Физика

Свободные затухающие колебания. Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний и его решение. Коэффициент затухания.

Вынужденные колебания осциллятора под воздействием синусоидальной силы. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс.

Волновое движение. Волновые поверхности и волновой фронт. Типы волн. Волновой импульс и стационарная волна.

Математическое описание бегущей волны. Волновое уравнение. Фазовая скорость. Длина волны. Энергия, переносимая волнами.

Принцип Гюйгенса. Отражение, преломление, интерференция и дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля.

Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн. Излучение, прием, проникающая способность и биологическое воздействие электромагнитных волн различного диапазона.

Интерференция света. Опыт Юнга. Интерференция в тонких пленках. Дифракция на щели и на решетке.

Естественный и поляризованный свет. Законы Брюстера и Малюса. Использование волновых оптических явлений в науке и технике.

Противоречия классической физики. Излучение черного тела. Фотоэлектрический эффект. Корпускулярно-волновая природа света.

Спектры излучения атомов и молекул. Модели строения атома. Стабильность и размеры атомов. Постулаты Бора. Опыт Франка-Герца.

Гипотеза де Бройля. Волновые свойства частиц. Опыт Деввисона и Джермера. Принцип неопределенности.

Волновая функция и ее статический смысл. Уравнение Шредингера.

Квантовые числа. Спин. Принцип Паули. Структуры энергетических уровней в многоэлектронных атомах. Периодическая система Менделеева.

Строение атомных ядер. Ядерные реакции. Радиоактивные превращения ядер. Реакция ядерного деления.

Цепная реакция деления ядер. Проблема источников энергии. Термоядерный синтез.

Основные положения молекулярно-кинетической теории вещества. Статистический и термодинамический методы. Случайные величины и их описание. Плотность вероятности. Средние значения, флуктуации.

Термодинамические параметры. Равновесные состояния и процессы. Опытные газовые законы. Модель и уравнение состояния идеального газа.

Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл температуры.

Распределение молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) и в поле консервативных сил (распределение Больцмана).

Элементы термодинамики. Внутренняя энергия. Равномерное распределение кинетической энергии теплового движения по степеням свободы.

Теплота. Теплоемкость. Работа в термодинамике. Первое начало термодинамики. Работа и теплоемкость при различных газовых процессах.

Обратимые и необратимые тепловые процессы. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины.

Энтропия. Расчет изменения энтропии в процессах идеального газа. Неравенство Клаузиуса.

Статистический цикл второго начала термодинамики и энтропии. Третье начало термодинамики.

Современная физическая картина мира. О единых теориях материи. Незавершенность физики и будущее естествознания.