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2015年黑龙江大学080501材料物理与化学考研大纲

考研时间: 2014-10-19 来源:查字典考研网

查字典查字典考研网快讯,据黑龙江大学研究生院消息,2015年黑龙江大学材料物理与化学考研大纲已发布,详情如下:

黑龙江大学硕士研究生入学考试大纲

考试科目名称:材料化学考试科目代码:[077]

一、考试要求

能深化基础知识的学习,并将所学的基础知识与实际材料的合成与性质研究结合起来,融会贯通。本课程要求学生掌握现代材料的合成,材料结构及分析的基本方法,以及材料科学研究的前沿和发展趋势。

二、考试内容

材料化学的理论基础如晶体材料的微观结构、能带理论、缺陷,非晶态结构的几何特征,相图,相变;材料结构的表征如热分析技术,显微技术,X射线,各种波谱;材料制备化学如溶胶-凝胶、陶瓷、水热以及电化学合成法,纳米材料的合成方法,水热合成纳米氧化物;材料的结构与物理性能如晶体及非晶体材料的结构与性质之间的关系,纳米晶材料的量子尺寸效应及表面效应对材料性质的影响;新型结构材料、新型功能材料、功能转换材料的一般合成方法、分类、作用机理,解释一些物理现象。

第一章材料化学的理论基础

第一节晶体和非晶体

晶体及非晶体定义,形成途径,宏观物化性质差别。

第二节晶体的宏观特征

晶体的四个宏观特性,非晶体-晶体之间相互转化条件。

第三节晶体材料的微观结构

空间点阵、晶向、晶面概念,密勒指数计算方法,点群、空间群及相关对称操作的概念。

第四节晶体的能带理论

共有化电子论,近自由电子论,禁束缚电子论,能带理论,能带理论的应用。

第五节缺陷化学基础

晶体点阵缺陷分类,点缺陷的热力学统计理论,基本点缺陷方程及应用,位错及晶界

第六节非晶态材料

非晶态的结构表征,径向分布函数,无规密堆积模型,非晶态材料的稳定性。

知识点:

1.了解晶体与非晶体在微观结构描述上的差别;

2.掌握晶体微观结构描述的基本知识;

3.熟练掌握能带理论的基本知识,并能够解释一些基本物理化学现象;

4.熟练掌握点缺陷的定义,分类,缺陷方程及基本应用;

5.掌握相图的基本知识,能够看懂一元和简单的二元相图,并能解释。

第二章材料结构的表征

第一节X射线衍射技术

X射线的产生,X射线的衍射和散射,粉末法X射线衍射原理,单晶法X射线衍射原理,粉末X射线应用实例。

知识点:

1.掌握X射线分析的一般原理

2.了解波谱分析技术

第三章材料制备化学

第一节陶瓷法

陶瓷法合成原理,陶瓷法合成材料实例。

第二节溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶反应原理,溶胶-凝胶法制备陶瓷材料及薄膜,溶胶-凝胶法的拓展。

第三节水热合成技术

水热反应原理,水热合成微孔有序结构,水热合成功能材料,水热合成中的有机化学。

第四节晶体生长

水热法,坩锅提拉法,区域熔融法,模板法。

知识点:

掌握溶胶-凝胶、陶瓷、水热法的基本原理。

第四章材料的结构与物理性能

第一节晶体材料的结构与物理性能

晶体材料的物理性质,晶体材料的结构对性质的影响。

第二节非晶体及液晶材料的结构与物理性能

非晶体与液晶的结构特点,非晶体与液晶的物理性质,液晶结构对物理性质的影响。

知识点:

掌握晶体及非晶体材料的结构与性质之间的关系;

第五章新型结构材料

第一节极端使用条件下的结构材料

超耐热合金,高温结构陶瓷,铝锂合金,超硬合金,超硬陶瓷,超低温材料。

第二节快速发展的新型结构材料

纤维材料,超塑性材料,非晶态金属材料,复合材料。

知识点:

1.掌握结构材料的一般合成方法及分类;

2.熟练掌握结构材料的增韧机理,并能解释一些基本物理现象

第六章新型功能材料

第一节功能化合金材料

形状记忆合金,热弹性马氏体相变机理,应力诱导马氏体相变机理,形状记忆合金的应用,形状记忆树脂,减振材料,贮氢材料,热泵,贮氢合金的其它应用。

第二节膜,生物、医学材料

分离膜,致密膜,多孔膜,聚合物膜的传质机理及应用,医用聚合物材料。

知识点:

熟练掌握形状记忆功能材料的工作机理,并能解释一些基本物理现象

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)填空题(约50)

(2)问答题(约50)

(3)计算与证明题(约50)

四、参考书目

《材料化学导论》,唐小真主编,杨宏秀,丁马太编。高等学校教材,高等教育出版社,1997.7

黑龙江大学硕士研究生入学考试考试大纲

考试科目名称:物理化学考试科目代码:[723]、[825]

一、考试要求

要求考生全面系统地掌握本大纲所要求的物理化学的基本概念及基本定律,并且能灵活运用所学理论分析问题与解决问题。

二、考试内容

第一章热力学第一定律

第一节热力学概念与术语

系统与环境;广延性质和强度性质;状态与状态函数;热与功;可逆体积功;内能;恒容热;恒压热与焓;定容摩尔热容及定压摩尔热容;相、相变及相变焓;标准摩尔反应焓及反应进度;标准摩尔生成焓;标准摩尔燃烧焓。

第二节热力学第一定律及其应用

热力学第一定律及第一定律的数学式;热力学第一定律的其它表述。焦耳-汤姆生实验;节流实验热力学特征。

第三节体积功的计算

体积功通式;理想气体恒外压过程、恒温可逆过程功计算。

第四节过程热的计算

简单物理过程QV(ΔU)、QP(ΔH)的计算;相变焓的相关计算;化学反应恒容热与恒压热的关系。

第二章热力学第二定律

第一节热力学第二定律与热力学第三定律

热力学第三定律的普朗克说法及修正的普朗克说法;规定熵和标准熵。

热力学第二定律的表述;第二定律的其它表述形式。

第二节卡诺循环和卡诺定理及熵

卡诺热机;卡诺循环;卡诺热机效率;卡诺定理及卡诺定理推论。

第三节过程方向的共同判据

熵的物理意义,克劳修斯不等式,熵增加原理,熵判据;

亥姆霍兹函数的物理意义,亥姆霍兹函数A判据;

吉布斯函数的物理意义,吉布斯函数G判据;

第四节PVT状态变化过程熵的计算;相变过程熵变的计算,ΔG的计算。。

第五节热力学函数关系式

热力学基本方程。

第三章多组分系统热力学

第一节偏摩尔量和化学势

偏摩尔量:定义式及其物理意义;

化学势:定义式及其化学势判据。

第二节拉乌尔定律和亨利定律

拉乌尔定律;亨利定律;两定律适用范围及注意事项。

第三节化学势表达式

理想气体的化学势;理想液态混合物中各组分的化学势;溶剂的化学势;溶质的化学势。

第四节理想液态混合物和稀溶液

理想液态混合物:理想液态混合物,理想液态混合物的混合性质;

理想稀溶液:稀溶液的依数性(蒸气压下降;凝固点降低;沸点升高;渗透压;计算溶质分子量方面的应用)。

第四章相平衡

第一节相律

组分,组分数;相,相数;自由度,自由度数;吉布斯相律:F=C-P+2。

第二节单组分系统相图

单组分、两相平衡系统P-T关系式-----克拉佩龙方程;克劳修斯--克拉佩龙方程;单组分系统相图举例-水的相图分析。

第三节二组分系统气-液平衡相图

理想液态混合物蒸气压-组成图;理想液态混合物温度-组成图;二组分系统(真实液态混合物)气-液平衡相图;二组分液相完全不互溶系统的气-液平衡相图;

蒸馏,精馏,水蒸气蒸馏。

第四节二组分固--液系统相图

具有简单低共熔混合物的相图与生成化合物的相图的特征。

第五章化学平衡

第一节化学反应等温方程和标准平衡常数

理想气体反应的等温方程;理想气体反应标准平衡常数;平衡常数、平衡转化率及平衡组成计算。

第二节影响理想气体反应平衡的因素

温度,压力,惰性组分及组成对化学反应平衡的影响规律。

第六章电化学

第一节电解池、原电池和法拉第定律

电解池和原电池;电极正、负极或阴、阳极的规定;法拉第定律。

第二节电解质溶液的电导

电导、电导率和摩尔电导率的物理意义;电导率、摩尔电导率和浓度的关系;离子独立运动定律,离子强度,离子平均活度及离子平均活度因子。

第三节可逆电池及可逆电池电动势的计算

组成可逆电池的必要条件,可逆电极类型,书写电极反应及电池反应;

电池电动势的测量方法,浓差电池。

第四节电极电势

电极的类型;电极电势的能斯特方程;标准电极电势;液体接界电势及其消除。

第五节可逆电池热力学及其应用

可逆电池的电动势与热力学函数的关系;电解质平均活度因子的求算;难溶盐活度积的求算。

第七章化学动力学

第一节化学反应速率及反应速率方程

反应速率定义;基元反应;基元反应的速率方程-质量作用定律;速率方程一般形式;反应级数、反应分子数。

第二节具有简单级数反应速率方程的积分形式

零级、一级、二级反应速率方程的特征及积分形式、半衰期等相关计算。

第三节温度对反应速率的影响

阿累尼乌斯经验式;活化能及相关计算。

第四节典型的复合反应

对峙反应及特点;平行反应及特点;连串反应及特点。

第五节复合反应速率的近似处理方法

平衡态近似法;稳态近似法。

第六节特殊类型的反应

光化学反应特征;催化反应特征。

第八章表面现象

第一节表面张力和表面功

表面功和表面吉布斯函数;表面张力和影响表面张力的因素。

第二节润湿现象

润湿角;润湿程度的判断。

第二节弯曲液面的附加压力和毛细现象

附加压力,拉普拉斯方程,毛细现象,开尔文公式及亚稳现象。

第三节固体表面吸附现象

吸附类型;吸附等温线;兰格缪尔吸附理论及吸附等温式。

第四节溶液表面吸附现象

溶液表面张力;溶液表面吸附现象;吉布斯等温式;表面活性剂定义、种类、性质。

第九章胶体

第一节分散系统和胶体

胶体的热力学特征。

第二节溶胶的性质

光学性质:丁达尔效应实质;动力学性质:布朗运动实质;溶胶的电学性质:电泳;胶体带电原因;胶团结构式;电解质对溶胶稳定性的影响及聚沉规律。

三、试卷结构

1.考试时间:180分钟

2.满分:150分

3.题型结构:

(1)选择题:30分

(2)填空题:30分

(3)判断题或简答题:(15-20)分

(4)证明题:(15-10)分

(5)计算题:60分

四、参考书目

物理化学(第五版)上、下册,傅献彩沈文霞等编,高等教育出版社,2006,1

黑龙江大学硕士研究生入学考试大纲

考试科目名称:普通物理(含电磁学和光学)考试科目代码:[721(826)]

一、考试要求

本《普通物理学》考试大纲适用于"光学"专业的硕士研究生入学考试。其指导思想是有利于选拔具有良好的物理学理论基础的高素质人才。要求考生能够系统地掌握普通物理学中的电磁学部分和光学部分的基本理论和基本内容。即电磁学中的静电场;静电场中的导体和电介质;稳恒电流的磁场;磁介质;光学中的光的干涉;光的衍射;光的偏振等内容。

(一)静电场及静电场中的导体和电介质

l.熟练掌握电场和电势这两个重要的物理量,电场和电势的计算。

2.熟练掌握静电场中的高斯定理和环路定理。

3.熟悉导体的静电特性和两类电介质的极化,有介质时的高斯定理,静电场的能量。

(二)稳恒电流的磁场及磁介质

1.掌握毕奥萨法尔定律、安培环路定理、安培定律的内容。

2.能用毕奥萨法尔定律、安培环路定理计算载流回路的磁场,用安培定律计算载流回路在磁场中受力。

3.熟悉磁介质的磁化、有磁介质时的安培环路定理。

4.熟悉铁磁介质的性质。

(三)电磁感应

1.熟练掌握法拉第电磁感应定律,并由此定律计算感应电动势,会用楞次定律判断感应电动势的方向。

2.掌握动生电动势和感生电动势的实质,会计算动生电动势。

3.掌握自感和互感的概念自感系数和互感系数的计算。

4.掌握磁场中的能量的计算。

(四)光的干涉

1.熟练掌握杨氏双缝干涉实验,包括实验装置、干涉图样、光强度计算公式、光程差公式、条纹的变动等。

2.熟练掌握薄膜干涉的特点,等倾干涉和等厚干涉。光强度公式。干涉极大和干涉极小的条件。

3.熟悉劈尖干涉和牛顿环干涉的特点。

4.知道迈克尔孙干涉仪及特点。

(五)光的衍射

1.掌握夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射的特点。

2.掌握夫琅禾费单缝衍射、圆孔衍射、双缝衍射、多缝衍射即光栅衍射的衍射图样,光强度曲线亮暗纹的位置。

3.掌握光栅方程,缺级位置。

(六)光的偏振

1.熟练掌握五种光的特点,如何区分。

2.光在两种介质分界面上的反射和折射时的偏振。会用马吕斯公式计算光强度。

3.掌握双折射的实质,掌握光在各向异性晶体中的传播。

4.会画各向异性晶体中的波面图,寻常光和非常光的传播方向。

5.掌握偏振光干涉的特点。

二、考试内容

第一部分电磁学部分

第一章真空中的静电场

库仑定律、电场与电场强度、电场强度叠加原理、带电体在电场中受力及运动、高斯定理的应用、电位差与电位、电势的计算、电位的梯度、点电荷间的相互作用能。

第二章静电场中的导体和电介质

导体的静电平衡条件、电荷的分布、导体壳的性质、电容器电容的定义与计算、电介质的极化、电极化强度矢量、有介质时的高斯定理、电位移矢量、静电场的能量与能量密度。

第三章稳恒电流的磁场

磁的基本现象与规律、毕奥萨法尔定律及其应用、安培环路定理及其应用、安培定律及其应用、带电粒子在电磁场中受力及其运动、霍尔效应。

第四章电磁感应

电磁感应现象及电磁感应定律、楞次定律、动生电动势和感生电动势、电子感应加速器的原理、自感和互感的定义、磁场中的能量。

第五章磁介质

分子电流观点、磁介质的磁化、顺磁介质和抗磁介质的磁化规律、磁化强度矢量、磁场强度矢量、有磁介质时的安培环路定理。铁磁介质的性质与磁化曲线、磁场的能量与能量密度。

第六章电磁场理论和电磁波

位移电流、麦克斯韦方程组、电磁波的产生与传播。

第二部分光学部分

第一章光的干涉

相干光的获得、杨氏双缝干涉、光强度、相位差和光程差、薄膜干涉中的等厚干涉和等倾干涉、劈形膜的干涉、牛顿环的干涉、麦克尔孙干涉仪的原理。

第二章光的衍射

光的衍射现象、惠更斯菲涅尔原理、夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射、单缝的夫琅禾费衍射、圆孔的琅禾费衍射、光栅衍射、各种衍射的机理、光学仪器的分辨本领。

第三章光的偏振

自然光部分偏振光线偏振光的特点、偏振片的起偏和检偏、马吕斯公式、反射和折射时的偏振、双折射现象、光在各向异性晶体中的传播、各向异性晶体中的波面、椭圆偏振光和圆偏振光的产生、全波片、二分之一波片、四分之一波片、五种光的特点与检验、偏振光的干涉。

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)填空题(20分)

(2)选择题(30分)

(3)计算题(90分)

(4)简答题(10分)

四、参考书目

1.《光学教程(第三版)》,姚启军,高等教育出版社

2.《光学》,母国光、战元龄,人民教育出版社

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