Графики выполнения лабораторного практикума (весна)
Второй семестр
График выполнения лабораторных работ в лаборатории 353
График выполнения лабораторных работ в лаборатории 355
График выполнения лабораторных работ в лаборатории 368
Дистанционные курсы по физике
Типовая программа по
Физике (весна) второй семестр
1. МАГНЕТИЗМ
1.1.
Магнитное поле в вакууме. Сила Лоренца. Магнитная индукция В. Магнитное поле
равномерно движущегося заряда. Принцип суперпозиции полей. Закон Ампера. Закон
Био-Савара-Лапласа и его применение к расчету магнитного поля. Теорема Гаусса
для вектора В. Теорема о циркуляции вектора В и ее применение к расчету полей.
Поле соленоида. Сила Ампера. Магнитный момент контура с током. Сила,
действующая на контур с током. Работа при перемещении контура с током.
1.2.
Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Токи намагничивания. Циркуляция намагниченности.
Вектор Н (напряженность магнитного поля). Теорема о циркуляции вектора Н.
Условия на границе двух магнетиков. Диа-, пара- и ферромагнетики.
1.3.
Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Правило Ленца.
Закон электромагнитной индукции. Вывод на основе закона сохранения энергии.
Полный магнитный поток (потокосцепление). Токи Фуко. Явление самоиндукции.
Индуктивность. ЭДС самоиндукции. Индуктивность соленоида. Взаимная индукция.
Взаимная индуктивность.
1.4. Энергия магнитного поля. Энергия
контура с током. Плотность энергии.
1.5.
Уравнения Максвелла. Вихревое электрическое поле. Электромагнитное поле.
Ток смещения. Уравнения Максвелла в интегральной форме.
1.6. Основы
релятивистской динамики. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность
понятия одновременности. Относительность длин и промежутков времени. Интервал
между событиями. Релятивистский закон преобразования скорости. Релятивистский
импульс. Релятивистское уравнение динамики. Релятивистские выражения для
кинетической и полной энергии. Взаимосвязь массы и энергии.
2. КОЛЕБАНИЯ
И ВОЛНЫ
2.1.
Колебания. Уравнение свободных колебаний без трения: пружинный,
физический и математический маятники (малые колебания), колебательный контур.
Его решения. Вектор-амплитуда. Гармонический осциллятор. Энергия гармонического
осциллятора. Сложение одинаково направленных и взаимно перпендикулярных
колебаний. Уравнение затухающих колебаний и его решение. Коэффициент затухания.
Логарифмический декремент затухания. Уравнение вынужденных колебаний и его
решение. Векторная диаграмма. Резонанс. Резонансная кривая. Резонансные кривые
для напряжения и силы тока. Понятие о переменном токе.
2.2. Волны.
Распространение волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Уравнение
плоской волны. Одномерное волновое уравнение. Скорость волны. Гармонические
плоская и сферическая волны. Длина волны. Волновое число.
2.3. Электромагнитные волны. Уравнения
Максвелла в локальной форме. Волновое уравнение для электромагнитной волны.
Скорость, поперечность, связь между Е и Н. Плотность энергии электромагнитной
волны. Вектор Пойнтинга.
3. ОПТИКА
3.1. Интерференция. Принцип суперпозиции
волн. Интенсивность при сложении колебаний. Понятие о когерентности.
Интерференция двух волн. Способы наблюдения интерференции на примере световых
волн. Зеркала (или бипризма) Френеля. Опыт Юнга. Ширина интерференционной
полосы. Интерференция при отражении от тонких пластинок. Кольца Ньютона.
Просветление оптики.
3.2. Дифракция. Принцип Гюйгенса-Френеля.
Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера. Зоны Френеля. Метод зон.
Прямолинейное распространение света. Дифракция Фраунгофера от щели.
Дифракционная решетка. Угловая дисперсия и разрешающая способность решетки.
Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа- Бреггов.
3.3. Поляризация. Естественный и
поляризованный свет. Степень поляризации. Поляризаторы и анализаторы. Закон
Малюса. Поляризация при отражении и преломлении. Угол Брюстера. Закон Брюстера.
Прохождение поляризованного света через анизотропную среду. Оптическая ось.
Двойное лучепреломление. Поляризующие призмы. Эффект Керра.
3.4. Дисперсия волн. Наблюдение дисперсии на
примере световых волн. Электронная теория дисперсии света. Связь дисперсии с
поглощением. Закон Бугера.
4. КВАНТОВАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ
4.1.
Тепловое излучение и его характеристики. Законы теплового излучения.
Гипотеза Планка. Фотоны. Энергия и импульс фотона.
4.2.
Внешний фотоэффект. Законы и теория внешнего фотоэффекта. Уравнение
Эйнштейна для фотоэффекта.
4.3. Эффект
Комптона. Экспериментальное подтверждение квантовых свойств света.
Корпускулярно-волновой дуализм.
5. ЭЛЕМЕНТЫ
КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ. СТРОЕНИЕ АТОМА
5.1.
Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза де-Бройля. Свойства волн
де Бройля. Дифракция электронов. Волновые свойства микрочастиц. Прохождение
частицы через щель. Принцип неопределённости.
5.2.
Задание состояния микрочастиц. Волновая функция и её физический
смысл Нормировка, стандартные условия. Суперпозиция состояний в квантовой
механике. Квантовые уравнения движения (общее уравнение Шрёдингера, уравнение
Шрёдингера для стационарных состояний). Частица в одномерной прямоугольной
потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Прохождение частицы сквозь
потенциальный барьер.
5.3.
Строение атома. Атом Резерфорда-Бора. Энергетические уровни. Атом
водорода в квантовой механике. Квантовые числа электрона в атоме. Спин
электрона. Спин микрочастиц. Фермионы. Бозоны. Принцип Паули. Распределение
электронов по энергетическим уровням в атомах. Периодическая система элементов.
6. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
6.1.
Атомное ядро. Размер, состав и заряд атомного ядра. Дефект массы и энергия
связи ядра. Спин ядра и его магнитный момент. Ядерные силы. Модели ядра.
Радиоактивность. Закономерности a- и b-распадов. Нейтрино.
Гамма-излучение и его свойства. Эффект Мёссбауэра. Ядерные реакции. Сильное,
электромагнитное, слабое и гравитационное взаимодействия. Обменный характер
взаимодействий.
6.2.
Элементарные частицы. Уровни элементарных частиц. Общие свойства
элементарных частиц. Взаимопревращения элементарных частиц. Классификация
элементарных частиц (лептоны, адроны, кварки). Частицы и античастицы.
