Тема 15 Относительность электрического и магнитного полей
1.Электромагнитное поле. Инвариантность заряда и теоремы Гаусса для электрического поля.
2.Законы преобразования полей векторов напряженности Еэлектрополяи магнитной индукции В. Преобразования Лоренца для векторов ЕиВ.Релятивистская природа магнетизма.
3.Следствия из законов преобразования электромагнитного поля. Инвариантность электромагнитного поля.
Физика колебаний и волн
Тема 16 Гармонический осциллятор
1. Свободные колебания. Дифференциальное уравнение свободных гармонических колебаний и его решение. Амплитуда, период, круговая частота, фаза колебаний. Скорость и ускорение при колебаниях.
2. Пружинный маятник, дайте определение. Напишите дифференциальное уравнение колебаний, пружинного маятника. Получите формулу для вычисления частоты малых колебаний пружинного маятника. Период колебаний.
3. Математический маятник, дайте определение. Напишите дифференциальное уравнение колебаний и получите формулу для вычисления периода малых колебаний маятника. Частота колебаний.
4. Физический маятник, дайте определение. Напишите дифференциальное уравнение колебаний и получите формулу для вычисления периода малых колебаний маятника. Частота колебаний. Приведенная длина физического маятника.
5. Смещение, скорость и ускорение при гармонических колебаниях.
6. Энергия гармонических колебаний. Средняя за период энергия гармонического осциллятора.
7. Идеальный колебательный контур. Дифференциальное уравнение свободных ЭМК и его решение для заряда, тока и напряжения. Частота свободных колебаний. Энергия колебаний: электрическая и магнитная составляющие, полная энергия.
Тема 17 Затухающие и вынужденные колебания
1. Напишите дифференциальное уравнение затухающих механических колебаний и его решение, поясните все величины. Напишите выражение для амплитуды при затухающих колебаниях, нарисуйте график. Логарифмический декремент и коэффициент затухания. Период затухающих колебаний.
2. Электромагнитные колебания (ЭМК). Реальный колебательный контур. Баланс напряжений на контуре. Дифференциальные уравнения затухающих ЭМК. Частота затухающих колебаний. Коэффициент затухания. Время релаксации. Решение для заряда, тока и падения напряжения на конденсаторе, на сопротивлении, на емкости и на катушке индуктивности.
3. Зависимость амплитуды ЭМК для заряда, тока и напряжений от времени. Логарифмический декремент затухания. Энергия затухающих ЭМК. Добротность контура и его вычисление для реального колебательного контура.
4. Вынужденные механические колебания. Напишите дифференциальное уравнение и его решение. Расчет амплитуды и начальной фазы. Нарисуйте график амплитуды колебаний в зависимости от частоты вынуждающей силы. Резонанс.
5. Вынужденные ЭМК. Уравнение вынужденных ЭМК для напряжений. Дифференциальное уравнение вынужденных ЭМК и его решение для заряда, напряжения и тока. Нахождение амплитуды заряда, тока и напряжения.
6. Явление резонанса при ЭМК. Условие явления резонанса для заряда, для тока и напряжения на сопротивлении, на катушке индуктивности и на емкости. Расчет резонансных амплитуд для заряда, тока и напряжений.
Тема 18 Волновые процессы
1. Волны, дайте определение. Продольные и поперечные волны, приведите примеры. Волновой фронт и волновая поверхность. Получите уравнение плоской монохроматической бегущей волны. Длина волны, фаза и частота колебаний, фазовая скорость, волновое число.
2.Энергия волны. Объемна плотность энергии волны. Вектор Умова. Интенсивность волны и ее расчет. Метод Гюйгенса. Законы преломления и отражения для упругих волн.
3.Интерференция упругих волн. Расчет интерференционной картины при наложении двух когерентных волн
4. Стоячие волны. Получите выражение для смещения, нарисуйте график. Укажите на графике узлы и пучности, дайте пояснения.