1273

1

2

8

Колебания. Маятники. Понятие колебательного движения. Гар-

монические колебания. Кинематика и динамика механических

гармонических колебаний. Пружинный маятник. Физический и

математический маятники. Гармонический осциллятор. Энергия

гармонических колебаний

9

Сложение колебаний. Сложение двух гармонических колебаний

одинаковой частоты, происходящих вдоль одной прямой. Век-

торные диаграммы. Сложение взаимно перпендикулярных коле-

баний. Фигуры Лиссажу

10

Затухающие и вынужденные колебания. Затухающие колебания.

Логарифмический декремент затухания. Апериодическое движе-

ние. Добротность колебательной системы. Вынужденные коле-

бания. Резонанс. Автоколебания

11

Электромагнитные колебания. Квазистационарные токи. Колеба-

тельный контур. Собственные незатухающие и затухающие

электромагнитные колебания. Формула Томсона. Критическое

сопротивление. Вынужденные электромагнитные колебания. Ре-

зонанс напряжений и токов. Разложение сложного колебания в

ряд Фурье

12

Уравнения Максвелла. Первое уравнение Максвелла. Токи сме-

щения. Второе уравнение Максвелла. Полная система уравнений

Максвелла. Материальные уравнения. Основные выводы из тео-

рии Максвелла. Электромагнитные волны и их свойства. Шкала

электромагнитных волн

13

Механические волны. Механические волны и их характеристики.

Фазовая скорость. Уравнение плоской бегущей волны. Интерфе-

ренция волн. Когерентные источники. Стоячие волны. Узлы и

пучности. Колебания струны. Фигуры Хладни

14

Акустика. Энергия упругой волны. Вектор Умова. Звуковые вол-

ны и их физические характеристики. Физиологические характе-

ристики звука: высота, тембр, громкость. Уровни интенсивности.

Ультразвуки, их свойства, методы генерирования

15

Интерференция света. Когерентные источники света. Условия

максимума и минимума. Способы получения когерентных свето-

вых волн. Интерференция света в тонких пленках (в отраженном

и проходящем свете). Полосы равной толщины, кольца Ньютона.

Просветление оптики, интерферометры

1

2

16

Дифракция света. Принцип Гюйгенса–Френеля. Метод зон Фре-

неля. Прямолинейность распространения света. Дифракция света

в круглом отверстии и малом экране. Дифракция Фраунгофера от

одной и двух щелей. Дифракционная решетка. Дифракционные

спектры

17

Поляризация света. Разрешающая способность дифракционной

решетки. Естественный и поляризованный свет. Поляризация

света при отражении и преломлении. Закон Брюстера. Двойное

лучепреломление, поляризационная призма Николя. Поляроиды.

Закон Малюса

18

Поляризация света, интерференция. Интерференция поляризо-

ванного света. Искусственная анизотропия. Поляризационно-

оптический метод исследования упругих напряжений. Вращение

плоскости поляризации. Эффект Керра

Номер

Тема и содержание лекции

лекции

1

2

1

Тепловое излучение. Природа теплового излучения. Основные

характеристики теплового излучения. Спектр теплового излуче-

ния абсолютно черного тела. Закон Кирхгофа. Законы Стефана-

Больцмана и Вина. Формула Релея Джинса. Гипотеза Планка.

Формула Планка. Тепловые источники света. Оптическая пиро-

метрия

2

Эффект Комптона. Строение атома. Законы внешнего фотоэф-

фекта. Уравнение Эйнштейна. Эффект Комптона и его теория.

Модели атома Томсона и Резерфорда и их недостатки. Дискрет-

ность энергетических уровней в атоме. Постулаты Бора. Теория

водородоподобных атомов. Недостатки теории Бора

3

Квантовая механика. Гипотеза де Бройля. Дифракция электро-

нов. Вероятный смысл волн де Бройля. Соотношения неопреде-

ленностей Гейзенберга и границы их применимости. Уравнение

Шредингера. Физический смысл волновой функции

4

Квантовая механика. Квантовая теория атома водорода. Кванто-

во-механическая модель атома. Квантовые числа. Принцип Пау-

ли. Электронные оболочки. Застройка электронных оболочек.

Периодическая система элементов Менделеева. Рентгеновские

лучи

1

2

5

Элементы зонной теории твердых тел. Энергетический спектр

кристаллов. Деление твердых тел на металлы, изоляторы, полу-

проводники. Проводники и диэлектрики в зонной теории. Полу-

проводники. Собственная проводимость полупроводников. Тер-

мисторы

6

Полупроводники. Примесные полупроводники: n-типа и р-типа.

Контакт двух полупроводников с разным типом проводимости.

Полупроводниковые диоды, триоды и их применение. Внутрен-

ний фотоэффект. Фоторезисторы. Вентильный фотоэффект. Фо-

тодиоды

7

Радиоактивность. Ядро. Естественная и искусственная радиоак-

тивность. Основные характеристики ядра. Состав атомного ядра.

Ядерные силы. Энергия связи атомных ядер. Модели строения

ядра. Закономерности - и - распадов. Законы смещения

8

Ядерные реакции. Дозиметрия. Основные типы ядерных реак-

ций. Тепловой эффект ядерной реакции. Деление ядер. Цепная

реакция. Термоядерные реакции. Ядерная энергетика. Экспери-

ментальные методы регистрации элементарных частиц. Меха-

низм поглощения , , и нейтронного излучений веществом.

Биологическое действие ионизирующих излучений. Дозы и их

единицы

Раздел дисциплины

№

Наименование лабораторных работ

п/п

1

2

3

Физические основы меха-

1

Измерение линейных величин (№ 1)

ники

2

Измерение скорости пули (№ 3)

3

Проверка основного уравнения дина-

4

мики вращательного движения (№ 4)

Определение модуля Юнга (№ 5)

Молекулярная физика

5

Определение универсальной газовой

и термодинамика

постоянной (№ 6)

6

Определение отношения CP/CV методом

адиабатического расширения (№ 7, 7к)

7

Определение коэффициента теплопро-

водности материала (№ 9, 9к)

8

Определение коэффициента внутрен-

него трения жидкости (№ 10)

9

Определение коэффициента поверхно-

стного натяжения (№ 11)

1

2

3

Электричество

10

Исследование электростатического по-

ля (№ 12, 12к)

11

Определение электроёмкости конден-

саторов с помощью баллистического

гальванометра (№ 13)

12

Определение электродвижущей силы

источника тока по методу компенсации

(№ 14)

13

Измерение электрических сопротивле-

ний (№ 15)

Электромагнетизм

14

Снятие основной кривой намагничива-

ния железа (№ 18)

15

Определение горизонтальной состав-

ляющей индукции магнитного поля

Земли (№ 19)

16

Движение частиц в электромагнитном

поле (№ 19к)

Физика колебаний

17

Изучение электрических колебаний с

помощью осциллографа (№ 17)

18

Изучение свободных колебаний (№ 20,

20к)

19

Изучение вынужденных колебаний

(№ 21, 21к)

20

Изучение вынужденных электромаг-

нитных колебаний (№ 23)

Физика волновых процес-

21

Определение скорости звука методом

сов

сложения взаимно перпендикулярных

колебаний (№ 24)

22

Определение длины звуковой волны и

частоты методом резонанса (№ 25)

23

Определение радиуса кривизны по-

верхности с помощью колец Ньютона

(№ 32)

24

Определение длины световой волны с

помощью дифракционной решетки

(№ 33, 33к)

25

Проверка закона Малюса (№ 34)

1

2

3

Квантовая и атомная

26

Определение постоянной Стефана

физика

Больцмана с помощью оптического

27

пирометра (№ 36)

Исследование свойств фотоэлементов

28

с внешним фотоэффектом (№ 37)

Изучение атомных спектров. Опреде-

ление постоянной Ридберга (№ 38, 38к)

Физика твердого тела

29

Изучение температурной зависимости

и атомного ядра

сопротивления полупроводников (№40)

Изучение свойств фотосопротивления

30

(№ 41)

Изучение свойств полупроводниковых

31

фотоэлементов (№ 43)

Изучение закона радиоактивного рас-

32

пада (№ 8к)

υ

ΔS

S2

S1

, где S – путь, пройденный точкой к моменту

Δt

t2

1

t1

5 2

3

Дано:

R

Fн

m1 = 20 кг

m2 = 5 кг

а ?

Fн

Решение. В данной системе дви-

жутся оба тела: гиря массой

m1

движется

m2 g

поступательно с ускорением

a,

вал массой

m вращается с угловым ускорением . Ли-

Рис. 1

2

нейное ускорение a гири равно тангенци-

альному ускорению точек вала, лежащих на его цилиндрической

поверхности, и связано с угловым ускорением вала соотноше-

нием a R,

где R радиус вала.

Запишем уравнения движения для обоих тел. На гирю дейст-

кону Ньютона: m2 a m2 g Fн.

J M , где М

Уравнение вращения барабана имеет вид:

вращающий момент, действующий на вал; J

– момент инерции

вала.

m R2

a

Известно, что M F R,

J

1

,

.

н

2

R

Составить систему уравнений:

m a m

g F ;

2

2

н

m R

2 a

Fн R.

1

2

R

Решая эту систему, определим ускорение а:

а

2m2

g

2 5 9,81

3,27 м/с

2

.

20 2 5

m1 2m2