Уравнения Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. «Материальные» уравнения. Уравнения Максвелла в интегральном виде. Малые колебания. Периодические и непериодические колебания. Апериодическое движение. Колебательная система. Виды колебаний. Определение числа степеней свободы механической системы. Малые колебания с одной степенью свободы. Математический маятник. Физический маятник. Колебательный контур. Векторная диаграмма. Сложение колебаний. Фигуры Лиссажу. Биения. Свободные затухающие колебания. Обобщенная сила трения. Апериодическое затухание. Реальный колебательный контур. Добротность и логарифмический декремент затухания. Вынужденные колебания при наличии трения. Резонанс. Вынужденные электрические колебания. Резонанс токов и напряжений. Мощность переменного тока. Мгновенные и средние мощности. Эффективные значения тока и напряжения. Волны. Уравнение волны. Стоячие волны. Электромагнитные волны. Продольные и поперечные волны. Волновой фронт и волновая поверхность. Уравнения плоской и сферической волн. Волновое число и волновой вектор. Волны в упругой среде. Волновое уравнение и оператор Лапласа. Волновое уравнение для электромагнитных волн. Скорость света. Плоская электромагнитная волна. Энергия электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга. Импульс электромагнитного поля. Излучение диполя. Мощность излучения диполя.
Когерентность и монохроматичность световых волн. Интерференция света от двух источников. Интерференция света от плоскопараллельной пластинки. Интерференция света от пластинки переменной толщины. Кольца Ньютона. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и на диске. Дифракция Фраунгофера на одной щели. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке. Дифракция рентгеновских лучей. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отражении и преломлении. Поляризация при двойном лучепреломлении. Анализ поляризованного света. Анализаторы и поляризаторы.
Характеристики теплового излучения. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. Законы Стефана-Больцмана, Вина. Формулы Рэлея-Джинса и Планка. Эффект Комптона. Виды фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Опыты Резерфорда и строение атома. Корпускулярно-волновые свойства электромагнитного излучения. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Фотоны. Опыты Боте. Корпускулярно-волновой дуализм вещества. Свойства микрочастиц. Опыты Дэвиссона и Джермера. Соотношение неопределенности. Волновая функция и ее статистический смысл. Общее уравнение Шрёдингера. Уравнение Шрёдингера для стационарных состояний. Движение свободной квантовой частицы. Принцип неразличимости тождественных частиц. Симметричные и антисимметричные волновые функции. Атом водорода по Бору. Спин электрона. Спиновое квантовое число. Принцип Паули. Атом водорода в квантовой механике. Волновые функции для электрона в атоме водорода. Электронные состояния в многоэлектронных атомах. Распределение электронов в атоме по состояниям. Энергия молекулы. Молекулярные спектры. Квантовый гармонический осциллятор. Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме» с бесконечно высокими «стенками». Прохождение частицы через «потенциальный барьер». Туннельный эффект. Лазеры.
Строение ядра. Нуклоны. Изотопы. Масса и энергия связи ядра. Дефект массы. α – распад, β – распад. Физический вакуум. Элементарные частицы. Цепная ядерная реакция. Позитрон. «Море» Дирака. Рождение частиц. Аннигиляция электрон-позитронной пары. Позитроний. Виды взаимодействий. Переносчики взаимодействия. Лептоны и адроны. Нейтрино. Мезоны и барионы. Основная систематика элементарных частиц. Закон сохранения лептонного заряда. Закон сохранения барионного заряда. Спиральность. Кварки. Адроны как системы связанных кварков. Строение нейтрона и протона в кварковой модели. Цвет кварка. Глюоны.
