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黑龍江大學碩士研究生入學考試大綱
考試科目名稱:
電磁學與光學 考試科目代碼:745
一、考試要求
電磁學部分:本《電磁學》考試大綱適用于“物理學”及相近專業(yè)的
碩士研究生入學考試。其指導思想是通過考察學生對基本概念的理解及運用所學知識解決問題的能力,選拔具有良好的物理學理論基礎的高素質人才。要求考生能夠系統(tǒng)地掌握電磁學基本理論和基本內容。
(一)靜電場及靜電場中的導體和電介質
l. 熟練掌握電場和電勢這兩個重要的物理量,電場和電勢的計算。
2. 熟練掌握靜電場中的高斯定理和環(huán)路定理。
3. 熟悉導體的靜電特性和兩類電介質的極化,有介質時的高斯定理,靜電場的能量。
(二)穩(wěn)恒電流的磁場及磁介質
1. 掌握畢奧-薩法爾定律、安培環(huán)路定理、安培定律的內容。
2. 能用畢奧薩法爾定律、安培環(huán)路定理計算載流回路的磁場,用安培定律計算載流回路在磁場中受力。
3. 熟悉磁介質的磁化、有磁介質時的安培環(huán)路定理。
4.熟悉鐵磁介質的性質。
(三)電磁感應
1. 熟練掌握法拉第電磁感應定律,并由此定律計算感應電動勢,會判斷感應電動勢的方向。
2. 掌握動生電動勢和感生電動勢的實質,會計算動生電動勢。
3. 掌握自感和互感的概念自感系數和互感系數的計算。
4. 掌握磁場中的能量的計算。
光學部分:本《光學》考試大綱適用于“物理學”及相近專業(yè)的
碩士研究生入學考試。其指導思想是通過考察學生對基本概念的理解及運用所學知識解決問題的能力,選拔具有良好的物理學理論基礎的高素質人才。要求考生能夠系統(tǒng)地掌握光學基本理論和基本內容。
(一)光的干涉
1. 熟練掌握楊氏雙縫干涉實驗,包括實驗裝置、干涉圖樣、光強度計算公式、光程差公式、條紋的變動等。
2. 熟練掌握薄膜干涉的特點、干涉極大和干涉極小的條件。以及等傾干涉和等厚干涉的特征。
3. 熟悉劈尖干涉和牛頓環(huán)干涉的特點。
4. 掌握邁克爾孫干涉儀光路結構及特點。
(二)光的衍射
1. 掌握菲涅爾衍射半波帶理論。
2. 掌握夫瑯禾費單縫衍射、圓孔衍射、光柵衍射的衍射圖樣,光強度曲線亮暗紋的位置。
3. 掌握平行光垂直入射和傾斜入射時的光柵方程,能計算缺級數、最大衍射級次。
(三)幾何光學基本原理
1. 熟練掌握近軸光線條件下球面折射、反射物像公式及橫向放大率。
2.熟練掌握近軸光線條件下薄透鏡成像公式、橫向放大率,以及薄透鏡的作圖求像法。
3. 掌握全反射、色散、實物、虛物、實像、虛像的概念。
(四)光學儀器基本原理
1. 熟練掌握有效光闌和光瞳的的概念及計算。
2. 掌握放大本領的基本概念,以及顯微鏡、放大鏡的光路及放大本領。
(五)光的偏振
1. 掌握五種光的特點以及鑒別方法。
2. 掌握光在兩種介質分界面上的反射和折射時的偏振。會用馬呂斯公式計算光強度。
3. 掌握渥拉斯頓棱鏡、尼克爾棱鏡和波片等偏振器件的原理及特點。
4. 掌握偏振光的干涉及干涉光強的計算。
5. 掌握偏振光干涉的特點。
二、考試內容
電磁學部分
第一章 真空中的靜電場
庫侖定律、電場與電場強度、電場強度疊加原理、帶電體在電場中受力及運動、高斯定理的應用、電位差與電位、電勢的計算、電位的梯度、點電荷間的相互作用能。
第二章 靜電場中的導體和電介質
導體的靜電平衡條件、電荷的分布、導體殼的性質、電容器電容的定義與計算、電介質的極化、電極化強度矢量、有介質時的高斯定理、電位移矢量、靜電場的能量與能量密度。
第三章 穩(wěn)恒電流的磁場
磁的基本現(xiàn)象與規(guī)律、畢奧-薩法爾定律及其應用、安培環(huán)路定理及其應用、安培定律及其應用、帶電粒子在電磁場中受力及其運動、霍爾效應。
第四章 電磁感應
電磁感應現(xiàn)象及電磁感應定律、楞次定律、動生電動勢和感生電動勢、電子感應加速器的原理、自感和互感的定義、磁場中的能量。
第五章 磁介質
分子電流觀點、磁介質的磁化、順磁介質和抗磁介質的磁化規(guī)律、磁化強度矢量、磁場強度矢量、有磁介質時的安培環(huán)路定理。鐵磁介質的性質與磁化曲線、磁場的能量與能量密度。
第六章 電磁場理論和電磁波
位移電流、麥克斯韋方程組、電磁波的產生與傳播。
光學部分
第一章 光的干涉
相干光的獲得、楊氏雙縫干涉、光強度、相位差和光程差、薄膜干涉中的等厚干涉和等傾干涉、劈形膜的干涉、牛頓環(huán)的干涉、麥克爾孫干涉儀的原理。
第二章 光的衍射
光的衍射現(xiàn)象、惠更斯菲涅爾原理、夫瑯禾費衍射和菲涅爾衍射、單縫的夫瑯禾費衍射、圓孔的瑯禾費衍射、光柵衍射、各種衍射的機理、光學儀器的分辨本領。
第三章 幾何光學基本原理
費馬原理、實物、虛物、實像和虛像、光在平面上的反射和折射、全反射、光在球面上的反射和折射的成像公式、光連續(xù)在幾個球面界面上的折射、近軸條件下薄透鏡的成像公式、橫向放大率、薄透鏡的作圖求像法。
第四章 光學儀器原理
望遠鏡的光路圖、望遠鏡的放大本領、顯微鏡的光路圖、望遠鏡的放大本領
第五章 光的偏振
光的偏振,偏振光與自然光,反射和折射的偏振、雙折射,光軸與主截面,對雙折射現(xiàn)象的解釋、晶體中波面的傳播;偏振光儀器,尼克耳棱鏡,渥拉斯頓棱鏡,橢圓偏振光和圓偏振光的產生,四分之一波片和半波片
、平面偏振光的干涉,平面偏振光干涉的強度分布。
三、試卷結構
1.考試時間:180分鐘
2. 試卷分數:150分
2.題型結構:(1)填空題
(2)選擇題
(3)計算題
(4)簡答題
四、參考書目
1.《電磁學》,趙凱華,陳熙謀,高等教育出版社(第二版),2006年12月
2.《電磁學》,梁燦彬等,高等教育出版社(第二版),2004年5月
3.《光學教程》,姚啟鈞,高等教育出版社,第四版,2008年6月
4.《光學》,母國光、戰(zhàn)元齡,高等教育出版社,第二版,2009年7月
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