Главная страница

Лекции_Физика (1). Физические основы механики


Скачать 22.1 Kb.
НазваниеФизические основы механики
Дата21.11.2021
Размер22.1 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаЛекции_Физика (1).docx
ТипЗакон
#277610

Темы лекционных занятий





Раздел 1: Физические основы механики.

1

Кинематика материальной точки и твердого тела. Координатная и векторная формы описания движения материальной точки. Основные кинематические характеристики механического движения. Поступательное движение твердого тела. Кинематика вращательного движения твердого тела.


2

Динамика материальной точки и системы материальных точек. Инерциальные системы отсчета. Закон инерции. Основные законы динамики: Законы Ньютона, Силы. Основное уравнение динамики. Понятие состояния в классической механике. Импульс системы. Закон сохранения и изменения импульса. Центр масс. Уравнение движения центра масс. Движение тела переменной массы. Уравнение Мещерского.


3

Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Преобразования и принцип относительности Галилея. Кинематика и динамика относительного движения. Силы инерции. Земля как неинерциальная система отсчета.

4

Механическая энергия и работа. Закон сохранения энергии. Работа и мощность. Консервативные силы. Потенциальная энергия. Связь между потенциальной энергией и силой поля . Кинетическая энергия и работа. Законы сохранения и изменения механической энергии системы. Соударение тел: Абсолютно неупругий удар, Абсолютно упругий удар.


5

Закон сохранения момента импульса. Механика твердого тела. Момент силы. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Частица движется по прямолинейной траектории. Частица движется по окружности радиуса . Плоское движение твердого тела. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Момент инерции. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая энергия тела при плоском движении.

6

Тяготение. Сила тяжести и вес. Закон всемирного тяготения. Космические скорости. Законы Кеплера.

7

Элементы механики жидкости и газов. Давление в жидкости и газе. Движение идеальной жидкости. Уравнения неразрывности и Бернулли. Течение вязкой жидкости, формула Пуазейля. Методы определения вязкости. Ламинарные и турбулентные режимы течения.

8

Элементы релятивисткой механики. Кинематика специальной теории относительности. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца и их следствия: Сокращение длины, Замедление времени, Относительность одновременности. Релятивистский закон сложения скоростей. Пространственно-временной интервал. Релятивистская динамика. Релятивистский импульс. Основное уравнение релятивистской динамики. Закон взаимосвязи массы и энергии. Связь между энергией и импульсом частицы.




Раздел 2: Молекулярная физика. Элементы статистической физики. Термодинамика.

1

Молекулярно-кинетическая теория. Состояние термодинамической системы. Процесс. Уравнение состояния идеального газа. Давление газа на стенку сосуда. Средняя энергия молекул. Степени свободы.

2

Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия термодинамической системы. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа. Уравнение адиабаты идеального газа. Политропические процессы. Работа, совершаемая идеальным газом при различных процессах. Классическая теория теплоемкости идеального газа.

3

Основы статистической физики. Распределение Максвелла и Больцмана. Вероятность. Средние значения. Распределение Максвелла: Распределение молекул по модулю скорости, Характерные скорости, Зависимость распределения по , Формула Максвелла в приведенном виде, Распределение по энергиям молекул. Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Распределение Максвелла – Больцмана.

4

Второе и третье начала термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Круговой процесс. Тепловая машина. Цикл Карно. Второе начало термодинамики. Энтропия. Статистическое толкование второго начала. Теорема Нернста.




Раздел 3: Электричество и магнетизм.

1

Электростатическое поле и его характеристики. Закон Кулона. Поле и напряженность электрического поля. Работа электростатического поля. Потенциал. Принцип суперпозиции. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля.

2

Электростатический закон Гаусса. Теорема Остроградского-Гаусса и его применение к расчету электростатических полей. Уравнения электростатики и Пуассона.

3

Проводник в электростатическом поле. Электроемкость проводников. Конденсаторы. Электростатическая индукция.

4

Энергия электрического поля. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.

5

Статические поля в веществе. Диэлектрики. Вектор поляризации. Поляризованные заряды. Диэлектрическая проницаемость, поляризуемость. Уравнения электростатики для диэлектриков. Внутреннее устройство диэлектриков и механизмы поляризации. Условие на границе двух диэлектриков.

6

Постоянный электрический ток. Электродвижущая сила. Законы Ома. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа. Мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

7

Электрический ток в жидкостях, газах и плазме. Законы Фарадея для электролиза. Закон Ома для электролита. Электропроводность газов. Виды разрядов. Плазма.


8

Магнитное поле постоянного электрического поля в вакууме. Напряженность и магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон полного тока.

9

Действие магнитного поля на заряды и проводники с током. Сила Лоренца, закон Ампера.

10

Магнитное поле в веществе. Магнитные моменты атомов. Диа-, пара-, ферромагнетики.

11

Электромагнитная индукция. Основной закон электромагнитной индукции Фарадея. Явления самоиндукции и взаимоиндукции. Собственная энергия тока и взаимная энергия двух токов. Объемная плотность энергии магнитного поля.

12

Уравнения Максвелла. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах и материальные уравнения. Электромагнитные волны. Принцип относительности в электродинамике.




Раздел 4: Физика колебаний и волн.

1

Колебания в природе и в технике. Гармонические колебания. Сложение гармонических колебаний. Маятник.

2

Затухающие и вынужденные колебания. Уравнения механических и электромагнитных колебаний. Резонанс. Переменный ток. Резонанс напряжений. Резонанс токов.

3

Колебания сложных систем. Колебания системы с n степенями свободы. Нормальные моды. Колебания непрерывной струны. Ряды Фурье. Физический смысл разложения в спектр.

4

Волновые процессы. Общие понятия о волнах. Различные виды и типы волн. Кинематика волновых процессов.

5

Упругие и электромагнитные волны. Упругие волны. Эффект Доплера в акустике. Свойство электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн.

6

Интерференция света. Монохроматичность. Временная и пространственная когерентности. Интерференционные схемы. Опыт Юнга. Условие интерференционных максимумов и минимумов. Интерферометры и их применение.

7

Дифракция волн. Принцип Гюйгенса–Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Дифракция на одной щели и на дифракционной решетке. Голография. Разрешающая способность оптических приборов.

8

Взаимодействие электромагнитных волн с веществом. Дисперсия. Электронная теория дисперсии. Поглощение света.

9
Поляризация света. Линейная и эллиптическая поляризации света. Явления лежащие в основе поляризации: двойное лучепреломление, отражение, поглощение, преломление. Поляризаторы.







Раздел 5: Квантовая и атомная физика.

1

Тепловое излучение. Законы теплового излучения черного тела. Квантовая гипотеза и формула Планка.

2

Квантовая природа света. Фотоны. Импульс, масса, энергия фотона. Опыт Столетова. Фотоэффект. Эффект Комптона.

3

Спектры атома водорода. Опыт и формула Резерфорда. Линейчатые спектры атома водорода. Постулаты Бора. Теория атома водорода по Бору.

4

Волновые свойства частицы. Корпускулярно-волновой дуализм вещества. Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Волновая функция и ее статистический смысл.

5

Уравнение Шредингера. Операторы. Коммутационные соотношения. Временное и стационарное уравнение Шредингера. Стационарное квантовое состояние. Квантовые числа. Частица в «яме». Туннельный эффект.

6

Энергетический спектр атомов и молекул.

7

Элементы квантовой статистики. Квантовые статистики Бозе-Эйнштейна, Ферми-Дирака. Квантовые теории теплоемкости и электропроводности. Сверхпроводимость.

8

Элементы физики твердого тела. Зонная теория твердого тела. Полупроводники. P-n переходы. Полупроводниковые диоды и триоды.




Раздел 6: Физика атомного ядра и элементарных частиц.

1

Элементарные сведения о ядре. Заряд, размер, масса, состав ядра. Момент импульса, магнитный момент ядра. Нуклоны. Свойства и природа ядерных сил. Дефект массы и энергия связи.

2

Искусственные ядерные реакции и законы сохранения. Реакция деления ядра. Цепная реакция деления, реакция синтеза. Управляемые и неуправляемые ядерные реакции.

3

Элементарные частицы, их классификация. Лептоны, мезоны, адроны. Кварковая модель ядра, четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильные, электромагнитные, слабые и гравитационные. Единая теория взаимодействий.


написать администратору сайта