一、基本要求
对力学、热学、电磁学、光学、量子物理以及相对论基础等六部分的基本概念、原理、定律和基本实验方法有比较全面系统的认识和理解,会应用所学概念、理论和方法解决一定难度的物理问题。
二、考试范围
1. 力学
(1)质点运动学:矢径;参考系;运动方程;瞬时速度;瞬时加速度;切向加速度;法向加速度;圆周运动;运动的相对性。
(2)质点动力学:惯性参照系;牛顿运动定律;功;功率;质点的动能;弹性势能;重力势能;保守力;功能原理;机械能守恒与转化定律;动量、冲量、动量定理;动量守恒定律。
(3)刚体的转动:角速度矢量;质心;转动惯量;转动动能;转动定律;力矩;力矩的功;定轴转动中的转动动能定律;角动量和冲量矩;角动量定理;角动量守恒定律。
(4)简谐振动和波:运动学特征(位移、速度、加速度,简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相、相位差、同相和反相);动力学分析;振动方程;旋转矢量表示法;谐振动的能量;谐振动的合成;波的产生与传播;面简谐波波动方程;波的能量、能流密度;波的叠加与干涉;驻波;多普勒效应。
2. 热学
(1)气体动理论:理想气体的物态方程;理想气体的压强和温度公式;能量均分定理理想气体的内能;麦克斯韦速率分布律;气体分子的平均碰撞频率和平均自由程
(2)热力学基础:准静态过程;热力学第一定律;摩尔热容;绝热过程;循环过程;卡诺循环;热力学第二定律
3. 电磁学
(1)真空与介质中的静电场:静电场的电场强度、电势及二者的关系;场强与电势的叠加原理;高斯定理;环路定理;导体的静电平衡问题;电介质的极化现象;各向同性介质中的D与E的关系与区别;电容、静电场能量。
(2)稳恒电流的磁场:磁感应强度矢量;磁场的叠加原理;毕奥——萨伐尔定律及应用;磁场的高斯定理、安培环路定理及应用;磁场对载流导体的作用;安培定律;载流线圈的磁场及在外磁场中所受的力矩;运动电荷的磁场、洛仑兹力。
(3)电磁感应:法拉第电磁感应定律;楞次定律;动生电动势;自感、互感、自感磁能;互感磁能;磁场能量。
(4)麦克斯韦电磁场理论与电磁波:位移电流;麦氏方程组;电磁波的产生与传播;电磁波的基本性质;电磁波的能流密度。
4. 光学
(1)光的干涉:相干光;光程;光程差与位相差;杨氏双缝干涉;薄膜等厚干涉;麦克耳逊干涉仪的工作原理及应用。
(2)光的衍射:惠更斯—菲涅尔原理;单缝的夫琅和费衍射;光珊衍射;x射线衍射。
(3)光的偏振:自然光与线偏振光;布儒斯特定律;马吕斯定律;双折射现象;线偏振光的获得与检验;椭圆偏振光和圆偏振光。
5. 量子物理
(1)黑体辐射:黑体辐射实验定律,普朗克量子化假设;
(2)光的量子性:光电效应及康普顿效应的实验规律;爱因斯坦的光子理论;光的波粒二象性;
(3)玻尔氢原子理论:氢原子光谱实验规律,玻尔基本假设
(4)德布罗意波;不确定关系;波函数的统计意义;薛定谔方程;一维问题中粒子的波函数;原子中电子运动状态的四个量子数及物理意义;泡利不相容原理;
(5)光与原子的相互作用;激光器的工作原理。
6. 相对论基础
狭义相对论的基本原理;洛伦兹变换;狭义相对论的时空观;相对论速度变换;相对论质量、动量、动能和能量;相对论质速关系、质能关系、动量和能量关系。