Тема 7. Механічні хвилі.

Поширення коливань в однорідному дружному середовищі. Хвильовий рух. Фронт хвилі. Поперечні і поздовжні хвилі. Хвильове рівняння. Енергія хвильового руху. Потік енергії. Вектор Умова. Принцип Гюйгенса. Когерентні хвилі. Інтерференція хвиль. Інтерференційна картина від двох когерентних джерел. Утворення стоячої хвилі. Розподіл енергії в стоячій хвилі. Звукові хвилі.

Тема 8. Спеціальна теорія відносності.

Принцип відносності в механіці Ньютона. Перетворення Галілея. Постулати Ейнштейна. Перетворення Лоренца. Відносність відстаней, проміжків часу, одночасності. Релятивістський закон перетворення швидкостей. Інтервал. Типи інтервалів. Релятивістська динаміка. Маса, імпульс, енергія в СТВ. Взаємозв’язок маси, енергії та імпульсу. Основний закон релятивістської динаміки. Експериментальне підтвердження законів релятивістської динаміки. Закони збереження в СТВ.

Розділ 2. Молекулярна фізика і термодинаміка

Тема 1. Вступ до молекулярної фізики і термодинаміки.

Предмет і завдання молекулярної фізики. Статистичний і термодинамічний методи дослідження макроскопічних систем. Динамічні та статистичні закономірності. Основні величини статистичної фізики: імовірність, густина імовірності, середнє вибіркове, середнє квадратичне, функція розподілу, флуктуації. Основні поняття термодинаміки: термодинамічна система, термодинамічні параметри, термодинамічна рівновага.

Тема 2. Молекулярно-кінетична теорія будови речовини.

Основні положення МКТ газів і її дослідне обґрунтування. Ідеальний газ. Рівноважний стан як найбільш імовірний. Елементи теорії флуктуацій. Броунівський рух. Основне рівняння кінетичної теорії газів і висновки з нього. Ізопроцеси в газах, їх графічне представлення. Статистичний зміст понять температури і тиску. Середня енергія молекул ідеального газу.

Тема 3. Основи статистичної фізики.

Статистика систем, що складається з однакових мікрочастинок. Поняття про статистичний розподіл. Функція розподілу молекул. Розподіл швидкостей молекул за Максвелом. Експериментальні методи визначення швидкостей молекул. Дослід Штерна. Барометрична формула. Розподіл Больцмана. Розподіл Максвела-Больцмана.

Тема 4. Явища переносу.

Основні поняття: число зіткнень молекул, середня довжина вільного пробігу, середній ефективний переріз, час релаксації. Явища переносу як процес переходу систем у рівноважний стан. Дифузія, внутрішнє тертя і теплопровідність у газах. Коефіцієнти дифузії, внутрішнього тертя та теплопровідності, зв’язок між ними.

Тема 5. Перший закон термодинаміки.

Кількість ступенів вільності молекул. Внутрішня енергія ідеального газу. Робота ідеального газу. Кількість теплоти. Теплоємність ідеального газу. Перший закон термодинаміки. Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів в газах. Адіабатний та політропний процеси. Робота при адіабатному та політропнопу процесах.

Тема 6. Другий закон термодинаміки.

Оборотні та необоротні термодинамічні процеси. Цикли. Теплові машини: тепловий двигун, тепловий насос, холодильна машина. Другий закон термодинаміки. Різні формулювання другого начала термодинаміка та їх еквівалентність. Теорема Карно. Нерівність Клазіуса. Ентропія та її зв’язок з імовірністю стану системи. Статистичне обґрунтування другого закону термодинаміки. Теорема Нернста. Зростання ентропії ізольованої системи. Границі застосування другого начала термодинаміки. Критика ідеалістичних висновків про "теплову смерть" Всесвіту.