ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ Вопросы

ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ
Вопросы к экзамену за II семестр:
1. Предмет физики. Методы физического исследования (опыт, гипотеза,
эксперимент, теория). Связь физики с другими областями познания. Роль
физической модели в изучении физики.
2. Механика и её разделы. Механическое движение. Поступательное и
вращательное движения. Система отсчёта. Элементы кинематики
материальной точки: радиус-вектор и его проекции по осям координат,
вектор перемещения.
3. Скорость материальной точки (средняя и мгновенная). Проекции скорости
по осям координат. Понятие состояния системы и принцип
относительности в классической механике.
4. Кривизна траектории. Нормальная и тангенциальная составляющие
ускорения. Полное ускорение.
5. Угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейными величинами.
6. Законы Ньютона. Импульс. Замкнутые и незамкнутые системы в
механике. Закон сохранения импульса для замкнутой системы.
7. Формула Циолковского. Закон сохранения импульса для незамкнутой
системы.
8. Центр инерции (центр масс) и закон его движения.
9. Инерциальные и неинерциальные системы отсчёта. Центробежная сила
инерции. Силы Кориолиса.
10.Работа и мощность в механике. Формула для кинетической энергии (с
выводом). Связь между изменением кинетической энергии и работой.
11.Потенциальная энергия механической системы. Связь потенциальной
энергии с силой, действующей на систему и на тело.
12.Закон сохранения полной энергии в механике.
13.Вращательное движение частицы и системы частиц. Понятие абсолютно
твёрдого тела в механике. Момент силы, момент инерции. Теорема
Штейнера.
14.Основной закон динамики вращательного движения.
15.Предмет молекулярной физики. Основные положения молекулярнокинетической теории и следствия из неё. Методы молекулярной физики.
Уравнение состояния термодинамической системы.
16.Распределение Максвелла. Опыт Штерна.
17.Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
18.Движение газовых молекул. Среднее число столкновений и средняя длина
свободного пробега газовых молекул.
19.Явления переноса в газах. Законы диффузии, внутреннего трения и
теплопроводности (опытные законы). Зависимость коэффициентов
переноса от давления и температуры.
20.Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса.
21.Теплоёмкость идеального газа и зависимость от степени свободы молекул
и от вида процесса. Уравнение Майера. Недостатки классической теории
теплоёмкости.
22.Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам и к
адиабатическому процессу в газах. Уравнение Пуассона.
23.Термодинамические циклы. Второе начало термодинамики. Цикл Карно.
24.Энтропия и её свойства. Теорема Нернста.
25.Реальные газы и жидкости. Силы и потенциальная энергия
межмолекулярного взаимодействия. Уравнение и изотермы Ван-дерВаальса.
26.Фазовые переходы I и II рода и агрегатные состояния вещества.
27.Свободная поверхностная энергия молекул и силы поверхностного
натяжения в жидкостях. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) и их
применение.
28.Явление смачивания. Краевой угол смачивания. Давление под изогнутой
поверхностью жидкости. Формула Лапласа. Капиллярные явления.
Высота жидкости в капиллярах.
29.Условие равновесия между фазами (принцип наименьшей энергии) для
капли жидкости на границе твёрдого тела с газом.
30.Электрическое
поле.
Закон
Кулона.
Вектор
напряжённости
электрического поля и поток вектора напряжённости. Теорема
Остроградского-Гаусса для потока напряжённости электрического поля.
31.Применение теоремы Остроградского-Гаусса для расчета напряжённости
электрического поля заряжённой бесконечной нити, плоскости, 2-х
плоскостей и сферы.
32.Потенциал электрического поля. Эквипотенциальные поверхности. Работа
перемещения заряда в электрическом поле.
33.Связь напряжённости электрического поля с его потенциалом. Градиент
потенциала.
34.Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия конденсатора и электрического
поля.
35.Диэлектрики, их строение и поляризация. Вектор поляризации.
Электрический
диполь.
Диэлектрическая
восприимчивость
и
диэлектрическая проницаемость.
36.Связанные заряды. Вектор электрического смещения в диэлектрике.
Теорема Гаусса для диэлектриков.
37.Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Сторонние силы,
ЭДС и работа сторонних сил. Циркуляция вектора напряжённости
электрического поля сторонних сил. Разность потенциалов и напряжение.
38.Законы Ома и Джоуля-Ленца и дифференциальная форма этих законов.
Закон Ома для неоднородного участка цепи. Правила Кирхгофа для
электрических цепей постоянного тока.
39.Электронная природа электрического тока в металлах и её
экспериментальные подтверждения. Недостатки
и затруднения
классической электронной теории проводимости металлов.
40.Электрическое сопротивление. Зависимость сопротивления металлов от
темпе-ратуры. Работа и мощность электрического тока.
41.Работа выхода электрона из металла. Термоэлектронная эмиссия и
формула для плотности тока эмиссии. Двойной электрический слой
(ДЭС) на границе металл-вакуум. Закон “трёх вторых” для тока эмиссии.
42.Магнитное поле и вектор индукции магнитного поля. Магнитный момент
кон-тура с током. Вращательный момент контура с током в магнитном
поле.
43.Закон Био-Савара-Лапласа и применение его для расчёта магнитного поля
бесконечного проводника с током, конечного и кругового проводников.
44.Взаимодействие параллельных проводников с токами. Закон Ампера.
45.Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Вихревой характер
магнитного поля. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме.
Магнитное поле соленоида.
46.Движение заряжённых частиц в магнитном поле. Сила Лоренца. Эффект
Холла. Ускорители заряжённых частиц.
47.Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток). Теорема
Остроградского-Гаусса для магнитного поля. Работа перемещения
проводника и контура с током в магнитном поле.
48.Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Электродвижущая
сила (ЭДС) индукции. Правило Ленца. Различие в природе возникновения
ЭДС индукции в движущемся и неподвижном проводниках. Вихревое
электри-ческое поле.
49.Явления самоиндукции и взаимной индукции. Индуктивность контура,
единица индуктивности. Вихревые токи. Индуктивность тонкого
соленоида. Возникновение индукционного тока во вращающемся контуре
и его практическое применение.
50.Энергия магнитного поля. Объёмная плотность энергии магнитного поля.
51.Магнитное поле в веществе. Вектор
намагниченности, магнитная
восприимчивость и магнитная проницаемость вещества. Классификация
магнетиков.
52.Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Вектор
напряжённости магнитного поля и его циркуляция.
53.Орбитальный магнитный момент электрона в атоме. Гиромагнитное
отношение. Полный магнитный момент атома и вещества.
54.Атом во внешнем магнитном поле. Диамагнитный эффект. Теорема
Лармора. Прецессия орбиты электрона во внешнем магнитном поле.
55.Спин и спиновый магнитный момент электрона. Магнетон Бора.
56.Ферромагнетизм. Магнитные домены. Опыты А. Столетова. Кривая
намагничивания и магнитный гистерезис. Зависимость магнитных свойств
ферромагнетика от температуры. Точка Кюри.
57.Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Первое и второе
уравнения Максвелла в интегральной форме. Полная система уравнений
Максвелла в дифференциальной и интегральной формах. Физическая
сущность уравнений Максвелла.
58.Периодическое колебательное движение. Гармонические колебания и их
характеристики – амплитуда, фаза колебаний, их период и частота.
59.Сложение гармонических колебаний одного направления с одинаковой и
близкими частотами. Биения. Сложение взаимно-перпендикулярных
колебаний.
60.Пружинный маятник. Возвращающая сила и её природа. Квазиупругие
силы. Физический и математический маятники. Приведенная длина
маятника.
61.Дифференциальное
уравнение
свободных
механических
и
электромагнитных гармонических колебаний. Затухающие колебания.
Логарифмический декремент затухания. Критическое сопротивление и
апериодический процесс.
62.Вынужденные механические и электромагнитные колебания. Резонанс.
Добротность колебательного контура.
63.Энергия гармонических колебаний (механических и электромагнитных).
64.Механические и электромагнитные волны. Уравнения бегущей и стоячей
волн. Уравнение электромагнитной волны.
65.Природа света, геометрическая и волновая оптика. Геометрическая оптика
и её законы (законы отражения и преломления световых лучей). Явление
полного внутреннего отражения света.
66.Интерференция световых волн. Когерентность, монохроматичность волн.
Усиление и ослабление интенсивности световых волн. Опыт Юнга.
Оптическая разность хода волн и разность фаз.
67.Интерференция света в тонких плёнках (полосы равного наклона).
Просветление оптики, практическое применение.
68.Интерференция в плёнках переменной толщины (полосы равной
толщины).
69.Кольца Ньютона. Практическое применение. Интерференционные
оптические приборы, интерферометры.
70.Дифракция световых волн. Принципы Гюйгенса и Гюйгенса-Френеля.
Зоны Френеля. Дифракция (Френеля) на круглом отверстии и диске и
дифракция (Фраунгофера) в параллельных лучах от одной щели.
71.Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей в кристаллах.
Формула Вульфа - Брэггов. Рентгеноструктурный анализ.
72.Рассеяние света. Мутные среды. Молекулярное рассеяние света. Синий
цвет неба и жёлтая окраска солнца.
73.Понятие об оптической голографии и её применение.
74.Дисперсия световых волн. Области нормальной и аномальной дисперсии.
Волновой пакет. Групповая и фазовая скорость волн.
75.Поглощение света в веществе, основные характеристики поглощения.
Закон Бугера-Ламберта.
76.Поляризация света. Получение поляризованного света из естественного
света. Виды поляризации. Законы Малюса и Брюстера. Вращение
плоскости поляризации. Поляризационные приборы.
77.Тепловое излучение Абсолютно-чёрное тело (АЧТ). Универсальная
функция Кирхгофа для излучения АЧТ.
78.Распределение ээнергии в спектре излучения АЧТ. Классические законы
теплового излучения (Стефана-Больцмана, Вина, Релея-Джинса).
79.Квантовая гипотеза и формула Планка для теплового излучения.
80.Внешний фотоэффект и его законы.
81.Гипотеза Луи-де-Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
Волновая функция. Операторы физических величин.
82.Уравнение Шрёдингера. Стационарные состояния. Собственные значения
и собственные волновые функции. Микрочастица в потенциальной яме.
Квантование энергии частицы.
83.Классическая модель атома в теории Бора. Опыт Резерфорда. Опыт
Франка и Герца. Линейчатые спектры атомов и молекул. Дискретность
энергетических уровней. Постулаты Бора. Квантование радиуса орбиты и
энергии электрона в атоме.
84.Атом водорода в квантовой механике. Решение уравнения Шредингера.
Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.
85.Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона, спиновое квантовое число.
Принцип Паули (принцип запрета) и заполнение энергетических уровней
в атоме (распределение электронов в атоме по квантовым состояниям).
Периодическая система элементов Д. Менделеева.
86.Атомное ядро, строение и состав атомного ядра.
87.Дефект массы. Радиактивность. Альфа –, бета – и гамма – излучения.
Понятие о ядерной энергетике.