Примерный перечень вопросов к экзамену по дисциплине «Физика»

 

1. Физика как наука, ее предмет и методы исследования. Взаимосвязь физики с естественными науками (химией и биологией). Физические законы и физические величины. Система Си. Основные и производные величины.

 

2. Механическое движение и его относительность. Системы отсчета. Основная задача механики и ее решение.

 

3. Материальная точка. Кинематика материальной точки. Путь, перемещение, скорость и ускорение.

 

4. Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение. Графическое представление движения.

 

5. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона. Примеры его проявления в природе и в технике.

 

6. Сила и масса. Второй закон Ньютона и его применение для решения задач. Третий закон Ньютона.

 

7. Фундаментальные взаимодействия в природе. Деформации. Виды деформаций. Сила упругости. Закон Гука. Модуль Юнга. Упругие свойства биологических тканей.

 

8. Силы трения. Сухое и вязкое трение. Трение покоя, трение скольжения и трение качения. Трение в природе и в технике.

 

9. Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Постоянная тяготения. Вес и сила тяжести. Невесомость и перегрузки. Понятие о гравитационном поле.

 

10. Импульс. Закон сохранения импульса замкнутой системы материальных точек, примеры его проявления (реактивное движение, соударение шаров).

11. Работа, мощность, КПД. Энергия. Кинетическая энергия.

 

12. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механике, примеры его проявления. Закон сохранения и превращения энергии в природе.

 

13. Гармоническое колебательное движение. Уравнение колебательного движения. Амплитуда, фаза, частота колебаний. Смещение, скорость, ускорение при гармоническом колебательном движении.

 

14. Энергетические соотношения при гармонических колебаниях.

 

15. Распространение колебаний в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Характеристики плоской бегущей волны.

16. Уравнение плоской бегущей волны. Энергия бегущей волны. Интенсивность волны.

 

17. Природа звука. Скорость звука. Объективные и субъективные характеристики звука. Инфра- и ультразвуки.

 

18. Термодинамический и статистический подходы к изучению вещества. Основные положения молекулярно-кинетической теории.

 

19. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Уравнение Больцмана.

 

20. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы. Газовые законы.

 

21. Термодинамическая система. Термодинамическое равновесие. Внутренняя энергия. Теплота и работа как формы передачи энергии.

22. Первый закон термодинамики и его приложения. Адиабатический процесс.

 

23. Круговые процессы (циклы). Тепловые машины, их принцип действия. КПД тепловых машин. Цикл Карно.

 

24. Второй закон термодинамики. Понятие об энтропии. Закон возрастания энтропии в изолированной системе.

 

25. Реальные газы. Их отличие от идеальных. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Изотермы реального газа.

26. Насыщенный пар. Влажность и ее характеристики. Методы определения влажности.

 

27. Электрические заряды. Закон сохранения заряда. Элементарный электрический заряд и методы его определения. Закон Кулона.

 

28. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей. Напряженность поля точечного заряда, заряженной сферы, бесконечной равномерно заряженной плоскости, конденсатора.

 

29. Работа электрического поля по перемещению заряда. Потенциал электрического поля. Разность потенциалов. Эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью и потенциалом электрического поля.

 

30. Электрический ток и условия его существования. Сопротивление проводников, его зависимость от температуры. Удельное сопротивление. Закон Ома для участка цепи в интегральной и дифференциальной форме.

 

31. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца.

32. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Закон Ома для замкнутой цепи.

 

33. Магнитное поле электрического тока. Силовые линии магнитного поля. Индукция и напряженность магнитного поля. Сила Ампера. Магнитное взаимодействие электрических токов.

 

34. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Движение заряда в магнитном поле. Принцип работы масс-спектрометра.

 

35. Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон Фарадея для электромагнитной индукции. Правило Ленца (примеры).

 

36. Взаимная индукция. Принцип работы трансформатора. Самоиндукция. Индуктивность. Токи при замыкании и размыкании цепи. Энергия магнитного поля.

 

37. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Способы получения электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн. Скорость их распространения. Шкала электромагнитных волн. Физические свойства электромагнитных волн различных диапазонов.

 

38. Законы геометрической оптики. Отражение и преломление света. Полное внутреннее отражение и его применение.

 

39. Тонкие линзы. Оптическая сила линзы. Построение изображения в линзах. Формула линзы. Увеличение (уменьшение линзы). Аберрации линз.

 

40. Оптические системы. Глаз как оптическая система. Строение глаза. Кривая видности глаза. Разрешающая способность глаза.

 

41. Оптические приборы (лупа, микроскоп, фотоаппарат). Ход лучей в этих приборах. Увеличение микроскопа. Разрешающая способность микроскопа.

 

42. Сложение световых волн. Когерентность. Интерференция. Условие максимума и минимума интерференции.

 

43. Методы наблюдения интерференции. Применение интерференции в науке и технике. Интерферометры. Просветление оптики.

 

44. Дифракция света. Дифракция Фраунгофера на двух щелях. Дифракционная решетка как спектральный прибор. Дисперсия и разрешающая способность решетки.

 

45. Естественный и поляризованный свет. Степень поляризации света. Поляризация света при отражении и преломлении.

46. Поляризаторы и анализаторы. Примеры поляризаторов. Закон Малюса.

 

47. Оптически активные вещества (примеры). Вращение плоскости поляризации. Устройство поляризационных приборов и их применение в химических и биологических исследованиях.

 

48. Квантовые свойства света. Гипотеза Планка. Эффект Комптона, тепловое излучение нагретых тел, опыты С.И.Вавилова и другие явления, подтверждающие квантовые свойства света.

 

49. Внешний фотоэффект. Опыты Столетова по изучению фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Внутренний фотоэффект. Фотоэлементы и их применение.

 

50. Гипотеза де Бройля о корпускулярно-волновой природе микрочастиц и ее опытное подтверждение. Статистическое толкование волн де Бройля. Соотношение неопределенности. Роль процесса измерения в квантовой физике. Принцип работы электронного микроскопа.

 

51. Строение ядра. Нуклоны. Ядерные силы. Энергия связи ядра. Удельная энергия связи атомного ядра. Пути получения ядерной энергии.

 

52. Естественная и искусственная радиоактивность. α-, β-, γ - распад. Закон радиоактивного распада. Период полураспада.

 

53. Реакции деления и синтеза ядер атомов. Цепные реакции. Принцип действия реакторов на атомной электростанции. Ядерная энергетика. Экологические проблемы ядерной энергетики (от добычи сырья до захоронения отходов).