中山大学原子与分子物理考博考试内容主要涵盖原子与分子物理基础理论、实验技术及前沿研究方向,其命题特点注重理论深度与科研能力的综合考察。原子物理部分以薛定谔方程为核心,重点考察类氢原子能级精细结构、兰姆位移等量子力学难题,要求考生能够推导狄拉克方程在非相对论近似下的解,并结合玻尔兹曼分布分析多体原子系统的热力学性质。分子光谱学章节近年频繁出现振动-转动光谱的哈密顿量构建及绝热近似条件下的跃迁选律证明,需熟练运用张量分析处理同核双原子分子的转动惯量计算。
统计物理部分命题趋势显示对配分函数的极值条件分析要求提升,典型考题涉及玻色-爱因斯坦分布下超流现象的宏观量推导,以及非平衡态系综理论在表面吸附过程的正则系综建模。实验技术模块着重考察分子束外延(MBE)与原位表征技术的原理差异,要求对比扫描隧道显微镜(STM)与原子力显微镜(AFM)的力-频响应特征,并解析其在超晶格生长中的应用限制。
近年真题中约35%的论述题涉及量子计算与原子物理的结合点,典型考点包括基于核磁共振的量子比特操控技术、离子阱中多体纠缠态制备的动力学方程求解,以及光晶格中玻色子的宏观量子限域条件。实验设计题常以新型光电器件研发为背景,要求设计基于表面等离子体激元增强的分子光电检测方案,并计算其信噪比的理论极限。
备考建议应建立三级知识架构:基础层需精读Bransden与Joachain《The Theory of Atomic Collisions》,掌握碰撞参数的微分截面计算方法;进阶层重点突破《Quantum Mechanics》中含时微扰论在分子光解动力学中的应用,完成至少50道矩阵元积分练习;拓展层关注《Nature-Physics》等期刊近三年关于超冷分子输运性质的研究,积累3-5个实验复现方案。模拟考试需严格计时,重点训练对开放性问题的多维度论证能力,特别是将固体物理中的能带理论迁移至二维分子异质结能带工程中的创新性思考。