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考试科目代码：[考试科目名称：热力学与统计物理

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

热力学部分：约40分，其中

热力学基本定律及物态方程：15分；

均匀物质热力学性质：12分；

单元系的相变：8；

多元系的复相平衡和化学平衡：5分

统计物理部分：60分，其中

玻尔兹曼统计：24分；

费米统计和玻色统计：20分；

系综理论：16分

4)题型结构

填空题：5小题，每小题4分，共20分

简答题：2小题，每小题6分，共12分

证明题：2小题，每小题12分，共20分

计算题：4小题，每小题　12分，共48分

二、考试内容与考试要求

考试目标：要求考生系统掌握《热力学与统计物理》基本概念、基本理论、基本方法；掌握由大量粒子所构成的系统的统计规律性，并掌握分析这类系统的有效方法。要求考生掌握系统微观运动状态的描述方法，要求考生具有一定的抽象思维能力和逻辑思维能力。能给出具体问题的微观描述与宏观描述的关系。

　　考试内容：

（一）热力学的基本规律

温度及物态方程；准静态功；热力学第一定律、第二定律；卡诺定理；热力学温标；克劳修斯等式和不等式；熵与热力学基本方程；熵差计算；熵增加原理的简单应用、不可逆过程的判断。

（二）均匀物质的热力学性质：

麦氏关系；气体的节流过程和绝热膨胀过程；基本热力学函数的一般表达式；特性函数；热辐射的热力学；磁介质的热力学。

（三）单元系的相变：

平衡稳定性条件；开系的热力学基本方程；单元复相系的平衡条件及相图；汽液相变；液滴的形成；相变的分类。

（四）多元系的复相平衡和化学平衡：

多元系的热力学基本方程；多元系的复相平衡条件；吉布斯相律；化学平衡条件；热力学第三定律。

（五）近独立粒子的最概然分布：

等概率原理；玻耳兹曼分布；玻色分布；费米分布。

（六）玻耳兹曼统计：

热力学量的统计表达式；麦克斯韦速度分布律；能量均分定理；理想气体的热力学性质；固体热容量的爱因斯坦理论；顺磁性固体的热力学性质。

（七）玻色统计和费米统计：

热力学量的统计表达式；弱简并理想玻色气体和费米气体；玻色-爱因斯坦凝聚；光子气体；金属中的自由电子气体。

（八）系综理论：

刘维尔定理；微正则分布及其热力学公式；正则分布及其热力学公式；巨正则分布及其热力学公式；实际气体的物态方程；固体的热容量。

三、主要参考书

汪志诚著，《热力学•统计物理》，高等教育出版社，北京，2008年第四版。

考试科目代码：[843]考试科目名称：普通物理（电、光、原）

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

电磁学约70分

光学约50分

原子物理学约30分

4)题型结构

填空题：10小题，每小题2分，共20分

填空题：15小题，每小题4分，共60分

简答题：4小题，每小题5分，共20分

计算题：5小题，每小题10分，共50分

 

二、考试内容与考试要求

（一）电磁学部分

1、静电场

考试内容

静电场的基本规律：电荷库仑定律静电场高斯定理电场线电势

有导体时的静电场：静电场中的导体封闭金属壳内外的场电容器及其电容带电体系的静电能

静电场中的电介质：电偶极子电介质的极化极化电荷有电介质时的高斯定理有电介质时的静电场方程电场的能量

考试要求

（1）了解两种电荷及其相互作用、电荷守恒定律；

（2）理解和掌握库仑定律的适用条件和应用范围、它的矢量形式及其叠加原理；

（3）掌握电场、电场强度的概念及场的叠加原理，掌握电通量的概念和计算，理解高斯定理的内涵及其应用，熟练掌握计算电场强度的方法；

（4）理解静电场力做功的性质，掌握静电场的环路定理、电势差和电势概念；

（5）了解电场线的性质及其应用、等势面及电势与场强的微分关系；

（6）掌握导体静电平衡的条件及平衡时导体的性质，掌握导体静电平衡时的讨论方法；

（7）掌握封闭导体壳内、外的电场的特点，理解静电屏蔽的原理及应用；

（8）理解和掌握电容器的概念及电容的计算，掌握电容器联接的基本方法及计算，掌握处理导体平板组合问题的基本方法；

（9）掌握带电体系的静电能的概念和带电导体、电容器的静电能的计算；

（10）理解电偶极子概念，掌握电偶极子激发的电场及外电场对电偶极子的作用；

（11）掌握电偶极模型下的两种电介质分子及其在外电场中的位移极化和取向极化这两种极化方式、极化强度的概念以及极化强度与场强的关系；

（12）理解极化电荷与极化强度的定量关系及极化电荷面密度与极化强度的关系，了解极化电荷体密度与极化强度的关系；

（13）掌握电位移的概念，熟练掌握有介质时的高斯定理及其应用；

(14)理解有介质时的静电场方程；掌握电场能量密度的概念和电场能量的计算。

2、直流电路

考试内容

稳恒电流和电路：恒定电流直流电路欧姆定律和焦耳定律电源和电动势基尔霍夫方程组

考试要求

（1）掌握电流、电流强度和电流密度的概念，理解连续性方程、恒定电流和恒定电场概念；

（2）理解电路的基本构成和直流电路的特点；

（3）掌握欧姆定律及其微分形式，掌握各种形状导体的电阻计算，理解焦耳定律及其微分形式，了解经典金属电子论；

（4）掌握电源的非静电力、电动势、内阻和端电压的概念，掌握一段含源电路的欧姆定律，理解直流电路的能量转换，了解导线表面的电荷分布；

（5）熟练掌握基尔霍夫第一、第二方程组及其应用。

3、恒定磁场

考试内容

恒定电流的磁场：磁现象及其与电现象的联系毕奥-萨伐尔定律磁场的高斯定理安培环路定理带电粒子在电磁场中的运动磁场对载流导体的作用

磁介质：磁介质存在时静磁场的基本规律顺磁性与抗磁性铁磁性与铁磁质磁场的能量

考试要求

（1）了解磁性、磁极及其相互作用和电流的磁效应等现象；

（2）熟练掌握毕奥-萨伐尔定律及其应用，掌握磁感应强度的概念，了解运动电荷的磁场；

（3）掌握磁通量的概念和计算，理解磁感应线及其性质，了解磁场的高斯定理；

（4）熟练掌握安培环路定理及其应用，理解磁场的性质；

（5）掌握带电粒子在磁场中的运动的一般规律，理解霍尔效应及其应用，了解回旋加速器、汤姆孙实验等的简单原理；

（6）掌握安培力公式、任意平面闭合电流的磁矩及其在外磁场中的磁力矩的概念；

（7）熟练掌握磁场强度的概念和有磁介质时的环路定理，理解磁介质的磁化规律，了解静磁场与静电场方程的对比；

（8）理解顺磁性和抗磁性的特点；了解铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用以及铁磁性的起因；

（9）掌握磁场能量密度和磁场能量的概念。

4、时变电磁场

考试内容

电磁感应：电磁感应现象及规律动生电动势感生电动势和感生电场自感和互感磁能

电磁场和电磁波：位移电流与麦克斯韦方程组平面电磁波电磁场的能量密度和能流密度

考试要求

（1）理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律；

（2）熟练掌握动生电动势的计算，理解动生电动势与洛伦兹力的内在联系，了解交流发电机的原理；

（3）掌握感生电动势与感生电场概念，掌握感生电场的性质及计算感生电场和感生电动势的方法，了解电子感应加速器的工作原理；

（4）掌握自感电动势和自感系数的概念及其计算，掌握互感电动势和互感系数的概念及其计算；

（5）掌握自感线圈的磁能概念，了解互感线圈的磁能概念；

（6）掌握位移电流、位移电流密度的概念，掌握麦克斯韦方程组的积分形式；

（7）了解平面电磁波的性质和能流密度的概念。

 

（二）光学

1、光的干涉

考试内容

光波的特性光波的独立性、叠加性光波的相干性和非相干性

分波面双光束干涉杨氏双缝干涉相位光程差单色光的干涉花样干涉级次条纹间距条纹的可见度光波的相干条件半波损失

分振幅薄膜干涉额外程差等倾干涉的原理及其干涉花样等厚干涉的原理及其干涉花样薄膜干涉的应用

迈克耳孙干涉仪原理干涉花样应用

牛顿环原理干涉花样应用

 

考试要求

（1）了解光波的独立性、叠加性，光波的相干性和非相干性。

（2）理解和掌握光波的相干条件、半波损失和额外程差的概念

（3）理解杨氏双缝干涉原理，理解相位和光程差的概念及其之间的关系，掌握条纹间距的计算公式

（4）理解薄膜干涉（等倾和等厚干涉）的原理及其干涉花样，掌握光程差的计算公式。

（5）了解薄膜干涉的一些应用。

（6）理解迈克耳孙干涉仪的原理，掌握其应用公式（光程差改变量的计算公式）。

（7）了解牛顿环的原理和干涉花样。

2、光的衍射

考试内容

光波的惠更斯—菲涅尔原理菲涅尔衍射菲涅尔半波带圆孔和圆屏衍射直线传播和衍射的区别夫琅和费单缝衍射和圆孔衍射单缝衍射花样和极小位置圆孔衍射的第一极小位置平面衍射光栅光栅方程缺级光栅光谱干涉和衍射的联系和区别

考试要求

（1）理解惠更斯—菲涅尔原理，了解菲涅尔衍射，了解菲涅尔半波带。

（2）掌握圆孔衍射中波带数的计算公式。

（3）理解直线传播和衍射的区别，理解干涉和衍射的联系和区别。

（4）掌握单缝衍射的极小位置公式，掌握圆孔衍射的第一极小位置公式。

（5）掌握光栅方程、缺级，利用光栅方程求白光入射的衍射花样中不同波长对应的位置，或屏上的全部条纹数目。

3、光的偏振

考试内容

光的五种偏振状态自然光线偏振光部分偏振光椭圆偏振光圆偏振光偏振片马吕斯定律消光现象

反射光的偏振态折射光的偏振态布儒斯特定律布儒斯特角（全偏角）

光的双折射现象寻常光（o光）和非常光（e光）光轴单轴晶体主平面（主截面）o光和e光的特性正晶（石英）负晶（方解石）两个主折射率波晶片半波片四分之一波片

偏振光的检定偏振光的干涉显色偏振

考试要求

（1）了解椭圆偏振光和圆偏振光，理解自然光、线偏振光以及部分偏振光之间的关系。

（2）掌握并能熟练运用马吕斯定律和布儒斯特定律。

（3）理解光轴、主截面的概念，理解o光和e光的特性，理解两个主折射率，掌握偏振图（光的振动分解图）的画法。

（4）理解偏振片、半波片和四分之一波片的特点，掌握线偏振光的检定，了解其他偏振光的检定。

（5）理解偏振光的干涉，了解显色偏振。

 

（三）原子物理学

1、原子结构、原子的能级和辐射

考试内容

原子的基本状况原子的质量一个原子质量单位原子的大小卢瑟福的核式结构模型粒子散射实验大角散射

氢原子光谱里德堡方程赖曼系巴尔末系氢原子玻尔理论玻尔理论的三个假设氢原子第一轨道半径氢原子基态能类氢离子光谱里德堡常数的修正夫兰克—赫兹实验索末菲的氢原子椭圆轨道理论原子空间取向量子化玻尔的对应原理

考试要求

（1）了解原子的质量，掌握一个原子质量单位，了解原子的大小，理解卢瑟福的核式结构模型，了解粒子散射实验、大角散射。

（2）理解氢原子光谱的里德堡方程，掌握赖曼系和巴尔末系的光谱公式，并能用公式求光波长。

（3）理解玻尔的三个假设，掌握氢原子激发能、电离能的计算方法，会画能级图。

（4）理解类氢离子的光谱方程，掌握里德堡常数的修正公式。

（5）了解夫兰克—赫兹实验，了解索末菲的氢原子椭圆轨道理论，了解原子空间取向量子化的概念，了解玻尔的对应原理。

2、碱金属原子、多电子原子

考试内容

碱金属原子光谱主线系第一、第二辅线系电子态（nl）主量子数n轨道角量子数l原子实极化和轨道贯穿碱金属原子光谱的精细结构电子自旋量子数s电子的自旋角动量及对外场的投影电子的自旋磁矩及对外场的投影电子的轨道角动量及对外场的投影电子的轨道磁矩及对外场的投影电子自旋角动量与轨道角动量的耦合电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能双重能级结构碱金属及氢原子的原子态符号总角量子数j单电子能级跃迁的选择定则

多电子原子氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级两个角动量耦合的普遍规则L-S耦合模型及其适用范围洪德定则J-J耦合模型及其适用范围同科电子泡利不相容原理能级跃迁的选择定则

考试要求

（1）了解碱金属原子光谱的主线系，第一、第二辅线系，理解原子实极化和轨道贯穿，掌握主量子数n、轨道角量子数l、电子自旋量子数s、总角量子数j，了解碱金属原子光谱的精细结构。

（2）掌握电子的自旋、轨道角动量及对外场的投影，掌握电子的自旋、轨道磁矩及对外场的投影，掌握碱金属及氢原子的原子态符号写法。会画相应的能级图。

（3）了解电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能，了解单电子能级跃迁的选择定则。

（4）理解氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级，掌握个角动量耦合的普遍规则，掌握L-S耦合模型并能求出电子组态的原子态，理解洪德定则了解J-J耦合模型及其适用范围会画相应的能级图。

（5）理解泡利不相容原理和同科电子，理解多电子原子能级跃迁的选择定则。

3、塞曼效应

考试内容

电子的自旋磁矩和轨道磁矩原子的有效磁矩与总角动量之间的关系朗德因子g磁场对原子的影响拉莫尔进动史特恩—盖拉赫实验顺磁原子顺磁共振原子能级在磁场中的分裂塞曼效应（谱线在磁场中分裂的现象）正常、反常塞曼效应塞曼谱线的计算（新谱线与原谱线波数差的计算）顺磁性抗磁性抗磁原子　

考试要求

（1）理解电子的自旋磁矩和轨道磁矩，理解原子的有效磁矩与总角动量之间的关系，掌握有效磁矩的计算公式，掌握朗德因子的计算公式。

（2）了解拉莫尔进动，了解史特恩—盖拉赫实验，了解顺磁共振。

（3）理解原子能级在磁场中的分裂，掌握附加能计算公式，利用格罗春图计算波数差。

（4）了解顺磁性、抗磁性、顺磁原子和抗磁原子。

4、原子的壳层结构

考试内容

元素周期表原子的电子壳层结构描述电子的四个量子数主壳层和次壳层能容纳的电子数目原子基态能量最低原理

　考试要求

（1）了解元素周期表，理解原子的电子壳层结构，掌握描述电子的四个量子数。

（2）掌握主壳层和次壳层能容纳的电子数目，了解用能量最低原理和泡利原理确定原子基态的方法。

5、X射线

考试内容

X射线的产生X射线波长的测量（布喇格方程）X射线的发射谱连续谱和标识谱连续谱的产生机制短波限的量子解释标识谱的产生机制标识谱与光学光谱的比较X射线的吸收和散射康普顿散射及其量子解释

考试要求

（1）了解多X射线的产生装置，掌握布喇格方程。

（2）了解X射线的发射谱，理解连续谱的产生机制，理解短波限的量子解释，掌握短波限的计算。

（3）理解标识谱的产生机制，掌握标识谱与光学光谱的比较。

（4）了解X射线的吸收，理解康普顿散射及其量子解释。

6、原子核

考试内容

原子核的基本知识（电量、大小、组成、密度）结合能平均结合能原子核的放射衰变放射性强度衰变衰变衰变核力的性质核反应核反应能核裂变核聚变

考试要求

（1）掌握原子核的一些基本知识（电量、大小、组成、密度）

（2）理解结合能和平均结合能的概念，掌握结合能和平均结合能的计算公式。

（3）理解原子核放射衰变的概念，了解放射性强度的概念，了解衰变、衰变和衰变的现象，掌握放射衰变的指数衰变公式，理解半衰期和衰变常数的关系。

（4）理解核力的性质。

（5）理解核反应方程，理解核反应过程中需满足的一些守恒定律，理解核反应能的定义，掌握核反应能的计算方法。

（6）了解核裂变和核聚变。

 

三、参考书目

[1]梁灿彬等.电磁学（第二版）.高等教育出版社，2004.

[2]姚启均.光学（第四版）.高等教育出版社，2012.

[3]诸圣麟.原子物理学.高等教育出版社，2012.

 

湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲

考试科目代码：[875]考试科目名称：数字电子技术

 

一、试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

数字电子技术　 100%

4)题型结构

A、填空题、选择题： 15～20小题，每小题4分，共60～80分

B、简答题、论述题： 1～3题，每题10分，共10～30分

C、计算题、分析题（含画波形、证明题）： 4题，每题15分，共60分

 

二、考试内容与考试要求

数字电子技术

考试目标：

考察考生对于数字电子技术中重要概念、基本理论、基本电路功能、基本元器件的理解和掌握程度。

考察考生对于组合逻辑电路、时序逻辑电路的重要分析方法与设计方法的掌握以及基本运用情况。

进一步考察考生融会贯通、熟练运用所学上述知识和方法，对综合性问题或相对复杂应用性问题进行分析与解答的能力。

 

考试内容：

（一）、数制和码制

各种数制的表示及相互转换

任意进制数的一般表达式；二进制、八进制、十进制、十六进制等

二进制数的表示、计算及其换算

无符号二进制数的算术运算、原码、反码和补码等形式

各种常用编码原理和表示方式

BCD码、于3码、格雷码、ASCII码等；0～9所对应码值

 

（二）、门电路

二极管和三极管的开关特性

二极管构成的与门、或门；三极管构成的非门

最基本的逻辑门电路

与、或、非门的逻辑功能、逻辑符号、真值表

常用的逻辑门电路；

与非、或非、同或、异或等门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表

典型CMOS逻辑门电路

与、或、非、与非、或非等CMOS门电路的电路构成、工作原理及静态、动态特性

典型TTL逻辑门电路

与、或、非、与非、或非等TTL门电路的电路构成、工作原理及静态、动态特性

其他类型门电路

集电极开路门（OC门）、三态门的特点、逻辑符号和应用；线与的概念及应用

TTL电路与CMOS电路的接口

 

（三）、逻辑代数基础

基本逻辑运算和常用复合逻辑运算

基本逻辑：与、或、非；常用复合逻辑：与非、或非、同或、异或等

逻辑代数的基本公式、常用公式

变量与常量运算规则，交换律、结合律、分配率，重叠律、互补律、还原律、吸收律等公式

逻辑代数的基本定理

代入定理、反演定理、对偶定理

逻辑表达式的等价变换

运用上述公式、定理进行逻辑表达式的等价变化；逻辑函数的最小项和最大项表示法

逻辑函数的各种表示方法

逻辑表达式、真值表、逻辑电路图、卡诺图、波形图等不同表示方法；各种表示方法之间的相互转换

逻辑函数的化简

运用公式法化简；运用卡诺图法化简

 

（四）、组合逻辑电路分析和设计

组合逻辑电路的概念和特点

组合逻辑电路的分析方法和设计方法

掌握进行组合逻辑电路分析的一般步骤；掌握进行组合逻辑电路设计的一般步骤

各种常用的组合逻辑电路

编码器（8-3编码器、4-2编码器、优先编码器、）、译码器（3－8译码器、2－4译码器、二－十进制译码器、显示译码器、LED数码管）、数据选择器（四选一、八选一）、数据分配器、数值比较器、加法器（半加器、全加器、两者相互转换、多位加法器）等结构、功能和应用；

用译码器或数据选择器等实现组合逻辑函数的方法；

常用集成组合逻辑电路（74xx138、74xx42、74xx48、74xx153、74xx151、74xx183等）的功能、使用方法及其应用

竞争-冒险现象

竞争-冒险的概念；判别组合电路中是否存在竞争与冒险的方法；消除竞争-冒险的方法

 

（五）、触发器

触发器的不同触发条件

电平触发，脉冲触发，边沿触发

各种不同功能的触发器

RS触发器、JK触发器、D触发器、T和T′触发器；

各种触发器的逻辑功能、特性表、逻辑符号、特性方程、状态转换图；

各种触发器之间逻辑功能的转换方法，并能够画出触发器电路的时序波形图

触发器的电路结构、工作原理及工作特点

基本RS触发器、同步结构、主从结构、维持阻塞结构

 

（六）、时序逻辑电路

时序逻辑电路的特点、分类

同步时序电路；异步时序电路

时序电路的分析方法

同步时序电路分析的一般步骤；状态方程、输出方程、驱动方程的含义及使用；时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图描述；异步时序电路的分析；电路自启动分析

常用的时序逻辑电路

各种寄存器（并行、移位寄存器）的分类、工作原理、电路特点、逻辑功能；

同步二进制加法计数器、同步十进制加法计数器、异步二进制加/减法计数器、异步十进制加法的工作原理、电路特点和逻辑功能的分析方法；

掌握常用集成时序电路74xx194、74xx160、74xx290功能表、使用方法及功能扩展；

用集成计数器组成任意进制计数器的方法

反馈置0法；置数法

时序逻辑电路中的竞争-冒险现象

 

（七）、半导体存储器

常用半导体存储器的分类及各类存储器的特点

SRAM、DRAM；ROM、PROM、EPROM、E2PROM、Flash等

存储器容量的计算和表示方法

位bit、字节byte、字word、KB、MB、GB、TB等的含义和换算

存储器的扩展

字扩展方式；位扩展方式

 

八、数模、模数转换电路

D/A转换器和A/D转换器的作用、分类以及基本工作原理

D/A转换器

权电阻网络、倒T型电阻网络、权电流网络D/A转换器的电路结构、工作原理和特点；

D/A转换器的转换速度、分辨率、转换误差与输出电压等性能指标的计算

A/D转换器

采样定理；A/D转换的四个步骤（采样、保持、量化、编码）；

并行比较型、计数型、逐次逼近型、双积分型A/D转换器的电路结构、工作原理和性能比较；

A/D转换器的转换速度、分辨率、转换误差与输入电压等性能指标的计算

 

三、参考书目

阎石.《数字电子技术基础》（第5版）.高等教育出版社，2006

康华光.《电子技术基础：数字部分》（第5版）.高等教育出版社，2006

考试科目代码：[×××]考试科目名称：高频电子线路

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间：

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式：闭卷、笔试

3)题型结构

a:填空题，10小题，每小题2分，共20分

b:判断题，10小题，每小题1分，共10分

c:简答题，4小题，每小题5分，共20分

d:计算题,5小题，每小题10分，共50分

二、考试内容与考试要求

考试要求:

《高频电子线路》课程考试旨在考察学生对高频电子电路中的基本概念和原理的理解与掌握，对高频功能电路进行分析和计算的能力，运用已学知识分析解决简单的实际问题的能力。本门课程考核要求由低到高共分为“了解”、“掌握”、“运用”三个层次。其含义：了解，指学生能懂得所学知识，能在有关问题中认识或再现他们；掌握，指学生清楚地理解所学知识，并且能在简单实际应用中正确地使用他们；运用，指学生能较为深刻理解所学知识，在此基础上能够准确、熟练地使用他们在实际应用中进行有关的推导和计算，正确解决实际问题。

考试内容

第一章基础知识

高频电子线路的功用

（1）了解通信系统的基本电路组成

了解发射机和接收机的组成

了解无线电波波段的基本划分

（4）了解无线电波的传输特性

非线性电路的基本特点

掌握非线性元件的特点，

了解非线性电路的分析方法

会计算导通角；掌握导通角和电流最大值的关系；

掌握差分放大器射极电流差与输入电压的关系；

掌握非线性电路的频率变换作用；

掌握时变参量线性电路的工作特点；

掌握开关电路工作状态的工作特点；

（8）掌握四象限模拟相乘器的原理电路以及实现输入信号相乘的条件

选频网络

了解高频电路中元器件的性能；了解选频网络的作用和分类

掌握串并联谐振回路的谐振特性

掌握信源内阻和负载对回路性能的影响，掌握串并联阻抗的等效互换

掌握接入系数的概念和四种阻抗变换网络

掌握电阻、电感、电容、电流源和电压源的折合关系

（6）了解双耦合回路的耦合系数、耦合因数及临界耦合时的选频特性

 

晶体管高频等效电路

掌握晶体管的物理参数模型

掌握晶体管三个频率参数的关系

会估算共发射极工作时工作频率上的放大系数

掌握网络参数模型

（5）了解混合π等效电路的参数与Y参数等效电路的转换

第二章高频小信号频带放大电路

1．概述

（1）掌握高频小信号频带放大器的主要技术指标

晶体管谐振放大电路

掌握单级单调谐回路的作用、工作原理和高频等效电路

熟练计算单级单调谐回路的主要性能指标

熟练计算多级放大器的电压增益、通频带、矩形系数

掌握放大器通频带与增益的关系

了解双调谐回路谐振放大电路的工作原理

（6）了解参差调谐放大电路的工作原理，了解集中选择性放大器的组成

放大器的稳定性

（1）了解两种提高放大器稳定性的方法——中和法和失配法

第三章放大器的内部噪声

1．噪声的来源与性质

（1）掌握白噪声的概念

（2）掌握电阻热噪声的功率谱密度，等效电路，电阻网络的噪声计算

（3）掌握散粒噪声和1/f噪声的特性

（4）了解等效噪声带宽的概念；了解等效噪声带宽和通频带的关系

2．元件的噪声及噪声模型

掌握晶体管的四种噪声特性和共基电路噪声模型

了解放大器的噪声模型和等效输入噪声

3．噪声系数

（1）掌握纯电阻网络噪声系数和额定功率增益的计算

（2）掌握放大器噪声系数的计算

（3）掌握噪声等效温度和噪声系数的关系以及级联电路噪声系数计算公式

第四章高频谐振功率放大器

1．概述

（1）了解谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同点

（2）了解谐振功率放大器与低频功率放大器的异同点

（3）了解甲类、乙类、甲乙类、丙类几种工作状态时放大器的特点

2．丙类谐振功率放大器的工作原理

（1）掌握丙类高频功率放大器的组成和基本原理

（2）会计算谐振功率放大器的导通角

（3）掌握谐振功率放大器基极、集电极电压和集电极电流波形

（4）掌握谐振放大器的功率关系，获得高功率所需要的条件

（5）放大器集电极效率与集电极电压利用系数和导通角的关系

（6）掌握功率增益AP

3．丙类功率放大器工作状态的分析

（1）掌握丙类功率放大器的折线近似分析法

（2）掌握尖顶余弦脉冲的脉冲高度和导通角的计算以及最佳导通角的选择

掌握谐振功率放大器的负载特性

掌握临界、过压、欠压工作状态的特点

掌握集电极供电电压和基极输入电压对工作状态的影响

会正确估算功率放大器的工作状态

4．丙类功率放大器电路参数计算

（1）掌握直流馈电电路的的作用

了解集电极馈电电路和基极馈电电路

掌握级间耦合网络和输出匹配网络的主要功能

了解复合输出回路及其等效电路以及中介回路效率的计算

了解两种π型匹配电路以及匹配网络的元件值的计算

第五章正弦波振荡电路

反馈自激振荡器的工作原理

了解正弦波振荡器的分类

掌握反馈型振荡器的工作原理

（3）掌握反馈振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件

LC正弦波振荡电路

了解互感耦合振荡器的分类，振荡频率，起振条件

掌握考毕兹电路的线路特点，起振条件，振荡频率及电路的优缺点

（3）掌握哈脱莱电路的线路特点，起振条件，振荡频率及电路的优缺点

LC振荡器的频率稳定度

了解频率稳定度的含义；

了解影响频率不稳定的因素；

了解振荡器稳定频率的方法；

掌握克拉泼振荡电路的线路特点，起振条件，振荡频率及电路的优缺点

（5）掌握西勒振荡电路的线路特点，起振条件，振荡频率及电路的优缺点

4．RC正弦波振荡电路

（1）了解RC相移振荡器和文氏电桥振荡器的工作原理

第六章调制与解调电路

1．概述

（1）了解调制方式的分类

2．幅度调制

（1掌握振幅调制原理，掌握调幅波的性质

（2）了解标准调幅、双边带调幅和单边带调幅

（3）掌握晶体二极管平衡调幅电路和双平衡调幅电路的原理

3．幅度解调

（1）掌握包络检波器的主要技术指标

（2）掌握小信号平方律检波和大信号线信检波的工作原理，

（3）掌握大信号检波电路的惰性失真和负峰切割失真

三、参考书目

1.张义芳，冯建华,《高频电子线路》.哈尔滨工业大学出版社.2003

2.张肃文.《高频电子线路》高等教育出版社.

考试科目代码：[???]考试科目名称：固体物理

 

一、试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式：闭卷、笔试

3)题型结构

a:判断题，5小题，每小题2分，共10分

b:单项选择题，5小题，每小题2分，共10分

c:填空题，5小题，每小题3分，共15分

c:简答题，5小题，每小题6分，共30分

d:证明题,1题，共15分

e:计算题,1题,共20分

二、考试内容与考试要求

1、晶体结构

考试内容

晶体的特征，晶体点阵，晶体原胞，晶格的周期性，密勒指数，布喇菲原胞，几种典型晶体结构，密堆积，配位数，倒格子，晶体的对称性，晶系，布拉格定律,晶体衍射实验。

考试要求

（1）了解晶体基本宏观特征,理解晶体结构空间点阵概念;

（2）理解晶格及晶格周期性概念,掌握晶格原胞和基矢的选取及描述方法;

（3）了解晶体密勒指数概念;

（4）掌握几种典型晶体结构及其原胞选取;

（5）了解和掌握简单(布喇菲)晶格和复式晶格的区别和联系;

（6）了解和掌握密堆积与配位数的概念;

（7）掌握晶格倒格子空间,倒格子与正格子物理和数学上的联系;

（8）了解晶体的对称性，晶系及空间点群的概念;

(9)了解几种常用的晶体衍射实验方法,掌握布拉格定律.

2、晶体的结合

考试内容

晶体的结合类型，互作用力和互作用势能，离子晶体和离子晶体结合能，原子(共价)晶体的结合，金属晶体的结合，非极性分子晶体的结合能。

考试要求

（1）理解晶体的结合的四种基本类型;

（2）掌握两体相互作用力和互作用势能的概念;

（3）了解离子晶体和离子晶体结合能的计算;

（4）了解原子共价结合的量子力学计算;

（5）掌握金属原子结合成晶体的特点;

（6）了解非极性分子晶体的结合能计算

3、晶格振动与晶体的热学性质

考试内容

一维点阵振动，声学波，光学波，晶格振动的量子化，声子，固体比热的爱因斯坦模型与德拜模型，晶格的自由能,晶格振动的非简谐效应。

考试要求

（1）理解晶格振动的概念;

（2）掌握空间离散变量的概念并应用晶格体系；

（3）掌握一维单原子链、一维双原子链振动方程的建立和求解过程;

（4）掌握晶格振动频率、波矢的概念及色散关系；

（5）掌握格波及声学波与光学波的概念;

（6）理解掌握晶格振动的量子化方法，声子的概念;

(7)理解掌握固体比热的爱因斯坦模型与德拜模型;

(8)了解晶格自由能的概念;

(9)了解晶格振动非简谐效应的本质及宏观表现-热膨胀、热传导.

4、晶体中的缺陷与运动

考试内容

缺陷类型，热缺陷数目的统计理论，扩散方程，扩散的微观机构，热缺陷在外力作用下的运动，外来原子在晶体中的扩散，位错，螺位错，刃位错，位错的滑移，位错和热缺陷的关系。

考试要求

（1）了解晶体缺陷的基本类型;

（2）理解缺陷数目的统计理论;

（3）了解缺陷扩散方程与扩散的微观机制;

（4）了解热缺陷在外力作用下的运动;

（5）了解外来原子在晶体中的扩散;

（6）了解位错，螺位错，刃位错，位错的滑移;

（7）了解位错和热缺陷的关系.

5、固体电子论基础

考试内容

金属电子气模型,金属电子气的能量状态，金属电子气状态的统计分布,费米能量，态空间与能态密度,电子气的热容量，功函数与接触电势差。

考试要求

（1）掌握金属自由电子气模型建立的物理基础和基态性质;

（2）掌握金属电子气能量及状态的量子力学求解方法;

（3）掌握费米-狭拉克统计分布函数特点;

（4）掌握费米能量的概念，并掌握其计算方法;

（5）掌握能态空间的概念与能态密度及其计算;

（6）了解电子气的热容量概念;

（7）了解功函数与接触电势差.

6、能带理论

考试内容

 近自由电子模型，微扰理论，布里渊区及其构造方法，布洛赫定理，能带的平面波近似方法，紧束缚近似方法，费密面、能态密度和能带的特点,金属、半导体和绝缘体，空穴的概念，能带理论的适用范围。

考试要求

（1）理解近自由电子模型

（2）掌握(一维)空间周期微扰理论与计算方法;

（3）掌握布里渊区的概念及其构造方法;

（4）掌握布洛赫定理一维形式下的证明和周期边界条件的应用;

（5）了解能带的平面波近似计算方法;

（6）理解和掌握紧束缚近似(原子轨道线性组合)计算方法

（7）了解费密面、能态密度和能带的特点;

（8）理解金属、半导体和绝缘体及空穴的概念;

(9)了解能带理论的适用范围.

三、参考书目

陆栋蒋平徐至中编,固体物理学.上海科学技术出版社,2003

黄昆原著韩汝琦改编,固体物理.高等教育出版社,1988

 

考试科目代码：[]考试科目名称：量子力学

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间：本试卷满分为分，考试时间为180分钟。

2)答题方式：闭卷、笔试

3)试卷内容结构

（一）客观题部分　20%

（二）主观题部分　80%

4)题型结构

a:填空题，10小题，共20%

b:简述题，8小题，共27%

c:计算题，4小题，共53%

二、考试内容与考试要求

1．绪论

考试内容:

a．量子力学诞生的历史背景。

b．德布罗意关于微观粒子的波粒二象性的假设。

考试要求:

了解经典物理困难及量子理论的解决之道；掌握能量动量与频率波长的关系式。

2．波函数和薛定谔方程

考试内容：

波函数的统计诠释；薛定谔方程；态叠加原理；海森堡不确定关系；一维势场中的粒子。

考试要求：

a.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。

b.掌握波函数的标准化条件：有限性、连续性、单值性。

c.理解态叠加原理以及任何波函数按不同动量的平面波展开的方法及其物理意义。

d.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。

e.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；掌握一维无限深阱的求解方法及其物理讨论；掌握一维谐振子的能谱及其定态波函数的一般特点及其代数处理方法;了解势垒贯穿的讨论方法及其对隧道效应的解释。

3．力学量用算符表达

考试内容：

算符运算规则；厄米算符的本征值与本征函数；连续譜本征函数归一化；共同本征函数；力学量随时间的演化；守恒量；中心力场。

考试要求：

a.掌握算符的本征值和本征方程的基本概念；厄米算符的本征值必为实数；坐标算符和动量算符以及量子力学中一切可观察的力学量所对应的算符均为厄米算符。

b.掌握有关动量算符和角动量算符的本征值和本征函数，它们的归一性和正交性的表达形式，以及与这些算符有关的算符运算的对易关系式。

c.电子在正点电荷库仑场中的运动提供了三维中心力场下薛定谔方程求解的范例，由此了解一般三维中心力场下求解薛定谔方程的基本步骤和方法，特别是分离变量法。

d.掌握力学量平均值的计算方法．掌握计算力学量的可能值、概率和平均值；理解在什么状态下力学量具有确定值以及在什么条件下，两个力学量同时具有确定值。

e.掌握不确定关系并能应用这一关系在一定条件下来估算一些体系的某些物理量的下限。

f.掌握根据体系的哈密顿算符来判断该体系中可能存在的守恒量如：能量、动量、角动量、宇称等。

4．表象理论

考试内容：

量子态的不同表象与幺正变换；力学量的矩阵表示；量子力学的矩阵形式；狄拉克符号。

考试要求：

a.理解力学量所对应的算符在具体的表象下可以用矩阵来表示；厄米算符与厄米矩阵相对应；力学量算符在自身表象下为一对角矩阵。

b.掌握量子力学公式的矩阵形式及求解本征值、本征矢的矩阵方法。

c.理解狄拉克符号及占有数表象。

5．电子自旋和全同粒子

考试内容：

电子自旋态与自旋算符；总角动量的本征态；碱金属原子光谱双线结构与塞曼效应；自旋单态与三重态；自选纠缠；全同粒子体系与波函数的交换对称性。

考试要求：

a.理解斯特恩—格拉赫实验．掌握电子自旋回转磁比率与轨道回转磁比率。

b.掌握自旋算符的对易关系和自旋算符的矩阵形式(泡利矩阵)．与自旋相联系的测量值、概率、平均值等的计算以及本征值方程和本征函数的求解方法。

c.了解简单塞曼效应的物理机制。

d.了解角动量藕合概念及碱金属原子光谱双线结构和物理解释。

e.掌握量子力学的全同性原理；理解多体全同粒子波函数有粒子交换对称和反对称之分；掌握玻色子体系多体波函数取交换对称形式，费米子体系取交换反对称形式，以及费米子服从泡利不相容原理。

f.理解在自旋与轨道相互作用可以忽略时，体系波函数可写为空间部分和自旋部分乘积形式；对于两电子体系则有自旋单重态和三重态之分，前者自旋波函数粒子交换反对称的，空间波函数则是对称；后者自旋波函数粒子交换对称的，空间波函数则是反对称的。

6.微扰理论

考试内容：

束缚态微扰论；散射态微扰论。

考试要求：

a.了解定态微扰论的适用范围和条件。

b.对于非简并的定态微扰论要求掌握波函数一级修正和能级一级、二级修正的计算。

c.对于简并的微扰论，应能掌握零级波函数的确定和一级能量修正的计算。

d.了解散射理论的基本概念。

7.量子跃迁

考试内容：

量子态随时间演化；周期微扰与有限时间内的常微扰；能量时间不确定关系；光的吸收与辐射。

考试要求：

a.了解常微扰和周期性微扰下的跃迁几率表达式。

b.理解能量与时间之间的不确定关系。

c.了解光的发射与吸收的爱因斯坦系数以及原子由初态跃迁到终态产生的辐射强度与电偶极相互作用能的矩阵元的模平方成正比，由此可以确定偶极跃迁中角量子数和磁量子数的选择定则。

三、参考书目

《量子力学教程》曾谨言著科学出版社

《量子力学教程》周世勋编高教出版社

 

考试科目代码：[]考试科目名称：通信原理

 

一、试卷结构

1.试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2.答题方式：闭卷、笔试

3.试卷内容结构

通信原理　100%

4.题型结构

(1)填空题，8小题，每小题2分，共16分

(2)解答题，4小题，每小题7分，共28分

(3)计算题，4小题，每小题10分，共40分

(4)综合题，16分

二、考试内容与考试要求

考试目标：

1．掌握通信系统的组成、分类、性能度量及所要解决的基本问题

2．系统掌握通信系统的基本原理及其性能的基本分析方法

3．了解现代通信技术与理论的发展状况及趋势

考试内容：

（一）绪论

1．常用的通信术语

2．通信系统的组成和分类

3．数字信号及通信的主要特点

4．信息的概念及其度量

5．通信系统的基本问题：传输的有效性和可靠性。

（二）随机过程

1．随机过程的基本概念

随机过程的数字特征：注意“统计平均”与“时间平均”

平稳随机过程的定义，各态历经性，相关函数与功率谱密度

高斯过程的定义，性质，一维概率密度函数和分布函数

2．窄带随机过程的表达式和统计特性

正弦波加窄带高斯过程的统计特性

白噪声和带限白噪声的概念

随机过程通过线性系统的特性

（三）信道和噪声

1．信道的定义、分类和模型

2．恒参信道的传输特性

3．随参信道媒质的三个特点，多径传播对信号的影响

4．连续信道的信道容量，香农公式及应用

5．信道加性噪声的统计特性

（四）模拟调制系统

1、常规双边带调幅（AM），抑止载波双边带调幅（DSB-SC），单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）的时域和频域表示，调制和解调方法；

2、线性调制的一般模型；

3、线性调制系统的抗噪声性能；

4、调频（FM）和调相（PM）基本概念；

5、单频调制时宽带调频信号的时域和频域表示，宽带调频信号的频带宽度；

6、窄带调频信号的时域和频谱表示；

7、调频信号的调制和解调方法；

8、频率调制非相干解调和相干解调的抗噪声性能，门限效应；

9、改善调频系统信噪比和门限效应的方法。

 

（五）数字基带传输系统

1.掌握基带信号的时域特征，波型，码型和频谱特征，（可以从时域窗函数，频域Sa函数的随机序列角度分析）.重点研究设计基带传输总特性，（可以从频域窗函数，时域Sa函数的随机序列角度分析）以消除码间干扰和减小加性噪声干扰，提高系统抗噪声性能。了解估计基带传输系统性能的实验方法：眼图，了解改善基带传输系统的二个措施：部分响应与均衡技术的概念。

1.数字基带信号的常见波型及码型AMI和HDB3码。

2.数字基带信号传输系统的基本结构及其时域和频域分析

3.数字基带传输系统的基本模型、码间干扰的概念

4.单极性信号、双极性信号最佳判决门限及在无码间干扰且最佳判决门限条件下，基带传输系统的误码率。

5．奈奎斯特第一准则

6．无码间干扰的基带传输特性：理想系统，等效系统，余弦滚降系统。

7．眼图与均衡技术与部分响应系统的概念。

 

（六）模拟信号的数字传输

1.抽样定理及脉冲振幅调制

2.脉冲编码调制（PCM）

PCM调制主要包括抽样、量化、编码三个过程。

量化过程会带来量化噪声及减少量化噪声的方法：

掌握均匀量化和非均匀量化；A律13折线原理及其编码过程；A律13折线非线性码与线性码间的关系。

PCM系统的抗噪声性能分析，量化噪声和加性噪声及其表达式。

3.了解自适应差分脉冲调制与增量调制的概念及PCM与M增量调制系统的比较

 

（七）数字频带传输系统

1．掌握二进制数字调制解调原理，ASK，FSK，PSK，DPSK的系统分析及其抗噪声性能分析（二进制数字调制的误码率）。了解多进制数字调制的概念，掌握各种数字调制系统的性能比较。

1．幅移键控（ASK）时域、频域特性及调制与解调方法

2．频率键控（FSK）时域、频域特性及调制与解调方法

3．相移键控（PSK）时域、频域特性及抗噪声性能及调制与解调方法

4．差分相移键控DPSK的调制解调方法及特点。

5．掌握二进制调制系统的误码率及其性能比较。

 

（八）数字信号的最佳接收

1．了解数字信号的最佳接收的概念及输出信噪比最大和差错概率最小准则的最佳准则。

2．掌握匹配滤波器原理、实现及应用；

3．掌握相关器的概念及应用；

4．二进制信号的匹配滤波器最佳接收和相关器的最佳接收。

5．二进制数字调制的最佳接收及最佳接收机误码率。

 

（九）现代数字调制和解调技术,复用和数字复接技术，同步技术

1.时分复用原理概念及应用了解。

2.频分复用原理概念及应用了解。

3.码分复用原理概念及应用了解。

4.载波同步原理概念及其实现。

5.位同步原理概念。

6.群同步原理概念。

7.现代数字调制和解调技术。

 

四、主要参考书

1.《现代通信原理与技术》张辉等西安电子科技大学出版社2002

2.《现代通信原理》曹志刚等清华大学出版社1992

3.《通信原理简明教程》第2版南利平清华大学出版社2007

4.《通信原理》樊昌信等第5版国防工业出版社2001

 

 

考试科目代码：[875]考试科目名称：数字电子技术

 

一、试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

数字电子技术　 100%

4)题型结构

A、填空题、选择题： 15～20小题，每小题4分，共60～80分

B、简答题、论述题： 1～3题，每题10分，共10～30分

C、计算题、分析题（含画波形、证明题）： 4题，每题15分，共60分

 

二、考试内容与考试要求

数字电子技术

考试目标：

考察考生对于数字电子技术中重要概念、基本理论、基本电路功能、基本元器件的理解和掌握程度。

考察考生对于组合逻辑电路、时序逻辑电路的重要分析方法与设计方法的掌握以及基本运用情况。

进一步考察考生融会贯通、熟练运用所学上述知识和方法，对综合性问题或相对复杂应用性问题进行分析与解答的能力。

 

考试内容：

（一）、数制和码制

各种数制的表示及相互转换

任意进制数的一般表达式；二进制、八进制、十进制、十六进制等

二进制数的表示、计算及其换算

无符号二进制数的算术运算、原码、反码和补码等形式

各种常用编码原理和表示方式

BCD码、于3码、格雷码、ASCII码等；0～9所对应码值

 

（二）、门电路

二极管和三极管的开关特性

二极管构成的与门、或门；三极管构成的非门

最基本的逻辑门电路

与、或、非门的逻辑功能、逻辑符号、真值表

常用的逻辑门电路；

与非、或非、同或、异或等门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表

典型CMOS逻辑门电路

与、或、非、与非、或非等CMOS门电路的电路构成、工作原理及静态、动态特性

典型TTL逻辑门电路

与、或、非、与非、或非等TTL门电路的电路构成、工作原理及静态、动态特性

其他类型门电路

集电极开路门（OC门）、三态门的特点、逻辑符号和应用；线与的概念及应用

TTL电路与CMOS电路的接口

 

（三）、逻辑代数基础

基本逻辑运算和常用复合逻辑运算

基本逻辑：与、或、非；常用复合逻辑：与非、或非、同或、异或等

逻辑代数的基本公式、常用公式

变量与常量运算规则，交换律、结合律、分配率，重叠律、互补律、还原律、吸收律等公式

逻辑代数的基本定理

代入定理、反演定理、对偶定理

逻辑表达式的等价变换

运用上述公式、定理进行逻辑表达式的等价变化；逻辑函数的最小项和最大项表示法

逻辑函数的各种表示方法

逻辑表达式、真值表、逻辑电路图、卡诺图、波形图等不同表示方法；各种表示方法之间的相互转换

逻辑函数的化简

运用公式法化简；运用卡诺图法化简

 

（四）、组合逻辑电路分析和设计

组合逻辑电路的概念和特点

组合逻辑电路的分析方法和设计方法

掌握进行组合逻辑电路分析的一般步骤；掌握进行组合逻辑电路设计的一般步骤

各种常用的组合逻辑电路

编码器（8-3编码器、4-2编码器、优先编码器、）、译码器（3－8译码器、2－4译码器、二－十进制译码器、显示译码器、LED数码管）、数据选择器（四选一、八选一）、数据分配器、数值比较器、加法器（半加器、全加器、两者相互转换、多位加法器）等结构、功能和应用；

用译码器或数据选择器等实现组合逻辑函数的方法；

常用集成组合逻辑电路（74xx138、74xx42、74xx48、74xx153、74xx151、74xx183等）的功能、使用方法及其应用

竞争-冒险现象

竞争-冒险的概念；判别组合电路中是否存在竞争与冒险的方法；消除竞争-冒险的方法

 

（五）、触发器

触发器的不同触发条件

电平触发，脉冲触发，边沿触发

各种不同功能的触发器

RS触发器、JK触发器、D触发器、T和T′触发器；

各种触发器的逻辑功能、特性表、逻辑符号、特性方程、状态转换图；

各种触发器之间逻辑功能的转换方法，并能够画出触发器电路的时序波形图

触发器的电路结构、工作原理及工作特点

基本RS触发器、同步结构、主从结构、维持阻塞结构

 

（六）、时序逻辑电路

时序逻辑电路的特点、分类

同步时序电路；异步时序电路

时序电路的分析方法

同步时序电路分析的一般步骤；状态方程、输出方程、驱动方程的含义及使用；时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图描述；异步时序电路的分析；电路自启动分析

常用的时序逻辑电路

各种寄存器（并行、移位寄存器）的分类、工作原理、电路特点、逻辑功能；

同步二进制加法计数器、同步十进制加法计数器、异步二进制加/减法计数器、异步十进制加法的工作原理、电路特点和逻辑功能的分析方法；

掌握常用集成时序电路74xx194、74xx160、74xx290功能表、使用方法及功能扩展；

用集成计数器组成任意进制计数器的方法

反馈置0法；置数法

时序逻辑电路中的竞争-冒险现象

 

（七）、半导体存储器

常用半导体存储器的分类及各类存储器的特点

SRAM、DRAM；ROM、PROM、EPROM、E2PROM、Flash等

存储器容量的计算和表示方法

位bit、字节byte、字word、KB、MB、GB、TB等的含义和换算

存储器的扩展

字扩展方式；位扩展方式

 

八、数模、模数转换电路

D/A转换器和A/D转换器的作用、分类以及基本工作原理

D/A转换器

权电阻网络、倒T型电阻网络、权电流网络D/A转换器的电路结构、工作原理和特点；

D/A转换器的转换速度、分辨率、转换误差与输出电压等性能指标的计算

A/D转换器

采样定理；A/D转换的四个步骤（采样、保持、量化、编码）；

并行比较型、计数型、逐次逼近型、双积分型A/D转换器的电路结构、工作原理和性能比较；

A/D转换器的转换速度、分辨率、转换误差与输入电压等性能指标的计算

 

三、参考书目

阎石.《数字电子技术基础》（第5版）.高等教育出版社，2006

康华光.《电子技术基础：数字部分》（第5版）.高等教育出版社，2006

 

考试科目代码：[×××]考试科目名称：高频电子线路

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间：

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式：闭卷、笔试

3)题型结构

a:填空题，10小题，每小题2分，共20分

b:判断题，10小题，每小题1分，共10分

c:简答题，4小题，每小题5分，共20分

d:计算题,5小题，每小题10分，共50分

二、考试内容与考试要求

考试要求:

《高频电子线路》课程考试旨在考察学生对高频电子电路中的基本概念和原理的理解与掌握，对高频功能电路进行分析和计算的能力，运用已学知识分析解决简单的实际问题的能力。本门课程考核要求由低到高共分为“了解”、“掌握”、“运用”三个层次。其含义：了解，指学生能懂得所学知识，能在有关问题中认识或再现他们；掌握，指学生清楚地理解所学知识，并且能在简单实际应用中正确地使用他们；运用，指学生能较为深刻理解所学知识，在此基础上能够准确、熟练地使用他们在实际应用中进行有关的推导和计算，正确解决实际问题。

考试内容

第一章基础知识

高频电子线路的功用

（1）了解通信系统的基本电路组成

了解发射机和接收机的组成

了解无线电波波段的基本划分

（4）了解无线电波的传输特性

非线性电路的基本特点

掌握非线性元件的特点，

了解非线性电路的分析方法

会计算导通角；掌握导通角和电流最大值的关系；

掌握差分放大器射极电流差与输入电压的关系；

掌握非线性电路的频率变换作用；

掌握时变参量线性电路的工作特点；

掌握开关电路工作状态的工作特点；

（8）掌握四象限模拟相乘器的原理电路以及实现输入信号相乘的条件

选频网络

了解高频电路中元器件的性能；了解选频网络的作用和分类

掌握串并联谐振回路的谐振特性

掌握信源内阻和负载对回路性能的影响，掌握串并联阻抗的等效互换

掌握接入系数的概念和四种阻抗变换网络

掌握电阻、电感、电容、电流源和电压源的折合关系

（6）了解双耦合回路的耦合系数、耦合因数及临界耦合时的选频特性

 

晶体管高频等效电路

掌握晶体管的物理参数模型

掌握晶体管三个频率参数的关系

会估算共发射极工作时工作频率上的放大系数

掌握网络参数模型

（5）了解混合π等效电路的参数与Y参数等效电路的转换

第二章高频小信号频带放大电路

1．概述

（1）掌握高频小信号频带放大器的主要技术指标

晶体管谐振放大电路

掌握单级单调谐回路的作用、工作原理和高频等效电路

熟练计算单级单调谐回路的主要性能指标

熟练计算多级放大器的电压增益、通频带、矩形系数

掌握放大器通频带与增益的关系

了解双调谐回路谐振放大电路的工作原理

（6）了解参差调谐放大电路的工作原理，了解集中选择性放大器的组成

放大器的稳定性

（1）了解两种提高放大器稳定性的方法——中和法和失配法

第三章放大器的内部噪声

1．噪声的来源与性质

（1）掌握白噪声的概念

（2）掌握电阻热噪声的功率谱密度，等效电路，电阻网络的噪声计算

（3）掌握散粒噪声和1/f噪声的特性

（4）了解等效噪声带宽的概念；了解等效噪声带宽和通频带的关系

2．元件的噪声及噪声模型

掌握晶体管的四种噪声特性和共基电路噪声模型

了解放大器的噪声模型和等效输入噪声

3．噪声系数

（1）掌握纯电阻网络噪声系数和额定功率增益的计算

（2）掌握放大器噪声系数的计算

（3）掌握噪声等效温度和噪声系数的关系以及级联电路噪声系数计算公式

第四章高频谐振功率放大器

1．概述

（1）了解谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同点

（2）了解谐振功率放大器与低频功率放大器的异同点

（3）了解甲类、乙类、甲乙类、丙类几种工作状态时放大器的特点

2．丙类谐振功率放大器的工作原理

（1）掌握丙类高频功率放大器的组成和基本原理

（2）会计算谐振功率放大器的导通角

（3）掌握谐振功率放大器基极、集电极电压和集电极电流波形

（4）掌握谐振放大器的功率关系，获得高功率所需要的条件

（5）放大器集电极效率与集电极电压利用系数和导通角的关系

（6）掌握功率增益AP

3．丙类功率放大器工作状态的分析

（1）掌握丙类功率放大器的折线近似分析法

（2）掌握尖顶余弦脉冲的脉冲高度和导通角的计算以及最佳导通角的选择

掌握谐振功率放大器的负载特性

掌握临界、过压、欠压工作状态的特点

掌握集电极供电电压和基极输入电压对工作状态的影响

会正确估算功率放大器的工作状态

4．丙类功率放大器电路参数计算

（1）掌握直流馈电电路的的作用

了解集电极馈电电路和基极馈电电路

掌握级间耦合网络和输出匹配网络的主要功能

了解复合输出回路及其等效电路以及中介回路效率的计算

了解两种π型匹配电路以及匹配网络的元件值的计算

第五章正弦波振荡电路

反馈自激振荡器的工作原理

了解正弦波振荡器的分类

掌握反馈型振荡器的工作原理

（3）掌握反馈振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件

LC正弦波振荡电路

了解互感耦合振荡器的分类，振荡频率，起振条件

掌握考毕兹电路的线路特点，起振条件，振荡频率及电路的优缺点

（3）掌握哈脱莱电路的线路特点，起振条件，振荡频率及电路的优缺点

LC振荡器的频率稳定度

了解频率稳定度的含义；

了解影响频率不稳定的因素；

了解振荡器稳定频率的方法；

掌握克拉泼振荡电路的线路特点，起振条件，振荡频率及电路的优缺点

（5）掌握西勒振荡电路的线路特点，起振条件，振荡频率及电路的优缺点

4．RC正弦波振荡电路

（1）了解RC相移振荡器和文氏电桥振荡器的工作原理

第六章调制与解调电路

1．概述

（1）了解调制方式的分类

2．幅度调制

（1掌握振幅调制原理，掌握调幅波的性质

（2）了解标准调幅、双边带调幅和单边带调幅

（3）掌握晶体二极管平衡调幅电路和双平衡调幅电路的原理

3．幅度解调

（1）掌握包络检波器的主要技术指标

（2）掌握小信号平方律检波和大信号线信检波的工作原理，

（3）掌握大信号检波电路的惰性失真和负峰切割失真

三、参考书目

1.张义芳，冯建华,《高频电子线路》.哈尔滨工业大学出版社.2003

2.张肃文.《高频电子线路》高等教育出版社.

 

考试科目代码：[]考试科目名称：通信原理

 

一、试卷结构

1.试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2.答题方式：闭卷、笔试

3.试卷内容结构

通信原理　100%

4.题型结构

(1)填空题，8小题，每小题2分，共16分

(2)解答题，4小题，每小题7分，共28分

(3)计算题，4小题，每小题10分，共40分

(4)综合题，16分

二、考试内容与考试要求

考试目标：

1．掌握通信系统的组成、分类、性能度量及所要解决的基本问题

2．系统掌握通信系统的基本原理及其性能的基本分析方法

3．了解现代通信技术与理论的发展状况及趋势

考试内容：

（一）绪论

1．常用的通信术语

2．通信系统的组成和分类

3．数字信号及通信的主要特点

4．信息的概念及其度量

5．通信系统的基本问题：传输的有效性和可靠性。

（二）随机过程

1．随机过程的基本概念

随机过程的数字特征：注意“统计平均”与“时间平均”

平稳随机过程的定义，各态历经性，相关函数与功率谱密度

高斯过程的定义，性质，一维概率密度函数和分布函数

2．窄带随机过程的表达式和统计特性

正弦波加窄带高斯过程的统计特性

白噪声和带限白噪声的概念

随机过程通过线性系统的特性

（三）信道和噪声

1．信道的定义、分类和模型

2．恒参信道的传输特性

3．随参信道媒质的三个特点，多径传播对信号的影响

4．连续信道的信道容量，香农公式及应用

5．信道加性噪声的统计特性

（四）模拟调制系统

1、常规双边带调幅（AM），抑止载波双边带调幅（DSB-SC），单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）的时域和频域表示，调制和解调方法；

2、线性调制的一般模型；

3、线性调制系统的抗噪声性能；

4、调频（FM）和调相（PM）基本概念；

5、单频调制时宽带调频信号的时域和频域表示，宽带调频信号的频带宽度；

6、窄带调频信号的时域和频谱表示；

7、调频信号的调制和解调方法；

8、频率调制非相干解调和相干解调的抗噪声性能，门限效应；

9、改善调频系统信噪比和门限效应的方法。

 

（五）数字基带传输系统

1.掌握基带信号的时域特征，波型，码型和频谱特征，（可以从时域窗函数，频域Sa函数的随机序列角度分析）.重点研究设计基带传输总特性，（可以从频域窗函数，时域Sa函数的随机序列角度分析）以消除码间干扰和减小加性噪声干扰，提高系统抗噪声性能。了解估计基带传输系统性能的实验方法：眼图，了解改善基带传输系统的二个措施：部分响应与均衡技术的概念。

1.数字基带信号的常见波型及码型AMI和HDB3码。

2.数字基带信号传输系统的基本结构及其时域和频域分析

3.数字基带传输系统的基本模型、码间干扰的概念

4.单极性信号、双极性信号最佳判决门限及在无码间干扰且最佳判决门限条件下，基带传输系统的误码率。

5．奈奎斯特第一准则

6．无码间干扰的基带传输特性：理想系统，等效系统，余弦滚降系统。

7．眼图与均衡技术与部分响应系统的概念。

 

（六）模拟信号的数字传输

1.抽样定理及脉冲振幅调制

2.脉冲编码调制（PCM）

PCM调制主要包括抽样、量化、编码三个过程。

量化过程会带来量化噪声及减少量化噪声的方法：

掌握均匀量化和非均匀量化；A律13折线原理及其编码过程；A律13折线非线性码与线性码间的关系。

PCM系统的抗噪声性能分析，量化噪声和加性噪声及其表达式。

3.了解自适应差分脉冲调制与增量调制的概念及PCM与M增量调制系统的比较

 

（七）数字频带传输系统

1．掌握二进制数字调制解调原理，ASK，FSK，PSK，DPSK的系统分析及其抗噪声性能分析（二进制数字调制的误码率）。了解多进制数字调制的概念，掌握各种数字调制系统的性能比较。

1．幅移键控（ASK）时域、频域特性及调制与解调方法

2．频率键控（FSK）时域、频域特性及调制与解调方法

3．相移键控（PSK）时域、频域特性及抗噪声性能及调制与解调方法

4．差分相移键控DPSK的调制解调方法及特点。

5．掌握二进制调制系统的误码率及其性能比较。

 

（八）数字信号的最佳接收

1．了解数字信号的最佳接收的概念及输出信噪比最大和差错概率最小准则的最佳准则。

2．掌握匹配滤波器原理、实现及应用；

3．掌握相关器的概念及应用；

4．二进制信号的匹配滤波器最佳接收和相关器的最佳接收。

5．二进制数字调制的最佳接收及最佳接收机误码率。

 

（九）现代数字调制和解调技术,复用和数字复接技术，同步技术

1.时分复用原理概念及应用了解。

2.频分复用原理概念及应用了解。

3.码分复用原理概念及应用了解。

4.载波同步原理概念及其实现。

5.位同步原理概念。

6.群同步原理概念。

7.现代数字调制和解调技术。

 

四、主要参考书

1.《现代通信原理与技术》张辉等西安电子科技大学出版社2002

2.《现代通信原理》曹志刚等清华大学出版社1992

3.《通信原理简明教程》第2版南利平清华大学出版社2007

4.《通信原理》樊昌信等第5版国防工业出版社2001

 

 

考试科目代码：[751]考试科目名称：物理教学论综合

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为300分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

力学约90分

电磁学约90分

物理教学论约120分

4)题型结构

选择题：10小题，每小题6分，共60分

计算题：6小题，每小题20分，共120分

问答题：3小题，每小题20分，共60分

案例题：2小题，每小题30分，共60分

二、考试内容与考试要求

（一）力学部分

质点运动学

考试内容

质点的位置矢量、位移、运动学方程、瞬时速度矢量、瞬时加速度矢量、质点的直线运动（从坐标到速度和加速度、从加速度到速度和坐标）、抛体运动、平面直角坐标系、自然坐标、极坐标系、伽利略变换

考试要求

（1）理解运用矢量分析建立位置矢量、位移、速度和加速度概念。

（2）掌握质点在直线运动中由运动学方程求导出速度、加速度。

（3）掌握质点在直线运动中由加速度和初速度求速度和坐标。

（4）理解研究平面曲线运动时坐标系的选取，掌握平面直角坐标系、自然坐标，了解极坐标系。

（5）理解伽利略变换和经典力学的速度、坐标变换关系。

2、动量、牛顿运动定律、动量守恒定律

考试内容

惯性参考系、惯性定律、惯性质量、动量、冲量、动量定理、质点系的动量定理、质心运动定理、动量守恒定律、主动力与被动力、牛顿运动定律及应用、惯性力、非惯性系中的动力学、伽利略的相对性原理

考试要求

（1）理解惯性参考系、惯性定律及其涉及的时空观问题。

（2）理解惯性质、动量的概念，理解主动力与被动力的概念。

（3）掌握牛顿运动定律，会用牛顿运动定律解决动力学问题，理解惯性力，会用牛顿运动定律解决非惯性系中的动力学问题。

（4）掌握冲量概念，质点组的动量定理，质心运动定理和用外力矢量和为零为条件表述的动量守恒定律。

（5）理解动量守恒定律和牛顿定律对伽利略变换的不变性。

3、动能和势能

考试内容

能量、元功、功、功率、质点和质点系的动能定理、保守力和非保守力、势能、功能原理、机械能守恒定律、对心碰撞和非对心碰撞、克尼希定理

考试要求

（1）了解能量的概念，掌握力作功、功率、元功、变力的功以及作用力反作用力之功的关系。

（2）掌握质点和质点系动能定理并能正确应用。

（3）理解保守力和非保守力的概念，理解势能的概念和求解势能。

（4）掌握功能原理和机械能守恒定律，会用机械能守恒定律解决力学问题。

（5）理解运用动量和能量研究对心碰撞和非对心碰撞问题。

（6）理解克尼希定理，会用克尼希定理研究粒子的对撞问题。

4、角动量、对称性

考试内容

质点的角动量、质点对参考点的角动量定理和守恒定律、质点对轴的角动量定理和守恒定律、质点系对质心的角动量定理和守恒定律、对称性

考试要求

（1）掌握角动量概念，掌握用矢量矢积正确表述质点对参考点、对轴的角动量。掌握质点和质点系的角动量定理和角动量守恒定律以及对质心的角动量定理和守恒律。

（2）了解总能量(动能加势能)对时空坐标变换的对称性和守恒律的关系。

5、万有引力定律

考试内容

开普勒定律、万有引力定律、引力质量与惯性质量、引力常量的测量、引力势能、潮汐

考试要求

（1）掌握开普勒定律。

（2）掌握万有引力定律，理解引力质量与惯性质量的区别联系，了解引力常量的测量方法。

（3）了解与引力有关的一系列问题，例如引力势能、宇宙速度、潮汐和宇宙膨胀。

6、刚体力学

考试内容

刚体运动的描述（平动、绕固定轴转动、平面运动）、刚体的动量、角动量、转动惯量、刚体的质心运动定理、刚体定轴转动的角动量定理和转动定理、刚体的重心、刚体定轴转动的动能定理、刚体的重力势能、刚体平面运动的动力学、刚体的平衡、自转与旋进

考试要求

（1）理解刚体的平动、绕固定轴转动、平面运动的描述。

（2）理解刚体的质心、动量的概念，掌握刚体的质心运动定理。

（3）理解刚体定轴转动的角动量、转动惯量的概念，掌握刚体定轴转动的角动量定理和转动定理，并会用刚体定轴转动的角动量定理和转动定理解决刚体问题，理解刚体重心的概念。

（4）掌握刚体定轴转动的动能定理，并会用刚体定轴转动的动能定理解决刚体问题，理解刚体的重力势能的概念。

（5）理解刚体的平衡，会列刚体的平衡方程，了解自转与旋进。

7、弹性体的应力和应变

考试内容

外力、内力、应力、直杆的线应变、胡克定律、拉伸和压缩的形变势能、弹性体的剪切形变、弯曲与扭转

考试要求

（1）了解外力、内力、应力的概念，了解直杆的线应变，掌握胡克定律。

（2）了解拉伸和压缩的形变势能、弹性体的剪切形变，了解弯曲与扭转。

8、振动

考试内容

简谐振动的动力学特征、简谐振动的运动学、简谐振动的能量转换、简谐振动的合成、振动的分解、阻尼振动、受迫振动、参数振动、自激振动

考试要求

（1）理解简谐振动的动力学特征，掌握简谐振动的运动学方程，x-t图像，简谐振动的矢量表示法。

（2）理解简谐振动的能量转换。

（3）理解简谐振动的合成，了解振动的分解。

（4）理解阻尼振动、受迫振动，了解参数振动、自激振动。

9、波动和声

考试内容

波、平面间谐波方程、波动方程、波速、色散、平均能流密度、声强、声压、波的反射和透射、半波损失、波的叠加和干涉、驻波、多普勒效应

考试要求

（1）理解波的基本概念，掌握平面简谐波方程的多种形式，掌握平面简谐波的求法。

（2）了解波动方程，了解波速、色散现象。

（3）了解平均能流密度，了解声强、声压的关系。

（4）理解波的反射和透射，理解半波损失。

（5）理解波的叠加和干涉，理解驻波的概念、驻波方程。

（6）理解多普勒效应。

10、流体力学

考试内容

理想流体、静止流体内的压强、流体运动学的基本概念、不可压缩流体的连续性方程、伯努利方程、流体的动量和角动量、黏性流体的运动

考试要求

（1）理解理想流体的概念，特点，理解静止流体内的压强。

（2）理解流体运动学的基本概念，掌握不可压缩流体的连续性方程、伯努利方程，并会综合运用连续性方程、伯努利方程求解流体问题。

（3）了解流体的动量和角动量，了解黏性流体的运动。

11、相对论简介

考试内容

狭义相对论的历史背景、狭义相对论的基本假设、洛伦兹力变换、尺缩钟慢的实验检验、相对论的速度变换、相对论的动量和能量、广义相对论

考试要求

（1）了解狭义相对论的历史背景。

（2）理解狭义相对论的基本假设，了解洛伦兹力变换、尺缩钟慢的实验检验。

（3）了解相对论的速度变换、相对论的动量和能量、广义相对论。

（二）电磁学部分

1、静电场

考试内容

电荷的种类及检验、电荷守恒定律、物体的起电方式、库仑定律及其矢量形式、静电力的叠加原理、电场强度及计算、场强的叠加原理、E通量、高斯定理及应用、电场线及电场线的性质、静电场的环路定律、电势及计算、电势差、等势面、电势与场强的关系

考试要求

（1）理解电荷的概念、种类及检验方法，掌握电荷守恒定律，理解物体起电的方式及其实质。

（2）理解库仑定律的内容，会应用库仑定律的矢量形式和电场力的叠加原理解决静电学问题。

（3）理解电场强度的概念、点电荷的场强公式，掌握场强计算的方法。

理解E通量的概念，掌握高斯定理并会用高斯定理求解场强。

（4）理解电场线的概念、性质。

（5）理解电势、电势差、等势面的概念，掌握电势计算的方法、静电场的环路定理，了解电势与场强的关系。

2、静电场中的导体

考试内容

静电平衡（条件、性质、计算）、孤立导体在静电平衡时的性质、封闭金属壳内外的静电场、静电屏蔽、范德格拉夫起电机、孤立导体的电容、电容器及电容、电容器的联接及储能、静电演示仪器、带电体系的静电能

考试要求

（1）理解静电平衡的条件、静电平衡时导体的性质，能应用电场线的性质唯象处理静电平衡时的导体问题。

（2）掌握封闭金属壳内外的静电场规律，理解静电屏蔽的概念，了解范德格拉夫起电机原理。

（3）理解孤立导体电容的物理意义、理解电容的概念、物理意义，理解电容器充放电的过程、掌握电容器联接时电容的规律。

（4）了解静电演示仪器、了解感应起电机、静电计的原理。

（5）理解带电体系的静电能，了解带电导体组的静电能。

3、静电场中的电介质

考试内容

电介质与偶极子、偶极子在外电场中的力矩、偶极子激发的电场、电介质的极化（位移极化、取向极化）、极化强度、极化强度与场强的关系、极化电荷、极化电荷与极化强度的关系、电位移、有电介质时的高斯定理、静电场方程、电场的能量、能量密度

考试要求

（1）理解电介质、偶极子的概念，了解偶极子在外电场中所受的力矩、偶极子激发的静电场有关内容。

（2）理解电介质的极化机制，掌握极化强度与场强的关系。

（3）理解极化电荷的概念，掌握极化电荷体密度、面密度与极化强度的关系。

（4）理解电位移的概念，掌握有电介质时的高斯定理公式，会应用高斯定理处理含电介质的静电场问题。

（5）掌握有电介质时的静电场方程，了解电介质附近的边值关系。

（6）理解电场的能量、能量密度的概念。

4、恒定电流和电路

考试内容

恒定电流、电流密度、电流的连续性方程、直流电路、电阻率与温度系数、欧姆定律及计算、欧姆定律的微分形式、含源电路的欧姆定律及微分形式、全电路的欧姆定律、焦耳定律及计算、电功率、非静电力、电源与电动势、电动势的测量、基尔霍夫方程组及计算、接触电势差与温差电势差、液体导电与气体导电

考试要求

（1）理解恒定电流的概念、电流密度的概念，理解电流的连续性方程。

（2）理解电路中基本元件的概念，掌握直流电路的两个重要的性质。

（3）掌握欧姆定律、焦耳定律，会应用欧姆定律、焦耳定律解决电路问题，理解欧姆定律的微分形式，理解电功率的概念、了解电阻率与温度系数的关系。

（4）理解非静电力、电动势的概念，掌握含源电路的欧姆定律及微分形式、全电路的欧姆定律，会应用全电路的欧姆定律解决电路问题，了解电动势的测量、电势差计。

（5）掌握基尔霍夫方程组，会应用基尔霍夫方程组解决复杂电路问题。

（6）了解接触电势差与温差电势差的概念，了解液体导电与气体导电。

5、恒定电流的磁场

考试内容

基本磁现象、毕奥—萨伐尔定律、直长载流导线、圆形载流导线、载流螺线管轴线上的磁场、磁场的高斯定理及计算、安培环路定律及计算、带电粒子在电磁场中的运动、洛伦兹力、磁聚焦、回旋加速器、汤姆逊实验——电子荷质比的测定、霍尔效应、安培力公式、磁电式电流计原理、磁偶极子

考试要求

（1）了解基本的磁现象，理解磁极、磁荷的概念。

（2）理解毕奥—萨伐尔定律，掌握直长载流导线、圆形载流导线、载流螺线管轴线上的磁场特点。

（3）掌握磁场的高斯定理，会用高斯定理解决磁场问题。

（4）掌握安培环路定理，并会应用安培环路定理解决无限长圆柱形均匀载流导线、无限长载流螺线管、载流螺绕环、均匀载流无限大平面的磁场问题。

（5）理解洛伦兹力的概念，掌握带电粒在电磁场中的运动情况，掌握回旋加速器、汤姆逊实验——电子荷质比的测定的原理，了解磁聚焦、霍尔效应。

（6）掌握安培力公式，了解载流线圈在均匀外磁场中的安培力矩，了解磁电式电流计原理，了解磁偶极子的概念。

6、电磁感应与暂态过程

考试内容

电磁感应、法拉第电磁感应定律、楞次定律、动生电动势与洛伦兹力、动生电动势的计算、交流发电机、感生电动势及计算、感生电场的性质、自感及自感现象、互感及互感现象、互感线圈的串联、涡电流、涡电流热效应、磁效应、趋肤效应、RL电路的暂态过程、RC电路的暂态过程、RLC电路的暂态过程、自感线圈、互感线圈的磁能

考试要求

（1）理解电磁感应、感应电流的概念，理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律。

掌握楞次定律的两种表述，会用楞次定律判断感应电流的方向。

（2）理解动生电动势的本质，掌握动生电动势的两种计算方法，了解交流发电机的原理。

（3）理解感生电动势的本质，理解感生电场的性质，掌握感生电动势的两种计算方法。

（4）理解自感、自感电动势，了解自感现象，理解互感、互感电动势，了解互感现象，掌握互感串联的特征。

（5）了解涡电流及涡电流的各种效应，了解趋肤效应。

（6）掌握RL电路的暂态过程、RC电路的暂态过程、RLC电路的暂态过程。

（7）了解自感线圈、互感线圈的磁能。

7、磁介质

考试内容

磁介质的磁化、磁化强度、磁化电流、磁场强度、有磁介质时的环路定理、静磁场与静电场方程的对比、顺磁性与抗磁性、铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用、铁磁性的起因、磁路及其计算、磁场的能量、磁能密度

考试要求

（1）理解磁介质的磁化，理解磁化电流、磁化强度的概念，掌握有磁介质时的环路定理。

（2）理解静磁场的方程，并能对比分析静磁场与静电场方程的不同之处。

（3）了解磁介质的顺磁性与抗磁性。

（4）了解铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用、铁磁性的起因。

（5）了解磁路的概念，了解磁路定律及其计算。

（6）理解磁场的能量及磁能密度。

8、交流电路

考试内容

简谐交流电及表示方法、三种理想元件（纯电阻、纯电容、纯电感）的电压与电流的关系、复数法和矢量法、复阻抗、瞬时功率、平均功率和功率因数、谐振现象（串联谐振、并联谐振）、变压器的基本原理

考试要求

（1）理解简谐交流电的概念，掌握表示简谐交流电的物理量，包括峰值（振幅）、角频率、相位、初相、有效值等。

（2）掌握三种理想元件（纯电阻、纯电容、纯电感）的电压与电流的关系。

（3）理解复数法和矢量法，并会表示三种理想元件电压电流关系的复数形式，会用复数法和矢量法解决交流电问题。

（4）理解复阻抗的概念，了解电感性网络、电容性网络和电阻性网络。

（5）理解瞬时功率、平均功率和功率因数，了解提高功率因数的意义，掌握提高功率因数的方法。

（6）了解串联谐振、并联谐振的现象。

（7）了解变压器的工作原理。

9、时变电磁场和电磁波

考试内容

位移电流、麦克斯韦方程组、平面电磁波、电磁场的能量密度和能流密度、电偶极辐射、赫兹实验、电磁波谱

考试要求

（1）理解位移电流概念，理解麦克斯韦方程组的物理意义、掌握麦克斯韦方程组的积分形式。

（2）了解平面电磁波，了解电磁场的能量密度和能流密度。

（3）了解电偶极辐射与赫兹实验，了解电磁波谱。

(三)物理教学论部分

1、物理教学论概述

考试内容

物理学和物理教育的社会作用，物理教育与人类社会的关系，物理学和其他自然科学的关系，物理学的学科特点，教学计划，物理教学大纲，物理教学任务，我国物理教育概况

考试要求

理解物理学和物理教育的社会作用、物理学的学科特点，了解物理学和其他自然学科的关系。

掌握教学计划、物理教学大纲的含义及特点。

理解物理教学任务的内容、了解我国近代物理教育概况。

2、物理教学内容

考试内容

物理教学内容、中学物理教材、教材编写、中学物理的知识结构及特点、中学物理教材内容的确定

考试要求

理解物理教学内容的含义。

理解中学物理教材及其应该满足的要求，了解教材编写经历的阶段。

掌握中学物理的知识结构及各部分的特点。

理解中学物理教材内容的确定。

物理教学过程

考试内容

物理教学过程的含义及特点，物理教学过程的要素及其相互关系，物理课堂教学设计与教法选择，物理有效课堂交往的满足、优化、合作策略，物理教学过程学生学习动力的培养。

考试要求

理解物理教学过程的含义及特点，理解物理教学过程各要素的含义及其相互关系，掌握物理课堂教学设计应突出的几个方面及其教法的选择。

掌握并会运用物理有效课堂交往的满足策略、优化策略、合作策略。

理解学习动力的结构及功能，理解学习动力的形成及起作用的规律，掌握并会运用教学过程中学习动力的培养。

物理教学方法

考试内容

物理教学方法的认识、含义及特征，常用的教学方法及基本要求（讲授法、谈话法、讨论法、读书指导法、演示法、参观法练习法、实验法、实习作业法、欣赏法、发现法），教学方法的选择与运用，教学方法的发展趋势。

考试要求

理解物理教学方法的含义及其特征。

掌握并会运用常用的教学方法（讲授法、谈话法、讨论法、读书指导法、演示法、参观法练习法、实验法、实习作业法、欣赏法、发现法），并理解运用这些方法的基本要求。

理解教学方法选择的意义、依据及发展趋势，掌握教学方法的运用。

物理概念、规律、实验、习题的教学

考试内容

概念教学的重要性，对概念的理解、巩固，概念教学的要求，上好概念教学课的要点，规律教学的重要性，对规律的理解，规律教学的要求，上好规律教学课的要点，物理实验教学的类型、物理实验的含义及特点，物理实验课中应培养的实验技能、物理实验课的基本要求，习题教学课的特点，习题教学的备课及习题教学课中的解题指导，高考相关的物理知识内容。

考试要求

明确物理概念教学的重要性，掌握对概念的理解，掌握如何巩固概念。

掌握概念教学的要求，掌握如何上好概念教学课。

明确物理规律教学的重要性，掌握对规律的理解。

掌握规律教学的要求，掌握如何上好规律教学课。

掌握物理实验教学的类型及其主要形式，理解物理实验的含义及特点。

掌握物理实验课中应该培养的实验技能，理解物理实验课的基本要求。

理解习题教学课的特点及目的。

掌握习题教学课的备课，掌握在习题教学课如何进行解题指导。

掌握高考相关的物理知识内容。

学生的物理学习

考试内容

正确引导学生学习物理，正确指导学生进行物理解题，学生学习物理的方法及其存在的问题，教育学、心理学中的学习理论。

考试要求

掌握正确引导学生学习物理的要点，掌握正确指导学生进行物理解题的方法。

了解学生学习物理的方法，理解学生学习物理时存在的问题。

掌握并会运用有关教育学、心理学的学习理论来解决学生学习物理的问题。

物理教师

考试内容

物理教师的职责及其职业的角色特征，物理教师的知识结构与教学能力，物理教师备课的内容及要求，制定教学工作计划的内容，物理教师评课的意义、功能、过程、原则、种类及用途，物理教学研究的含义、撰写研究报告和学术论文

考试要求

理解物理教师的职责及其职业的角色特征，理解物理教师的知识结构和教学能力。

掌握物理教师备课的内容和要求，理解学期教学工作计划、课时计划的内容。

理解物理教师评课的意义、功能、过程、原则、种类及用途。

了解物理教学研究的过程、撰写研究报告和学术论文的基本步骤及特点。

8、物理教学案例

考试内容：

物理教案的主要组成部分，分析全日制高中物理教材的内容、编写物理教案；说课文稿包含的主要内容，说课的方法。

考试要求：

（1）掌握分析全日制高中物理教材的内容，并写一份完整的物理教案。

（2）在备课基础上写一份说课文稿。

三、参考书目

漆安慎杜婵英.力学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

梁灿彬秦光戎梁竹健.电磁学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2004.

.宋善炎.物理教学论[M].长沙：湖南师范大学出版社，2002.

考试科目代码：考试科目名称：电动力学

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

电磁场理论约80分

狭义相对论约20分

4)题型结构

填空题：10小题，每小题4分（或每空2分），共40分

简答题：4小题，每小题5分，共20分

计算题：4小题，每小题10分，共40分

 

二、考试内容与考试要求

（一）电磁场理论

1、电磁现象的普遍规律

考试内容

电荷与电场电流和磁场麦克斯韦方程组介质的电磁性质电磁场的边值关系电磁场的能量和能流

考试要求

（1）熟练地掌握麦克斯韦方程组的微分，积分形式及其物理意义并了解其实验基础；了解行列式的概念，掌握行列式的性质．

（2）掌握不同介质中电磁性质的描述及麦克斯韦方程组的差异；

（3）掌握电磁场边值关系的描述及其物理意义和应用；

（4）掌握电磁场的能量密度和能流密度，场与电流系统的能量转换与守恒。

2、静电场

考试内容

静电势及其微分方程唯一性定理拉普拉斯方程，分离变量法电象法电多极矩

考试要求

（1）了解静电场的基本问题、静电势及其方程的物理意义；

（2）掌握唯一性定理的内容及其重要性；

（3）掌握用电象法和分离变量法求解静电场；

（4）了解电多极矩与多极势，掌握定域空间电荷体系的电偶极矩及其势的求解方法，以及电偶极子在外电场中的受力、力矩及能量的计算。

3、静磁场

考试内容

矢势及其微分方程磁标势磁多极矩

考试要求

（1）掌握稳恒电流磁场的矢势及其微分方程的物理意义；

（2）掌握引入磁标势的条件及其方程和物理意义；

（3）了解磁多极展开，掌握定域空间电流体系的磁偶极矩的标势、矢势及其在外磁场中的受力、力矩和能量的计算。

4、电磁波的传播

考试内容

平面电磁波电磁波在介质界面上的反射和折射有导体存在时电磁波的传播谐振腔波导管

考试要求

（1）掌握时变电磁场的波动性，掌握时谐（定态）电磁波和平面电磁波的基本方程及解的形式和这些波的特性；

（2）掌握电磁波在导体内和矩形波导管内的传播特性；

（3）掌握平面单色电磁波在介质界面及良导体界面的反射与折射及某些重要结论。

5、电磁波的辐射

考试内容

电磁场的标势和矢势推迟势电偶极辐射电磁场的动量

考试要求

（1）掌握电磁场的标势和矢势的物理意义；

（2）掌握两种规范及达朗贝尔方程；

（3）理解推迟势的物理意义；

（4）掌握电偶极辐射的基本公式和物理意义并能对简单的辐射系统的电偶极辐射进行计算；

（5）掌握定域空间中电磁场的动量转换和守恒定律的物理意义，了解辐射压力。

 

（二）狭义相对论

考试内容

狭义相对论的实验基础狭义相对论的基本原理洛伦兹变换相对论的时空理论相对论的四维形式电动力学的相对论不变性相对论力学

考试要求

（1）了解狭义相对论的实验基础；掌握其基本原理；

（2）熟练掌握洛伦兹变换和相对论的时空理论；

（3）掌握常用的几个四维协变量；

（4）掌握相对论力学中的动量、能量守恒及质能关系的意义；

（5）了解相对论电动力性的协变性。

 

三、参考书目

[1]郭硕鸿编.电动力学（第三版）.高等教育出版社，2008.

考试科目代码：[]考试科目名称：普通物理（电、光、原）

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

电磁学约50分

光学约30分

原子物理学约20分

4)题型结构

判断题：5小题，每小题2分，共10分

填空题：10小题，每小题3分，共30分

简答题：5小题，每小题4分，共20分

计算题：5小题，每小题8分，共40分

 

二、考试内容与考试要求

（一）电磁学部分

1、静电场

考试内容

静电场的基本规律：电荷库仑定律静电场高斯定理电场线电势

有导体时的静电场：静电场中的导体封闭金属壳内外的场电容器及其电容带电体系的静电能

静电场中的电介质：电偶极子电介质的极化极化电荷有电介质时的高斯定理有电介质时的静电场方程电场的能量

考试要求

（1）了解两种电荷及其相互作用、电荷守恒定律；

（2）理解和掌握库仑定律的适用条件和应用范围、它的矢量形式及其叠加原理；

（3）掌握电场、电场强度的概念及场的叠加原理，掌握电通量的概念和计算，理解高斯定理的内涵及其应用，熟练掌握计算电场强度的方法；

（4）理解静电场力做功的性质，掌握静电场的环路定理、电势差和电势概念；

（5）了解电场线的性质及其应用、等势面及电势与场强的微分关系；

（6）掌握导体静电平衡的条件及平衡时导体的性质，掌握导体静电平衡时的讨论方法；

（7）掌握封闭导体壳内、外的电场的特点，理解静电屏蔽的原理及应用；

（8）理解和掌握电容器的概念及电容的计算，掌握电容器联接的基本方法及计算，掌握处理导体平板组合问题的基本方法；

（9）掌握带电体系的静电能的概念和带电导体、电容器的静电能的计算；

（10）理解电偶极子概念，掌握电偶极子激发的电场及外电场对电偶极子的作用；

（11）掌握电偶极模型下的两种电介质分子及其在外电场中的位移极化和取向极化这两种极化方式、极化强度的概念以及极化强度与场强的关系；

（12）理解极化电荷与极化强度的定量关系及极化电荷面密度与极化强度的关系，了解极化电荷体密度与极化强度的关系；

（13）掌握电位移的概念，熟练掌握有介质时的高斯定理及其应用；

(14)理解有介质时的静电场方程；掌握电场能量密度的概念和电场能量的计算。

2、直流电路

考试内容

稳恒电流和电路：恒定电流直流电路欧姆定律和焦耳定律电源和电动势基尔霍夫方程组

考试要求

（1）掌握电流、电流强度和电流密度的概念，理解连续性方程、恒定电流和恒定电场概念；

（2）理解电路的基本构成和直流电路的特点；

（3）掌握欧姆定律及其微分形式，掌握各种形状导体的电阻计算，理解焦耳定律及其微分形式，了解经典金属电子论；

（4）掌握电源的非静电力、电动势、内阻和端电压的概念，掌握一段含源电路的欧姆定律，理解直流电路的能量转换，了解导线表面的电荷分布；

（5）熟练掌握基尔霍夫第一、第二方程组及其应用。

3、恒定磁场

考试内容

恒定电流的磁场：磁现象及其与电现象的联系毕奥-萨伐尔定律磁场的高斯定理安培环路定理带电粒子在电磁场中的运动磁场对载流导体的作用

磁介质：磁介质存在时静磁场的基本规律顺磁性与抗磁性铁磁性与铁磁质磁场的能量

考试要求

（1）了解磁性、磁极及其相互作用和电流的磁效应等现象；

（2）熟练掌握毕奥-萨伐尔定律及其应用，掌握磁感应强度的概念，了解运动电荷的磁场；

（3）掌握磁通量的概念和计算，理解磁感应线及其性质，了解磁场的高斯定理；

（4）熟练掌握安培环路定理及其应用，理解磁场的性质；

（5）掌握带电粒子在磁场中的运动的一般规律，理解霍尔效应及其应用，了解回旋加速器、汤姆孙实验等的简单原理；

（6）掌握安培力公式、任意平面闭合电流的磁矩及其在外磁场中的磁力矩的概念；

（7）熟练掌握磁场强度的概念和有磁介质时的环路定理，理解磁介质的磁化规律，了解静磁场与静电场方程的对比；

（8）理解顺磁性和抗磁性的特点；了解铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用以及铁磁性的起因；

（9）掌握磁场能量密度和磁场能量的概念。

4、时变电磁场

考试内容

电磁感应：电磁感应现象及规律动生电动势感生电动势和感生电场自感和互感磁能

电磁场和电磁波：位移电流与麦克斯韦方程组平面电磁波电磁场的能量密度和能流密度

考试要求

（1）理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律；

（2）熟练掌握动生电动势的计算，理解动生电动势与洛伦兹力的内在联系，了解交流发电机的原理；

（3）掌握感生电动势与感生电场概念，掌握感生电场的性质及计算感生电场和感生电动势的方法，了解电子感应加速器的工作原理；

（4）掌握自感电动势和自感系数的概念及其计算，掌握互感电动势和互感系数的概念及其计算；

（5）掌握自感线圈的磁能概念，了解互感线圈的磁能概念；

（6）掌握位移电流、位移电流密度的概念，掌握麦克斯韦方程组的积分形式；

（7）了解平面电磁波的性质和能流密度的概念。

 

（二）光学

1、光的干涉

考试内容

光波的特性光波的独立性、叠加性光波的相干性和非相干性

分波面双光束干涉杨氏双缝干涉相位光程差单色光的干涉花样干涉级次条纹间距条纹的可见度光波的相干条件半波损失

分振幅薄膜干涉额外程差等倾干涉的原理及其干涉花样等厚干涉的原理及其干涉花样薄膜干涉的应用

迈克耳孙干涉仪原理干涉花样应用

牛顿环原理干涉花样应用

 

考试要求

（1）了解光波的独立性、叠加性，光波的相干性和非相干性。

（2）理解和掌握光波的相干条件、半波损失和额外程差的概念

（3）理解杨氏双缝干涉原理，理解相位和光程差的概念及其之间的关系，掌握条纹间距的计算公式

（4）理解薄膜干涉（等倾和等厚干涉）的原理及其干涉花样，掌握光程差的计算公式。

（5）了解薄膜干涉的一些应用。

（6）理解迈克耳孙干涉仪的原理，掌握其应用公式（光程差改变量的计算公式）。

（7）了解牛顿环的原理和干涉花样。

2、光的衍射

考试内容

光波的惠更斯—菲涅尔原理菲涅尔衍射菲涅尔半波带圆孔和圆屏衍射直线传播和衍射的区别夫琅和费单缝衍射和圆孔衍射单缝衍射花样和极小位置圆孔衍射的第一极小位置平面衍射光栅光栅方程缺级光栅光谱干涉和衍射的联系和区别

考试要求

（1）理解惠更斯—菲涅尔原理，了解菲涅尔衍射，了解菲涅尔半波带。

（2）掌握圆孔衍射中波带数的计算公式。

（3）理解直线传播和衍射的区别，理解干涉和衍射的联系和区别。

（4）掌握单缝衍射的极小位置公式，掌握圆孔衍射的第一极小位置公式。

（5）掌握光栅方程、缺级，利用光栅方程求白光入射的衍射花样中不同波长对应的位置，或屏上的全部条纹数目。

3、光的偏振

考试内容

光的五种偏振状态自然光线偏振光部分偏振光椭圆偏振光圆偏振光偏振片马吕斯定律消光现象

反射光的偏振态折射光的偏振态布儒斯特定律布儒斯特角（全偏角）

光的双折射现象寻常光（o光）和非常光（e光）光轴单轴晶体主平面（主截面）o光和e光的特性正晶（石英）负晶（方解石）两个主折射率波晶片半波片四分之一波片

偏振光的检定偏振光的干涉显色偏振

考试要求

（1）了解椭圆偏振光和圆偏振光，理解自然光、线偏振光以及部分偏振光之间的关系。

（2）掌握并能熟练运用马吕斯定律和布儒斯特定律。

（3）理解光轴、主截面的概念，理解o光和e光的特性，理解两个主折射率，掌握偏振图（光的振动分解图）的画法。

（4）理解偏振片、半波片和四分之一波片的特点，掌握线偏振光的检定，了解其他偏振光的检定。

（5）理解偏振光的干涉，了解显色偏振。

 

（三）原子物理学

1、原子结构、原子的能级和辐射

考试内容

原子的基本状况原子的质量一个原子质量单位原子的大小卢瑟福的核式结构模型粒子散射实验大角散射

氢原子光谱里德堡方程赖曼系巴尔末系氢原子玻尔理论玻尔理论的三个假设氢原子第一轨道半径氢原子基态能类氢离子光谱里德堡常数的修正夫兰克—赫兹实验索末菲的氢原子椭圆轨道理论原子空间取向量子化玻尔的对应原理

考试要求

（1）了解原子的质量，掌握一个原子质量单位，了解原子的大小，理解卢瑟福的核式结构模型，了解粒子散射实验、大角散射。

（2）理解氢原子光谱的里德堡方程，掌握赖曼系和巴尔末系的光谱公式，并能用公式求光波长。

（3）理解玻尔的三个假设，掌握氢原子激发能、电离能的计算方法，会画能级图。

（4）理解类氢离子的光谱方程，掌握里德堡常数的修正公式。

（5）了解夫兰克—赫兹实验，了解索末菲的氢原子椭圆轨道理论，了解原子空间取向量子化的概念，了解玻尔的对应原理。

2、碱金属原子、多电子原子

考试内容

碱金属原子光谱主线系第一、第二辅线系电子态（nl）主量子数n轨道角量子数l原子实极化和轨道贯穿碱金属原子光谱的精细结构电子自旋量子数s电子的自旋角动量及对外场的投影电子的自旋磁矩及对外场的投影电子的轨道角动量及对外场的投影电子的轨道磁矩及对外场的投影电子自旋角动量与轨道角动量的耦合电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能双重能级结构碱金属及氢原子的原子态符号总角量子数j单电子能级跃迁的选择定则

多电子原子氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级两个角动量耦合的普遍规则L-S耦合模型及其适用范围洪德定则J-J耦合模型及其适用范围同科电子泡利不相容原理能级跃迁的选择定则

考试要求

（1）了解碱金属原子光谱的主线系，第一、第二辅线系，理解原子实极化和轨道贯穿，掌握主量子数n、轨道角量子数l、电子自旋量子数s、总角量子数j，了解碱金属原子光谱的精细结构。

（2）掌握电子的自旋、轨道角动量及对外场的投影，掌握电子的自旋、轨道磁矩及对外场的投影，掌握碱金属及氢原子的原子态符号写法。会画相应的能级图。

（3）了解电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能，了解单电子能级跃迁的选择定则。

（4）理解氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级，掌握个角动量耦合的普遍规则，掌握L-S耦合模型并能求出电子组态的原子态，理解洪德定则了解J-J耦合模型及其适用范围会画相应的能级图。

（5）理解泡利不相容原理和同科电子，理解多电子原子能级跃迁的选择定则。

3、塞曼效应

考试内容

电子的自旋磁矩和轨道磁矩原子的有效磁矩与总角动量之间的关系朗德因子g磁场对原子的影响拉莫尔进动史特恩—盖拉赫实验顺磁原子顺磁共振原子能级在磁场中的分裂塞曼效应（谱线在磁场中分裂的现象）正常、反常塞曼效应塞曼谱线的计算（新谱线与原谱线波数差的计算）顺磁性抗磁性抗磁原子　

考试要求

（1）理解电子的自旋磁矩和轨道磁矩，理解原子的有效磁矩与总角动量之间的关系，掌握有效磁矩的计算公式，掌握朗德因子的计算公式。

（2）了解拉莫尔进动，了解史特恩—盖拉赫实验，了解顺磁共振。

（3）理解原子能级在磁场中的分裂，掌握附加能计算公式，利用格罗春图计算波数差。

（4）了解顺磁性、抗磁性、顺磁原子和抗磁原子。

4、原子的壳层结构

考试内容

元素周期表原子的电子壳层结构描述电子的四个量子数主壳层和次壳层能容纳的电子数目原子基态能量最低原理

　考试要求

（1）了解元素周期表，理解原子的电子壳层结构，掌握描述电子的四个量子数。

（2）掌握主壳层和次壳层能容纳的电子数目，了解用能量最低原理和泡利原理确定原子基态的方法。

5、X射线

考试内容

X射线的产生X射线波长的测量（布喇格方程）X射线的发射谱连续谱和标识谱连续谱的产生机制短波限的量子解释标识谱的产生机制标识谱与光学光谱的比较X射线的吸收和散射康普顿散射及其量子解释

考试要求

（1）了解多X射线的产生装置，掌握布喇格方程。

（2）了解X射线的发射谱，理解连续谱的产生机制，理解短波限的量子解释，掌握短波限的计算。

（3）理解标识谱的产生机制，掌握标识谱与光学光谱的比较。

（4）了解X射线的吸收，理解康普顿散射及其量子解释。

6、原子核

考试内容

原子核的基本知识（电量、大小、组成、密度）结合能平均结合能原子核的放射衰变放射性强度衰变衰变衰变核力的性质核反应核反应能核裂变核聚变

考试要求

（1）掌握原子核的一些基本知识（电量、大小、组成、密度）

（2）理解结合能和平均结合能的概念，掌握结合能和平均结合能的计算公式。

（3）理解原子核放射衰变的概念，了解放射性强度的概念，了解衰变、衰变和衰变的现象，掌握放射衰变的指数衰变公式，理解半衰期和衰变常数的关系。

（4）理解核力的性质。

（5）理解核反应方程，理解核反应过程中需满足的一些守恒定律，理解核反应能的定义，掌握核反应能的计算方法。

（6）了解核裂变和核聚变。

 

三、参考书目

[1]梁灿彬等.电磁学（第二版）.高等教育出版社，2004.

[2]姚启均.光学（第四版）.高等教育出版社，2012.

[3]诸圣麟.原子物理学.高等教育出版社，2012.

 

考试科目代码：[]考试科目名称：热力学与统计物理

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

　　　热力学部分：约40分，其中

　　　　　热力学基本定律及物态方程：15分；

　　　　　均匀物质热力学性质：12分；

　　　　　单元系的相变：8；

　　　　　多元系的复相平衡和化学平衡：5分

　　统计物理部分：60分，其中

　　　　　玻尔兹曼统计：24分；

　　　　　费米统计和玻色统计：20分；

　　　　　系综理论：16分

4)题型结构

填空题：5小题，每小题4分，共20分

简答题：2小题，每小题6分，共12分

证明题：2小题，每小题12分，共20分

计算题：4小题，每小题　12分，共48分

二、考试内容与考试要求

考试目标：要求考生系统掌握《热力学与统计物理》基本概念、基本理论、基本方法；掌握由大量粒子所构成的系统的统计规律性，并掌握分析这类系统的有效方法。要求考生掌握系统微观运动状态的描述方法，要求考生具有一定的抽象思维能力和逻辑思维能力。能给出具体问题的微观描述与宏观描述的关系。

　　考试内容：

（一）热力学的基本规律

温度及物态方程；准静态功；热力学第一定律、第二定律；卡诺定理；热力学温标；克劳修斯等式和不等式；熵与热力学基本方程；熵差计算；熵增加原理的简单应用、不可逆过程的判断。

（二）均匀物质的热力学性质：

麦氏关系；气体的节流过程和绝热膨胀过程；基本热力学函数的一般表达式；特性函数；热辐射的热力学；磁介质的热力学。

（三）单元系的相变：

平衡稳定性条件；开系的热力学基本方程；单元复相系的平衡条件及相图；汽液相变；液滴的形成；相变的分类。

（四）多元系的复相平衡和化学平衡：

多元系的热力学基本方程；多元系的复相平衡条件；吉布斯相律；化学平衡条件；热力学第三定律。

（五）近独立粒子的最概然分布：

等概率原理；玻耳兹曼分布；玻色分布；费米分布。

（六）玻耳兹曼统计：

热力学量的统计表达式；麦克斯韦速度分布律；能量均分定理；理想气体的热力学性质；固体热容量的爱因斯坦理论；顺磁性固体的热力学性质。

（七）玻色统计和费米统计：

热力学量的统计表达式；弱简并理想玻色气体和费米气体；玻色-爱因斯坦凝聚；光子气体；金属中的自由电子气体。

（八）系综理论：

刘维尔定理；微正则分布及其热力学公式；正则分布及其热力学公式；巨正则分布及其热力学公式；实际气体的物态方程；固体的热容量。

三、主要参考书

汪志诚著，《热力学•统计物理》，高等教育出版社，北京，2008年第四版。

考试科目代码：[725]考试科目名称：量子力学

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间：本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

2)答题方式：闭卷、笔试

3)试卷内容结构

（一）客观题部分　20%

（二）主观题部分　80%

4)题型结构

a:填空题，10小题，每小题3分，共30分

b:简述题，8小题，每小题5分，共40分

c:计算题，4小题，每小题20分，共80分

二、考试内容与考试要求

1．绪论

考试内容:

a．量子力学诞生的历史背景。

b．德布罗意关于微观粒子的波粒二象性的假设。

考试要求:

了解经典物理困难及量子理论的解决之道；掌握能量动量与频率波长的关系式。

2．波函数和薛定谔方程

考试内容：

波函数的统计诠释；薛定谔方程；态叠加原理；海森堡不确定关系；一维势场中的粒子。

考试要求：

a.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。

b.掌握波函数的标准化条件：有限性、连续性、单值性。

c.理解态叠加原理以及任何波函数按不同动量的平面波展开的方法及其物理意义。

d.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。

e.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；掌握一维无限深阱的求解方法及其物理讨论；掌握一维谐振子的能谱及其定态波函数的一般特点及其代数处理方法;了解势垒贯穿的讨论方法及其对隧道效应的解释。

3．力学量用算符表达

考试内容：

算符运算规则；厄米算符的本征值与本征函数；连续譜本征函数归一化；共同本征函数；力学量随时间的演化；守恒量；中心力场。

考试要求：

a.掌握算符的本征值和本征方程的基本概念；厄米算符的本征值必为实数；坐标算符和动量算符以及量子力学中一切可观察的力学量所对应的算符均为厄米算符。

b.掌握有关动量算符和角动量算符的本征值和本征函数，它们的归一性和正交性的表达形式，以及与这些算符有关的算符运算的对易关系式。

c.电子在正点电荷库仑场中的运动提供了三维中心力场下薛定谔方程求解的范例，由此了解一般三维中心力场下求解薛定谔方程的基本步骤和方法，特别是分离变量法。

d.掌握力学量平均值的计算方法．掌握计算力学量的可能值、概率和平均值；理解在什么状态下力学量具有确定值以及在什么条件下，两个力学量同时具有确定值。

e.掌握不确定关系并能应用这一关系在一定条件下来估算一些体系的某些物理量的下限。

f.掌握根据体系的哈密顿算符来判断该体系中可能存在的守恒量如：能量、动量、角动量、宇称等。

4．表象理论

考试内容：

量子态的不同表象与幺正变换；力学量的矩阵表示；量子力学的矩阵形式；狄拉克符号。

考试要求：

a.理解力学量所对应的算符在具体的表象下可以用矩阵来表示；厄米算符与厄米矩阵相对应；力学量算符在自身表象下为一对角矩阵。

b.掌握量子力学公式的矩阵形式及求解本征值、本征矢的矩阵方法。

c.理解狄拉克符号及占有数表象。

5．电子自旋和全同粒子

考试内容：

电子自旋态与自旋算符；总角动量的本征态；碱金属原子光谱双线结构与塞曼效应；自旋单态与三重态；自选纠缠；全同粒子体系与波函数的交换对称性。

考试要求：

a.理解斯特恩—格拉赫实验．掌握电子自旋回转磁比率与轨道回转磁比率。

b.掌握自旋算符的对易关系和自旋算符的矩阵形式(泡利矩阵)．与自旋相联系的测量值、概率、平均值等的计算以及本征值方程和本征函数的求解方法。

c.了解简单塞曼效应的物理机制。

d.了解角动量藕合概念及碱金属原子光谱双线结构和物理解释。

e.掌握量子力学的全同性原理；理解多体全同粒子波函数有粒子交换对称和反对称之分；掌握玻色子体系多体波函数取交换对称形式，费米子体系取交换反对称形式，以及费米子服从泡利不相容原理。

f.理解在自旋与轨道相互作用可以忽略时，体系波函数可写为空间部分和自旋部分乘积形式；对于两电子体系则有自旋单重态和三重态之分，前者自旋波函数粒子交换反对称的，空间波函数则是对称；后者自旋波函数粒子交换对称的，空间波函数则是反对称的。

6.微扰理论

考试内容：

束缚态微扰论；散射态微扰论。

考试要求：

a.了解定态微扰论的适用范围和条件。

b.对于非简并的定态微扰论要求掌握波函数一级修正和能级一级、二级修正的计算。

c.对于简并的微扰论，应能掌握零级波函数的确定和一级能量修正的计算。

d.了解散射理论的基本概念。

7.量子跃迁

考试内容：

量子态随时间演化；周期微扰与有限时间内的常微扰；能量时间不确定关系；光的吸收与辐射。

考试要求：

a.了解常微扰和周期性微扰下的跃迁几率表达式。

b.理解能量与时间之间的不确定关系。

c.了解光的发射与吸收的爱因斯坦系数以及原子由初态跃迁到终态产生的辐射强度与电偶极相互作用能的矩阵元的模平方成正比，由此可以确定偶极跃迁中角量子数和磁量子数的选择定则。

三、参考书目

《量子力学教程》曾谨言著科学出版社

《量子力学教程》周世勋编高教出版社

 

考试科目代码：[843]考试科目名称：普通物理（电、光、原）

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

电磁学约70分

光学约50分

原子物理学约30分

4)题型结构

填空题：10小题，每小题2分，共20分

填空题：15小题，每小题4分，共60分

简答题：4小题，每小题5分，共20分

计算题：5小题，每小题10分，共50分

 

二、考试内容与考试要求

（一）电磁学部分

1、静电场

考试内容

静电场的基本规律：电荷库仑定律静电场高斯定理电场线电势

有导体时的静电场：静电场中的导体封闭金属壳内外的场电容器及其电容带电体系的静电能

静电场中的电介质：电偶极子电介质的极化极化电荷有电介质时的高斯定理有电介质时的静电场方程电场的能量

考试要求

（1）了解两种电荷及其相互作用、电荷守恒定律；

（2）理解和掌握库仑定律的适用条件和应用范围、它的矢量形式及其叠加原理；

（3）掌握电场、电场强度的概念及场的叠加原理，掌握电通量的概念和计算，理解高斯定理的内涵及其应用，熟练掌握计算电场强度的方法；

（4）理解静电场力做功的性质，掌握静电场的环路定理、电势差和电势概念；

（5）了解电场线的性质及其应用、等势面及电势与场强的微分关系；

（6）掌握导体静电平衡的条件及平衡时导体的性质，掌握导体静电平衡时的讨论方法；

（7）掌握封闭导体壳内、外的电场的特点，理解静电屏蔽的原理及应用；

（8）理解和掌握电容器的概念及电容的计算，掌握电容器联接的基本方法及计算，掌握处理导体平板组合问题的基本方法；

（9）掌握带电体系的静电能的概念和带电导体、电容器的静电能的计算；

（10）理解电偶极子概念，掌握电偶极子激发的电场及外电场对电偶极子的作用；

（11）掌握电偶极模型下的两种电介质分子及其在外电场中的位移极化和取向极化这两种极化方式、极化强度的概念以及极化强度与场强的关系；

（12）理解极化电荷与极化强度的定量关系及极化电荷面密度与极化强度的关系，了解极化电荷体密度与极化强度的关系；

（13）掌握电位移的概念，熟练掌握有介质时的高斯定理及其应用；

(14)理解有介质时的静电场方程；掌握电场能量密度的概念和电场能量的计算。

2、直流电路

考试内容

稳恒电流和电路：恒定电流直流电路欧姆定律和焦耳定律电源和电动势基尔霍夫方程组

考试要求

（1）掌握电流、电流强度和电流密度的概念，理解连续性方程、恒定电流和恒定电场概念；

（2）理解电路的基本构成和直流电路的特点；

（3）掌握欧姆定律及其微分形式，掌握各种形状导体的电阻计算，理解焦耳定律及其微分形式，了解经典金属电子论；

（4）掌握电源的非静电力、电动势、内阻和端电压的概念，掌握一段含源电路的欧姆定律，理解直流电路的能量转换，了解导线表面的电荷分布；

（5）熟练掌握基尔霍夫第一、第二方程组及其应用。

3、恒定磁场

考试内容

恒定电流的磁场：磁现象及其与电现象的联系毕奥-萨伐尔定律磁场的高斯定理安培环路定理带电粒子在电磁场中的运动磁场对载流导体的作用

磁介质：磁介质存在时静磁场的基本规律顺磁性与抗磁性铁磁性与铁磁质磁场的能量

考试要求

（1）了解磁性、磁极及其相互作用和电流的磁效应等现象；

（2）熟练掌握毕奥-萨伐尔定律及其应用，掌握磁感应强度的概念，了解运动电荷的磁场；

（3）掌握磁通量的概念和计算，理解磁感应线及其性质，了解磁场的高斯定理；

（4）熟练掌握安培环路定理及其应用，理解磁场的性质；

（5）掌握带电粒子在磁场中的运动的一般规律，理解霍尔效应及其应用，了解回旋加速器、汤姆孙实验等的简单原理；

（6）掌握安培力公式、任意平面闭合电流的磁矩及其在外磁场中的磁力矩的概念；

（7）熟练掌握磁场强度的概念和有磁介质时的环路定理，理解磁介质的磁化规律，了解静磁场与静电场方程的对比；

（8）理解顺磁性和抗磁性的特点；了解铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用以及铁磁性的起因；

（9）掌握磁场能量密度和磁场能量的概念。

4、时变电磁场

考试内容

电磁感应：电磁感应现象及规律动生电动势感生电动势和感生电场自感和互感磁能

电磁场和电磁波：位移电流与麦克斯韦方程组平面电磁波电磁场的能量密度和能流密度

考试要求

（1）理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律；

（2）熟练掌握动生电动势的计算，理解动生电动势与洛伦兹力的内在联系，了解交流发电机的原理；

（3）掌握感生电动势与感生电场概念，掌握感生电场的性质及计算感生电场和感生电动势的方法，了解电子感应加速器的工作原理；

（4）掌握自感电动势和自感系数的概念及其计算，掌握互感电动势和互感系数的概念及其计算；

（5）掌握自感线圈的磁能概念，了解互感线圈的磁能概念；

（6）掌握位移电流、位移电流密度的概念，掌握麦克斯韦方程组的积分形式；

（7）了解平面电磁波的性质和能流密度的概念。

 

（二）光学

1、光的干涉

考试内容

光波的特性光波的独立性、叠加性光波的相干性和非相干性

分波面双光束干涉杨氏双缝干涉相位光程差单色光的干涉花样干涉级次条纹间距条纹的可见度光波的相干条件半波损失

分振幅薄膜干涉额外程差等倾干涉的原理及其干涉花样等厚干涉的原理及其干涉花样薄膜干涉的应用

迈克耳孙干涉仪原理干涉花样应用

牛顿环原理干涉花样应用

 

考试要求

（1）了解光波的独立性、叠加性，光波的相干性和非相干性。

（2）理解和掌握光波的相干条件、半波损失和额外程差的概念

（3）理解杨氏双缝干涉原理，理解相位和光程差的概念及其之间的关系，掌握条纹间距的计算公式

（4）理解薄膜干涉（等倾和等厚干涉）的原理及其干涉花样，掌握光程差的计算公式。

（5）了解薄膜干涉的一些应用。

（6）理解迈克耳孙干涉仪的原理，掌握其应用公式（光程差改变量的计算公式）。

（7）了解牛顿环的原理和干涉花样。

2、光的衍射

考试内容

光波的惠更斯—菲涅尔原理菲涅尔衍射菲涅尔半波带圆孔和圆屏衍射直线传播和衍射的区别夫琅和费单缝衍射和圆孔衍射单缝衍射花样和极小位置圆孔衍射的第一极小位置平面衍射光栅光栅方程缺级光栅光谱干涉和衍射的联系和区别

考试要求

（1）理解惠更斯—菲涅尔原理，了解菲涅尔衍射，了解菲涅尔半波带。

（2）掌握圆孔衍射中波带数的计算公式。

（3）理解直线传播和衍射的区别，理解干涉和衍射的联系和区别。

（4）掌握单缝衍射的极小位置公式，掌握圆孔衍射的第一极小位置公式。

（5）掌握光栅方程、缺级，利用光栅方程求白光入射的衍射花样中不同波长对应的位置，或屏上的全部条纹数目。

3、光的偏振

考试内容

光的五种偏振状态自然光线偏振光部分偏振光椭圆偏振光圆偏振光偏振片马吕斯定律消光现象

反射光的偏振态折射光的偏振态布儒斯特定律布儒斯特角（全偏角）

光的双折射现象寻常光（o光）和非常光（e光）光轴单轴晶体主平面（主截面）o光和e光的特性正晶（石英）负晶（方解石）两个主折射率波晶片半波片四分之一波片

偏振光的检定偏振光的干涉显色偏振

考试要求

（1）了解椭圆偏振光和圆偏振光，理解自然光、线偏振光以及部分偏振光之间的关系。

（2）掌握并能熟练运用马吕斯定律和布儒斯特定律。

（3）理解光轴、主截面的概念，理解o光和e光的特性，理解两个主折射率，掌握偏振图（光的振动分解图）的画法。

（4）理解偏振片、半波片和四分之一波片的特点，掌握线偏振光的检定，了解其他偏振光的检定。

（5）理解偏振光的干涉，了解显色偏振。

 

（三）原子物理学

1、原子结构、原子的能级和辐射

考试内容

原子的基本状况原子的质量一个原子质量单位原子的大小卢瑟福的核式结构模型粒子散射实验大角散射

氢原子光谱里德堡方程赖曼系巴尔末系氢原子玻尔理论玻尔理论的三个假设氢原子第一轨道半径氢原子基态能类氢离子光谱里德堡常数的修正夫兰克—赫兹实验索末菲的氢原子椭圆轨道理论原子空间取向量子化玻尔的对应原理

考试要求

（1）了解原子的质量，掌握一个原子质量单位，了解原子的大小，理解卢瑟福的核式结构模型，了解粒子散射实验、大角散射。

（2）理解氢原子光谱的里德堡方程，掌握赖曼系和巴尔末系的光谱公式，并能用公式求光波长。

（3）理解玻尔的三个假设，掌握氢原子激发能、电离能的计算方法，会画能级图。

（4）理解类氢离子的光谱方程，掌握里德堡常数的修正公式。

（5）了解夫兰克—赫兹实验，了解索末菲的氢原子椭圆轨道理论，了解原子空间取向量子化的概念，了解玻尔的对应原理。

2、碱金属原子、多电子原子

考试内容

碱金属原子光谱主线系第一、第二辅线系电子态（nl）主量子数n轨道角量子数l原子实极化和轨道贯穿碱金属原子光谱的精细结构电子自旋量子数s电子的自旋角动量及对外场的投影电子的自旋磁矩及对外场的投影电子的轨道角动量及对外场的投影电子的轨道磁矩及对外场的投影电子自旋角动量与轨道角动量的耦合电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能双重能级结构碱金属及氢原子的原子态符号总角量子数j单电子能级跃迁的选择定则

多电子原子氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级两个角动量耦合的普遍规则L-S耦合模型及其适用范围洪德定则J-J耦合模型及其适用范围同科电子泡利不相容原理能级跃迁的选择定则

考试要求

（1）了解碱金属原子光谱的主线系，第一、第二辅线系，理解原子实极化和轨道贯穿，掌握主量子数n、轨道角量子数l、电子自旋量子数s、总角量子数j，了解碱金属原子光谱的精细结构。

（2）掌握电子的自旋、轨道角动量及对外场的投影，掌握电子的自旋、轨道磁矩及对外场的投影，掌握碱金属及氢原子的原子态符号写法。会画相应的能级图。

（3）了解电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能，了解单电子能级跃迁的选择定则。

（4）理解氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级，掌握个角动量耦合的普遍规则，掌握L-S耦合模型并能求出电子组态的原子态，理解洪德定则了解J-J耦合模型及其适用范围会画相应的能级图。

（5）理解泡利不相容原理和同科电子，理解多电子原子能级跃迁的选择定则。

3、塞曼效应

考试内容

电子的自旋磁矩和轨道磁矩原子的有效磁矩与总角动量之间的关系朗德因子g磁场对原子的影响拉莫尔进动史特恩—盖拉赫实验顺磁原子顺磁共振原子能级在磁场中的分裂塞曼效应（谱线在磁场中分裂的现象）正常、反常塞曼效应塞曼谱线的计算（新谱线与原谱线波数差的计算）顺磁性抗磁性抗磁原子　

考试要求

（1）理解电子的自旋磁矩和轨道磁矩，理解原子的有效磁矩与总角动量之间的关系，掌握有效磁矩的计算公式，掌握朗德因子的计算公式。

（2）了解拉莫尔进动，了解史特恩—盖拉赫实验，了解顺磁共振。

（3）理解原子能级在磁场中的分裂，掌握附加能计算公式，利用格罗春图计算波数差。

（4）了解顺磁性、抗磁性、顺磁原子和抗磁原子。

4、原子的壳层结构

考试内容

元素周期表原子的电子壳层结构描述电子的四个量子数主壳层和次壳层能容纳的电子数目原子基态能量最低原理

　考试要求

（1）了解元素周期表，理解原子的电子壳层结构，掌握描述电子的四个量子数。

（2）掌握主壳层和次壳层能容纳的电子数目，了解用能量最低原理和泡利原理确定原子基态的方法。

5、X射线

考试内容

X射线的产生X射线波长的测量（布喇格方程）X射线的发射谱连续谱和标识谱连续谱的产生机制短波限的量子解释标识谱的产生机制标识谱与光学光谱的比较X射线的吸收和散射康普顿散射及其量子解释

考试要求

（1）了解多X射线的产生装置，掌握布喇格方程。

（2）了解X射线的发射谱，理解连续谱的产生机制，理解短波限的量子解释，掌握短波限的计算。

（3）理解标识谱的产生机制，掌握标识谱与光学光谱的比较。

（4）了解X射线的吸收，理解康普顿散射及其量子解释。

6、原子核

考试内容

原子核的基本知识（电量、大小、组成、密度）结合能平均结合能原子核的放射衰变放射性强度衰变衰变衰变核力的性质核反应核反应能核裂变核聚变

考试要求

（1）掌握原子核的一些基本知识（电量、大小、组成、密度）

（2）理解结合能和平均结合能的概念，掌握结合能和平均结合能的计算公式。

（3）理解原子核放射衰变的概念，了解放射性强度的概念，了解衰变、衰变和衰变的现象，掌握放射衰变的指数衰变公式，理解半衰期和衰变常数的关系。

（4）理解核力的性质。

（5）理解核反应方程，理解核反应过程中需满足的一些守恒定律，理解核反应能的定义，掌握核反应能的计算方法。

（6）了解核裂变和核聚变。

 

三、参考书目

[1]梁灿彬等.电磁学（第二版）.高等教育出版社，2004.

[2]姚启均.光学（第四版）.高等教育出版社，2012.

[3]诸圣麟.原子物理学.高等教育出版社，2012.

 

考试科目代码：考试科目名称：电动力学

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

电磁场理论约80分

狭义相对论约20分

4)题型结构

填空题：10小题，每小题4分（或每空2分），共40分

简答题：4小题，每小题5分，共20分

计算题：4小题，每小题10分，共40分

 

二、考试内容与考试要求

（一）电磁场理论

1、电磁现象的普遍规律

考试内容

电荷与电场电流和磁场麦克斯韦方程组介质的电磁性质电磁场的边值关系电磁场的能量和能流

考试要求

（1）熟练地掌握麦克斯韦方程组的微分，积分形式及其物理意义并了解其实验基础；了解行列式的概念，掌握行列式的性质．

（2）掌握不同介质中电磁性质的描述及麦克斯韦方程组的差异；

（3）掌握电磁场边值关系的描述及其物理意义和应用；

（4）掌握电磁场的能量密度和能流密度，场与电流系统的能量转换与守恒。

2、静电场

考试内容

静电势及其微分方程唯一性定理拉普拉斯方程，分离变量法电象法电多极矩

考试要求

（1）了解静电场的基本问题、静电势及其方程的物理意义；

（2）掌握唯一性定理的内容及其重要性；

（3）掌握用电象法和分离变量法求解静电场；

（4）了解电多极矩与多极势，掌握定域空间电荷体系的电偶极矩及其势的求解方法，以及电偶极子在外电场中的受力、力矩及能量的计算。

3、静磁场

考试内容

矢势及其微分方程磁标势磁多极矩

考试要求

（1）掌握稳恒电流磁场的矢势及其微分方程的物理意义；

（2）掌握引入磁标势的条件及其方程和物理意义；

（3）了解磁多极展开，掌握定域空间电流体系的磁偶极矩的标势、矢势及其在外磁场中的受力、力矩和能量的计算。

4、电磁波的传播

考试内容

平面电磁波电磁波在介质界面上的反射和折射有导体存在时电磁波的传播谐振腔波导管

考试要求

（1）掌握时变电磁场的波动性，掌握时谐（定态）电磁波和平面电磁波的基本方程及解的形式和这些波的特性；

（2）掌握电磁波在导体内和矩形波导管内的传播特性；

（3）掌握平面单色电磁波在介质界面及良导体界面的反射与折射及某些重要结论。

5、电磁波的辐射

考试内容

电磁场的标势和矢势推迟势电偶极辐射电磁场的动量

考试要求

（1）掌握电磁场的标势和矢势的物理意义；

（2）掌握两种规范及达朗贝尔方程；

（3）理解推迟势的物理意义；

（4）掌握电偶极辐射的基本公式和物理意义并能对简单的辐射系统的电偶极辐射进行计算；

（5）掌握定域空间中电磁场的动量转换和守恒定律的物理意义，了解辐射压力。

 

（二）狭义相对论

考试内容

狭义相对论的实验基础狭义相对论的基本原理洛伦兹变换相对论的时空理论相对论的四维形式电动力学的相对论不变性相对论力学

考试要求

（1）了解狭义相对论的实验基础；掌握其基本原理；

（2）熟练掌握洛伦兹变换和相对论的时空理论；

（3）掌握常用的几个四维协变量；

（4）掌握相对论力学中的动量、能量守恒及质能关系的意义；

（5）了解相对论电动力性的协变性。

 

三、参考书目

[1]郭硕鸿编.电动力学（第三版）.高等教育出版社，2008.

 

考试科目代码：[???]考试科目名称：固体物理

 

一、试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式：闭卷、笔试

3)题型结构

a:判断题，5小题，每小题2分，共10分

b:单项选择题，5小题，每小题2分，共10分

c:填空题，5小题，每小题3分，共15分

c:简答题，5小题，每小题6分，共30分

d:证明题,1题，共15分

e:计算题,1题,共20分

二、考试内容与考试要求

1、晶体结构

考试内容

晶体的特征，晶体点阵，晶体原胞，晶格的周期性，密勒指数，布喇菲原胞，几种典型晶体结构，密堆积，配位数，倒格子，晶体的对称性，晶系，布拉格定律,晶体衍射实验。

考试要求

（1）了解晶体基本宏观特征,理解晶体结构空间点阵概念;

（2）理解晶格及晶格周期性概念,掌握晶格原胞和基矢的选取及描述方法;

（3）了解晶体密勒指数概念;

（4）掌握几种典型晶体结构及其原胞选取;

（5）了解和掌握简单(布喇菲)晶格和复式晶格的区别和联系;

（6）了解和掌握密堆积与配位数的概念;

（7）掌握晶格倒格子空间,倒格子与正格子物理和数学上的联系;

（8）了解晶体的对称性，晶系及空间点群的概念;

(9)了解几种常用的晶体衍射实验方法,掌握布拉格定律.

2、晶体的结合

考试内容

晶体的结合类型，互作用力和互作用势能，离子晶体和离子晶体结合能，原子(共价)晶体的结合，金属晶体的结合，非极性分子晶体的结合能。

考试要求

（1）理解晶体的结合的四种基本类型;

（2）掌握两体相互作用力和互作用势能的概念;

（3）了解离子晶体和离子晶体结合能的计算;

（4）了解原子共价结合的量子力学计算;

（5）掌握金属原子结合成晶体的特点;

（6）了解非极性分子晶体的结合能计算

3、晶格振动与晶体的热学性质

考试内容

一维点阵振动，声学波，光学波，晶格振动的量子化，声子，固体比热的爱因斯坦模型与德拜模型，晶格的自由能,晶格振动的非简谐效应。

考试要求

（1）理解晶格振动的概念;

（2）掌握空间离散变量的概念并应用晶格体系；

（3）掌握一维单原子链、一维双原子链振动方程的建立和求解过程;

（4）掌握晶格振动频率、波矢的概念及色散关系；

（5）掌握格波及声学波与光学波的概念;

（6）理解掌握晶格振动的量子化方法，声子的概念;

(7)理解掌握固体比热的爱因斯坦模型与德拜模型;

(8)了解晶格自由能的概念;

(9)了解晶格振动非简谐效应的本质及宏观表现-热膨胀、热传导.

4、晶体中的缺陷与运动

考试内容

缺陷类型，热缺陷数目的统计理论，扩散方程，扩散的微观机构，热缺陷在外力作用下的运动，外来原子在晶体中的扩散，位错，螺位错，刃位错，位错的滑移，位错和热缺陷的关系。

考试要求

（1）了解晶体缺陷的基本类型;

（2）理解缺陷数目的统计理论;

（3）了解缺陷扩散方程与扩散的微观机制;

（4）了解热缺陷在外力作用下的运动;

（5）了解外来原子在晶体中的扩散;

（6）了解位错，螺位错，刃位错，位错的滑移;

（7）了解位错和热缺陷的关系.

5、固体电子论基础

考试内容

金属电子气模型,金属电子气的能量状态，金属电子气状态的统计分布,费米能量，态空间与能态密度,电子气的热容量，功函数与接触电势差。

考试要求

（1）掌握金属自由电子气模型建立的物理基础和基态性质;

（2）掌握金属电子气能量及状态的量子力学求解方法;

（3）掌握费米-狭拉克统计分布函数特点;

（4）掌握费米能量的概念，并掌握其计算方法;

（5）掌握能态空间的概念与能态密度及其计算;

（6）了解电子气的热容量概念;

（7）了解功函数与接触电势差.

6、能带理论

考试内容

 近自由电子模型，微扰理论，布里渊区及其构造方法，布洛赫定理，能带的平面波近似方法，紧束缚近似方法，费密面、能态密度和能带的特点,金属、半导体和绝缘体，空穴的概念，能带理论的适用范围。

考试要求

（1）理解近自由电子模型

（2）掌握(一维)空间周期微扰理论与计算方法;

（3）掌握布里渊区的概念及其构造方法;

（4）掌握布洛赫定理一维形式下的证明和周期边界条件的应用;

（5）了解能带的平面波近似计算方法;

（6）理解和掌握紧束缚近似(原子轨道线性组合)计算方法

（7）了解费密面、能态密度和能带的特点;

（8）理解金属、半导体和绝缘体及空穴的概念;

(9)了解能带理论的适用范围.

三、参考书目

陆栋蒋平徐至中编,固体物理学.上海科学技术出版社,2003

黄昆原著韩汝琦改编,固体物理.高等教育出版社,1988

 

考试科目代码：[892]考试科目名称：普通物理（力学、电磁学）

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

力学约70分

电磁学约80分

4)题型结构

填空题：10小题，每小题4分，共40分

问答题：4小题，每小题5分，共20分

计算题：6小题，每小题15分，共90分

 

二、考试内容与考试要求

（一）力学部分

1、质点运动学

考试内容

质点的位置矢量、位移、速度和加速度质点的速度和加速度在坐标系中的分量形式直线运动抛体运动圆周运动伽利略变换

考试要求

（1）掌握质点的位置矢量、位移、速度和加速度的概念；

（2）掌握速度和加速度在直角坐标系、极坐标系和自然坐标系中的分量公式；

（3）能够灵活运用有关的公式求解质点的直线运动、抛体运动和圆周运动的运动学问题，掌握用积分的方法求解质点的速度和运动学方程的方法；

（4）了解伽利略变换及其物理意义。

2、动量定理和动量守恒定律

考试内容

牛顿运动三定律力学的相对性原理惯性质量非惯性系中的动力学动量冲量动量定理和动量守恒定律质心运动定理

考试要求

（1）理解惯性系的概念，掌握牛顿运动三定律及其应用；

（2）了解力学的相对性原理，了解惯性质量的概念；

（3）了解惯性力的概念，掌握在直线加速非惯性系中动力学方程的运用；

（4）掌握质点和质点系动量的概念和计算，掌握冲量的概念和冲量的计算；

（5）掌握积分形式和微分形式的动量定理，掌握动量守恒定律，能够熟练运用动量定理和动量守恒定律解决质点和质点系的动力学问题；

（6）掌握质心的概念，掌握质心运动定理及其应用。

3、动能定理和机械能守恒定律

考试内容

保守力与非保守力动能和势能功动能定理机械能守恒定律对心碰撞非对心碰撞恢复系数克尼希定理

考试要求

（1）了解保守力和非保守力的概念，理解动能和势能的概念，掌握势能的计算方法，理解势能的基本性质；

（2）理解功的概念，掌握功的计算，掌握质点系内力的功的特点和计算；

（3）掌握动能定理及其应用，理解动能定理的意义；

（4）掌握机械能守恒定律及其应用；

（5）理解恢复系数的定义，掌握对心碰撞（完全弹性碰撞、非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞），了解非对心碰撞；

（6）了解克尼希定理及其应用。

4、角动量定理和角动量守恒定律

考试内容

角动量角动量定理角动量守恒定律

考试要求

（1）掌握对点的角动量和对轴的角动量的概念（包括量值的计算和方向的判断）；

（2）掌握质点和质点系对惯性系中固定点和固定轴的角动量定理及其应用；

（3）理解质点系对其质心的角动量定理；

（4）掌握对点和对轴的角动量守恒定律，能够熟练运用角动量守恒定律解决力学中的转动问题。

5、万有引力定律

考试内容

开普勒运动三定律万有引力定律引力质量与惯性质量引力势能地球自转对重量的影响宇宙三速度

考试要求

（1）了解开普勒运动三定律；

（2）了解牛顿万有引力定律及其应用，了解牛顿万有引力定律的适用范围；

（3）了解引力质量和惯性质量的区别和关系；

（4）掌握引力势能的计算；

（5）了解地球自转对重量的影响（定性）。

（6）了解三个宇宙速度的意义及计算。

6、刚体力学

考试内容

刚体的运动学：刚体的平动刚体绕固定轴的转动刚体的平面平行运动

刚体的动力学：刚体的质心和重心转动惯量刚体的动量和角动量刚体的动能刚体的重力势能刚体的质心运动定理刚体绕固定轴转动的角动量定理和转动定理刚体绕固定轴转动的动能定理刚体的平面平行运动的基本动力学方程

考试要求

（1）了解刚体平动的特征；

（2）掌握刚体定轴转动的角速度和角加速度的概念，掌握求解刚体定轴转动的运动规律的方法；

（3）了解刚体平面平行运动的速度公式，掌握刚体无滑滚动的条件；

（4）了解刚体的质心和重心的概念；

（5）掌握转动惯量的定义及刚体对轴的转动惯量的计算方法，掌握平行轴定理和垂直轴定理的应用，熟记几种基本形状的匀质刚体的转动惯量的计算公式（匀质细棒、匀质圆盘和圆柱、匀质球壳和球体等）；

（6）掌握刚体的动量的计算；

（7）掌握刚体的重力势能的计算；

（8）掌握刚体的质心运动定理及其应用；

（9）掌握刚体定轴转动的角动量和动能的计算公式，掌握刚体定轴转动的角动量定理和转动定理及其应用，掌握刚体定轴转动的动能定理公式及其应用，了解力矩的功的计算；

（10）掌握刚体平面平行运动的基本动力学方程（质心运动定理和对质心的角动量定理）及其应用，掌握用克尼希定理计算刚体平面平行运动的动能，了解质点系的动能定理在刚体作平面平行运动时的运用；

（11）掌握质点系的动量守恒定律、角动量守恒定律和机械能守恒定律在刚体动力学问题中的运用。

7、机械振动

考试内容

简谐振动的动力学：简谐振动的动力学方程的特征作简谐振动物体所受力或力矩的特征

简谐振动的运动学：简谐振动的运动学方程、速度方程和加速度方程振幅周期和频率相位简谐振动的图线简谐振动的矢量表示法

简谐振动的能量

简谐振动的合成：同方向同频率简谐振动的合成同方向不同频率的简谐振动的合成互相垂直相同频率简谐振动的合成

考试要求

（1）掌握简谐振动的动力学方程的特征，了解作简谐振动物体所受力或力矩的特征，掌握由动力学方程求简谐振动频率的方法，了解由简谐振动的动力学方程求其运动学方程的方法；

（2）理解振幅、周期、频率、相位的概念；

（3）掌握简谐振动的运动学方程、速度方程及加速度方程，了解由运动学方程求速度和加速度最大值的方法；

（4）掌握用图线表示简谐振动的方法，掌握简谐振动的矢量表示法，能够熟练运用矢量表示法求振动相位（特别是初相位）；

（5）了解简谐振动过程机械能守恒的规律及动能和势能的相互转换的关系；

（6）掌握同方向同频率简谐振动的合成及合振动振幅的公式，了解拍的现象和拍频，了解互相垂直相同频率简谐振动的合成。

8、机械波

考试内容

波的传播横波和纵波平面波和球面波波的周期、频率、波长和波速平面简谐波方程波的动力学方程波的色散现象媒质中波的能量分布平均能流密度声波声强与声强级半波损失波的干涉驻波多普勒效应

考试要求

（1）了解机械波的传播过程和产生机械波的条件；

（2）了解横波和纵波、平面波和球面波的概念；

（3）理解波的周期、频率、波长和波速的概念，掌握波速、波长及周期（或频率）的关系及计算公式；

（4）掌握平面简谐波方程，理解波方程的物理意义，掌握由平面简谐波方程求波形方程及某点质元的振动方程的方法；

（5）掌握由给定条件求波方程的方法，以及给定波方程求周期、频率、波长、波速、以及相位的方法；

（6）了解波的动力学方程，了解波速与媒质的关系，了解波的色散现象；

（7）理解媒质中波的能量分布，掌握平均能流密度的概念和计算公式；

（8）了解声波、声强和声强级；

（9）了解半波损失的概念；

（10）掌握波的干涉，熟记波的干涉条件，掌握驻波的形成条件、驻波方程、以及驻波的特点；

（11）了解多普勒效应。

（二）电磁学部分

1、静电场

考试内容

静电场的基本规律：电荷库仑定律静电场高斯定理电场线电势

有导体时的静电场：静电场中的导体封闭金属壳内外的场电容器及其电容带电体系的静电能

静电场中的电介质：电偶极子电介质的极化极化电荷有电介质时的高斯定理有电介质时的静电场方程电场的能量

考试要求

（1）了解两种电荷及其相互作用、电荷守恒定律；

（2）理解和掌握库仑定律的适用条件和应用范围、它的矢量形式及其叠加原理；

（3）掌握电场、电场强度的概念及场的叠加原理，掌握电通量的概念和计算，理解高斯定理的内涵及其应用，熟练掌握计算电场强度的方法；

（4）理解静电场力做功的性质，掌握静电场的环路定理、电势差和电势概念；

（5）了解电场线的性质及其应用、等势面及电势与场强的微分关系；

（6）掌握导体静电平衡的条件及平衡时导体的性质，掌握导体静电平衡时的讨论方法；

（7）掌握封闭导体壳内、外的电场的特点，理解静电屏蔽的原理及应用；

（8）理解和掌握电容器的概念及电容的计算，掌握电容器联接的基本方法及计算，掌握处理导体平板组合问题的基本方法；

（9）掌握带电体系的静电能的概念和带电导体、电容器的静电能的计算；

（10）理解电偶极子概念，掌握电偶极子激发的电场及外电场对电偶极子的作用；

（11）掌握电偶极模型下的两种电介质分子及其在外电场中的位移极化和取向极化这两种极化方式、极化强度的概念以及极化强度与场强的关系；

（12）理解极化电荷与极化强度的定量关系及极化电荷面密度与极化强度的关系，了解极化电荷体密度与极化强度的关系；

（13）掌握电位移的概念，熟练掌握有介质时的高斯定理及其应用；

（14）理解有介质时的静电场方程；掌握电场能量密度的概念和电场能量的计算。

2、直流电路

考试内容

稳恒电流和电路：恒定电流直流电路欧姆定律和焦耳定律电源和电动势基尔霍夫方程组；

考试要求

（1）掌握电流、电流强度和电流密度的概念，理解连续性方程、恒定电流和恒定电场概念；

（2）理解电路的基本构成和直流电路的特点；

（3）掌握欧姆定律及其微分形式，掌握各种形状导体的电阻计算，理解焦耳定律及其微分形式，了解经典金属电子论；

（4）掌握电源的非静电力、电动势、内阻和端电压的概念，掌握一段含源电路的欧姆定律，理解直流电路的能量转换，了解导线表面的电荷分布；

（5）熟练掌握基尔霍夫第一、第二方程组及其应用。

3、恒定磁场

考试内容

恒定电流的磁场：磁现象及其与电现象的联系毕奥-萨伐尔定律磁场的高斯定理安培环路定理带电粒子在电磁场中的运动磁场对载流导体的作用

磁介质：磁介质存在时静磁场的基本规律顺磁性与抗磁性铁磁性与铁磁质磁场的能量

考试要求

（1）了解磁性、磁极及其相互作用和电流的磁效应等现象；

（2）熟练掌握毕奥-萨伐尔定律及其应用，掌握磁感应强度的概念，了解运动电荷的磁场；

（3）掌握磁通量的概念和计算，理解磁感应线及其性质，了解磁场的高斯定理；

（4）熟练掌握安培环路定理及其应用，理解磁场的性质；

（5）掌握带电粒子在磁场中的运动的一般规律，理解霍尔效应及其应用，了解回旋加速器、汤姆孙实验等的简单原理；

（6）掌握安培力公式、任意平面闭合电流的磁矩及其在外磁场中的磁力矩的概念；

（7）熟练掌握磁场强度的概念和有磁介质时的环路定理，理解磁介质的磁化规律，了解静磁场与静电场方程的对比；

（8）理解顺磁性和抗磁性的特点；了解铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用以及铁磁性的起因；

（9）掌握磁场能量密度和磁场能量的概念。

4、时变电磁场

考试内容

电磁感应：电磁感应现象及规律动生电动势感生电动势和感生电场自感和互感磁能

电磁场和电磁波：位移电流与麦克斯韦方程组平面电磁波电磁场的能量密度和能流密度

考试要求

（1）理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律；

（2）熟练掌握动生电动势的计算，理解动生电动势与洛伦兹力的内在联系，了解交流发电机的原理；

（3）掌握感生电动势与感生电场概念，掌握感生电场的性质及计算感生电场和感生电动势的方法，了解电子感应加速器的工作原理；

（4）掌握自感电动势和自感系数的概念及其计算，掌握互感电动势和互感系数的概念及其计算；

（5）掌握自感线圈的磁能概念，了解互感线圈的磁能概念；

（6）掌握位移电流、位移电流密度的概念，掌握麦克斯韦方程组的积分形式；

（7）了解平面电磁波的性质和能流密度的概念。

 

 

三、参考书目

[1]漆安慎，杜婵英，力学（第二版），教育出版社，2005.

[2]梁灿彬等，电磁学（第二版），高等教育出版社，2004.

 

考试科目代码：考试科目名称：电动力学

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

电磁场理论约80分

狭义相对论约20分

4)题型结构

填空题：10小题，每小题4分（或每空2分），共40分

简答题：4小题，每小题5分，共20分

计算题：4小题，每小题10分，共40分

 

二、考试内容与考试要求

（一）电磁场理论

1、电磁现象的普遍规律

考试内容

电荷与电场电流和磁场麦克斯韦方程组介质的电磁性质电磁场的边值关系电磁场的能量和能流

考试要求

（1）熟练地掌握麦克斯韦方程组的微分，积分形式及其物理意义并了解其实验基础；了解行列式的概念，掌握行列式的性质．

（2）掌握不同介质中电磁性质的描述及麦克斯韦方程组的差异；

（3）掌握电磁场边值关系的描述及其物理意义和应用；

（4）掌握电磁场的能量密度和能流密度，场与电流系统的能量转换与守恒。

2、静电场

考试内容

静电势及其微分方程唯一性定理拉普拉斯方程，分离变量法电象法电多极矩

考试要求

（1）了解静电场的基本问题、静电势及其方程的物理意义；

（2）掌握唯一性定理的内容及其重要性；

（3）掌握用电象法和分离变量法求解静电场；

（4）了解电多极矩与多极势，掌握定域空间电荷体系的电偶极矩及其势的求解方法，以及电偶极子在外电场中的受力、力矩及能量的计算。

3、静磁场

考试内容

矢势及其微分方程磁标势磁多极矩

考试要求

（1）掌握稳恒电流磁场的矢势及其微分方程的物理意义；

（2）掌握引入磁标势的条件及其方程和物理意义；

（3）了解磁多极展开，掌握定域空间电流体系的磁偶极矩的标势、矢势及其在外磁场中的受力、力矩和能量的计算。

4、电磁波的传播

考试内容

平面电磁波电磁波在介质界面上的反射和折射有导体存在时电磁波的传播谐振腔波导管

考试要求

（1）掌握时变电磁场的波动性，掌握时谐（定态）电磁波和平面电磁波的基本方程及解的形式和这些波的特性；

（2）掌握电磁波在导体内和矩形波导管内的传播特性；

（3）掌握平面单色电磁波在介质界面及良导体界面的反射与折射及某些重要结论。

5、电磁波的辐射

考试内容

电磁场的标势和矢势推迟势电偶极辐射电磁场的动量

考试要求

（1）掌握电磁场的标势和矢势的物理意义；

（2）掌握两种规范及达朗贝尔方程；

（3）理解推迟势的物理意义；

（4）掌握电偶极辐射的基本公式和物理意义并能对简单的辐射系统的电偶极辐射进行计算；

（5）掌握定域空间中电磁场的动量转换和守恒定律的物理意义，了解辐射压力。

 

（二）狭义相对论

考试内容

狭义相对论的实验基础狭义相对论的基本原理洛伦兹变换相对论的时空理论相对论的四维形式电动力学的相对论不变性相对论力学

考试要求

（1）了解狭义相对论的实验基础；掌握其基本原理；

（2）熟练掌握洛伦兹变换和相对论的时空理论；

（3）掌握常用的几个四维协变量；

（4）掌握相对论力学中的动量、能量守恒及质能关系的意义；

（5）了解相对论电动力性的协变性。

 

三、参考书目

[1]郭硕鸿编.电动力学（第三版）.高等教育出版社，2008.

考试科目代码：[]考试科目名称：普通物理（电、光、原）

 

一、考试形式与试卷结构

1)试卷成绩及考试时间

本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

3)试卷内容结构

各部分内容所占分值为：

电磁学约50分

光学约30分

原子物理学约20分

4)题型结构

判断题：5小题，每小题2分，共10分

填空题：10小题，每小题3分，共30分

简答题：5小题，每小题4分，共20分

计算题：5小题，每小题8分，共40分

 

二、考试内容与考试要求

（一）电磁学部分

1、静电场

考试内容

静电场的基本规律：电荷库仑定律静电场高斯定理电场线电势

有导体时的静电场：静电场中的导体封闭金属壳内外的场电容器及其电容带电体系的静电能

静电场中的电介质：电偶极子电介质的极化极化电荷有电介质时的高斯定理有电介质时的静电场方程电场的能量

考试要求

（1）了解两种电荷及其相互作用、电荷守恒定律；

（2）理解和掌握库仑定律的适用条件和应用范围、它的矢量形式及其叠加原理；

（3）掌握电场、电场强度的概念及场的叠加原理，掌握电通量的概念和计算，理解高斯定理的内涵及其应用，熟练掌握计算电场强度的方法；

（4）理解静电场力做功的性质，掌握静电场的环路定理、电势差和电势概念；

（5）了解电场线的性质及其应用、等势面及电势与场强的微分关系；

（6）掌握导体静电平衡的条件及平衡时导体的性质，掌握导体静电平衡时的讨论方法；

（7）掌握封闭导体壳内、外的电场的特点，理解静电屏蔽的原理及应用；

（8）理解和掌握电容器的概念及电容的计算，掌握电容器联接的基本方法及计算，掌握处理导体平板组合问题的基本方法；

（9）掌握带电体系的静电能的概念和带电导体、电容器的静电能的计算；

（10）理解电偶极子概念，掌握电偶极子激发的电场及外电场对电偶极子的作用；

（11）掌握电偶极模型下的两种电介质分子及其在外电场中的位移极化和取向极化这两种极化方式、极化强度的概念以及极化强度与场强的关系；

（12）理解极化电荷与极化强度的定量关系及极化电荷面密度与极化强度的关系，了解极化电荷体密度与极化强度的关系；

（13）掌握电位移的概念，熟练掌握有介质时的高斯定理及其应用；

(14)理解有介质时的静电场方程；掌握电场能量密度的概念和电场能量的计算。

2、直流电路

考试内容

稳恒电流和电路：恒定电流直流电路欧姆定律和焦耳定律电源和电动势基尔霍夫方程组

考试要求

（1）掌握电流、电流强度和电流密度的概念，理解连续性方程、恒定电流和恒定电场概念；

（2）理解电路的基本构成和直流电路的特点；

（3）掌握欧姆定律及其微分形式，掌握各种形状导体的电阻计算，理解焦耳定律及其微分形式，了解经典金属电子论；

（4）掌握电源的非静电力、电动势、内阻和端电压的概念，掌握一段含源电路的欧姆定律，理解直流电路的能量转换，了解导线表面的电荷分布；

（5）熟练掌握基尔霍夫第一、第二方程组及其应用。

3、恒定磁场

考试内容

恒定电流的磁场：磁现象及其与电现象的联系毕奥-萨伐尔定律磁场的高斯定理安培环路定理带电粒子在电磁场中的运动磁场对载流导体的作用

磁介质：磁介质存在时静磁场的基本规律顺磁性与抗磁性铁磁性与铁磁质磁场的能量

考试要求

（1）了解磁性、磁极及其相互作用和电流的磁效应等现象；

（2）熟练掌握毕奥-萨伐尔定律及其应用，掌握磁感应强度的概念，了解运动电荷的磁场；

（3）掌握磁通量的概念和计算，理解磁感应线及其性质，了解磁场的高斯定理；

（4）熟练掌握安培环路定理及其应用，理解磁场的性质；

（5）掌握带电粒子在磁场中的运动的一般规律，理解霍尔效应及其应用，了解回旋加速器、汤姆孙实验等的简单原理；

（6）掌握安培力公式、任意平面闭合电流的磁矩及其在外磁场中的磁力矩的概念；

（7）熟练掌握磁场强度的概念和有磁介质时的环路定理，理解磁介质的磁化规律，了解静磁场与静电场方程的对比；

（8）理解顺磁性和抗磁性的特点；了解铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用以及铁磁性的起因；

（9）掌握磁场能量密度和磁场能量的概念。

4、时变电磁场

考试内容

电磁感应：电磁感应现象及规律动生电动势感生电动势和感生电场自感和互感磁能

电磁场和电磁波：位移电流与麦克斯韦方程组平面电磁波电磁场的能量密度和能流密度

考试要求

（1）理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律；

（2）熟练掌握动生电动势的计算，理解动生电动势与洛伦兹力的内在联系，了解交流发电机的原理；

（3）掌握感生电动势与感生电场概念，掌握感生电场的性质及计算感生电场和感生电动势的方法，了解电子感应加速器的工作原理；

（4）掌握自感电动势和自感系数的概念及其计算，掌握互感电动势和互感系数的概念及其计算；

（5）掌握自感线圈的磁能概念，了解互感线圈的磁能概念；

（6）掌握位移电流、位移电流密度的概念，掌握麦克斯韦方程组的积分形式；

（7）了解平面电磁波的性质和能流密度的概念。

 

（二）光学

1、光的干涉

考试内容

光波的特性光波的独立性、叠加性光波的相干性和非相干性

分波面双光束干涉杨氏双缝干涉相位光程差单色光的干涉花样干涉级次条纹间距条纹的可见度光波的相干条件半波损失

分振幅薄膜干涉额外程差等倾干涉的原理及其干涉花样等厚干涉的原理及其干涉花样薄膜干涉的应用

迈克耳孙干涉仪原理干涉花样应用

牛顿环原理干涉花样应用

 

考试要求

（1）了解光波的独立性、叠加性，光波的相干性和非相干性。

（2）理解和掌握光波的相干条件、半波损失和额外程差的概念

（3）理解杨氏双缝干涉原理，理解相位和光程差的概念及其之间的关系，掌握条纹间距的计算公式

（4）理解薄膜干涉（等倾和等厚干涉）的原理及其干涉花样，掌握光程差的计算公式。

（5）了解薄膜干涉的一些应用。

（6）理解迈克耳孙干涉仪的原理，掌握其应用公式（光程差改变量的计算公式）。

（7）了解牛顿环的原理和干涉花样。

2、光的衍射

考试内容

光波的惠更斯—菲涅尔原理菲涅尔衍射菲涅尔半波带圆孔和圆屏衍射直线传播和衍射的区别夫琅和费单缝衍射和圆孔衍射单缝衍射花样和极小位置圆孔衍射的第一极小位置平面衍射光栅光栅方程缺级光栅光谱干涉和衍射的联系和区别

考试要求

（1）理解惠更斯—菲涅尔原理，了解菲涅尔衍射，了解菲涅尔半波带。

（2）掌握圆孔衍射中波带数的计算公式。

（3）理解直线传播和衍射的区别，理解干涉和衍射的联系和区别。

（4）掌握单缝衍射的极小位置公式，掌握圆孔衍射的第一极小位置公式。

（5）掌握光栅方程、缺级，利用光栅方程求白光入射的衍射花样中不同波长对应的位置，或屏上的全部条纹数目。

3、光的偏振

考试内容

光的五种偏振状态自然光线偏振光部分偏振光椭圆偏振光圆偏振光偏振片马吕斯定律消光现象

反射光的偏振态折射光的偏振态布儒斯特定律布儒斯特角（全偏角）

光的双折射现象寻常光（o光）和非常光（e光）光轴单轴晶体主平面（主截面）o光和e光的特性正晶（石英）负晶（方解石）两个主折射率波晶片半波片四分之一波片

偏振光的检定偏振光的干涉显色偏振

考试要求

（1）了解椭圆偏振光和圆偏振光，理解自然光、线偏振光以及部分偏振光之间的关系。

（2）掌握并能熟练运用马吕斯定律和布儒斯特定律。

（3）理解光轴、主截面的概念，理解o光和e光的特性，理解两个主折射率，掌握偏振图（光的振动分解图）的画法。

（4）理解偏振片、半波片和四分之一波片的特点，掌握线偏振光的检定，了解其他偏振光的检定。

（5）理解偏振光的干涉，了解显色偏振。

 

（三）原子物理学

1、原子结构、原子的能级和辐射

考试内容

原子的基本状况原子的质量一个原子质量单位原子的大小卢瑟福的核式结构模型粒子散射实验大角散射

氢原子光谱里德堡方程赖曼系巴尔末系氢原子玻尔理论玻尔理论的三个假设氢原子第一轨道半径氢原子基态能类氢离子光谱里德堡常数的修正夫兰克—赫兹实验索末菲的氢原子椭圆轨道理论原子空间取向量子化玻尔的对应原理

考试要求

（1）了解原子的质量，掌握一个原子质量单位，了解原子的大小，理解卢瑟福的核式结构模型，了解粒子散射实验、大角散射。

（2）理解氢原子光谱的里德堡方程，掌握赖曼系和巴尔末系的光谱公式，并能用公式求光波长。

（3）理解玻尔的三个假设，掌握氢原子激发能、电离能的计算方法，会画能级图。

（4）理解类氢离子的光谱方程，掌握里德堡常数的修正公式。

（5）了解夫兰克—赫兹实验，了解索末菲的氢原子椭圆轨道理论，了解原子空间取向量子化的概念，了解玻尔的对应原理。

2、碱金属原子、多电子原子

考试内容

碱金属原子光谱主线系第一、第二辅线系电子态（nl）主量子数n轨道角量子数l原子实极化和轨道贯穿碱金属原子光谱的精细结构电子自旋量子数s电子的自旋角动量及对外场的投影电子的自旋磁矩及对外场的投影电子的轨道角动量及对外场的投影电子的轨道磁矩及对外场的投影电子自旋角动量与轨道角动量的耦合电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能双重能级结构碱金属及氢原子的原子态符号总角量子数j单电子能级跃迁的选择定则

多电子原子氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级两个角动量耦合的普遍规则L-S耦合模型及其适用范围洪德定则J-J耦合模型及其适用范围同科电子泡利不相容原理能级跃迁的选择定则

考试要求

（1）了解碱金属原子光谱的主线系，第一、第二辅线系，理解原子实极化和轨道贯穿，掌握主量子数n、轨道角量子数l、电子自旋量子数s、总角量子数j，了解碱金属原子光谱的精细结构。

（2）掌握电子的自旋、轨道角动量及对外场的投影，掌握电子的自旋、轨道磁矩及对外场的投影，掌握碱金属及氢原子的原子态符号写法。会画相应的能级图。

（3）了解电子自旋与轨道运动的相互作用及由此产生的附加能，了解单电子能级跃迁的选择定则。

（4）理解氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级氦原子及第二族元素的单重能级与三重能级，掌握个角动量耦合的普遍规则，掌握L-S耦合模型并能求出电子组态的原子态，理解洪德定则了解J-J耦合模型及其适用范围会画相应的能级图。

（5）理解泡利不相容原理和同科电子，理解多电子原子能级跃迁的选择定则。

3、塞曼效应

考试内容

电子的自旋磁矩和轨道磁矩原子的有效磁矩与总角动量之间的关系朗德因子g磁场对原子的影响拉莫尔进动史特恩—盖拉赫实验顺磁原子顺磁共振原子能级在磁场中的分裂塞曼效应（谱线在磁场中分裂的现象）正常、反常塞曼效应塞曼谱线的计算（新谱线与原谱线波数差的计算）顺磁性抗磁性抗磁原子　

考试要求

（1）理解电子的自旋磁矩和轨道磁矩，理解原子的有效磁矩与总角动量之间的关系，掌握有效磁矩的计算公式，掌握朗德因子的计算公式。

（2）了解拉莫尔进动，了解史特恩—盖拉赫实验，了解顺磁共振。

（3）理解原子能级在磁场中的分裂，掌握附加能计算公式，利用格罗春图计算波数差。

（4）了解顺磁性、抗磁性、顺磁原子和抗磁原子。

4、原子的壳层结构

考试内容

元素周期表原子的电子壳层结构描述电子的四个量子数主壳层和次壳层能容纳的电子数目原子基态能量最低原理

　考试要求

（1）了解元素周期表，理解原子的电子壳层结构，掌握描述电子的四个量子数。

（2）掌握主壳层和次壳层能容纳的电子数目，了解用能量最低原理和泡利原理确定原子基态的方法。

5、X射线

考试内容

X射线的产生X射线波长的测量（布喇格方程）X射线的发射谱连续谱和标识谱连续谱的产生机制短波限的量子解释标识谱的产生机制标识谱与光学光谱的比较X射线的吸收和散射康普顿散射及其量子解释

考试要求

（1）了解多X射线的产生装置，掌握布喇格方程。

（2）了解X射线的发射谱，理解连续谱的产生机制，理解短波限的量子解释，掌握短波限的计算。

（3）理解标识谱的产生机制，掌握标识谱与光学光谱的比较。

（4）了解X射线的吸收，理解康普顿散射及其量子解释。

6、原子核

考试内容

原子核的基本知识（电量、大小、组成、密度）结合能平均结合能原子核的放射衰变放射性强度衰变衰变衰变核力的性质核反应核反应能核裂变核聚变

考试要求

（1）掌握原子核的一些基本知识（电量、大小、组成、密度）

（2）理解结合能和平均结合能的概念，掌握结合能和平均结合能的计算公式。

（3）理解原子核放射衰变的概念，了解放射性强度的概念，了解衰变、衰变和衰变的现象，掌握放射衰变的指数衰变公式，理解半衰期和衰变常数的关系。

（4）理解核力的性质。

（5）理解核反应方程，理解核反应过程中需满足的一些守恒定律，理解核反应能的定义，掌握核反应能的计算方法。

（6）了解核裂变和核聚变。

 

三、参考书目

[1]梁灿彬等.电磁学（第二版）.高等教育出版社，2004.

[2]姚启均.光学（第四版）.高等教育出版社，2012.

[3]诸圣麟.原子物理学.高等教育出版社，2012.