湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试概要

科目名字：普通物理（电、光、原）

1、考试内容与报考条件

（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

报考条件

（1）知道两种电荷及其相互用途、电荷守恒定律；

（2）理解和学会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）学会电场、电场强度的定义及场的叠加原理，学会电通量的定义和计算，理解高斯定理的内涵及其应用，熟练学会计算电场强度的办法；

（4）理解静电场力做功的性质，学会静电场的环路定理、电势差和电势定义；

（5）知道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）学会导体静电平衡的条件及平衡时导体的性质，学会导体静电平衡时的讨论办法；

（7）学会封闭导体壳内、外的电场的特征，理解静电屏蔽的原理及应用；

（8）理解和学会电容器的定义及电容的计算，学会电容器联接的基本办法及计算，学会处置导体平板组合问题的基本办法；

（9）学会带电体系的静电能的定义和带电导体、电容器的静电能的计算；

（10）理解电偶极子定义，学会电偶极子激起的电场及外电场对电偶极子有哪些用途；

（11）学会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法、极化强度的定义与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，知道极化电荷体密度与极化强度的关系；

（13）学会电位移的定义，熟练学会有介质时的高斯定理及其应用；

理解有介质时的静电场方程；学会电场能量密度的定义和电场能量的计算。

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

报考条件

（1）学会电流、电流强度和电流密度的定义，理解连续性方程、恒定电流和恒定电场定义；

（2）理解电路的基本构成和直流电路的特征；

（3）学会欧姆定律及其微分形式，学会各种形状导体的电阻计算，理解焦耳定律及其微分形式，知道经典金属电子论；

（4）学会电源的非静电力、电动势、内阻和端电压的定义，学会一段含源电路的欧姆定律，理解直流电路的能量转换，知道导线表面的电荷分布；

（5）熟练学会基尔霍夫1、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 磁场对载流导体有哪些用途

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

报考条件

（1）知道磁性、磁极及其相互用途和电流的磁效应等现象；

（2）熟练学会毕奥-萨伐尔定律及其应用，学会磁感应强度的定义，知道运动电荷的磁场；

（3）学会磁通量的定义和计算，理解磁感应线及其性质，知道磁场的高斯定理；

（4）熟练学会安培环路定理及其应用，理解磁场的性质；

（5）学会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，知道回旋加速器、汤姆孙实验等的简单原理；

（6）学会安培力公式、任意平面闭合电流的磁矩及其在外磁场中的磁力矩的定义；

（7）熟练学会磁场强度的定义和有磁介质时的环路定理，理解磁介质的磁化规律，知道静磁场与静电场方程的对比；

（8）理解顺磁性和抗磁性的特征；知道铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用与铁磁性的起因；

（9）学会磁场能量密度和磁场能量的定义。

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

报考条件

（1）理解电磁感应现象，学会法拉第电磁感应定律和楞次定律；

（2）熟练学会动生电动势的计算，理解动生电动势与洛伦兹力的内在联系，知道交流发电机的原理；

（3）学会感生电动势与感生电场定义，学会感生电场的性质及计算感生电场和感生电动势的办法，知道电子感应加速器的工作原理；

（4）学会自感电动势和自感系数的定义及其计算，学会互感电动势和互感系数的定义及其计算；

（5）学会自感线圈的磁能定义，知道互感线圈的磁能定义；

（6）学会位移电流、位移电流密度的定义，学会麦克斯韦方程组的积分形式；

（7）知道平面电磁波的性质和能流密度的定义。

（二）光学

1、光的干预

考试内容

光波的特质 光波的独立性、叠加性 光波的相干性和非相干性

分波面双光束干预杨氏双缝干预 相位 光程差 单色光的干预花样 干预级次 条纹间距 条纹的可见度 光波的相干条件 半波损失

分振幅薄膜干预 额外程差 等倾干预的原理及其干预花样 等厚干预的原理及其干预花样 薄膜干预的应用

迈克耳孙干预仪 原理 干预花样 应用

牛顿环 原理 干预花样 应用

报考条件

（1）知道光波的独立性、叠加性，光波的相干性和非相干性。

（2）理解和学会光波的相干条件、半波损失和额外程差的定义

（3）理解杨氏双缝干预原理，理解相位和光程差的定义及其之间的关系，学会条纹间距的计算公式

（4）理解薄膜干预（等倾和等厚干预）的原理及其干预花样，学会光程差的计算公式。

（5）知道薄膜干预的一些应用。

（6）理解迈克耳孙干预仪的原理，学会其应用公式（光程差改变量的计算公式）。

（7）知道牛顿环的原理和干预花样。

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 直线传播和衍射有什么区别 夫琅和费单缝衍射和圆孔衍射 单缝衍射花样和极小地方 圆孔衍射的第一极小地方 平面衍射光栅 光栅方程 缺级 光栅光谱 干预和衍射的联系和不同

报考条件

（1）理解惠更斯—菲涅尔原理，知道菲涅尔衍射，知道菲涅尔半波带。

（2）学会圆孔衍射中波带数的计算公式。

（3）理解直线传播和衍射有什么区别，理解干预和衍射的联系和不同。

（4）学会单缝衍射的极小地方公式，学会圆孔衍射的第一极小地方公式。

（5）学会光栅方程、缺级，借助光栅方程求白光入射的衍射花样中不同波长对应的地方，或屏上的全部条纹数目。

3、光的偏振

考试内容

光的五种偏振状况 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 一般光（o光）和很光（e光） 光轴 单轴晶体 主平面（主截面） o光和e光的特质 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 偏振光的干预 显色偏振

报考条件

（1）知道椭圆偏振光和圆偏振光，理解自然光、线偏振光与部分偏振光之间的关系。

（2）学会并能熟练运用马吕斯定律和布儒斯特定律。

（3）理解光轴、主截面的定义，理解o光和e光的特质，理解两个主折射率，学会偏振图（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征，学会线偏振光的检定，知道其他偏振光的检定。

（5）理解偏振光的干预，知道显色偏振。

（三）原子物理学

1、原子结构、原子的能级和辐射

考试内容

原子的基本情况 原子的水平 一个原子水平单位 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

报考条件

（1）知道原子的水平，学会一个原子水平单位，知道原子的大小，理解卢瑟福的核式结构模型，知道

粒子散射实验、大角散射。

（2）理解氢原子光谱的里德堡方程，学会赖曼系和巴尔末系的光谱公式，并可以用公式求光波长。

（3）理解玻尔的三个假设，学会氢原子激起能、电离能的计算办法，会画能级图。

（4）理解类氢离子的光谱方程，学会里德堡常数的修正公式。

（5）知道夫兰克—赫兹实验，知道索末菲的氢原子椭圆轨道理论，知道原子空间取向量子化的定义，知道玻尔的对应原理。

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 1、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用途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 两个角动量耦合的常见规则 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

报考条件

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

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

（3）知道电子自旋与轨道运动的相互用途及由此产生的附加能，知道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，学会个角动量耦合的常见规则，学会L-S耦合模型并能求出电子组态的原子态，理解洪德定则 知道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

报考条件

（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，学会有效磁矩的计算公式，学会朗德因子的计算公式。

（2）知道拉莫尔进动，知道史特恩—盖拉赫实验，知道顺磁共振。

（3）理解原子能级在磁场中的分裂，学会附加能

计算公式，借助格罗春图计算波数差。

（4）知道顺磁性、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

报考条件

（1）知道元素周期表，理解原子的电子壳层结构，学会描述电子的四个量子数。

（2）学会主壳层和次壳层能容纳的电子数目，知道用能量最低原理和泡利原理确定原子基态的办法。

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 短波限的量子讲解 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讲解

报考条件

（1）知道多X射线的产生装置，学会布喇格方程。

（2）知道X射线的发射谱，理解连续谱的产生机制，理解短波限的量子讲解，学会短波限的计算。

（3）理解标识谱的产生机制，学会标识谱与光学光谱的比较。

（4）知道X射线的吸收，理解康普顿散射及其量子讲解。

6、原子核

考试内容

原子核的入门知识（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 核力的性质 核反应 核反应能 核分裂转变 核聚变

报考条件

（1）学会原子核的一些入门知识（电量、大小、组成、密度）

（2）理解结合能和平均结合能的定义，学会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定义，知道放射性强度的定义，知道

衰变的现象，学会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，理解核反应能的概念，学会核反应能的计算办法。

（6）知道核分裂转变和核聚变。