Тема 2. Законы постоянного тока

Студент должен:

знать:

- условия, необходимые для существования постоянного тока;

- физический смысл ЭДС;

- закон Ома для участка цепи и для полной цепи;

- закон Джоуля - Ленца;

- принцип работы приборов, использующих тепловое действие электрического тока;

уметь:

- производить расчет электрических цепей при различных способах соединения потребителей и источников электрического тока;

- решать задачи на определение силы и плоскости тока с использованием законов Ома для участка цепи и для полной цепи, на определение эквивалентного сопротивления для различных способов соединений, с использованием формул зависимости сопротивления проводника от температуры, геометрических размеров и материала проводника, формул работы и мощности электрического тока.

Физические основы проводимости металлов. Постоянный электрический ток, его характеристики. Условия, необходимые для возникновения тока.

Электродвижущая сила. Закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи. Параллельное и последовательное соединение проводников.

Сопротивление как электрическая характеристика резистора. Зависимость сопротивления резистора от температуры. Понятие о сверхпроводимости. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля - Ленца.

Тема 3. Электрический ток в различных средах

Студент должен: знать:

- физическую сущность термоэлектронной эмиссии, возникновения контактной разности потенциалов;

- природу Фарадея для электролиза;

- использование электролиза в технике;

- превращение внутренней энергии в электрическую при химических реакциях в источниках тока;

- проводимость газа, свечение газа в рекламных трубках;

- виды проводимости полупроводников;

- устройство, принцип работы и области применения полупроводников диода, транзистора и терморезисторы;

- зависимость электропроводимости полупроводников от температуры и освещенности;

- различие в характере проводимости между проводниками, полупроводниками и диэлектриками.

уметь:

- формулировать основные положения электронной проводимости металлов;

- находить численное значение величины элементарного заряда;

- решать задачи, используя законы Фарадея для электролиза, формулу работы выхода электрона из металла.

Электрический ток в металлах. Основные положения электронной теории проводимости металлов. Закон Ома и Джоуля - Ленца с точки зрения электронной теории. Контактная разность потенциалов и работ выхода. Термоэлектричество и его применение.

Электрический ток в электролитах.*

Несамостоятельный и самостоятельный разряды.* Понятие плазмы. Электрический ток в вакууме.*

Электрический ток в полупроводниках. Виды полупроводников. Собственная и примесная проводимости полупроводников Р-п переход. Электропроводность полупроводников в зависимости от температуры и освещенности.

Тема 4. Магнитное поле

Студент должен:

знать:

- определение и свойства магнитного поля;

- физическую сущность магнитной индукции; силы Лоренца;

- закон Ампера;

- действие магнитного поля на рамку с током;

- классификацию веществ по их магнитным свойствам;

- физическую природу ферромагнетиков;

уметь:

- графически изображать магнитные поля прямого проводника с током, кругового тока, соленоида, постоянного магнита;

- определять магнитные полюса соленоида; направление линий магнитной индукции; направление силы, действующей на проводник в магнитном поле;

- решать задачи на расчеты силы Ампера, магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента, силы Лоренца, работы при перемещении проводника с током в магнитном поле.

Открытие магнитного поля. Постоянные магниты и магнитное поле Земли. Магнитная постоянная. Магнитная проницаемость среды.

Взаимодействие токов. Действие магнитного поля и проводник с током.

Закон Ампера. Магнитный поток. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Определение удельного заряда.

Магнитосфера Земли. *Радиационные пояса Земли.* Магнитные свойства вещества.*

Тема 3. Волновая оптика

Студент должен:

знать:

- волновую природу волн;

- принцип Гюйгенса;

- физическую сущность явления интерференции, дифракции, поляризации и дисперсии света;

- действие дифракционной решетки;

- происхождение спектров испускания и поглощения;

- разложение белового света на отдельные цвета в тонкой пленке;

- сущность парникового эффекта;

- действие различных видов электромагнитного излучения;

уметь:

- формулировать понятие когерентности и монохроматичности волн;

- изображать падающий, отраженный и преломленный лучи и обозначать соответствующие углы;

- изображать ход лучей через плоскопараллельную пластину;

- решать задачи на определение зависимости между длиной волны и частотой электромагнитных колебаний; на определение светового потока и освещенности; с использованием законов отражения и преломления света, полного отражения.

Электромагнитная природа света. Скорость света. Зависимость между длиной волны и частотой электромагнитных колебаний. Принцип Гюйгенса.

Световой поток и освещенность. Звезды - основной источник света во Вселенной. Законы освещенности. Светимость звезд.*

Законы отражения и преломления света. Физический смысл показателя преломления. Полное отражение света.

Когерентность и монохроматичность. Интерференция света, ее проявление в природе применение в технике. Дифракция света. Дифракция на щели, в параллельных лучах и дифракционной решетке. Дифракционный спектр. Понятие о поляризации. Поляроиды, их применение в науке и технике.* Дисперсия света. Разложение белового света призмой. Формула тонкой линзы. Цвета тел. Виды спектров. Спектральный анализ. Фраунгоферовы линии в спектрах Солнца и звезд.*

Электромагнитное излучение в различных диапазонах длин волн: радиоволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение.* Свойства и применения этих излучений.* Понятие о парниковом эффекте.*

Раздел 5. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

Тема 1. Квантовая оптика.

Студент должен:

знать:

- механизм теплового излучения;

- квантовую природу света, гипотезу Планка;

- законы внешнего фотоэффекта;

- уравнение Эйнштейна для фотоэффекта;

- давление света;

- сущность корпускулярно - волнового дуализма фотона;

- особенности химического и биологического действия света;

уметь:

- решать задачи с использованием уравнения фотоэффекта;

- на вычисление энергии и импульса фотона.

Тепловое изучение.* Черное тело. Распределение энергии в спектре излучения. Квантовая гипотеза Планка. Квантовая природа света. Энергия и импульс фотонов. Законы Стефана - Больцмана и Вина.