Электричество и магнетизм.
Электростатика. Два вида электрических зарядов. Элементарный заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Взаимодействие протяженных тел. Линейная, поверхностная и объемная плотности заряда. Электростатическое поле. Напряженность поля. Линии напряженности. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса. Потенциал поля. Работа в электростатическом поле. Связь напряженности и потенциала. Эквипотенциальные поверхности. Электростатическое поле в диэлектриках. Поляризация полярных и неполярных диэлектриков. Проводники в электростатическом поле. Распределение зарядов в проводнике. Электростатическая защита. Электрическая емкость проводников. Конденсаторы. Виды конденсаторов. Емкость конденсаторов. Параллельное и последовательное соединение конденсаторов. Энергия электростатического поля.
Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Основы классической электронной теории электропроводности металлов. Закон Ома в дифференциальной форме. Закон Ома в интегральной форме. Закон Джоуля-Ленца.
Магнитное поле в вакууме. Источники магнитного поля. Индукция магнитного поля. Однородное магнитное поле. Линии индукции. Сила Лоренца. Сила Ампера. Действие магнитного поля на проводник и контур с током. Магнитное поле постоянного электрического тока. Закон Био-Савара-Лапласа. Индукция магнитного поля прямолинейного и кругового проводников, поля соленоида. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.
Магнитное поле в веществе. Намагничевание вещества. Классификация магнетиков и механизмы их намагничивания. Особые свойства ферромагнетиков.
Электромагнитная индукция. Индукция токов в движущихся проводниках. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция.
Энергия магнитного поля. Плотность энергии.
Оптика
Электромагнитные волны. Уравнение электромагнитной волны. Свойства электромагнитных волн. Поляризация волн. Виды поляризации. Явления на границе двух сред. Законы отражения и преломления. Явление полного внутреннего отражения. Явление Брюстера.
Интерференция света. Способы получения когерентных источников. Интерференционная картина от двух источников. Интерференция в тонких пленках.
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и круглом экране. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка. Характеристики дифракционной решетки.
Квантовые свойства света. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. Красная граница. Тепловое излучение. Характеристики теплового излучения. Абсолютно черное тело. Законы излучения абсолютно черного тела. Давление света. Опыты Лебедева.
Основы атомной и ядерной физики
Основы строения атома. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома. Постулаты Бора. Теория Бора для водородоподобных атомов. Принцип Паули. Излучение и поглощение света атомами. Особенности вынужденного излучения. Способы накачки. Принцип действия лазеров. Типы лазеров.
Состав атомного ядра. Энергия связи. Дефект масс. Ядерные силы.
Радиоактивность. Типы радиоактивности. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции. Реакции деления. Реакции синтеза. Элементарные частицы.