2018年黑龙江大学822原子物理学考研大纲

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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：
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§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
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§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