- •Предисловие
- •Общие рекомендации к изучению дисциплины
- •Рабочая программа
- •1.Физические основы механики
- •1.1.Элементы кинематики
- •1.2.Динамика частиц
- •2. Статистическая физика и термодинамика
- •2.1.Макроскопические состояния
- •2.2.Статистические распределения
- •3. Электричество и магнетизм
- •3.2.Постоянный электрический ток
- •3.3.Магнитное поле
- •3.4.Статическое поле в веществе
- •4. Физика колебаний и волн
- •4.3.Ангармонические колебания
- •4.4.Волновые процессы
- •5. Квантовая физика
- •5.12.Жидкие кристаллы
- •5.13.Вещество в экстремальных условиях
- •6.Современная физическая картина мира
- •Основные формулы механика
- •Молекулярная физика. Термодинамика
- •Электростатика. Постоянный электрический ток
- •Контрольная работа №1
- •Электромагнетизм
- •Контрольная работа № 2
- •Основные физические постоянные.
2. Статистическая физика и термодинамика
Динамические и статистические закономерности в физике. Статистический и термодинамический методы.
2.1.Макроскопические состояния
Тепловое движение. Макроскопические параметры. Уравнение состояния. Внутренняя энергия. Интенсивные и экстенсивные параметры. Уравнение состояния идеального газа. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл температуры.
2.2.Статистические распределения
Вероятность и флюктуации. Распределение Максвелла. Распределение частиц по абсолютным значениям скорости. Средняя кинетическая энергия частиц. Скорости теплового движения частиц. Эффузия газа в молекулярные пучки. Распределение Больцмана. Распределение Гиббса. Теплоемкость многоатомных газов. Недостаточность классической теории теплоемкостей. Определение энтропии неравновесной системы через статистический вес состояния. Принцип возрастания энтропии.
2.3.Основы термодинамики
Обратимые и необратимые тепловые процессы. Первое начало термодинамики. Энтропия, Второе начало термодинамики. Термодинамические потенциалы и условия равновесия. Термодинамические преобразования. Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины.
2.4.Явления переноса
Понятие о физической кинетике. Время релаксации. Эффективное сечение рассеяния. Диффузия и теплопроводность. Коэффициент диффузии. Коэффициент теплопроводности. Температуропроводность. Время выравнивания. Диффузия в газах и твердых телах. Вязкость. Коэффициент вязкости газов и жидкостей. Динамическая и кинематическая вязкости.
2.5.Элементы физической электроники
Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Электрический ток в газе. Процессы ионизации и рекомбинации. Электропроводность слабоионизированных газов. Понятие о плазме. Плазменная частота. Дебаевская длина. Электропроводность плазмы.
2.6.Фазовые равновесия и фазовые превращения
Фазы и фазовые превращения. Условие равновесия фаз. Фазовые диаграммы. Уравнение Клапейрона—Клаузиуса. Критическая точка. Метастабильные состояния. Тройная точка. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Фазовые переходы второго рода.
3. Электричество и магнетизм
Предмет классической электродинамики. Идея близкодействия. Электрический заряд и напряженность электрического поля. Дискретность заряда.
3.1.Электростатика
Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Поток вектора. Электростатическая теорема Гаусса. Работа электростатического поля. Циркуляция электростатического поля. Потенциал. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля. Проводник в электростатическом поле. Идеальный проводник. Поверхностная плотность заряда. Граничные условия на границе «проводник—вакуум». Электростатическое поле в полости. Коэффициенты электростатической емкости и электростатической индукции. Емкость конденсаторов различной геометрической конфигурации. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия системы заряженных проводников. Энергия конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.