哈尔滨理工大学2021年823物理基础（包括光学和电磁学）考研大纲
参考书目：
[1] 《电磁学》赵凯华 陈熙谋 高等教育出版社2006 第二版
[2] 《光学》赵凯华、钟锡华，北京大学出版社，2017 第二版
一、考试目的与要求
考察考生对电磁学的基本现象和基本定律的掌握程度以及利用基础知识解决电子信息领域（集成电路或光学工程方向）相关问题的能力。要求考生对电磁学的基本概念和基本定律有较深入的了解，能够系统地掌握电磁学中基本定律的推导和应用，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力；掌握物理光学与应用光学的基本概念、原理和公式，以及求解光学问题的方法。能够灵活运用光学的概念、原理和方法分析和解决综合性的光学问题，并能够设计和分析电子信息领域光学成像系统和光学检测系统等工程应用问题。
二、试卷结构（满分150分）
（一）电磁学部分
内容比例：
1．选择题 约15分
2．计算题 约60分
（二）光学部分
1．应用光学 约30%
2．光的干涉及其应用 约30%
3．光的衍射及其应用 约20%
4．光的偏振及其应用 约20%
题型比例：
1．问答题或证明题 约50%
2．设计或计算题 约50%
三、考试内容与要求
（一）电磁学部分
1、静电场的基本现象和基本规律
考试内容
静电的基本现象，库仑定律，电场，电场强度，电通量，高斯定理，环路定理，静电场做功，电势及其梯度。
考试要求
1.1 了解静电的基本现象。
1.2 理解静电感应、电荷守恒定律和库伦定律等基本概念和定律。
1.3 掌握电场及电场强度的概念。
1.4 掌握应用电场强度叠加定理计算带电体产生的电场强度的方法并能灵活应用。
1.5 理解电通量的概念，掌握高斯定理的表述和证明。
1.6 掌握应用高斯定理求电场的条件和方法，并能灵活应用。
1.7 掌握电场线的性质。
1.8 理解静电场环路定理和电势的概念。
1.9 掌握电场和电势之间的关系。
1.10 掌握电势的计算方法。
2、静电场中的导体
考试内容
导体的静电平衡条件，导体（导体壳）的电荷分布，孤立导体的电容，电容器及电容，电容器储能。
考试要求
2.1 理解和掌握静电场中导体的平衡条件。
2.2 简单计算导体和导体壳的电荷分布。
2.3 掌握电容器中电场、电势以及电容的计算方法，并能灵活应用。
2.4 理解电容器储能的概念。
3、恒磁场
考试内容
磁感应强度，比奥-萨伐尔定律，载流回路的磁场，安培环路定理，磁场高斯定理，磁场对载流导线的作用，带电粒子在磁场中的运动。
考试要求
3.1 了解磁的基本现象，理解磁感应强度的概念。
3.2 掌握毕奥萨-伐尔定律和安培定律。
3.3 能够运用毕奥-萨伐尔定律计算不同载流回路的磁感应强度。
3.4 掌握安培环路定理及采用安培环路定理计算载流导线产生磁场的条件和方法。
3.5 了解磁场高斯定理，并掌握磁场线的性质。
3.6 掌握磁场对载流导线的作用。
3.7 掌握带电粒子在磁场中的运动，理解安培力与洛伦兹力间的关系。
3.8 了解霍尔效应的概念，掌握利用霍尔效应判别导电类型的方法。
（二）光学部分
1、应用光学
1.1 了解几何光学基本定律，光路可逆和全反射现象，成像概念，理想像和理想光学系统；
1.2 掌握符号规则，近轴区成像性质及相应公式，主平面和焦点，作图法求像，物像关系式，放大率，物像空间不变式，物像方焦距，节平面，理想像高，光学系统的组合，单透镜公式；掌握单球折、反射面傍轴两次及以上成像问题；掌握薄透镜傍轴两次及以上成像；
1.3 掌握平面镜的旋转，棱镜展开，确定成像方向，球面和平面镜棱镜系统的组合；
1.4 掌握电子信息领域光学成像系统中光学仪器的概念与基本原理以及应用。
2、光的干涉及其应用
2.1 理解光的相干性及其干涉特点；
2.2 掌握分波面干涉理论及其应用；
2.3 掌握分振幅双光束干涉理论及其应用；
2.4 掌握分振幅多光束干涉理论及其应用；
2.5 掌握电子信息领域光学检测系统中光学仪器中干涉条纹分析。
3、光的衍射及其应用
3.1 理解并掌握菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的基本概念和规律；
3.2 理解并掌握近距离上的夫琅和费衍射；
3.3 理解并掌握典型孔径的夫琅和费衍射；
3.4 理解并掌握光栅的夫琅和费衍射；
3.5 理解并掌握菲涅耳衍射原理和应用；
3.6 掌握衍射光栅，闪耀光栅，光学仪器的色散本领、色分辨本领的原理和设计。
4、光的偏振及其应用
4.1 了解光的偏振态的基本概念和偏振态的描述；了解菲涅耳公式、相位突变；
4.2 掌握双折射，偏振态的变化和检验，偏振光的干涉和旋光；
4.3 掌握晶体的偏光干涉（马吕斯定律、平行偏振光的干涉）；
4.4 掌握偏振器件的原理与应用以及偏振光的检测和应用。