Физика атомов и атомных явлений

М Е Х А Н И К А

1. Динамика материальной точки. Сила. Первый и третий законы Ньютона. Масса. Импульс. Импульс силы. Различные формулировки второго закона Ньютона.

2. Динамика тел переменной массы. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.

3. Работа силы. Связь работы и энергии. Кинетическая энергия поступательного движения. Потенциальная энергия деформации. Потенциальная энергия в однородном поле силы тяжести. Закон сохранения механической энергии.

4. Момент силы и момент импульса относительно оси. Уравнение вращательного движения твердого тела. Момент инерции.

5. Момент силы и момент импульса относительно точки. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса системы.

6. Гармонические колебания. Колебания математического маятника и груза на пружине. Уравнения колебания и их решения. Изменения смещения, скорости, ускорения и энергии в процессе колебаний (графики).

7. Вынужденные колебания. Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики. Резонанс.

8. Механика деформируемых тел. Основные типы деформаций. Зависимость напряжения от относительного удлинения для деформации растяжения (график). Закон Гука. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона. Напряжения и деформации при сдвиге и кручении. Законы Гука для деформации сдвига и кручения. Модуль сдвига.

9. Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения. Гравитационная и инертная массы. Принцип эквивалентности сил инерции и гравитации.

10. Основы гидро- и аэростатики. Законы Паскаля и Архимеда. Динамика стационарного течения жидкости. Уравнение Бернулли. Вязкость жидкости. Формула Пуазейля. Число Рейнольдса.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

1. Идеальный газ. Основное уравнение кинетической теории газов. Физический смысл абсолютной температуры.

2. Распределение молекул газа по скоростям (распределение Максвелла).

3. Явления переноса в газах. Вывод формулы коэффициента теплопроводности газов.

4. I начало термодинамики. Применение I начала термодинамики к рассмотрению различных процессов в идеальных газах.

5. II начало термодинамики. Понятие об энтропии. Закон возрастания энтропии.

6. Термодинамические потенциалы и их физический смысл.

7. Фазовые превращения I рода. Уравнение Клайперона-Клаузиуса.

8. Правило фаз. Диаграмма состояния трехфазной системы. Тройная точка.

9. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение. Уравнение Лапласа. Капиллярность.

10. Кристаллическое состояние вещества. Элементарная ячейка. Элементы симметрии кристаллов. Классификация кристаллов по их симметрии.

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

1. Электрическое поле в вакууме. Заряд, напряженность электрического поля, принцип суперпозиции полей. Теорема Гаусса.

2. Работа в электростатическом поле. Потенциал. Связь вектора напряженности электрического поля с потенциалом.

3. Постоянный электрический ток. ЭДС. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа.

4. Природа носителей тока в металлах. Теория Друде-Лоренца. Основы квантовой теории твердых тел. Полупроводники.

5. Квазистационарные переменные токи. Закон Ома переменного тока. Резонанс токов и напряжений.

6. Электрические колебания. Свободные электрические колебания в контуре без активного сопротивления. Свободные затухающие колебания. Вынужденные колебания.

7. Закон взаимодействия токов в вакууме. Закон Био-Савара-Лапласа. Теорема о циркуляции вектора Н.

8. Описание поля в магнетиках. Условия на границе двух магнетиков. Закон Ампера. Типы магнетиков.

9. Электромагнитная индукция. Явление самоиндукции. Токи при замыкании и размыкании в цепи с индуктивностью. Энергия магнитного поля.

10. Электромагнитное поле. Вихревой характер электрического поля. Ток смещения. Уравнения Максвелла электромагнитного поля.

ОПТИКА

1. Интерференция волн. Способы получения когерентных волн делением волнового фронта (примеры) и делением амплитуды (полосы равного наклона, полосы равной толщины, кольца Ньютона).

2. Принцип Гюйгенса – Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля от круглого отверстия и от круглого диска.

3. Метод графического сложения амплитуд. Дифракция Френеля на краю полуплоскости. Спираль Корню.

4. Дифракция Фраунгофера от щели. Дифракция света от двух щелей. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке.

5. Нормальная и аномальная дисперсия. Основы электронной теории дисперсии.

6. Поляризация света. Закон Малюса. Закон Брюстера. Интерференция поляризованных лучей.

7. Двойное лучепреломление. Искусственное двойное лучепреломление. Вращение плоскости поляризации. Объяснение вращения плоскости поляризации по Френелю.

8. Рассеяние света. Рассеяние света в мутных средах. Молекулярное рассеяние света в газах.

9. Излучательная и поглощательная способности тел. Законы теплового излучения (Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина). Формулы Рэлея-Джинса и Планка.

10. Виды фотоэффекта. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Применение фотоэффекта.

МЕХАНИКА

1. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. - СПб.: Лань, 2009.

2. Стрелков С.П. Механика.- СПб.:Изд-во «Лань», 2005.

3. Сивухин Д.В. Общий курс физики, т.1.- М.:Физматлит, 2006.

4. Савельев И.В. Курс общей физики, т.1.- СПб.:Изд-во «Лань», 2007.

5. Хайкин С.Э. Физические основы механики.- М.: Наука, 1971.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

1. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. - М.: Оникс, 2006.

2. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. - СПб.:Изд-во «Лань», 2007.

3. Савельев И.В. Курс общей физики, т.1. - СПб.:Изд-во «Лань», 2007.

4. Сивухин Д.В. Общий курс физики. т.2. Термодинамика и молекулярная физика. – М.:

Физматлит, 2005.

5. Иродов И.Е.Физика макросистем: основные законы. — М.: Бином, 2006.

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

1. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. - М.: Оникс, 2005.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики, т.3. Электричество. - М.: Физматлит, 2002.

3. Калашников С.Г. Курс общей физики. Электричество. - М.: Наука, 1990.

4. Савельев И.В. Курс общей физики. т.3. Электричество и магнетизм. Колебания и волны.

ОПТИКА

1. Лансберг Г.С. Оптика. - М: Физматлит, 2006.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. - М.: Физматлит, 2005. 3. Матвеев А.Н. Оптика.- М.: Высшая школа, 1985.

4. Калитеевский Н.И. Волновая оптика. - СПб.: Изд-во «Лань», 2006.

М Е Х А Н И К А

1. Динамика материальной точки. Сила. Первый и третий законы Ньютона. Масса. Импульс. Импульс силы. Различные формулировки второго закона Ньютона.

2. Динамика тел переменной массы. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.

3. Работа силы. Связь работы и энергии. Кинетическая энергия поступательного движения. Потенциальная энергия деформации. Потенциальная энергия в однородном поле силы тяжести. Закон сохранения механической энергии.

4. Момент силы и момент импульса относительно оси. Уравнение вращательного движения твердого тела. Момент инерции.

5. Момент силы и момент импульса относительно точки. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса системы.

6. Гармонические колебания. Колебания математического маятника и груза на пружине. Уравнения колебания и их решения. Изменения смещения, скорости, ускорения и энергии в процессе колебаний (графики).

7. Вынужденные колебания. Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики. Резонанс.

8. Механика деформируемых тел. Основные типы деформаций. Зависимость напряжения от относительного удлинения для деформации растяжения (график). Закон Гука. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона. Напряжения и деформации при сдвиге и кручении. Законы Гука для деформации сдвига и кручения. Модуль сдвига.

9. Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения. Гравитационная и инертная массы. Принцип эквивалентности сил инерции и гравитации.

10. Основы гидро- и аэростатики. Законы Паскаля и Архимеда. Динамика стационарного течения жидкости. Уравнение Бернулли. Вязкость жидкости. Формула Пуазейля. Число Рейнольдса.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

1. Идеальный газ. Основное уравнение кинетической теории газов. Физический смысл абсолютной температуры.

2. Распределение молекул газа по скоростям (распределение Максвелла).

3. Явления переноса в газах. Вывод формулы коэффициента теплопроводности газов.

4. I начало термодинамики. Применение I начала термодинамики к рассмотрению различных процессов в идеальных газах.

5. II начало термодинамики. Понятие об энтропии. Закон возрастания энтропии.

6. Термодинамические потенциалы и их физический смысл.

7. Фазовые превращения I рода. Уравнение Клайперона-Клаузиуса.

8. Правило фаз. Диаграмма состояния трехфазной системы. Тройная точка.

9. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение. Уравнение Лапласа. Капиллярность.

10. Кристаллическое состояние вещества. Элементарная ячейка. Элементы симметрии кристаллов. Классификация кристаллов по их симметрии.

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

1. Электрическое поле в вакууме. Заряд, напряженность электрического поля, принцип суперпозиции полей. Теорема Гаусса.

2. Работа в электростатическом поле. Потенциал. Связь вектора напряженности электрического поля с потенциалом.

3. Постоянный электрический ток. ЭДС. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа.

4. Природа носителей тока в металлах. Теория Друде-Лоренца. Основы квантовой теории твердых тел. Полупроводники.

5. Квазистационарные переменные токи. Закон Ома переменного тока. Резонанс токов и напряжений.

6. Электрические колебания. Свободные электрические колебания в контуре без активного сопротивления. Свободные затухающие колебания. Вынужденные колебания.

7. Закон взаимодействия токов в вакууме. Закон Био-Савара-Лапласа. Теорема о циркуляции вектора Н.

8. Описание поля в магнетиках. Условия на границе двух магнетиков. Закон Ампера. Типы магнетиков.

9. Электромагнитная индукция. Явление самоиндукции. Токи при замыкании и размыкании в цепи с индуктивностью. Энергия магнитного поля.

10. Электромагнитное поле. Вихревой характер электрического поля. Ток смещения. Уравнения Максвелла электромагнитного поля.

ОПТИКА

1. Интерференция волн. Способы получения когерентных волн делением волнового фронта (примеры) и делением амплитуды (полосы равного наклона, полосы равной толщины, кольца Ньютона).

2. Принцип Гюйгенса – Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля от круглого отверстия и от круглого диска.

3. Метод графического сложения амплитуд. Дифракция Френеля на краю полуплоскости. Спираль Корню.

4. Дифракция Фраунгофера от щели. Дифракция света от двух щелей. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке.

5. Нормальная и аномальная дисперсия. Основы электронной теории дисперсии.

6. Поляризация света. Закон Малюса. Закон Брюстера. Интерференция поляризованных лучей.

7. Двойное лучепреломление. Искусственное двойное лучепреломление. Вращение плоскости поляризации. Объяснение вращения плоскости поляризации по Френелю.

8. Рассеяние света. Рассеяние света в мутных средах. Молекулярное рассеяние света в газах.

9. Излучательная и поглощательная способности тел. Законы теплового излучения (Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина). Формулы Рэлея-Джинса и Планка.

10. Виды фотоэффекта. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Применение фотоэффекта.

ФИЗИКА АТОМОВ И АТОМНЫХ ЯВЛЕНИЙ

1. Волновые свойства частиц. Волны де Бройля. Экспериментальные подтверждения волновых свойств частиц. Опыт Девиссона и Джермера.

2. Дискретность атомных состояний. Опыт Франка и Герца. Спектр излучения атома водорода. Обобщенная формула Бальмера. Боровская теория атома водорода.

3. Уравнение Шредингера. Водородоподобный атом в свете квантовой теории. Физический смысл квантовых чисел электрона. Схема уровней энергии.4. Спин электрона. Дублетная Cтруктура спектров атомов щелочных металлов. Опыты Штерна и Герлаха. Понятие о пространственном квантовании.

5. Полный механический момент многоэлектронного атома. L-S связь. Спин-орбитальное взаимодействие. Терм атома. Тонкая структура уровней.

6. Атом в магнитном поле. Полный магнитный момент многоэлектронного атома. Фактор Ланде. Эффект Зеемана. Эффект Пашена-Бака.

7. Атом в электрическом поле. Эффект Штарка. ЭПР.

8. Электронные конфигурации и идеальная схема заполнения оболочек. Принцип Паули. Периодическая система Менделеева.

9. Рентгеновские спектры. Закон Мозли.

10. Сверхпроводимость и сверхтекучесть, их квантовая природа.