|
|
ФИЗИКА
- 1. Механика.
- 1.1
Кинематика
Системы отсчета. Кинематика материальной точки. Траектория, перемещение, путь, скорость, ускорение. Равномерное и равнопеременное прямолинейное движение. Криволинейное движение; нормальное и тангенциальное ускорения. Движение точки по окружности. Угловые перемещение, скорость, ускорение. Связь линейных и угловых характеристик. Кинематика абсолютно твердого тела (АТТ), число степеней свободы.
- 1.2
Динамика материальной точки
Инерциальные системы и первый закон Ньютона. Масса, силы различной природы, второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Импульс системы материальных точек, уравнение движения центра масс. Закон сохранения импульса. Уравнение движения тела переменной массы.
- 1.3
Динамика вращательного движения
Основной закон динамики вращательного движения абсолютно твердого тела. Момент силы, момент инерции. Расчет момента инерции тел простой формы. Теорема Штейнера. Момент импульса, закон сохранения момента импульса.
- 1.4
Работа, мощность, энергия
Работа переменной силы, мощность. Консервативные и неконсервативные силы. Кинетиче-ская и потенциальная энергия.
- 1.5
Закон всемирного тяготения
Поле тяготения и его напряженность. Работа в поле тяготения. Космические скорости. Соударение тел. Упругое и неупругое взаимодействия.
- 1.6
Соударение тел
Удар, прямой, центральный. Линия удара. Ударные силы.
- 1.7
Основы гидродинамики
Уравнение Бернулли. Вязкость. Движение тел в жидкостях и газах. Упругое деформирование твердых тел. Энергия упругого деформирования.
- 1.8
Колебательное движение
Характеристики колебательного движения. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Энергия колебательного движения. Математический и физический маятники.
- 1.9
Сложение колебаний
Сложение параллельных колебаний. Биения. Сложение колебаний разных частот. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
Свободные затухающие колебания. Период и коэффициент затухания, время релаксации, декремент затухания.
- 1.10
Вынужденные колебания, волновое дивижение
Вынужденные колебания. Резонанс.
Волновое движение. Уравнение плоской незатухающей бегущей волны. Энергия упругой волны. Вектор плотности потока энергии. Сложение (интерференция) волн. Стоячие волны.
- 2. Молекулярная физика и термодинамика.
- 2.1
Основные положения молекулярно-кинетической теории газов
Термодинамическая система. Параметры состояния термодинамической системы. Уравнение состояния идеального газа. Уравнение Клаузиуса. Закон Максвелла распределения молекул по скоростям теплового движения.
- 2.2
Первый закон термодинамики
Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекулы. Работа, теплота, теплоемкость, ее виды.
- 2.3
Второй закон термодинамики
Адиабатный процесс.
Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно. Энтропия.
- 2.4
Реальные газы
Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реальных газов. Эффект Джоуля-Томсона.
Фазовые превращения.
Явления переноса. Диффузия, вязкость, теплопроводность.
- 3. Электричество и магнетизм.
- 3.1
Электрическое поле в вакууме
Электрический заряд и напряженность электростатического поля (ЭСП), силовые линии. Закон Кулона. Напряженность поля точечного заряда. Плотность электрического заряда: объемная, поверхностная, линейная. Принцип суперпозиции для ЭСП и примеры расчета полей. Движение заряда в ЭСП.
- 3.2
Энергия электростатического поля в вакууме
Движение заряда в ЭСП. Работа по перемещению заряда в ЭСП. Потенциальность ЭСП. Теорема о циркуляции для ЭСП. Потенциальная энергия и потенциал. Связь напряженности и потенциала.
- 3.3
Электростатическое поле в диэлектриках
Поляризационные (связанные) заряды. Вектор поляризации. Диэлектрические проницаемость и восприимчивость, их температурная зависимость для полярных и неполярных диэлектриков. Вектор электрического смещения. Теорема Гаусса в диэлектриках. Условия для ЭСП на границе раздела диэлектриков.
- 3.4
Проводники в электростатическом поле
Индукционные заряды. Поле напряженности и потенциала внутри и вблизи поверхности проводника. Электростатическая защита. Электроемкость. Конденсаторы. Соединения конденсаторов. Энергия конденсатора и плотность энергии ЭСП.
- 3.5
Электрический ток в проводниках
Характеристики электрического тока. Классическая теория электропроводности металлов. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме. Законы постоянного тока в интегральной форме. Характеристики электрической цепи, э.д.с. Соединения сопротивлений и э.д.с. Правила Кирхгофа.
- 3.6
Электрический ток в различных средах
Работа выхода электронов из металла. Контактная разность потенциалов. Термоэлектрические явления. Электрический ток в газах и плазме.
- 3.7
Магнитное поле в вакууме
Природа магнитных сил. Взаимодействие движущихся зарядов. Сила Лоренца. Поле равномерно движущегося заряда: вектор магнитной индукции, силовые линии. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции для магнитных полей (МП). Действие МП на ток. Примеры расчета МП. Сравнительная характеристика электрических и магнитных сил. Закон полного тока в вакууме. Теорема Гаусса для МП и отсутствие магнитных зарядов. Сила Aмпера.
- 3.8
Магнитный момент и энергия магнитного поля
Магнитный момент. Силовое поведение и энергия контура с током во внешнем МП. Работа по перемещению витка с током в МП. Взаимодействие токов. Движение зарядов в МП и скрещенных ЭСП и МП.
- 3.9
Магнитное поле в веществе
Элементарные (амперовские) токи. Вектор намагниченности и ток намагничивания. Магнитные восприимчивость и проницаемость. Классификация магнетиков.
- 3.10
Закон полного тока
Напряженность МП. Закон полного тока в магнетиках. Условия для компонент напряженности и индукции МП на границе раздела магнетиков. Энергия и плотность энергии МП в магнетиках.
- 3.11
Явление электромагнитной индукции
Опыты Фарадея. Основной закон ЭМИ. Правило Ленца. Объяснение ЭМИ Гельмгольцем и Максвеллом. Э.д.с. индукции. Токи Фуко. Индуктивность. Самоиндукция и взаимная индукция. Трансформатор. Энергия МП соленоида. Экстратоки замыкания и размыкания.
- 3.12
Гармонические колебания в контуре
Энергетические процессы в контуре. Волновое сопротивление. Aналогия между механическими и электромагнитными (ЭМК) колебаниями. Затухающие ЭМК в контуре. Реактивные (емкостное и индуктивное) сопротивления. Характеристики затухания.
- 3.13
Вынужденные электромагнитные колебания
Вынужденные электромагнитные колебания в последовательном контуре. Резонанс. Резонансные кривые для заряда, напряжения и тока. Метод векторных диаграмм при затухающих и вынужденных колебаниях.
- 3.14
Уравнения Максвелла
Ограниченность теории дальнодействия. Гипотеза Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла для электромагнитных полей в интегральной форме. Закон неразрывности заряда.
- 4. Оптика.
- 4.1
Лекция 1
Введение в оптику. Закон преломления ЭМВ на границе раздела сред. Показатель преломления. Принцип Ферма. Геометрические и оптические длина пути и разность хода.
- 4.2
Лекция 2
Интерференция света. Интенсивность ЭМВ. Сложение монохроматических волн. Условия максимума и минимума интерференции. Квазимонохроматическое излучение. Когерентность временная и пространственная.
- 4.3
Лекция 3
Получение когерентных волн (классические интерференционные опыты). Ширина полосы в опыте Юнга. Интерференция в тонких пленках. Линии равного наклона и линии равной толщины. Кольца Ньютона. Просветление оптики. Интерферометры.
- 4.4
Лекция 4
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на простейших преградах (диафрагма, диск). Зонные пластинки. Дифракция плоскопараллельных лучей на краю плоскости. Дифракция Фраунгофера на щели.
- 4.5
Лекция 5
Дифракционная решетка. Пространственная решетка. Угловая дисперсия, дисперсионная область, разрешающая способность решетки. Элементы Фурье-оптики.
- 4.6
Лекция 6
Поляризация света. Виды поляризации. Закон Малюса. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Искусственная оптическая анизотропия. Вращение плоскости поляризации.
- 4.7
Лекция 7
Квантовая оптика. Тепловое излучение, его характеристики. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина. Излучательная способность и плотность энергии электромагнитного излучения. Равновесная плотность излучения. Формула Рэлея-Джинса. Гипотеза Планка. Формула Планка и следствия из нее.
- 4.8
Лекция 8
Тормозное рентгеновское излучение. Фотоэффект. Опыты Боте. Световое давление. Масса и импульс фотона. Эффект Комптона.
Волновые свойства вещества. Эксперименты Дэвиссона и Джермера и др. Гипотеза де Бройля. Принцип неопределенности. Понятие о квантовой (волновой) механике.
- 4.9
Лекция 9
Основы атомной физики. Развитие представлений о строении атома. Модели Томсона и Резерфорда. Закономерности в атомных спектрах. Постулаты Бора. Опыты Франка и Герца. Квантование орбит. Боровская теория атома водорода. Неустойчивость атома в классических и полуклассических моделях.
- 4.10
Лекция 10
Волновые свойства вещества. Эксперименты Дэвиссона и Джермера и др. Гипотеза де Бройля. Принцип неопределенности. Понятие о квантовой (волновой) механике.
Волновая функция, условие нормировки. Уравнение Шредингера. Движение свободной квантовой частицы. Квантовая частица в потенциальной яме бесконечной глубины.
- 4.11
Лекция 11
Квантовомеханическое описание состояния электрона в атоме. Квантование момента импульса. Квантовые числа. Принцип Паули. Вырождение. Правила отбора. Спектры излучения атома водорода. Рентгеновские спектры.
- 4.12
Лекция 12
Природа света. Спонтанное и вынужденное излучение. Инверсия заселенности энергетических уровней. Принцип работы лазера.
|
|
