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2015年山东大学070200物理学考研大纲

考研时间: 2014-11-20 来源:查字典考研网

查字典查字典考研网快讯,据山东大学研究生院消息,2015年山东大学物理学考研大纲已发布,详情如下:

考试科目名称:电动力学

一、考试性质

电动力学是物理学专业必修课,是理论物理系列课程的重要组成。它研究电磁场的运动规律及其与带电物质的相互作用,是描述宏观电磁现象最有力的工具。对等离子体物理学、天体物理学和空间物理学来说,电动力学与动理学的结合是绝大多数等离子体理论描述的出发点。《电动力学》考试基于上述学科的特点,力求科学、公平、准确、规范地测评考生的基本素质和综合能力,以利于选拔具有发展潜力的优秀人才入学,从而为我国相关领域的科学事业培养高端专业人才。

二、考试要求

测试考生对电动力学中物理概念、基本原理和方法的掌握情况。要求考生具备相应的数学物理方程及电磁学基础知识,且具备从电动力学的角度分析和解决物理问题的能力。主要参考书为郭硕鸿著《电动力学》第三版,高等教育出版社2008年出版

三、考试内容

0.数学基础:矢量分析、场论及数学物理方法基础

1)标量、矢量和张量的概念及其代数运算

2)梯度、散度和旋度的概念及常用恒等式

3)球坐标系下轴对称Laplace方程的通解

1.电磁现象的普遍规律

1)电荷守恒定律及电流连续性方程

2)Maxwell方程组的由来及位移电流的构造

3)介质中的Maxwell方程组

4)介质中电磁场的能量守恒律

5)介质界面的电磁场边值关系

不考内容:无

2.静电场

1)静电场的标势:其微分方程及满足的边值关系

2)静电场边值问题的唯一性定理

3)静电场边值问题的求解:镜像法和分离变量法,尤需注意球坐标系下轴对称静电问题的分离变量法

4)电多极矩

不考内容:格林函数法、柱坐标系下的分离变量法

3.静磁场

1)静磁场的矢势:其微分方程及满足的边值关系

2)磁标势及轴对称静磁问题的分离变量法

3)磁偶极矩及其场

不考内容:阿哈罗诺夫-玻姆效应、超导体的电磁性质、柱坐标系下的分离变量法

4.电磁波的传播

1)介质中的时谐电磁波和赫姆霍兹方程

2)单色平面波的电磁性质

3)电磁波与介质的相互作用

4)以理想导体为边界的有界空间内的电磁波:矩形谐振腔、矩形截面的波导管

不考内容:光子晶体、高斯光束、光学空间孤子及等离子体

5.电磁波的辐射

1)电磁场的势,规范与规范不变性,库伦与洛伦兹规范下的Maxwell方程组

2)达朗贝尔方程和推迟势

3)小区域谐振电荷体系的辐射场:尤需注意的是电偶极和磁偶极辐射

4)直天线的辐射:尤需注意的是短天线、半波天线及全波天线的辐射

5)电磁场的动量:尤需注意的是真空中电磁场的动量守恒律,利用电磁场动量流密度张量计算电磁场所施加的力

不考内容:天线阵、电磁波的衍射

6.狭义相对论

1)狭义相对论的基本原理及洛伦兹变换

2)相对论的时空观

3)相对论的速度合成

4)电动力学规律的协变性:尤需注意的是相对论的Doppler效应,电磁势及电磁场在参考系间的变换

5)相对论力学:尤需注意的是三维力在参考系间的变换

不考内容:电磁场中带电粒子的拉格朗日量和哈密顿量

7.带电粒子和电磁场的相互作用

1)运动带电粒子的势

不考内容:除"任意运动带电粒子的势"一小节外都不考

四、考试方式与分值

闭卷考试,满分150分。

考试科目名称:综合考试(力学、光学、电磁学)

一、考试性质

《综合考试》是物理学专业学位研究生入学统一考试的科目之一。力求反映专业的特点,科学、公平、准确、规范地测评考生的基本素质和综合能力,以利用选拔具有发展潜力的优秀人才入学。

二、考试要求

测试考生系统的掌握力学、光学和电磁学的基础知识的掌握情况,提出问题和分析问题的能力和运用能力。

三、考试内容

力学部分

1.质点运动学

位置矢量;运动学方程;位移;路程;瞬时速度和瞬时加速度;匀速和匀变速直线运动;抛体运动;法向和切向加速度;相对运动的运动学

动量定理与牛顿运动定律

牛顿运动定律;重力、弹性力和摩擦力;牛顿运动定律的运用;变力作用下质点的直线运动;质点的抛体运动和圆周运动;质点的平衡;直线加速参考系和匀速转动参考系中的惯性力。动量;冲量;质点动量定理;变力的冲量与动量定理;质点系的内力与外力;质点系的质心;质点系的动量定理和质心运动定理;质点系相对质心的动量;质点和质点系的动量守恒定律

2.功能与碰撞问题

变力的功;功率;质点的动能定理;质点系的动能及动能定理;保守力的功;势能;质点系的功能原理;质点系的机械能守恒定律;完全弹性碰撞;完全非弹性碰撞;非完全弹性碰撞

3.角动量和万有引力

质点对点和对轴的角动量;力对点和轴的矩;质点对轴的角动量定理及角动量守恒律;质点系对轴的角动量定理及角动量定恒律。

4.刚体力学

刚体的质心;刚体绕定轴转动的运动学;刚体定轴转动的角动量;转动惯量;平行轴和垂直轴定理;转动定理;力矩的功;刚体定轴转动的动能定理;刚体的重力势能;刚体定轴转动中的机械能问题;刚体的平衡;刚体平面运动的运动学;刚体平面运动的动力学

5.振动

简谐振动的运动学方程;描述简谐振动的物理量;简谐振动的x-t图线;旋转矢量法;简谐振动的能量;同方向的简谐振动的合成;互相垂直的相同频率简谐振动的合成

光学部分

1.波动光学通论

波的概念与光的电磁理论基础;波的数学描述;波的叠加;光的偏振态

2.光的干涉

光的相干条件;分波前干涉;光场的相干性;分振幅干涉

3.光的衍射

衍射的基本原理及分类;菲涅耳衍射;夫琅和费衍射;光学成像系统的分辨本领;光栅;全息照相的原理与特点

4.光在晶体中的传播

晶体双折射;晶体光学器件及偏振光检验;偏振光干涉;旋光

5.光与物质相互作用

光的吸收;光的色散;光的散射

电磁学部分

1.静电场的基本性质

电荷;电场强度;高斯定理;电势及其与电场强度的关系;静电场中的金属导体;电容和电容器;静电场中的电介质;静电场的能量

2.电流和恒磁场?

恒定电流条件和导电规律;磁场和磁感应强度电场强度;磁场的高斯定理和安培环路定理;磁介质的磁化

3.电与磁的相互作用和相互联系

电磁感应及其基本规律;互感和自感;磁场的能量;磁场对电流的作用;带电粒子在磁场中的运动

4.电磁波

电磁波的产生和传播;电磁波理论;电磁场的能量和动量

5.电路和磁路

基尔霍夫定律;交流电和交流电路;交流电的功率;磁路

四、考试方式与分值

本科目满分150分,全国统一考试。

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