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2014年北京航空航天大学0702物理学考研大纲

考研时间: 2014-07-22 来源:查字典考研网

查字典查字典考研网快讯,据北京航空航天大学研究生院消息,2014年北京航空航天大学物理学考研大纲已发布,详情如下:

691量子力学与近代物理

请考生注意:

1、《量子力学与近代物理》试题含量子力学和近代物理两门课程的内容。

2、每门课试题满分75分。

基本内容与要求

第一部分:量子力学

本考纲重点涉及作为非相对论量子力学之波动力学的完整自洽的知识体系.考虑到专业特点和要求,量子力学内容包括:量子力学产生的过程和新进展,波函数和薛定谔方程,力学量和算符,态和力学量的表象,微扰论,自旋和全同粒子体系。

(一)量子力学产生的过程和新进展

经典物理学的困难,光和粒子的波拉二象性,德布罗意波;纠缠(交缠)态。

(二)波函数和薛定谔方程

波函数的统计诠释,态迭加原理,薛定谔方程,概率流密度和概率守恒定律,定态薛定谔方程;一维束缚态:方势阱,线性谐振子;一维散射态:势垒贯穿。

(三)力学量和算符

力学量与算符的关系,动量算符和角动量算符,箱归一化;电子在库仑场中的运动,氢原子(类氢原子),算符的对易关系;厄密算符的本征值、本征函数及其性质,共同本征函数,不确定度关系,力学量完全集合;力学量随时间的演化,守恒定律。

(四)态和力学量的表象

态的表象,算符的矩阵表示,量子力学公式的矩阵表述,表象变换;狄喇克符号。

(五)微扰论

非简并和简并定态微扰理论,与时间有关的微扰理论,跃迁概率;光的发射和吸收,偶极跃迁选择定则。

(六)自旋和全同粒子

电子自旋,自旋算符与自旋波函数,总波函数;全同粒子的特性,泡利原理;双电子自旋函数,简单塞曼效应,两个角动量的耦合。

第二部分:近代物理

(一)近代物理学中重要的实验现象、定律和理论

1、理解绝对黑体和黑体辐射概念;了解黑体辐射的实验结果、相关公式;掌握普朗克能量子假说理论与公式;

2、理解光电效应及其特点,掌握爱因斯坦光子假说与光电效应的理论解释;

3、了解康普顿效应;掌握德布罗意波理论及其公式;理解海森伯不确定度关系;

4、掌握概率幅的概念及其物理含义;了解动力学变量的算符(包括动量与角动量算符)表示及其对易关系;理解算符的本征值、本征函数与简并度的概念;

5、掌握定态薛定谔方程及其物理意义,定态的物理含义以及运用薛定谔方程求解简单的离散或连续势场中的能量E问题;

6、掌握轨道角动量与电子自旋角动量的概念、量子数值与简并度;了解施特恩-格拉赫实验及其主要结果;

7、掌握光子角动量的概念与量子数大小;理解爱因斯坦受激辐射理论;

8、掌握量子共振的概念,了解量子共振的分析方法;

9、理解直角势垒和势阱的散射态以及量子隧穿效应,束缚态及其能量的量子化以及求解方法;

10、掌握能带产生的原理,理解电子在点阵上的散射;理解半导体的载流子分布、掺杂、扩散与复合等物理过程及其原理;

11、掌握声子的概念和物理含义;理解晶格的热导与金属的电导效应原理;

12、掌握超导现象的特点;了解二流体模型、伦敦方程与超导的唯象理论。

(二)原子物理学

1、理解原子模型以及氢原子光谱规律;

2、掌握玻尔理论及其相关公式,以及对氢原子和类氢离子能级的求解;

3、掌握n,l,m三个量子数的物理意义,以及原子实理论对l简并解除的解释;

4、掌握原子壳层结构形成的规律、电子组态、电子自旋的影响、泡利原理和能量最小原理;

5、理解氢原子能级精细结构产生以及量子数j简并解除的原理;掌握量子数l、s、j的确定方法、原子态符号表达;能用正确的原子态符号表达和画出氢原子能级精细结构;了解兰姆移位现象;

6、理解碱金属原子的能级精细结构产生以及l简并解除的原理;能用正确的原子态符号表达和画出碱金属原子能级精细结构;

7、理解多价原子的能级精细结构产生的原理;掌握L-S耦合制式和j-j耦合制式的特点以及多电子原子的L、S、J的确定方法,对L-S耦合制式能通过电子组态获得正确的原子态符号表达并画出多价原子能级精细结构;

8、理解同科电子与偶数定则;了解泡利原理对同科电子组态的影响;

9、了解单电子和多电子辐射光谱特征;掌握辐射跃迁选择定则;能根据能级精细结构与辐射跃迁选择定则正确画出跃迁谱线;

10、了解内层电子跃迁与x射线产生机制、特征以及韧致辐射;

11、理解原子磁矩空间量子化的规律和原子在磁场中能级分裂的原理、塞曼效应;掌握原子在磁场中能级和谱线分裂的规律与计算分析。

(三)原子核物理学

1、掌握原子核的组成和基本性质以及原子核符号中各量的意义;

2、理解原子核结合能的意义、原子核自旋和超精细能级结构的形成原理以及量子数的确定;

3、掌握元素衰变的类型;会写衰变方程;理解衰变规律,能根据衰变定律和半衰期进行有关计算;

4、了解中微子假说与穆斯堡尔效应,以及放射系的构成;

5、掌握核反应物理概念、反应能、反应截面的物理意义和遵守的守恒定律;理解核反应能的意义;

6、掌握核裂变的特点、链式裂变反应的原理和需要解决的关键问题;了解常见的链式裂变反应与实现的方法;

7、掌握常见的核聚变反应方程,了解太阳与氢弹的核聚变反应;理解受控热核聚变的物理概念与实现的条件和方法。

892力学与电磁学综合

请考生注意:

1、《力学与电磁学综合》试题含力学和电磁学两门课程的内容。

2、每门课试题满分75分。

基本内容与要求

第一部分:力学

(一)质点运动学;动量定理及动量守恒定律

1、掌握伽利略变换和经典力学的速度变换关系。理解伽利略变换蕴含的时空观。理解物理量在时空坐标变换下具有协变性或对称性的问题。掌握惯性定律及其涉及的时空观问题。

2、从动量定理和动量守恒观点重新认识牛顿第二、第三定律。掌握非惯性系的动力学中平动惯性力、离心惯性力和科里奥利力的概念。

3、掌握冲量概念,质点组的动量定理,质心运动定理和用外力矢量和为零为条件表述的动量守恒定律。

4、通过动量守恒定律和牛顿定律对伽利略变换的不变性,初步理解物理规律对时空坐标变换的对称性。

(二)动能和势能;角动量.关于对称性;万有引力

1、理解对力作功、元功、变力的功以及作用力反作用力之功的关系。

2、掌握质点和质点组动能定理并正确应用。掌握势能概念。对于各种力作功情况,正确运用动能定理和机械能守恒定律。

3、运用动量和能量研究碰撞和散射问题。在质心系研究碰撞问题。

4.掌握质点和质点组的角动量定理的角动量守恒定律以及对质心的角动量定理和守恒律。

5、认识总能量对时空坐标变换的对称性和守恒律的关系。

6.理解万有引力定律的建立、内容、叠加原理以及定律在物理学、天文学的及星际航行中的意义。在保守力概念基础上建立引力势能的概念。

7、研究与引力有关的一系列问题,如逃逸速度、潮汐和宇宙膨胀。

(三)刚体力学

1、掌握在运动学方面可用描述质点运动的方法描述平动。用微积分研究角位移、角速度和角加速度间的关系。

2、刚体定轴转动动力学。掌握转动惯量概念,用积分法求简单形状物体的转动量,运用平行轴定理和垂直轴定理。掌握从质点组角动量定理导出转动定理,从质点组动能定理推出转动的动能定理。

3、刚体平面运动。质心运动定理和绕质心轴的转动定理。讨论力沿作用线的滑移、力偶和力的平移等作用于刚体的力的性质,掌握克尼希定理在刚体上的应用,滚动摩擦力偶矩。刚体的平衡。

4、刚体定点转动。理解常平架回转仪和陀螺的近似理论。

(四)弹性体力学;流体力学

1、就杆的情况给出应力应变的概念,并说清楚拉伸压缩和剪切的胡克定律。理解杨氏模量、剪切模量和泊松系数之间存在关系。

2、能定性说明关于扭转和弯曲杆内应力应变分布要求。

3、流体静力学:压强的概念,在静止流体内压强分布中,等压面与体积力垂直而压强梯度与体积力密度成正比;缘此认识重力场中压强的分布。

4、流体运动学:拉格朗日和欧拉两种描述流体运动的方法。明确流速场的概念,分清定常流动和非定常流通以及流线和流迹的区别。

5、掌握对于理想流体在重力场中作定常流动的伯努利方程。若非理想流体,了解不适用伯努利方程的例子有拉瓦尔管,管口扩张时流速增加,或达到超声速。将动量定理用于流体,则得到水轮机和其它水力器械的原理。

(五)振动;波动和声

1、通过单摆、弹簧振子和扭摆给出简谐振动动力学特征。认识频率取决于系统本身性质,而振幅及初相与初始条件有关,用积分曲线和相轨迹描述简谐振动。

2、重分析阻尼力引入后所起的作用。受迫振动中,应分清位移共振与速度共振。

3、振动的合成和分解,掌握李萨如图形。

4、波的概述。通过波前、波射线和波面认识波的一般概念,通过纵波、横波、水中表面波和浅水波等认识波的多样性。

5、平面简谐波:从运动学角度刻画空间各体元的运动状态,并引出用振幅、频率、波长、波速和原点初相描述波,认清波速和质元振动速度的区别。

6、多普勒效应的几种情况,了解激波的简单介绍。

(六)相对论的简介

1、概述相对论产生的背景,指出麦克斯韦方程对伽利略变换不具有协变性、光速的测量和关于以太假说的检验以及电子质量随速度而改变对经典力学提出疑问。

2、理解狭义相对论的基本假设,洛伦兹变换、狭义相对论的时空观,闵可夫斯基空间,因果关系,孪生子问题。

3、相对论动力学:四维动量、质速关系和质能关系。

第二部分:电磁学

(一)静电场

电荷、电荷守恒定律,库仑定律,电场强度,电场强度叠加原理,电场线.电通量.静电场的高斯定理,电偶极矩,电场力,静电场力的功,静电场的环路定理,电势能、电势、电势差,等势面,电场强度与电势的微分关系。

(二)静电场中的导体和电介质

导体的静电平衡,静电屏蔽,静电场中的电介质,电介质的极化,极化强度,极化电荷,电位移,电介质中的静电场高斯定理,孤立导体电容,电容器及其电容,电容器的联接,电容器储能,静电场的能量和电场能量密度。

(三)稳恒磁场

磁感强度,毕-萨定律,磁感应线,磁通量,磁场高斯定理,安培环路定理,安培定律,磁场对载流导线和载流线圈的作用,载流线圈的磁矩,洛伦兹力,带电粒子在磁场中的运动。

(四)磁介质

磁介质及其磁化,磁化强度,磁化电流,磁场强度,磁介质中的磁场高斯定理和安培环路定理,铁磁质的特性。

(五)电磁感应

电磁感应现象,法拉第电磁感应定律,动生电动势,感生电动势,感生电场,自感和互感,LR、RC、LCR电路的暂态过程,自感磁能和互感磁能磁场的能量和磁场能量密度。

(六)电磁场和电磁波

位移电流,麦克斯韦方程组的积分形式和微分形式,平面电磁波的基本性质,电磁波的能量、能流和能流密度。

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