| 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.
|