华南理工大学材料科学与工程学院 材料物理和化学专业

博士研究生近代物理 (含力学、热学、电磁学、光学、及量子力学基本概念)考试大纲

要求

一、力　学

1．掌握牛顿三定律及其适用条件。能用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学问题。

2．掌握功的概念，能计算变力的功。

3．掌握质点的动能定理和动量定理，角动量（动量矩）和角动量守恒定律，并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题。掌握机械能守恒定律、动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法。

4．了解转动惯量概念。理解刚体转动中的功和能的概念。理解刚体绕定轴转动的转动定律和刚体在绕定轴转动情况下的角动量守恒定律。

二、气体动理论及热力学

1．通过理想气体的刚性分子模型，理解气体分子平均能量按自由度均分定理，并会应用该定理计算理想气体的定压热容、定容热容和内能。

2．掌握功和热量的概念。理解准静态过程。掌握热力学第一定律。能分析、计算理想气体等容、等压、等温过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量及卡诺循环等简单循环的效率。了解卡诺定理。

3．了解可逆过程和不可逆过程。了解热力学第二定律及其统计意义。了解熵的玻耳兹曼表达式，了解克劳修斯表达式。

三、电　磁　学

1．掌握静电场的电场强度和电势的概念以及电场强度叠加原理和电势叠加原理。掌握电势与电场强度的积分关系。能计算一些简单问题中的电场强度和电势。

2．理解静电场的规律：高斯定理和环路定理。理解用高斯定理计算电场强度的条件和方法。

3．掌握磁感应强度的概念。理解毕奥－萨伐尔定律。能计算一些简单问题中的磁感应强度。

4．理解稳恒磁场的规律：磁场高斯定理和安培环路定理。理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。

5．理解安培定律和洛伦兹力公式。了解电偶极矩和磁矩的概念。能计算电偶极子在均匀电场中，简单几何形状载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中或在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷在均匀电场和均匀磁场中的受力和运动。

6．掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势及感生电动势。

7．了解电容、自感系数和互感系数。

8．了解涡旋电场、位移电流的概念以及麦克斯韦方程组（积分形式）的物理意义。了解电磁波的性质，了解电磁场的物质性。

四、振动和波动

1．掌握描述简谐振动和简谐波的各物理量（特别是相位）及各量间的关系。

2．理解旋转矢量法。

3．掌握简谐振动的基本特征，能建立一维简谐振动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程，并理解其物理意义。了解阻尼振动、受迫振动和共振。

4．理解驻波及其形成条件。了解驻波和行波的区别。

5．了解机械波的多普勒效应及其产生原因。

五、波动光学

1．理解获得相干光的方法。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。

2．了解惠更斯－菲涅耳原理。理解分析单缝夫琅和费衍射暗纹分布规律的方法。会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。了解圆孔衍射及分辨率。

3．理解光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置。会分析光栅常量及波长对光栅衍射谱线分布的影响。

4．理解自然光和线偏振光。理解布儒斯特定律及马吕斯定律。了解双折射现象。了解线偏振光的获得方法和检验方法。了解圆偏振光、椭圆偏振光及偏振光的干涉。

六、量子力学

1．了解光的波粒二象性的主要实验事实；

2．掌握德布罗意关于微观粒子的波粒二象性的假设。

3. 理解量子力学与经典力学在关于描写微观粒子运动状态及其运动规律时的不同观念 。

4. 掌握波函数的标准化条件：有限性、连续性、单值性．

5. 理解态叠加原理及其物理意义．

6. 了解薛定谔方程的建立过程以及它在量子力学中的地位；薛定谔方程和定态薛定谔方程的关系；波函数和定态波函数的关系．

7. 对于求解一维薛定谔方程，应掌握边界条件的确定和处理方法，如一维无限阱和一维谐振子的求解方法及其物理讨论。

主要参考教材:

全国重点大学理科类普通物理教材和周世勋《量子力学教程》

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