Тема 1.7 Специальная теория относительности

Принцип относительности Галилея. Постулаты специальной теории относительности. Синхронизация часов. Понятие события. Преобразования Лоренца и требование релятивистской инвариантности. Релятивистский закон преобразования скорости. Относительность понятия одновременности. Измерение расстояний и промежутков времени. Импульс и энергия релятивистской частицы. Преобразования импульса и энергии. Взаимосвязь энергии и импульса. Энергия покоя. Уравнение движения релятивистской частицы Преобразование вектора силы при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую. Законы сохранения энергии и импульса.

Тема 1.8 Основы термодинамики и молекулярной физики

Задачи молекулярной физики. Модель физического тела. Основные положения молекулярно-кинетической теории и их анализ. Модель идеального газа. Статистический и термодинамический способы описания. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл температуры. Распределение энергии молекул по степеням свободы. Распределение Максвелла. Наиболее вероятная, средняя арифметическая и среднеквадратичная скорости молекул. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Средняя длина свободного пробега молекул. Понятие о вакууме.

Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса, изотермы реальных газов. Критическое состояние вещества. Внутренняя энергия и теплоемкость газа Ван-дер-Ваальса; эффект Джоуля-Томсона. Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярные явления. Фазы и фазовые переходы. Фазовая диаграмма. Тройная точка. Сжижение газов. Кристаллические твердые тела. Физические типы кристаллических решеток. Теплоемкость и теплопроводность твердых тел.

Внутренняя энергия и ее свойства. Работа и теплота. Теплоемкость. Первое начало термодинамики. Теплоемкость идеального газа. Закон Майера. Применение первого начала к изопроцессам в идеальном газе. Круговой процесс. Обратимые и необратимые тепловые процессы. Цикл Карно. Второе начало термодинамики. Энтропия. Статистический смысл энтропии, второго начала термодинамики. Термодинамическая вероятность. Связь энтропии с термодинамической вероятностью. Третье начало термодинамики.

Раздел 2 Электричество, магнетизм и электромагнитные волны

Тема 2.1 Электрическое поле в вакууме

Электрический заряд и его свойства. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции сил. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции полей. Напряженность поля точечного заряда и системы зарядов. Поток и дивергенция векторного поля. Теорема Гаусса для электростатического поля (в интегральной и локальной формах). Циркуляция и ротор векторного поля. Теорема о циркуляции вектора напряженности электростатического поля. Безвихревой характер электростатического поля. Потенциал электростатического поля. Связь потенциала и напряженности электростатического поля. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Электрический момент диполя. Момент сил, действующих на диполь в электростатическом пате. Потенциальная энергия диполя в электростатическом поде. Сила, действующая на диполь в неоднородном электростатическом поле.