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物理與光電工程學院碩士研究生招生考試考試大綱

科目代碼：903 科目名稱：普通物理

考試范圍：力學、電磁學、光學

一、力學

(一) 質點運動學

1. 掌握對質點運動的描述方法。能分析質點作直線運動和平面內曲線運動時的位置矢量、位移、速度、加速度，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，理解這些物理量之間的關系。

2. 掌握應用微分和積分求運動量或運動方程的方法。熟悉矢量的表示法和基本運算法則。理解運動方程和軌跡方程的物理意義。掌握運動學兩類問題的求解方法：由運動方程確定質點的位置、速度和加速度;由質點的速度或加速度及初始條件，求運動方程、軌跡方程。

3. 理解伽利略相對性原理，會運用伽利略坐標變換式和速度變換式分析相對運動問題。

(二)質點動力學

1. 掌握牛頓運動三定律及其適用條件。能用微積分方法求解一維變力作用下簡單的質點動力學問題。

2. 掌握質點的動量定理，理解質點系的內力和外力，了解質心概念和質心運動定理。掌握質點及質點系的動量守恒定律及其適用條件，理解碰撞和力的成因。

3. 掌握質點的角動量守恒定律及其適用條件。

4. 掌握功的概念和變力做功的表達式。掌握質點的動能定理，理解保守力做功的特點及勢能概念。會計算重力、彈性力和萬有引力勢能。理解和掌握功能原理和機械能守恒定律，并能熟練運用。

(三)剛體力學

1. 理解描述剛體定軸轉動的角位移、角速度和角加速度的物理意義，并掌握角量與線量的關系。

2. 理解力矩、力矩的功、轉動慣量、剛體的角動量和轉動動能等物理量。

3. 掌握剛體定軸轉動的轉動定理和角動量守恒定律，會分析處理包括質點和剛體、平動和轉動的簡單系統的力學問題。

(四)振動和波動

1. 理解描述簡諧振動的特征量及其相互關系。能根據初始條件求解簡諧振動的運動方程，并了解其物理意義。掌握旋轉矢量法，會分析有關問題。

2. 會建立彈簧振子或單擺簡諧振動的微分方程。理解簡諧振動的能量特征。

3. 理解兩個振動方向相同、同頻率簡諧振動的合成規律，以及合成振幅的極大和極小條件。

4. 了解機械波產生的條件及傳播過程。掌握平面簡諧波的波函數的建立方法，理解波函數的物理意義。

5. 理解描述簡諧波的各物理量的物理意義及相互關系。理解波的能量傳播特征。

6. 了解惠更斯原理和波的疊加原理。掌握波的相干條件，會應用相位差或波程差概念分析和確定相干波疊加后振幅加強和減弱的條件。了解駐波及其形成，掌握駐波的振幅分布和相位特點。

二、電磁學

(一)靜止電荷的電場

1. 理解庫侖定律，掌握電場強度的概念和電場的疊加原理。掌握利用疊加原理求解電場強度的基本方法。理解電偶極子和電偶極矩的概念，能計算電偶極子在均勻電場中的力矩。

2. 掌握靜電場的高斯定理。掌握利用高斯定理計算電場強度的條件和方法。

3. 理解靜電場力做功的特點及靜電場的環路定理，掌握靜電場的環路定理。根據電勢疊加原理會計算空間電勢的分布。

4. 理解處于靜電平衡條件下導體中的電場強度、電勢和電荷的分布。理解孤立導體的電容和電容器的電容。會計算平板電容器、圓柱面電容器和球形電容器的電容。

5. 了解電介質的極化機理，了解各向同性電介質中電位移矢量和電場強度的關系。理解電介質中的高斯定理，并會用它來計算電介質中對稱電場的電場強度。

6. 理解靜電系統的靜電能和電場的能量，理解電場能量密度的表達式，掌握簡單電荷系統的電場能量的計算。

(二)恒定電流的磁場

1. 理解恒定電流的概念。掌握磁感應強度的概念以及畢奧-薩伐爾定律的內容，能由電流的分布計算磁感應強度的分布。

2. 理解穩恒磁場的高斯定理以及安培環路定理。掌握用安培環路定理計算電流對稱分布問題中的磁感應強度。

3. 理解洛倫茲力的公式，能分析電荷在均勻電場和磁場中的受力和運動。理解安培力的公式，會計算導線在磁場中的受力和運動。安培定律和洛侖茲力公式。理解平面載流回路的磁矩的概念，能計算平面載流回路在均勻磁場中所受的磁力矩。

4. 了解磁介質的磁化機理及鐵磁質的磁化規律和特性，了解各向同性磁介質中磁感應強度和磁場強度的關系和區別，了解磁介質中的安培環路定理和高斯定理。

(三)電磁感應 電磁場理論

1. 掌握法拉第電磁感應定律，會計算回路中所產生的感應電動勢，并判斷其方向。

2. 理解動生電動勢和感生電動勢的本質，了解渦旋電場的概念。

3. 了解自感現象和互感現象及自感系數和互感系數。

4. 理解磁場具有能量和磁能密度的概念，會計算均勻磁場和對稱磁場的能量。

5. 理解位移電流的概念。掌握麥克斯韋方程組及各表達式表示的物理意義。

三、光學

(一) 光的干涉

1. 理解光的相干性、相干光條件及獲得相干光的方法，掌握光程、光程差、半波損失及光的干涉條件。

2. 掌握楊氏雙縫干涉的分析方法，能確定干涉條紋在屏上的位置。

3. 掌握薄膜干涉的分析方法，理解增透膜和增反膜。

4. 能確定劈尖干涉條紋間距及膜的厚度差，了解牛頓環和邁克耳遜干涉儀的工作原理。

(二) 光的衍射

1. 了解惠更斯—菲涅耳原理及處理單縫的夫瑯和費衍射的半波帶法。理解單縫衍射公式，會分析、確定單縫衍射條紋的位置及縫寬和波長對衍射條紋分布的影響，了解圓孔衍射和光學儀器的分辯本領。

2. 理解光柵衍射方程，會確定光衍射各級明紋的位置，會分析斜入射的情況及光柵衍射的缺級現象。

3. 了解瑞利判據及光學儀器的分辨本領。

(三) 光的偏振

1. 理解自然光、偏振光和部分偏振光。理解線偏振光的獲得方法和檢驗方法。

2. 掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律，了解光的雙折射現象。

四、參考書目

程守洙、江之永 主編，胡盤新等 修訂，《普通物理學》第七版，北京：高等教育出版社，2016.