Для групп 2015; 2018 ИСФ
(второй семестр курса общей физики,
лектор – доцент Полозков Р.Г.)
- Электрические заряды в природе. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.
- Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Силовые линии вектора напряженности электрического поля. Потенциал электростатического поля. Связь между потенциалом и напряженностью электростатического поля.
- Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Гаусса для вектора напряженности электростатического поля. Применение теоремы Гаусса для вектора напряженности электростатического поля на примере вычисления электростатического поля точечного заряда и заряженной сферы.
- Применение теоремы Гаусса для вектора напряженности электростатического поля на примере вычисления электростатического поля заряженных плоскости, нити и цилиндра.
- Проводник в электрическом поле. Электростатическое поле внутри и снаружи проводника. Общая задача электростатики. Метод изображений.
- Диэлектрик в электрическом поле. Физические основы поляризации диэлектрика: неполярные и полярные диэлектрики, упругая и ориентационная поляризации, образование связанного заряда. Вектор поляризованности.
- Вектор электрической индукции. Диэлектрическая проницаемость среды. Теорема Гаусса для векторов напряженности поля, поляризованности и электрической индукции. Граничные условия для векторов напряженности поля, поляризованности и электрической индукции
- Электроемкость. Электроемкость плоского конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.
- Энергия электрического поля. Пример: энергия заряженного плоского конденсатора.
- Электродвижущая сила. Обобщенный закон Ома (дифференциальная и интегральная формы). Закон Джоуля-Ленца (дифференциальная и интегральная формы).
- Взаимодействие проводников с током. Вектор индукции магнитного поля. Принцип суперпозиции. Силовые линии вектора индукции магнитного поля.
Магнитное поле движущегося заряда. Магнитное поле проводника с током: закон Био-Савара-Лапласа.
- Заряженные частицы в магнитном поле: сила Лоренца. Проводник с током в магнитном поле: закон Ампера. Сила, действующая на замкнутый контур с током в магнитном поле. Вращательный момент, возникающий у замкнутого контура с током в магнитном поле.
- Намагничивание вещества. Магнитные моменты электронов и атомов. Гипотеза Ампера. Намагниченность. Токи намагничивания. Классификация магнетиков.
- Основы физической природы диамагнетизма и его свойства. Основы физической природы парамагнетизма и его свойства.
- Вектор напряженности магнитного поля. Магнитная проницаемость. Теорема о циркуляции вектора намагниченности. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля. Граничные условия для векторов индукции и напряженности магнитного поля.
- Ферромагнетизм. Магнитный гистерезис. Виды ферромагнетиков. Основы физической природы ферромагнетизма.
- Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Описание различных способов возникновения электродвижущей силы индукции.
- Явление самоиндукции. Индуктивность. Пример: индуктивность соленоида. Взаимная индукция. Взаимная индуктивность. Теорема взаимности. Пример: устройство трансформатора.
- Энергия магнитного поля (вывод общей формулы на примере магнитной энергии тока в соленоиде).
- Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Физический смысл уравнений.
- Уравнение волны. Волновое уравнение для электромагнитных волн (вывод из уравнений Максвелла).
- Свойства плоской монохроматической волны (без вывода): поперечность, синфазность, связь Е и Н, поляризация. Стоячая электромагнитная волна.
- Энергия и поток энергии электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойтинга. Закон сохранения энергии в электродинамике (без вывода).
- Световая волна – основные понятия. Фазовая и групповая скорости. Формула Релея.
- Интерференция. Когерентность. Интерференционная схема Юнга. Интерференция на тонких пленках.
- Дифракция. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля от круглого отверстия. Зоны Френеля. Спираль Френеля. Пятно Пуассона.
- Дифракция Фраунгофера от щели. Свойства дифракционной картины от щели.
- Дифракционная решетка. Свойства дифракционной картины от решетки.
- Тепловое излучение – основные понятия: энергетическая светимость, испускательная способность, поглощательная способность. Равновесная плотность теплового излучения. Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело (АЧТ).
- Излучение АЧТ. Критерий Вина. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Связь между испускательной способностью АЧТ и спектральной плотностью равновесного теплового излучения.
- Формула для плотности энергии равновесного теплового излучения. Формула Релея-Джинса. Формула Вина. Гипотеза Планка. Формула Планка. Предельные случаи формулы Планка - законы Стефана-Больцмана и смещения Вина.
- Внешний фотоэффект. Тормозное рентгеновское излучение. Эффект Комптона.
- Проблема стабильности атомов. Модель атома Бора. Правила квантования и их применение для радиусов и энергий стационарных орбит.
- Гипотеза де Бройля. Экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля. Статистическое толкование волн де Бройля. Соотношения неопределенностей Гейзенберга.
- Волновая функция в квантовой механике. Операторы физических величин. Уравнение Шредингера.
- Состояния электрона в атоме водорода. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.
- Основные понятия ядерной физики. Энергия связи и дефект массы ядра. Радиоактивность. Элементарные частицы.
Литература для подготовки:
1. КОНСПЕКТ!!
2. И.Е. Иродов «Основы электромагнетизма»
3. И.Е. Иродов «Волновые процессы. Основные законы»
4. И.Е. Иродов «Квантовая физика. Основные законы»
5. И.В. Савельев «Курс общей физики», том 2
6. И.В. Савельев «Курс общей физики», том 3
Лектор доцент Полозков Р.Г.