 |
Динамика вращательного движения твердого тела
|
|
|
|
Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела с закрепленной осью вращения. Момент импульса тела. Момент импульса относительно оси. Момент инерции. Теорема Штейнера.
Закон сохранения энергии
Работа и кинетическая энергия. Работа и потенциальная энергия. Консервативные силы. Потенциальные энергии тяготения и упругих деформаций. Связь между потенциальной энергией и силой. Закон сохранения полной механической энергии.
МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
Механические колебания
Свободные незатухающие колебания. Гармонические колебания. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Энергия и импульс гармонического осциллятора.
Физический маятник. Квазиупругая сила. Свободные затухающие колебания. Вынужденные колебания. Установившиеся вынужденные колебания. Механический резонанс
Механические волны
Виды механических волн. Упругие волны в стержнях.
Волновое уравнение. Плоская гармоническая волна, длина волны, фазовая скорость. Сферические волны. Энергия упругой волны.
Когерентные волны. Интерференция волн. Стоячая волна
РЕЛЯТИВИСТСКАЯ МЕХАНИКА
Преобразования Галилея. Инвариантность уравнений классической механики относительно преобразований Галилея.
Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности и причинность. Кинематические следствия из преобразований Лоренца: сокращение длины, замедление времени.
ТЕРМОДИНАМИКА
Основные положения термодинамики. I начало термодинамики
Статистический и термодинамический методы описания макроскопических тел. Термодинамические состояния и термодинамические процессы. Термодинамическое равновесие и температура. Квазистатические процессы. Обратимые и необратимые процессы. Внутренняя энергия и температура термодинамической системы. Адиабатически изолированная система. Первое начало термодинамики. Его применение к процессам в идеальном газе (изотермический, изохорический, изобарический и адиабатический процессы).
|
|
|
Уравнения состояния термодинамических систем. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Идеальный газовый термометр. Газ Ван-дер-Ваальса.
Теплоемкость.
II начало термодинамики
Тепловые машины. Цикл Карно. Второе начало термодинамики. Теоремы Карно. Термодинамическая шкала температур. Неравенство Клаузиуса. Термодинамическая энтропия. Закон возрастания энтропии. Третье начало термодинамики.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Статистический подход к описанию макроскопических тел
Основные положения молекулярно-кинетической теории. Статистический подход к описанию молекулярных явлений. Понятие о статистических закономерностях.
Газовый термометр. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Его связь с уравнением Клапейрона-Менделеева.
Равновесные статистические распределения
Функция распределения. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Принцип детального равновесия. Распределения Максвелла (по модулю и проекциям скорости). Экспериментальная проверка распределений Больцмана и Максвелла. Опыты Перрена.
Равновесные флуктуации. Статистический смысл энтропии
Равновесие фаз и фазовые переходы
Агрегатные состояния вещества. Условия равновесия фаз. Явления на границе раздела газа, жидкости и твердого тела. Капиллярные явления
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
Электростатика
Закон сохранения электрического заряда. Микроскопические носители заряда. Опыт Милликена. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Силовые линии. Принцип суперпозиции электрических полей.
|
|
|
Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме в дифференциальной и интегральной формах и её применение для расчета электрических полей
Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Циркуляция вектора напряженности. Связь напряженности и потенциала
Электростатическое поле в диэлектрике
Энергия системы неподвижных зарядов. Проводники в электрическом поле. Электроёмкость. Электроёмкости плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов. Энергия заряженного проводника и конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.
Электрический ток
Носители тока в средах. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности. Электрическое поле в проводнике с током. Силовые линии электрического поля и линии тока. Сторонние силы. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.
Магнитное поле в вакууме и в веществе
Вектор индукции магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции магнитных полей
Намагниченность вещества. Вектор напряженности магнитного поля и его связь с векторами индукции и намагниченности. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества.
Классификация магнетиков: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.
6.4. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях
Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитных полях. Ускорение заряженных частиц электромагнитными полями
6.5. Проводники с током в магнитном поле
Закон Ампера. Магнитный момент контура с током. Контур с током в магнитном поле. Поток вектора магнитной индукции.
Теорема Гаусса для магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах.
6.6. Электромагнитная индукция и уравнения Максвелла
Закон Фарадея. Правило Ленца. Токи Фуко. Самоиндукция. Взаимная индукция. Вихревые токи. Плотность энергии магнитного поля.
6.7. Электромагнитные колебания и волны
Электрический контур. Электромагнитные колебания в идеальном контуре. Затухающие колебания в контуре с потерями. Вынужденные колебания в последовательном и параллельном электрическом контуре. Колебания в связанных контурах. Длинные линии.
|
|
|
Волновое уравнение для электромагнитного поля, его общее решение. Скорость распространения электромагнитных волн. Энергия и импульс электромагнитного поля.
Поляризация электромагнитных волн
ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА СВЕТА
Предмет физической оптики
Электромагнитная теория света. Скорость света. Шкала электромагнитных излучений. Оптическое излучение, его интенсивность.
Интерференция света
Расчет интерференционной картины с двумя когерентными источниками. Пространственная и временная когерентность. Интерференция в тонких плёнках.
Интерференционные полосы равной толщины и равного наклона. Применение интерференции, интерферометры.
Дифракция света
Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция от круглого отверстия, от круглого диска. Дифракция Фраунгофера от щели
Дисперсия света
Нормальная и аномальная дисперсия. Представление о спектральном анализе световых полей.
Поляризация света
Естественный и поляризованный свет. Распространение света в одноосных кристаллах.
Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении. Поляризационные призмы и поляроиды. Закон Малюса.
|
|
|
