1) Электрические заряды. Точечный заряд. Закон Кулона. 3

2) Напряженность электрического поля 4

3) Принцип суперпозиции электрических полей. 6

4) Поток вектора напряженности поля. 7

5) Теорема Остроградского – Гаусса. 8

6) Электрическое поле равномерно заряженной плоской поверхности. 9

7) Электрическое поле равномерно заряженной цилиндрической поверхности. 10

8) Электрическое поле равномерно заряженной сферической поверхности. 11

9) Электрическое поле равномерно заряженного шара. 11

10)Работа сил электрического поля. Потенциал. 12

11) Эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом. 15

12) Поле В. Сила Лоренца. 16

13) Закон Био-Савара. 17

14) Циркуляция и поток вектора В. 17

15) Поле прямого тока. 18

16) Поле солиноида. 18

17) Сила Ампера. 20

18) Работа поля В при перемещении контура с током 20

19) Виды поляризации диэлектриков 22

20) Поляризованность Р. 24

21) Свойства поля вектора Р. 24

22) Вектор D. 24

23) Условия на границе двух диэлектриков для векторов B и D 25

24) Намагничение вещества, намагниченность J. 27

25) Циркуляция вектора J 28

26) Вектор H 28

27) Граничные условия для B и H 29

28) Уравнения Максвелла ( в интегральной форме) 31

29) Законы геометрической оптики 31

30) Принцип Ферма. Закон преломления 32

31) Явление полного отражения 34

32) Оптическая система. Кардинальные плоскости 35

33) Формула оптической системы 36

34) Тонкая линза. Формула линзы 37

35) Ход лучей в тонких линзах 38

36) Построение изображения в собирающей линзе 39

37) Построение изображения в рассеивающей линзе 40

38) Интерференция света. Когерентные источники 40

39) Интерференция от двух когерентных источников 41

40) Бипризма Френеля 43

41) Интерференция при отражении от тонких плёнок 44

42) Кольца Ньютона 45

43) Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля 46

44) Зоны Френеля 46

45) Диаграмма Френеля 48

46) Дифракция Френеля от круглого отверстия 49

47) Дифракция Френеля от непрозрачного круглого диска 50

48) Дифракционная решётка 51

49) Закономерности в атомных спектрах 52

50) Опыт по рассеянию альфа частиц 53

51) Модель атома Резерфорда 55

52) Постулаты Бора 56

53) Элементарная боровская теория водородоподобного атома 57

54) Гипотеза де Бройля 57

55) Принцип неопределённости 58

56) Уравнение Шрёдингера 58

57) Пси-функция и её свойства. 58

58) Таблица Менделеева. Состав и характеристики атомного ядра. 59

59) Масса и энергия связи ядра 60

60) Радиоактивность. Виды радиоактивности 60

61) Альфа-распад 61

62) Бета-распад 61

Основные формулы. 62

1) Электрические заряды. Точечный заряд. Закон Кулона.

Электри́ческий заря́д — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году.

Единица измерения заряда в СИ — кулон — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. Заряд в один кулон очень велик. Если бы два носителя заряда (q1 = q2 = 1 Кл) расположили в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействовали бы с силой 9·109 H, т.е. с силой, с которой гравитация Земли притягивала бы предмет с массой порядка 1 миллиона тонн.

Электрический заряд любой системы тел состоит из целого числа элементарных зарядов, равных примерно 1,6·10⁻¹⁹ Кл^[1] в системе СИ или 4,8·10⁻¹⁰ ед. СГСЭ^[2]. Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы. Наименьшей по массе устойчивой в свободном состоянии частицей, имеющей один отрицательный элементарный электрический заряд, является электрон (его масса равна 9,11·10⁻³¹ кг).

Электрический заряд замкнутой системы^[5] сохраняется во времени и квантуется — изменяется порциями, кратными элементарному электрическому заряду, то есть, другими словами, алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе.

То́чечный заря́д — идеализация, вводимая для упрощения описания поля заряженного тела или системы тел. Иногда также определяется как электрически заряженнаяматериальная точка.

Более простыми словами, точечный заряд — заряд, размерами носителя которого по сравнению с расстоянием, на котором рассматривается электростатическое взаимодействие, можно пренебречь.

Именно для точечных зарядов сформулирован закон Кулона.

Зако́н Куло́на — это закон, описывающий силы взаимодействия между точечными электрическими зарядами.

Был открыт Шарлем Кулоном в 1785 г. Проведя большое количество опытов с металлическими шариками, Шарль Кулон дал такую формулировку закона:

Модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению модулей этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними

Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы:

точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров — впрочем, можно доказать, что сила взаимодействия двух объёмно распределённых зарядов со сферически симметричными непересекающимися пространственными распределениями равна силе взаимодействия двух эквивалентных точечных зарядов, размещённых в центрах сферической симметрии;

их неподвижность. Иначе вступают в силу дополнительные эффекты: магнитное поле движущегося заряда и соответствующая ему дополнительная сила Лоренца, действующая на другой движущийся заряд;

взаимодействие в вакууме.

В векторном виде в формулировке Ш. Кулона закон записывается следующим образом:

где   — сила, с которой заряд 1 действует на заряд 2;   — величина зарядов;   — радиус-вектор (вектор, направленный от заряда 1 к заряду 2, и равный, по модулю, расстоянию между зарядами —  );   — коэффициент пропорциональности. Таким образом, закон указывает, что одноимённые заряды отталкиваются (а разноимённые — притягиваются).

В Международной системе единиц (СИ) одной из основных единиц является единица силы электрического тока ампер, а единица заряда — кулон — производная от него. Величина ампера определена таким образом, что k = c²·10^-7 Гн/м = 8,9875517873681764·10⁹ Н·м²/Кл² (или Ф⁻¹·м). В СИ коэффициент k записывается в виде:

где   ≈ 8,854187817·10⁻¹² Ф/м — электрическая постоянная.