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805 物理學

一、考試目的

物理學是研究物質的基本結構、相互作用和物質最基本最普遍的運動形式及其相互轉化規律的學科，它是自然科學的許多領域和工程的技術基礎。

本課程任務是：一方面使學生系統地掌握必要的物理基礎知識，另一方面使學生初步掌握科學的思維方法和研究問題的方法與能力，具備使用微積分解決典型物理問題的技能。

大學物理包括力學、電磁學、熱學、振動與波、波動光學和近代物理等部分內容。學生應掌握各部分內容中一些最基本最重要的概念、定理及定律，理解相關內容中一些最基本最重要的概念、定理及定律的物理意義，了解各種模型，建立起正確的物理圖像，會運用物理學的理論、觀點和方法，分析、研究、計算或估算一般難度的問題。

二、考試內容

第一篇 力學

1.質點運動學

緒論，質點、質點系、參考系、坐標系、位置矢量、速度、加速度、相對運動。

2.質點動力學

牛頓運動定律、慣性系與非慣性系、動量定理、質心及質心運動定律、動量守恒定律、角動量定理及守恒定律、功、保守力、勢能、機械能守恒。

3.剛體定軸轉動

剛體運動分類、定軸轉動描述、轉動慣量、轉動定律、定軸轉動中力矩的功、轉動動能、剛體的重力勢能。

第二篇 電磁學

4.真空中的靜電場

庫侖定律、靜電場的電場強度、電場強度疊加原理、電偶極子、電場線、高斯定理、靜電場力的功、靜電場的環路定理、電勢能、電勢、等勢面、電勢梯度。

5.靜電場中的導體與電介質

導體的靜電平衡、導體上電荷分布、孤立導體的電容、電容器電容及其計算、電介質的極化強度及其與束縛電荷的關系、D和E與P的關系、電場能量密度及電場能量。

6.穩恒電流

電流密度、非靜電力和電動勢。

7.穩恒磁場與磁介質

畢奧 - 薩伐爾定律、磁通量、磁高斯定理、安培環路定理、安培力、磁力矩、洛侖茲力與霍爾效應、運動電荷的磁場、介質的磁化、磁化電流、H和B與M的關系。

8.電磁感應及電磁場

電磁感應定律、動生電動勢、感生電動勢、渦旋電場、自感、互感、磁場能量、位移電流、麥克斯韋方程組。

第三篇 熱學

9.氣體動理論

理想氣體模型、理想氣體物態方程、壓強、溫度、麥氏速率分布、能量均分定理、理想氣體內能。

10.熱力學第一定律

準靜態過程、功、熱量、內能、定壓及定容熱容量、熱力學第一定律的應用、熱機效率、卡諾循環。

11.熱力學第二定律

熱力學第二定律兩種表述及等效性、可逆和不可逆過程、熱力學第二定律的統計意義。

第四篇 振動與波

12.諧振動

諧振動的運動學及動力學方程、諧振動的參數、諧振動能量、旋轉矢量法、同方向同頻率諧振動合成、垂直諧振動合成。

13.機械波

機械波的形成、縱波和橫波、波速、波的頻率和波長、平面簡諧波的運動學方程、波的能量密度、能流密度、惠更斯原理、波的疊加原理、波的干涉、駐波和半波損失。

第五篇 光學

14.光的干涉 平面電磁波性質、普通光源發光機制、獲得相干光的方法、光程、雙縫干涉、薄膜干涉、邁克爾遜干涉儀，空間與時間相干性。

15.光的衍射

惠更斯一菲涅耳原理、菲涅耳半波帶法、夫瑯禾費單縫衍射、光學儀器分辨率、光柵衍射、x射線衍射與布喇格公式。

16.光的偏振

自然光和偏振光、馬呂斯定律、布儒斯特定律、光的雙折射現象、惠更斯原理在雙折射中的應用、波晶片、橢圓偏振光及圓偏振光。

第六篇 近代物理

17.狹義相對論基礎

伽利略變換、力學相對性原理、狹義相對論的兩個基本假設、同時相對性、時間膨脹、長度收縮、相對論動量、動能、能量及其關系。

18.量子物理基礎

普朗克量子假說、愛因斯坦光子理論、光電效應、康譜頓效應、氫原子光譜實驗規律、玻爾理論、德布洛意假說、電子衍射、實物粒子波粒二象性、波函數和不確定關系、薛定諤方程介紹、電子自旋、四個量子數。

三、試題結構

1、考試時間3小時，滿分150分;

2、題目類型：選擇題、填空題、計算題。