北大物理系是目前國內相同領域裡實力最雄厚的單位,這可以從一個很常見的例子裡得到佐證:在全國所有高校的物理系中,幾乎所有課程都有北大物理教師的著作。從歷屆全國高校優秀教材獎及國家級優秀教學成果獎獲獎名單可以清楚看出物理系的水平和實力。我系有學士、碩士、博士學位授予權,並設有博士後流動站。現有本科生324名,碩士生110名,博士生40名。開設本科生課程30門,研究生課程20門。
物理系目前有三個研究方向,分別是:理論物理,凝聚態物理,光學。各個方向對考生有不同的要求,考生必須結合自己將考的方向進行有目的的複習準備,才能在眾多的競爭者中脫穎而出,成為最後的勝利者。
1.理論物理
北京大學理論物理學科是教育部確定的重點學科之一,理論物理主要研究物質的基本組成和基本運動規律。理論物理既是物理系的理論基礎,又與當前物理學的各種重大前沿研究密切相關。北京大學理論物理研究所和理論物理研究室現有教師 32人,其中教授20人,博士生導師12人,中科院院士1人,碩士生和博士生50多人。多年來,在粒子物理,量子場論,原子核理論,廣義相對論與宇宙學,凝聚態理論,非線性物理,量子光學,數學物理,計算物理等領域開展了研究;開設了量子力學,電動力學,熱力學與統計物理,理論力學,數學物理方法等基礎課程和高等量子力學,量子場論,量子統計力學,群論等研究生課程。
2.凝聚態物理
北京大學物理系設有固體物理研究所和人工微結構介觀物理國家重點實驗室。開展的研究工作覆蓋下列分支學科領域:磁性材料和磁性物理,半導體物理,超導材料和超導物理,低溫物理,半導體發光和雷射物理,固體光譜,表面物理,固體結構,凝聚態理論等。
人工微結構於介觀物理國家重點實驗室企圖從儘可能普適的關點來研究小尺度上出現的各種單體的和多體的量子力學現象,致立於推動凝聚態物理的學科基礎的發展,該系還十分重視鋅的實驗手段的發展,近年來在高空間分辯的探針技術(包括掃描隧道技術,近場光學技術,原子力顯微技術等)和高時間分辯的光學技術(飛秒技術及相應的探測技術)上下了許多功夫。為把基礎研究工作和應用開發結合起來,該系已成立了應用磁學中心,低溫電子學中心和光電子學中心,推動產、學、研結合,為在我國發展相應的高技術產業服務。為了推動物理學與化學、生命科學的交叉學科的發展,該系還開展了非線性科學的實驗研究,生命科學中的某物理學問題的研究,並在積極開展某些醫學物理的研究。這些研究方向其實也是擴大了凝聚態物理的研究對象,也會對凝聚態物理的學科基礎的發展起重要作用。
現有課題:
高Tc超導物理和材料物理
高Tc超導薄膜和器件
凝聚態物質在低溫下的物理性質
稀土與過渡金屬磁性
磁性多層膜
微波磁性,磁性的宏觀量子現象等
半導體中的雜質、缺陷和深能級
半導體異質結物理
材料和雷射器
窄禁帶半導體和稀磁半導體物理
多孔矽與納米半導體
凝聚態物質的表面、界面結構和物理性質,STM和STS,近場光學
人工微結構的物理現象和介觀物理
凝聚態物理部分目前向碩士研究生開設的研究方向有十三個:固體物理,介觀物理,表面物理,超導材料以及超導電性物理,光與物質相互作用,半導體雷射物理及應用,薄膜材料及物理,半導體及納米半導體材料,稀土-過渡金屬合金磁性,鐵氧體和氧化物磁性,半導體光電子學,超導電子學,固體結構和電子顯微鏡。
實驗室:材料物理實驗室,納米材料實驗室。
3.光學
隨著雷射技術和現代光學理論及應用的深入研究,光學已被賦予嶄新的內容並在科技進步中發揮重要的作用。近幾年來,光學學科的建設十分重視內容更新和跨學科合作研究。通過「211」和「介觀物理國家重點實驗室」建設的投入,光學學科已購置了近千萬元的儀器設備。已配備了三套飛秒(10-15秒)雷射系統、近場掃描光學顯微鏡、多套常規雷射系統及相關檢測和測量設備。目前,本學科承擔國家95攀登預演項目,國家863計劃項目,國家基金委重大及傑出青年基金等國家級重要科研任務。光學學科已與國內外校內外相關單位開展合作研究。在新型光功能材料、微區光譜技術和超快光過程等方面已取得可喜的成果。此外,本學科在其它重要研究和應用領域,如光纖光柵器件,強場物理和極紫外新光源等方面也做出了高水平的工作。
光學部分目前向碩士研究生開設的研究方向有五個:非線形光學及光譜學,新型雷射的產生機制及其應用途徑,半導體雷射及光電子學,新型光功能材料的物理研究,光學電子學及其應用。
二.教材準備
理論物理的考試科目有:普通物理,量子力學,電動力學,統計物理和熱力學。
凝聚態物理的考試科目有:普通物理,量子物理,固體物理。
光學的考試科目有:普通物理,量子物理,電動力學或固體物理任選。
註:英語和政治為必考科目。
下面是這些科目所用的教材清單以供考生購買。
1.普通物理:力學。所用教材為趙凱華和羅蔚茵編寫的《新概念物理教程》力學部分,高等教育出版社出版。
2.普通物理:熱學。所用教材仍是趙凱華和羅蔚茵二人編寫的《新概念物理教程》熱學部分。
3.普通物理:電磁學。所用教材為趙凱華和陳熙謀編寫的《電磁學》,出版單位是高等教育出版社。
4.普通物理:光學。所用教材為趙凱華和鍾錫華合作編寫的《光學》,由北京大學出版社出版。
5.量子力學:所用教材為曾謹言編寫的《量子力學導論》,北京大學出版社出版。
6.電動力學:所用教材為郭碩鴻編寫的《電動力學》教程,高等教育出版社出版。
7.固體物理:所用教材為黃昆牋和韓汝琦編寫的《固體物理》,出版社為高等教育出版社。
8.熱力學與統計物理。所用教材為汪志誠編寫的熱力學與《統計物理》,高等教育出版社出版。
註:以上介紹的情況每年都可能稍有變動,請考生密切注意當年北京大學研究生辦公室以及物理的最新通知
三.考題與複習
考試無定法,但是從往屆考生的經驗中學習還是很有必要的。
物理系的考試在數學上側重於計算而一般不太要求推理證明,所以要求考生有紮實的計算基本功,這一點往往為外系的考生忽略,在定理的推理證明上下工夫,而沒有注重計算的重要性。
普通物理的考試比較容易,但要注意的是力學和熱學部分用的是新的教材,內容上和以前的有一定的差異,而且總體上難度有所增加,對本科即是物理專業的考生這部分不必花太多的力氣,但對由其他專業考北大物理的研究生的考生來說,這一部分也要引起足夠的重視,打好基礎,不要在這部分失分太多。
四大力學中理論物理不屬於考查之列,其他三門歷來都是考試的難點所在,考生要有足夠的重視。另外每門課都有一部分內容是不做要求的,考試的時候也不會考,這往往是些比較難的部分,非北大的考生要注意這個問題。
例題分析
為了測量一個有磁芯損失的電感元件的自感L和有功電阻r,設計測量電路如下圖,在此元件上串聯一個電阻R=40歐,測得R上的電壓U1=50伏,待測電感元件上的電壓為 U2=50伏,總電壓U=50√3伏,以知頻率f=300周,求L和r。
[解] 這是十分簡單的普通物理電磁學的題目,可能對絕大多數準備考研的考生這都沒有問題,這裡只是想藉助這樣一道簡單的題目說明一下北大物理系碩士研究生招生考試的特點。
本題矢量圖解法和複數法結合起來運用比較簡便。
Cos(θ)=(U**2-U1**2-U2**2)/2*U1*U2=1/2
所以 θ=π/3
設待測元件的阻抗為Z,因
U1=I*R,U2=I*Z,
故
Z=U2*R/U1=40歐
設待測元件的伏阻抗Z2=r+jx,則,
r=Z*Cos(θ)=20歐
x=Zsin(θ)=35歐
因x=ωL,故
L=x/ω=19毫亨
通觀此題,基本上沒有什麼對於定理推導的要求,倒是有一些計算的東西,矢量圖法和複數法作為兩種常用的處理方法是不能不掌握的,考物理沒有多少靈感的成分,其實就是一個字:熟!多做題幾乎是唯一的出路,雖然本人也痛恨這種東西,但是要想考好卻必須大量的作題,因為對物理而言,把書本上的東西運用到作題的過程中來不是一件簡單的事,很多看起來簡單明了的問題一作題就會暴露出它的內涵來。所以千法萬法,作題是正法。考研的試卷上大概不會出現這樣容易的題目,但是道理是一樣的,只要掌握原理內容,計算不出錯,就不會有什麼大的問題。要達到這些目標,就靠同志們自己努力了!
(高落時)
摘自:中國大學生網
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