Модуль 2. Электричество и магнетизм. Волновая оптика. Квантовая механика. Атомная и ядерная физика

49. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

50. Электрические заряды. Элементарный заряд. Дискретность заряда. Инвариантность заряда. Закон сохранения заряда.

51. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля.

52. Закон Кулона. Напряжённость электрического поля точечного заряда. Принцип суперпозиции полей.

53. Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Гаусса. Применение теоремы Гаусса к расчёту электрического поля.

54. Работа электростатического поля. Циркуляция вектора напряжённости.

55. Потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь потенциала с напряжённостью поля.

56. Электрический диполь. Дипольный момент. Диполь во внешнем электростатическом поле. Момент сил, действующих на диполь. Энергия диполя во внешнем поле.

57. Диэлектрики. Полярные и неполярные молекулы. Поляризация диэлектриков. Электронная, ориентационная и ионная поляризации. Поляризованность. Поляризованные заряды.

58. Электрическое поле в веществе. Виды диэлектриков.

59. Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Электрическое смещение. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость.

60. Проводники в электростатическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение зарядов в проводнике.

61. Электроёмкость. Конденсаторы. Ёмкость плоского конденсатора.

62. Энергия взаимодействия электрических зарядов.

63. Энергия заряженного проводника. Энергия конденсатора. Объёмная плотность энергии электростатического поля.

64. Электрический ток. Сила и плотность тока.

65. Электродвижущая сила и напряжение; Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах.

66. Сопротивление проводников. Удельное сопротивление.

67. Работа и мощность тока. Закон Джоуля–Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

68. Электропроводность металлов. Носители тока в металлах. Причина электрического сопротивления. Температурная зависимость сопротивления. Сверхпроводимость.

69. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле.

70. Сила Ампера. Работа, совершаемая при перемещении проводника с током в магнитном поле.

71. Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующих на контур. Магнитный момент. Энергия контура с током в магнитном поле.

72. Закон Ампера для двух параллельных проводников с током.

73. Закон Био–Савара–Лапласа и его применение к расчёту магнитного поля кругового тока.

74. Закон Био–Савара–Лапласа и его применение к расчёту магнитного поля прямолинейного бесконечно длинного проводника с током.

75. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

76. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Остроградского–Гаусса.

77. Теорема Гаусса и теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля (закон полного тока) для магнитного поля. Вихревой характер магнитного поля.

78. Применение закона полного тока к расчёту магнитного поля.

79. Магнитное поле длинного соленоида. Потокосцепление. Индуктивность, Индуктивность длинного соленоида.

80. Эффект Холла. Применение эффекта Холла.

81. Индукция токов в движущихся проводниках. Электродвижущая сила индукции. Вращение рамки в магнитном поле. Генераторы постоянного и переменного тока.

82. Магнитное поле движущихся зарядов. Магнетизм, как релятивистский эффект.

83. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции Фарадея–Максвелла. Правило Ленца. Вихревое электрическое поле.

84. Явление самоиндукции. Электродвижущая сила самоиндукции. Магнитная энергия тока. Объёмная плотность энергии магнитного поля.

85. Магнитные моменты атомов. Диа– и парамагнетизм. Намагниченность. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряжённость магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость.

86. Магнитное поле в веществе. Виды магнетиков.

87. Ферромагнетики. Кривая намагничивания. Магнитный гистерезис,

88. Остаточное намагничивание. Коэрцитивная сила. Магнитная проницаемость ферромагнетика.

89. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения.

90. Уравнения Максвелла в интегральной форме.

91. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме.

92. Физический смысл уравнений Максвелла. Следствия из уравнений Максвелла. Материальные уравнения.

93. Колебательный контур. Период собственных колебаний контура.

94. ОПТИКА

95. Развитие представлений о природе света.

96. Электромагнитные волны. Волновое уравнение и его решение. Свойства электромагнитных волн.

97. Энергия электромагнитных волн. Объемная плотность энергии. Вектор Умова–Пойнтинга.

98. Шкала электромагнитных волн.

99. Монохроматичность и когерентность волн. Время и длина когерентности.

100. Интерференция света. Условия максимума и минимума, выражение через разность хода и разность фаз.

101. Методы наблюдения интерференции света. Метод Юнга; зеркала Френеля; бипризма Френеля. Применение интерференции света.

102. Интерференция света. Интерференционная картина от двух когерентных источников.

103. Интерференция света в тонких плёнках. Полосы равной ширины.

104. Интерференция света на клиновидной пластине. Полосы равного наклона.

105. Интерференция света. Полосы равного наклона и равной толщины. Кольца Ньютона.

106. Дифракция света. Принцип Гюйгенса–Френеля.

107. Дифракция света на круглом отверстии и диске. Метод зон Френеля. Доказательство прямолинейности распространения света.

108. Дифракция в параллельных лучах на одной щели.

109. Дифракционная решётка. Дифракция в параллельных лучах на дифракционной решётке.

110. Дифракция на пространственной решётке. Формула Вульфа–Брэгга.

111. Поляризация света. Виды поляризации.

112. Вращение плоскости поляризации. Применение поляризации света.

113. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера, угол Брюстера.

114. Поляризация света при двойном лучепреломлении. Обыкновенный и необыкновенный луч. Поляризационные призмы. Закон Малюса.

115. Дисперсия света. Области нормальной и аномальной дисперсии. Излучение Вавилова–Черенкова.

116. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА, АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

117. Тепловое равновесное излучение. Формула Релея–Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Гипотеза и формула Планка.

118. Тепловое равновесное излучение. Закон Стефана–Больцмана. Закон Вина. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно чёрного тела.

119. Тепловое равновесное излучение и его характеристики. Серое и черное тела. Закон Кирхгофа.

120. Фотон. Масса и импульс фотона. Давление света. Объяснение давления света на основе квантовых представлений.

121. Явление фотоэффекта. Виды фотоэффекта. Формула Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта. Многофотонный фотоэффект.

122. Квантовая гипотеза и формула Планка.

123. Гипотеза де Бройля. Волновые свойства микрочастиц.

124. Опытное обоснование корпускулярно–волнового дуализма свойств вещества. Формула де Бройля.

125. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

126. Эффект Комптона и его теория.

127. Уравнение Шредингера в квантовой механике.

128. Волновая функция и её физический (статистический) смысл.

129. Прохождение частицы сквозь потенциальный барьер. Туннельный эффект.

130. Отражение частицы от потенциальной ямы.

131. Частица в одномерной бесконечно глубокой «потенциальной яме». Квантование энергии.

132. Линейный гармонический квантовый осциллятор. Квантование энергии. Энергия нулевых колебаний.

133. Атом водорода в квантовой механике. Энергия электрона, основное и возбужденные состояния электрона.

134. Правила отбора. Спектр атома водорода.

135. Квантование физических величин. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.

136. Спин электрона. Спиновое квантовое число. Опыт Штерна и Герлаха.

137. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям. Электронные оболочки и подоболочки.

138. Электронный ферми–газ в металле. Элементы зонной теории кристаллов.

139. Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны.

140. Элементы квантовой статистики. Статистика Бозе–Эйнштейна и статистика Ферми–Дирака.

141. Вырожденный электронный газ в металлах. Уровень и энергия Ферми.

142. Элементы зонной теории твёрдых тел. Классификация твёрдых тел по электропроводности на основе зонной теории (металлы, диэлектрики, полупроводники).

143. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость. Доноры и акцепторы. Электронная и дырочная проводимость. P–n переход.

144. Теплоёмкость кристаллов при низких и высоких температурах. Закон Дюлонга Пти. Понятие о фононах.

145. Атомное ядро. Состав, заряд, масса и размер атомного ядра. Зарядовое и массовое числа.

146. Строение атомных ядер. Феноменологические модели ядер.

147. Состав ядра по Иваненко–Гейзенбергу. Нуклоны, их взаимодействие и взаимопревращение.

148. Радиоактивность. Правила смещения при радиоактивном распаде.

149. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада.

150. Естественная радиоактивность. Закономерности и происхождение альфа–, бета– и гамма–излучения ядер.

151. Реакция деления ядра. Цепная реакция деления. Искусственная радиоактивность.

152. Дефект массы и энергия связи атомных ядер. Энергетический эффект ядерной реакции.

153. Реакция синтеза атомных ядер. Проблема управления термоядерными реакциями.

154. Элементарные частицы, их классификация и взаимопревращения.

155. Современная физическая картина мира. Фундаментальные взаимодействия.

Дата добавления: 2014-11-16