我去年准备清华物理系夏令营的时候，把天文和四大力学翻了个底朝天。期末周闲下来，把当时整理的面试题和思路理一理，给后来人省点时间。
🔴 天体物理核心题
天文这东西浩瀚无边，真要从头到尾复习不知道学到哪年。我当时的策略是抓原理，不死背，不然就成"天体植物学"了（没有说植物学不好的意思）。
恒星结构与演化
- P-Cygni 轮廓的特点和产生原理：膨胀大气中的谱线轮廓，蓝端吸收红端发射
- 小质量 vs 大质量恒星的演化差异：质量决定寿命、终点、核合成路径
- 小质量 vs 大质量恒星的结构差异：对流区/辐射区分布和半径的关系，这个要画图理解
- 解释白矮星的钱德拉塞卡质量极限：电子简并压支撑，1.4 倍太阳质量
- 什么是 Algol Paradox：大陵五佯谬，质量转移导致"年轻"的伴星更演化
- 大质量恒星最终合成到 Fe 就停了，为什么？ 铁峰，继续聚变吸热而非放热
- Fe 是比结合能最高的元素吗？如果不是，为什么没演化到更高？ 不是最高，但动力学上走不下去了
宇宙学基础
- 暗物质存在的观测证据：星系旋转曲线、引力透镜、CMB 各向异性
- 暗能量存在的观测证据：Ia 型超新星测距、宇宙加速膨胀
- 宇宙大爆炸理论的证据：哈勃膨胀、CMB、轻元素丰度
- 宇宙中的元素如何形成：原初核合成（H、He、Li）、恒星演化（到 Fe）、超新星爆发（铁峰以上）、中子星并合（r-过程）、宇宙射线（散裂）
观测与距离
- 光谱是 delta 函数吗？为什么会展宽？ 不是。不确定原理（自然展宽）、多普勒效应（热运动/宏观运动）、压致增宽（碰撞）
- 如何测量日地距离：金星凌日法
- 如何测量月地距离：雷达测距
- 宇宙距离阶梯：视差、造父变星、Ia 型超新星、Tully-Fisher 关系等
- 望远镜的灵敏度 vs 分辨率：灵敏度看收集光子的能力，分辨率看区分细节的能力，别混
相对论与波动
- 视超光速现象：喷流方向接近视线方向时的投影效应，表观速度可以超光速
- 群速度 vs 相速度的物理意义：能量/信息传播 vs 等相位面传播
- 群速度可以超光速吗？相速度可以超光速吗？ 群速度原则上不行（因果律），相速度可以
- 德布罗意波的群速度和相速度：v_g = v（粒子速度），v_p = c²/v，意味着相速度超光速但无信息传递
🔵 奇奇怪怪的题
清华老师偶尔会突然袭击，考你"常识"背后的物理。
- 天空为啥是蓝的？云为啥是白的？傍晚为啥红？彩虹原理？ 瑞利散射（λ⁻⁴）、米氏散射（各波长相当）、光程长导致红化、折射+反射+色散
- 玻璃透光，木炭不透？ 能带间隙，可见光能量不足以激发电子跃迁 vs 自由电子吸收
- 自行车/陀螺为啥不倒？ 角动量守恒 + 重力矩导致的进动，不是"离心力"
⚠️ 一些话
- 科研经历一定要深挖：至少把课题背景、研究现状、自己具体做了什么、为什么这么做理清楚。我被追问过 20 分钟论文细节，答不上来直接凉
- 原理 > 公式：面试很少让你推导，但会问"为什么""怎么理解"，准备时多问自己这两个词
- 天体物理题范围太广，抓重点：我上面列的这些出现频率最高，时间紧优先搞懂
