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物理與光電工程學(xué)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(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)

一、力學(xué)

(一) 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)

1. 掌握對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述方法。能分析質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)和平面內(nèi)曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置矢量、位移、速度、加速度，作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)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(guān)系。

2. 掌握應(yīng)用微分和積分求運(yùn)動(dòng)量或運(yùn)動(dòng)方程的方法。熟悉矢量的表示法和基本運(yùn)算法則。理解運(yùn)動(dòng)方程和軌跡方程的物理意義。掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類問題的求解方法：由運(yùn)動(dòng)方程確定質(zhì)點(diǎn)的位置、速度和加速度;由質(zhì)點(diǎn)的速度或加速度及初始條件，求運(yùn)動(dòng)方程、軌跡方程。

3. 理解伽利略相對(duì)性原理，會(huì)運(yùn)用伽利略坐標(biāo)變換式和速度變換式分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題。

(二)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)

1. 掌握牛頓運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)單的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題。

2. 掌握質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理，理解質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力和外力，了解質(zhì)心概念和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理。掌握質(zhì)點(diǎn)及質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量守恒定律及其適用條件，理解碰撞和力的成因。

3. 掌握質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)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(dá)式。掌握質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理，理解保守力做功的特點(diǎn)及勢(shì)能概念。會(huì)計(jì)算重力、彈性力和萬有引力勢(shì)能。理解和掌握功能原理和機(jī)械能守恒定律，并能熟練運(yùn)用。

(三)剛體力學(xué)

1. 理解描述剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)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(guān)系。

2. 理解力矩、力矩的功、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、剛體的角動(dòng)量和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能等物理量。

3. 掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定理和角動(dòng)量守恒定律，會(huì)分析處理包括質(zhì)點(diǎn)和剛體、平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單系統(tǒng)的力學(xué)問題。

(四)振動(dòng)和波動(dòng)

1. 理解描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征量及其相互關(guān)系。能根據(jù)初始條件求解簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程，并了解其物理意義。掌握旋轉(zhuǎn)矢量法，會(huì)分析有關(guān)問題。

2. 會(huì)建立彈簧振子或單擺簡(jiǎn)諧振動(dòng)的微分方程。理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量特征。

3. 理解兩個(gè)振動(dòng)方向相同、同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成規(guī)律，以及合成振幅的極大和極小條件。

4. 了解機(jī)械波產(chǎn)生的條件及傳播過程。掌握平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)的建立方法，理解波函數(shù)的物理意義。

5. 理解描述簡(jiǎn)諧波的各物理量的物理意義及相互關(guān)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(huì)應(yīng)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(qiáng)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(diǎn)。

二、電磁學(xué)

(一)靜止電荷的電場(chǎng)

1. 理解庫(kù)侖定律，掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的概念和電場(chǎng)的疊加原理。掌握利用疊加原理求解電場(chǎng)強(qiáng)度的基本方法。理解電偶極子和電偶極矩的概念，能計(jì)算電偶極子在均勻電場(chǎng)中的力矩。

2. 掌握靜電場(chǎng)的高斯定理。掌握利用高斯定理計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的條件和方法。

3. 理解靜電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)及靜電場(chǎng)的環(huán)路定理，掌握靜電場(chǎng)的環(huán)路定理。根據(jù)電勢(shì)疊加原理會(huì)計(jì)算空間電勢(shì)的分布。

4. 理解處于靜電平衡條件下導(dǎo)體中的電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)和電荷的分布。理解孤立導(dǎo)體的電容和電容器的電容。會(huì)計(jì)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(zhì)的極化機(jī)理，了解各向同性電介質(zhì)中電位移矢量和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。理解電介質(zhì)中的高斯定理，并會(huì)用它來計(jì)算電介質(zhì)中對(duì)稱電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

6. 理解靜電系統(tǒng)的靜電能和電場(chǎng)的能量，理解電場(chǎng)能量密度的表達(dá)式，掌握簡(jiǎn)單電荷系統(tǒng)的電場(chǎng)能量的計(jì)算。

(二)恒定電流的磁場(chǎng)

1. 理解恒定電流的概念。掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念以及畢奧-薩伐爾定律的內(nèi)容，能由電流的分布計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布。

2. 理解穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理以及安培環(huán)路定理。掌握用安培環(huán)路定理計(jì)算電流對(duì)稱分布問題中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

3. 理解洛倫茲力的公式，能分析電荷在均勻電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)。理解安培力的公式，會(huì)計(jì)算導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)。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(jì)算平面載流回路在均勻磁場(chǎng)中所受的磁力矩。

4. 了解磁介質(zhì)的磁化機(jī)理及鐵磁質(zhì)的磁化規(guī)律和特性，了解各向同性磁介質(zhì)中磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系和區(qū)別，了解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理和高斯定理。

(三)電磁感應(yīng) 電磁場(chǎng)理論

1. 掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，會(huì)計(jì)算回路中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并判斷其方向。

2. 理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)，了解渦旋電場(chǎng)的概念。

3. 了解自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象及自感系數(shù)和互感系數(shù)。

4. 理解磁場(chǎng)具有能量和磁能密度的概念，會(huì)計(jì)算均勻磁場(chǎng)和對(duì)稱磁場(chǎng)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(dá)式表示的物理意義。

三、光學(xué)

(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(huán)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(fèi)衍射的半波帶法。理解單縫衍射公式，會(huì)分析、確定單縫衍射條紋的位置及縫寬和波長(zhǎng)對(duì)衍射條紋分布的影響，了解圓孔衍射和光學(xué)儀器的分辯本領(lǐng)。

2. 理解光柵衍射方程，會(huì)確定光衍射各級(jí)明紋的位置，會(huì)分析斜入射的情況及光柵衍射的缺級(jí)現(xiàn)象。

3. 了解瑞利判據(jù)及光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)。

(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(yàn)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(xiàn)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(xué)》第七版，北京：高等教育出版社，2016.