科目代碼、名稱:862 普通物理

專業(yè)類別：■學(xué)術(shù)學(xué)位 □專業(yè)學(xué)位

適用專業(yè): 物理學(xué)、光學(xué)工程

一、基本內(nèi)容

“普通物理”主要內(nèi)容包括力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理和近代物理學(xué)，本課程考試結(jié)合我校專業(yè)培養(yǎng)方向，將重點(diǎn)在光學(xué)、電磁學(xué)、近代物理及原子物理學(xué)基礎(chǔ)等方面內(nèi)容。

要求考生理解和掌握物理學(xué)的基本概念、原理、定律和基本實(shí)驗(yàn)方法，具備綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決問題的能力，并對物理學(xué)發(fā)展前沿有所了解。具體內(nèi)容如下：

1、力學(xué)

(1)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)，掌握運(yùn)動(dòng)描述的相對性、瞬時(shí)性、矢量性和疊加性，以及在各種主要坐標(biāo)系(直角坐標(biāo)、極坐標(biāo)和平面自然坐標(biāo))的中表示。

(2)掌握牛頓三定律及其適用條件，掌握用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的基本思路和方法，能根據(jù)受力情況建立運(yùn)動(dòng)微分方程，并結(jié)合初始條件求解運(yùn)動(dòng)方程。

(3)掌握三大定理及守恒定律，并能用于解決一般的力學(xué)問題(質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系和剛體等)

2、電磁學(xué)

(1)靜電場。掌握靜電場的電場強(qiáng)度和電勢的概念，以及計(jì)算電場強(qiáng)度和電勢的幾種主要方法。理解靜電場的兩條基本定理：高斯定理和環(huán)路定理。熟練掌握用高斯定理計(jì)算場強(qiáng)的條件和方法。掌握靜電平衡的條件和性質(zhì)，理解靜電屏蔽及其靜電的應(yīng)用，能計(jì)算處于靜電平衡中簡單導(dǎo)體的電荷分布、電場和電勢。理解電介質(zhì)極化和極化強(qiáng)度;理解電位移矢量和介質(zhì)中的高斯定理，能應(yīng)用介質(zhì)中的高斯定理討論物理問題;掌握典型電容器電容計(jì)算方法和電容串、并聯(lián)公式。掌握電荷系的靜電能、電容器的能量、靜電場的能量公式;了解電流密度、歐姆定律的微分形式等。

(2)恒定磁場。掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念及畢奧-薩伐爾定律，能計(jì)算一些簡單問題中的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。用已知典型電流的磁場的疊加求出未知磁場的分布。理解穩(wěn)恒磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理，掌握用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法。

(3)電磁感應(yīng)。掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，理解動(dòng)生電動(dòng)勢及感生電動(dòng)勢的本質(zhì)，并掌握計(jì)算它們的方法。了解漩渦電場的概念。了解介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及其微觀解釋。了解鐵磁質(zhì)的特性，了解各向同性介質(zhì)中H和B之間的關(guān)系和區(qū)別。理解自感系數(shù)和互感系數(shù)的定義及其物理意義，理解磁能密度的概念，并計(jì)算典型磁場的磁能。了解位移電流的概念，并能計(jì)算簡單的情況下的位移電流。了解麥克斯韋方程組(積分形式)的物理意義，以及電磁場的物質(zhì)性。理解電磁波的形成和傳播特點(diǎn)。

3、熱學(xué)

(1)掌握熱力學(xué)第一定律。能熟練地分析、計(jì)算理想氣體各等值過程和絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能的改變量。理解熱力學(xué)循環(huán)過程，會(huì)計(jì)算熱機(jī)效率。理解熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義和熵的概念。

(2)氣體分子運(yùn)動(dòng)論。掌握理想氣體狀態(tài)方程及其應(yīng)用。理解理想氣體壓強(qiáng)公式和溫度公式的物理意義。了解從提出模型、進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均、建立宏觀量與微觀量的聯(lián)系到闡明宏觀量的微觀本質(zhì)的方法。理解能量按自由度均分原理，并能熟練用于理想氣體內(nèi)能的計(jì)算。了解麥克斯韋速率分布律、速率分布函數(shù)和速率分布曲線的物理意義，三種速率的求法和意義。了解波爾茲曼分布律，氣體分子的平均碰撞次數(shù)及平均自由程的概念。

4、振動(dòng)與波

(1)機(jī)械振動(dòng)。掌握描述簡諧振動(dòng)的物理量，特別是位相的物理意義及各量之間的相互關(guān)系，旋轉(zhuǎn)矢量法，諧振動(dòng)的基本特征。能建立彈簧振子或單擺諧振動(dòng)的微分方程。能根據(jù)給定的初始條件寫出一維振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程，并理解其物理意義。理解兩個(gè)同方向同頻率諧振動(dòng)的合成規(guī)律，掌握合振動(dòng)振幅極大和極小的條件。了解拍現(xiàn)象和拍頻，兩個(gè)相互垂直不同頻率簡諧振動(dòng)的合成，理解李薩如圖的形成。

(2)機(jī)械波。掌握描述簡諧波動(dòng)的各物理量的物理意義及各量之間的相互關(guān)系。理解機(jī)械波產(chǎn)生的條件。掌握根據(jù)已知質(zhì)點(diǎn)的諧振動(dòng)方程建立平面簡諧波的波動(dòng)方程的方法，以及波動(dòng)方程的物理意義。理解波形曲線。了解波的能量傳播特征及能流密度等概念。理解惠更斯原理和波的疊加原理。掌握波的相干條件。能應(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。理解駐波及其形成條件，駐波和行波的區(qū)別，理解簡振動(dòng)膜。理解多普勒效應(yīng)及其產(chǎn)生的原因。

5、波動(dòng)光學(xué)

(1)光的干涉。掌握光程差與位相差的關(guān)系，會(huì)運(yùn)用光程差的概念分析干涉現(xiàn)象的有關(guān)問題，會(huì)判斷半波損失。理解分波陣面法和分振幅法兩種獲得相干光的方法，重點(diǎn)掌握楊氏雙縫干涉、劈尖干涉和牛頓環(huán)干涉的條紋分布特征及其有關(guān)規(guī)律。掌握增透膜和增反膜的工作原理和應(yīng)用。理解邁克爾遜干涉儀的工作原理。

(2)光的衍射。理解惠更斯-菲涅爾原理中包含的基本概念。掌握用波帶法分析單縫夫朗和費(fèi)衍射條紋的產(chǎn)生及暗紋位置的計(jì)算。會(huì)分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。了解圓孔衍射，理解光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)。掌握光柵衍射條紋的特點(diǎn)及產(chǎn)生這些特點(diǎn)的原因，掌握用光柵方程計(jì)算譜線位置的方法。會(huì)分析光柵常數(shù)及波長對光柵衍射譜線的影響。了解X射線衍射現(xiàn)象，理解布啦格衍射公式。

(3)光的偏振。理解自然光和線偏振光，光的其它偏振狀態(tài)。理解用偏振片起偏和檢偏的意義，掌握馬呂斯定律。理解光在反射和折射時(shí)偏振狀態(tài)的變化，掌握布儒斯特定律。理解雙折射現(xiàn)象和確定單軸晶體中o光、e光的傳播方向的惠更斯作圖法。了解偏振光的干涉。

6、近代物理及原子物理基礎(chǔ)

(1)量子物理基礎(chǔ)。理解能量子概念及光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律，會(huì)利用光電效應(yīng)公式計(jì)算有關(guān)的物理量。理解康普頓效應(yīng)，會(huì)計(jì)算散射波長等有關(guān)物理量。理解光子概念及其光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)的解釋，光的波粒二象性及聯(lián)系波粒二象性的基本公式。

(2)原子的量子理論。掌握原子光譜規(guī)律、氫原子的玻爾理論和量子力學(xué)處理。理解多電子原子系統(tǒng)和元素周期表，理解原子發(fā)光和原子磁矩等概念。

(3) 相對論。掌握狹義相對論的基本原理和洛侖茲變換，正確理解時(shí)間和空間的相對性。掌握相對論質(zhì)量、能量、動(dòng)能及其相互聯(lián)系的公式和意義。

(4)固體物理簡介。理解自發(fā)輻射和受激輻射，理解粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。掌握激光器的基本結(jié)構(gòu)及其作用，激光的特性及主要應(yīng)用。了解固體能帶的形成和能帶中電子的填充情況，導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的能帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本征半導(dǎo)體、n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體。

二、考試要求(包括考試時(shí)間、總分、考試方式、題型、分?jǐn)?shù)比例等)

考試時(shí)間：180分鐘

總 分：150分

考試方式：筆試，閉卷

題 型：十道計(jì)算題

分?jǐn)?shù)比例：力學(xué)、振動(dòng)與波和熱學(xué)20%

電磁學(xué)40%

波動(dòng)光學(xué)30%

近代物理及原子物理基礎(chǔ)10%。

三、主要參考書目

1. 程守洙、江之永主編， 《普通物理學(xué)》(上、下冊)(第六版)高等教育出版社， 2010年12月

2. 施建青主編，《大學(xué)物理》(上、下冊)，高等教育出版社， 2011年10月