7. Колебания

Гармонический осциллятор в классической физике. Характеристики гармонического колебания. Собственные (механические и электромагнит­ные) колебания. Уравнение этих колебаний в дифференциальной и интегра­льной форме. Механические осцилляторы: пружинный, математический и физи­ческий маятники, их энергия. Электромагнитный осциллятор — колебательный контур. Собственные колебания в контуре. Уравнение этих колебаний в дифференциальной и интегральной форме; энергия электромагнитного осцилля­тора.

Сложение гармонических колебаний одного направления с одинаковой частотой, с близкими частотами. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.

Свободные (механические и электромагнитные) колебания. Уравнение этих колебаний в дифференциальной и интегральной форме. Затухающий характер свободных колебаний. Вынужденные (механические и электромагнитные) колебания. Уравнение этих колебаний в дифференциальной и интегра­льной форме. Незатухающий характер вынужденных колебаний. Явление резо­нанса.

8. Волновые процессы

Механические волны. Механизм образования. Продольные и попереч­ные волны. Синусоидальные волны. Уравнение бегущей и отраженной синусоидальных волн. Параметры, характеризующие синусоидальную волну. Энергия волны. Поток энергии. Вектор Умова. Понятие о фазовой и групповой ско­рости. Принцип суперпозиции волн и границы его применимости. Когерентность. Интерференция волн. Стоячие волны. Квантование энергии стоячих волн.

Звуковые волны. Область слышимости звука. Физические и физиологические характеристики звука. Ультразвуки и инфразвуки. Эффект Допплера.

Электромагнитные волны. Уравнение электромагнитной волны в дифференциальной и интегральной формах. Скорость распространения электро­магнитной волны. Основные свойства электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн. Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойнтинга. Излучение и прием электромагнитных волн.

9. Волновая оптика

Интерференция света. Расчет интерференционной картины от 2-х источников. Интерференция в тонких пленках. Интерферометры. Дифрак­ция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Прямолиней­ное распространение света. Дифракция на круглом отверстии или диске (дифракция Френеля). Дифракция Фраунгофера на щели, на дифракцион­ной пространственной решетке. Формула Вульфа – Брегга. Понятие о голографии.

Взаимодействие света с веществом. Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия. Понятие об электронной теории дисперсии. Спек­тральный анализ. Понятие об эффекте Доплера. Понятие об излучении Вавилова-Черенкова.

Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Спосо­бы получения поляризованного света. Закон Малюса. Искусственная ани­зотропия. Вращение плоскости поляризации.

9. Квантовая оптика

Понятие о тепловом излучении и его характеристиках. Абсолютно черное тело. Законы излучения: Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина. Кван­товая гипотеза и формула Планка. Понятие об оптической пирометрии. Внешний фотоэффект. Законы и теория этого явления. Опыты Вавилова по квантовым флуктуациям излучения. Масса и импульс фотона. Давление света. Опыты Лебедева. Объяснение давления света на основе квантовых и волновых представлений. Эффект Комптона и его теория. Диалектичес­кое единство корпускулярных и волновых свойств электромагнитного из­лучения.