Содержание лекционного курса.

Всего

час.

№

лекции

Тема лекции.

Вопросы, отрабатываемые на лекции.

1 СЕМЕСТР

2

1

Предмет физики. Методы физического исследования: опыт, эксперимент, гипотеза, теория. Системы измерения физических величин. Методика оценки погрешности измерений. Кинематика материальной точки. Классификация движений. Радиус-вектор, траектория, путь и перемещение. Принцип независимости движений. Скорость, ускорение и путь при поступательном движении.

2

2

Криволинейное движение. Центростремительное ускорение. Кинематика вращательного движения. Законы Ньютона. Виды взаимодействий. Сила и масса. Виды сил в механике. Сила гравитационного притяжения, сила тяжести и вес тела. Силовое поле. Напряженность силового поля

2

3

Импульс тела и импульс силы. Закон сохранения импульса для системы тел. Системы замкнутые и открытые. Центр массы системы тел.

2

4

Работа, мощность, энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения энергии. Теорема о циркуляции. Потенциальные и вихревые поля. Потенциал силового поля и его связь с напряженностью.

2

5

Динамика вращательного движения. Момент силы и момент инерции. Закон сохранения момента импульса.

2

6

Колебательное движение. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний математического, физического и пружинного маятников. Амплитуда, фаза, частота и период колебаний. Затухающие колебания. Декремент затухания. Добротность. Вынужденные колебания. Резонанс.

2

7

Волновое движение. Продольные и поперечные волны. Уравнение волны. Фазовая и групповая скорость. Длина волны и частота. Энергия волны. Сложение волн. Стоячие волны.

2

8

Постулаты специальной теории относительности. Понятие интервала. Свойства интервала. Преобразования Лоренца.

2

9

Эйнштейновский закон сложения скоростей. Эффекты СТО. Релятивистские выражения для энергии и импульса.

2

10

Молекулярная физика и термодинамика. Статистический и термодинамический методы в молекулярной физике. Масса и размеры молекул. Число Авогадро. Идеальный газ. Термодинамические параметры. Уравнение состояния. Изопроцессы.

2

11

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов для давления.

2

12

Барометрическая формула. Распределение Больцмана

2

13

Распределение Максвелла молекул газа по скоростям.

Число степеней свободы. Распределение энергии по степеням свободы.

2

14

I начало термодинамики. Теплота, работа и внутренняя энергия. Применение I начала к изопроцессам. Адиабатический и политропический процессы.

2

15

Теплоемкость при постоянном объеме и давлении.

Явление переноса. Число столкновений, эффективный диаметр и средняя длина свободного пробега. Коэффициенты диффузии, теплопроводности и внутреннего трения.

2

16

Тепловая машина и ее КПД. Цикл Карно. Обратимый и необратимый процессы. Энтропия. II начало термодинамики и его статистическое истолкование.

2

17

Реальные газы. Силы взаимного притяжения и отталкивания. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Работа при расширении реального газа.

Итого:2х17= 34ч.

2 СЕМЕСТР

2

1

Электромагнитное взаимодействие. Электрический заряд. Закон Кулона. Прин­цип суперпозиции. Теорема Гаусса.

2

2

Работа сил электростатического поля. Потенциал. Связь между потенциалом и напряженностью. Теорема Гаусса.

2

3

Поле в веществе. Диэлектрики. Индукция электростатического поля.

2

4

Проводники в электростатическом поле. Электроемкость. Конденсаторы.

2

5

Энергия взаимодействия зарядов. Энергия электрического поля

2

6

Элементы классической электронной теории. Постоянный ток и его характеристики. Закон Ома в дифференциальной форме. Закон Ома для неоднородного участка и для полной цепи. Закон Джоуля-Ленца.

2

7

Магнитное поле. Законы Ампера и Био ­– Савара – Лапласа.

8

Теорема о циркуляции. Магнитное поле движущихся зарядов. Сила Лоренца.

2

9

Работа перемещения контура с током в магнитном поле. Магнитный момент.

2

10

Закон электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность.

2

11

Магнитное поле в веществе. Классификация магнетиков. Ферромагнетизм.

2

12

Электромагнитные колебания. Явление резонанса.

2

13

Понятие о вихревом электрическом поле и токе смещения.

14

Система уравнений Максвелла в дифференциальной и интегральной форме.

2

15

Классическая теория электропроводности.

2

16

Переходные процессы в электрических цепях. Переменный ток.

2

17

Распространение волн. Волновое уравнение для электромагнитной волны. Шкала электромагнитных волн.

Всего:2х17=34ч.

3 СЕМЕСТР

2

1

Когерентность. Интерференция электромагнитных волн. Многолучевая интерференция.

2

2

Принцип Гюйгенса и Гюйгенса-Френеля, зоны Френеля, площадь зон Френеля, амплитуда волнового фронта Дифракция электромагнитных волн на отверстии и периодической структуре. Дифракция Френеля и Фраунгофера.

2

3

Дисперсия света. Элементарная теория дисперсии.

2

4

Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгофа для теплового излучения. Экспериментальные законы излучения абсолютно черного тела.

2

5

Квантовый характер излучения. Формула Планка. Излучение реальных тел.

2

6

Строение атома. Теория атома водорода по Бору.

2

7

Фотоэффект. Опыты Столетова. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.Эффект Комптона. Корпускулярно-волновой дуализм. Теория де Бройля.

2

8

Интерпретация волны-частицы. Волновой пакет. Волна вероятности.

Соотношение неопределенностей. Операторы в квантовой механике. Уравнение Шредингера.

2

9

Уравнение Шредингера для атома водорода. Квантовая теория атома водорода .Квантовые числа. Принцип Паули.

2

10

Простейшие случаи движения микрочастиц: потенциальный ящик с бесконечно высокими стенками, потенциальный ящик со стенками конечной высоты. Квантовый гармонический осциллятор, потенциальный барьер.

2

11

Классическая теория теплоемкости. Теория Эйнштейна. Колебания цепочки атомов. Теория Дебая.

2

12

Модель свободного электронного газа. Фермионы и бозоны. Энергия Ферми. Сфера Ферми.

2

13

Элементы зонной теории кристаллов. Зонная струк­тура энергетического спектра электронов. Уровень Ферми. Число электронных состоянии в зоне.

2

14

За­полнение зон: металлы, диэлектрики, полупровод­ники. Понятие дырочной проводимости. Собственные и примесные полупроводники

2

15

Квантовая теория электропроводности. Элементарная теория эффективной массы электрона. Закон Видемана-Франца.

2

16

Виды радиоактивного излучения. Закон радиоактивного излучения. Ядерные реакции.

2

17

Элементарные частицы. Виды взаимодействий и классы элементарных частиц

Всего:2х17=34ч.