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中国科学院研究生院07年普通物理(甲)考试大纲

中国科学院研究生院   2006-06-21 16:52 【 】【我要纠错

  一、考试内容:

  大学理科的《大学物理》或《普通物理》课程的基本内容,包含力学、电学、光学、原子物理、热学等。

  二、考试要求:

  (一)力学

  1.质点运动学:

  熟练掌握和灵活运用:矢径;参考系;运动方程;瞬时速度;瞬时加速度;切向加速度;法向加速度;圆周运动;运动的相对性。

  2.质点动力学:

  熟练掌握和灵活运用:惯性参照系;牛顿运动定律;功;功率;质点的动能;弹性势能;重力势能;保守力;功能原理;机械能守恒与转化定律;动量、冲量、动量定理;动量守恒定律。

  3.刚体的转动:

  熟练掌握和灵活运用:角速度矢量;质心;转动惯量;转动动能;转动定律;力矩;力矩的功;定轴转动中的转动动能定律;角动量和冲量矩;角动量定理;角动量守恒定律。

  4.简谐振动和波:

  熟练掌握和灵活运用:运动学特征(位移、速度、加速度,简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相、相位差、同相和反相);动力学分析;振动方程;旋转矢量表示法;谐振动的能量;谐振动的合成;波的产生与传播;面简谐波波动方程;波的能量、能流密度;波的叠加与干涉;驻波;多普勒效应。

  5.狭义相对论基础:

  理解并掌握:伽利略变换;经典力学的时空观;狭义相对论的相对性原理;光速不变原理;洛仑兹变换;同时性的相对性;狭义相对论的时空观;狭义相对论的动力学基础;相对论的质能守恒定律。(二)电磁学

  1.静电场:

  熟练掌握和灵活运用:库仑定律,静电场的电场强度及电势,场强与电势的叠加原理。理解并掌握:高斯定理,环路定理,静电场中导体及电介质问题,电容、静电场能量。了解:电磁学单位制,基本实验。

  2.稳恒电流的磁场:

  熟练掌握和灵活运用:磁感应强度矢量,磁场的叠加原理,毕奥-萨伐尔定律及应用,磁场的高斯定理、安培环路定理及应用。理解并掌握:磁场对载流导体的作用,安培定律。运动电荷的磁场、洛仑兹力。了解:磁介质,介质的磁化问题,电磁学单位制,基本实验。

  3.电磁感应:

  熟练掌握和灵活运用:法拉第电磁感应定律,楞次定律,动生电动势。理解并掌握:自感、互感、自感磁能,互感磁能,磁场能量。了解:电磁学单位制,基本实验。

  4.直流与交流电路:

  熟练掌握和灵活运用:基本概念和定义。理解并掌握:复杂交直流电路的解法。了解:电磁学单位制,实际应用。

  5.电磁场理论与电磁波:

  熟练掌握和灵活运用:位移电流,麦克斯韦方程组。理解并掌握:电磁波的产生与传播,电磁波的基本性质,电磁波的能流密度。了解:电磁学单位制,基本实验。

  (三)光学

  1.光波场的描述:

  能熟练写出各种光波的波函数;能正确理解并熟练表述光波的各种偏振状态。

  2.光的干涉:

  正确理解波的叠加原理和相干光的含义;理解各种典型干涉装置(杨氏实验、尖劈、牛顿环、迈克尔孙干涉仪、法布里-珀罗干涉仪、干涉滤光片)的工作原理;能解释各种典型干涉装置产生的干涉图样的特点;能熟练计算各种装置干涉场中的光强分布;了解光的时空相干性及干涉条纹的可见度问题。

  3.光的衍射:

  正确理解产生光的衍射现象的机理;掌握处理衍射问题的基本原理和基尔霍夫衍射积分公式;能灵活运用衍射积分法、矢量图解法、半波带法、巴俾涅原理解释几种典型装置(夫琅禾费单缝、圆孔衍射,夫琅禾费多缝衍射,夫琅禾费正弦光栅衍射,菲涅耳圆孔和圆屏衍射)的衍射现象;并能熟练求解类似装置衍射场中的光强分布问题。像仪器与光谱仪:一般了解放大镜、显微镜、望远镜的工作原理;了解光谱仪的分类和基本性能;主要掌握光栅和F-P干涉仪的分光性能;正确理解光谱仪的角色散、色分辨本领和自由光谱区的含义,并能熟练运用于问题的求解中。

  4.光的偏振:

  掌握线偏振光的获得与检验;理解各种偏振光器件(偏振片、分光棱镜、波片)的工作原理;能熟练运用各种偏振光器件产生和检验偏振光;能熟练运用马吕公式求解问题;能计算偏振光干涉中的光强分布问题;了解反射和折射光的偏振;了解光在各向异性介质中的传播:能正确描述和解释双折射现象。

  (四)原子物理

  1.原子的量子态与精细结构:

  理解并掌握:α粒子散射实验和卢瑟福原子模型。熟练掌握和灵活运用:氢原子和类氢离子的光谱,玻尔的氢原子理论,夫兰克-赫兹实验与原子能级,玻尔模型的推广(量子化通则),原子的激发和辐射,对应原理和玻尔理论的地位,原子中电子轨道运动的磁矩,史特恩-盖拉赫实验,电子自旋的假设,碱金属原子的光谱,原子实的极化和轨道贯穿,碱金属原子光谱的精细结构,电子自旋同轨道运动的相互作用,单电子辐射跃迁的选择定则,氢原子光谱的精细结构。

  2.多电子原子:

  熟练掌握和灵活运用:氦及周期系第二族元素的光谱和能级,具有两个价电子的原子态,泡利原理与同科电子,辐射跃迁的普用选择定则;元素性质的周期性变化,原子的电子壳层结构,原子基态的电子组态。

  3.在磁场中原子:

  熟练掌握和灵活运用:原子的磁矩,外磁场对原子的作用,塞曼效应。

  4.X射线:

  了解:X射线的产生及其波性,X射线产生的机制,X射线的吸收,康普顿效应,X射线在晶体中的衍射。

  5.分子结构和分子光谱:

  了解:分子的形成,分子能级和分子光谱,双原子分子光谱。

  6.原子核:

  了解:原子核的基本知识。

  (五)热学

  1.气体分子运动论:

  理解并掌握:理想气体状态方程,理想气体的压强公式,麦克斯韦速率分布律,玻耳兹曼分布律,能量按自由度均分定理,气体的输运过程。

  2.热力学:

  理解并掌握:热力学第一定律,热力学第一定律的应用,循环过程、卡诺循环,热力学第二定律;了解低温物理现象。

  三、主要参考教材

  全国重点大学理科类普通物理教材

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