Экзаменационные вопросы 3 сем

Экзаменационные вопросы 3 сем.

1.Механические гармонические колебания. Уравнение, график и основные характеристики гармонических колебаний. Скорость, ускорение и энергия механических гармонических колебаний.

2.Вывод дифференциального уравнения гармонических колебаний на примере пружинного маятника и его решение. Гармонический осциллятор. Пружинный, физический и математический маятники. Их циклические частоты и периоды.

3 Свободные гармонические колебания в колебательном контуре. Вывод дифференциального уравнения электрических гармонических колебаний и его решение. Циклические частоты и периоды электрических колебаний.

4.Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.

5.Свободные затухающие колебания. Вывод дифференциального уравнения затухающих колебаний и его решение. Период и частота затухающих колебаний.

6.Уравнение затухающих колебаний. Коэффициент затухания. Время релаксации. Логарифмический декремент затухания. Добротность. Автоколебания.

7.Вынужденные механические колебания. Вывод дифференциального уравнения вынужденных колебаний и его решение. Амплитуда, период и фаза вынужденных колебаний. Резонанс.

8.Переменный ток. Переменный ток, текущий через резистор сопротивления, катушку индуктивности, емкость. Резонанс напряжений и токов. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока.

9.Волны. Уравнение плоской синусоидальной волны. График волны. Сферические волны. Бегущая волна, фазовая скорость, длина волны, волновое число. Продольные и поперечные волны.

10.Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Волновое уравнение. Принцип суперпозиции. Групповая скорость. Вектор плотности потока энергии - вектор Умова.

11. Звуковые волны и их характеристика. Продольные и поперечные волны в твердом теле. Вывод одномерного волнового уравнения. Скорость распространения волны. Связь скорости волны с параметрами упругой среды. Эффект Доплера.

12.. Электромагнитные волны, их характеристика. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны и его решение. Энергия электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн. Поток энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. Уравнение плоской монохроматической волны в комплексной форме.

13. Световой вектор, геометрический и оптический путь. Интенсивность света. Основные законы геометрической оптики.

14. Интерференция света. Временная и пространственная когерентность и монохроматичность световых волн.

15. Расчет интерференционной картины от двух источников.

16. Интерференция света в тонких пленках. Полосы равного наклона и равной толщины. Кольца Ньютона.

17. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.

18. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске.

19. Дифракция Фраунгофера на цепи.

20. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке.

21. Пространственная решетка. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа-Брэггов.

22. Дисперсия света. Поглощение света.

23. Поляризация света. Закон Малюса.

24. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера.

25. Двойное лучепреломление. Поляризационные призмы и поляроды.

26. Вращение плоскости поляризации. Искусственная анизотропия.

27. Тепловое излучение и его характеристики.

28. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, смещение Вина. Формулы Рэлея-Джинса, Планка.

29. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

30. Масса, импульс фотона. Давление света. Эффект Комптона.

31. Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Статистический смысл волны де Бройля.

32. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

33. Волновая функция и ее статистический смысл.

34.Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Понятие о собственных функциях и собственных значениях уравнений Шредингера. Гармонический осциллятор. 35.Представления о модели атома Резерфорда-Бора. Постулаты Бора.

36Атом водорода по Шредингеру. Результаты решения уравнений Шредингера. Квантовые числа электрона в атоме.

37.Спектральные линии атомарного водорода. Магнитный момент атома. Атом в магнитном поле. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона.

38.Принцип неразличимости тождественных частиц Симметрия волновой функции многих тождественных частиц. Фермионы и бозоны.

39.Структура электронных уровней в сложных атомах. Принцип наименьшей энергии. Принцип Паули. Правило Хунда.

40. Рентгеновские спектры. Сплошной и характеристический спектры. Частоты линий характеристического излучения.

41. Типы химической связи молекул. Описание молекулы как квантовой системы. Энергия молекулы. Спектры молекул.

42. Переходы атомов из одного состояния в другое (поглощение, спонтанное и вынужденное излучение).

43. Оптические квантовые генераторы и их типы. Принцип действия твердотельного лазера. Свойства лазерного излучения.

44. Зонная теория твердых тел. Металлы, диэлектрики и полупроводники по зонной теории.

45. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Типы полупроводников. Основные носители тока. Уровень Ферми в полупроводниках.

46. Фотопроводимость полупроводников. Красная граница фотопроводимости.

47. Люминесценция твердых тел. Виды люминесценции по способу возбуждения и по длительности свечения. Механизмы люминесценции кристаллофосфоров.

48. Контакт двух металлов по зонной теории. Контактная разность потенциалов. Ряд Вольта. Законы Вольта.

49. Термоэлектрические явления (Зеебека, Пельтье, Томпсона) и их применение.

50. Контакт металла с полупроводниками. Свойства контактного слоя полупроводника.

51. Контакт электронного и дырочного полупроводников. Полупроводниковые диоды и триоды.

52. Элементы физики атомного ядра. Атомное ядро и его состав. Энергия связи ядра. Дефект массы ядра.

53. Спин ядра и его магнитный момент.

54. Ядерные силы и их свойства.

55. Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. Правила смещения. Радиоактивные семейства.

56. Закономерности радиоактивных процессов. Воздействие ионизирующего излучения на вещество.

57. Ядерные реакции и их основные типы.

58. Элементы физики элементарных частиц. Космическое излучение. Типы взаимодействий элементарных частиц.

59. Классификация элементарных частиц. Понятие о кварках.