2014年湖南师范大学070401天体物理考研大纲

　　2014年硕士研究生入学考试自命题考试大纲
　　考试科目代码：考试科目名称：电动力学
　　一、考试形式与试卷结构
　　1)试卷成绩及考试时间
　　本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。
　　2)答题方式
　　答题方式为闭卷、笔试。
　　3)试卷内容结构
　　各部分内容所占分值为：
　　电磁场理论约80分
　　狭义相对论约20分
　　4)题型结构
　　填空题：10小题，每小题4分（或每空2分），共40分
　　简答题：4小题，每小题5分，共20分
　　计算题：4小题，每小题10分，共40分
　　二、考试内容与考试要求
　　（一）电磁场理论
　　1、电磁现象的普遍规律
　　考试内容
　　电荷与电场电流和磁场麦克斯韦方程组介质的电磁性质电磁场的边值关系电磁场的能量和能流
　　考试要求
　　（1）熟练地掌握麦克斯韦方程组的微分，积分形式及其物理意义并了解其实验基础；了解行列式的概念，掌握行列式的性质．
　　（2）掌握不同介质中电磁性质的描述及麦克斯韦方程组的差异；
　　（3）掌握电磁场边值关系的描述及其物理意义和应用；
　　（4）掌握电磁场的能量密度和能流密度，场与电流系统的能量转换与守恒。
　　2、静电场
　　考试内容
　　静电势及其微分方程唯一性定理拉普拉斯方程，分离变量法电象法电多极矩
　　考试要求
　　（1）了解静电场的基本问题、静电势及其方程的物理意义；
　　（2）掌握唯一性定理的内容及其重要性；
　　（3）掌握用电象法和分离变量法求解静电场；
　　（4）了解电多极矩与多极势，掌握定域空间电荷体系的电偶极矩及其势的求解方法，以及电偶极子在外电场中的受力、力矩及能量的计算。
　　3、静磁场
　　考试内容
　　矢势及其微分方程磁标势磁多极矩
　　考试要求
　　（1）掌握稳恒电流磁场的矢势及其微分方程的物理意义；
　　（2）掌握引入磁标势的条件及其方程和物理意义；
　　（3）了解磁多极展开，掌握定域空间电流体系的磁偶极矩的标势、矢势及其在外磁场中的受力、力矩和能量的计算。
　　4、电磁波的传播
　　考试内容
　　平面电磁波电磁波在介质界面上的反射和折射有导体存在时电磁波的传播谐振腔波导管
　　考试要求
　　（1）掌握时变电磁场的波动性，掌握时谐（定态）电磁波和平面电磁波的基本方程及解的形式和这些波的特性；
　　（2）掌握电磁波在导体内和矩形波导管内的传播特性；
　　（3）掌握平面单色电磁波在介质界面及良导体界面的反射与折射及某些重要结论。
　　5、电磁波的辐射
　　考试内容
　　电磁场的标势和矢势推迟势电偶极辐射电磁场的动量
　　考试要求
　　（1）掌握电磁场的标势和矢势的物理意义；
　　（2）掌握两种规范及达朗贝尔方程；
　　（3）理解推迟势的物理意义；
　　（4）掌握电偶极辐射的基本公式和物理意义并能对简单的辐射系统的电偶极辐射进行计算；
　　（5）掌握定域空间中电磁场的动量转换和守恒定律的物理意义，了解辐射压力。
　　（二）狭义相对论
　　考试内容
　　狭义相对论的实验基础狭义相对论的基本原理洛伦兹变换相对论的时空理论相对论的四维形式电动力学的相对论不变性相对论力学
　　考试要求
　　（1）了解狭义相对论的实验基础；掌握其基本原理；
　　（2）熟练掌握洛伦兹变换和相对论的时空理论；
　　（3）掌握常用的几个四维协变量；
　　（4）掌握相对论力学中的动量、能量守恒及质能关系的意义；
　　（5）了解相对论电动力性的协变性。
　　三、参考书目
　　[1]郭硕鸿编.电动力学（第三版）.高等教育出版社，2008.

　　××××年硕士研究生入学考试自命题考试大纲
　　考试科目代码：[]考试科目名称：原子物理
　　（同等学历加试科目）
　　一、试卷结构
　　1)试卷成绩及考试时间
　　本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。
　　2)答题方式：闭卷、笔试
　　3)试卷内容结构
　　原子物理82%原子核物理18%
　　4)题型结构
　　a:判断题，3小题，每小题3分，共9分
　　b:填空题，6小题，每小题5分，共30分
　　c:简答题，2小题，每小题6分，共12分
　　d:解答题(包括证明题)，3小题，共49分
　　二、考试内容与考试要求
　　1、原子结构、原子的能级和辐射
　　考试内容
　　原子的基本状况原子的质量一个原子质量单位原子的大小卢瑟福的核式结构模型粒子散射实验大角散射
　　氢原子光谱里德堡方程赖曼系巴尔末系氢原子玻尔理论玻尔理论的三个假设氢原子第一轨道半径氢原子基态能类氢离子光谱里德堡常数的修正夫兰克-赫兹实验索末菲的氢原子椭圆轨道理论原子空间取向量子化玻尔的对应原理
　　考试要求
　　（1）了解原子的质量，掌握一个原子质量单位，了解原子的大小，理解卢瑟福的核式结构模型，了解粒子散射实验、大角散射。
　　（2）理解氢原子光谱的里德堡方程，掌握赖曼系和巴尔末系的光谱公式，并能用公式求光波长。
　　（3）理解玻尔的三个假设，掌握氢原子激发能、电离能的计算方法，会画能级图。
　　（4）理解类氢离子的光谱方程，掌握里德堡常数的修正公式。
　　（5）了解夫兰克-赫兹实验，了解索末菲的氢原子椭圆轨道理论，了解原子空间取向量子化的概念，了解玻尔的对应原理。
　　2、碱金属原子、多电子原子
　　考试内容
　　碱金属原子光谱主线系第一、第二辅线系电子态（nl）主量子数n轨道角量子数l原子实极化和轨道贯穿碱金属原子光谱的精细结构电子自旋量子数s电子的自旋角动量及对外场的投影电子的自旋磁矩及对外场的投影电子的轨道角动量及对外场的投影电子的轨道磁矩及对外场的投影电子自旋角动量与轨道角动量的耦合电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能双重能级结构碱金属及氢原子的原子态符号总角量子数j单电子能级跃迁的选择定则
　　多电子原子氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级两个角动量耦合的普遍规则L-S耦合模型及其适用范围洪德定则J-J耦合模型及其适用范围同科电子泡利不相容原理能级跃迁的选择定则
　　考试要求
　　（1）了解碱金属原子光谱的主线系，第一、第二辅线系，理解原子实极化和轨道贯穿，掌握主量子数n、轨道角量子数l、电子自旋量子数s和总角量子数j，了解碱金属原子光谱的精细结构。
　　（2）掌握电子的自旋、轨道角动量及对外场的投影，掌握电子的自旋、轨道磁矩及对外场的投影，掌握碱金属及氢原子的原子态符号写法。会画相应的能级图。
　　（3）了解电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能，了解单电子能级跃迁的选择定则。
　　（4）理解氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级，掌握个角动量耦合的普遍规则，掌握L-S耦合模型并能求出电子组态的原子态，理解洪德定则了解J-J耦合模型及其适用范围会画相应的能级图。
　　（5）理解泡利不相容原理和同科电子，理解多电子原子能级跃迁的选择定则。
　　3、塞曼效应
　　考试内容
　　电子的自旋磁矩和轨道磁矩原子的有效磁矩与总角动量之间的关系朗德因子g磁场对原子的影响拉莫尔进动史特恩-盖拉赫实验顺磁原子顺磁共振原子能级在磁场中的分裂塞曼效应（谱线在磁场中分裂的现象）正常、反常塞曼效应塞曼谱线的计算（新谱线与原谱线波数差的计算）顺磁性抗磁性抗磁原子
　　考试要求
　　（1）理解电子的自旋磁矩和轨道磁矩，理解原子的有效磁矩与总角动量之间的关系，掌握有效磁矩的计算公式，掌握朗德因子的计算公式。
　　（2）了解拉莫尔进动，了解史特恩-盖拉赫实验，了解顺磁共振。
　　（3）理解原子能级在磁场中的分裂，掌握附加能计算公式，利用格罗春图计算波数差。
　　（4）了解顺磁性、抗磁性、顺磁原子和抗磁原子。
　　4、原子的壳层结构
　　考试内容
　　元素周期表原子的电子壳层结构描述电子的四个量子数主壳层和次壳层能容纳的电子数目原子基态能量最低原理
　　考试要求
　　（1）了解元素周期表，理解原子的电子壳层结构，掌握描述电子的四个量子数。
　　（2）掌握主壳层和次壳层能容纳的电子数目，了解用能量最低原理和泡利原理确定原子基态的方法。
　　5、X射线
　　考试内容
　　X射线的产生X射线波长的测量（布喇格方程）X射线的发射谱连续谱和标识谱连续谱的产生机制短波限的量子解释标识谱的产生机制标识谱与光学光谱的比较X射线的吸收和散射康普顿散射及其量子解释
　　考试要求
　　（1）了解多X射线的产生装置，掌握布喇格方程。
　　（2）了解X射线的发射谱，理解连续谱的产生机制，理解短波限的量子解释，掌握短波限的计算。
　　（3）理解标识谱的产生机制，掌握标识谱与光学光谱的比较。
　　（4）了解X射线的吸收，理解康普顿散射及其量子解释。
　　6、原子核
　　考试内容
　　原子核的基本知识（电量、大小、组成、密度）结合能平均结合能原子核的放射衰变放射性强度衰变衰变衰变核力的性质核反应核反应能核裂变核聚变
　　考试要求
　　（1）掌握原子核的一些基本知识（电量、大小、组成、密度）
　　（2）理解结合能和平均结合能的概念，掌握结合能和平均结合能的计算公式。
　　（3）理解原子核放射衰变的概念，了解放射性强度的概念，了解衰变、衰变和衰变的现象，掌握放射衰变的指数衰变公式，理解半衰期和衰变常数的关系。
　　（4）理解核力的性质。
　　（5）理解核反应方程，理解核反应过程中需满足的一些守恒定律，理解核反应能的定义，掌握核反应能的计算方法。
　　（6）了解核裂变和核聚变。
　　三、参考书目
　　[1]诸圣麟.原子物理学.高等教育出版社,2012

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