 |
Методы научного познания и физическая картина мира
|
|
|
|
39. Эксперимент и теория в процессе познания природы. Использование результатов экспериментов для построения теории. Моделирование явлений и объектов природы. Роль математики в физических исследованиях.
40. Научные гипотезы. Физические законы и границы их применимости. Принципы соответствия и причинности.
41. Измерение физических величин (теоретические аспекты). Измерение физических величин (выполнение экспериментальных заданий). Погрешности измерения. Построение графика по результатам эксперимента. Использование результатов экспериментов для предсказаний значений величин, характеризующих изучаемое явление.
42. Физическая картина мира.
Часть 2. Вопросы по курсам общей и экспериментальной физики, теоретической физики
Механика
1. Кинематика, её предмет, основные понятия и модели. Уравнения движения материальной точки в кинематике. Основные формулы кинематики равноускоренного движения и кинематики движения частицы по окружности. Нормальная и тангенциальная компоненты ускорения. Кинематика вращательного движения абсолютно твердого тела. Теоремы сложения скоростей и ускорений.
[1] § 1 - §4; [2] 1.1-1.5; [7] 1.1-1.9
2. Динамика, ее предмет, основные понятия (масса, сила). Принцип относительности Галилея и Эйнштейна. Ковариантность уравнений движения. Законы Ньютона, границы их применимости. Решение основной и обратной задачи динамики для системы материальных точек. Принцип причинности.
[1] § 5 - §8; [2] 2.1-2.12; [7] 2.1-2.6
3. Законы сохранения энергии, импульса, момента импульса в классической механике. Импульс, момент импульса, механическая работа, потенциальные силы, кинетическая и потенциальная энергия. Законы сохранения импульса и момента импульса. Закон сохранения механической энергии. Теорема об изменении механической энергии. Связь законов сохранения с симметрией пространства и времени.
|
|
|
[1] § 9, § 11 - §15, § 19; [2] 3.1-3.12; [7] 2.7, 4.1-4.3
4. Теоремы об изменении кинетической энергии, импульса, момента импульса и о движении центра масс механической системы. Сохранение отдельных составляющих импульса и момента импульса механической системы. Теорема Кенига о кинетической энергии системы материальных точек.
[1] § 11 - §15.
5. Динамика вращательного движения твердого тела. Момент инерции. Теорема Штейнера. Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения. Кинетическая энергия вращательного движения. Условия равновесия твердого тела.
[1] § 16 - §18; [2] 5.1-5.4, 5.6-5.9; [7] 4.2-4.8
6. Задача двух тел. Упругие и неупругие столкновения. Закон всемирного тяготения. Качественное исследование движения в центрально-симметричном поле. Задача Кеплера. Астрономические законы Кеплера как следствия общих законов классической механики и закона всемирного тяготения. Космические скорости.
[1] § 15, § 22, § 26; [2] 3.14, 7.1-7.5; [7] 11.1-11.6
7. Неинерциальные системы отсчета, динамика движения материальной точки в произвольной неинерциальной системе отсчета. Виды сил инерции (центробежная, Кориолиса и т.д.) Проявление сил инерции.
[1] § 27; [2] 4.1-4.4; [5] 1.1-1.11; [7] 5.2-5.4
Механические колебания и волны
8. Виды малых колебаний механической системы. Свободные колебания одномерной механической системы. Гармонический осциллятор. Затухающие колебания. Вынужденные колебания одномерной механической системы при наличии сил вязкого трения. Резонанс.
[1] §§ 140 - 142, §§146 - 148; [2] 8.1-8.12
9. Распространение механических колебаний. Волновое уравнение. Скорость распространения колебаний. Виды механических волн. Физические величины, характеризующие механические волны. Перенос энергии в волне. Эффект Доплера. Звук и его характеристики.
|
|
|
[1] §§ 153 - 159.
Молекулярная физика, термодинамика, статистическая физика
10. Экспериментальные основы молекулярно-кинетической теории. Основное уравнение кинетической теории идеального газа. Классические статистические распределения Максвелла и Больцмана. Средняя, среднеквадратичная, наиболее вероятная скорости молекулы газа. Барометрическая формула.
[1] § §43 – 47; [3] 2.1-2.9; 1.14
11. Реальный газ. Экспериментальные изотермы реального газа. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Сопоставление изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными изотермами. Фазовые переходы. Классификация фазовых переходов. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.
[1] §§ 60 – 63; [3] 1.13; 6.1-6.7
12. Первый закон термодинамики и его применение к газовым процессам. Внутренняя энергия, работа, количество теплоты, теплоемкость. Идеальный газ. Изопроцессы. Адиабатический процесс. Политропические процессы.
[1] §§ 50 – 55; [2] 1.3-1.12
13. Второй закон термодинамики, различные формулировки закона. Энтропия. Тепловые двигатели. Коэффициент полезного действия. Цикл Карно. Теорема Нернста (третий закон термодинамики).
[1] §§ 56 – 59; [3] 3.1-3.5
14. Статистики систем, состоящих из одинаковых микрочастиц. Квантовые распределения Ферми-Дирака, Бозе-Эйнштейна, Максвелла-Больцмана. Применение этих распределений в теории кристаллов (электронный газ в металле, колебания кристаллической решетки).
[1] §§ 234 - 238
Электродинамика
15. Электрическое поле в вакууме, его основные характеристики, закон Кулона. Суперпозиция полей. Теорема Остроградского-Гаусса. Поля простейших заряженных систем. Потенциальный характер электростатического поля. Потенциал электростатического поля.
[1] § 77 - §86, [8] 1.2-1.7
16. Законы постоянного тока. Сила тока. Напряжение. Сопротивление проводника. Электродвижущая сила. Законы Кирхгофа. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца.
[1] § 96 - §101, [8] 2.1-2.5.
17. Электромагнитное поле в вакууме и его характеристики. Сила Лоренца. Относительность понятий электрического и магнитного полей. Вихревой характер магнитного поля. Взаимодействие токов. Магнитное поле проводника с током, его характеристики. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон Ампера. Виток с током в магнитном поле.
|
|
|
[1] § 109 - §115; [8], 5.1, 4.4, 4.1-4.2
18. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции, его интегральная и дифференциальная формы. Правило Ленца. Практическое применение явления электромагнитной индукции.
[1] § 122 - §130; [8] 7.1-7.3
19. Колебательный контур. Собственные электрические колебания в контуре. Затухающие колебания в электрическом контуре с активным сопротивлением. Вынужденные колебания. Генерация незатухающих колебаний.
[1] § 143, § 147 - §148; [8] 10.1-10.5, 11.1-11.2
20.Квазистационарный ток. Закон Ома для цепей переменного тока. Действующие значения силы тока и напряжения. Резонанс токов. Резонанс напряжений.
[1] § 149 - §152; [8] 10.1-10.3
21. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля в вакууме в интегральной и дифференциальной формах. Физический смысл каждого уравнения, их основные свойства.
[1] § 137 - §139; [8] 9.2
22. Поток электромагнитной энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. Электромагнитные волны, их свойства. Излучение электромагнитных волн.
[1] § 161 - §164; [5] 2.1-2.4; [8] 12.1-12.3
23. Классическая теория электропроводности металлов и вывод из неё законов Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме. Электрический ток в электролитах. Закон Ома для электролитов. Закон Фарадея. Явление сверхпроводимости.
[1] § 102 - §103, § 239; [8] 3.1
24. Электропроводность полупроводников. Зависимость электрического сопротивления полупроводников от различных факторов. Собственная и примесная проводимость. Донорные и акцепторные примеси. Свойства р-n перехода. Полупроводниковые приборы (диод, транзистор). Применение полупроводниковых приборов.
[1] § 5 - §8; [8] 3.6
25. Электрическое поле в диэлектриках. Поляризация диэлектриков. Вектор электрической индукции. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в диэлектрике, ее интегральная и дифференциальная формы. [1] § 87 - §90;
26. Магнитное поле в веществе. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. Магнитный гистерезис. Доменная структура ферромагнетика. [1] § 131 - §136; [8] 8.1-8.6
|
|
|
