科目代碼、名稱:862 普通物理
專業類別：■學術學位 □專業學位
適用專業: 物理學、光學工程
一、基本內容
“普通物理”主要內容包括力學、電磁學、熱學、光學、原子物理和近代物理學，本課程考試結合我校專業培養方向，將重點在光學、電磁學、近代物理及原子物理學基礎等方面內容。
要求考生理解和掌握物理學的基本概念、原理、定律和基本實驗方法，具備綜合運用所學知識分析、解決問題的能力，并對物理學發展前沿有所了解。具體內容如下：
1、力學
(1)質點運動學，掌握運動描述的相對性、瞬時性、矢量性和疊加性，以及在各種主要坐標系(直角坐標、極坐標和平面自然坐標)的中表示。
(2)掌握牛頓三定律及其適用條件，掌握用牛頓運動定律解題的基本思路和方法，能根據受力情況建立運動微分方程，并結合初始條件求解運動方程。
(3)掌握三大定理及守恒定律，并能用于解決一般的力學問題(質點、質點系和剛體等)
2、電磁學
(1)靜電場。掌握靜電場的電場強度和電勢的概念，以及計算電場強度和電勢的幾種主要方法。理解靜電場的兩條基本定理：高斯定理和環路定理。熟練掌握用高斯定理計算場強的條件和方法。掌握靜電平衡的條件和性質，理解靜電屏蔽及其靜電的應用，能計算處于靜電平衡中簡單導體的電荷分布、電場和電勢。理解電介質極化和極化強度;理解電位移矢量和介質中的高斯定理，能應用介質中的高斯定理討論物理問題;掌握典型電容器電容計算方法和電容串、并聯公式。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。掌握磁感應強度的概念及畢奧-薩伐爾定律，能計算一些簡單問題中的磁感應強度和磁通量。用已知典型電流的磁場的疊加求出未知磁場的分布。理解穩恒磁場的高斯定理和安培環路定理，掌握用安培環路定理計算磁感應強度的條件和方法。
(3)電磁感應。掌握法拉第電磁感應定律，理解動生電動勢及感生電動勢的本質，并掌握計算它們的方法。了解漩渦電場的概念。了解介質的磁化現象及其微觀解釋。了解鐵磁質的特性，了解各向同性介質中H和B之間的關系和區別。理解自感系數和互感系數的定義及其物理意義，理解磁能密度的概念，并計算典型磁場的磁能。了解位移電流的概念，并能計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，以及電磁場的物質性。理解電磁波的形成和傳播特點。
3、熱學
(1)掌握熱力學第一定律。能熟練地分析、計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中的功、熱量、內能的改變量。理解熱力學循環過程，會計算熱機效率。理解熱力學第二定律的統計意義和熵的概念。
(2)氣體分子運動論。掌握理想氣體狀態方程及其應用。理解理想氣體壓強公式和溫度公式的物理意義。了解從提出模型、進行統計平均、建立宏觀量與微觀量的聯系到闡明宏觀量的微觀本質的方法。理解能量按自由度均分原理，并能熟練用于理想氣體內能的計算。了解麥克斯韋速率分布律、速率分布函數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及平均自由程的概念。
4、振動與波
(1)機械振動。掌握描述簡諧振動的物理量，特別是位相的物理意義及各量之間的相互關系，旋轉矢量法，諧振動的基本特征。能建立彈簧振子或單擺諧振動的微分方程。能根據給定的初始條件寫出一維振動的運動方程，并理解其物理意義。理解兩個同方向同頻率諧振動的合成規律，掌握合振動振幅極大和極小的條件。了解拍現象和拍頻，兩個相互垂直不同頻率簡諧振動的合成，理解李薩如圖的形成。
(2)機械波。掌握描述簡諧波動的各物理量的物理意義及各量之間的相互關系。理解機械波產生的條件。掌握根據已知質點的諧振動方程建立平面簡諧波的波動方程的方法，以及波動方程的物理意義。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和減弱的條件。理解駐波及其形成條件，駐波和行波的區別，理解簡振動膜。理解多普勒效應及其產生的原因。
5、波動光學
(1)光的干涉。掌握光程差與位相差的關系，會運用光程差的概念分析干涉現象的有關問題，會判斷半波損失。理解分波陣面法和分振幅法兩種獲得相干光的方法，重點掌握楊氏雙縫干涉、劈尖干涉和牛頓環干涉的條紋分布特征及其有關規律。掌握增透膜和增反膜的工作原理和應用。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衍射條紋的產生及暗紋位置的計算。會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。了解圓孔衍射，理解光學儀器的分辨本領。掌握光柵衍射條紋的特點及產生這些特點的原因，掌握用光柵方程計算譜線位置的方法。會分析光柵常數及波長對光柵衍射譜線的影響。了解X射線衍射現象，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。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偏振狀態的變化，掌握布儒斯特定律。理解雙折射現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
(1)量子物理基礎。理解能量子概念及光電效應的實驗定律，會利用光電效應公式計算有關的物理量。理解康普頓效應，會計算散射波長等有關物理量。理解光子概念及其光電效應、康普頓效應的解釋，光的波粒二象性及聯系波粒二象性的基本公式。
(2)原子的量子理論。掌握原子光譜規律、氫原子的玻爾理論和量子力學處理。理解多電子原子系統和元素周期表，理解原子發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，正確理解時間和空間的相對性。掌握相對論質量、能量、動能及其相互聯系的公式和意義。
(4)固體物理簡介。理解自發輻射和受激輻射，理解粒子數反轉。掌握激光器的基本結構及其作用，激光的特性及主要應用。了解固體能帶的形成和能帶中電子的填充情況，導體、半導體、絕緣體的能帶結構特點，本征半導體、n型半導體和p型半導體。
二、考試要求(包括考試時間、總分、考試方式、題型、分數比例等)
考試時間：180分鐘
總 分：150分
考試方式：筆試，閉卷
題 型：十道計算題
分數比例：力學、振動與波和熱學20%
電磁學40%
波動光學30%
近代物理及原子物理基礎10%。
三、主要參考書目
1. 程守洙、江之永主編， 《普通物理學》(上、下冊)(第六版)高等教育出版社， 2010年12月
2. 施建青主編，《大學物理》(上、下冊)，高等教育出版社， 2011年10月
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