Вопросы

Основные вопросы к экзамену (ФОИТ - 2019 г.)

1. Основы электромагнитной теории волноводов.

План ответа:

• уравнения Максвелла

• электромагнитные волны

• системы координат

• виды волноводов

• источники электромагнитных волн

Возможные вопросы:

1. Запишите закон Фарадея (дифф. или интегральная форма)

2. Запишите теорему Гаусса (дифф. или интегральная форма)

3. Запишите закон полного тока (дифф. или интегральная форма)

4. По какому принципу выбирают систему координат?

5. Зачем нужен диэлектрик в волноводе?

6. Как можно сгенерировать эл.-маг. волну?

2. Дисперсионные уравнения.

План ответа:

• граничные условия

• фазовая и групповая скорости

• типы мод в волноводе

Возможные вопросы:

7. Как изменяется касательная компонента напряженности электрического поля на границе диэлектрик-металл?

8. Как изменяется касательная компонента напряженности магнитного поля на границе диэлектрик-диэлектрик?

9. В чем смысл фазовой и групповой скоростей?

10. Чем характеризуется TM-мода?

11. Чем характеризуется TE-мода?

12. Чем характеризуется TEM-мода?

13. Чем характеризуется HEM-мода?

14. Чем характеризуется LSM-мода?

15. Чем характеризуется LSE-мода?

16. Для чего нужно дисперсионное уравнение?

17. Как получить дисперсионное уравнение?

3. Оптоволоконные линии.

План ответа:

• оптический диапазон электромагнитных волн, оптические волноводы (конструкция, материалы, источники св. волн)

• технические характеристики оптических волокон, пропускная способность

• распространение св. волн в слоистых средах.

Возможные вопросы:

18. Чем многомодовые оптические волокна лучше одномодовых?

19. Для чего заполнения оптического волокна делают неоднородным?

20. Из-за чего искажается импульс в волноводе?

21. Как осуществляется передача кода по оптическому волокну?

22. Чем оптический волновод лучше витой пары и коаксиального кабеля?

23. Какое устройство генерирует световую волну в оптоволокне?

24. Как зарегистрировать световую волну на выходе из оптоволокна?

4. Флэш память.

План ответа:

• полевые транзисторы

• конструкция и принцип ячейки памяти

• основные положения квантовой механики

• Задача о туннелировании частицы

• Задача о потенциальной яме

Возможные вопросы:

25. Для чего нужен управляющий электрод?

26. Как осуществляется запись информации?

27. Как осуществляется стирание информации?

28. Как осуществляется чтение информации?

29. Какие требования предъявляются к волновой функции?

30. Что является объектом исследования квантовой механики?

31. В чем преимущество SSD винчестеров перед магнитными?

5. Магнитные носители информации.

План ответа:

• ферриты и ферромагнетики, гистерезис, точка Кюри

• принцип работы ячейки памяти

• информация на винчестере. Запись и чтение информации

Возможные вопросы:

32. Покажите на петле гистерезиса процесс записи информации

33. В чем отличие чтения-записи аналоговой информации от цифровой информации?

34. Что такое вектор намагниченности?

35. В чем заключается эффект Холла?

36. При каком условии можно считывать информацию c магнитного носителя с помощью закона Фарадея?

37. В чем преимущество магнитного носителя информации перед ssd диском?

6. Жидкокристаллические экраны.

План ответа:

• устройство ЖК экрана

• поляризованный и естественный свет

• поворот плоскости поляризации света

• закон Малюса

• устройство поляризатора на прохождении света

• эллиптически-поляризованные волны и стереоэкраны

Возможные вопросы:

38. Что называют плоскостью поляризации?

39. Как ведет себя плоскость поляризации в естественном свете и линейно- поляризованном свете?

40. Как преобразовать эллиптически-поляризованный свет в линейно-поляризованный?

41. В чем заключается явление двойного лучепреломления?

42. Какими способами можно осуществить поворот плоскости поляризации

43. Как преобразовать эллиптически-поляризованный свет в линейно-поляризованный?

44. Как проверить поляризацию света, идущего от ЖК монитора?

7. Резистивные и емкостные экраны.

План ответа:

• принцип работы резистивных экранов

• электроемкость и проводники

• граничные условия

• силовые линии и эквипотенциали электростатического поля, принцип работы емкостных экранов

Возможные вопросы:

45. Как функционирует схема делителя напряжения?

46. Как изменяется емкость при внесении проводника в конденсатор?

47. Что называют силовой линией?

48. Что называют эквипотенциалью?

49. Зачем нужно уравнение Лапласа?

50. Граничное условие для силовых линий на металле?

51. Как распределяется заряд на металлической поверхности?

8. Полупроводниковые приборы

План ответа:

• собственные полупроводники, n-полупроводники, p-полупроводники, электроны и дырки, p-n переход, диоды, диодный мост

• биполярные транзисторы (усилители, ключи, логические элементы)

• операционный усилитель (схемы включения)

• ЦАП, АЦП, счетчики, дешифраторы

• Триггеры, компараторы

Возможные вопросы:

52. Что такое “дырка”?

53. Что такое собственный полупроводник?

54. Что такое легирование?

55. Как выбирается примесь для n- и p-полупроводника?

56. Как образуется контактная разность потенциалов в p-n-переходе?

57. Нарисуйте схему диодного моста

58. Как соотносятся ток базы и ток коллектора?

59. Чем ограничен динамический диапазон АЦП и ЦАП?

60. Чем определяется погрешность преобразования аналогового сигнала в цифровой?

61. В каких схемах используется операционный усилитель?

62. Зачем нужен дешифратор?

63. В каких схемах используются биполярные транзисторы?

64. Нарисуйте схему ФНЧ

65. Нарисуйте схему ФВЧ

66. Нарисуйте схему резонансного контура

9. Печатающие устройства.

План ответа:

• лазерный принтер

• акустооптический эффект

• струйный принтер, пьезоэффект

• сублимационный принтер

Возможные вопросы:

67. Что такое акустооптический эффект?

68. Как влияет дифракционная решетка на лазерный луч?

69. Что такое дифракция?

70. Что такое фотоупругая среда?

71. Что обеспечивает развертку лазерного луча по всей длине барабана?

72. Как лазерный луч воздействует на барабан?

73. Какие требования предъявляются к чернилам струйного принтера?

74. Как локально управлять каплями чернил в струйном принтере?

75. Как используется пьезоэффект в струйном принтере?

76. Как используется внутреннее испарение в струйном принтере?

77. Что такое сублимация и десублимация?

10. Квантовые компьютеры. Квантовая телепортация.

План ответа:

• современный проблемы вычислений

• кубит

• физическая реализация кубитов

• квантовая запутанность

• принцип работы квантового телепортационного канала

Возможные вопросы:

78. Как создаются квантово-запутанные электроны?

79. Как создаются квантово-запутанные фотоны?

80. Как физически реализовать квантовый компьютер?

81. В чем особенности работы с квантовым компьютером?

82. Какая роль отводится квантовому компьютеру в будущем?

83. В чем преимущество квантового телепортационного канала связи?

11. Смарт-карты

План ответа:

• устройство смарт-карты

• индуктивность, взаимная индуктивность

• закон Био-Савара-Лапласа

• закон Фарадея (электромагнитной индукции)

• правило Ленца

Возможные вопросы:

84. В чем заключается закон Фарадея?

85. Сформулируйте закон Био-Савара-Лапласа?

86. Чем обеспечивается питание микросхемы смарт карты?

87. Как осуществляется зарядка и разрядка конденсатора?

88. Что такое индуктивность?

89. Что такое взаимная индуктивность?

Численные методы решения физических задач

1. Метод половинного деления

2. Метод Ньютона

3. Метод хорд

4. Принцип суперпозиции

5. Метод градиентного спуска

6. Численное решение ОДУ с заданными условиями на одной границе

7. Алгоритм триангуляции Делоне

8. Преобразование Фурье. Виды сигналов

9. Преобразование Фурье для одиночных и периодических сигналов