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中科院研究生院碩士研究生入學(xué)考試《普通物理(甲)》考試大綱
本《普通物理(甲)》考試大綱適用于中國(guó)科學(xué)院研究生院理科類的碩士研究生入學(xué)考試。普通物理是大部分專業(yè)設(shè)定的一門重要基礎(chǔ)理論課,要求考生對(duì)其中的基本概念有深入的理解,系統(tǒng)掌握物理學(xué)的基本定理和分析方法,具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
一.考試內(nèi)容:
大學(xué)理科的《大學(xué)物理》或《普通物理》課程的基本內(nèi)容,包含力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、原子物理、熱學(xué)等。
二.考試要求:
(一)力學(xué)
1.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué):
熟練掌握和靈活運(yùn)用:矢徑;參考系;運(yùn)動(dòng)方程;瞬時(shí)速度;瞬時(shí)加速度;切向加速度;法向加速度;圓周運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。
2.質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué):
熟練掌握和靈活運(yùn)用:慣性參照系;牛頓運(yùn)動(dòng)定律;功;功率;質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能;彈性勢(shì)能;重力勢(shì)能;保守力;功能原理;機(jī)械能守恒與轉(zhuǎn)化定律;動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理;動(dòng)量守恒定律。
3.剛體的轉(zhuǎn)動(dòng):
熟練掌握和靈活運(yùn)用:角速度矢量;質(zhì)心;轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能;轉(zhuǎn)動(dòng)定律;力矩;力矩的功;定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定律;角動(dòng)量和沖量矩;角動(dòng)量定理;角動(dòng)量守恒定律。
4.簡(jiǎn)諧振動(dòng)和波:
熟練掌握和靈活運(yùn)用:運(yùn)動(dòng)學(xué)特征(位移、速度、加速度,簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程中的振幅、角頻率、頻率、位相、初位相、相位差、同相和反相);動(dòng)力學(xué)分析;振動(dòng)方程;旋轉(zhuǎn)矢量表示法;諧振動(dòng)的能量;諧振動(dòng)的合成;波的產(chǎn)生與傳播;面簡(jiǎn)諧波波動(dòng)方程;波的能量、能流密度;波的疊加與干涉;駐波;多普勒效應(yīng)。
5.狹義相對(duì)論基礎(chǔ):
理解并掌握:伽利略變換;經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀;狹義相對(duì)論的相對(duì)性原理;光速不變?cè)恚宦鍋銎澴儞Q;同時(shí)性的相對(duì)性;狹義相對(duì)論的時(shí)空觀;狹義相對(duì)論的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ);相對(duì)論的質(zhì)能守恒定律。
(二)電磁學(xué)
1.靜電場(chǎng):
熟練掌握和靈活運(yùn)用:庫(kù)侖定律,靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì),場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的疊加原理。理解并掌握:高斯定理,環(huán)路定理,靜電場(chǎng)中導(dǎo)體及電介質(zhì)問(wèn)題,電容、靜電場(chǎng)能量。了解:電磁學(xué)單位制,基本實(shí)驗(yàn)。
2.穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng):
熟練掌握和靈活運(yùn)用:磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量,磁場(chǎng)的疊加原理,畢奧—薩伐爾定律及應(yīng)用,磁場(chǎng)的高斯定理、安培環(huán)路定理及應(yīng)用。理解并掌握:磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用,安培定律。運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)、洛侖茲力。了解:磁介質(zhì),介質(zhì)的磁化問(wèn)題,電磁學(xué)單位制,基本實(shí)驗(yàn)。
3.電磁感應(yīng):
熟練掌握和靈活運(yùn)用:法拉第電磁感應(yīng)定律,楞次定律,動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。理解并掌握:自感、互感、自感磁能,互感磁能,磁場(chǎng)能量。了解:電磁學(xué)單位制,基本實(shí)驗(yàn)。
4.直流與交流電路:
熟練掌握和靈活運(yùn)用:基本概念和定義。理解并掌握:復(fù)雜交直流電路的解法。了解:電磁學(xué)單位制,實(shí)際應(yīng)用。
5.電磁場(chǎng)理論與電磁波:
熟練掌握和靈活運(yùn)用:位移電流,麥克斯韋方程組。理解并掌握:電磁波的產(chǎn)生與傳播,電磁波的基本性質(zhì),電磁波的能流密度。了解:電磁學(xué)單位制,基本實(shí)驗(yàn)。
。ㄈ┕鈱W(xué)
1.光波場(chǎng)的描述:
能熟練寫出各種光波的波函數(shù);能正確理解并熟練表述光波的各種偏振狀態(tài)。
2.光的干涉:
正確理解波的疊加原理和相干光的含義;理解各種典型干涉裝置(楊氏實(shí)驗(yàn)、尖劈、牛頓環(huán)、邁克爾孫干涉儀、法布里-珀羅干涉儀、干涉濾光片)的工作原理;能解釋各種典型干涉裝置產(chǎn)生的干涉圖樣的特點(diǎn);能熟練計(jì)算各種裝置干涉場(chǎng)中的光強(qiáng)分布;了解光的時(shí)空相干性及干涉條紋的可見(jiàn)度問(wèn)題。
3.光的衍射:
正確理解產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象的機(jī)理;掌握處理衍射問(wèn)題的基本原理和基爾霍夫衍射積分公式;能靈活運(yùn)用衍射積分法、矢量圖解法、半波帶法、巴俾涅原理解釋幾種典型裝置(夫瑯禾費(fèi)單縫、圓孔衍射,夫瑯禾費(fèi)多縫衍射,夫瑯禾費(fèi)正弦光柵衍射,菲涅耳圓孔和圓屏衍射)的衍射現(xiàn)象;并能熟練求解類似裝置衍射場(chǎng)中的光強(qiáng)分布問(wèn)題。像儀器與光譜儀:一般了解放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的工作原理;了解光譜儀的分類和基本性能;主要掌握光柵和F-P干涉儀的分光性能;正確理解光譜儀的角色散、色分辨本領(lǐng)和自由光譜區(qū)的含義,并能熟練運(yùn)用于問(wèn)題的求解中。
4.光的偏振:
掌握線偏振光的獲得與檢驗(yàn);理解各種偏振光器件(偏振片、分光棱鏡、波片)的工作原理;能熟練運(yùn)用各種偏振光器件產(chǎn)生和檢驗(yàn)偏振光;能熟練運(yùn)用馬呂公式求解問(wèn)題;能計(jì)算偏振光干涉中的光強(qiáng)分布問(wèn)題;了解反射和折射光的偏振;了解光在各向異性介質(zhì)中的傳播:能正確描述和解釋雙折射現(xiàn)象。
(四)原子物理
1.原子的量子態(tài)與精細(xì)結(jié)構(gòu):
理解并掌握:α粒子散射實(shí)驗(yàn)和盧瑟福原子模型。熟練掌握和靈活運(yùn)用:氫原子和類氫離子的光譜,玻爾的氫原子理論,夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)與原子能級(jí),玻爾模型的推廣(量子化通則),原子的激發(fā)和輻射,對(duì)應(yīng)原理和玻爾理論的地位,原子中電子軌道運(yùn)動(dòng)的磁矩,史特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn),電子自旋的假設(shè),堿金屬原子的光譜,原子實(shí)的極化和軌道貫穿,堿金屬原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu),電子自旋同軌道運(yùn)動(dòng)的相互作用,單電子輻射躍遷的選擇定則,氫原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)。
2.多電子原子:
熟練掌握和靈活運(yùn)用:氦及周期系第二族元素的光譜和能級(jí),具有兩個(gè)價(jià)電子的原子態(tài),泡利原理與同科電子,輻射躍遷的普用選擇定則;元素性質(zhì)的周期性變化,原子的電子殼層結(jié)構(gòu),原子基態(tài)的電子組態(tài)。
3.在磁場(chǎng)中原子:
熟練掌握和靈活運(yùn)用:原子的磁矩,外磁場(chǎng)對(duì)原子的作用,塞曼效應(yīng)。
4.X射線:
了解:X射線的產(chǎn)生及其波性,X射線產(chǎn)生的機(jī)制,X射線的吸收,康普頓效應(yīng),X射線在晶體中的衍射。
5.分子結(jié)構(gòu)和分子光譜:
了解:分子的形成,分子能級(jí)和分子光譜,雙原子分子光譜。
6.原子核:
了解:原子核的基本知識(shí)。
。ㄎ澹釋W(xué)
1.氣體分子運(yùn)動(dòng)論:
理解并掌握:理想氣體狀態(tài)方程,理想氣體的壓強(qiáng)公式,麥克斯韋速率分布律,玻耳茲曼分布律,能量按自由度均分定理,氣體的輸運(yùn)過(guò)程。
2.熱力學(xué):
理解并掌握:熱力學(xué)第一定律,熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用,循環(huán)過(guò)程、卡諾循環(huán),熱力學(xué)第二定律;了解低溫物理現(xiàn)象。
三.主要參考教材:
全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)理科類普通物理教材
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