1.3. Колебания и волны

1. Свободные гармонические колебания. Характеристики колебательного движения: амплитуда, фаза, частота, период.

2. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Решение уравнения. Скорость, ускорение при гармонических колебаниях. Физический и математический маятники. Кинетическая, потенциальная и полная энергии при гармонических колебаниях.

3. Свободные гармонические колебания в электрическом колебательном контуре. Дифференциальное уравнение колебаний для заряда, решение уравнения. Энергия электрического и магнитного полей контура.

4. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих гармонических колебаний. Решение уравнения. Зависимость амплитуды от времени. Частота колебаний, логарифмический декремент, добротность.

5. Затухающие колебания в электрическом колебательном контуре.

6. Вынужденные механические колебания. Дифференциальное уравнение. Решение уравнения. Амплитуда вынужденных колебаний. Резонанс.

7. Вынужденные колебания в электрическом контуре. Дифференциальное уравнение колебаний для заряда. Решение уравнения. Явление резонанса.

8. Волновое движение. Поперечные и продольные волны. Уравнение волны. Характеристики волны: длина волны, скорость, волновая поверхность. Фронт волны.

9. Энергия волнового движения. Поток энергии. Плотность потока энергии. Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойтинга.

10. Звуковые волны.

1.4. Оптика

1. Электромагнитная природа света. Свойства электромагнитных волн. Диапазон длин волн видимого света. Уравнение волны.

2. Когерентные, монохроматические волны. Способы получения когерентных волн.

3. Явление интерференции. Разность хода, разность фаз, связь между разностью хода и разностью фаз. Оптическая разность хода.

4. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников. Условия усиления и ослабления волнами друг друга при интерференции от двух источников.

5. Интерференция на тонких пленках. Оптическая разность хода интерферирующих лучей. Условие возникновение максимума и минимума на тонких пленках.

6. Явление дифракции. Условие наблюдения дифракции световых волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.

7. Дифракция Френеля на круглом отверстии в экране. Дифракция на круглом непрозрачном экране.

8. Дифракция Фраунгофера на одной щели. Условие усиления и ослабления света.

9. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке. Разрешающая способность решетки. Условие усиления и ослабления при дифракции на решетке.

10. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке. Формула Вульфа-Брэггов.

11. Явление поляризации. Естественный и поляризованный свет. Способы получения поляризованного света. Анализаторы. Поляризаторы. Прохождение поляризованного света через анализатор. Закон Малюса.

12. Двойное лучепреломление. Поляризация при двойном лучепреломлении.

13. Дисперсия. Электронная теория дисперсии света. Зависимость показателя преломления от частоты колебаний падающего света.

14. Тепловое излучение. Характеристики теплового излучения: энергетическая светимость, лучеиспускательная способность, поглощательная способность. Соотношение между характеристиками теплового излучения. Абсолютно черное тело. Законы Кирхгофа.

15. Законы теплового излучения: закон Стефана-Больцмана, законы Вина

16. Распределение энергии излучения в спектре абсолютно черного тела. Сравнение экспериментальных данных с законами теплового излучения.

17. Гипотеза Планка о квантовом характере излучения. Формула Планка.

18. Внешний фотоэффект. Основные законы внешнего фотоэффекта.

19. Фотоны. Энергия, импульс, масса фотонов. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

20. Рассеяние монохроматических рентгеновских лучей. Эффект Комптона.

21. Давление света.