高普考題庫
96 年 096年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

普通物理學概要

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1㈠何謂物理定律(physical law)?何謂物理理論(physical theory)?(5 分)㈡請詳細敘述牛頓運動三定律。(5 分)㈢基於那些理由,牛頓運動第一定律及牛頓運動第二定律並非定律?(5 分)㈣何謂物理理論的公設系統(postulate system)?請舉例說明之。(5 分)
申論 2考慮一條兩端固定、質量均勻弦的橫向輕微振動。假設此弦的張力(tension)為T,而單位長度的質量為ρ。㈠請推導此弦橫向微振動的振幅波動方程式。(10 分)㈡假設弦長為L,並知在某特定時刻t,此弦形狀為f(x,t)。請求解此波動方程式。若未能推導出波動方程式,請原則上說明如何求解。(10 分)
申論 3麥克士威方程式(Maxwell equations)可簡述為兩個非齊次與兩個齊次微分方程式:⎧∇×E=ρ⎪⎨∂E∇×B−=J⎪⎩∂t⎧∇⋅B=0⎪⎨∂B∇×E−=0⎪⎩∂t請詳述此四方程式的物理意義及其實驗根據。(20 分)
申論 4㈠假想地球沒有自轉,而太陽以地球為中心作每天一圈的公轉,我們仍然每天可以見到日出日落。試問,我們在地球上如何分辨,到底是地球自轉還是太陽公轉造成日出日落?(5 分)㈡假想是太陽繞地球公轉造成日出日落,試申論對天氣的變化有何影響?(5 分)㈢為何海水是藍色的,而浪花是白色的?(5 分)㈣為何冰塊是透明的,而刀刨出來的雪花冰是白色的?(5 分)
申論 5請解釋並討論下列名詞:㈠康普頓效應(Compton effect),以及其發現在量子理論(quantum theory)發展上的意義。(10 分)㈡黑體輻射量子化(quantization of black body radiation)。(5 分)㈢托馬斯進動(Thomas precession)。(5 分)