1科目代码：863 科目名称：材料物理基础一、 考试要求（一）力学（1）掌握描述质点运动和运动变化的物理量（位矢、位移、速度、加速度、角速度和加速度等） ，能计算质点在平面内运动时的速度、加速度，及作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和方向加速度；（2）掌握牛顿运动三大定律及其适用范围，能处理简单质点在一维变力作用下的动力学问题；（3）掌握功的基本概念，能计算直线运动情况下变力做功。理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能。（4）掌握质点的动能定理和动量定理，理解角动量和角动量守恒定律，并能用它们处理简单力学问题。掌握机械能守恒和动能守恒定律，能分析简单系统在平面内运动的力学问题。（5）了解转动惯量的基本概念，理解刚体绕定轴转动的转动定律和角动量守恒定律，会分析处理简单系统的力学问题。（6）了解伽利略相对性原理基本内容，理解伽利略坐标、速度变换。（二）热学（1）了解统计物理的几个概念，理解理想气体的状态方程、压强公式和温度公式，能推导气体压强公式，能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念，了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。2（2）了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程，及其相关计算。（3）了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数、分布曲线的物理意义，能计算气体分子热运动的速率、平均速率、方均根速率，了解波耳兹曼能量分布律。（4）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，并会应用其计算理想气体的定压热容、定体热容和内能。（5）掌握功和热量的概念，掌握热力学第一定律，能分析、计算理想气体等体、等压、等温过程和绝热过程中的功、热量、内能增量及卡诺循环等简单循环的效率。（6）了解热力学第二定律及其统计意义、熵的意义、玻耳兹曼关系和熵增加原理。（三）电磁学（1）掌握静电场的电场强度、电势的概念，以及电场强度叠加原理和电势叠加原理。理解场强与电势的微分关系，并能计算电场强度和电势。（2）理解高斯定理和环路定理，熟悉用其计算电场强度的方法。（3）掌握磁感应强度的概念，能用华奥-萨伐尔定律计算一些简单问题中的磁感应强度。（4）理解磁场高斯定理和安培环路定理，熟悉用安培环路定理计算磁感应强度的方法。（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，会分析点电荷在均匀电场和非均匀磁场中的受力和运动。3（6）了解导体的静电平衡条件、介质的极化、磁化现象和铁磁质的特性，了解电介质中的高斯定理和环路定理。（7）理解电动势概念，掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势及感生电动势。（8）理解电容、自感系数和互感系数，能计算电容、自感系数和互感系数。（9）理解电能密度、磁能密度，能计算一些简单问题中的电场能量和磁场能量。（四）振动和波动（1）掌握描述谐振动和简谐波的各物理量（特别是相位）及各量的关系。（2）理解旋转矢量法。（3）掌握谐振动的基本特征，能建立一维谐振动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维谐振动的运动方程，并理解其物理意义。（4）理解同方向、同频率的两个谐振动的合成规律。（5）理解机械波产生的条件。掌握平面简谐波的波函数的推导方法及波函数的物理意义，了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念。（6）了解惠更斯原理、波的叠加原理和波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱条件。（7）理解驻波及其形成条件。了解驻波和行波的区别。（8）了解机械波的多普勒效应及其产生原因。（五）光学4（1）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，了解迈克耳孙干涉仪的工作原理，能计算光程差变化与条纹级数变化关系的简单问题。（2）了解惠更斯-菲涅耳原理，熟悉分析单缝夫琅禾费衍射条纹分布的方法。（3）掌握光栅衍射公式，会确定光栅衍射谱线的位置，及会分析光栅常量及波长对光栅衍射谱线分布的影响，了解 X 射线的晶格衍射及布拉格公式。（4）理解自然光、偏振光和部分偏振光，理解布儒斯特定律及马吕斯定律，了解双折射现象、线偏振光的获得方法和检验方法，及对有关简单问题进行计算。（六）原子物理基础（1）了解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设。（2）熟悉洛伦兹坐标变换，了解狭义相对论中同时性的相对性以及长度收缩和时间膨胀概念，及牛顿力学中的时空观。（3）理解狭义相对论中质量和速度的关系，质量和能量的关系。（4）理解氢原子光谱的实验规律及玻尔的氢原子理论。（5）理解光电效应和康普顿效应，理解光的波粒二象性。（6）掌握德布罗意的物质波假设，了解实物粒子的波粒二象性，理解描述物质波动性的物理量（波长、频率）和粒子性的物理量（动量、能量）间的关系。（7）了解波函数及其统计解释，了解一维定态薛定谔方程。5（8）了解能量量子化和描述原子中电子运动状态的四个量子数。了解泡利不相容原理和原子的电子壳层结构。二、 考试内容（一）力学质点平面曲线运动的描述，位矢、位移、速度、加速度、角速度、角加速度、切向与法向加速度；牛顿运动三定律及其适用范围，保守力、功、能、动能和动量定理，角动量和角动量守恒，机械能守恒；转动惯量，刚体定轴转动的转动定律和角动量守恒定律，刚体转动中的能量守恒。（二）热学理想气体的压强公式和温度公式，理想气体刚性分子模型，气体分子内能、平均碰撞频率和平均自由程，麦克斯韦速率分布律，气体分子热运动的算术平均速率，方均根速率，平均能量按自由度均分定理。理想气体的定压热容、定容热容和内能，功和热量，热力学第一、第二定律，气体等值过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量，卡诺循环的效率，可逆及不可逆过程，热力学第二定律及其统计意义，熵的玻耳兹曼表达式。（三）电磁学电场强度、电势及其迭加原理，静电场中高斯定理和环路定理，介质中的电场；毕奥沙伐尔定律，磁场高斯定理及安培环路定理，介质磁化及其微观解释；电动势，法拉第电磁感应定律，电容，电感系数和互感系数，电能和磁能密度，涡旋电场，位移电流的概念，麦克斯韦方6程组，电磁场的物质性。（四）振动和波动简谐振动的描述；简谐振动的动力学基本特征；简谐振动的合成；机械波的产生条件和描述；惠更斯原理和波的叠加原理，相干波，波程差，行波和驻波；多普勒效应；电磁波。（五）光学光程及光程差，杨氏双缝干涉，薄膜等厚干涉，迈克尔逊干涉仪；惠更斯菲涅尔原理，单缝衍射条纹的分布规律，光栅衍射公式；自然光的线偏振，布儒斯特定律及马吕斯定律，晶体中的双折射、起偏与检偏。（六）原子物理基础爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设，洛伦兹坐标变换，相对论中质量和速度的关系，质量和能量的关系，光的波粒二象性，光子，光电效应的爱因斯坦理论，黑体辐射，氢原子光谱的实验规律；玻尔的氢原子理论，物质波假设，实物粒子的波粒二象性，波函数及其统计解释，薛定谔方程，不确定关系，能量量子化，角动量量子化及空间量子化，自旋，泡利不相容定理，电子壳层结构。三、 题型试卷满分为 150 分，其中：选择题 30 分，填空题 20 分，问答论述计算题 100 分。四、 参考教材普通物理学 。程守洙、江之永主编。高等教育出版社，2006，第六版。7