|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1 СЕМЕСТР
|
|
|
|
|
|
| . РАЗДЕЛ I. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
|
|
|
|
|
|
| Модуль1
|
|
|
|
|
|
| Тема 1. Кинематика материальной точки
|
|
|
|
|
|
| Кинематика материальной точки.
1. Предмет изучения физики. Общая структура и задачи курса физики.
2. Действия над векторами. Кинематика материальной точки. Путь и перемещение.
Скорость и ускорение материальной точки.
3. Нормальное и тангенциальное ускорения.
| [1], т.1, гл. 1, с.8-28,
[2], гл.1, с. 5-18,
[12],, с.3-8.
|
|
|
|
|
| Тема 2. Динамика материальной точки
|
|
|
|
|
|
| Динамика материальной точки
1.Законы Ньютона. Закон сохранения импульса.
2. Работа и потенциальная энергия.
3. Закон сохранения полной механической энергии.
| [1],, т.1. гл. 2,, с29-71,
[2], гл.2, с. 19-29
[12],, с.11-20
|
|
|
|
|
| Тема 3. Основы теории относительности
|
|
|
|
|
|
| Основы теории относительности.
1. Принцип относительности и преобразования Галилея.
2. Принцип относительности Эйнштейна и преобразования Лоренца. Релятивистский закон сложения скоростей.
3.Следствия из преобразований Лоренца.
4. Релятивистский импульс. Взаимосвязь энергии и массы.
| [1], т.1, гл. 7, с.134-151.
[2],, гл 7, с.84-105
|
|
|
|
|
| Тема 4. Вращательное движение твердого тела.
|
|
|
|
|
|
| Вращательное движение твердого тела
1. Кинематика твердого тела. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Угловая скорость и угловое ускорение.
2. Работа, совершаемая при повороте тела.. Момент силы.
3. Кинетическая энергия вращающегося тела. Момент инерции.
| [1], т.1, гл. 5, с.153-156,177-181.
[2], гл.4, с. 47-51
[12], с.41-45.
|
|
|
|
|
| Динамика вращательного движения
1.Основное уравнение динамики вращательного движения.
2.Закон сохранения момента импульса.
3.Гироскоп.
| [1], т.1, гл. 5, с.157-169, 190-197,
[2], гл.4, с. 50-58
[12], с.46-54
|
|
|
|
|
| Тема 5. Механика жидкостей и газов
|
|
|
|
|
|
| Механика жидкостей и газов.
1. Гидростатика. Барометрическая формула. Распределение Больцмана
2. Кинематическое описание движения жидкости. Закон неразрывности струи. Уравнение Бернулли
3. Внутреннее трение. Закон Ньютона. Ламинарное и турбулентное течения.
4. Движение тел в жидкостях и газах. Формула Стокса и Пуазейля. Закон подобия.
| [1], т.1, гл. 9, с.308-328.
[2], гл.3, с. 43-46
[12, с.61-79]
|
|
|
|
|
| Раздел II. Электричество и магнетизм Модуль 2
|
|
|
|
|
|
| Тема 6. Электрическое поле в вакууме
|
|
|
|
|
|
| Теорема Гаусса
1. Закон Кулона. Напряженность поля. Принцип суперпозиции.
2. Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Гаусса.
3.Расчет поля заряженных тел: шара цилиндра, плоскости.
| [1], т.2, гл. 1, с.9-19,63-71.
[2] гл.13, с.183-188, гл.14, 195-203.
[13], с.3-16
|
|
|
|
|
| Потенциал электростатического поля.
1. Работа при перемещении заряда в электростатическом поле. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля.
2.Потенциал электростатического поля. Принцип суперпозиции для потенциала.
3.Связь потенциала с напряженностью.
| [1], т.2, гл. 1, с.20-24,27-29.
[2], гл.13, с.188-191, гл.14, 195-203.
[13], с.16-24
|
|
|
|
|
| Тема 7 Электрическое поле в веществе
|
|
|
|
|
|
| Электрическое поле в диэлектрике.
1. Диполь в однородном электрическом поле. Поляризация диэлектрика, ее типы. Вектор поляризации (поляризованность).
2.Электрическое поле в диэлектрике.
3. Сегнетоэлектрики, пъезоэлектрики.
| [1], т.2, гл. 1, с.72-99 [2], гл.15, с.204-218, гл.14, 195-203.
[13] с.36-47
|
|
|
|
|
| Проводник в электрическом поле
1. Условия равновесия зарядов на проводнике. Электростатическая защита.
2. Электроемкость проводника. Конденсаторы. Емкость конденсатора. Соединение конденсаторов.
3. Энергия электрического поля
| [1],,, т.2, гл. 3, с.100-115
[2], гл.16, с.219-228.
[13], с.25-35
|
|
|
|
|
| Тема 8. Постоянный электрический ток
|
|
|
|
|
|
| Электрический ток.
1. Электрический ток как явление переноса.
2. Сила тока. Плотность тока. Уравнение непрерывности.
3. Электрический ток в металлах. Закон Ома в дифференциальной форме.
| [1], т.2, гл. 5, с.116-153,
с. 98-111
[2], 2003, гл.19, с.248-253
[15] с.3-19
|
|
|
|
|
| Законы постоянного тока.
1. Закон Ома для неоднородного участка цепи и для полной цепи.
2.Уравнения Кирхгофа..
3. Закон Джоуля-Ленца.
| [1], т.2, гл. 5, с.116-153,
с. 98-111
[2], 2003, гл.19, с.248-253
[15] с.3-19
|
|
|
|
|
| Электрический ток в газах
1. Несамостоятельный газовый разряд и его вольтамперная характеристика.
2.Самостоятельный разряд и его виды.
3.Понятиие о плазме..
| [1], т.2, гл. 12, с.280-308, [2], гл.20, с.258-271,[15], с.20-26.
|
|
|
|
|
| Тема 9. Магнитное поле в вакууме
|
|
|
|
|
|
| Магнитное поле. в вакууме.
1. Сила Лоренца. Магнитная индукция. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле.
2. Сила Ампера.
3. Момент сил, действующий на контур с током в магнитном поле.
| [1], т.2, гл.6,
с. 123-125,127-132
[2], т.2, гл.18
|
|
|
|
|
| Основные уравнения магнитостатики
1. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции. Магнитное поле прямолинейного и кругового токов.
.2. Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Поле соленоида.
3. Поток вектора магнитной индукции. Четвертое уравнение Максвелла.
4. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле.
| [1], т.2, гл. 6, с.158-167,176-180
[2] гл.22, с.289-294
|
|
|
|
|
| Тема 10. Магнитное поле в веществе
|
|
|
|
|
|
| Магнитное поле в веществе
1.Магнитный момент атома. Вектор намагниченности.
2. Магнитное поле в магнетике. Напряженность магнитного поля.
3.Закон полного тока для магнитного поля в среде.
4.Классификация магнетиков. Ферромагнетики. Магнитный гистерезис
| [1], т.2, гл. 7, с.181-214 [2], гл.24, с.314-328,
|
|
|
|
|
| Тема 11. Электромагнитная индукция
|
|
|
|
|
|
| Электромагнитная индукция
1. Опыты Фарадея. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
2. ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле.
3. Вихревое электрическое поле. Первое уравнение Максвелла..
4. Вихревые токи их применение. Принцип получения переменного тока.
| [1], т.2, гл. 9, с.236-243.
с. 181-197
[2], гл.26, с.347-357
[14], с. 3-24
|
|
|
|
|
| Само и взаимоиндукция. Энергия магнитного поля.
1.Самоиндукция. Индуктивность соленоида.
2. Токи при замыкании и размыкании электрической цепи, содержащей индуктивность.
3. Взаимная индукция. Теорема взаимности. Взаимная индуктивность двух соленоидов с общим сердечником.
4. Энергия магнитного поля.
| [1], т.2, гл. 9, с.236-243.
с. 181-197
[2], гл.26, с.347-357
[14], с. 3-24
|
|
|
|
|
| Тема 12. Уравнения Максвелла. Электромагнитное поле.
|
|
|
|
|
|
| Уравнения Максвелла
1. Магнитоэлектрическая индукция. Ток смещения. Второе уравнение Максвелла.
2. Система уравнений Максвелла в интегральной форме.
| [1], т.2, гл. 9, с.236-243.
с. 181-197
[2], гл.26, с.347-357
[14], с. 25-34
|
|
|
|
|
| II СЕМЕСТР Раздел III.. Физика колебаний и волн Модуль3
|
|
|
|
|
|
| Тема 13. Свободные колебания. Сложение колебаний.
|
|
|
|
|
|
| Собственные колебания
1.Колебания. Собственные механические колебания: пружинный и физический маятники. Характеристики колебания и его уравнение. Энергия маятника.
2. Собственные электрические колебания.
и его уравнение. Энергия колебательного контура.
| [1], т.1, гл. 1, с.8-28, гл.8, с. 264-269, с. 276-285, т. 2, гл.13, с. 309-313.
[11], с. 3-23.
|
|
|
|
|
| Сложение колебаний
1. Векторные диаграммы.
2.Сложение однонаправленных гармонических колебаний. Биения.
3.Сложение взаимно-перпендикулярных гармонических колебаний. Фигуры Лиссажу.
4. Понятие о гармоническом анализе.
| [1], т.1, гл.8, с. 285-293.
[2], гл.27, с.364-370.
[11], с. 24-43.
|
|
|
|
|
| Свободные затухающие колебания.
1. Свободные затухающие механические колебания. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания. Уравнение колебаний.
2. Свободные затухающие электрические колебания. Добротность контура. Уравнение колебаний.
| [1], т. 1, гл. 8, с. 293-298, т.2, гл. 13, с.313-322.
[2], гл.28, с.364-382.
[11], с.44-61.
|
|
|
|
|
| Тема 14. Вынужденные колебания. Переменный ток.
|
|
|
|
|
|
| Квазистационарные токи
1. Вынужденные колебания в электрических цепях. Переменный ток.
2. Закон Ома для цепи переменного тока.
3. Мощность в цепи переменного тока.
| [1], т.2, гл. 13, с.322-326.
[2], гл.28, с.378-38,
[11], с.66-74.
|
|
|
|
|
| Тема 15. Волновое движение
|
|
|
|
|
|
| Волновое движение
1. Плоская гармоническая волна, ее характеристики уравнение. Сферическая волна, ее уравнение.
2. Волновое уравнение.
3. Дисперсия волн. Группа волн, групповая скорость, ее связь с фазовой.
| [1], т.4, гл. 1, с.7-17, гл.7, с. 217-222.
[2], гл.29, с.383-389
[11], с. 75-94.
|
|
|
|
|
| Тема 16. Упругие волны. Звук
|
|
|
|
|
|
| Упругие волны. Звук.
1.Скорость распространения упругих колебаний.
2. Энергетические характеристики упругих волн.
3. Эффект Допплера.
| [1], т.4, гл. 1, с.18-24, с. 38-40.
[2], гл.29, с.389-390, с. 399-400.
[11], с. 75-94.
|
|
|
|
|
| Тема 17. Электромагнитные волны
|
|
|
|
|
|
| Электромагнитные волны
1.Уравнения Максвелла в дифференциальной форме для плоской электромагнитной волны.
2.Волновое уравнение для электромагнитного поля.
3.Энергетические характеристики электромагнитной волны. Вектор Пойнтинга.
4. Эффект Допплера
| [1], т.4, гл. 2, с.41-45
[2], гл.30, с.399-404, с. 411-413.
[11],, с. 95-119
|
|
|
|
|
| Излучение электромагнитных волн
1. Условие излучения электромагнитных волн.
2. Свойства дипольного излучения.
| [1], т.4, гл. 2, с.53-56, с. 62-70.
[2], гл.30, с. 407-408
[11], с.143-165
|
|
|
|
|
| Распространение электромагнитных волн
1. Отражение, преломление электромагнитных волн. Формулы Френеля.
2. Рефракция электромагнитных волн.
3. Распространение волн в проводящей среде. Поглощение электромагнитных волн.
| [1], т.4, гл. 2, с. 62-70
[2] гл.30, с. 411-413.
[11], с. 179-197.
|
|
|
|
|
| Раздел IV. Основы оптики Модуль 4
|
|
|
|
|
|
| Тема 18. Интерференция света
|
|
|
|
|
|
| Интерференция света
1. Когерентность. Интерференционная картина от двух когерентных точечных источников. Схемы наблюдения интерференции.
2. Интерференция в тонких пленках.
3. Интерференционные приборы.
| [1], т.4, гл. 4, с.93-124
[2], гл.31, с.419-430, с. 432-434.
[11], с. 218-234]
|
|
|
|
|
| Тема 19. Дифракция света
|
|
|
|
|
|
| Дифракция света
1. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон.
2. Дифракция Френеля на круглом отверстии и круглом экране.
3. Дифракция Фраунгофера. Дифракция на щели.
4. Дифракционная решетка.
| [1], т.4, гл. 5, с.134-173. [2], гл.32, с.435-445 [11], с. 235-254
|
|
|
|
|
| Дифракция рентгеновского излучения. Основы голографии.
1. Дифракция рентгеновского излучения на пространственной решетке. Формула Брэгга-Вульфа.
2. Основы голографии.
| [1], т.4, гл. 5, с. 173-181, с.183-188,
[2], гл.32, с.446-451
[11], с. 255-271
|
|
|
|
|
| Тема 20. Поляризация света
|
|
|
|
|
|
| Поляризация света
1. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Степень поляризации.
2. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
3. Двойное преломление в кристаллах. Поляризационные приборы. Вращение плоскости поляризации.
| [1], т.4, гл. 6, с.188-202, с.213-215.
[2], гл.34, с.464-470, 474-477.
[11], с. 272-289
|
|
|
|
|
| Тема 21. Квантовая оптика
|
|
|
|
|
|
| Квантовая оптика
1. Внешний фотоэлектрический эффект. Вольтамперная характеристика вакуумного фотоэлемента. Законы фотоэффекта. Фотоны.
2. Эффект Комптона.
3. Коротковолновая граница тормозного спектра рентгеновского излучения.
| [1], т.5, гл. 2, с.35-42, с. 47-50.
[2], гл.36, с.490-500
|
|
|
|
|
| Раздел V. Основы квантовой и атомной физики Модуль 5.
|
|
|
|
|
|
| Тема 22. Основы квантовой механики
|
|
|
|
|
|
| Принципы квантовой механики
1. Формула де Бройля и ее экспериментальное подтверждение
2. Принцип неопределенности.
3. Волновая функция. Уравнение Шредингера
| [1], т.5, гл. 4, с.69-75
[2], гл.37, с.502-506.
|
|
|
|
|
| Применения уравнения Шредингера.
1. Частица в бесконечно глубокой потенциальной яме.
2. Прохождение частицы через потенциальный барьер. Туннельный эффект.
3. Квазиклассическое приближение. Правило квантования.
| [1], т.5, гл. 4, с.85-90, с.95-100.
[2], гл.37, с.517-520.
|
|
|
|
|
| Тема 23. Атомная физика
|
|
|
|
|
|
| Атом водорода.
1.Водородоподобные ионы. Теория Бора для водородоподобных ионов, их энергетические уровни.
2. Спектральные серии атома водорода.
3. Опыт Франка и Герца.
| [1], т.5, гл.3,
с. 62-63,с. 66-69, ]
[2],, гл.38, 534-539
|
|
|
|
|
| Квантомеханическое описание атома водорода.
1. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.
2. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона.
| т.5, гл. 5, с.92-94,с.119-124.
[2], гл.39, с.534-540.
|
|
|
|
|
| Многоэлектронные атомы.
1. Принцип Паули. Электронные слои и оболочки атома.
2. Структура энергетических уровней в многоэлектронном атоме. Квантомеханическое обоснование таблицы Менделеева.
3.Характеристический рентгеновский спектр. Закон Мозли.
| [1], т.5, гл. 5, с.143-155
[2] гл.40, с.570-576.
|
|
|
|
|
| Основы квантовой электроники
1. Особенности индуцированного излучения.
2.Оптические квантовые генераторы.
3.Виды квантовых генераторов и области их применения
| [1], т.5, гл. 5, с.170-175.
[2], гл.40, с.570-576.
|
|
|
|
|
| Тема 24. Ядерная физика
|
|
|
|
|
|
| Атомное ядро.
1.Строение атомного ядра. Нуклоны, их свойства.
2. Ядерные силы. Энергия связи ядра. 3.Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Активность.
| [1], т.5, гл. 10, с.277-292
[2], гл.45, с.627-630.
|
|
|
|
|
| Ионизирующие излучения.
1. Альфа распад и его закономерности.
2.Бета распад.
3. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом. Основные дозиметрические величины.
4. Детекторы ионизирующих излучений.
| [1], т.5, гл. 10, с. 292-301.
[2], гл.45, с.633-636.
|
|
|
|
|
| Ядерные реакции.
1. Виды ядерных реакций. Энергия ядерной реакции.
2. Эффективное сечение реакции.
3.Получение и применение радиоактивных нуклидов.
4.Ускорители заряженных частиц.
| [1], т.5, гл. 10, с.301-307
[2], гл.45, с.639-645.
|
|
|
|
|
| Физические основы ядерной энергетики
1. Реакция деления.
2. Ядерный реактор.
3. Термоядерный синтез. Термоядерное оружие.
| [1], т.5, гл. 11, с.307-317
[2], гл.45, с.642-645.
|
|
|
|
|
| Элементарные частицы
1.Фундаментальные взаимодействия и классификация элементарных частиц. Адроны, лептоны, кванты фундаментальных полей.
2. Кварки и глюоны. Понятие о квантовой хромодинамике.
3.Теория электрослабого взаимодействия. Перспективы создания единой теории материи.
| [1], т.5, гл. 11, с.318-321
[2] гл.46, с.646-668.
|
|
|
|
|
| Раздел VI Молекулярная физика и термодинамика Модуль 6
Тема 25. Классическая статистика
|
|
|
|
|
|
| Классическая статистика
1. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Уравнение состояния идеального газа.
2. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
3. Распределение Максвелла.
| [1], т.2, гл.2, с. 65-80
[2], гл. 10, с. 126-134
|
|
|
|
|
| Тема 26. Кинетические явления
|
|
|
|
|
|
| Кинетические явления
1. Столкновения молекул газа. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул
2. Явления переноса в газах. Понятие вакуума.
| [1], т.2, гл.2, с. 85-95
[2], гл. 10, с. 136-142
|
|
|
|
|
| Тема 27. Термодинамика
|
|
|
|
|
|
| Первое начало термодинамики
1. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Работа. I начало термодинамики.
2. Степени свободы молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа.
3. I начало термодинамики для различных изопроцессов идеального газа.
4. Адиабатический процесс
| [1],т.2, гл.1, с. 12-22, с.26-32
[2], гл.9, с. 113-126
|
|
|
|
|
| Второе начало термодинамики
1. Обратимые и необратимые процессы. Тепловая машина. Цикл Карно и его к.п.д.
2. Энтропия и ее свойства..II начало термодинамики.
3.Статистический смысл энтропии.
| [1], т.2, гл.2,3, с. 89-115
[2], гл. 11, с. 150-166.
|
|
|
|
|
| Раздел VII. Основы физики твердого тела
Модуль 7
|
|
|
|
|
|
| Тема 28. Распределение Ферми-Дирака
|
|
|
|
|
|
| Распределение Ферми – Дирака
1. Трудности классической статистики в металлах.
2. Квантовая теория электронного газа в металле: модель свободных электронов. Уровень Ферми. Функция распределения Ферми-Дирака.
3. Распределение Ферми-Дирака.
| [1], т.5, гл. 8, с.218-224
[2] гл.41, с.586-588.
|
|
|
|
|
| Тема 29. Электроны в кристаллах
|
|
|
|
|
|
| Электроны в кристаллах
1. Элементы зонной теории кристаллов. Зоны Бриллюэна Эффективная масса Заполнение зон: металлы, диэлектрики, полупроводники.
2. Квантовые представления об электропроводности металлов.
3. Эффект Холла.
| [1],т.5, гл.8, с. 224-226
[2], гл. 43, с. 607-611
|
|
|
|
|
| Электропроводность полупроводников
1. Собственные полупроводники.
2. Примесные полупроводники.
3.Фотопроводимость полупроводников.
| [1], т.5, гл.8, с.242-251.
[2], гл. 43, с. 611-621.
|
|
|
|
|
| Электроннодырочный переход
1. Полупроводниковый диод
2. Транзистор
3. Понятие о микроэлектронике
| [1], т.5, гл.8, с.242-251.
[2], гл. 44, с. 623-627.
|
|
|
|
|
| Тема 30. Контактные и термоэлектрические явления
|
|
|
|
|
|
| Контактные и термоэлектрические явления
1. Термоэлектронная эмиссия. Вакуумный диод.
2. Контактная разность потенциалов 2-х металлов.
3. Эффекты Зеебека и Пельтье.
| [1], т.5, гл.9, с.251-269.
[2], гл. 44, с. 621-622.
|
|
|
|
|
| Тема 31. Магнетики
|
|
|
|
|
|
| Магнетики
1. Диамагнетизм
2.Парамагнетизм
3.Ферромагнетизм. Ферромагнитные домены. Мягкие и жесткие магнитные материалы.
4.. Ферримагнетики и их применения.
| [1], т.2. гл., с.
[2], гл. 24, с. 316-328.
|
|
|
|
|
| Тема 32. Тепловое излучение
|
|
|
|
|
|
| Тепловое излучение
1. Тепловое излучение и люминесценция. Энергетическая светимость, ее спектральная плотность.
2.Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело.
3.Рапределениие энергии в спектре черного тела. Формула Планка.
4. Законы Стефана-Больцмана и Вина.
| [3], т.3, гл.1,
с. 9-31
[1], т.3, гл.10
[2], гл. 35
|
|
|
|
|
| Заключение
|
|
|
|
|
|
| Заключительная лекция
1. Современная физическая картина мира.
2. Элементы релятивистской космологии. Эволюция Вселенной. "Горячая" модель Вселенной. Микроволновый фон.
3. Достижения современной физики
| [2], с.674-675
|
|
2014-02-09
1071
