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湖南師范大學碩士研究生入學考試自命題考試大綱
考試科目代碼：[ ] 考試科目名稱：原子物理
（同等學歷加試科目）
一、試卷結構
1) 試卷成績及考試時間
本試卷滿分為 100 分，考試時間為 180 分鐘。
2) 答題方式：閉卷、筆試
3) 試卷內容結構
原子物理 82% 原子核物理 18%
4) 題型結構
a: 判斷題，3 小題，每小題 3 分，共 9 分
b: 填空題，6 小題，每小題 5 分，共 30 分
c: 簡答題，2 小題，每小題 6 分，共 12 分
d: 解答題(包括證明題)，3 小題，共 49 分
二、考試內容與考試要求
1、原子結構、原子的能級和輻射
考試內容
原子的基本狀況 原子的質量 一個原子質量單位 原子的大小 盧瑟福的核
式結構模型 ? 粒子散射實驗 大角散射
氫原子光譜 里德堡方程 賴曼系 巴爾末系 氫原子玻爾理論 玻爾理論的
三個假設 氫原子第一軌道半徑 氫原子基態能 類氫離子光譜 里德堡常數的修
正 夫蘭克—赫茲實驗 索末菲的氫原子橢圓軌道理論 原子空間取向量子化 玻
爾的對應原理
考試要求
（1）了解原子的質量，掌握一個原子質量單位，了解原子的大小，理解盧瑟
福的核式結構模型，了解? 粒子散射實驗、大角散射。
（2）理解氫原子光譜的里德堡方程，掌握賴曼系和巴爾末系的光譜公式，并
能用公式求光波長。
（3）理解玻爾的三個假設，掌握氫原子激發能、電離能的計算方法，會畫能
級圖。
（4）理解類氫離子的光譜方程，掌握里德堡常數的修正公式。
（5）了解夫蘭克—赫茲實驗，了解索末菲的氫原子橢圓軌道理論，了解原子
空間取向量子化的概念，了解玻爾的對應原理。
2、堿金屬原子、多電子原子
考試內容
堿金屬原子光譜 主線系 第一、第二輔線系 電子態（nl） 主量子數 n 軌
道角量子數 l 原子實極化和軌道貫穿 堿金屬原子光譜的精細結構 電子自旋量
子數 s 電子的自旋角動量及對外場的投影 電子的自旋磁矩及對外場的投影
電子的軌道角動量及對外場的投影 電子的軌道磁矩及對外場的投影 電子自旋
角動量與軌道角動量的耦合 電子自旋與軌道運動的相互作用及由此產生的附加
能 雙重能級結構 堿金屬及氫原子的原子態符號 總角量子數 j 單電子能級躍
遷的選擇定則
多電子原子 氦原子及第二族元素的單重能級與三重能級 兩個角動量耦合
的普遍規則 L-S 耦合模型及其適用范圍 洪德定則 J-J 耦合模型及其適用范圍
同科電子 泡利不相容原理 能級躍遷的選擇定則
考試要求
（1）了解堿金屬原子光譜的主線系，第一、第二輔線系，理解原子實極化
和軌道貫穿，掌握主量子數 n、軌道角量子數 l、電子自旋量子數 s 和總角量子
數 j，了解堿金屬原子光譜的精細結構。
（2）掌握電子的自旋、軌道角動量及對外場的投影，掌握電子的自旋、軌
道磁矩及對外場的投影，掌握堿金屬及氫原子的原子態符號寫法。會畫相應的能
級圖。
（3）了解電子自旋與軌道運動的相互作用及由此產生的附加能，了解單電
子能級躍遷的選擇定則。
（4）理解氦原子及第二族元素的單重能級與三重能級氦原子及第二族元素
的單重能級與三重能級，掌握個角動量耦合的普遍規則，掌握 L-S 耦合模型并能
求出電子組態的原子態，理解洪德定則 了解 J-J 耦合模型及其適用范圍 會畫相
應的能級圖。
（5）理解泡利不相容原理和同科電子，理解多電子原子能級躍遷的選擇定
則。
3、塞曼效應
考試內容
電子的自旋磁矩和軌道磁矩 原子的有效磁矩與總角動量之間的關系
朗德因子 g 磁場對原子的影響 拉莫爾進動 史特恩—蓋拉赫實驗 順磁原子
順磁共振 原子能級在磁場中的分裂 塞曼效應（譜線在磁場中分裂的現象）
正常、反常塞曼效應 塞曼譜線的計算（新譜線與原譜線波數差的計算） 順磁性
抗磁性 抗磁原子
考試要求
（1）理解電子的自旋磁矩和軌道磁矩，理解原子的有效磁矩與總角動量之
間的關系，掌握有效磁矩的計算公式，掌握朗德因子的計算公式。
（2）了解拉莫爾進動，了解史特恩—蓋拉赫實驗，了解順磁共振。
（3）理解原子能級在磁場中的分裂，掌握附加能 E? 計算公式，利用格羅
春圖計算波數差。
（4）了解順磁性、抗磁性、順磁原子和抗磁原子。
4、原子的殼層結構
考試內容
元素周期表 原子的電子殼層結構 描述電子的四個量子數 主殼層和次殼層
能容納的電子數目 原子基態 能量最低原理
考試要求
（1）了解元素周期表，理解原子的電子殼層結構，掌握描述電子的四個量
子數。
（2）掌握主殼層和次殼層能容納的電子數目，了解用能量最低原理和泡利
原理確定原子基態的方法。
5、X 射線
考試內容
X 射線的產生 X 射線波長的測量（布喇格方程） X 射線的發射譜 連續譜
和標識譜 連續譜的產生機制 短波限的量子解釋 標識譜的產生機制 標識譜與
光學光譜的比較 X 射線的吸收和散射 康普頓散射及其量子解釋
考試要求
（1）了解多 X 射線的產生裝置，掌握布喇格方程。
（2）了解 X 射線的發射譜，理解連續譜的產生機制，理解短波限的量子解
釋，掌握短波限的計算。
（3）理解標識譜的產生機制，掌握標識譜與光學光譜的比較。
（4）了解 X 射線的吸收，理解康普頓散射及其量子解釋。
6、原子核
考試內容
原子核的基本知識（電量、大小、組成、密度） 結合能 平均結合能 原子
核的放射衰變 放射性強度 ? 衰變 ? 衰變 ? 衰變 核力的性質 核反應 核
反應能 核裂變 核聚變
考試要求
（1）掌握原子核的一些基本知識（電量、大小、組成、密度）
（2）理解結合能和平均結合能的概念，掌握結合能和平均結合能的計算公
式。
（3）理解原子核放射衰變的概念，了解放射性強度的概念，了解? 衰變、?
衰變和? 衰變的現象，掌握放射衰變的指數衰變公式，理解半衰期和衰變常數的
關系。
（4）理解核力的性質。
（5）理解核反應方程，理解核反應過程中需滿足的一些守恒定律，理解核
反應能的定義，掌握核反應能的計算方法。
（6）了解核裂變和核聚變。
三、參考書目
[1] 諸圣麟. 原子物理學. 高等教育出版社, 2012
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