Раздел 3. Электростатика и постоянный ток

Электростатика. Электростатическое поле в вакууме. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Напряженность поля. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряжённости. Теорема Остроградского – Гаусса. Напряжённость поля равномерно заряженных сферы, длинного цилиндра, плоскости. Работа сил поля. Теорема о циркуляции. Потенциал. Связь потенциала с напряженностью поля. Диполь, поле диполя, энергия диполя. Электрическое поле в диэлектриках. Поляризация диэлектриков, вектор поляризации. Виды поляризации диэлектриков. Вектор электростатической индукции (вектор электрического смещения). Диэлектрическая проницаемость и диэлектрическая восприимчивость. Проводники в электрическом поле. Конденсаторы. Электроёмкость. Энергия электрического поля. Объёмная плотность энергии.

Электрический ток и его характеристики: сила тока, плотность тока. Сопротивление, удельное сопротивление, удельная проводимость проводника. Закон Ома и закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Правила Кирхгофа. Классическая теория электропроводности металлов.

Раздел 4. Электромагнетизм

Магнитное поле и его характеристики. Вектор магнитной индукции, напряжённость магнитного поля. Магнитный момент. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции. Магнитное поле прямолинейного проводника с током, кругового витка, соленоида, поле движущегося заряда. Сила Ампера, сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Контур с током в магнитном поле. Циркуляция вектора магнитной индукции. Магнитное поле в магнетике. Молекулярные токи (микротоки). Намагниченность. Магнитная проницаемость. Виды магнетиков. Закон полного тока. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля, объёмная плотность энергии.

Понятие о теории Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения. Переходные процессы в электрических цепях. Квазистационарные токи. R-L-цепочка. Электромагнитные колебания и волны. Гармонические колебания в идеальном колебательном контуре. Затухающие колебания: дифференциальное уравнение, амплитуда и частота колебаний, логарифмический декремент, добротность.

Раздел 5. Волновая оптика. Квантовая физика

Волновые свойства света. Интерференция света, условия максимума и минимума. Способы наблюдения интерференции: опыт Юнга, интерференция в тонких плёнках, кольца Ньютона. Интерферометры. Дифракция. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на щели, на дифракционной решетке. Поляризация света, закон Малюса.

Квантовые свойства света. Тепловое излучение. Законы Кирхгофа, первый и второй законы Вина, закон Стефана-Больцмана. Квантовая гипотеза Планка. Энергия, масса, импульс фотона. Внешний фотоэффект, законы фотоэффекта. Давление света. Эффект Комптона. Опыт Франка и Герца.

Строение атома. Постулаты Бора. Спектр водородоподобного иона. Энергия и потенциал ионизации, потенциал возбуждения.

Волновые свойства частиц. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза де Бройля. Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Описание состояния микрочастицы в квантовой механике. Волновая функция, её свойства и статистический смысл. Уравнение Шрёдингера, его применение. Многоэлектронные атомы. Принцип Паули. Периодическая система элементов Д.И Менделеева.