Вопросы к экзаменам

2 Семестр

МЕХАНИКА

1. Пространство и время, системы отсчета.

2. Кинематика материальной точки.

3. Понятие состояния механической системы.

4. Законы Ньютона

5. Понятие силы и массы

6. 2-ой закон динамики

7. 3-ий закон динамики

8. Закон сохранения импульса. Центр инерции

9. Закон сохранения момента импульса

10. Работа, кинетическая энергия, мощность

11. Потенциальная энергия частицы в центральном поле

12. Движение частицы в центральном поле

13. Законы сохранения и свойства симметрии пространства времени

14. Принцип относительности в механике

15. Принцип относительности Эйнштейна

16. Относительность временных интервалов

17. Относительность пространственных интервалов

18. Пространственно-временной интервал

19. Релятивистский импульс и 2-ой закон динамики

20. Энергия частицы в релятивистской механике

21. Уравнение движения и равновесия твердого тела

22. Механические колебания. Дифференциальные уравнения механических колебаний

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

1. Электрический заряд. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.

2. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля и потенциал. Принцип суперпозиции полей.

3. Связь между напряжённостью поля и потенциалом. Графическое изображение электрического поля с помощью силовых линий и эквипотенциальных поверхностей.

4. Работа сил электростатического поля при перемещении заряда. Циркуляция вектора напряжённости электростатического поля. Потенциальный характер электростатического поля.

5. Электрический диполь. Поле диполя.

6. Поток вектора напряжённости электростатического поля. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме.

7. Применение теоремы Гаусса к расчёту электрических полей заряженных плоскости, цилиндра, сферы, шара.

8. Диэлектрики. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков. Свободные и связанные заряды. Влияние диэлектриков на электрическое поле.

9. Описание электрического поля в диэлектриках. Электрическое смещение, диэлектрическая проницаемость среды. Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектрике.

10. Проводники в электрическом поле. Поле внутри и у поверхности проводника.

11. Электроёмкость уединённого проводника. Конденсаторы.

12. Энергия системы неподвижных зарядов. Энергия заряженного проводника и конденсатора.

13. Энергия и объёмная плотность энергии электрического поля. Энергия поляризованного диэлектрика.

14. Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Условия существования постоянного тока.

15. Обобщённый закон Ома в интегральной форме. Разность потенциалов, напряжение, ЭДС. Закон Джоуля – Ленца.

16. Основы классической электронной теории электропроводности металлов. Законы Ома и Джоуля – Ленца в дифференциальной форме.

17. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Закон Ампера.

18. Закон Био – Савара – Лапласа и его применение к расчёту магнитного поля прямолинейного проводника с током.

19. Магнитное поле кругового тока. Магнитный момент витка с током.

20. Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока (циркуляция вектора магнитной индукции).

21. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

22. Контур с током в однородном и неоднородном магнитном поле.

23. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля.

24. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея (закон электромагнитной индукции). Закон Ленца.

25. Явление самоиндукции. Индуктивность. Закон самоиндукции.

26. Энергия системы проводников с током. Объёмная плотность энергии магнитного поля.

27. Магнитные свойства вещества. Типы магнетиков. Магнитные моменты атомов. Намагниченность. Магнитная восприимчивость вещества и магнитная проницаемость среды.

28. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряжённость магнитного поля.

29. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ И ОПТИКА

1. Волны. Образование и распространение волн. Продольные и поперечные волны. Фронт волны, волновая поверхность. Длина волны и скорость распространения волн.

2. Уравнения плоской и сферической бегущих волн. Волновое число.

3. Стоячие волны. Условия образования стоячих волн. Уравнение стоячей волны.

4. Свойства электромагнитных волн. Скорость распространения электромагнитных волн.

5. Энергия электромагнитных волн. Объёмная плотность энергии электромагнитного поля. Вектор Умова – Пойнтинга.

6. Электромагнитная природа световых волн. Приближения геометрической, волновой и квантовой оптики.

7. Монохроматичность и когерентность световых волн и способы их получения.

8. Интерференция световых волн. Условия для наблюдения и способы реализации (метод Юнга, бипризма Френеля)

9. Оптическая разность хода. Условия максимумов и минимумов интерференции. Ширина интерференционной полосы.

10. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины и полосы равного наклона.

11. Кольца Ньютона.

12. Применение интерференции.

13. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера.

14. Дифракция Фраунгофера на щели и круглом отверстии.

15. Дифракционная решетка. Применение ее в качестве спектрометра. Дисперсия и разрешающая сила.

16. Понятие о голографии.

17. Поляризация световых волн. Виды поляризации. Степень поляризации.

18. Способы получения поляризации света. Поляризация при отражении. Закон Брюстера.

19. Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении

20. Поляризационные призмы. Поляроиды. Закон Малюса.

21. Распространение света в веществе. Нормальная и аномальная дисперсия. Электронная теория дисперсии.

22. Поглощение света в веществе. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Особенности поглощения в разреженных газах и сплошных средах.

23. Рассеяние света веществом. Рэлеевское рассеяние. Молекулярное рассеяние.