2022年復旦大學碩士研究生考試科目915-學科基礎(物理學基礎)考試大綱及參考書目

發布時間：2021-08-31 編輯：考研派小莉 推薦訪問：
2022年復旦大學碩士研究生考試科目915-學科基礎(物理學基礎)考試大綱及參考書目

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2022年復旦大學碩士研究生考試科目915-學科基礎(物理學基礎)考試大綱及參考書目 正文


科目代碼		  
915		  
科目名稱		  
學科基礎（物理學基礎）
一、主要考試內容范圍
第一部分 力學
（一）質點運動學                                                       
1．掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述質點機械運動和特征的物理量。能借助于直角坐標系計算質點在平面內運動時的速度、加速度。能借助于極坐標計算質點作圓周運動時的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。              
2．理解質點運動的瞬時性、矢量性和相對性。
3. 掌握運動學兩類問題的求解方法：運動學的第一類問題：由運動方程求質點的速度和加速度；
4. 運動學的第二類問題：由質點的速度或加速度及初始條件，求運動方程。
（二）質點動力學
1. 掌握牛頓運動三定律及其適用范圍。求解一維變力情況下質點動力學問題。
2. 掌握功的概念及變力做功的表達式，能計算一維變力的功。掌握質點的動能定理， 理解保守力做功的特點及勢能概念。會計算重力、彈性力和萬有引力勢能，掌握機械能守恒定律。
3. 掌握質點的動量定理及質點系的動量守恒定律，理解質點的角動量和角動量守恒定律。掌握運用守恒定律分析力學問題的思路和方法，能求解簡單系統在平面內運動的力學問題。
（三）剛體力學
1. 理解描述轉動的角量（角位移、角速度和角加速度）與線量的關系。
2. 理解力矩、力矩的功、轉動慣量、剛體的角動量和轉動動能等物理量。
3. 理解轉動定律和角動量守恒定律，會分析處理包括質點和剛體、平動和轉動的簡單系統的力學問題。
（四）振動和波動
1.理解描述簡諧振動的各個物理量(特別是相位)及其相互關系。能根據初始條件寫出一維簡諧振動的運動方程，并了解其物理意義。掌握旋轉矢量法，會分析有關問題。
2.理解簡諧振動的基本特征。會建立彈簧振子或單擺簡諧振動的微分方程。理解簡諧振動的能量特征。
3. 理解兩個振動方向相同、同頻率簡諧振動的合成規律，以及合成振幅的極大和極小條件。了解兩個振動方向垂直、同頻率簡諧振動的合成規律。
4. 了解機械波產生的條件及傳播過程。掌握根據已知質點簡諧振動方程建立平面簡諧波的波函數的方法，以及波函數的物理意義。理解描述簡諧波的各物理量的物理意義及相互關系。
5. 了解惠更斯原理和波的疊加原理。掌握波的相干條件，及應用相位差或波程差概念分析和確定合成振幅加強和減弱的條件和位置。
第二部分 電磁學
（一）真空中的靜電場
1.理解庫侖定律和電學單位制。
2.掌握電場強度的概念和電場的疊加原理。根據電荷的分布能計算電場強度的空間分布，理解電偶極子和電偶極矩的概念，能計算電偶極子在均勻電場中的力矩。
3．理解靜電場的高斯定理。理解用高斯定理計算電場強度的條件和方法。
4．理解靜電場力做功的特點及靜電場的環路定理，掌握電勢能和電勢的概念及電場強度和電勢的關系。由電荷的分布，根據電勢疊加原理會計算空間電勢的分布。
（二）靜電場中的導體和電介質
1.理解處于靜電平衡條件下導體中的電場強度、電勢和電荷的分布。
2.理解孤立導體的電容和電容器的電容。會計算平板電容器、圓柱面電容器和球形電容器的電容。                                                        
3．理解靜電系統的靜電能和電場的能量，理解電場能量密度的表達式，掌握簡單電荷系統的電場能量的計算。
4．了解電介質的極化機理，了解各向同性電介質中電位移矢量 和電場強度 的關系和區別。理解電介質中的高斯定理和環路定理。
（ 三 ） 穩 恒 電 流
1．理解穩恒電流的幾個基礎概念：電流強度、電流密度、歐姆定律的微分形式、電源和電動勢。從場的角度理解建立穩恒電場和穩恒電流的條件電流的連續性方程，恒定條件。
2.熟練運用基爾霍夫定律解決電路的支路電流和回路電壓問題。
（四）穩恒磁場
1.掌握磁感應強度 的概念。掌握畢奧-薩伐爾定律，能由電流的分布計算空間磁感應強度 的分布。
2.理解穩恒磁場的高斯定理。
3.理解穩恒磁場的安培環路定理，理解用安培環路定理計算磁感應強度的條件和方法 。                                                                 
4．理解安培定律和洛侖茲力公式。理解平面載流回路的磁矩的概念。能計算載流導線在磁場中所受的安培力；能計算平面載流回路在均勻磁場中所受的磁力矩；能分析運動電荷在均勻電場和均勻磁場中所受的力和運動。                        
5．了解磁介質的磁化機理及鐵磁質的磁化規律和特性，了解各向同性磁介質中磁感應強度 和磁場強度 的關系和區別，了解磁介質中的安培環路定理和高斯定理。
（五）電磁感應                                                        
1．掌握法拉第電磁感應定律，會計算回路中所產生的感應電動勢。理解動生電動勢和感生電動勢。
2.了解渦旋電場的概念以及靜電場與渦旋電場的區別。
3.了解自感現象和互感現象及自感系數和互感系數。
4.理解電流系統的磁場和磁場能量密度，會計算簡單電流系統的磁場能量。

第三部分 熱學
（一）氣體動理論
1.了解統計物理的幾個概念：統計規律、概率和統計平均值。
2.理解理想氣體狀態方程，理解理想氣體的宏觀定義、微觀模型和統計假設。
3.理解理想氣體的壓強公式和溫度公式，以及宏觀量壓強和溫度的微觀本質。
4.理解能量按自由度均分定理及內能的概念，并能應用該定量計算理想氣體的定壓熱容、定體熱容和內能。                                                
5．了解麥克斯韋速率分布律及速率分布函數和分布曲線的物理意義。了解氣體分子熱運動的平均速率、方均根速率和最概然速率等三種速率。了解氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程。                                                    
6．了解玻爾茲曼能量分布律及粒子在重力場中按高度分布的規律。
（二）熱力學                                                          
1．掌握功和熱量的概念，理解準靜態過程，掌握熱力學第一定律，能根據熱力學第一定律分析、計算理想氣體等體、等壓、等溫和絕熱過程中的功、熱量和內能的改變量 。                                                                 
2．理解循環過程的特征及熱機效率和致冷機的致冷系數。理解卡諾循環以及卡諾熱機的效率和卡諾致冷機的致冷系數。
3.理解熱力學第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述。
4.了解可逆過程和不可逆過程，了解實際的熱力學過程都是不可逆的。
5.了解熱力學第二定律的統計意義，了解熵的玻爾茲曼表達式和熵增加原理。

第四部分 光學
（一）光的干涉                                                        
1．理解光的相干性、相干無條件及獲得相干光的方法，掌握光程、光程差、半波損失及光的干涉條件。                                                    
2．理解楊氏雙縫干涉，能確定干涉條紋在屏上的位置，理解薄膜的等厚干涉和等傾干涉以及增透膜和增反膜。                                              
3．掌握劈尖干涉，能確定條紋間距及膜的厚度差，了解牛頓環和邁克耳遜干涉儀的工作原理。
（二）光的衍射
1．了解惠更斯—菲涅耳原理及處理單縫的夫瑯和費衍射的半波帶法。理解單縫衍射公式，會分析、確定單縫衍射條紋的位置及縫寬和波長對衍射條紋分布的影響，了解圓孔衍射和光學儀器的分辯本領。                                        
2．理解光柵衍射公式，會確定光衍射各級明紋的位置，會分析斜入射的情況及光柵衍射的缺級現象。
（三）光的偏振
1.理解自然光、偏振光和部分偏振光。理解線偏振光的獲得方法和檢驗方法。
2.理解布儒斯特定律和馬呂斯定律，了解光的雙折射現象。

第五部分 原子物理學
（一）原子的基本狀況
1.了解原子物理學的發展史及研究的內容、方法、手段；
2.原子的基本狀況；
3.盧瑟福核式模型的提出；
4.盧瑟福α粒子散射理論及實驗驗證；

5.核式結構的意義和困難。
（二） 原子的能級和輻射
1.掌握氫原子光譜規律及光譜線系公式；
2.掌握玻爾氫原子理論，能夠解釋氫原子和類氫離子光譜的實驗規律，正確作出氫原子和類氫離子的能級結構圖；
3.掌握光譜項、能級、線系限、波數、基態、激發態、激發能，電離能等基本概念；
4.掌握夫蘭克—赫茲實驗的目的、原理、方法；
5.理解玻爾對應原理，了解玻爾理論創建的歷史背景及玻爾理論的意義和困難。
（三） 堿金屬原子及電子自旋
1.掌握堿金屬原子光譜及能級結構特點，理解產生量子虧損的原因，掌握堿金屬線系公式及量子虧損、光譜項和屏蔽系數的計算；
2.掌握電子自旋、單個價電子總角動量的合成方法和描述電子量子態的四個量子數；
3.掌握造成堿金屬原子能級精細結構的原因及精細結構公式；
4.掌握單電子躍遷選擇定則，并能畫出堿金屬原子精細能級躍遷圖；
5.掌握氫原子能級的狄拉克公式和光譜的精細結構；了解蘭姆移動。
（四） 多電子原子
1.掌握氦原子及第二族元素原子的光譜和能級結構特點；
2.重點掌握原子的 L-S 耦合方式、掌握 j-j 耦合方式，能正確地求出電子組態構成的原子態（光譜項）；
3.掌握洪特原則、朗德間隔定則和電偶極輻射躍遷選擇定則，并能正確畫出能級圖， 解釋氦原子、鎂原子等具有兩個價電子原子的光譜的形成；                   
4．了解復雜原子光譜一般規律；
5．掌握泡利不相容原理，了解同科電子原子態合成法。

第六部分 量子力學基礎
（一）.量子論基礎
1.黑體輻射、光電效應、康普頓效應，
2.波爾原子理論，
3.德布羅意物質波；
（二）.波動力學
1.薛定諤方程、波函數、統計詮釋、不確定原理，
2.方勢阱、自由粒子、delta 勢場、簡諧振子、自由粒子；
（三）.矩陣力學
1.希爾伯特空間、可觀測量、厄米算符，
2.厄米算符本征值問題，
（四）.三維空間中的薛定諤方程
1.球坐標系下的薛定諤方程，
2.氫原子，
3.角動量、自旋；
（五）.全同粒子
1．兩粒子系統、原子；
（六）.不含時微擾理論
1. 非簡并微擾，
2. 簡并微擾，
3. 微擾理論應用：氫原子（超）精細結構、塞曼效應、超精細結構；
（七）.含時微擾理論
1. 兩能級系統，
2. 電磁波的吸收與輻射、自發輻射，
（八）.散射理論
1. 分波法、相移，
2. 波恩近似、全同粒子散射；
 
二、試卷結構
總分 150 分，包括 填空題、選擇題、判斷題、簡答題、計算題。
注：如果試卷結構有所變化，不再另行通知。
三、參考書目
作者 書名 出版社 出版時
間		 版次 備注
鐘錫華、陳熙謀主編 《大學物理通用教程》（熱學、力學、電磁學、光學、
近代物理）		 北京大學出版社      
  《熱學》 李洪芳；《力學》鄭永令；《電磁學》賈起民；《光學》章志鳴；《原
子物理學》楊福家		 高等教育出版社出版      
哈里德等著，張三慧、李春等譯 《物理學基礎》，（原書第 6 版） 機械工業出版社      
周世勛 量子力學教程（第二版） 高等教育出版社      
（美）David J. Griffiths 著，賈瑜、胡行、李玉
曉 譯		 量子力學概論（翻譯版， 原書第 2 版） 機械工業出版社      
（美）David J. Griffiths 量子力學概論
（Introduction to Quantum Mechanics）（英文版，原書第 2 版）		 機械工業出版社      

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