Электромагнетизм и оптика.
Электрический заряд. Закон Кулона. Напряжённость электростатического поля. Силовые линии.
Принцип суперпозиции и его применение к расчёту поля системы неподвижных зарядов. Расчет поля равномерно заряженной нити, кольца.
Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной и дифференциальной формах в вакууме и её применение для расчёта электростатических полей. Расчет поля равномерно заряженной плоскости, цилиндра, шара.
Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Теорема о циркуляции вектора напряжённости электростатического поля в интегральной и дифференциальной форме.
Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Потенциал. Связь напряжённости и потенциала. Уравнение Пуассона.
Электрический диполь в электростатическом поле. Силы, действующие на диполь.
Электростатическое поле в диэлектрике. Поляризация диэлектриков. Поляризованность.
Свободные и связанные заряды. Теорема Гаусса для вектора поляризованности.
Вектор электрического смещения. Обобщение теоремы Гаусса для поля в диэлектрике.
Электростатическое поле на границе раздела диэлектриков.
Поле вблизи поверхности проводника. Электроёмкость проводников и конденсаторов. Ёмкости плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов.
Энергия системы неподвижных зарядов. Энергия заряженного проводника, конденсатора.
Объёмная плотность энергии электростатического поля.
Электрический ток, носители тока в средах, сила и плотность тока. Уравнение непрерывности.
Электрическое поле в проводнике с током, сторонние силы. Циркуляция вектора напряженности электрического поля в замкнутом контуре с током. ЭДС.
Закон Ома и Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формах.
Вектор индукции магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа.
Принцип суперпозиции магнитных полей. Расчёт поля прямого и кругового токов.
Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля.
Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах. Расчёт магнитного поля тороида и соленоида.
Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Ускорение заряженных частиц.
Эффект Холла.
Проводники с током в магнитном поле. Закон Ампера. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.
Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент контура с током. Силы, действующие на контур с током в магнитном поле.
Магнитное поле в магнетиках. Намагниченность вещества. Вектор намагниченности.
Вектор напряжённости магнитного поля и его связь с векторами индукции и намагниченности. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества.
Теоремы о циркуляции векторов напряжённости и намагниченности в интегральной и дифференциальной формах.
Магнитное поле на границе раздела магнетиков.
Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.
Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. Взаимная индукция. Индуктивность. Индуктивность соленоида.
Вихревые токи.
Плотность энергии магнитного поля.
Энергия и силы в магнитном поле. Магнитное давление.
Основные положения электромагнитной теории Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Закон полного тока.
Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах и их физический смысл.
Волновое уравнение для электромагнитного поля. Скорость распространения электромагнитных волн.
Плоская электромагнитная волна. Уравнения Максвелла для плоской волны. Поперечность электромагнитных волн. Связь векторов напряженности векторов электрического и магнитного полей в плоской волне.
Общее решение волнового уравнения плоской электромагнитной волны.
Энергия и импульс электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга. Теорема Пойнтинга.
Дисперсия электромагнитных волн. Электронная теория дисперсии, нормальная и аномальная дисперсия. Закон Бугера, рассеяние света.
Шкала электромагнитных излучений. Оптическое излучение, его интенсивность.
Интерференция электромагнитных волн. Расчёт интерференционной картины с двумя источниками. Ширина полосы интерференции.
Пространственно-временная когерентность.
Интерференция света в тонких плёнках. Интерференционные полосы равной толщины и равного наклона.
Применение интерференции.
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
Дифракция от круглого отверстия и от круглого диска. Спираль Френеля.
Дифракция Фраунгофера от щели.
Предельный переход от волновой оптики к геометрической.
Дифракционная решётка. Спектральные характеристики дифракционных решёток.
Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа - Бреггов. Понятие о рентгеноструктурном анализе.
Естественный и поляризованный свет. Виды поляризации световых волн. Способы получения и степень поляризованных световых волн.
Световые волны в кристаллах. Оптическая анизотропия. Одноосные и двуосные кристаллы.
Распространение электромагнитных волн в одноосных кристаллах. Обыкновенная и необыкновенная волна. Скорости обыкновенной и необыкновенной волн. Положительные и отрицательные кристаллы.
Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении.
Закон Малюса. Закон Брюстера.
Поляризационные призмы и поляроиды.
Физические основы голографии. Опорная и предметная световые волны.
Запись и воспроизведение голограмм. Применение голографии.
|
Скачать 15.69 Kb.