Вопросы к экзаменам 2012/2013 уч. г. (2 курс)

Вопросы к экзаменам 2012/2013 уч. г. (2 курс)

1.  Механика

2.  Принцип относительности в механике.

3.  Механическое движение. Система отсчёта, Скорость. Ускорение. Механическое движение. Система отсчёта, Скорость. Ускорение. Тангенциальное и нормальное ускорение.

4.  Кинематика движения точки по окружности.

5.  Закон инерции. Инерциальные системы отсчёта. Сила. Виды сил в механике. Масса. II и Ш законы Ньютона.

6.  Законы Ньютона. Понятие силы и массы. 2-ой закон динамики. 3-ий закон динамики.

7.  Закон сохранения импульса. Импульс силы. Центр инерции. Закон сохранения момента импульса.

8.  Работа силы, кинетическая энергия.

9.  Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия.

10.  Закон сохранения механической энергии. Изменение механической энергии.

11.  Момент инерции. Момент силы. Основное уравнение вращательного движения твердого тела.

12.  Закон сохранения момента импульса. Движение в поле центральных сил.

13.  Уравнение движения и равновесия твердого тела.

14.  Постулаты СТО. Преобразования Лоренца. Сокращение длины. Замедление времени. Относительность одновременности.

2. Электромагнетизм

1.  Электрический заряд. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.

2.  Электрическое поле. Напряжённость электрического поля и потенциал. Принцип суперпозиции полей.

3.  Работа сил электростатического поля при перемещении заряда. Циркуляция вектора напряжённости. Потенциальный характер электростатического поля.

4.  Связь между напряжённостью поля и потенциалом. Графическое изображение электрического поля с помощью силовых линий и эквипотенциальных поверхностей.

5.  Теорема Остроградского – Гаусса для электрического поля в вакууме. Применение теоремы Гаусса для расчета поля равномерно заряженной сферы, плоскости, цилиндра.

6.  Условие для электростатического поля на границе раздела двух изотропных диэлектрических сред.

7.  Электростатическое поле в диэлектрической среде. Поляризация диэлектриков. Теорема Остроградского – Гаусса для электростатического поля в среде.

8.  Энергия системы неподвижных зарядов. Энергия заряженного проводника и конденсатора. Энергия и объёмная плотность энергии электрического поля. Энергия поляризованного диэлектрика.

9.  Проводники в электрическом поле. Поле внутри и у поверхности проводника.

10.  Электроемкость проводника и конденсатора. Энергия заряженного проводника и конденсатора.

11.  Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

12.  Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока (циркуляция вектора магнитной индукции).

13.  Контур с током в однородном и неоднородном магнитном поле.

14.  Магнитное поле кругового тока. Магнитный момент витка с током.

15.  Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея (закон электромагнитной индукции). Закон Ленца.

16.  Явление самоиндукции. Индуктивность. Закон самоиндукции.

17.  Уравнения Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения.

3.Колебания и волны. Волновая оптика.

1. Уравнения плоской и сферической бегущих волн. Волновое число

2. Энергия электромагнитных волн. Объёмная плотность энергии электромагнитного поля. Вектор Умова – Пойнтинга.

3. Монохроматичность и когерентность световых волн и способы их получения4. Интерференция света. Когерентность. Оптическая разность хода.

4. Условия максимумов и минимумов интерференции. Ширина интерференционной полосы. Условия для наблюдения и способы реализации (метод Юнга, бипризма Френеля)

5. Интерференция света в тонких плёнках. Полосы равной толщины и полосы равного наклона. Кольца Ньютона. Интерферометры.

6. Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля. Дифракция Френеля. Метод зон Френеля.

7.Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решётка. Разрешающая способность оптических приборов.

8. Распространение света в веществе. Поглощение рассеяние и дисперсия света.

9. Поляризация световых волн. Виды поляризации. Степень поляризации.

10. Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении.

11.Поляризация света. Поляризация света при отражении и преломлении. Двойное лучепреломление. Искусственная оптическая анизотропия.

4.Квантовая оптика и квантовая механика

1. Фотоэлектрический эффект. Законы и квантовая теория внешнего фотоэффекта

2. Фотон. Масса и импульс фотона. Корпускулярно-волновой дуализм света. Давление света.

3.Эффект Комптона

4. Гипотеза де-Бройля. Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц. Экспериментальное подтверждение волновых свойств микрочастиц.

5.Соотношение неопределенностей.

6.Характеристики теплового излучения. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина. Формула Релея-Джинса.

7.Квантовый характер теплового излучения. Гипотеза Планка. Формула Планка для теплового излучения.

8.Уравнение Шредингера в общем виде. Требования, накладываемые на волновую функцию. Условие нормировки.

9.Описание состояния частицы в квантовой механике. Физический смысл волновой функции. Стандартные условия. Условия нормировки.

10.  Временное уравнение Шредингера. Волна де Бройля как решение уравнения Шредингера.

11.Временное уравнение Шредингера. Стационарное уравнение Шредингера

12.Уравнение Шредингера. Высокий Потенциальный барьер. Туннельный эффект.

13. Уравнение Шредингера. Низкий потенциальный барьер.

14.Уравнение Шредингера. Потенциальная яма. Осциллятор.

Спонтанное и вынужденное излучение. Особенности вынужденного излучения. Инверсия заселенности энергетических уровней. Оптические квантовые генераторы