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2015年河南工业大学070205凝聚态物理考研大纲

考研时间: 2014-11-16 来源:查字典考研网

查字典查字典考研网快讯,据河南工业大学研究生院消息2015年河南工业大学凝聚态物理考研大纲已发布,详情如下:

626量子力学

科目名称:量子力学

科目代码:626

一、考试对象

修完本课程所规定的各专业学生。

二、考试目的

本课程考试目的是考察学生对波函数、薛定谔方程、力学量及其表象、微扰理论、自旋与全同粒子等内容的掌握程度。

三、考试要求

本课程是一门理论性很强的专业基础性学科,要求学生对基本理论的了解和掌握。

四、考试内容与要求

1、波函数与薛定谔方程

理解波函数的统计解释,态迭加原理,薛定鄂方程,粒子流密度和粒子数守恒定律定态薛定谔方程。掌握一维无限深势阱,线性谐振子。

2、力学量的算符表示

理解算符与力学量的关系。掌握动量算符和角动量算符,厄米算符本征函数的正交性,算符的对易关系,两力学量同时有确定值的条件测不准关系,力学量平均值随时间的变化守恒定律。

3、态和力学量的表象

理解态的表象,掌握算符的矩阵表示,量子力学公式的矩阵表述么正变换,了解狄喇克符号,线性谐振子与占有数表象。

4、定态近似方法

掌握非简并定态微扰理论,简并情况下的微扰理论,理解变分法。

5、含时微扰论

掌握与时间有关的微扰理论,跃迁几率,光的发散和吸收及选择定则。

6、自旋与角动量

理解电子自旋,掌握电子的自旋算符和自旋函数。

7、全同粒子体系

理解两个角动量的耦合,光谱的精细结构和全同粒子的特性。掌握全同粒子体系的波函数,泡利原理,两个电子的自旋函数。

五、考试方式及时间

闭卷理论考,考试时间为150分钟。

六、教材及主要参考书

1、选用教材:

《量力力学》周世勋编高等教育出版社,2008年

七、样卷(附后)

河南工业大学

2014年硕士研究生入学考试试题

考试科目:量子力学共1页(第1页)

注意:1、本试题纸上不答题,所有答案均写在答题纸上

2、本试题纸必须连同答题纸一起上交。

一、证明如下对易关系(每小题10分,共20分)

(1)

(2)

二、(10分)证明厄米算符属于不同本征值的本征函数彼此正交。

三、(30分)一质量为的粒子在一维势场中运动,求粒子的能级和对应的归一化波函数。

四、(30分)求在自旋态中及的不确定关系:

五、(30分)一维无限深方势阱中粒子能量本征函数

求(1)坐标在能量表象中的矩阵元;

(2)动量在能量表象中的矩阵元。

六、(30分)一维线性谐振子处在基态,

求(1)势能的平均值;

(2)动能的平均值。

838专业基础课

科目名称:专业基础课(光学、电磁学)

科目代码:838

一、考试对象

报考河南工业大学理学院凝聚态物理专业的考生

二、考试目的

本课程考试目的是考察学生对专业基础课的掌握情况,对以后的专业学习、研究起着重要的作用。

三、考试内容与要求

1静电场

电场强度和电势,场强叠加原理和电势叠加原理,场强与电势关系,电偶极子,静电场的高斯定理和环路定理,导体的静电平衡条件,介质的极化现象,各向同性介质中D和E的关系和区别,介质中的高斯定理,电容、电场能量。

2稳恒磁场

磁感应强度,毕奥-萨伐尔定律,磁场的高斯定理和安培环路定理,安培定律,洛仑兹力,磁矩,磁场强度,磁介质中的安培环路定理。

3电磁感应、电磁场

电动势,电磁感应定律,动生电动势,感生电动势,自感和互感,感生电场,磁场能量、磁能密度,位移电流,麦克斯韦方程组。

4光的干涉

获得相干光的方法,光程,光程差,杨氏双缝干涉,薄膜干涉,迈克尔逊干涉仪。

5光的衍射

惠更斯-菲涅耳原理,单缝夫琅和费衍射,光栅衍射,伦琴射线的衍射,光学仪器分辨率。

6光的偏振

自然光和线偏振光,马吕斯定律,布儒斯特定律,双折射现象。

四、考试方式及时间

闭卷,试卷满分为150分,考试时间为3小时。

五、主要参考书

《普通物理学》程守洙编.高等教育出版社,

《物理学》马文蔚编.高等教育出版社,

(样卷附后)

河南工业大学

硕士研究生入学考试试题(样卷)

考试科目:专业基础课(光学、电磁学)共2页(第1页)

注意:1、本试题纸上不答题,所有答案均写在答题纸上

2、本试题纸必须连同答题纸一起上交。

一、填空题(每小题3分,共45分)

1.真空中波长为的单色光,在折射率为n的均匀透明媒质中,从A点沿某一路径传播到B点,路径的长度为l.A、B两点光振动相位差记为,若有l=3/2,则=_________.

2.一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为_________.

3.在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜移动距离d的过程中,若观察到干涉条纹移动了N条,

则所用光波的波长=______________.

4.平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射,屏上P点处为第一级明纹.若将单缝宽度扩大一倍,则P点处将是______级_______纹.

5.一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为30°时,反射光是完全偏振光,则此玻璃板的折射率等于__________.

6.一电场强度为的均匀电场,的方向沿x轴正向,如图所示.则通过图中一半径为R的半球面的电场强度通量为____________.

7.电荷为-5×10-9C的试验电荷放在电场中某点时,受到20×10-9N的向下的力,则该点的电场强度大小为________________,方向____________.

8.静电场中电势的定义是________________.

9.一任意形状的带电导体,其电荷面密度分布为(x,y,z),则在导体表面外附近任意点处

的电场强度的大小E(x,y,z)=___________,其方向______________________.

10.一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对介电常量为r.若极板上的

自由电荷面密度为,则介质中电位移的大小D=__________,电场强度的大小E=__________.

11.一平行板电容器,充电后与电源保持联接,然后使两极板间充满相对介电常量为r的各向

同性均匀电介质,这时两极板上的电荷是原来的______倍;电场强度是原来的_________倍;电场能量是原来的_________倍.

12.一电流元在磁场中某处沿正东方向放置时不受力,把此电流元转到沿正北方向放置时受到的安培力竖直向上.该电流元所在处的方向为______________.

13.自感为0.25H的线圈中,当电流在(1/16)s内由2A均匀减小到零时,线圈中自感电动势的大小为_____________.

14.平行板电容器的电容C为20.0F,两板上的电压变化率为dU/dt=1.50×105V·s-1,则该

平行板电容器中的位移电流为____________.

15.自感系数L=0.3H的螺线管中通以I=8A的电流时,螺线管存储的磁场能量W=_________.

共2页(第2页)

二、计算题(本题15分)在双缝干涉实验中,波长=550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a=2×10-4m的双缝上,屏到双缝的距离D=2m.求:

(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距;

(2)用一厚度为e=6.6×10-6m、折射率为n=1.58的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?(1nm=10-9m)

三、计算题(本题10分)在牛顿环装置的平凸透镜和平玻璃板之间充满折射率n=1.33的透明液体(设平凸透镜和平玻璃板的折射率都大于1.33).凸透镜的曲率半径为300cm,波长=650nm(1nm=10?9m)的平行单色光垂直照射到牛顿环装置上,凸透镜顶部刚好与平玻璃板接触.求:

(1)从中心向外数第十个明环所在处的液体厚度e10.

(2)第十个明环的半径r10.

四、计算题(本题15分)(1)在单缝夫琅禾费衍射实验中,垂直入射的光有两种波长,1=400nm,=760nm.已知单缝宽度a=1.0×10-2cm,透镜焦距f=50cm.求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离.

(2)若用光栅常数d=1.0×10-3cm的光栅替换单缝,其他条件和上一问相同,求两种光第一级主极大之间的距离.

五、计算题(本题10分)一束光强为I0的自然光垂直入射在三个叠在一起的偏振片P1、P2、P3上,已知P1与P3的偏振化方相互垂直.

(1)求P2与P3的偏振化方向之间夹角为多大时,穿过第三个偏振片的透射光强为I0/8;

(2)若以入射光方向为轴转动P2,当P2转过多大角度时,穿过第三个偏振片的透射光强由原来的I0/8单调减小到I0/16?此时P2、P1的偏振化方向之间的夹角多大?

六、计算题(本题15分)用绝缘细线弯成的半圆环,半径为R,其上均匀地带有正电荷Q,试求圆心O点的电场强度.

七、计算题(本题10分)如图所示,一无限长直导线通有电流I=10A,在一处折成夹角=60°的折线,求角平分线上与导线的垂直距离均为r=0.1cm的P点处的磁感强度.(0=4×10-7H·m-1)

八、计算题(本题15分)如图所示,载有电流I1和I2的长直导线ab和cd相互平行,相距为3r,今有载有电流I3的导线MN=r,水平放置,且其两端MN分别与I1、I2的距离都是r,ab、cd和MN共面,求导线MN所受的磁力大小和方向.

九、计算题(本题15分).如图所示,长直导线中电流为i,矩形线框abcd与长直导线共面,且ad∥AB,dc边固定,ab边沿da及cb以速度无摩擦地匀速平动.t=0时,ab边与cd边重合.设线框自感忽略不计.

(1)如i=I0,求ab中的感应电动势.ab两点哪点电势高?

(2)如i=I0cost,求ab边运动到图示位置时线框中的总感应电动势.

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