GATE 2025 भौतिकी पाठ्यक्रम: विषयों की पूरी सूची, परीक्षा पैटर्न और अधिक देखें

धारा विषय खंड 1: गणितीय भौतिकी वेक्टर कैलकुलस: रैखिक वेक्टर स्पेस: आधार, ऑर्थोगोनलिटी और पूर्णता; मैट्रिसेस; समानता परिवर्तन, विकर्णीकरण, आइगेनवैल्यू और आइगेनवेक्टर; रैखिक अंतर समीकरण: विशेष कार्यों से संबंधित द्वितीय-क्रम रैखिक अंतर समीकरण और समाधान; जटिल विश्लेषण: कॉची-रीमैन शर्तें, कॉची प्रमेय, विलक्षणताएं, अवशेष प्रमेय और अनुप्रयोग; लाप्लास रूपांतरण, फूरियर विश्लेषण; टेंसर के बारे में प्राथमिक विचार: सहपरिवर्ती और प्रतिपरिवर्ती टेंसर। खंड 2: शास्त्रीय यांत्रिकी लैग्रेंजियन सूत्रीकरण: डी'एलम्बर्ट का सिद्धांत, यूलर-लैग्रेंज समीकरण, हैमिल्टन का सिद्धांत, विविधताओं का कलन; समरूपता और संरक्षण कानून; केंद्रीय बल गति: केप्लर समस्या और रदरफोर्ड प्रकीर्णन; छोटे दोलन: युग्मित दोलन और सामान्य मोड; दृढ़ शरीर गतिकी: जड़त्व टेंसर, ऑर्थोगोनल परिवर्तन, यूलर कोण, सममित शीर्ष की टॉर्क-मुक्त गति; हैमिल्टनियन और हैमिल्टन के गति के समीकरण; लिउविले का प्रमेय; विहित परिवर्तन: क्रिया-कोण चर, पॉइसन कोष्ठक, हैमिल्टन-जैकोबी समीकरण। सापेक्षता का विशेष सिद्धांत: लोरेन्ट्ज़ परिवर्तन, सापेक्षिक गतिकी, द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता। अनुभाग 3: विद्युतचुंबकीय सिद्धांत सीमा मान समस्याओं सहित इलेक्ट्रोस्टैटिक और मैग्नेटोस्टैटिक समस्याओं के समाधान; छवियों की विधि; चर का पृथक्करण; परावैद्युत और कंडक्टर; चुंबकीय पदार्थ; बहुध्रुव विस्तार; मैक्सवेल के समीकरण; स्केलर और वेक्टर क्षमताएं; कूलॉम और लोरेन्ट्ज़ गेज; मुक्त अंतरिक्ष में विद्युत चुम्बकीय तरंगें, गैर-चालक और चालक मीडिया; सामान्य और तिरछी घटनाओं पर प्रतिबिंब और संचरण; विद्युत चुम्बकीय तरंगों का ध्रुवीकरण; पॉइंटिंग वेक्टर, पॉइंटिंग प्रमेय, विद्युत चुम्बकीय तरंगों की ऊर्जा और गति; एक चलती चार्ज से विकिरण। खंड 4: क्वांटम यांत्रिकी क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत; अनिश्चितता सिद्धांत; श्रोडिंगर समीकरण; डिराक ब्रा-केट संकेतन, हिल्बर्ट अंतरिक्ष में रैखिक वैक्टर और ऑपरेटर; एक-आयामी क्षमता: चरण क्षमता, परिमित आयताकार कुआं, एक संभावित अवरोध से सुरंग, एक बॉक्स में कण, हार्मोनिक दोलित्र; दो और तीन-आयामी प्रणाली: पतन की अवधारणा; हाइड्रोजन परमाणु; कोणीय गति और स्पिन; कोणीय गति का योग; परिवर्तनीय विधि और डब्ल्यूकेबी सन्निकटन, समय-स्वतंत्र गड़बड़ी सिद्धांत; प्रारंभिक बिखराव सिद्धांत, बोर्न सन्निकटन; क्वांटम यांत्रिक प्रणालियों में सममितियां। अनुभाग 5: ऊष्मागतिकी और सांख्यिकीय भौतिकी ऊष्मागतिकी के नियम; वृहत् अवस्थाएं और सूक्ष्म अवस्थाएं; चरण स्थान; समूह; विभाजन फलन, मुक्त ऊर्जा, ऊष्मागतिकी राशियों की गणना; शास्त्रीय और क्वांटम सांख्यिकी; पतित फर्मी गैस; कृष्णिका विकिरण और प्लैंक वितरण नियम; बोस-आइंस्टीन संघनन; प्रथम और द्वितीय क्रम चरण संक्रमण, चरण संतुलन, क्रांतिक बिंदु। खंड 6: परमाणु और आणविक भौतिकी एक- तथा अनेक-इलेक्ट्रॉन परमाणुओं के स्पेक्ट्रा; स्पिन-ऑर्बिट अंतःक्रिया: एल.एस. तथा जे.जे. युग्मन; सूक्ष्म तथा अतिसूक्ष्म संरचनाएं; जीमान तथा स्टार्क प्रभाव; विद्युत द्विध्रुवीय संक्रमण तथा चयन नियम; द्विपरमाणुक अणुओं के घूर्णी तथा कंपन स्पेक्ट्रा; द्विपरमाणुक अणुओं में इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण, फ्रैंक-कोंडन सिद्धांत; रमन प्रभाव; ई.पी.आर., एन.एम.आर., ई.एस.आर., एक्स-रे स्पेक्ट्रा; लेजर: आइंस्टीन गुणांक, जनसंख्या व्युत्क्रम, दो तथा तीन-स्तरीय प्रणालियां। अनुभाग 7: ठोस अवस्था भौतिकी क्रिस्टलोग्राफी के तत्व; संरचना निर्धारण के लिए विवर्तन विधियां; ठोसों में बंधन; ठोसों के जालक कंपन और तापीय गुण; मुक्त इलेक्ट्रॉन सिद्धांत; ठोसों का बैंड सिद्धांत: लगभग मुक्त इलेक्ट्रॉन और सघन बंधन मॉडल; धातु, अर्धचालक और इन्सुलेटर; चालकता, गतिशीलता और प्रभावी द्रव्यमान; ठोसों के प्रकाशिक गुण; क्रेमर-क्रोनिग संबंध, अंतर- और अंतर-बैंड संक्रमण; ठोसों के परावैद्युत गुण; परावैद्युत कार्य, ध्रुवीकरण, फेरोइलेक्ट्रिसिटी; ठोसों के चुंबकीय गुण; व्यास, पैरा, फेरो, एंटीफेरो और फेरी-चुंबकत्व, डोमेन और चुंबकीय विषमता; अतिचालकता: टाइप-I और टाइप-II अतिचालक, मीस्नर प्रभाव, लंदन समीकरण, BCS सिद्धांत, फ्लक्स परिमाणीकरण। अनुभाग 8: इलेक्ट्रॉनिक्स संतुलन में अर्धचालक: आंतरिक और बाह्य अर्धचालकों में इलेक्ट्रॉन और छिद्र सांख्यिकी; धातु-अर्धचालक जंक्शन; ओमिक और सुधारक संपर्क; पीएन डायोड, द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर, क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर; नकारात्मक और सकारात्मक प्रतिक्रिया सर्किट; ऑसिलेटर, परिचालन एम्पलीफायर, सक्रिय फिल्टर; डिजिटल लॉजिक सर्किट, संयोजन और अनुक्रमिक सर्किट, फ्लिप-फ्लॉप, टाइमर, काउंटर, रजिस्टर, ए / डी और डी / ए रूपांतरण की मूल बातें। अनुभाग 9: परमाणु एवं कण भौतिकी नाभिकीय त्रिज्या और आवेश वितरण, नाभिकीय बंधन ऊर्जा, विद्युत और चुंबकीय आघूर्ण; अर्द्ध-अनुभवजन्य द्रव्यमान सूत्र; नाभिकीय मॉडल: द्रव बूंद मॉडल, नाभिकीय शैल मॉडल; नाभिकीय बल और दो-न्यूक्लिऑन समस्या; अल्फा क्षय, बीटा क्षय, नाभिक में विद्युतचुंबकीय संक्रमण; रदरफोर्ड प्रकीर्णन, नाभिकीय अभिक्रियाएं, संरक्षण नियम; विखंडन और संलयन; कण त्वरक और संसूचक; मूल कण: फोटॉन, बारयोन, मेसॉन और लेप्टॉन; क्वार्क मॉडल; संरक्षण नियम, आइसोस्पिन सममिति, आवेश संयुग्मन, समता और समय-प्रत्यावर्तन अपरिवर्तनशीलता।