- •Предисловие
- •1. Цели и задачи преподавания дисциплины
- •2. Структура и содержание дисциплины.
- •1.1 Элементы кинематики.
- •Динамика материальной точки, системы материальных точек и поступательного движения твердого тела.
- •Динамика вращательного движения твердого тела.
- •Работа и энергия. Законы сохранения в механике
- •1.5. Элементы специальной теории относительности и релятивистской динамики.
- •1.6 Элементы механики сплошных сред.
- •2.1 Электростатика.
- •2.2 Постоянный электрический ток.
- •2. 2. Осенний семестр (второй семестр курса)
- •3.1 Магнетизм.
- •3.2 Электромагнитная индукция. Уравнения Максвелла.
- •4.1 Кинематика и динамика колебательного движения.
- •Упругие и электромагнитные волны.
- •Интерференция волн.
- •Дифракция волн.
- •Электромагнитные волны в веществе. Дисперсия.
- •2. 3. Весенний семестр (третий семестр курса)
- •5.1 Корпускулярно-волновой дуализм материи.
- •5.2 Уравнение Шредингера.
- •5.3 Атом.
- •6.1 Макро- и микросостояния. Уравнения состояния.
- •6.2 Основы термодинамики.
- •6.3 Явления переноса.
- •6.4 Начала статистической физики.
- •Электрические свойства твердых тел.
- •Современная физическая картина мира.
- •3. Пояснения к курсу лекций
- •3. 1. Рекомендации к самостоятельной работе студентов по разделу 1. Физические основы механики.
- •3. 3. Рекомендации к самостоятельной работе студентов по разделу 3. Электричество.
- •3. 3. Рекомендации к самостоятельной работе студентов по разделу 3. И электрОмагнетизм.
- •3. 4. Рекомендации к самостоятельной работе студентов по разделу 4. Колебания и волны. Оптика.
- •3.5. Рекомендации к самостоятельной работе студентов по разделу 5. «квантовая и атомная физика».
- •3. 2. Рекомендации к самостоятельной работе студентов по разделу 2. Основы физикИ макросистем.
- •3. 7. Рекомендации к самостоятельной работе студентов по разделу 7. Современная физическая картина мира.
- •4. Рекомендуемая литература
- •5. О работе над теоретическим курсом
- •6. О работе над практическими заданиями
- •7. Лабораторные занятия по физике
- •7. Общие методические указания
6.1 Макро- и микросостояния. Уравнения состояния.
Лекция 34. Макроскопические и микроскопические параметры. Реальные газы. Уравнение состояния реального газа. Реальные изотермы. Критическое состояние вещества. Идеальные газы. Уравнение состояния идеального газа. (Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. СРС). Средняя энергия движения молекул. (Молекулярно-кинетический смысл температуры. СРС).
6.2 Основы термодинамики.
Лекция 35. Количество теплоты. Работа газа при изменении его объема.
Первое начало термодинамики. (Применение первого начала термоди-намики к изопроцессам. СРС). Теплоемкость. Молярная и удельная теплоемкость. Уравнение Майера. Классическая теория теплоемкости идеальных газов и ее недостаточность. Адиабатный процесс. (Уравнение Пуассона. СРС).
Лекция 36. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы. Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно и его к.п.д. (Вывод к.п.д. цикла Карно. СРС). Второе начало термодинамики. Энтропия, как термодинамический потенциал. Энтропия идеального газа. Статистическое толкование второго начала термодинамики.
6.3 Явления переноса.
Лекция 37. Процессы в неравновесных системах. (Среднее число столкновений и длина свободного пробега молекул в газах. СРС). Явление диффузии. Уравнение диффузии. Коэффициент диффузии для газов. Явление теплопроводности. Уравнение теплопроводности. Коэффициент теплопроводности для газов. Явление внутреннего трения (вязкости). Уравнение вязкости. Коэффициент вязкости для газов.
6.4 Начала статистической физики.
Лекция 38. Фазовое пространство. Элементарная ячейка фазового пространства. Функция распределения. Распределение Максвелла по скоростям. (Средняя, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости молекул идеального газа. Распределения Больцмана Барометрическая формула. СРС). Статистическое описание квантовых систем. Квантование фазового пространства. Плотность состояний. Распределение Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Идеальные квантовые газы.
Электрические свойства твердых тел.
Лекция 39. Вырожденный электронный Ферми-газ в металлах Распределение электронов проводимости в металлах при абсолютном нуле температуры. Влияние температуры на распределение электронов. Движение электрона в периодическом поле решетки. Зонная структура энергетического спектра электронов. Распределение электронов по энергетическим зонам. Квантовая теория электропроводности. (Явление сверхпроводимости. Магнитные свойства сверхпроводника. Теория сверхпроводимости. Высокотемпературная сверхпроводимость. СРС).
Лекция 40. Элементы зонной теории кристаллов. (Уравнение Шредингера для кристаллов. Теорема Блоха. СРС). Валентная зона. Зона проводимости. Заполнение энергетических зон электронами. Деление твердых тел на проводники, полупроводники и диэлектрики по зонной теории. Контактные и термоэлектронные явления.
Лекция 41. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Электронный и дырочный полупроводники. Температурная зависимость проводимости полупроводников. Энергия активации. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. Р-П переход. (Фоторезисторы, фотодиоды, солнечные батареи. Люминесценция твердых тел. СРС).