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中國科學院大學碩士研究生入學考試

《普通物理(甲)》考試大綱

一、考試科目基本要求及適用范圍概述

本《普通物理(甲)》考試大綱適用于中國科學院大學理科類的碩士研究生入學考試。普通物理是大部分專業設定的一門重要基礎理論課，要求考生對其中的基本概念有深入的理解，系統掌握物理學的基本定理和分析方法，具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。

二、考試形式

考試采用閉卷筆試形式，考試時間為180分鐘，試卷滿分150分。

試卷結構：單項選擇題、簡答題、計算題，其分值約為1：1：3

三、考試內容：

大學理科的《大學物理》或《普通物理》課程的基本內容，包含力學、電學、光學、原子物理、熱學等。

四、考試要求：

(一) 力學

1. 質點運動學:

熟練掌握和靈活運用：矢徑;參考系;運動方程;瞬時速度;瞬時加速度;切向加速度;法向加速度;圓周運動;運動的相對性。

2.質點動力學:

熟練掌握和靈活運用：慣性參照系;牛頓運動定律;功;功率;質點的動能;彈性勢能;重力勢能;保守力;功能原理;機械能守恒與轉化定律;動量、沖量、動量定理;動量守恒定律。

3.剛體的轉動:

熟練掌握和靈活運用：角速度矢量;質心;轉動慣量;轉動動能;轉動定律;力矩;力矩的功;定軸轉動中的轉動動能定律;角動量和沖量矩;角動量定理;角動量守恒定律。

4.簡諧振動和波:

熟練掌握和靈活運用：運動學特征(位移、速度、加速度，簡諧振動過程中的振幅、角頻率、頻率、位相、初位相、相位差、同相和反相);動力學分析;振動方程;旋轉矢量表示法;諧振動的能量;諧振動的合成;波的產生與傳播;面簡諧波波動方程;波的能量、能流密度;波的疊加與干涉;駐波;多普勒效應。

5.狹義相對論基礎:

理解并掌握：伽利略變換;經典力學的時空觀;狹義相對論的相對性原理;光速不變原理;洛侖茲變換;同時性的相對性;狹義相對論的時空觀;狹義相對論的動力學基礎;相對論的質能守恒定律。

(二) 電磁學

1. 靜電場：

熟練掌握和靈活運用：庫侖定律，靜電場的電場強度及電勢，場強與電勢的疊加原理。理解并掌握：高斯定理，環路定理，靜電場中導體及電介質問題，電容、靜電場能量。

2. 穩恒電流的磁場：

熟練掌握和靈活運用：磁感應強度矢量，磁場的疊加原理，畢奧—薩伐爾定律及應用，磁場的高斯定理、安培環路定理及應用。理解并掌握：磁場對載流導體的作用，安培定律。運動電荷的磁場、洛侖茲力。了解：磁介質, 介質的磁化問題。

3. 電磁感應：

熟練掌握和靈活運用：法拉第電磁感應定律，楞次定律，動生電動勢。 理解并掌握：自感、互感、自感磁能，互感磁能，磁場能量。

4. 直流與交流電路：

熟練掌握和靈活運用：基本概念和定義。理解并掌握：復雜交直流電路的解法。

5. 電磁場理論與電磁波：

熟練掌握和靈活運用：位移電流,麥克斯韋方程組。理解并掌握：電磁波的產生與傳播，電磁波的基本性質，電磁波的能流密度。了解：相關內容基本實驗。

6. 電磁學單位制：

熟練掌握：電磁學國際單位制。

(三)光學

1.光波場的描述：

能熟練寫出各種光波的波函數;能正確理解并熟練表述光波的各種偏振狀態。

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(楊氏實驗、尖劈、牛頓環、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生的干涉圖樣的特點;能熟練計算各種裝置干涉場中的光強分布;了解光的時空相干性及干涉條紋的可見度問題。

3. 光的衍射:

正確理解產生光的衍射現象的機理;掌握處理衍射問題的基本原理和基爾霍夫衍射積分公式;能靈活運用衍射積分法、矢量圖解法、半波帶法、巴俾涅原理解釋幾種典型裝置(夫瑯禾費單縫、圓孔衍射，夫瑯禾費多縫衍射，夫瑯禾費正弦光柵衍射，菲涅耳圓孔和圓屏衍射)的衍射現象;并能熟練求解類似裝置衍射場中的光強分布問題。成像儀器與光譜儀：一般了解放大鏡、顯微鏡、望遠鏡的工作原理;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、色分辨本領和自由光譜區的含義，并能熟練運用于問題的求解中。

4. 光的偏振:

掌握線偏振光的獲得與檢驗;理解各種偏振光器件(偏振片、分光棱鏡、波片)的工作原理;能熟練運用各種偏振光器件產生和檢驗偏振光;能熟練運用馬呂公式求解問題;能計算偏振光干涉中的光強分布問題;了解反射和折射光的偏振;了解光在各向異性介質中的傳播：能正確描述和解釋雙折射現象。

(四) 原子物理

1. 原子的量子態與精細結構：

理解并掌握：α粒子散射實驗和盧瑟福原子模型。熟練掌握和靈活運用: 氫原子和類氫離子的光譜，玻爾的氫原子理論，夫蘭克-赫茲實驗與原子能級，玻爾模型的推廣(量子化通則)，原子的激發和輻射，對應原理和玻爾理論的地位，原子中電子軌道運動的磁矩，史特恩-蓋拉赫實驗，電子自旋的假設，堿金屬原子的光譜，原子實的極化和軌道貫穿，堿金屬原子光譜的精細結構，電子自旋同軌道運動的相互作用，單電子輻射躍遷的選擇定則，氫原子光譜的精細結構。

2. 多電子原子：

熟練掌握和靈活運用: 氦及周期系第二族元素的光譜和能級，具有兩個價電子的原子態，泡利原理與同科電子，輻射躍遷的普用選擇定則;元素性質的周期性變化，原子的電子殼層結構，原子基態的電子組態。

3. 在磁場中原子：

熟練掌握和靈活運用: 原子的磁矩，外磁場對原子的作用，塞曼效應。

4. X射線：

了解：X射線的產生及其波性，X射線產生的機制，X射線的吸收，康普頓效應，X射線在晶體中的衍射。

5. 分子結構和分子光譜：

了解：分子的形成，分子能級和分子光譜，雙原子分子光譜。

6. 原子核：

了解：原子核的基本知識。

(五)熱學

1.氣體分子運動論：

理解并掌握：理想氣體狀態方程，理想氣體的壓強公式，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，氣體的輸運過程。

2.熱力學：

理解并掌握：熱力學第一定律，熱力學第一定律的應用，循環過程、卡諾循環，熱力學第二定律;了解：低溫物理現象。

五、主要參考教材:

全國重點大學理科類普通物理教材