Содержание лекционного курса.

Всего

час.

№

лекции

Тема лекции.

Вопросы, отрабатываемые на лекции.

СЕМЕСТР 1

2

1

Предмет физики. Методы физического исследования: опыт, эксперимент, гипотеза, теория. Системы измерения физических величин. Методика оценки погрешности измерений.

2

2

Кинематика материальной точки. Классификация движений. Радиус-вектор, траектория, путь и перемещение. Принцип независимости движений. Скорость, ускорение и путь при поступательном движении.

2

3

Криволинейное движение. Центростремительное ускорение. Кинематика вращательного движения.

2

4

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

5

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

2

6

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

7

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

2

8

Колебательное движение. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний математического, физического и пружинного маятников. Амплитуда, фаза, частота и период колебаний.

2

9

Дифференциальное уравнение затухающих колебаний математического, физического и пружинного маятников.

4

10

Затухающие колебания. Декремент затухания. Добротность. Вынужденные колебания. Резонанс.

2

11

Волновое движение. Продольные и поперечные волны. Уравнение волны.

2

12

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

2

13

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

2

14

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

2

15

Следствия из преобразований Лоренца

2

16

Понятия об общей теории относительности

2

17

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

18

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

2

19

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов для давления. Распределение Максвелла-Больцмана молекул газа по скоростям.

Число степеней свободы. Распределение энергии по степеням свободы.

3

20

Теплоемкость при постоянном объеме и давлении.

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

2

21

Тепловая машина и ее КПД. Цикл Карно. Обратимый и необратимый процессы.

2

22

Энтропия. II начало термодинамики и его статистическое истолкование.

2

23

III начало термодинамики. Теорема Нернста

2

24

Реальные газы. Силы взаимного притяжения и отталкивания. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

2

25

Поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Работа при расширении реального газа.

Всего: 17х3=51 ч.

СЕМЕСТР 2

2

1

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

2

2

Векторные и скалярные характеристики полей. Теорема Гаусса.

2

3

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

2

4

Поле в веществе. Диэлектрики. Индукция электростатического поля.

2

5

Проводники в электростатическом поле. Электроемкость. Конденсаторы.

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

Расчет токов в цепях. Правила Кирхгофа.

2

8

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

2

9

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

2

10

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

2

11

Закон электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность.

2

12

Магнитное поле в веществе. Классификация магнетиков. Ферромагнетизм.

2

13

Электромагнитные колебания. Явление резонанса.

2

14

Система уравнений Максвелла в дифференциальной и интегральной форме. Плоская электромагнитная волна.

2

15

Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойнтинга

2

16

Распространение волн. Шкала электромагнитных волн.

2

17

Когерентность. Интерференция электромагнитных волн. Многолучевая интерференция.

2

18

Интерференция в тонких пленках, интерференция от протяженного источника

2

19

Принцип Гюйгенса и Гюйгенса-Френеля, зоны Френеля, площадь зон Френеля, амплитуда волнового фронта

2

20

Дифракция электромагнитных волн на отверстии и периодической структуре. Дифракция Френеля и Фраунгофера.

2

21

Геометрический и аналитический способы описания дифракции от различных преград. Спираль Корню.

2

22

Поляризация электромагнитных волн. Поляризация при отражении. Угол Брюстера.

2

23

Двойное лучепреломление

2

24

Дисперсия света. Элементарная теория дисперсии.

2

25

Давление света

Всего: 17х3=51 ч.

3 СЕМЕСТР

2

1

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

2

2

Квантовый характер излучения. Формула Планка. Излучение реальных тел.

2

3

Фотоэффект. Опыты Столетова. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

2

4

Эффект Комптона. Корпускулярно-волновой дуализм. Теория де Бройля. Опыт Дэвиссона-Джермера.

2

5

Интерпретация волны-частицы. Волновой пакет. Волна вероятности.

2

6

Строение атома. Теория атома водорода по Бору.

2

7

Соотношение неопределенностей. Уравнение Шредингера.

2

8

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

2

9

Простейшие случаи движения микрочастиц: потенциальный ящик с бесконечно высокими стенками.

2

10

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. Давление вырожденного газа.

2

13

Элементы зонной теории кристаллов. Зонная струк­тура энергетического спектра.

2

14

Уровень Ферми. Число электронных состоянии в зоне.

2

15

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

2

16

Виды радиоактивного излучения. Закон радиоактивного излучения. Ядерные реакции.

2

17

Элементарные частицы. Типы взаимодействия элементарных частиц

Всего: 17х2=34 ч.