физика МЕТОДИЧКА
.pdfМинистерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра технической физики
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
и |
обототехники |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по физике для студентов-заочников |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
энергетическ х спец альностей |
|
|
|
||||
|
|
|
и факультета инфо мац онных технологий |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
Минск 2 0 0 4 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УДК 53 (075.4) ББК 22.3 я 73
М54
Вметодических указаниях приведены основные требования к
выполнению и оформлению контрольных работ, рекомендуемая литература, учебная программа курса общей физики и пояснения кУ ней; даны основные формулы по всем разделам курса общей физики, примеры решения задач и задания для выполнения контрольныхТ работ. Издание содержит примеры решения задач и задания по основам радиационной физики и, кроме того, подготовленоНс учетом специализации студентов.
За основу взяты «Методические указания и контрольные задания по физике для студентов-заочников энергетическихБспециальностей», изданные в 1992 г.
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
Тимофеев |
|
А.А. Андрюшкевич, Н.Ф. Галякев ч, З.М. Юдовин, Е.П. Трухан, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
Л.Е. Сандригайло, Л.Ф. Гладченко |
||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рецензенты: |
|
|
|
|
|
|
Г.Н. Блинк в, А.А. Ба анов |
||||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
||
|
|
з |
|
|
|
|
||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
© Л.А. Сакевич, М.Б. Ржевский, |
|
ISBN 985-479-150-5 |
|
|
|
|||||
е |
|
|
|
|
|
|
А.Б. Тимофеев и др., |
составление, 2004
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО КУРСУ ФИЗИКИ ДЛЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
ЗАОЧНЫХ ОТДЕЛЕНИЙ И ВУЗОВ
|
|
|
Введение |
||||
|
Предмет физики. Методы физического исследования: опыт, ги- |
||||||
|
потеза, эксперимент, теория. Роль физики в развитии техники и |
||||||
|
влияние техники на развитие физики. Связь физики с другими нау- |
||||||
|
ками. Физика как культура моделированная. Компьютеры в совре- |
||||||
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
менной физике. Роль физики в становлении инженера. ОбщаяУ |
||||||
|
структура курса физики. Размерность физических величин. Основ- |
||||||
|
ные единицы системы СИ. |
|
|
Т |
|||
|
|
1. Физические основы классической механики |
|||||
|
|
|
|
|
й |
||
|
Предмет механики. Классическая механика. Квантовая механика. |
||||||
|
Релятивистская механика. Физические моделиБ: материальная точка, |
||||||
|
|
|
|
|
и |
||
|
система материальных точек, абсолютно твердое тело, сплошная |
||||||
|
|
|
рение |
|
|||
|
среда, пространство и время. |
|
|
|
|||
|
Механическое движение как п остейшая форма движения материи. |
||||||
|
|
|
ост |
анства времени, лежащие в основе |
|||
|
Представления о свойствах п |
|
|||||
|
классической (ньют н вск й) механики. Элементы кинематики мате- |
||||||
|
коны динам |
матеральной |
точки и системы материальных то- |
||||
|
риальной точки. Скор сть и уск |
|
|
точки как производные радиу- |
|||
|
са-вектора повремени. Н рмальн еитангенциальное ускорение. |
||||||
|
Динамика ма ериальной точки и поступательного движения |
||||||
|
твердого тела. Закон нерции и инерциальные системы отсчета. За- |
||||||
|
|
з |
|
|
|
||
|
о |
внутренние силы. Центр масс (центр инерции) ме- |
|||||
|
чек. Внешн е |
||||||
|
ханическ й системыкии закон его движения. Закон сохранения им- |
||||||
|
пульса |
|
|
|
|
|
|
|
как фундаментальный закон природы и его связь с одно- |
||||||
|
р дн стью пр странства. |
|
|
|
|||
|
Энергия как универсальная мера различных форм движения и |
||||||
Р |
взаимодействия. Работа переменной силы. Реактивное движение. |
||||||
Кин тическая энергия механической системы и ее связь с работой |
|||||||
|
|||||||
|
вн шних и внутренних сил, приложенных к системе. |
||||||
еПоле как форма материи, осуществляющая силовое взаимодей- |
ствие между частицами вещества. Консервативные и неконсерва-
3
тивные системы. Потенциальная энергия материальной точки во |
|
||||||||||
внешнем силовом поле, ее связь с силой, действующей на матери- |
|
||||||||||
альную точку. Понятие о градиенте скалярной функции координат. |
|
||||||||||
Поле центральных сил. Потенциальная энергия системы. Закон со- |
|
||||||||||
хранения механической энергии и его связь с однородностью вре- |
|
||||||||||
мени. Закон сохранения и превращения энергии как проявление не- |
У |
||||||||||
уничтожимости материи и ее движения. Применение законов со- |
|||||||||||
хранения к столкновению упругих и неупругих тел. |
|
||||||||||
Элементы вращательного движения. Угловая скорость и угловое |
|||||||||||
ускорение, |
связь с линейными скоростями и ускорениями точек |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
вращающегося тела. Момент силы и момент импульса механиче- |
|||||||||||
ской системы. Момент силы относительно оси. Момент импульса |
|
||||||||||
тела относительно неподвижной оси вращения. Момент инерцииТ |
|||||||||||
тела относительно оси. Уравнение динамики вращательного движе- |
|
||||||||||
ния твердого тела относительно неподвижной оси. Кинетическая |
|
||||||||||
энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса и |
|
||||||||||
его связь с изотропностью пространства. |
дкостей |
|
|
||||||||
Неинерциальные системы отсчета. Силы инерцииБ. Элементы ме- |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
угие |
и газов. Иде- |
|
|
ханики сплошных сред. Общие свойства ж |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
||
альная и вязкая жидкости. Стационарное дв жение идеальной жид- |
|
||||||||||
кости. Уравнение Бернулли. Гид од нам ка вязкой жидкости. Фор- |
|
||||||||||
|
|
|
|
о |
|
напряжения. Закон Гука. |
|
||||
мула Пуазейля. Формула Стокса. Уп |
|
|
|||||||||
Растяжение и сжатие стержней. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Элемен ы специальной (частной) |
|
|
||||||
|
|
з |
|
носительности |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Преобра ован я Гал лея. Механический принцип относительно- |
|
||||||||||
сти. |
Постулаты |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
спец альной теории относительности. Преобразо- |
|
||||||||
вание Л ренца. Относительностьеории |
длин и промежутков времени. Ин- |
|
|||||||||
пространства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
тервал между с бытиями и его инвариантность по отношению к |
|
||||||||||
выбору инерциальной системы отсчета как проявление взаимосвязи |
|
||||||||||
|
|
|
и времени. Релятивистский закон сложения скоростей. |
|
|||||||
Р лятивистский импульс. Основной закон релятивистской динами- |
|
||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ки мат риальной точки. Релятивистское выражение для кинетиче- |
|
||||||||||
ской эн ргии. Взаимосвязь массы и энергии. Энергия связи систе- |
|
||||||||||
емы. Соотношение между полной энергией и импульсом частицы. |
|
Границы применимости классической (ньютоновской) механики.
4
3.Механические колебания и волны
вупругих средах
|
Понятие о колебательных процессах. Параметрические колебания |
||||||||
|
и автоколебания. Единый подход к колебаниям различной физиче- |
||||||||
|
ской природы. Гармонические механические колебания. Кинемати- |
||||||||
|
ческие характеристики гармонических колебаний. Дифференциаль- |
||||||||
|
ное уравнение гармонических колебаний. Комплексная форма пред- |
||||||||
|
ставления колебаний. Гармонический осциллятор. Пружинный, фи- |
||||||||
|
зический и математический маятники. Энергия гармонических коле- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
баний. Сложение гармонических колебаний одного направленияУи |
||||||||
|
одинаковой частоты. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных |
||||||||
|
колебаний. Дифференциальное уравнение затухающих колебанийТи |
||||||||
|
его решение. Коэффициент затухания, логарифмический декремент, |
||||||||
|
добротность. Апериодический процесс. Дифференциальное уравне- |
||||||||
|
ние вынужденных колебаний и его решение. Амплитуда смещения и |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
фаза вынужденных колебаний. Понятие о резонансе. Фурье-разло- |
||||||||
|
жение. Физический смысл спектрального разложенияБ. Модулирован- |
||||||||
|
ные (гармонические) |
|
|
. У |
авнениебегущей волны. Длина вол- |
||||
|
ные колебания. Спектр амплитудно-модул рованного колебания. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Принцип |
|
|
|
Волновые процессы. Механ зм образования механических волн |
||||||||
|
в упругой среде. Продольные |
поперечные волны. Синусоидаль- |
|||||||
|
рентность. |
|
|
|
волны |
|
|
||
|
ны и волновое число. В лн в е у авнение. Фазовая скорость и дис- |
||||||||
|
|
|
|
т |
|
|
суперпозиции волн и грани- |
||
|
персия волн. Энергия в лны. |
|
|||||||
|
цы его применимос и. В лн в й пакет. Групповая скорость. Коге- |
||||||||
|
|
и |
|
|
|
|
|||
|
Интерференц я волн. Образование стоячих волн. Уравнение |
||||||||
|
з |
|
|
|
|
|
|
||
|
стоячей волны |
его анализ. Эффект Доплера. |
|||||||
|
о |
|
4. Основы молекулярной физики |
||||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
и термодинамики |
|||
|
Статистический и |
термодинамический методы исследования. |
|||||||
Р |
Т рмодинамические параметры. Равновесные состояния и процес- |
||||||||
псы, их изображение на термодинамических диаграммах. Вывод |
|||||||||
|
уравнения молекулярно-кинетической теории идеальных газов для |
||||||||
едавления и его сравнение с уравнением Клапейрона – Менделеева. |
|||||||||
|
Средняя кинетическая |
энергия молекул. Молекулярно-кинетиче- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
ское толкование термодинамической температуры. Число степеней |
|
||||||||
свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по |
|
||||||||
степеням свободы молекул. Внутренняя энергия идеального газа. |
|
||||||||
Работа газа при изменении его объема. Количество теплоты. Тепло- |
|
||||||||
емкость. Первое начало термодинамики. Применение первого нача- |
|
||||||||
ла термодинамики к изопроцессам и адиабатному процессу идеаль- |
У |
||||||||
ного газа. Зависимость теплоемкости идеального газа от вида про- |
|||||||||
цесса. Классическая молекулярно-кинетическая теория теплоемко- |
|||||||||
стей идеальных газов и ее ограниченность. Границы применимости |
|||||||||
закона равнораспределения энергии и понятие о квантовании энер- |
|||||||||
гии вращения и колебания молекул. |
|
Н |
|||||||
Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по |
|
||||||||
скоростям и энергиям теплового движения. БарометрическаяТфор- |
|||||||||
мула. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем по- |
|
||||||||
тенциальном поле. Распределение Гиббса. Среднее число столкно- |
|
||||||||
вений и средняя длина свободного пробега молекул. Время релак- |
|
||||||||
Обратимые и необратимые |
|
|
. Круговой процесс (цикл). |
|
|||||
сации. Явления переноса в термодинамически неравновесных сис- |
|
||||||||
темах. Опытные законы диффузии, теплопроводностиБи внутренне- |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
го трения. Молекулярно-кинетическая теор я этих явлений. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
процессы |
|
|
||
Тепловые двигатели и холодильные маш ны. Цикл Карно и его |
|
||||||||
|
|
|
го |
|
|
|
|||
КПД для идеального газа. Вто ое начало термодинамики. Незави- |
|
||||||||
симость КПД цикла Карно |
т п и |
ды |
абочего тела. Энтропия. |
|
|||||
|
|
|
т |
|
|
|
|
||
Энтропия идеального газа. Принцип возрастания энтропии. Стати- |
|
||||||||
стическое |
толкование в р |
|
|
начала |
термодинамики. Критика |
|
|||
тивный диаметр толкованиям лекул. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Сравнение |
|
||||||||
идеалистического |
|
|
в орого начала термодинамики. Тер- |
|
|||||
модинамические потенц алы и условия равновесия. |
|
||||||||
|
|
з |
|
деальных газов. Реальные газы. Силы и |
|
||||
Отступления от аконов |
|
||||||||
|
го |
|
|
|
|
|
|
|
|
потенциальная энерг я межмолекулярного взаимодействия. Эффек- |
|
||||||||
изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными. Внутренняя энер- |
|
||||||||
гия реальн |
газа. Фазовые переходы I |
и II рода. Критическое со- |
|
||||||
стояние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. Уравнение Клапейрона – Клаузиуса. Тройная точка. Фазо- |
|
||||||||
вые диаграммы. Внутренняя энергия реального газа. Особенности |
|
||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жидкогопи твердого состояний вещества. Строение кристаллов. То- |
|
||||||||
ч чные д фекты в кристаллах. Дислокация и пластичность. |
|
||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Электростатика
Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле. Основные характеристики электрического поля – напряженность и потенциал. Напряженность как градиент потенциала. Расчет электростатических полей методом суперпозиции. Поток вектора напряженности (электрического смещения). Теорема Остроградского – Гаусса для электростатического поля в вакууме. Применение теоремы Ост-
|
роградского – Гаусса к расчету поля. Электрическое поле в веществе. |
||||||||||
|
Проводники в электрическом поле. Электростатическая защита. Сво- |
||||||||||
|
бодные и связанные заряды в диэлектриках. Типы диэлектриковУ. |
||||||||||
|
Электронная и ориентационная поляризация. Поляризованность. Ди- |
||||||||||
|
электрическая восприимчивость вещества. Электрическое Тсмещение. |
||||||||||
|
Диэлектрическая проницаемость среды. Вычисление напряженности |
||||||||||
|
поля в диэлектрике. Емкость конденсаторов различной геометриче- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
ской конфигурации. Энергия взаимодействия электрических зарядов, |
||||||||||
|
заряженных проводников, электростатического поля. Объемная |
||||||||||
|
плотность энергии электростатического поля. СегнетоэлектрикиБ |
. |
|||||||||
|
|
|
|
6. Постоянный электр |
ток |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ческий |
|
|
|
Постоянный электрический ток, его характеристики и условия су- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
ществования. Разность п тенциал в, электродвижущая сила, напряже- |
||||||||||
|
ние. Сторонние силы. ЭДС гальванического элемента. Закон Ома для |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
участка цепи с гальваническим элементом. Классическая электронная |
||||||||||
|
теория электропроводнос и металлов и ее опытные обоснования. Вы- |
||||||||||
|
вод закона Ома |
|
|
о |
|
|
|
|
|||
|
|
Джоуля – Ленца в дифференциальной форме из |
|||||||||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
электронных представлений. Закон Видемана – Франца. Закон Ома и |
||||||||||
|
Джоуля – Ленца в нтегральной форме. Затруднения классической |
||||||||||
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
||
|
те рии электр проводности металлов. Границы применимости закона |
||||||||||
|
Ома. Правила Кирхгофа. Ток в газах. Плазма. Плазменная чистота, |
||||||||||
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
дебаевская длина, электропроводность плазмы. Работа выхода элек- |
||||||||||
|
троновизметалла. Термоэлектроннаяэмиссия. |
|
|
||||||||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
7. Электромагнетизм |
|
|
|||
еМагнитное поле. Магнитная индукция. Действие магнитного поля |
|||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на ток. Закон Ампера. Единица силы тока – ампер и ее определение.
7
Магнитное поле тока. Закон Био – Савара – Лапласа и его примене- |
|
|||||||
ние к расчету магнитного поля. Магнитное поле прямолинейного |
|
|||||||
проводника с током. Магнитное поле кругового тока. Магнитный |
|
|||||||
момент витка с током. Вихревой характер магнитного поля. Закон |
|
|||||||
полного тока (циркуляция вектора магнитной индукции) для магнит- |
|
|||||||
ного поля в вакууме и его применение к расчету магнитного поля |
У |
|||||||
тороида и длинного соленоида. Действие магнитного поля на дви- |
||||||||
жущийся заряд. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в маг- |
||||||||
нитном поле. Принцип действия циклических ускорителей заряжен- |
||||||||
ных частиц. Эффект Холла. МГД-генератор. Контур с током в маг- |
||||||||
нитном поле. Момент сил, действующий на рамку с током в магнит- |
||||||||
ном поле. Магнитный поток. Теорема Остроградского – Гаусса. Ра- |
|
|||||||
бота перемещения проводника и контура с током в магнитном полеТ. |
||||||||
Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Правило |
|
|||||||
Ленца. Закон электромагнитной индукции и его вывод из закона |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
сохранения энергии. Явление самоиндукции. Индуктивность. Токи |
|
|||||||
при замыкании и размыкании цепи. Явление взаимной индукции. |
|
|||||||
Взаимная индуктивность. |
Энергия |
|
проводниковБс током. |
|
||||
Объемная плотность энергии магн тного поля. |
|
|||||||
Магнитное поле в веществе. Магн тные моменты атомов. Типы |
|
|||||||
магнетиков. Намагниченность. Мик о- |
й |
|
||||||
макротоки. Элементарная |
|
|||||||
теория диа- и парамагнетизма. Магнитная восприимчивость веще- |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
системы |
|
|
ства и ее зависимость т темпе ату ы. |
Законы полного тока для |
|
||||||
магнитного поля |
в |
|
. Напряженность магнитного поля. |
|
||||
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
Магнитная проницаемос ь среды. Ферромагнетики. Опыты Столе- |
|
|||||||
това. Кривая намагничивания. Магнитный гистерезис. Точка Кюри. |
|
|||||||
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
Домены. Спиновая пр рода ферромагнетизма. |
|
|||||||
Основы теор |
|
|
веществе |
|
|
|
|
|
|
|
Максвелла для электромагнитного поля. Ток |
|
|||||
смещения. Уравнен я Максвелла для электромагнитного поля в ин- |
|
|||||||
|
и |
|
|
|
|
|
||
тегральн й и дифференциальной форме. |
|
|
||||||
з |
|
|
|
|
|
|||
8. Электромагнитные колебания и волны |
|
|||||||
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гармонические электромагнитные колебания и их характеристи- |
|
|||||||
ки.пДифференциальное уравнение электромагнитных колебаний. |
|
|||||||
Эл ктрический колебательный контур. Энергия электромагнитных |
|
|||||||
колебаний. Дифференциальное уравнение электромагнитных коле- |
|
|||||||
баний и его решение. Дифференциальное уравнение вынужденных |
|
|||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
колебаний и его решение. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Случай резонанса. Плоские электромагнитные волны. Дифференциальное уравнение плоской электромагнитной волны. Основные свойства электромагнитных волн. Плоская монохроматическая волна. Энергия электромагнитных волн. Поток энергии. Вектор Умова – Пойтинга. Излучение диполя.
|
Интерференция света. Когерентность и монохроматичность све- |
||||||
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
товых волн. Расчет интерференционной картины от двух когерентУ- |
||||||
|
ных источников. Оптическая длина пути. Интерференция света в |
||||||
|
тонких пленках. Интерферометры. Дифракция света. ПринципТГюй- |
||||||
|
генса – Френеля. Метод зон Френеля. Прямолинейное распростра- |
||||||
|
нение света. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. |
||||||
|
Дифракция Фраунгофера на одной щели и дифракционной решетке. |
||||||
|
графии. Дисперсия света. Области нормальной |
и аномальной дис- |
|||||
|
Разрешающая способность оптических приборов. Дифракция на |
||||||
|
пространственной решетке. Формула ВульфаБрэгга– |
. Исследова- |
|||||
|
Эффект Доплера. Излучение Вавилова– Черенкова. Поляризация |
||||||
|
ние структуры кристаллов. Пр нц п голографии. Применение голо- |
||||||
|
персии. |
|
|
|
р |
Поглощение света. |
|
|
Электронная тео ия д спе с света. |
||||||
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
света. Естественный и п ля из ванный свет. Поляризация света при |
||||||
|
|
|
|
Брюстера |
|
|
|
|
отражении. Закон |
. Дв йное лучепреломление. Одноосные |
|||||
|
кристаллы. Поляроиды и п ляризационные призмы. Закон Малюса. |
||||||
|
Электрооптические |
магнитооптические явления. Жидкие кри- |
|||||
|
сталлы. Поведен е в элек рическом и магнитном полях. Примене- |
||||||
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
ние жидких кр сталлов. |
|
|
||||
|
Закон |
и10. Квантовая природа излучения |
|
||||
|
|
|
|
||||
|
Те л в е излучение. Черное тело. Проблемы излучения черного |
||||||
|
тела. |
Кирхгофа. Закон Стефана – Больцмана. Распределение |
|||||
Р |
эн ргии в спектре абсолютно черного тела. Закон смещения Вина. |
||||||
пКвантовая гипотеза и формула Планка. Оптическая пирометрия. |
|||||||
|
Вн шний фотоэффект и его законы. Фотоны. Уравнение Эйнштейна |
||||||
едля внешнего фотоэффекта. Масса и импульс фотона. Давление све- |
|||||||
|
та. Опыты Лебедева. |
Квантовое и волновое объяснение давления |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
9 |
света. Эффект Комптона и его теория. Диалектическое единство корпускулярных и волновых свойств электромагнитного излучения.
11. Элементы атомной физики и квантовой механики
|
Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств |
У |
||||||
вещества. Формула де Бройля. Соотношение неопределенностей |
||||||||
как проявление корпускулярно-волнового дуализма свойств мате- |
||||||||
рии. Волновая функция и ее статистический смысл. Ограниченность |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
механического детерминизма. Принцип причинности в квантовой |
||||||||
механике. Стационарные состояния. Уравнение Шредингера для |
|
|||||||
стационарных состояний. Свободная частица. Туннельный эффектТ. |
||||||||
Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме. Кванто- |
|
|||||||
вание энергии и импульса частицы. Понятие о линейном гармони- |
|
|||||||
ческом осцилляторе. Атом водорода. Главное, орбитальное и маг- |
|
|||||||
нитное квантовые числа. |
|
|
|
й |
|
|||
|
Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона. СпиновоеБквантовое |
|
||||||
|
|
|
|
|
Паули |
|
||
число. Фермионы и бозоны. Принц п |
|
. Распределение элек- |
|
|||||
|
|
|
|
р |
|
|
||
тронов в атоме по состояниям. Понят е об энергетических уровнях |
|
|||||||
молекул. Спектры атомов и молекул. |
Поглощение, спонтанное и |
|
||||||
|
|
|
о |
аботы квантового генератора. |
|
|||
вынужденное излучение. Принцип |
|
|||||||
Метод трех уровней. Первые лазе ы. П именение лазеров. |
|
|||||||
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
12. Элемен ы квант вой статистики |
|
|||||
|
|
з |
физики |
вердого тела |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фазовое пространство. Элементарная ячейка. Плотность состоя- |
|
||||||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
ний. Понятие о квантовой статике Бозе – Эйнштейна. Фотонный и |
|
|||||||
фононный га ы. Распределениеи |
фононов по энергиям. Теплоемкость |
|
||||||
кристаллическ й решетки. Сверхтекучесть. Понятие о квантовой |
|
|||||||
статике Ферми – Дирака. Распределение электронов проводимости |
|
|||||||
металле |
энергиям при абсолютном нуле температуры. Энергия |
|
||||||
в |
|
|
||||||
Ф рми. Влияние температуры на распределение электронов. Уро- |
|
|||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
в ньпФ рми. Внутренняя энергия и теплоемкость электронного газа |
|
|||||||
в |
|
. Электропроводимость |
металлов. Сверхпроводимость. |
|
Магнитные свойства сверхпроводника. Высокотемпературная сверхпроводимость. Эффекты Джозефсона.
10