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【自命题科目】2013年物理专业硕士研究生自命题科目及大纲
发布时间:2013-05-08

 

805物理学

一、考试要求

要求考生了解物理学的研究对象,掌握研究方法,系统地掌握大学物理学各部分的基本概念与基本原理,并具备灵活运用这些概念与原理的能力,能分析问题与解决相关问题。

二、 考试内容

1、力学

(1) 质点运动学:参照系和坐标系;位置矢量、位移、速度、加速度;运动方程与轨迹方程;切向与法向加速度;相对运动。

(2) 牛顿运动定律:牛顿运动定律及运用;惯性系与非惯性系,惯性力。

(3) 动量与角动量:动量、冲量、动量定理和动量守恒定律;质心与质心运动定理;力矩、角动量、角动量定理与角动量守恒定律。

(4) 功和能:功与动能定理;保守力的功与势能;功能原理与机械能守恒定律。

(5) 刚体力学:刚体的平动与转动,角速度与角加速度;定轴转动定律与转动惯量;平行轴定理;力矩的功和转动动能;刚体的角动量。

2、电磁学

(1) 静电场:库仑定律、电场强度及计算、电偶极距;电场线、电通量和高斯定理;静电场的环路定理、电势能、电势及计算;等势面与电势梯度。

(2) 导体与电介质中的电场:导体的静电平衡;导体上的电荷分布及静电屏蔽;电容器及电容的计算;电介质的极化和电极化强度矢量;束缚电荷;电位移矢量;电场能量与能量密度。

(3) 稳恒电流:电流密度矢量;电流连续性方程与稳恒条件;欧姆定律的微分形式;非静电力与电动势。

(4) 稳恒磁场:磁感应强度、磁感应线、磁通量与磁场的高斯定理;毕奥-萨伐尔定律;运动电荷的磁场;安培环路定理;安培力与洛仑兹力;磁场对载流导线与载流线圈的作用;霍尔效应。

(5) 磁介质:顺磁性与抗磁性;磁化强度与磁化电流;磁场强度。

(6) 电磁感应与电磁场:电磁感应定律;动生电动势;感生电动势与有旋电场(感应电场);自感与互感;磁场能量与能量密度;位移电流;麦克斯韦方程组。

3、振动与波

(1) 简谐振动:简谐振动的运动学方程和动力学方程;简谐振动的特征量与初始条件;旋转矢量法;简谐振动的能量;简谐振动的合成。

(2) 机械波:机械波的形成,纵波与横波;频率与波长、波速;波动方程;波的能量、能流和能流密度;惠更斯原理,波的反射、折射和衍射;波的叠加原理,波的干涉;驻波,半波损失;多普勒效应。

(3) 电磁波:平面电磁波的性质,玻印亭矢量。

4、气体动理论与热力学

(1) 气体动理论:理想气体的微观模型,压强与温度的微观解释;能量按自由度均分定理,理想气体的内能;麦克斯韦速率分布率,平均速率、方均根速率与最概然速率;玻尔兹曼能量分布率;气体分子的平均碰撞频率和平均自由程。

(2) 热力学第一定律:准静态过程;功、热量、内能;理想气体的定容和定压摩尔热容量;热力学第一定律以及在定值过程和绝热过程中的应用;循环过程,热机效率,卡诺循环。

(3) 热力学第二定律:热力学第二定律的两种表述及其等效性;可逆与不可逆过程;熵和熵增加原理;热力学第二定律的统计意义。

5、光学

(1) 光的干涉:普通光源的发光机制与获得相干光的方法;光程与等光程性;杨氏干涉及其变形;薄膜干涉(等倾干涉和等厚干涉、牛顿环);迈克尔逊干涉仪和相干长度。

(2) 光的衍射:惠更斯-菲涅尔原理;夫琅和费单缝衍射;光学仪器的分辨本领;光栅衍射;X射线衍射。

(3) 光的偏振:自然光和偏振光;起偏与检偏,马吕斯定律;反射起偏,布儒斯特定律;双折射现象,惠更斯原理在双折射中的应用;波晶片;椭圆偏振光和圆偏振光的获得;偏振光的干涉。

6、近代物理学

(1) 狭义相对论基础:伽利略变换与力学相对性原理;狭义相对论的两个基本假设;同时的相对性;时间膨胀和长度收缩;洛仑兹变换;相对论质量、相对论能量。

(2) 量子物理基础:黑体辐射与普朗克假设;光电效应,爱因斯坦光子论,康普顿效应;氢原子光谱与与玻尔理论;德布罗意假设,电子衍射实验,波粒二象性;波函数的统计解释,不确定关系;薛定谔方程,一维势阱;电子自旋,四个量子数;泡利不相容原理,原子的壳层结构。

三、 试题结构

1、考试时间3小时,满分150分;

2、题目类型:选择题、填空题、计算题、证明题、作图题。