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2024考研大纲:沈阳师范大学2024年考研 014物理科学与技术学院 同等学力1.《原子物理学》 考试大纲

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一、考查目标

要求考生系统掌握《原子物理学》的基本概念、基本理论和基本方法。掌握原子、分子及原子核的基本结构、运动规律,并能够利用量子化概念解释它们的表观现象和性质。要求考生掌握原子及原子核内微观粒子运动状态的描述方法,并具有一定的抽象思维能力和逻辑思维能力。理解原子轨道和原子自旋量子化的物理意义,熟悉泡利不相容原理及其对元素周期性的解释,掌握X射线的产生、放射性元素的衰变、以及常见的核反应方程,具有综合运用所学知识进行分析问题和解决问题的能力。

二、考试内容

(1) 原子的位形:卢瑟福模型

卢瑟福模型;卢瑟福散射公式;卢瑟福散射公式实验验证;卢瑟福模型的物理意义;卢瑟福模型的局限。

(2) 原子的量子态:玻尔模型

普朗克解释黑体辐射的量子假说;爱因斯坦光量子假说;爱因斯坦光电方程;玻尔原子结构模型;氢原子光谱;类氢原子光谱;原子量子态的实验验证:夫兰克-赫兹实验。

(3) 量子力学基础理论

波粒二象性;波函数及其统计解释;波函数条件;薛定谔方程;德布罗意波长;测不准原理。

(4) 原子的精细结构:电子的自旋

原子中电子轨道磁矩;电子自旋假设;正常和反常塞曼效应;碱金属双线;史特恩-盖拉赫实验原理与应用。

(5) 多电子原理:泡利原理

氦原子光谱能级;两个电子的轨道耦合方式及原理;两个电子的轨道和自旋耦合方式及原理;泡利不相容原理;元素周期性。

(6) X射线

X射线的发现;X射线的波动性;X射线的产生机制;康普顿散射;X射线的吸收。

(7) 原子核物理概念

原子核结构;原子核的质量;核力;核矩。

(8) 原子核的运动

放射性衰变的基本规律;α衰变;β衰变;γ变;核反应;裂变与聚变。

三、考查要求

(1) 原子的位形:卢瑟福模型

掌握卢瑟福模型提出的背景知识、意义及其局限性;熟悉卢瑟福散射公式及其物理意义;掌握瞄准距离、最小距离及其散射截面的计算。

(2) 原子的量子态:玻尔模型

掌握原子物理、量子力学发展史中几个重要实验:黑体辐射、光电效应、光谱和夫兰克-赫兹实验;熟悉普朗克量子假说、爱因斯坦光量子假说和爱因斯坦光电方程;掌握玻尔原子结构模型理论;能够利用波尔模型计算氢原子、类氢原子的能级、轨道半径、轨道速度。

(3) 量子力学基础理论

掌握薛定谔方程;熟悉波函数条件;掌握波粒二象性基本原理和测不准原理;掌握德布罗意波长的求解方法。

(4) 原子的精细结构:电子的自旋

掌握原子中电子轨道磁矩的求解方法;掌握电子自旋假设;熟悉正常和反常塞曼效应;理解史特恩-盖拉赫实验原理与应用。

(5) 多电子原理:泡利原理

掌握两个电子的轨道耦合方式及原理、两个电子的轨道和自旋耦合方式及原理;掌握泡利不相容原理与应用;掌握原子各壳层中电子数和原子基态的求解方法;能够解释元素的周期性。

(6) X射线

掌握X射线的波动性;熟悉X射线的产生机制;掌握康普顿散射基本原理;理解X射线的吸收。

(7) 原子核物理概念

掌握原子核的结构;熟悉原子核的性质:质量、核力、核矩。

(8) 原子核的运动

掌握放射性衰变的基本规律;掌握α衰变β衰变γ变基本方程;掌握求解核反应相关方程的方法;熟悉核裂变与聚变基本原理。

四、试卷结构

试卷包含以下几类题型:

填空题 5题,每题 2分,合计10分;

选择题 5题,每题 3分,合计15分;

简答题 3题,每题 5分,合计15分;

计算题 4题,每题15分,合计60分。

五、参考书目

《原子物理学》褚圣麟,高等教育出版社

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