Элементы специальной теории относительности
Свойства пространства и времени. Синхронизация событий с помощью световых сигналов. Измерение скорости света в опытах О.Рёмера, Дж.Брэдли, А.Физо и Л.Фуко. ([2], Глава XXI, § 148-149).
Проблема эфира. Опыты Майкельсона-Морли. ([1], Глава VIII, §§ 62; [2], Глава XXI, § 150).
Релятивистская кинематика. Основные принципы специальной теории относительности – принцип относительности Эйнштейна и принцип постоянства скорости света. Преобразования Лоренца ([1], Глава VIII, §§ 62-63).
Следствия из преобразований Лоренца: относительность одновременности; сокращение длины движущегося отрезка; замедление хода движущихся часов ([1], Глава VIII, § 64).
Релятивистский закон сложения скоростей ([1], Глава VIII, § 66).
Пространственно-временной интервал. Время наблюдателя и собственное время. 4-векторы. Пространственно-подобные, времени-подобные и изотропные векторы ([1], Глава VIII, § 65).
Релятивистские импульс и энергия и соотношение между ними. Вектор энергии-импульса. Связь между релятивистским и нерелятивистским определением импульса и энергии ([1], Глава VIII, §§ 67-68).
Колебания и волны
Гармонические колебания. Гармонический осциллятор. Уравнение и закон гармонических колебаний ([1], Глава VII, §§ 49-53).
Энергия гармонических колебаний ([1], Глава VII, §§ 49-53).
Сложение параллельных гармонических колебаний. Принцип суперпозиции. Векторная диаграмма. Биения ([1], Глава VII, §§ 55-56).
Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний. Фигуры Лиссажу ([1], Глава VII, § 57).
Математический и физический маятник. Силы, действующие на маятник. Уравнение движения маятника. Период колебаний математического и физического маятника. Приведённая длина физического маятника ([1], Глава VII, § 54).
Затухающие колебания. Декремент и логарифмический декремент затухания. Время релаксации и добротность колебательной системы ([1], Глава VII, §§ 58-59).
Вынужденные колебания. Резонанс. Резонансная частота и резонансная амплитуда ([1], Глава VII, § 60).
Волновые процессы. Продольные и поперечные волны. Волновая поверхность и волновой фронт. Длина волны, частота, фаза, фазовая скорость. Волновое уравнение. ([2], Глава XIV, §§ 93-96).
Распространение продольных и поперечных волн в упругих средах. ([2], Глава XIV, §§ 93-97).
Плотность энергии и плотность потока энергии в волне. ([2], Глава XIV, § 98).
Волновые пакеты и их расплывание. Групповая скорость. ([2], Глава XX, § 143).
Принцип суперпозиции волн. Когерентность. Интерференция волн. Стоячие волны. ([2], Глава XIV, § 99).
Акустический эффект Доплера для упругих волн. ([2], Глава XIV, §§ 101-103).
Молекулярная физика, термодинамика и статистическая физика
Молекулярно-кинетическая теория вещества. Изолированные, закрытые и открытые системы ([1], Глава X, §§ 79-80; Глава XI, § 94).
Термодинамическое равновесие. Равновесные, неравновесные, обратимые и необратимые процессы ([1], Глава X, § 81).
Внутренняя энергия системы. Первое начало термодинамики ([1], Глава X, §§ 82-85).
Теплоёмкость вещества. Теплоёмкость одноатомных, двухатомных и многоатомных газов ([1], Глава X, §§ 82, 85, 87).
Изопроцессы в идеальном газе. Изобарический, изохорический, изотермический, адиабатический, политропический процессы. ([1], Глава X, §§ 86, 88-90).
Второе начало термодинамики. Энтропия. Преобразование тепловой энергии в работу. Цикл Карно (Глава XII, §§ 104-108).
Термодинамические потенциалы. Термодинамическая устойчивость. Принцип Ле Шателье-Брауна (Глава XII, § 109).
Определение понятий энтропии, температуры и химического потенциала (Глава XI, § 103; Глава XII, §§ 106-109).
Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы в термодинамике Распределение Максвелла молекул по скоростям. Наивероятнейшая, средняя и среднеквадратичная скорости (Глава XI, §§ 93-99).
Распределение Максвелла-Больцмана. Барометрическая формула ([1], Глава X, § 92; Глава XI, §§ 98-101).
Функция распределения. Каноническое распределение Гиббса ([1], Глава XI, §§ 102-103).
Распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака ([3], Глава I, § 7; Глава VI, §§ 49, 51-52).