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2015年黑龙江大学082703核技术及应用考研大纲

考研时间: 2014-10-19 来源:查字典考研网

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黑龙江大学硕士研究生入学考试大纲

考试科目名称:原子物理学考试科目代码:[822]

一、考试要求

本门课程主要考察学生从物理实验规律出发探讨原子和分子,原子核和基本粒子的结构和某些运动规律,解释它们的表现性质,强调对物理实验的分析,物理概念和物理图象的建立.

二、考试内容

第一章原子的基本状况

原子的质量、大小;α粒子的散射实验,α粒子的散射理论,卢瑟福理论的实验验证,原子核大小的推断;同位素的概念。

第二章原子的能级和辐射

§1、光谱

光谱仪,光源,光源的类型。

§2、氢原子的光谱和原子光谱的一般状况

巴耳公式,里德伯常数,赖曼系。

§3、玻尔的氢原子理论和关于原子的普遍规律

电子在原子核的库仑场中的运动,经典理论的困难,量子化,氢原子的能级和光谱,非量子化的状态与连续光谱,玻尔理论的普遍规律。

§4、类氢原子的光谱

类氢离子光谱的具体例子,里德伯常数的变化。

§5、夫兰克-赫兹实验与原子能级

激发电势的测定,电离电势的测定。

§6、量子化通则

量子化通则

§7、电子的椭圆轨道与氢原子能量的相对论效应

量子条件的引用与椭圆轨道的物性,相对论效应。

§8、史特恩-盖拉赫实验与原子空间取向量子化

电子轨道运动的磁矩,史特恩-盖拉赫实验,轨道取向量子化的理论。

第三章碱金属原子和电子自旋:

§1、碱金属原子的光谱

碱金属原子的光谱的特点

§2、原子实的极化和轨道贯穿

理解原子实的极化和轨道贯穿的原因

§3、碱金属原子光谱的精细结构

掌握碱金属原子光谱的精细结构的特点

§4、电子自旋同轨道运动的相互作用

电子自旋与能级分裂,电子自旋与轨道运动相互作用能量的计算,碱金属原子态的符号。

§5、单电子辐射跃迁的选择定则

记住单电子辐射跃迁的选择定则

§6、氢原子光谱精细结构与蓝姆移动

氢原子能级精细结构的理论

第四章多电子原子

§1、氦及周期系第二族元素的光谱和能级

氦的光谱和能级,镁的光谱和能级。

§2、具有两个价电子的原子态

不同的电子组态,一种电子组态构成的不同原子态,LS耦合,洪特定则,朗德间隔定则,jj耦合。

§3、泡利原理与同科电子

熟记泡利原理定义

§4、复杂原子光谱的一般规律

光谱和能级的位移规律,多重性的交替律,洪特定则,朗德间隔定则,能级的正常次序和例转次序问题。

§5、辐射跃迁的普遍选择定则

辐射跃迁的普遍选择定则

§6、原子的激发和辐射跃迁的一个实例--氦氖激光器

了解原子的激发和辐射跃迁的一个实例--氦氖激光器

第五章磁场中的原子

§1、原子的磁矩

单电子原子的总磁矩;具有两个或两个以上电子,原子的磁矩

§2、外磁场对原子的作用

拉莫尔旋进,原子受磁场作用的附加能量。

§3、史特思-盖拉赫实验的结果

史特思-盖拉赫实验的结果的重新认识

§4、塞曼效应

塞曼效应的观察,塞曼效应的理论解释。

第六章原子的壳层结构

§1、元素性质的周期性变化

§2、原子的电子壳层结构

主量子数,轨道角动量量子数,轨道方向量子数,自旋方向量子数,泡利不相容原理。

§3、原子基态的电子组态

第七章X射线

§1、X射线的产生及其波长和强度的测量

X射线的产生方法、波长和强度的测量方法。

§2、X射线的发射谱

X射线的发射谱由连续谱和标识谱构成。

§3、同X射线有关的原子能级

X射线的标识谱由原子内壳层电子跃迁产生。

§4、X射线的吸收

比尔定律。

§5、康普顿效应

康普顿效应的定义、产生原理。

三、试卷结构

1.考试时间:180分钟

2.试卷分值:150分

3.题型结构:(1)填空(满分40分,考试时间:40分钟)

(2)简答(满分70分,考试时间:70分钟)

(3)计算(满分80分,考试时间:80分钟)

四、参考教材

《原子物理学》,禇圣麟,高等教育出版社

黑龙江大学硕士研究生入学考试大纲

考试科目名称:核技术及应用考试科目代码:[088]

一、考试要求

熟练掌握原子核的衰变规律,放射性统计误差的计算方法、射线与物质的相互作用规律,辐射防护基础,常用核探测器工作原理,核仪表的结构与电路原理图,几种常见核仪表的剖析。

二.考试内容:

第一章放射性

第一节放射性的一般现象

掌握什么是放射性,放射性的3种衰变形式。

第二节放射性衰变的基本规律

明确半衰期、衰变常数、平均寿命的概念,掌握单一存在的放射性核素的衰变规律及单次衰变公式的应用,掌握放射性活度及其单位及相应的换算关系。

【基本要求】

1.掌握内容:放射性衰变的定义,放射性衰变的基本规律公式及其物理意义,半衰期和衰变常数的物理意义。

2.熟练掌握内容:放射性衰变的基本规律公式

3.了解内容:衰变纲图

第二章放射性测量中的统计学

第一节核物理衰变和计数的统计分布

理解高斯分布、泊松分布,核物理衰变的统计误差的引入。

第二节统计误差的计算

熟记标准误差、统计误差的计算方法

第三节统计误差的应用

了解测量时间的选择方法

【基本要求】

1.掌握内容:理解高斯分布、泊松分布,核物理衰变的统计误差的引入。

2.熟练掌握内容:熟记标准误差、统计误差的计算方法

3.了解内容:了解测量时间的选择方法

第三章射线与物质的相互作用

第一节带电粒子与物质的相互作用

掌握电离、激发、弹性散射、轫致辐射、电离比度、射程等概念,着重掌握粒子、粒子和物质相互作用的方式,及其损失能量的主要方式。明确契伦科夫辐射的概念及其在放射测量中的应用。掌握粒子的射程和物质对粒子的吸收。

第二节X、γ射线与物质的相互作用

掌握、射线和物质相互作用的三种方式,明确物质对、射线的吸收规律。

熟记标准误差、统计误差的计算方法

第三节中子和物质的相互作用

了解中子和物质相互作用的主要方式,了解慢化和吸收中子的理想材料。

【基本要求】

1.掌握内容:掌握电离、激发、弹性散射、轫致辐射、电离比度、射程等概念。

2.熟练掌握内容:物质对、射线的吸收规律。

3.了解内容:了解中子和物质相互作用的主要方式,了解慢化和吸收中子的理想材料。

第四章核物理上常用的几种探测器

第一节几种常用的气体电离探测器

一、气体电离的一般规律

着重掌握随外加电压的变化脉冲幅度的一般变化规律,明确几种常用的气体电离探测器的工作电压范围。

二、盖革-弥勒计数管

明确G一M计数管的结构与分类,掌握G一M计数管的工作原理、主要性能指标和使用方法。了解G一M计数管的用途。

第二节闪烁计数器

一、闪烁计数器的一般工作原理

着重掌握闪烁计数器的一般工作原理和主要元件的特性和功能。

二、液体闪烁计数器

着重讲解闪烁计数器的工作原理及使用方法,闪烁液的组成、选择和测量方法,测量结果的校正方法。

第三节半导体探测器

了解半导体探测器工作原理

【基本要求】

1.掌握内容:闪烁计数器的一般工作原理和主要元件的特性和功能。

2.熟练掌握内容:G一M计数管的工作原理、主要性能指标和使用方法。

3.了解内容:半导体探测器工作原理

第五章常用核仪表

第一节电站除尘器开关式料位计

掌握开关式料位计工作原理,电路图。

第二节连续式料位计

掌握连续料位计工作原理,电路图、软件框图。

第三节密度计

掌握密度计工作原理,电路图、软件框图。

第四节核子秤

掌握核子秤工作原理,电路图、软件框图。

第五节灰份仪

掌握灰分仪工作原理,电路图、软件框图。

【基本要求】

1.掌握内容:核仪表的工作原理及框图。

2.熟练掌握内容:前置放大器的工作原理,单片机的应用方法。

3.了解内容:核仪表的一般应用规律。

第六章辐射防护剂量学

第一节辐射剂量及其单位

一、照射量及其单位

掌握照射量(率)的概念和单位,明确照射量的适用范围。

二、吸收剂量及其单位

掌握吸收剂量(率)的概念和单位,明确吸收剂量与照射量之间的换算关系,吸收剂量的适用范围。

三、剂量当量及其单位

掌握剂量当量(率)的概念及单位,明确剂量当量的适用范围。

四、照射量率常数

掌握照射量率常数的概念及单位。

第二节辐射对人体的影响

一、辐射对人体的影响

1.辐射对人体影响的作用机理。

2.辐射损伤的修复。

3.辐射损伤的特点。

4.影响辐射损伤的因素。

二、本底辐射

了解本底辐射的主要来源

第三节辐射防护标准与辐射防护

简介辐射防护标准的发展历史,明确我国及世界各主要国家目前的辐射防护标准。

【基本要求】

1.掌握内容:辐射防护标准。

2.熟练掌握内容:辐射剂量及其单位。

3.了解内容:辐射对人体的影响,本底辐射的主要来源。

【参考资料】

第七章辐射防护方法

第一节辐射源和照射方式

辐射源种类、内照射、外照射。

第二节辐射防护措施

四种防护方法

第三节屏蔽材料

常用屏蔽材料和半值层

第四节屏蔽厚度的计算

屏蔽厚度的计算方法

【基本要求】

1.掌握内容:屏蔽厚度的计算方法

2.熟练掌握内容:辐射源种类、内照射、外照射。

3.了解内容:常用屏蔽材料和半值层

三.试卷结构:

1.考试时间:180分钟

2.试卷分值:150分

3.题型结构:

(1)概念题(30分,共四题,每题7.5分,用时40分钟)核技术应用的基本概念

(2)简答题(30分,共二题,每题15分用时40分钟)核探测器的工作原理及射线与物质的相互作用

(3)计算题(45分,共二题,每题22.5分用时50分钟)放射源活度及防护计算

(4)设计题(45分,用时50分钟)设计一种核仪表,要求给出:仪表原理框图、给出源的种类并计算源的活度、仪表的计算公式、仪表的软件工作框图。

四、参考书目

1.复旦大学、清华大学、北京大学合编,《原子核物理实验方法》,原子能出版社,1997年6月;

2.李星洪等,《辐射防护基础》,北京:原子能出版社、1982年

3.张丹枫、赵兰才编著,《辐射防护技术与管理》第一卷,广西民族出版社出版,2003年

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