- •1, Ньютонова форма уравн механики
- •3. Гамильтонова форма представления
- •2.Лагранжева форма уравн механики
- •11. Типы термодинамических систем и процессов. Первое начало термодинамики. Работа. Количество теплоты. Внутренняя энергия.
- •12. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Второе начало термодинамики в формулировке Клаузиуса и Кельвина. Круговые процессы. Тепловые машины. Теоремы Карно.
- •13. Энтропия. Энтропия идеального газа. Закон возрастания энтропии. Статистическое истолкование второго начала термодинамики. Теорема Нернста (третье начало термодинамики).
- •14.Термодинамические потенциалы закрытых и открытых термодинамических систем. Понятие обобщенных термодинамических координат и сил.
- •15. Статистические распределения (микроканоническое, каноческое и большое каноническое), их физический смысл и использование для нахождения термодинамических параметров.
- •16. Идеальный квантовый Ферми-газ. Распределение ферми-Дирака. Вырожденный электронный газ. Поверхность.
- •19. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы. Уравнения Клапейрона-Клаузиуса.
- •17. Идеальный квантовый Бозе-газ. Распределение Бозе-Эйнштейна. Квантовая статистика фотонов и фононов, их термодинамические величины и уравнения состояния.
- •18. Неидеальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- •22. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле. Потенциальность электрического поля
- •24. Стационарное магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон Ампера. Сила Лоренца.
- •23. Электрическое поле в проводниках и диэлектриках. Энергия электрического поля.
- •25. Вихревой характер магнитного поля. Энергия магнитного поля. Магнитные свойства вещества.
- •26. Электрический ток. Уравнение непрерывности. Законы постоянного тока. Проводимость различных сред. Критерий квазистационарности.
- •27. Электромагнитное поле. Явление электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле и токи смещения
- •29. Основы специальной теории относительности.
- •30. Электромагнитные волны. Волновые уравнения и их решения. Плоская электромагнитная волна, её свойства и характеристики. Перенос энергии электромагнитными волнами.
- •20. Фазовые переходы первого и второго рода (поведения термодинамическое потенциалов и производных от них)
- •33. Интерференция света. Когерентность. Способы получения когерентных волн. Интерференция многих волн. Интерферометрия.
- •34. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Дифракционная решётка. Физические основы голографии.
- •35. Поляризация света. Основные виды поляризации. Получение и преобразование поляризованного света. Поляризационные приборы
- •4)Призма Аренса.
- •37. Геометрическая оптика. Принцип Ферма. Центрированная оптическая система. Простейшие оптические приборы.
- •38. Принцип работы лазера и свойств лазерного излучения. Основы нелинейной оптики
- •39. Корпускулярно-волновой дуализм. Фотоны. Фотоэффект. Опыты Франка-Герца. Волны де Бройля. Дифракция микрочастиц. Связь между корпускулярными и волновыми свойствами
- •21. Флуктуации термодинамических величин. Распределения Гаусса. Корреляции основных термодинамических величин.
- •40.Квантование энергии атомов. Постулаты Бора. Модель атома Бора.
- •41. Атом водорода. Волновые функции и уровни энергии. Квантовые числа.
- •43.Атом во внешних полях. Эффект Зеемана. Эффект Штарка.
- •42.Строение сложных атомов. Принцип Паули и электронные оболочки. Физическое объяснение периодического з-на.
- •36. Распространение света в среде. Дисперсия и поглощение. Рассеяние света.
- •45.Принцип суперпозиции состояний в кв.Мех. Решение уравнения Шредингера для линейного осциллятора
- •48. Интегралы движения в кв. Мех. Элементы теории представлений.
- •46.Принцип причинности в кв. Мех. Временное уравнение Шредингера. Стационарные состояния.
- •47.Одновременное определение физ. В-н. Соотношение неопределенностей.
- •49.Квант переходы.Вероятности переходов.
- •50.Уравнение Дирака.
- •51.Общая характеристика атомных ядер.
- •52.Энергия связи ядра.
- •53.Явление радиоактивности.
- •57. Стандартная модель
- •54.Ядерные реакции
- •56.Фундаментальные взаимодействия.
25. Вихревой характер магнитного поля. Энергия магнитного поля. Магнитные свойства вещества.
Рассмотрим плоский контур, охватывающий прямолинейный ток и вычислим для него циркуляцию вектора В.
, где dl- проекция вектора dl на направление B.
dl’ = r d,
Для прямолинейного тока B = μ μ0I/2r, с учетом этого: = Т.о, для плоского контура в случае прямолинейного тока циркуляция вектора В не равна 0. Аналогичный результат можно получить, если брать проводник с током любой формы и контур любой формы (в том числе и не плоский). Если замкнутый контур не охватывает ток, то циркуляция вектора магнитной индукции по данному контуру равна нулю. Если магнитное поле создано системой токов, то надо учитывать все токи, проходящие сквозь контур. , где - алгебраическая сумма токов, пересекающих площадь контура. Если контур с током охватывает проводник с током не один, а n раз, то: . Циркуляция магнитной индукции отлична от нуля, если контур, по которому берется циркуляция, охватывает ток. Поля, обладающие таким свойством, называются вихревыми. Магнитное поле, как и всякое вихревое поле, нельзя охарактеризовать скалярной величиной потенциала (как это делалось в случае электростатического поля). Проводник, c протекающим по нему электрическим ток, всегда окружен магнитным полем, причем магнитное поле исчезает и появляется вместе с исчезновением и появлением тока. Магнитное поле, подобно электрическому, является носителем энергии. Логично предположить, что энергия магнитного поля совпадает с работой, затрачиваемой током на создание этого поля. Рассмотрим контур индуктивностью L, по которому протекает ток I. С этим контуром сцеплен магнитный поток Ф=LI, поскольку индуктивность контура неизменна, то при изменении тока на dI магнитный поток изменяется на dФ=LdI. Но для изменения магнитного потока на величину dФ следует совершить работу dА=IdФ=LIdI. Тогда работа по созданию магнитного потока Ф равна . Значит, энергия магн. поля, кот. связано с контуром, (1) Энергию магнитного поля можно рассматривать как функцию величин, которые характеризуют это поле в окружающем пространстве. Для этого рассмотрим частный случай - однородное магн. поле внутри длинного соленоида. Подставив в формулу (1) формулу индуктивности соленоида, найдем . Т.к. I=Bl/(μ0μN) и В=μ0μH , то (2), где Sl= V -объем соленоида. Магн. поле внутри соленоида однородно и сосредоточено внутри него, поэтому энергия (2) заключена в объеме соленоида и имеет с нем однородное распределение с постоянной объемной плотностью (3) Ф-ла (3) для объемной плотности эн. магнитного поля имеет вид, аналогичный выражению для объемной плотности энергии электростатического поля, с тем отличием, что электрические величины заменены в нем магнитными. Формула (3) выводилась для однородного поля, но она верна и для неоднородных полей. Ф-ла (3) справедлива только для сред, для которых линейная зависимость В от Н , т.е. оно относится только к пара- и диамагнетикам. В зависимости от магн момента атома все магнетики делят на: диамагнетики (Pm=0) .,парамагнетики(Pm≠0), ферромагнетики (особое состоян некотор парамагнетиков)
Диамагнетики - в-ва, у котор магн моменты = 0 , т.е сумма орбитальных и спиновых моментов=0(магн момент ядра из-за его малости не учит.). Во внеш магн поле у диамагн индуцируется ≠ 0 магн момент, направл против поля. Соответствующие диамагн во внеш магн поле намагничиваются в противополож направлении ( ),μ у диамагн незнач отличается от 1, т.обр он незначит уменьшает внеш магн поле(висмут, водород, медь, серебро, вода, ртуть, благородные газы)
Парамагнетики-в-ва, у котор магн моменты атомов ≠ 0 (алюминий,воздух),но в следствии хаотич ориентации суммарный магн момент параметров = 0. Во внеш магн поле магн моменты отдельных атомов ориентир по полю,т.е.парамагнет намагничивается. μ незнач больше1 ,т.е. он несколько усиливает внеш магн поле.
Ферромагнетики( железо, никель, сплавы). Особенности: сильно намагн уже в сравнительно слабых полях. Имеют доменные(областную) структуру. Причина обратных даменов явл. энергетическое представление: именно доменная структура обеспечивает ферромагнетику минимальный потенциал энергии, а этому соответствует наиболее устойчивое состояние системы μ>>1. Для ферромагнетиков имеет место явление гистерезиса, т.е.отставание изменения индукции поля В от изменения Н. Рассм. хаотически намагнич. ферромаг. во внеш магн. поле и бкдем постепенно будем увеличивать силу тока в катушке, т.е. увелич Н. Кривая намагничивания ферромаг. впервые получена Столетовым.