Часть III. Оптика. Квантовая оптика. Основы атомной и ядерной физики.

Номер лекции

Наименование темы, ее содержание

Объем, час

Лекция 35

21. Основы фотометрии и геометрической оптики.

Энергетические и фотометрические единицы и величины. Световой поток, сила света, освещенность, светимость, яркость. Функция спектральной чувствительности.

2

Лекция 36

Принцип Ферма. Законы геометрической оптики. Полное внутреннее отражение. Прохождение света через призму. Зеркала. Линзы. Формулы зеркала и линзы.

2

Лекция 37

22. Волновая природа света.

Электромагнитная природа света. Оптический и видимый диапазоны электромагнитных волн. Волновое уравнение. Характеристики световой волны. Скорость света. Гармоническая волна. Плоские и сферические волны. Волновой фронт. Монохроматичность и когерентность световых волн. Время и длина когерентности. Принцип суперпозиции волн.

2

Лекция 38

23. Интерференция света.

Интерференция монохроматических волн. Оптическая разность хода. Условия интерференционных максимумов и минимумов. Методы наблюдения интерференции. Расчет интерференционной картины от двух источников.

2

Лекция 39

Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона и равной толщины. Кольца Ньютона. Просветление оптики.

2

Лекции 40

24. Дифракция света.

Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Спираль Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. Зонная пластинка.

2

Лекция 41

Дифракция Фраунгофера. Дифракция света на щели. Дифракционная решетка. Разрешающая способность.

2

Лекция 42

25. Поляризация света.

Естественный и поляризованный свет Линейная, круговая, эллиптическая поляризации. Закон Малюса. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера. Формулы Френеля.

2

Лекция 43

Двойное лучепреломление в анизотропных кристаллах. Дихроизм. Поляризационные приборы. Интерференция поляризованного света. Прохождение света через кристаллическую пластинку. Вращение плоскости поляризации. Искусственная анизотропия. Фотоупругость.

2

Лекция 44

26. Взаимодействие света с веществом.

Дисперсия света. Электронная теория дисперсии. Нормальная и аномальная дисперсии. Поглощение и рассеяние света. Законы Бугера, Релея. Эффект Вавилова-Черенкова.

2

Лекция 45

27. Квантовая природа света.

Тепловое излучение. Лучеиспускательная и лучепоглащательная способность. Абсолютно черное тело. Функция Кирхгофа. Законы Стефана-Больцмана, Вина. Формулы Релея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Гипотеза Планка. Квантовая природа излучения. Формула Планка.

2

Лекция 46

Фотоэффект. Виды фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

2

Лекция 47

Фотон. Масса, импульс фотона. Давление света. Тормозное рентгеновское излучение. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Бреггов. Эффект Комптона.

2

Лекция 48

28.Боровская теория атома.

Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда. Ядерная модель атома. Закономерности в спектре атома водорода. Формула Бальмера.

2

Лекция 49

Постулаты Бора. Теория атома водорода по Бору. Опыт Франка и Герца. Атомы водорода и щелочных металлов. Спин электрона. Магнитный момент атома. Принцип Паули. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Взаимодействия атомов.

2

Лекция 50

29. Волновые свойства частиц.

Гипотеза де Бройля. Опыт Девиссона и Джермера. Принцип неопределенности. Уравнение Шредингера. Корпускулярно-волновой дуализм: фотоны и микрочастицы. Волновая функция, и ее статистическое толкование. Квантование энергии и момента импульса. Гармонический осциллятор.

2

Лекция 51

30. Элементы ядерной физики.

Состав ядра атома. Взаимодействие нуклонов в ядре. Ядерные силы и модели атомного ядра. Естественная и искусственная радиоактивность. Ядерные реакции, деление ядер. Цепные реакции. Использование ядерной энергии. Элементарные частицы. Основные виды частиц, методы их регистрации. Систематика элементарных частиц. Типы взаимодействия. Кварки.

2

Номер занятия

Содержание практического занятия

Объем (час.)

Занятие 1

Кинематика материальной точки и системы материальных точек.

2

Занятие 2

Динамика материальной точки. Законы Ньютона.

2

Занятие 3

Импульс, работа, энергия. Законы сохранения энергии, импульса.

2

Занятие 4

Динамика твердого тела. Закон сохранения момента импульса.

2

Задание 5

Колебания и волны

2

Газовые законы. Уравнение Клапейрона – Менделеева.

2

Занятие 7

Теплоемкость. Первое начало термодинамики.

Циклические процессы. КПД тепловых машин.

2

Занятие 8

Контрольная работа.

2

Номер занятия

Содержание практического занятия

Объем (час.)

Занятие 10

Постоянное электрическое поле точечных зарядов в вакууме.

2

Занятие 11

Электростатическое поле заряженных тел.

2

Занятие 12

Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электроемкость. Работа и энергия электростатического поля.

2

Занятие 13

Постоянный электрический ток. Правила Кирхгофа.

2

Занятие 14

Работа, мощность тока. Закон Джоуля - Ленца.

Контрольная работа.

1

1

Занятие 15

Закон Био-Савара-Лапласа и принцип суперпозиции для магнитных полей в вакууме.

2

Занятие 16

Силовое действие магнитного поля: сила Лоренца и сила Ампера.

2

Занятие 17

Электромагнитная индукция. Энергия магнитного поля.

2

Занятие 18

Контрольная работа.

1