По физике, ч. 2

Интерференция света. Расчет интерференционной картины от двух когерентных точечных источников света.

1. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины и равного наклона.

2. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.

3. Дифракционная решетка. Особенности дифракционных спектров.

4. Поляризация света. Закон Брюстера. Закон Малюса.

5. Двойное лучепреломление. Призма Николя.

6. Вращение плоскости поляризации света. Сахариметры.

7. Тепловое излучение, его отличие от люминесценции. Закон Стефана-Больцмана.

8. Распределение энергии в спектре черного тела. Формула излучения Планка. Закон смещения Вина.

9. Излучение нечерных тел. Закон Кирхгофа.

10. Фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта. Формула Эйнштейна.

11. Эффект Комптона.

12. Рентгеновские лучи. Природа тормозного рентгеновского излучения.

13. Теория атома водорода по Бору.

14. Постулаты квантовой механики. Уравнение Шредингера.

15. Атом водорода в квантовой механике. Квантовые числа.

16. Многоэлектронные атомы. Принцип Паули. Периодический закон Д.И. Менделеева.

17. Волновые свойства микрочастиц. Формула де Бройля. Соотношение неопределенностей.

18. Состав и строение атомного ядра. Нуклоны. Энергия связи.

19. Естественная радиоактивность. Основной закон радиоактивного распада.

20. Энергетика ядерных реакций.

21. Термоядерная реакция синтеза ядер.

22. Реакция деления ядер урана. Ядерный реактор.

23. Классификация и превращаемость элементарных частиц.

24. Опытные газовые законы. Уравнение состояния идеального газа.

25. Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса).

26. Уравнение молекулярно-кинетической теории для энергии (уравнение Больцмана).

27. Классическая теория теплоемкости газов. Затруднения классической теории.

28. 1-е начало термодинамики. Теплообмен и работа.

29. Адиабатический процесс. Уравнения Пуассона.

30. Тепловые и холодильные машины. Идеальные тепловые машины. Цикл Карно. Идеальная холодильная машина.

31. Энтропия. 2-е начало термодинамики (закон возрастания энтропии при неравновесном теплообмене в изолированной системе).

32. Статистический смысл II начала термодинамики. Вероятность и энтропия.

33. Вакуум. Способы получения и измерения вакуума.

34. Реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

35. Твердые тела. Типы кристаллических решеток.

36. Теплоемкость твердых тел. Закон Дюлонга и Пти. Дакон Джоуля и Коппа. Затруднения классической теории теплоемкости. Понятие о квантовой теории. Теория Эйнштейна и Дебая.

37. Явления переноса.

38. Структура и свойства жидкостей. «Дырочная» теория Френкеля.

39. Фазовые переходы I рода. Тройная точка.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ

Физические основы классической механики

В современной физике основные понятия классической механики не утратили своего значения, а получили лишь дальнейшее развитие, обобщение и критическую оценку, с точки зрения пределов их применимости. При изложении физических основ механики следует избегать абстрактности механических представлений, максимально сближая теорию с реальными физическими явлениями и конкретной природой действующих сил.

В начале изложения кинематики точки и поступательного движения твердого тела следует остановиться на представлениях о свойствах пространства и времени, которые лежат в основе классической механики. В классической механике пространство и время рассматриваются как объективные формы существования материи. Предполагается, что тела и их движение не влияют ни на ход времени, одинаковый во всех инерциальных системах отсчета, ни на свойства пространства. В классической механике признается возможность мгновенной передачи взаимодействий между телами.

При изложении кинематики необходимо использовать математический аппарат векторной алгебры и дифференциального исчисления. Следует получить выражения для касательной и нормальной составляющих ускорения материальной точки в криволинейном движении и ввести понятие о радиусе кривизны траектории.

При изложении динамики материальной точки и поступательного движения твердого тела внимание нужно сосредоточить на законах движения центра масс механической системы, законе сохранения импульса и условии сохранения проекции импульса на ось; на условии независимости работы от формы траектории и ее связи с кинетической энергией механической системы. Особенно тщательно и неторопливо следует излагать вопросы о поле как форме материи, осуществляющей взаимодействие между частицами вещества или телами, о потенциальной энергии материальной точки во внешнем поле и потенциальной энергии механической системы, о законе сохранения механической энергии.

Кинематические характеристики вращательного движения твердого тела и их связь с линейными характеристиками целесообразно рассматривать непосредственно перед динамикой вращательного движения. Необходимо ввести понятие о моменте силы и моменте импульса механической системы относительно неподвижной точки и оси. В связи с изложением вопроса о моменте инерции тела относительно оси не следует вводить тензор инерции.

Законы сохранения импульса, момента импульса и механической энергии обычно выводят, основываясь на законах Ньютона. Важно обратить внимание студентов на то, что в отличие от законов Ньютона законы сохранения являются универсальными законами, которые отражают фундаментальные свойства симметрии пространства и времени. Для иллюстрации универсальности законов сохранения и эффективности их использования при решении реальных физических задач можно применить эти законы к расчету удара двух тел.

При изучении темы о неинерциальных системах отсчета и силах инерции нужно отметить, что два основных положения ньютоновской механики, согласно которым ускорение всегда вызывается силой, а сила всегда обусловлена взаимодействием между телами, не выполняются одновременно в системах отсчета, движущихся с ускорением. Полезно обсудить вопрос о том, являются ли силы инерции «реальными» или «фиктивными», а также об эквивалентности сил инерции и тяготения.