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专业辅导
如何报考北大物理系
物理系各专业的基本要求
物理学前五名大学的二级学科排名情况
1、如何报考北大物理系
北大物理系是目前国内相同领域里实力最雄厚的单位，这可以从一个很常见的例子
里得到佐证：在全国所有高校的物理系中，几乎所有课程都有北大物理教师的著作。从
历届全国高校优秀教材奖及国家级优秀教学成果奖获奖名单可以清楚看出物理系的水平
和实力。我系有学士、硕士、博士学位授予权，并设有博士后流动站。现有本科生324名
，硕士生110名，博士生40名。开设本科生课程30门，研究生课程20门。
物理系目前有三个研究方向，分别是：理论物理，凝聚态物理，光学。各个方向
对考生有不同的要求，考生必须结合自己将考的方向进行有目的的复习准备，才能在众
多的竞争者中脱颖而出，成为最后的胜利者。
1.理论物理
北京大学理论物理学科是教育部确定的重点学科之一，理论物理主要研究物质的
基本组成和基本运动规律。理论物理既是物理系的理论基础，又与当前物理学的各种重
大前沿研究密切相关。北京大学理论物理研究所和理论物理研究室现有教师 32人，其中
教授20人，博士生导师12人，中科院院士1人，硕士生和博士生50多人。多年来，在粒子
物理，量子场论，原子核理论，广义相对论与宇宙学，凝聚态理论，非线性物理，量子
光学，数学物理，计算物理等领域开展了研究；开设了量子力学，电动力学，热力学与
统计物理，理论力学，数学物理方法等基础课程和高等量子力学，量子场论,量子统计力
学，群论等研究生课程。
2．凝聚态物理
北京大学物理系设有固体物理研究所和人工微结构介观物理国家重点实验室。开
展的研究工作覆盖下列分支学科领域：磁性材料和磁性物理，半导体物理，超导材料和
超导物理，低温物理，半导体发光和激光物理，固体光谱，表面物理，固体结构，凝聚
态理论等。
人工微结构于介观物理国家重点实验室企图从尽可能普适的关点来研究小尺度上出
现的各种单体的和多体的量子力学现象，致立于推动凝聚态物理的学科基础的发展，该
系还十分重视锌的实验手段的发展，近年来在高空间分辩的探针技术（包括扫描隧道技
术，近场光学技术，原子力显微技术等）和高时间分辩的光学技术（飞秒技术及相应的
探测技术）上下了许多功夫。为把基础研究工作和应用开发结合起来，该系已成立了应
用磁学中心，低温电子学中心和光电子学中心，推动产、学、研结合，为在我国发展相
应的高技术产业服务。为了推动物理学与化学、生命科学的交叉学科的发展，该系还开
展了非线性科学的实验研究，生命科学中的某物理学问题的研究，并在积极开展某些医
学物理的研究。这些研究方向其实也是扩大了凝聚态物理的研究对象，也会对凝聚态物
理的学科基础的发展起重要作用。
现有课题:
高Tc超导物理和材料物理
高Tc超导薄膜和器件
凝聚态物质在低温下的物理性质
稀土与过渡金属磁性
磁性多层膜
微波磁性，磁性的宏观量子现象等
半导体中的杂质、缺陷和深能级
半导体异质结物理
材料和激光器
窄禁带半导体和稀磁半导体物理
多孔硅与纳米半导体
凝聚态物质的表面、界面结构和物理性质，STM和STS，近场光学
人工微结构的物理现象和介观物理
凝聚态物理部分目前向硕士研究生开设的研究方向有十三个:固体物理，介观物
理，表面物理，超导材料以及超导电性物理，光与物质相互作用，半导体激光物理及应
用，薄膜材料及物理，半导体及纳米半导体材料，稀土-过渡金属合金磁性，铁氧体和氧
化物磁性，半导体光电子学，超导电子学，固体结构和电子显微镜。
实验室:材料物理实验室,纳米材料实验室。
3．光学
随着激光技术和现代光学理论及应用的深入研究，光学已被赋予崭新的内容并在
科技进步中发挥重要的作用。近几年来，光学学科的建设十分重视内容更新和跨学科合
作研究。通过“211”和“介观物理国家重点实验室”建设的投入，光学学科已购置了近
千万元的仪器设备。已配备了三套飞秒（10-15秒）激光系统、近场扫描光学显微镜、多
套常规激光系统及相关检测和测量设备。目前，本学科承担国家95攀登预演项目，国家
863计划项目，国家基金委重大及杰出青年基金等国家级重要科研任务。光学学科已与国
内外校内外相关单位开展合作研究。在新型光功能材料、微区光谱技术和超快光过程等
方面已取得可喜的成果。此外，本学科在其它重要研究和应用领域，如光纤光栅器件，
强场物理和极紫外新光源等方面也做出了高水平的工作。
光学部分目前向硕士研究生开设的研究方向有五个：非线形光学及光谱学，新型
激光的产生机制及其应用途径，半导体激光及光电子学，新型光功能材料的物理研究，
光学电子学及其应用。
二．教材准备
理论物理的考试科目有：普通物理，量子力学，电动力学，统计物理和热力学
。
凝聚态物理的考试科目有：普通物理，量子物理，固体物理。
光学的考试科目有：普通物理，量子物理，电动力学或固体物理任选。
注：英语和政治为必考科目。
下面是这些科目所用的教材清单以供考生购买。
1.普通物理：力学。所用教材为赵凯华和罗蔚茵编写的《新概念物理教程》力学部
分，高等教育出版社出版。
2.普通物理：热学。所用教材仍是赵凯华和罗蔚茵二人编写的《新概念物理教程》
热学部分。
3.普通物理：电磁学。所用教材为赵凯华和陈熙谋编写的《电磁学》，出版单位是
高等教育出版社。
4.普通物理：光学。所用教材为赵凯华和钟锡华合作编写的《光学》，由北京大学
出版社出版。
5.量子力学：所用教材为曾谨言编写的《量子力学导论》，北京大学出版社出版。
6.电动力学：所用教材为郭硕鸿编写的《电动力学》教程，高等教育出版社出版。
7.固体物理：所用教材为黄昆牋和韩汝琦编写的《固体物理》,出版社为高等教育出
版社。
8.热力学与统计物理。所用教材为汪志诚编写的热力学与《统计物理》，高等教育
出版社出版。
注：以上介绍的情况每年都可能稍有变动，请考生密切注意当年北京大学研究生办
公室以及物理的最新通知
三．考题与复习
考试无定法,但是从往届考生的经验中学习还是很有必要的。
物理系的考试在数学上侧重于计算而一般不太要求推理证明，所以要求考生有
扎实的计算基本功，这一点往往为外系的考生忽略，在定理的推理证明上下工夫，而没
有注重计算的重要性。
普通物理的考试比较容易，但要注意的是力学和热学部分用的是新的教材，内
容上和以前的有一定的差异，而且总体上难度有所增加，对本科即是物理专业的考生这
部分不必花太多的力气，但对由其他专业考北大物理的研究生的考生来说，这一部分也
要引起足够的重视，打好基础，不要在这部分失分太多。
四大力学中理论物理不属于考查之列，其他三门历来都是考试的难点所在，考生
要有足够的重视。另外每门课都有一部分内容是不做要求的，考试的时候也不会考，这
往往是些比较难的部分，非北大的考生要注意这个问题。
例题分析
为了测量一个有磁芯损失的电感元件的自感L和有功电阻r，设计测量电路如下图
，在此元件上串联一个电阻R=40欧，测得R上的电压U1=50伏，待测电感元件上的电压为
U2=50伏，总电压U=50√3伏，以知频率f=300周，求L和r。
[解] 这是十分简单的普通物理电磁学的题目，可能对绝大多数准备考研的考
生这都没有问题，这里只是想借助这样一道简单的题目说明一下北大物理系硕士研究生
招生考试的特点。
本题矢量图解法和复数法结合起来运用比较简便。
Cos(θ)=(U**2-U1**2-U2**2)/2*U1*U2=1/2
所以 θ=π/3
设待测元件的阻抗为Z，因
U1=I*R，U2=I*Z，
故
Z=U2*R/U1=40欧
设待测元件的伏阻抗Z2=r+jx,则，
r=Z*Cos(θ)=20欧
x=Zsin（θ）=35欧
因x=ωL，故
L=x/ω=19毫亨
通观此题，基本上没有什么对于定理推导的要求，倒是有一些计算的东西，矢
量图法和复数法作为两种常用的处理方法是不能不掌握的，考物理没有多少灵感的成分
，其实就是一个字：熟！多做题几乎是唯一的出路，虽然本人也痛恨这种东西，但是要
想考好却必须大量的作题，因为对物理而言，把书本上的东西运用到作题的过程中来不
是一件简单的事，很多看起来简单明了的问题一作题就会暴露出它的内涵来。所以千法
万法，作题是正法。考研的试卷上大概不会出现这样容易的题目，但是道理是一样的，
只要掌握原理内容，计算不出错，就不会有什么大的问题。要达到这些目标，就靠同志
们自己努力了!
（高落时）
摘自：中国大学生网
2、物理系各专业的基本要求
量子力学基本要求
总的原则：
掌握量子力学的基本原理和数学工具，能灵活地应用它们解决一些简单的问题，并为以
后的发展打下良好的基础。
I． 量子力学的基本原理:
A. 波函数的引入和统计诠释；
B. 力学量的算符表示、本征方程和矩阵表示；
C. 测不准关系：对测不准关系有一初步的理解；
D. 态叠加原理：它的精髓和引伸出的重要结论；
E. 薛定谔方程：含时间的和不含时间的薛定谔方程；
F. 新力学量--微粒自旋的引入、自旋算符的表示和特征。两个自旋为1/2的全同粒子的自
旋波函数；
G. 全同粒子的对称性。
II． 量子力学中，定态问题的处理：
A. 一维能量本征方程的特征和求解（位势穿透和束缚态问题）；
B. 力学量完全集。三维定态问题求解；
C. 电磁场中的薛定谔方程、性质及应用；
D. 自旋变量参于的问题。
III． 一些常用的近似方程：
A． 定态微扰论；
(1) 非简并态微扰论（一级，二级能量修正和一级波函数修正）；
(2) 简并态微扰论（一级能量修正和零级波函数, 二级能量修正）；
B． 量子跃迁
(1) 含时间的微扰论；
(2) 常微扰下的跃迁概率及Fermi黄金定则；
(3) 周期性微扰下的跃迁概率及相应的Fermi黄金定则；
C． 变分法：Ritz变分法；
D. 散射
(1) 散射的一般概念：散射振幅、散射微分截面及总截面；
(2) 一级波恩近似；
(3) 分波法: 分波散射振幅和相移；
(4) 全同粒子的散射。
力学
一、 质点运动学
直线运动，平面曲线运动的直角坐标分解和本性坐标分解，空间曲线运动的运动方程、
速度和加速度。
二、 质点组动力学
牛顿定律，冲量-动量、功-能、力矩-角动量诸定理，平动加速非惯性系和匀速转动非惯
性系中的惯性力，质心与质心参照系。
三、 牛顿万有引力
牛顿万有引力，天体运动开普勒三定律。
四、 刚体
刚体运动的分解，定轴转动、平面平行运动的运动学和动力学内容。
五、 流体
静止流体的重力压强差，浮力，理想流体伯努利方程，粘滞流体的粘滞系数、粘滞阻力
和雷诺数。
六、 振动与波
简谐振动，简谐振动的叠加，稳定平衡位置附近的小振动（其中包括单摆、复摆），阻
尼振动，受迫振动，平面和球面简谐波的数学表述，波的干涉，惠更斯原理和衍射，驻波，
多普勒效应，波的能流。
热学
一、 平衡态与状态方程
平衡态，状态方程，体膨胀系数，等体压强系数，等温压缩系数，温标，理想气体，真
实气体。
二、 热平衡态的统计规律
麦克斯韦速度分布律和速率分布律，能均分定理，玻耳兹曼分布。
三、 输运过程
粘滞现象，热量传输，扩散现象的宏观规律和理论解释，气体分子的碰撞及自由程分布
规律，布朗运动及其理论描述，朗之万方程。
四、 热力学定律
热力学过程及其分类，内能、热量及功的本质，热力学第一定律，热力学第二定律的语
言表述、数学表述及其统计意义，热力学第三定律及能斯特定理，热力学系统的热容量、五
个态函数及其与状态方程的关系，热力学第一、第二定律对理想气体热力学过程的应用，焦
耳定律，焦耳-汤姆逊效应，熵，循环效率，卡诺定理，热机、内燃机及制冷机的理想循环。
五、 相变
相变，相平衡，相图，克拉珀龙方程，饱和蒸汽压方程，液气相变，液固相变，固液相
变。
六、 液体的基本性质
液体的彻体性质和表面性质，弯曲液面的附加压强，浸润现象，毛细现象，弯曲液面附
近的饱和蒸汽压。
电磁学
一、 静电场
库仑定律，电场强度，高斯定理和安培环路定理，电势及其梯度，带电体系的静电能，
静电场中的导体和电介质，电位移矢量和介质中的高斯定理，电场能量，电容器。
二、 稳恒磁场
磁感应强度，毕奥-沙伐尔定律，磁场的高斯定理与安培环路定理，洛仑兹力和安培力，
介质的磁化，磁场强度和介质中的安培环路定理。
三、 电磁感应
法拉第定律，动生感应与洛仑兹力，感生感应与涡旋电场，涡旋电场的高斯定理和安培
环路定理，自感和互感，磁场能量。
四、 麦克斯韦电磁场理论
位移电流，麦克斯韦电磁场方程，电磁波。
五、 稳恒电流
电流密度，欧姆定律，焦耳定律，金属导电的经典微观解释，电源及其电动势，直流电
路的基尔霍夫方程组。
六、 交流电
各种形式的交流电，简谐交流电，交流电路中的元件，矢量图解法，复数解法，交流电
路的基尔霍夫方程组，交流电的功率，交流电桥。
七、 暂态过程
RC电路的暂态过程，RL电路的暂态过程，RCL电路的暂态过程。
光学
一、 费马原理和变折射率光学
费马原理的表述及其意义，由费马原理导出几何光学三定律，光纤，大气中光线的弯曲
。
二、 光波的叠加与干涉
相干条件，双像干涉装置，薄膜干涉装置，迈克耳孙干涉仪，法布里-珀罗干涉仪，光场
的时空相干性。
三、 光波的衍射
衍射原理与衍射积分表达式，夫琅禾费衍射与费涅耳衍射，衍射巴俾涅原理，典型光孔
的夫琅禾费衍射，正弦光栅的夫琅禾费衍射。
四、 光的偏振
光的五种宏观偏振态，光在单轴晶体中的传播规律，偏振片和波晶片，偏振光干涉。
五、 傅里叶光学
夫琅禾费衍射实现屏函数的傅里叶变换，空间频谱概念与空间滤波器，4F光学信息处理
系统，简单的空间滤波实验，阿贝成像原理，泽尼克相衬法原理。
六、 全息学原理
理解波前全息记录原理和波前 3、物理学前五名大学的二级学科排名情况
北大物理学院的下属二级学科在2001年国家重点学科专家评审中的排名情况：
1.理论物理：No.1(南京大学：No.2，复旦大学：No.3，中科大：No.4）
2.凝聚态物理：No.1(与南京大学，复旦大学，中科大并列No.1， 清华大学:No.2）
3.粒子和原子核物理：No.2(清华大学:No.1，中科大：No.3，复旦大学：No.4)
4.光学：No.3（复旦大学:No.1,中科大:No.2,哈工大：No.4）
5.大气物理与环境：No.1(唯一入选）
6.天体物理：No.3（南京大学：No.1，中科大：No.2)
7.空间物理：No.2 （中科大：No.1，武汉大学：No.2）
8.固体地球物理：No.2 （中科大：No.1）
9.气象专业：No.3（南京大学：No.1，南京气象：No.2）
以上结果表明，北大物理共计有 3个二级学科排名第一，3二级学科排名第二，3二级学
科排
名第三。由此可见北大物理一级学科的综合实力在全国高校仍然排名第一。
附：物理学前五名大学的二级学科排名情况：
二级学科排名第一 二级学科排名第二 二级学科排名第三 二级学科排名第四
北京大学 3 3 3 0
南京大学： 3 2 0 0
中科大： 3 2 1 1
复旦大学： 2 1 1 1
清华大学： 1 1 0 0
武汉大学： 0 1 0 0
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