Учебный план ЛЕКЦИЙ по курсу физики
во 2 семестре 2012-13 уч. г.
для студентов 1 курса 4 факультета
(группы 4О-101С÷103С; 4О-105С÷107С)
Лекций — 34 часа (17 занятий)
Лекция 1. Постоянное электрическое поле в вакууме.
Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Гаусса и ее применение к расчету напряженности полей.
Лекция 2. Потенциальный характер электростатического поля.
Работа сил электростатического поля при перемещении зарядов. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциал. Связь между напряженностью и потенциалом. Эквипотенциальные поверхности. Энергия системы неподвижных зарядов.
Лекция 3. Электрическое поле в диэлектриках.
Электрический диполь. Диполь в однородном и неоднородном электрическом поле. Полярные и неполярные диэлектрики. Явление поляризации. Вектор поляризации, вектор электрической индукции. Диэлектрическая восприимчивость и проницаемость вещества.
Лекция 4. Проводники в электростатическом поле.
Явление электростатической индукции. Свойства индукционных зарядов, характер их распределения в проводниках. Напряженность поля внутри и вблизи поверхности проводника. Потенциал проводника. Электрическая ёмкость. Конденсаторы. Вычисление ёмкости плоского, сферического конденсатора. Энергия заряженного конденсатора. Плотность энергии электрического поля.
Лекция 5. Электрический ток.
Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности. Электродвижущая сила. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Правила Кирхгофа. Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца.
Лекция 6. Постоянное магнитное поле в вакууме. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле кругового тока. Поле прямого тока. Вихревой характер магнитного поля. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Пример вычисления магнитного поля соленоида. Линии индукции магнитного поля.
Лекция 7. Действие магнитного поля на заряды и токи.
Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле. Действие магнитного поля на проводник с током. Взаимодействие токов. Сила Ампера.
Лекция 8. Контур с током в магнитном поле.
Магнитный момент контура с током. Магнитный поток. Работа при перемещении контура с током в магнитном поле. Природа магнетизма атома. Магнитный и механический момент атома. Гиромагнитное отношение. Постоянное магнитное поле в веществе. Вектор напряженности магнитного поля. Классификация магнетиков. Диа-, пара - и ферромагнетики. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля.
Лекция 9. Электромагнитная индукция.
Закон Фарадея и правило Ленца. Электродвижущая сила индукции. Самоиндукция.
Индуктивность. Пример вычисления индуктивности соленоида. Взаимная индукция.
Токи замыкания и размыкания цепи. Энергия магнитного поля.
Лекция 10. Свободные электромагнитные колебания.
Идеальный и реальный колебательный контур. Дифференциальное уравнение свободных незатухающих электромагнитных колебаний и его решение. Период и частота колебаний. Энергия колебаний. Свободные затухающие электромагнитные колебания, уравнение затухающих колебаний, анализ его решения. Условие существования электромагнитных колебаний в реальном колебательном контуре. Частота затухающих колебаний. Критическое сопротивление контура. Характеристики затухающих колебаний (время затухания, логарифмический декремент затухания, добротность контура).
Лекция 11. Вынужденные электромагнитные колебания.
Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение методом векторных диаграмм. Явление резонанса. Резонанс токов и напряжений. Переменный ток. Расчет реактивного сопротивления емкости, индуктивности. Закон Ома для переменного тока.
Лекция 12. Электромагнитное поле. Теория Максвелла.
Ток смещения. Вихревое электрическое поле. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Плотность и поток энергии электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга.
Лекция 13. Электромагнитные волны.
Волновое уравнение и его решение. Свойства электромагнитных волн, скорость их распространения в вакууме и в среде. Энергия, импульс электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойнтинга. Шкала электромагнитных волн.
Лекция 14. Интерференция света.
Условия наблюдения интерференционной картины. Понятие когерентности. Интерференционная картина от двух точечных источников. Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона. Практическое применение явления интерференции света.
Лекция 15. Дифракция света.
Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на круглом отверстии и непрозрачном диске. Дифракция Фраунгофера. Дифракция Фраунгофера на щели. Условия максимумов и минимумов интенсивности, распределение интенсивности света в дифракционной картине.
Лекция 16. Дифракционная решетка.
Дифракция Фраунгофера на решетке. Условия максимумов и минимумов интенсивности, распределение интенсивности в дифракционной картине. Дифракционная решетка – спектральный прибор. Разрешающая способность и угловая дисперсия дифракционной решетки. Дифракция на пространственной решетке. Условие Вульфа – Бреггов. Основы голографии.
Лекция 17. Поляризация света.
Естественный и поляризованный свет. Поляризаторы. Степень поляризации. Закон Малюса. Поляризация света при отражении и преломлении света на границе раздела двух сред. Закон Брюстера. Распространение света в кристаллах. Двойное лучепреломление.
По курсу зачет
