一、考試要求說(shuō)明
科目名稱(chēng):821 普通物理 (電磁學(xué)、光學(xué))
適用專(zhuān)業(yè):085408 光電信息工程
題型結構:選擇題 12 分、填空題 30 分、簡(jiǎn)答題 36 分、計算題 72 分??荚嚪绞剑洪]卷筆試
考試時(shí)間:3 小時(shí)
參考書(shū)目:《大學(xué)物理學(xué)》(第三版),張三慧等編,清華大學(xué)出版社(十二五規劃教材)。
二、考試范圍和內容
第一章 真空中的靜電場(chǎng)
1.掌握用點(diǎn)電荷電場(chǎng)的疊加原理計算點(diǎn)電荷系和電荷連續分布的帶電體的電場(chǎng)分布;掌握利用電勢與場(chǎng)強的積分關(guān)系和電勢疊加原理求電勢的兩種方法,掌握電勢能、電勢差、電場(chǎng)力的功及其相互關(guān)系。
2.理解電荷守恒定律;理解電場(chǎng)線(xiàn)、電通量的概念,掌握應用高斯定理計算有特定對稱(chēng)性的電荷分布的電場(chǎng),特別是均勻帶電球(面、體)、無(wú)限大平面、無(wú)限長(cháng)直線(xiàn)、無(wú)限長(cháng)圓柱(面、體)的電場(chǎng)分布;理解靜電場(chǎng)的保守性和環(huán)路定理、電勢概念及引入條件,理解等勢面概念及與電場(chǎng)線(xiàn)的關(guān)系,理解場(chǎng)強和電勢的微分關(guān)系;理解均勻電場(chǎng)中電偶極子的電力矩公式。掌握庫侖定律和靜電力疊加原理;理解電場(chǎng)的概念、電場(chǎng)強度的定義。
3.了解電荷的量子化;了解場(chǎng)的物質(zhì)性。
第二章 靜電場(chǎng)中的導體和電介質(zhì)
1.掌握有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理和各向同性介質(zhì)中 D 和 E 的關(guān)系,能用高斯定
理處理幾種常見(jiàn)電容器填以各向同性電介質(zhì)時(shí)的電場(chǎng)問(wèn)題;,掌握一些簡(jiǎn)單對稱(chēng)情況(特別是幾種常見(jiàn)電容器)的電場(chǎng)能量的計算方法。
2.理解電容的定義,掌握幾種常見(jiàn)電容器的電容的計算方法;理解電場(chǎng)能量密度的概念掌握導體靜電平衡的條件、性質(zhì)及基本規律。
3.了解電介質(zhì)的極化現象及其微觀(guān)機理;了解導體和電介質(zhì)與電場(chǎng)的相互影響;了解電場(chǎng)能量的來(lái)源。
第三章 真空中的穩恒磁場(chǎng)
1.掌握畢奧-薩伐爾定律并能應用該定律和磁場(chǎng)疊加原理計算簡(jiǎn)單情況下電流的磁場(chǎng)分布,特別是直線(xiàn)電流、圓形電流以及圓電流組合而成的長(cháng)直螺線(xiàn)管、螺繞環(huán)的磁場(chǎng)分布;掌握磁場(chǎng)的高斯定理;掌握應用安培環(huán)路定理計算某些具有特殊對稱(chēng)性電流分布的磁場(chǎng),特別是無(wú)限大均勻載流平面、無(wú)限長(cháng)圓柱(面、體)、同軸電纜的磁場(chǎng)分布;掌握洛侖茲力、洛侖茲關(guān)系式,掌握電荷在均勻電、磁場(chǎng)中的運動(dòng)規律。
2.理解電流、電流密度、磁感應強度的概念;理解磁感應線(xiàn)、磁通量的概念并能計算磁通量。理解磁矩概念,掌握應用安培定律計算磁場(chǎng)對載流導作用力和對平面載流線(xiàn)圈的磁力矩。
3.了解運動(dòng)電荷所產(chǎn)生的磁場(chǎng);了解霍爾效應及其應用。
第四章 磁介質(zhì)
1.掌握磁場(chǎng)強度概念;掌握應用有介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理計算某些具有簡(jiǎn)單對
稱(chēng)性電流分布的磁場(chǎng)強度分布,掌握各向同性介質(zhì)中 H 和 B 的關(guān)系。
2.了解磁介質(zhì)的磁化現象與分類(lèi);了解鐵磁質(zhì)的特性及應用;了解鐵磁質(zhì)磁化的微觀(guān)機制。
第五章 電磁感應與電磁場(chǎng)理論
1.掌握法拉第電磁感應定律和楞次定律及其應用;掌握麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)基本假設;掌握動(dòng)生電動(dòng)勢、感生電動(dòng)勢的起因和計算公式;掌握簡(jiǎn)單對稱(chēng)情況(特別是同軸電纜)的磁場(chǎng)能量的計算方法。
2.理解電源和電動(dòng)勢的概念;理解渦旋電場(chǎng)(感生電場(chǎng))與靜電場(chǎng)的區別和聯(lián)系,理解渦旋電場(chǎng)與變化磁場(chǎng)的關(guān)系,理解位移電流與變化電場(chǎng)的關(guān)系、變化的電場(chǎng)與所產(chǎn)生的渦旋磁場(chǎng)的關(guān)系;理解自感、互感的概念,能計算自感和互感;理解自感磁能和磁場(chǎng)能量密度概念及公式。
3.了解麥克斯韋方程組的積分形式及各方程的物理意義。
第六章 光的干涉
1.掌握分波陣面法和分振幅法獲得的干涉現象的計算方法,能根據干涉裝置熟
練地計算光程差及光程差的變化與干涉條紋之間的關(guān)系,特別是楊氏雙縫、洛埃鏡、平行平面膜、劈尖、牛頓環(huán)實(shí)驗中的明、暗紋分布(或相長(cháng)、相消)的計算;理解等傾干涉、等厚干涉概念及條紋分布特征。
2.理解單色光、復色光概念、普通光源發(fā)光的微觀(guān)機制、光的相干條件和相干光的獲得方法。掌握光程與光程差的概念,能根據光程差及相位差概念解析干涉現象;理解透鏡不引起附加光程差的意義;理解反射光的半波損失的條件;理解薄膜干涉的應用;。
3.了解菲涅耳雙面鏡和雙棱鏡實(shí)驗原理。
第七章 光的衍射
1.掌握單縫夫瑯禾費衍射圖樣的特點(diǎn),能應用半波帶法分析單縫衍射規律;掌握用光柵方程計算譜線(xiàn)位置。
2.理解光柵衍射條紋的特點(diǎn)及其形成原因;理解光柵光譜的缺級現象;
3.了解惠更斯—菲涅耳原理以及它對光的衍射現象的定性解釋;了解圓孔夫瑯禾費衍射圖樣的特點(diǎn),了解光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)以及衍射對光學(xué)儀器分辨率的影響。
第八章 光的偏振
1.掌握馬呂斯定律、布儒斯特定律及其應用。
2.理解自然光、線(xiàn)偏振光和部分偏振光的概念;理解起偏器與檢偏器的原理與作用。
3.了解電磁波的產(chǎn)生和傳播,了解平面電磁波的方程及特性;了解單軸晶體中
的光的雙折射現象和 o 光及 e 光的偏振性。