Экзаменационные вопросы Уравнения Максвелла
1. Явление электромагнитной индукции. Основной закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
2. Явление самоиндукции. Индуктивность контура. Индуктивность длинного прямого соленоида.
3. Экстратоки размыкания и замыкания в электрических цепях.
4. Явление взаимной индукции. Коэффициент взаимной индуктивности контуров.
5. Магнитная энергия тока. Объемная плотность энергии магнитного поля.
6. Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Первое уравнение Максвелла.
7. Ток смещения. Система уравнений Максвелла для электромагнитного поля. Относительность электрических и магнитных полей.
Физика колебаний и волн
8. Гармонические колебания и их характеристики. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.
9. Гармонические осцилляторы. Энергия гармонических колебаний пружинного маятника.
10. Свободные гармонические колебания в колебательном контуре. Собственная частота контура. Формула Томсона.
11. Векторная диаграмма. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.
12. Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний. Фигуры Лиссажу.
13. Затухающие колебания и их характеристики. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний.
14. Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Частота, амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс.
15. Переменный электрический ток как вынужденные колебания. Условие квазистационарности. Закон Ома для переменного тока.
16. Мгновенная и средняя мощность, выделяемая в цепи переменного тока.
Коэффициент мощности.
17. Волны в упругой среде. Основные характеристики волн (частота, длина волны, фазовая скорость, волновое число). Уравнения плоской и сферической синусоидальных волн.
18. Волновое уравнение для упругих волн. Фазовая скорость.
19. Энергия упругой волны. Вектор Умова. Интенсивность волны.
20. Суперпозиция волн. Стоячие волны. Узлы и пучности стоячей волны.
21. Суперпозиция волн. Волновой пакет. Групповая скорость и ее связь с фазовой скоростью. Дисперсия волн.
22. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Электромагнитные волны и их свойства.
23. Энергия электромагнитной волны. Плотность потока электромагнитной энергии. Вектор Пойнтинга.
24. Излучение диполя. Волновая зона. Полярная диаграмма направленности излучения диполя. Мощность излучения.
25. Интерференция волн. Временная и пространственная когерентность.
26. Способы наблюдения интерференции света. Оптическая разность хода. Условия максимума и минимума при интерференции.
27. Дифракция волн. Принцип Гюйгенса – Френеля. Метод зон Френеля.
28. Дифракция света на узкой щели. Дифракционная решетка. Формула дифракционной решетки.
29. Свет естественный и поляризованный. Способы получения поляризованного света. Законы Малюса и Брюстера.
Квантовая физика и физика атома
30. Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгофа.
31. Понятие абсолютно черного тела. Законы Стефана – Больцмана и Вина.
32. Проблема излучения абсолютно черного тела. Квантовая гипотеза и формула Планка.
33. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна.
34. Фотоны. Энергия и импульс световых квантов. Давление света.
35. Эффект Комптона и его элементарная теория.
36. Линейчатые спектры атомов. Теория атома водорода по Бору. Опыты Франка и Герца.
37. Гипотеза и формула де Бройля. Опытное обоснование гипотезы де Бройля. Свойства волн де Бройля.
38. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Принцип неопределенности – фундаментальный принцип квантовой механики.
39. Состояние микрочастицы в квантовой механике. Волновая функция и ее статистический смысл.
40. Временное и стационарное уравнение Шредингера.
41. Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме. Собственные функции. Принцип соответствия.
42. Прохождение частицы через потенциальный барьер. Туннельный эффект.
43. Линейный гармонический осциллятор в квантовой механике. Нулевая энергия.
44. Атом водорода в квантовой теории. Энергетические уровни. Квантовые
числа. Спин. Принцип Паули.