Часть 3. Колебания и волны. Оптика. Основы квантовой механики. Физика атомного ядра и элементарных частиц

I. Колебания и волны

1. Свободные и вынужденные колебания. Период и частота колебаний.

2. Гармонические колебания.

3. Маятники: пружинный, физический, математический.

4. Энергия колебательного движения.

5. Сложение двух одинаково направленных гармонических колебаний.

6. Сложение двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаний.

7. Затухающие колебания.

8. Вынужденные колебания.

9. Упругие волны.

10.  Уравнение бегущей волны.

11.  Энергия бегущей волны.

12.  Поток энергии волны. Вектор Умова.

13.  Интерференция волн.

14.  Стоячие волны.

15.  Звуковые волны. Элементы акустики.

16.  Колебательный контур. Уравнение колебательного контура.

17.  Свободные незатухающие колебания в колебательном контуре.

18.  Свободные затухающие колебания в колебательном контуре.

19.  Переменный электрический ток.

20.  Мощность, выделяемая в цепи переменного тока.

21.  Электромагнитные волны в свободном пространстве. Свойства электромагнитных волн.

22.  Энергия электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойнтинга.

23.  Интенсивность электромагнитных волн. Давление электромагнитных волн.

24.  Шкала электромагнитных волн. Понятие о цуге волн.

 

II. Оптика

25.  Предмет оптики. Волновые и корпускулярные свойства света.

26.  Понятие о показателе преломления среды.

27. Уравнение световой волны. Понятие о когерентности световых волн.

28.  Принцип Ферма. Принцип Гюйгенса.

29.  Интерференция света.

30. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.

31.  Дифракция света на дифракционной решётке.

32.  Разрешающая способность оптических приборов.

33.  Естественный и поляризованный свет.

34.  Поляризация света. Закон Малюса.

35.  Поляризация света при отражении и преломлении.

36. Поляризация света при двойном лучепреломлении в кристаллах.

37.  Вращение плоскости поляризации света.

38.  Взаимодействие электромагнитных волн с веществом.

39.  Поглощение света.

40.  Рассеяние света.

41. Дисперсия света.

42.  Понятие о тепловом излучении. Физические величины, характеризующие тепловое излучение.

43.  Закон Кирхгофа.

44. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина.

 

III.   Квантовая физика. Физика атомного ядра

45.   Квантование энергии излучения. Формула Планка.

46.  Фотоны.

47. Фотоэффект. Законы Столетова.

48.  Невозможность объяснения фотоэффекта с классической точки зрения. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

49.  Давление света.

50.  Тормозное рентгеновское излучение.

51.  Характеристическое рентгеновское излучение.

52. Модели атома Томсона и Резерфорда.

53. Линейчатый спектр атома водорода.

54. Постулаты Бора.

55. Опыты Франка и Герца.

56. Спектр атома водорода по Бору.

57. Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Гипотеза де Бройля.

58. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

59. Вероятностный подход к описанию микрочастиц. Описание микрочастиц с помощью волновой функции. Физический смысл волновой функции.

60. Принцип суперпозиции квантовых состояний.

61. Общее уравнение Шредингера.

62. Уравнение Шредингера для стационарных состояний.

63. Микрочастица в «потенциальной яме».

64. Прохождение частицы сквозь «потенциальный барьер». Туннельный эффект.

65. Водородоподобный атом в квантовой механике. Квантовые числа.

66. Спин электрона. Спиновое квантовое число. Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны.

67. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям.

68. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева.

69. Молекулы: химические связи, понятие об энергетических уровнях.

70. Молекулярные спектры.

71. Атомные ядра и их описание.

72. Дефект массы. Энергия связи ядра.

73. Ядерные силы.

74. Модели ядра.

75. Радиоактивное излучение и его виды.

76. Закон радиоактивного распада. Правила смещения.

77. Радиоактивные семейства. α-распад, β-распад, Ƴ-излучение и его свойства.

78. Реакция деления ядра.

79. Цепная реакция деления.

80. Ядерные реакторы.

81. Реакция синтеза атомных ядер.

82. Элементарные частицы. Классификация элементарных частиц.

83. Мюоны и их свойства.

84. Мезоны и их свойства.

85. Типы взаимодействий элементарных частиц.

86. Частицы и античастицы. Характеристики лептонов и адронов.

87. Классификация элементарных частиц. Кварки

 

 

8. Экзаменационные билеты

(для студентов всех направлений подготовки и специальностей и форм обучения)

 

 

Билеты к экзамену

по учебной дисциплине (модуля) «Физика»

Часть 2: «Электричество и магнетизм»

______________________________________________________________

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 1

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Электрический заряд и его свойства. Закон сохранения заряда.

2. Уравнение Максвелла для электромагнитного поля.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20__ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 2

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Линии напряженности электростатического поля.

 

2. Вихревое электрическое поле. Ток смещения.

___________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________201___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 3

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Поток вектора напряженности. Принцип суперпозиции электрических полей.

2. Ферромагнетики и их свойства.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

______________ 20__ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 4

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Поле диполя.

 

2. Намагниченность.

 

____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20__ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 5

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме.

2. Диа- и парамагнетики.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

 ______________ 201__ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 6

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Применение теоремы Гаусса к расчету полей в вакууме. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля.

2. Энергия магнитного поля.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 7

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов. Связь между напряженностью и потенциалом. Эквипотенциальные поверхности.

 

2. Взаимная индукция.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

 ______________ 20__ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 8

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков. Поляризованность.

 

2. Индуктивность контура. Самоиндукция. Токи при замыкании и размыкании цепи.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20__ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 9

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Проводники в электростатическом поле.

2. Магнитный момент электронов в атоме.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

______________ 20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 10

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Электроемкость. Плоский конденсатор. Соединение конденсаторов в батареи.

 

2. Опыты Фарадея и следствия из них. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея (закон электромагнитной индукции). Правило Ленца.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 11

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Энергия системы зарядов и уединенного проводника. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля.

2. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

 ______________ 20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Ионизация газов. Несамостоятельный газовый разряд. Самостоятельный газовый разряд.

2. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для поля

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Работа выхода электронов из металлов. Эмиссионные явления.

 

2. Теорема о циркуляции вектора .

____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

______________ 20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Природа носителей тока в металлах. Классическая теория электропроводности металлов.

 

2. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Закон Ома для неоднородного участка цепи (обобщенный закон Ома).

 

2. Магнитное поле движущегося заряда.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

______________ 20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 16

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Работа и мощность тока.

 

2. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Магнитная постоянная.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20____ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 17

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Сопротивление проводников. Закон Ома для однородного участка в замкнутой цепи.

 

2. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

 ______________ 20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 18

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Сторонние силы. Электродвижущая сила (ЭДС). Напряжение.

 

2. Основные характеристики магнитного поля. Линии магнитной индукции. Принцип суперпозиции магнитных полей.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 19

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Электрический ток, сила и плотность тока.

2. Уравнение Максвелла для электромагнитного поля.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

______________ 20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 20

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Линии напряженности электростатического поля.

 

2. Намагниченность.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 21

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Поток вектора напряженности. Принцип суперпозиции электрических полей.

 

2. Диа- и парамагнетики.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры
______________ 20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 22

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме.

 

2. Ферромагнетики и их свойства.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 23

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков. Поляризованность.

 

2. Энергия магнитного поля.

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

______________ 20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 24

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Проводники в электростатическом поле.

 

2. Индуктивность контура. Самоиндукция. Токи при замыкании и размыкании цепи.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 25

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Работа и мощность тока.

 

2. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

______________ 20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

ФГБОУ ВО «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 26

по дисциплине_ физика, часть 2: «Электричество и магнетизм».

 

1. Электроемкость. Плоский конденсатор. Соединение конденсаторов в батареи.

 

2. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для поля

 

_____________________________________________________________

Билет рассмотрен и утвержден на заседании кафедры ______________20___ г. протокол №_______

                  Зав. кафедрой___________________

 

9. Материалы для текущего контроля

(для студентов всех направлений подготовки и специальностей и форм обучения в МГТУ)

 

 

9.1. Банк задач для самостоятельного решения

Применение банка задач в учебном процессе кафедры ставит своей целью увеличить долю самостоятельной работы студентов (курсантов) при изучении курса физики и улучшить межсессионный контроль за ходом самостоятельной подготовки. Этого можно достичь путем индивидуализации домашних заданий, уменьшения времени на проверку решений задач и оперативного промежуточного контроля результатов.