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科目代碼：2601

科目名稱：原子核物理

一．考試的總體要求

了解和掌握原子核的基本性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、放射性現(xiàn)象及一般規(guī)律、電離輻射的生物效應(yīng)，還要有對(duì)核輻射劑量學(xué)、放射性測量學(xué)初步的了解。

掌握多粒子體系，包括變分原理及應(yīng)用，Hartree自治場方法，金屬中的自由電子。二次量子化方法，包括產(chǎn)生、消滅算符的引入、性質(zhì)及單體、二體算符的二次量子化表示。量子躍遷，包括躍遷幾率的引入及主要計(jì)算方法。定態(tài)微擾論，包括非簡并態(tài)微擾論及簡并態(tài)的微擾論。角動(dòng)量理論，包括角動(dòng)量的一般性質(zhì)。散射問題，相對(duì)論量子力學(xué)。

二．考試的內(nèi)容

1．原子核的基本性質(zhì)及核力：①明確原子核是由核子（中子和質(zhì)子）組成的，原子核半徑的兩種含義以及結(jié)合能與質(zhì)量的關(guān)系。②掌握核自旋的概念，以及核磁矩、宇稱和電四極矩的計(jì)算方法。③明確核力的特性及其產(chǎn)生機(jī)制。

2．原子核的結(jié)構(gòu)模型：①明確能較為成功的解釋結(jié)合能半經(jīng)驗(yàn)公式的兩個(gè)核結(jié)構(gòu)模型，即液滴模型和費(fèi)米模型，并且了解其所提出的事實(shí)依據(jù)。②正確掌握幻數(shù)及其對(duì)殼層結(jié)構(gòu)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的支持，明確單粒子殼層模型和強(qiáng)自旋-軌道耦合殼層模型所提出的事實(shí)依據(jù)及其應(yīng)用。③了解核形變的原因和導(dǎo)致的結(jié)果，以及尼爾森的形變殼層模型和集體模型。

3. 原子核反應(yīng)：①明確實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系與質(zhì)心坐標(biāo)系之間的物理量變換方法，核反應(yīng)截面的精細(xì)平衡原理和分波分析，核反應(yīng)的兩種模型和Q方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式。②掌握原子核反應(yīng)的三種基本類型，即直接反應(yīng)、復(fù)合核生成與衰變及原子核的裂變和聚變。③了解原子核反應(yīng)的三個(gè)基本過程。

4. 原子核的放射性衰變：①使學(xué)生掌握 衰變、 衰變和 衰變的基本理論，四個(gè)放射性核素系所含核素以及它們之間的比較。②明確放射性衰變的動(dòng)力學(xué)過程，放射性活度、比活度和放射性純度、強(qiáng)度的計(jì)算方法，以及怎樣用衰變圖來描述衰變過程。

5. 射線與物質(zhì)相互作用：①明確射線與物質(zhì)的相互作用過程中射程與能量關(guān)系式，以及作用過程中的能量傳遞情況。②明確射線與物質(zhì)的相互作用過程中碰撞電離的射程與射線能量的關(guān)系，以及粒子與物質(zhì)作用的能量損失。③熟練掌握射線與物質(zhì)的相互作用的三種結(jié)果，即光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng)，以及物質(zhì)對(duì)射線的減弱和能量吸收。④要求學(xué)生了解實(shí)用中子源的種類，以及中子與物質(zhì)的相互作用機(jī)制.

6.量子力學(xué)的形式理論：表象理論，繪景，相干態(tài)，密度算符，路徑積分。

7．對(duì)稱性與守恒量：空間對(duì)稱性與時(shí)間對(duì)稱性，空間反演與時(shí)間反演，空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性，維格納-埃伽定理。

8．多體理論：二次量子化，哈特利-福克單粒子位，維克定理，格林函數(shù)方法。

9. 量子散射：玻恩近似，分波法。

10．相對(duì)論量子力學(xué)：克萊因-高登方程，狄拉克方程，相對(duì)論氫原子的嚴(yán)格解。

三．考試的題型

可以包括填空題、選擇題、計(jì)算題。

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