1、高等原子分子物理与核物理考试大纲（按方向选做）研究方向一：1.基元化学物理反应机理研究 一.考试目标本试卷考察的目标包含高等原子分子物理学与核物理学两个方面，所涉及内容涵盖了原子分子物理与核物理的基本概念、基本原理、计算方法和实验技术。要求考生：1、了解原子物理的主要研究内容，掌握原子物理的一些基本概念。2、掌握原子激发态结构的基本知识。对一些典型的原子的激发态结构有正确的认识。 3、正确理解分子能级结构以及各能级上布居的基本规律，掌握双原子分子波函数的对称性及跃迁选择定则。4、了解谱线宽度和线形的概念，掌握增宽的基本类型。5、掌握原子核的基本性质。6、正确理解放射性衰变的基本规律，了解原子核
2、稳定性的经验规律7、掌握核力的主要性质，了解核力的介子场理论。二.考试形式和试卷构成1、试卷满分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、试卷内容结构高等原子分子物理 约60 %原子核物理 约40 %三.试卷题型结构填空题 20 分（每空 1分）简答（简单计算）题 30分（6 小题，每题5分）计算（证明）题 50分 （5小题，每小题 10分）四、考试内容第一章 原子分子物理学的主要研究内容 1.1 原子物理 发展概况； 1.2 激发态结构。一般情况，里德伯态，自电离态和超激发态，双电子激发态，近阈结构和扩展射线吸收精细结构；1.3 碰撞。电子
3、碰撞，原子分子碰撞，离子碰撞，某些特殊碰撞过程 ；1.4 团簇。一般情况，C60原子团簇与C60团簇固体，碳纳米管； 1.5 超精结能级结构和精密测量。计量标准，原子分子束磁共振和离子阱，精结能级结构和原子钟 1.6 奇异原子结构。白矮星和中子星，奇特原子，反氢原子，电子偶素；1.7 强场效应。强磁场中的原子，强电场中的原子，强激光场中原子；1.8 原子分子测控。扫描探针显微镜，单原子分子的成像和操纵，单原子分子的化合、分解和识别，激光冷却和激光阱，玻色-爱因斯坦凝聚。第二章 原子的激发态结 构 2.1 谱项和原子态。原子单位，中心力场近似和电子组态，静电非中心作用、LS耦合、谱项和原子态，原
4、子能级数据表和图；2.2 氢原子能级精细结构和波函数。氢原子能级精细结构，兰姆移位，氢原子的复波函数和电子的概率分布，氢原子的实波函数和它的平方；2.3碱金属IA族原子的精细结构， IB族原子，IIIA族原子；2.4 氦和A、B族原子，氦原子能级的精细结构，碱土金属IIA 族原子，IIB 族原子； 2.5 耦合类型、组态作用和跃迁选择定则。LS、JJ和JL耦合，耦合的一般情况，组态相互作用，跃迁类型和选择定则；2.6 A族和0族惰性气体原子。A族原子， 0族惰性气体原子 ；2.7A、 A和A族原子。 A 族原子，A 族原子，A 族原子，各族能级结构比较；2.8 过渡元素原子和X激光。 过渡元素
5、和稀土元素原子，X 射线激光。第三章 分子的能级结 构 3.1 玻恩-奥本海默近似和分子势能函数。玻恩-奥本海默近似，分子的势能函数；3.2 双原子分子的转动与振动结构。刚性转子的转动能级和纯转动光谱，简谐振子的振动能级和振动转动光谱，不同能级上的布居和对光谱的影响，非谐性与非刚性效应和振动与转动的耦合作用；3.3 分子的轨道和价键。独立电子近似和分子轨道，分子轨道理论，价键理论，原子轨道的杂化；3.4 双原子分子的电子态结构。分子的轨道能级，电子组态和分子谱项，若干分子例子；3.5 电子跃迁与转动、振动的关联和选择定则。电子振动转动光谱，电子角动量对转动能级的影响，夫兰克-康登原理，空间反演
6、对称性，核交换对称性，电子跃迁选择定则；3.6 分子的几何对称性和点群表示。对称元素和对称操作，分子的点群种类，分子电子态和轨道的点群表示；3.7 多原子分子的转动与振动结构。多原子分子的转动态，多原子分子的振动态；3.8 多原子分子电子态结构。线性多原子分子的电子轨道、电子组态和电子态，非线形多原子分子的电子轨道、电子组态和电子态。第四章 谱线宽度和线 形 4.1 自然宽度和洛伦兹线形。跃迁概率、寿命和能级宽度，自发辐射谱和吸收谱的洛伦兹线形和宽度，多能级系统的跃迁概率、能级宽度和寿命；4.2 多普勒增宽和高斯线形及沃伊特线形。高斯线形和多普勒宽度，多普勒增宽和沃伊特线形。4.3 碰撞增 宽
7、。碰撞增宽，液体、固体和等离子体中谱线增宽；4.4 饱和增 宽。饱和吸收，均匀增宽情形，不均匀增宽情形；4.5 其它增 宽。穿越时间增宽，仪器增宽，法诺线形。原子核物理部分：第一章 原子核的基本性 质 1.1 了解原子核的基本性质；1.2 熟练掌握原子 质量与质量数计算，核半径计算；1.3 掌握原子质量的测量原理，原子核自旋与超精细结构，同位旋；1.4 了解原子核磁矩、电四极矩、宇称等。 第二章 放射性和核的 稳定性 2.1 了解放射性的一般现象；2.2 熟练掌握放射性衰变的指数衰减规律，半衰期、衰变常量与放射性活度的关系；2.3 掌握放射性平衡与递次衰变规律，放射性活度及其单位；2.4 了解
8、人工放射性的生长，放射性鉴年法；2.5 了解原子核 稳定性的经验规律和液滴模型的基本物理思想；2.6 熟练掌握质能关系，原子核质量、质量亏损、结合能的物理概念及计算；2.7 掌握基于液滴模型的原子核结合能半经验公式，比结合能。 第四章 核力 4.1 了解氘 核的基态；4.2 掌握核子 -核子散射；4.3 掌握核力的主要性质4.4了解核力的介子 场理论。 研究方向二：煤岩体结构破坏机理与监控研究本方向主要考察岩石力学和煤矿安全课程内容：一考试形式与试卷结构1、答卷方式：闭卷，笔试2、卷面分数：150分3、答题时间：180分钟4、试卷内容结构：岩石力学约33%；煤矿安全约67%5、考题形式：名词解
9、释、单项选择题、简答题、计算题第一部分岩石力学课程考查要点本课程主要内容包括岩石的基本物理力学性质及其理论、实验研究方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论、岩石地下工程稳定性的分析评价及支护理论和方法。要求考生理解和掌握岩石力学的基本概念、基本理论，了解和掌握岩石力学测试的技术原理和方法，能够利用岩石力学的基本知识处理与岩体工程相关的问题。第一章 作为材料的岩石（一）课程内容1. 节理和断层概念2. 岩石的组构3. 岩石的力学特性（二）考核知识点理解节理和断层概念、了解岩石的组构，重点掌握岩石的力学特性。第二章 应力和无穷小应变分析（一）课程内容1. 应力的定义：正应力、剪应
10、力、应力分量2. 二维空间的应力：应力主轴、主应力、莫尔圆、二维空间物体应力场表示方法3. 三维空间的应力：方向角、方向余弦、方向比率、三维空间物体应力场表示方法4. 三维空间中的应力计算5. 应力偏量6. 位移和应变：正应变、剪应变、应变分量、体积应变7. 应变偏量8. 极坐标和圆柱坐标中的应力和应变（二）考核知识点重点掌握应力的定义，能够计算二维和三维空间下的应力，掌握位移和应变的定义，理解极坐标和圆柱坐标下的应力和应变计算。第三章 摩擦（一）课程内容1. 阿莫顿定律：F=W2. 岩石的摩擦：四种基本形式、理想摩擦的力位移曲线.3. 光滑表面的现象4. 粘滑振荡5. 软弱面上的滑动：二维理
11、论、三维理论（二）考核知识点掌握阿莫顿定律，掌握岩石摩擦的四种基本形式，理解粘滑松弛振荡理论，了解软弱面上的滑动理论。第四章 岩石的弹性和强度（一）课程内容1. 应力应变曲线：弹性模量、泊松比、切线模量、卸载模量、全应力-应变曲线各阶段特点2. 围压和温度效应：脆性、延性3. 多轴应力下的破坏：破坏准则（最大拉应力准则、最大剪应力准则、最大八面体剪应力准则、摩尔库伦准则、平面格里菲斯准则）4. 破裂的类型：5种类型（二）考核知识点重点掌握岩石材料应力应变曲线，理解岩石材料在围压和温度效应影响下的脆性和延性，掌握岩石材料的几种破坏准则，了解岩石材料破坏的5种类型。第五章 线性弹性（一）课程内容1
12、. 各向同性线性弹性体的应力应变关系2. 特殊情况：单轴应力、单轴应变、在垂直于 的两个方向上应力和1应变为零、双轴应力或平面应力、双轴应变或平面应变、平面应变和平面应力的联合、沿z 轴应变为常数的情况3. 平衡方程：用应力表示的平衡方程、用位移表示的平衡方程4. 应力和艾雷应力函数的相容条件：双调和方程5. 应变能计算6. 各向异性材料的应力应变关系（二）考核知识点重点掌握各向同性线弹性体以及几种特殊情况下的应力应变关系，掌握应力和位移形式的平衡方程，理解双调和方程，掌握应变能的计算方法，了解各向异性材料的应力应变关系。第六章 实验室试验（一）课程内容1. 单轴受压试验2. 单轴受拉试验3.
13、 三轴受压试验4. 三轴试验中的拉伸试验5. 均匀多轴应力试验6. 空心圆柱7. 扭转试验8. 弯曲试验9. 刚性和伺服控制试验机（二）考核知识点熟悉岩石在不同载荷作用下的试验系统和试验方法。了解刚性和伺服控制试验机的原理和区别。第七章 尺寸及应力梯度的效应（一）课程内容1. 尺寸对强度的影响2. 应力梯度对强度的影响3. 韦伯拉伸强度的讨论4. 弯曲5. 空心圆柱体6. 双轴应力和扭转（二）考核知识点掌握尺寸和应力梯度对岩体强度的影响。第八章 岩石中的流体压力和流动（一）课程内容1. 孔隙率和渗透度概念及定义2. 通过孔隙介质流体的流动3. 宏观应力应变关系（四种情况）4. 平衡、流动和固结
14、方程5. 有效应力6. 孔隙压力对岩石强度的影响7. 水力压裂（二）考核知识点掌握岩石材料款孔隙率和渗透度概念及定义，理解通过孔隙介质流体的流动理论，掌握流体排水的静压缩、流体静压力等于孔隙压力、没有侧向运动的排水和挤压材料、没有水的耗损和没有侧向运动情况下的瞬时压缩四种情况宏观应力应变关系，理解平衡、流动和固结方程，重点掌握有效应力的概念和计算方法，了解孔隙水压对岩体强度的影响。第九章 延性材料的性态（一）课程内容1. 屈服准则2. 塑性力学方程3. 圆柱坐标中的弹塑性解（二）考核知识点掌握已经提出的几种简单屈服准则，根据屈服准则会求解塑性力学方程，了解圆柱坐标下的弹塑性解求解过程。第十章
15、弹性力学的进一步问题（一）课程内容1. 二维空间的复变数理论：柯西-黎曼方程2. 简单特殊情形：均匀应力、一圆的外域、转动、一个位错3. 于无穷远处有给定主应力的半径R 圆孔的外域4. 应力作用于圆孔表面5. 应力作用于实心圆筒表面6. 部分内外表面承受应力的圆环（二）考核知识点理解二维空间的复变数理论，能够计算简单特殊情形下的应力和位移解，能够计算应力作用于圆孔表面和应力作用于实心圆筒表面一般解。第十一章 依赖于时间的效应（一）课程内容1. 蠕变的经验定律2. 简单流变模型：弹性、粘性及两者组合3. 较复杂系统的性态（二）考核知识点理解蠕变的经验定律，掌握弹性、粘性及两者组合的简单流变模型，
16、了解较复杂系统的性态。第十二章 裂缝现象和破裂机制（一）课程内容1. 与裂缝有关的应变能2. 裂缝对弹性性质的影响：有效弹性常数、固有弹性常数3. 破坏的能量理论4. 裂缝传播的初等理论（二）考核知识点了解与与裂缝有关的应变能计算，掌握有效弹性常数、固有弹性常数的概念，掌握岩石材料破坏的能量理论，了解裂缝传播的初等理论。第十三章 应变波（一）课程内容1. 弹性波：运动方程、初至波、次达波2. 能量、质点速度及应力3. 交界面上的反射与折射4. 破坏的地震学定位5. 地震测量方法（二）考核知识点掌握与弹性波相关名词的基本概念，了解岩石材料交界面上的反射与折射，了解地震的测量方法。第十四章 地下应力状态（一）课程内容1. 重力引起的应力(原岩应力)：又称地应力，指天然状态下地壳岩体内一点所固有的应力状态。2. 应力测量3. 次生应力(构造应力、结构应力和残余应力) 概念：在岩体中进行地下洞室开挖时，洞室周围一定范围内的原岩应力状态将受扰动，调整后重新达到平衡，扰动后新的应力称为次生应力。（二）考核知识点掌握地应力的基本概念，了解水平应力和竖直应力测量原理和方法，理解造应力、结构应力和残余应力的概念，并能够解释一些现象。第十五章 地下测量
