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2023考研大纲:中国地质大学数理学院2023硕士研究生入学复试《原子物理学》考试大纲

网络 548 2022-11-16 09:29:01

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中国地质大学研究生院

2010年研究生入学复试《原子物理学》考试大纲

(物理学科同等学力入学复试加试科目 )

一、考试形式与试卷结构

1、考试方式:闭卷,笔试

2、题型:填空题与选择题  约30%

解答题(包括证明题) 约70%

二、其他

一、考试内容

第一章 原子的基本情况

1、原子的质量和大小

2、a粒子散射实验和原子的核式结构

3、同位素

第二章 原子的能级和辐射

1、氢原子光谱的规律

2、玻尔的氢原子理论

3、类氢离子的光谱

4、夫兰克-赫兹实验与原子能级

5、量子化通道

6、电子的椭圆轨道和氢原子能量的相对论效应

7、史特恩-盖拉赫实验与原子空间取向的量子化

8、原子的激发和辐射

9、激光原理

10、 对应原理和玻尔理论的定位

第三章 量子力学初步

1、物质的二象性

2、测不准原理

3、波函数及其物理意义

第四章 碱金属原子和电子自旋

1、碱金属原子的光谱

2、原子实验的极化和轨道贯穿

3、碱金属原子光谱的精细结构

4、电子自旋同轨道运动的相互作用

5、单电子辐射跃迁的选择定则

6、氢原子光谱的精细结构与蓝姆移动

第五章 多电子原子

1、氦及周期系第二族元素的光谱和能级

2、具有两个价电子的原子态

3、泡利原理与同科电子

4、复杂原子光谱的一般规律

5、辐射跃迁的普用选择定则

6、原子的激发和辐射跃迁的一个实例--氦氖激光器

第六章 在磁场中的原子

1、原子的磁矩

2、外磁场对原子的作用

3、史特恩-盖拉赫实验的结果

4、顺磁共振

5、塞曼效应

第七章 原子的壳层结构

1、元素性质的周期性变化

2、原子的电子壳层结构

3、原子基态的电子组态

第八章 X射线

1、X射线的产生及其波长和强度的测量

2、X射线的发射谱

3、同X射线有关的原子能级

4、X射线的吸收

第九章 原子核

1、原子核的基本性质

2、原子核的放射衰变

3、r射线同实物的相互作用和放射性应用

4、核力的主要性质和核力的介子论

5、原子核结构模型

6、原子核反应

7、原子裂变和原子能

8、原子核的聚变和原子能利用的展望

二、考试要求

第一章  原子的基本情况

了解a粒子散射实验对认识原子结构的作用,理解如何由实验得出原子核式结构的结构。

重点:卢瑟福散射公式和原子的核式模型。

第二章 原子的能级和辐射

1、掌握氢原子光谱规律及巴尔末公式

2、掌握玻尔基本假设,圆轨道量子化条件,能量公式,主量子数,氢能级图。

3、掌握玻尔理论来解释氢原子和类氢原子的结构及其光谱规律。

4、理解夫兰克-赫兹实验对于原子定态的证明

5、了解萦末菲量子化条件,对电子的椭圆轨道仅作扼要叙述,不作详细讨论

6、掌握原子的磁性与空间量子化的意义

7、掌握主量子数,角量子数和磁量子数的意义及其重要性

8、了解玻尔氢原子理论的局限性,说明新量子论(量子力学)产生并取代旧量子论的必然性

9、了解原子的自发辐射,受激辐射与吸收

重点:玻尔氢原子理论、夫兰克-赫兹实验、量子化通则、旧量子数的取值范围和所表征的物理量表达式、玻尔的对应原理。

第三章 量子力学初步

1、了解微观粒子二象性的实验事实,掌握微观粒子二象性的德布罗意关系

2、了解测不准关系的含义及其在分析物理现象中的意义

3、描述微观粒子运动状态的波函数的统计意义

重点:德布罗依假设和微观粒子的波粒二象性、波函数的统计诠释、不确定关系、定态的概念、求解定态薛定谔方程(本征问题)的基本步骤、量子力学对氢原子的描述及三个量子数。

第四章 碱金属原子和电子自旋

1、掌握碱金属原子能级和光谱的一般特性

2、了解原子实验极化与轨道贯穿的作用

3、掌握电子自旋概念与自旋量子数的意义

4、掌握角动量合成,并理解其对于碱金属原子光谱精细结构的说明

5、知道电子自旋与轨道运动的相互作用能,推出相互作用能量公式,但不详细讨论

重点:碱金属原子光谱、电子自旋、单电子角动量的合成、四个量子数、单电子跃迁选择定则、原子光谱的精细结构。

第五章 多电子原子

1、以氦、镁为例,了解多电子原子光谱的特征

2、掌握角动量全成的规律,掌握LS耦合,J-J耦合

重点:L-S耦合、多电子原子的光谱、能级图和原子态、泡利原理和同科电子原子态的确定、辐射跃迁的普用选择定则。

第六章 在磁场中的原子

1、了解计算朗德g因子的方法

2、了解拉莫旋进

3、掌握原子受磁场作用的附加能量

4、了解史特恩-盖拉赫实验证实了原子具有磁矩,和原子角动量的空间量子化

5、掌握塞曼效应的理论解释

6、本章重点、难点是2、5节

重点:原子有效磁矩、原子能级在磁场中的分裂、塞曼效应(正常、反常)、史特恩-盖拉赫实验结果的再分析。

第七章 原子的壳层结构

1、了解元素周期系规律的内在根源

2、掌握电子壳层填充所需遵循的规律,理解泡利原理,及其对于原子壳层结构的意义

3、本章的重点、难点是2、3节

重点:玻尔对元素周期表的解释、电子填充壳层的原则、莫色勒定律。

第八章 X射线

1、了解伦琴射线的产生机制和特征

2、理解原子内层电子跃迁的规律

重点: X射线连续谱与标识谱及产生机制、莫色勒定律、康普顿散射。

第十章 原子核

1、本章重点是原子核的结合能,原子放射性衰变,a衰变,r衰变,核裂变与核聚变原理,原子核反应。

2、掌握核子平均结合能的概念

3、掌握原子核的三种放射性,放射性衰变规律和半衰期概念。

4、掌握反应能,阈能概念

5、理解原子核释放能量的两种方式,裂变与聚变

重点:核自旋、核结合能、放射性衰变的类型、衰变规律、条件、衰变能、衰变方程及有关概念和计算、核反应遵守的守恒定律、核反应能的意义和有关计算、重核裂变和轻核聚变。

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