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《專業基礎課》課程考試大綱

科目名稱：專業基礎課(光學、電磁學)

科目代碼：838

一、考試對象

修完本課程所規定的各專業學生。

二、考試目的

本課程考試目的是考察學生對物理學(光學、電磁學)基礎知識的掌握程度。

三、考試要求

本課程是一門理論性很強的專業基礎性學科，要求學生對基本理論的了解和掌握。

四、考試內容與要求

(一)《電磁學》

1、真空中的靜電場

考核知識點

(1)庫侖定律、靜電力疊加原理;(2)電場強度、場強疊加原理、電場強度的計算、帶電體在外電場中所受的作用;(3)電通量、真空中的靜電場高斯定理;(4)電場力的功、靜電場的環路定理、電勢能、電勢、電勢差、電勢疊加原理、電勢的計算;(5)場強與電勢的微分關系、電勢梯度;(6)帶電粒子在外電場中受到的力及其運動。

考核要求

(1)正確理解靜電場的E、U、△U的定義;(2)熟練地應用靜電場的高斯定理和場強迭加及場強與電勢的微分關系計算E，從而計算U、△U;(3)正確理解保守力的概念，掌握計算電場能的方法;(4)掌握計算帶電粒子在外電場中受到的力，并分析其運動。

2、靜電場中的導體和電介質

考核知識點

(1)靜電平衡時導體上的電荷分布、靜電平衡時導體表面附近的場強;(2)電容器的電容、電容器電容的計算;(3)介質對電容的影響、電介質的極化現象和極化機理、電極化強度、電極化強度與極化電荷的關系;(4)電介質中的電場、有介質時的高斯定理、電位移矢量;(5)電場能量、電容器儲能。

考核要求

(1)正確理解導體的靜電平衡條件、熟練計算靜電平衡時導體上的電荷分布及場強與電勢的分布;(2)熟悉靜電屏蔽的應用。(3)熟悉介質對電容的影響、電介質的極化現象和極化機理、電極化強度、電極化強度與極化電荷的關系;掌握有介質時的高斯定理、計算電介質中的電場、電位移矢量;(4)知道電場能量、電容器儲能。

3、恒定電流

考核知識點

(1)恒定電流、電流密度;(2)歐姆定律的微分形式;(3)電流的功和功率;(4)電源、電源電動勢、含源電路的歐姆定律。

考核要求

(1)熟練掌握穩恒電場的規律;(2)熟練應用含源電路的歐姆定律計算電路中的電流，電壓，從而計算，電流的功和功率。

4、真空中恒定磁場

考核知識點

(1)磁場、磁感應強度、磁通量;(2)畢奧-薩伐爾定律;(3)運動電荷的磁場;(4)安培環路定理;(5)帶電粒子在外磁場中受到的力及其運動、磁場對載流導體的作用、磁場對載流線圈的力矩。

考核要求

(1)掌握穩恒電流的磁場的規律;(2)掌握應用畢奧-薩伐爾定律計算B的方法，掌握計算運動電荷的磁場的方法;(3)熟練應用安培環路定理計算磁場;(4)正確分析帶電粒子在外磁場中受到的力及其運動、磁場對載流導體的作用、掌握計算磁場對載流線圈的力矩的方法。

5、磁介質中磁場

考核知識點

(1)磁介質的磁化、磁導率;(2)磁介質中磁場、磁介質中的安培環路定理、B、H、M的關系。

考核要求

(1)理解有介質時磁場的規律;(2)知道應用磁介質中的安培環路定理計算B、H、M。

6、電磁感應和暫態過程

考核知識點

(1)法拉第電磁感應定律;(2)動生電動勢和感生電動勢;(3)自感現象與互感現象;(4)磁場的能量。

考核要求

(1)熟練掌握法拉第電磁感應定律;(2)熟練計算動生電動勢和感生電動勢;(3)了解計算自感、與互感電動勢的方法;(4)知道計算磁場的能量。

7、麥克斯韋方程組 電磁場

考核知識點

(1)位移電流、全電流定律;(2)麥克斯韋電磁場理論的基本概念、麥克斯韋方程組的積分形式、麥克斯韋方程組的微分形式。

考核要求

(1)正確理解位移電流、全電流定律;(2)知道麥克斯韋電磁場理論的基本概念、麥克斯韋方程組的積分形式、麥克斯韋方程組的微分形式。

(二)波動光學

考核知識點

1、光的干涉、光的單色性和相干性;

2、由分波陣面法產生的光的干涉;

3、光程和光程差、半波損失、透鏡的一個重要性質;

4、由分振幅法產生的光的干涉、邁克爾遜干涉儀;

5、光的衍射、單縫衍射、半波帶法、衍射光柵、光柵光譜;

6、光學儀器的分辨本領;

7、天然光和偏振光、偏振片的起偏和檢偏、馬呂斯定律;

8、反射和折射時光的偏振、布儒斯待定律。

考核要求

1、了解光的干涉、光的單色性和相干性;

2、知道幾種由分波陣面法產生的光的干涉的實驗，能由已知條件計算所要求的光學量;

3、知道光程和光程差、半波損失、透鏡的一個重要性質;

4、知道由分振幅法產生的光的干涉的幾種實驗，能由已知條件計算所要求的光學量;

5、掌握單縫衍射、衍射光柵的實驗，了解光柵光譜;

6、了解光學儀器的分辨本領;

7、知道天然光和偏振光、偏振片的起偏和檢偏的概念及馬呂斯定律并應用

8、知道反射和折射時光的偏振、布儒斯待定律。

五、考試方式及時間

閉卷理論考，考試時間為150分鐘。

六、教材及主要參考書

1、選用教材：

光學教程 姚啟鈞編(高等教育出版社)

電磁學 梁燦彬編(高等教育出版社 )