2009《物理学》考试大纲

一、           考试的性质

物理学是一门基础课,是生物物理学研究生应该掌握的基本理论,既为他们当前所学的专业课提供必要的准备,也为他们将来的工作提供坚实的物理基础。

本考试大纲主要根据北京林业大学本科《物理学II》教学大纲编制而成,适用于报考北京林业大学硕士学位研究生的考生。

二、  考试内容

    第一章   流体力学

    理想流体,连续性方程,伯努利方程,牛顿粘滞定律,泊肃叶公式,斯托克斯公式,层流与湍流,雷诺尔数。

    第二章   气体分子运动论

    基本概念,理想气体的压强和温度,能均分定理,气体分子速率分布率,气体内的输运过程。

    第三章   热力学基础

    热力学第一、二定律及其应用,循环过程,卡诺循环,熵,熵增加原理,耗散结构,热力学函数。

    第四章   静电场

    电场强度及计算,高斯定理及应用,电场力的功,电势,非静电力和电源电动势,电介质的极化,电场的能量。

    第五章   稳恒磁场

    磁感应强度,磁力线,磁通量,磁场强度,毕–萨定律,安培环路定律,运动电荷的磁场,洛仑兹力,磁聚焦,磁介质,霍耳效应。

    第六章   交变电磁场

    法拉第电磁感应定律,感应电动势及涡旋电场,自感与互感,磁场能量,位移电流与全电流,麦克斯韦方程组,电磁波的辐射与电磁波谱。

    第七章   振动与波

    简谐振动及方程,简谐振动的矢量表示法,简谐振动的合成,各种振动形式。机械波的产生和传播,简谐波的波动方程,波的干涉与衍射,驻波,声波,听觉阈,声强,分贝。

    第八章   光的干涉

    相干光,杨氏双缝干涉,光程,光程差,等厚干涉,时空相干性。

    第九章   光的衍射

    惠–菲原理,单缝夫琅和费衍射,爱里斑半角公式,光栅方程,光学仪器分辨率,X射线衍射。

    第十章   光的偏振

    光的五种偏振态,马吕斯定律,布儒斯特定律,光的双折射现象,尼科耳棱镜的使用。 

        第十一章        波粒二相性

        普郎克的热辐射量子概念,爱因斯坦光子理论,德布罗意波,波长公式,电子衍射实验,电子显微镜原理,不确定关系,量子谐振子的能级,激光器原理,受激辐射,粒子数反转,亚稳态,光泵,谐振腔,激光的模,偏振性。

 

三、考试的基本要求

    第一章 流体力学

    掌握理想流体,连续性方程,伯努利方程,理解牛顿粘滞定律,泊肃叶公式,斯托克斯公式,了解层流与湍流,雷诺尔数。

    第二章 气体分子运动论

    掌握温度的概念,理想气体的压强公式,自由度,能均分定理及应用,气体分子速率分布率,最或然速率,平均速率,方均根速率,掌握分子平均自由程,碰撞频率的概念,理解输运过程的宏观规律及微观本质,热传导,扩散,粘滞现象。

    第三章 热力学基础

    掌握热力学第一定律及其对理想气体的应用,等体过程,等压过程,等温过程,绝热过程,掌握循环和循环效率计算,卡诺循环及其效率的计算,了解制冷机、热泵的工作原理,掌握热力学第二定律的两种表述形式,理解熵的概念,熵是状态函数,掌握简单可逆过程的熵变计算,熵增加原理。

    第四章 静电场

    掌握场强迭加原理,电场强度,电力线,电位移矢量,电场强度通量,电位移通量,掌握静电场高斯定理及应用,电势的概念,电场的环路定理,电势梯度,非静电力,电动势,了解电介质的极化,电场的能量。

    第五章 稳恒磁场

    掌握磁感应强度,磁通量,磁场强度的概念,掌握毕–萨定律,安培环路定律,运动电荷的磁场,洛仑兹力,霍耳效应,了解磁聚焦,磁介质。

    第六章 交变电磁场。

    掌握法拉第电磁感应定律,感应电动势及涡旋电场,自感与互感,磁场能量,掌握位移电流与全电流的概念,了解麦克斯韦方程组(积分形式),电磁波的辐射与电磁波谱。   

    第七章 振动与波

    要求掌握简谐振动及方程,旋转矢量表示法,简谐振动的合成;掌握简谐波的波动方程,惠更斯原理及波的迭加原理,波的干涉公式,掌握驻波方程,了解声波的有关概念,听觉阈,声强,分贝。

    第八章 光的干涉

    掌握光的相干条件,分波前法,掌握杨氏双缝干涉实验及公式,劳埃镜实验,半波损失,掌握光程,光程差的概念,薄膜干涉,分振幅法,增透膜,反射膜。

    第九章 光的衍射

    理解惠更斯–菲涅尔原理,单缝夫琅和费衍射公式及推导方法,掌握半波带法,爱里斑半角公式,光学仪器分辨率,光栅方程,了解晶体衍射的布拉格方程。

    第十章 光的偏振

    掌握自然光、偏振光和部分偏振光的概念和表示法,掌握布儒斯特定律,马吕斯定律,了解光的双折射现象,尼科耳棱镜的使用。

    第十一章 波粒二相性

        理解普郎克的热辐射量子概念,爱因斯坦光子理论,德布罗意波,波长公式,电子衍射实验,了解电子显微镜原理,不确定关系,量子谐振子的能级,零点能,了解激光器原理,受激辐射,粒子数反转,亚稳态,光泵,谐振腔,激光的模,偏振性,相干长度。

四、       推荐教材或参考书

 

1. 张三慧编《大学物理学》第12345册,清华大学出版社,北京。

2.马文蔚编《普通物理学》第123册,高等教育出版社,北京。

 

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