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南京工业大学《870基础物理学》2022年硕士研究生考试大纲

南京工业大学 2021-10-14 14:02:48

《870基础物理学》考试大纲

一、考试的基本要求

要求学生熟练掌握物理学中的基本概念、原理、定理和定律,在全面了解大学物理知识的基础上,重点掌握电磁学、波动光学和量子物理基础部分的相关内容。并要求考生具有一定的创新意识、逻辑推理能力和综合运用物理学知识分析和解决实际问题的能力。

二、考试方式和考试时间

闭卷考试,总分150分,考试时间为180分钟。

三、参考书目(仅供参考)

《物理学教程》(第三版),马文蔚,周雨青 编写,高等教育出版社。

《大学物理》,吴高建,张茹 主编,上海交通大学出版社。

四、试题类型

主要包括选择题、填空题、计算题、简答题等类型,并根据每年的考试要求做相应调整。

五、考试内容及要求

考试内容包括以下部分:电磁学(静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒磁场、电磁感应),波动光学(光的干涉、光电衍射、光的偏振),量子物理基础。具体考试内容及要求如下:

(一)静电场

1、内容:电荷守恒定律;点电荷,真空中的库仑定律;电场,电场强度迭加原理,场强的计算;电场线,电场强度通量,高斯定理及应用;静电场力所做的功,电势能,电势,电势差。电势迭加原理,电势的计算;等势面,场强和电势的关系;电偶极子在外电场中所受的力和力矩,电偶极子在外电场中的势能。

2、考核要求:

(1)理解库仑定律,电场的迭加原理。

(2)掌握静电场的电场强度和电势的概念,并能熟练的应用微积分计算一些简单带电体的场强和电势。

(3)掌握电势和场强的积分关系,理解场强和电势的微分关系,并会用于计算场强和电势。

(4)理解静电场的规律(高斯定理、环路定理)。会用高斯定理计算场强的条件和方法。

(二)静电场中的导体和电介质

1、内容:静电场的导体;静电场中的电介质,电位移矢量,有电介质时的高斯定理。电容,电容器;电场能量,能量密度。

2、考核要求:

(1)掌握静电平衡条件及导体上的电荷分布。

(2)了解电场中电介质的极化及微观解析。

(3)理解电容的定义及物理意义,能计算较为典型的电容器电容的方法。

(4)理解静电场能量、能量密度的概念,能计算一些简单的对称情况下的电场所储存的场能。

(三)稳恒磁场

1、内容:磁感应强度;磁通量,磁场中的高斯定律;毕奥-萨伐尔定律;安培环路定律;运动电荷的磁场;磁场对载流导线的作用(安培定律),磁场对载流线圈的作用;磁力的功;运动电荷在磁场中所受的力(洛仑兹力);带电粒子在电场和磁场中的运动;霍尔效应。

2、考核要求:

(1)掌握磁感应强度的概念及毕奥-萨伐尔定律。并能计算一些简单问题的磁感应强度。

(2)理解稳恒磁场的规律(磁场的高斯定律、安培环路定律)。掌握用安培环路定律计算磁感应强度的条件和方法。

(3)掌握安培定律和洛仑兹力公式。了解磁矩的概念。

(4)了解磁力的功。

(四)磁介质

1、内容:磁介质,磁介质中的安培环路定律。

2、考核要求:

(1)了解磁介质的磁化现象,种类及磁化的微观解释。

(2)了解铁磁质的特点。

(五)电磁感应

1、内容:电动势,电磁感应定律;动生电动势和感生电动势;自感和互感,磁场的能量;位移电流,电磁场基本方程的积分形式。

2、考核要求:

(1)掌握法拉第电磁感应定律。

(2)掌握动生电动势的本质,理解感生电动势的本质。

(3)理解自感系数、互感系数的定义及物理意义。

(4)了解磁场能量、能量密度的概念。

(5)了解麦克斯韦方程组(积分形式)的物理意义。

(六)波动光学

1、内容:光的单色性和相干性;杨氏双缝实验,劳埃镜;光程,薄膜干涉;劈尖,牛顿环;迈克尔逊干涉仪;光的衍射;单缝衍射;圆孔衍射,光学仪器的分辨率;衍射光栅;偏振光;反射光和折射光的偏振;马吕斯定律;双折射。

2、考核要求:

(1)理解获得相干光的方法。

(2)掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。能分析确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置。

(3)了解惠更斯―菲涅尔原理。

(4)了解用半波带法分析单缝夫琅和费衍射。分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。

(5)了解圆孔衍射,了解光学仪器的分辨率。

(6)掌握光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置和缺级。会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响。

(7)了解自然光和线偏振光。理解偏振光的获得和检验方法。理解布儒斯特定律和马吕斯定律。

(七)量子物理基础

1、内容:黑体辐射的规律,普朗克量子假设;光电效应;爱因斯坦方程,康普顿效应;实物粒子的波粒二象性;测不准关系;波函数,薛定谔方程;激光;固体能带的形成;导体、半导体和绝缘体。

2、考核要求:

(1)了解黑体辐射规律和普朗克的量子假设。

(2)了解光电效应和康普顿效应的实验规律。理解光的波粒二象性。

(3)了解德布罗意的物质波假定及电子衍射实验。了解实物粒子的波粒二象性。

(4)了解描述物质波动性的物理量(波长、频率)和粒子的物理量(动量、能量)间的关系。

(5)了解氢原子光谱的实验规律及波尔的氢原子理论。

(6)了解波函数及其统计解释;了解一维坐标动量不确定关系。了解一维定态薛定谔方程。

(7)了解描述原子中电子运动状态的四个量子数,了解泡利不相容原理和原子的电子壳层结构。

(8)了解激光的形成、特性及主要应用。

(9)了解固体能带的形成,并能用能带观点区分导体,半导体和绝缘体。了解本征、n型和p型半导体。

原标题:南京工业大学2022年硕士研究生考试大纲

文章来源:http://gra.njtech.edu.cn/info/1076/12898.htm

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