等离子体所博士专业课考试科目汇总.doc

考研专业分析070204等离子体物理
一、专业综述
“等离子体”被称为“物质的第四态”，一般地它是由电子、离子、中性粒子组成的复杂物质系统，能够表现出许多奇特的物理想象，并在信息、材料、环境、空间等高新技术领域中有着重要的用途，已经极大地促进了人类的精神文明和物质文明建设。

因此等离子体物理学是一门蓬勃发展的新兴科学，其应用领域包括受控热核聚变、空间科学、环境科学、微电子与信息产业、材料合成与处理、国防和高技术应用诸方面。

二、研究方向
该专业研究方向为：
(01)低气压等离子体物理及应用技术
(02)大气压非平衡等离子体物理及其应用技术
(03)空间及聚变等离子体物理
(04)复杂等离子体物理
(05)等离子体及离子束与物质相互作用
三、就业前景
本专业硕士生可到高校、科学研究院所和高技术企业(如中芯、北方微电子、惠普等)从事等离子体物理与器件的教学、科研、新产品新技术的应用开发和管理工作;也可以继续在国内外攻读相关的光电信息、微电子、材料等高新技术学科、交叉学科的博士学位。

四、一级学科物理学考研学校排名
五、本专业推荐院校，排名不分先后。

博士生入学专业综合考试大纲课程名称：光学信息处理考试科目名称：光学信息处理考试要求光学信息处理是在全息术的提出、作为像质评价的光学传递函数的建立和激光的诞生基础上，从传统的、经典波动光学中发展起来的一门新兴学科。

尤其是数学上的傅立叶变换和通信中的线性系统理论被引入到光学中，使得光学和通信者两个不同领域在信息学范畴内统一起来，从空域扩展到频域。

与其它形态的信号处理技术相比，光学信息处理具有高度并行性、大容量的特点，是信息科学的重要分支，得到越来越广泛的应用。

要求考生全面系统地掌握以下内容：1、掌握光学信息处理的基本概念、基本原理；2、具有正确的逻辑思维与系统分析的能力；3、逐步培养光学信息处理系统设计的能力。

一.考试内容1、光学信息处理的数学基础及光波传播的系统理论常用非初等函数和特殊函数的傅立叶变换，空间频率、相关和卷积、光学傅里叶变换及其性质，线性系统、线性不变系统、本征函数及脉冲响应函数。

2、标量衍射理论惠更斯-菲涅尔原理和基尔霍夫衍射表达式，菲涅尔衍射和弗朗和费衍射现象基本原理，衍射的角谱理论。

3、透镜的傅立叶变换性质薄透镜的相位变换作用、傅立叶变换特性，以及薄透镜成像性质，透镜光瞳函数对傅立叶变换及成像的影响。

4、光学成像系统的频谱分析成像系统的频率特性，包括衍射受限的相干成像系统的频率响应及相干传递函数，衍射受限的非相干成像系统的频率响应及光学传递函数，像差对成像系统的影响，相干和非相干成像系统比较。

5、光学全息术经典光学信息处理的早期发展，傅立叶处理器，全息术，全息原理及其应用，傅立叶变换全息图，空间滤波，图像的恢复等。

6、相干光学信息处理相干光学信息处理系统及空间频率平面的确定，空间滤波实现图像边缘增强、图像加减操作、图像恢复、相位物体成像、相关与卷积等；空间滤波器的性能评价，相干信息处理系统的相干噪声和散斑噪声。

7、非相干光学信息处理调制空间假彩色编码等 非相干光学信息处理系统的并行性和高冗余度，非相干空间滤波和傅立叶变换光谱，基于衍射的非相干空间滤波和功率谱相关器；基于几何光学的非相干光学信息处理。

等离子体博士岗位简介等离子体是一种高度离子化的气体，由带正电荷的离子和自由电子组成。

它在自然界中广泛存在，例如太阳、闪电等。

等离子体在科学研究、工业应用和能源开发等领域具有重要作用。

作为一个等离子体博士，你将深入研究等离子体的物理性质、产生机制以及应用技术，为人类社会的发展做出贡献。

学术背景成为一名等离子体博士需要具备扎实的物理学基础和相关领域的专业知识。

以下是一些常见的学术背景要求：1.本科学位：物理学、等离子体物理学或相关学科的本科学位是成为一名等离子体博士的基础。

2.研究经验：具备实验室或研究机构的研究经验，对等离子体物理学有一定的了解和实践经验。

3.数学能力：熟练掌握微积分、线性代数、偏微分方程等数学工具，能够应用于等离子体物理学的建模和分析。

4.编程能力：熟练掌握至少一种科学计算软件（如MATLAB、Python等）或编程语言（如C++），能够进行数据分析和模拟实验。

研究领域等离子体物理学是一个广阔而复杂的领域，涉及到多个子领域和应用方向。

以下是一些常见的研究领域：1.等离子体诊断：开发新的诊断技术和设备，用于测量等离子体的温度、密度、电荷状态等参数，以便更好地理解等离子体的性质和行为。

2.等离子体模拟：使用数值模拟方法，研究等离子体的动力学行为、辐射特性和等离子体与物质相互作用等问题。

3.等离子体控制：通过外加电场、磁场或其他手段，控制等离子体的形态、运动和相互作用，以实现特定的应用需求，如等离子体聚变和等离子体加热技术。

4.等离子体应用：研究等离子体在能源、材料加工、环境治理等领域的应用，开发新的等离子体技术和设备。

研究项目作为一名等离子体博士，你将参与各种研究项目，以下是一些可能的研究项目：1.等离子体聚变：参与国际热核聚变实验堆（如ITER）的研究，研究等离子体聚变的物理机制和控制方法，为实现可控核聚变提供理论和实验依据。

2.等离子体诊断：开发新的等离子体诊断技术和设备，如激光干涉仪、微波散射仪等，用于测量等离子体的性质和行为。

博士生入学专业基础课考试大纲课程名称：激光物理学一、考试要求要求考生全面系统地掌握处理激光与物质相互作用的基本理论与方法，并能运用理论分析激光震荡特性（如震荡条件、增益饱和、频率牵引和推斥、兰姆凹陷、自发发射、和光子统计等）二、考试内容1 经典理论♦经典理论的基本思想，成功之处与缺陷♦用经典理论讨论物质对光的吸收与色散现象♦用经典理论解释光谱线的自然线宽2 速率方程理论♦速率方程理论的基本思想，成功之处与缺陷♦对于给定的能级结构及跃迁特性能写出速率方程组♦用速率方程组推导介质的增益系数及激光震荡条件3兰姆半经典激光理论♦半经典理论的基本思想，理论的成功之处与缺陷♦讨论激光的电磁场方程（兰姆方程）♦密度矩阵的性质和密度矩阵运动方程出♦静止原子激光器的震荡理论（二能级原子系统，单模工作状态与双模工作状态，讨论到三级近似）♦运动原子密度矩阵与静止原子密度矩阵的区别♦运动原子激光器单模运转♦瞬态相干光学效应（瞬态相干光学效应的特点，光学Bloch方程、自感应透明、光子回波、光学章动和光学自由感应衰减）4 激光器的全量子理论♦激光器量子理论基本思想，理论的成功之处♦辐射场的量子化，量子化辐射场的特征♦辐射场的产生算符，湮灭算符，光子数算符，位相算符，原子的升降算符，降阶算符，对易关系♦单模光子数态与单模位相态，相干态，统计混合体♦辐射场与原子的相互作用♦讨论原子发射和吸收的跃迁几率，原子光辐射的谱线宽度♦用约化密度算符表示的激光场的运动方程♦讨论激光光子统计和激光线宽三、试卷结构考试时间180分钟，满分100分。

1 题型结构♦概念题（20分）♦基本理论阐述及基本定律推导（30分）♦计算题（20分）♦应用题（30分）2 内容结构♦经典理论与速率方程（30分）♦半经典理论（30分）♦全量子理论（20分）♦双稳态和激光混沌（20分）四、参考书目1、王雨三，张中华. 激光物理基础. 哈尔滨工业大学出版社. 2004年2、周炳琨等. 激光原理. 国防工业出版社. 2000年3、萨晋Ⅲ等. 激光物理学. 科学出版社. 1982年。

2020年博士研究生入学考试自命题科目考试大纲科目代码：3403 科目名称：等离子体物理一、考试要求主要考査学生对等离子体物理基本概念、规律和物理图像的理解与掌握的程度。

要求学生能够用单粒子理论、流体理论和动力理论处理等离子体物理的基本问题，特别要求学生对带电粒子在电磁场作用下的运动规律、等离子体中的波、不稳左性以及输运现象的规律和物理图象有较深刻的理解。

二、考试内容1.等离子体的基本概念等离子体的定义、等离子体的基本参数及其表达式、把等离子体近似成理想气体的条件及其物理意义、研究等离子体的理论方法，产生等离子体的实验方法和等离子体应用。

2.单粒子理论带电粒子在电磁场中运动的物理规律，求解特殊条件下带电粒子的洛伦兹力运动方程并讨论带电粒子运动的物理图像。

带电粒子的各种漂移速度的表达式及英物理意义。

如，均匀稳恒电场漂移，重力漂移，离心力漂移，磁场梯度漂移，有限拉摩尔漂移，惯性漂移等。

绝热不变量的概念及其应用，如费米加速，磁镜等。

3.等离子体的宏观性质双、单流体方程中各项的物理意义，广义欧姆立律中各项的物理意义：处理等离子体集体运动现象的流体方程式、状态方程和麦克斯韦方程组。

等离子体磁流体方程式及苴磁流体力学的规律，包括磁场扩散，磁力线'‘冻结”，用磁流体力学压强张量的概念来分析流体元的力学平衡状态等。

4.流体等离子体中的波波能的概念及其表达式，正、负能波和快、慢波的概念及其物理意义：各种等离子体波的色散关系式的推导及其结果的物理分析，物理分析包括折射率、共振吸收、相速度、群速度、带电粒子的恢复力、带电粒子的运动图象等。

5.流体等离子体中的稳定性流体等离子体稳泄性的基本槪念、双流不稳左性色散关系的推导和物理分析、扭曲不稳泄性、腊肠不稳泄性以及重力不稳世性的直观物理分析。

6.等离子体中的输运现象机械碰撞与库仑碰撞的概念及其区别、输运现象与集体现象的槪念及其区别：带电粒子碰撞截而的概念、用物理方法估算库仑碰撞截而的方法和结果、多次小角度偏转积累的大角度偏转的结果分析。

【北大考博辅导班】北大等离子体物理博士专业介绍申博考博条件考博目录选拔方式考博经验启道考博分享一、北大等离子体物理专业介绍-启道本学科针对实验室以及自然界中的各种等离子体物理现象，围绕能源与空间开发方面的人类生存与发展的重大需求及相关国家重大科学研究计划，以聚变能源开发、地球空间环境、宇宙天体演化、高新技术产业中的等离子体物理过程为主要研究对象，通过理论、数值模拟与实验观测进行深入研究。

北京大学等离子体物理学科是1950年代后期根据国家核聚变研究发展的需要，在胡济民先生亲自关心和指导下发展起来的（包括当时技术物理系的核聚变教研室和物理系理论物理的磁流体力学方向），是全国高校中最早建立的等离子体物理学科之一。

随着中国于2006年正式参与国际热核聚变实验反应堆（ITER）计划，学科得到进一步加强，研究方向逐渐形成以磁约束核聚变研究为主，还包括空间与天体等离子体、高能量密度等离子体物理以及计算等离子体物理等。

1．聚变等离子体物理核聚变研究是关系人类未来能源、国家长期可持续发展战略以及等离子体基本理论与应用的重要领域，是与一些国家重大科学工程相关的科学技术研究的基础。

本研究方向主要在国家有关重大专项及国际合作专项的支持下开展聚变等离子体物理基础研究，目前承担了ITER计划专项国内配套项目（国家磁约束聚变能发展研究专项）、973计划、惯性约束聚变等多项国家科研项目，致力于培养一批拥有全面、均衡和高水平的实验、理论、及计算模拟研究能力的聚变人才。

2．空间与天体等离子体物理等离子体是宇宙中物质存在的主要形式。

本方向以空间和天体等离子体为研究对象，通过开展卫星及地面观测数据分析、地面实验、以及数值模拟研究，结合空间物理、天体物理和基本等离子体物理理论，进行分析综合，理解等离子体物理的基本规律。

目前本方向在等离子体磁重联、磁层物理、太阳风湍流、以及实验等离子体等方面具开展研究。

3．高能量密度等离子体物理高能量密度等离子体物理主要基于实验、理论和数值模拟等方法，研究能量密度超过10万焦耳/立方厘米极端条件下高能量密度等离子体物理特性及变化规立方厘米极端条件下高能量密度等离子体物理特性及变化规律的科学，是近年发展起来重要交叉前沿律的科学，是近年发展起来重要交叉前沿领域。