坦理论的经典测试。

电场和磁场，格林函数，麦克斯韦方程。

电磁波，相对论，和选定的主题。

数字集成电路的理论和实际应用，包括门、触发器、计数器、锁存器和显示。计算机数据采集和控制使用LabView, A/D和D/A基础。数字通信。

薛定谔方程的解，矩阵方法，角动量，和近似方法。

随时间变化的微扰理论，散射理论，辐射，相同粒子和自旋。

核和亚核物质的结构和性质;守恒定律;散射和衰减过程;和基本相互作用。

系综，配分函数，量子统计，玻色和费米系统，相变和临界现象，以及应用。

单晶结构;固体的热、电、磁特性;自由电子模型和带近似;和半导体。

可能涉及现有课程未涵盖的任何物理或天文学主题。课程名称在课程讲授时添加。不同课程名称允许重复学分。

PH585是关于磁学（PH585，PH586-高级磁学：磁性材料、现象和装置）、磁性现象、磁性材料以及物理科学和工程专业学生磁性装置示例的系列研究生级课程的第一门课程。本课程结合物理原理（材料物理、凝聚态材料、磁性物理）及其应用实例。整个课程中的课堂示例、课堂和家庭作业问题将以应用程序为基础（见主题列表中的应用程序列表），强调基本磁学对特定技术进步的影响。

为物理科学和工程专业学生开设的磁性、磁性现象、磁性材料和磁性装置范例的研究生水平课程。本课程结合物理原理(凝聚态和磁性物理)，并举例说明其在磁化过程和磁输运现象中的应用。课程材料将包括以下主题:基本磁性特性•磁畴和畴壁•热效应•微磁性•磁化过程•Landau-Lifshitz-Gilbert方程•软硬磁性材料、永磁体应用•现代磁记录概述:磁记录媒体•铁磁共振•夹层和界面交换和交换偏置•审查原则的电子结构和电子传输••各向异性磁阻电传输现象•巨磁阻•隧穿磁阻•MagntoElectronic设备概述:•可能包括特殊主题，如临界现象(伊辛/海森堡模型)，磁和非磁中子散射，或VSM磁测原理，自旋极化电子表征技术。

本课程为研究生提供他们研究专业领域特定的技能和知识。该培训将在学生积极参与正在进行的或一学期的研究项目的背景下进行。另外，如果在现有课程之外的正式准备对学生在专业领域的成功是必要的，这样的正式准备(阅读，作业等)将在教师的指导和监督下进行。任何积极的研究和额外的专业正式准备的组合可能由教师指定，这是必要的，以提高学生的知识和技能，为必要的计划和执行成功的专业研究。

现代物理学的高级实验工作。

没有可用的描述．

要求所有全日制物理研究生每学期住校。（天文学专业的学生必须参加AY 597.）学生须参加至少10次系内研讨会及/或专业研究研讨会。二年级及以上的学生需要做一次口头研究报告。

没有可用的描述．

没有可用的描述．

狄拉克方程，洛伦兹协方差，狄拉克方程的自由粒子解，福莱-伍thuysen变换，传播子理论，以及在量子电动力学中的应用。

经典场论，自由场的量子化，相互作用场，散射矩阵，费曼规则和图表，积分和发散的计算，电弱和强相互作用。根据需要提供。

规范不变性、非阿贝尔规范理论、隐藏对称、轻子和夸克的电弱相互作用、夸克之间的强相互作用、弦理论和高能相互作用的现象学。按需提供。

本课程将回顾超越标准模型的物理、大统一理论、超对称理论、超弦以及量子场论中的精确解。

固体物理中的计算方法比在PH值581．能带结构计算，格林函数，密度泛函方法，超导和无序材料。按需提供。

可涉及任何现有课程未涵盖的物理主题。课程名称是在每门课程教学时添加的。不同的课程名称允许重复学分。

因为这是非论文研究，学生可以每学期重复这门课程，最多18个学分。

没有可用的描述．