5.2.2. Третий семестр.

Электричество и магнетизм. (8 ч) [1]

Электростатика. Элементарный заряд. Закон сохранения заряда. Электрическое поле, вектор напряженности поля. Поле точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Теорема Гаусса для вектора напряженности. Потенциальная энергия заряда в поле. Понятие потенциала. Вычисление потенциала и напряженности электрического поля диполя. Диэлектрики. Сторонние и связанные заряды в диэлектрике. Вектор поляризованности. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость. Проводники во внешнем электрическом поле. Условия равновесия заряда в проводнике. Электрическое поле и потенциал вблизи поверхности и внутри проводника. Электроемкость уединенного проводника и взаимная электроемкость.

Постоянный электрический ток. Постоянный электрический ток, его характеристики и условия существования. Классическая электронная теория электропроводности металлов и ее экспериментальное обоснование.

Магнитное поле. Взаимодействие проводников с током. Сила взаимодействия, закон Ампера. Магнитное поле. Принцип суперпозиции магнитных полей. Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Лоренца. Закон Ампера. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Магнитное поле в веществе. Магнетики. Намагниченность магнетика. Магнитная восприимчивость, магнитная проницаемость. Магнитные свойства вещества. Элементарная теория диа- и парамагнетизма. Ферромагнетизм.

Электромагнитная индукция. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции. Токи Фуко. Явление самоиндукции. Индуктивность. Взаимная индукция. Явление взаимной индукции.

Энергия электромагнитного поля. Энергия взаимодействия системы зарядов. Энергия заряженного проводника. Плотность энергии электрического поля. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля.

Уравнения Максвелла. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля: вихревое электрическое поле, ток смещения, полный ток. Уравнения Максвелла дл электромагнитного поля в интегральной форме.

Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях.

Движение заряженных частиц в однородном электрическом поле. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поде. Удельный заряд, определение удельного заряда электрона. Ускорители заряженных частиц.

5.2.3. Четвёртый семестр. (6 час.) [1]

Колебания, волны. Оптика, квантовая природа излучения. (8 ч) [1]

Механические колебания и волны. Основные характеристики гармонических колебаний. Представление гармонического колебания векторной диаграммой. Сложение колебаний. Свободные колебания. Затухающие колебания. Вывод дифференциального уравнения для колебаний груза на пружине с учетом силы трения. Вынужденные колебания. Вывод дифференциального уравнения вынужденных колебаний для груза на пружине Амплитудные резонансные кривые. Волны. Образование и распространение волн в упругой среде. Уравнение плоской гармонической бегущей волны. Объемная плотность полной энергии, среднее значение плотности энергии волны.

Электромагнитные колебания и волны. Свободные колебания в контуре без активного сопротивления. Активное сопротивление в контуре, затухающие колебания. Вынужденные электрические колебания. Резонансные кривые для напряжения. Электромагнитные волны. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Плоская электромагнитная волна. Энергия электромагнитной волны.

Геометрическая оптика. Световая волна. Показатель преломления. Оптическая длина пути. Формула тонкой линзы. Законы преломления и отражения света. Принцип Гюйгенса. Явление интерференции. Понятие когерентности. Естественный свет. Способы наблюдения интерференции света.

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера. Графическое вычисление амплитуды колебаний. Дифракционная решетка. Дисперсия и разрешающая сила дифракционной решетки.

Поляризация света. Поляризованная волна, плоскость поляризации и плоскость колебаний. Естественный и поляризованный свет. Поляризаторы, плоскость поляризатора, степень поляризации. Закон Малюса. Закон Брюстера.

Тепловое излучение. Испускательная и поглощательная способности тел. Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело. Равновесная плотность энергии излучения. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Формула Рэлея-Джинса. Квантовая гипотеза и формула Планка. Корпускулярные свойства излучения.

Внешний фотоэффект и его законы. Формула Эйнштейна, красная граница фотоэффекта. Опыт Боте. Опыты Вавилова. Эффект Комптона.