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東華大學物理學專業碩士研究生入學考試《普通物理學》考試大綱

第一部分 考試說明

一、考試性質

《普通物理學》是理工科各專業的一門最基本的自然科學基礎課，主要內容有力學、電磁學、熱學、光學、狹義相對論和量子論等，要求本專業學生在掌握物理學基本概念、基本理論和基本規律的基礎上，運用物理學理論、觀點和方法，來分析、研究、計算實際物理問題的能力，以滿足開展相關科研工作的要求。

考試對象為全國碩士研究生入學考試的準考考生。

二、考試形式與試卷結構

1考試采用閉卷筆試形式，試卷滿分為150分，均為計算題。

第二部分 考試大綱

本《普通物理學》考試大綱適用于東華大學物理學和光學工程等專業的碩士研究生入學考試。普通物理學是物理學的基礎部分，以物理學的基礎知識為主要內容，是許多學科專業的基礎理論課程。普通物理學的內容包括力學、熱學、電磁學、光學和原子物理等五個部分。本大綱要求考生對這五個部分的基本概念、原理、定律和基本實驗方法能夠有比較全面和系統的認識和正確的理解，并具有初步的應用能力：會運用所學基本概念、理論和方法，分析、研究、計算和估算一般難度的物理問題，并能跟單位、數量級與已知典型結果的比較，判斷結果的合理性。

一、考試內容和要求

(一)力學

1.掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述質點運動的物理量。能借助于直角坐標系計算質點作平面曲線運動時的速度、加速度。能計算質點作圓周運動時的角速度。角加速度、切向加速度和法向加速度。

2.掌握牛頓運動三定律及其適用范圍。能用微積分求解一維變力作用下的簡單的質點動力學問題。

3.掌握功的概念，能計算直線運動情況下變力的功。理解保守力做功的特點及勢能的概念，會計算重力、彈性力和萬有引勢能。

4.掌握質點的動能定理和動量定理。通過質點的平面曲線運動情況理解角動量和角動量守恒定律，并能用它們分析、解決質點作平面曲線運動時的簡單力學問題。掌握機械能守恒、動量守恒定律，掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法，能分析簡單系統平面運動的力學問題。

5.了解轉動慣量概念。理解剛體繞定軸轉動的轉動定律和剛體在繞定軸轉動時的角動量守恒定律。

6.理解伽利略相對性原理。理解伽利略坐標、速度變換。掌握描述諧振動和簡諧波的各物理量(特別是相位)及各量的關系。理解旋轉矢量法。 掌握諧振動的基本特征，能建立一維諧振動的微分方程，能根據給定的初始條件寫出一維諧振動的運動方程，并理解其物理意義。理解同方向、同頻率的兩個諧振動的合成規律。理解機械波產生的條件。掌握由已知質點的諧振動方程得出平面簡諧波的波函數的方法及波函數的物理意義。理解波形圖線。了解波的能量傳播特征及能流、能流密度概念。了解惠更斯原理和波的疊加原理。理解波的相干條件，能應用相位差和波程差分析、確定相干波疊加后振幅加強和減弱條件。理解駐波及其形成條件。了解駐波和行波的區別。了解機械波的多普勒效應及其產生原因。在波源或觀察者單獨相對介質運動，且運動方向沿二者連線的情況下，能用多普勒頻移公式進行計算。了解電磁波性質。

(二)熱學

1.了解氣體分子熱運動的圖象。理解理想氣體的壓強公式和溫度公式。通過推導氣體壓強公式，了解從提出模型、進行統計平均、建立宏觀量和微觀量的聯系到闡明宏觀量的微觀本質思想和方法。能從宏觀和統計意義上理解壓強、溫度、內能等概念。了解系統的宏觀性質是微觀運動的統計表現。

2.了解氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程。

3.了解麥克斯韋速率分布律及速率分布函數和速率分布曲線的物理意義。理解氣體分子熱運動的算術平均速率、方均根速率。了解波耳茲曼能量分布律。

4.通過理想氣體的剛性分子模型，理解氣體分子平均能量按自由度均分定理，并會應用該定理計算理想氣體的定壓熱容、定體熱容和內能。

5.掌握功和熱量的概念。理解準靜態過程。掌握熱力學第一定律。能分析、計算理想氣體等體、等壓、等溫過程和絕熱過程中的功、熱量、內能增量及卡諾循環等簡單循環的效率。

6.了解可逆過程和不可逆過程。了解熱力學第二定律及其統計意義。了解熵的玻耳茲曼關系。

(三)電磁學

1. 掌握靜電場的電場強度和電勢的概念以及電場強度疊加原理和電勢疊加原理。理解場強與電勢的微分關系。能計算一些簡單問題中的電場強度和電勢。

2.理解靜電場的基本規律：高斯定理和環路定理。理解用高斯定理計算電場強度的條件和方法。

3. 掌握磁感應強度的概念。理解華奧-薩伐爾定律，能計算一些簡單問題中的磁感應強度。 理解穩恒磁場的基本規律：磁場高斯定理和安培環路定理。理解用安培環路定理計算磁感應強度的條件和方法。理解安培定律和洛倫茲力公式。

4.了解電偶極矩和磁矩的概念。能計算電偶極子在均勻電場中，簡單幾何形狀載流導體和載流平面線圈在均勻磁場中或在無限長直載流導線產生的非均勻磁場中所受的力和力矩。能分析點電荷在均勻電場和非均勻磁場中的受力和運動。

5.了解導體的靜電平衡條件。了解介質的極化、磁化現象及其微觀解釋。了解鐵磁質的特性。了解有介質存在時的高斯定理和安培環路定理。

6.理解電動勢概念。掌握法拉第電磁感應定律。理解動生電動勢及感生電動勢。7.理解電容、自感系數和互感系數。能計算一些簡單問題中的電容、自感系數和互感系數。理解電能密度、磁能密度。能計算一些簡單問題中的電場能量和磁場能量

8.了解渦旋電場、位移電流的概念以及麥克斯韋方程組(積分形式)的物理意義。

(四)波動光學

1.理解獲得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的關系。能分析、確定楊氏雙縫干涉條紋及薄膜等厚干涉條紋的位置，了解邁克耳孫干涉儀的工作原理。

2.了解惠更斯—菲涅耳原理。理解分析單縫夫瑯禾費衍射暗紋分布規律的方法。會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。

3.理解光柵衍射公式。確定光柵衍射主極大譜線的位置。會分析光柵常量及波長對光柵衍射譜線分布的影響。

4.理解自然光和線偏振光。理解布儒斯特定律及馬呂斯定律。了解雙折射現象.了解線偏振光的獲得方法和檢驗方法。

(五)量子論

1.理解氫原子光譜的實驗規律及玻爾的氫原子理論。

2.理解光電效應和康普頓效應的實驗規律以及愛因斯坦的光子理論對這兩個效應的解釋，理解光的波粒二象性。

3.了解德布羅意的物質波假設及其正確性的實驗證實。了解實物粒子的波粒二象性。

4.理解描述物質波動性的物理量(波長、頻率)和粒子性的物理量(動量、能量)間的關系。

5.了解波函數及其統計解釋。了解一維坐標動量不確定關系。了解一維定態薛定諤方程。

6.了解如何用駐波觀點說明能量量子化。了解角動量量子化及空間量子化。

二、各部分內容的考試分數比例

試卷滿分為150分。其中力學、熱學、電磁學、光學和量子論的考查范圍和內容比例分別為：30%、30%、40%、30% 和20%。

三、參考書目

1、普通物理學，程守洙，江之永主編，高等教育出版社。

2、任何注明為師范和綜合性性大學本科物理專業用《力學》、《熱學》、《電磁學》《光學》和《原子物理學》等課程教材均可。