Механика и молекулярная физика

1. Общие методы исследования физических явлений. Развитие физики и техники. Народнохозяйственное значение достижений в области физики.

2. Классическая механика. Пространство и время в классической механике. Релятивистские и квантовые границы применимости классической механики.

3. Перемещение, скорость, ускорение. Тангенциальная и нормальная составляющие ускорения.

4. Кинематика вращательного движения твердого тела. Угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейными характеристиками точек вращающегося тела.

5. Динамика материальной точки. Законы Ньютона и их физическое содержание.

6. Закон сохранения импульса системы материальных точек. Центр масс системы материальных точек и его свойства.

7. Движение тела с переменной массой. Реактивное движение.

8. Момент импульса материальной точки относительно оси вращения. Закон изменения момента импульса во времени.

9. Момент импульса твердого тела относительно закрепленной оси. Момент инерции твердого тела.

10. Моменты инерции некоторых тел правильной формы. Теорема Штейнера.

11. Главные оси и главные моменты инерции.

12. Основной закон динамики вращения твердого тела. Закон сохранения момента импульса твердого тела.

13. Механическая работа и мощность.

14. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения и превращения полной механической энергии системы материальных точек.

15. Потенциальные кривые. Потенциальные ямы и барьеры. Движение материальной точки в потенциальной яме.

16. Момент импульса системы материальных точек. Закон сохранения момента импульса системы материальных точек.

17. Движение тела в центральном гравитационном поле. Законы Кеплера.

18. Гармонические колебания. Дифференциальное уравнение незатухающих гармонических колебаний. Маятники.

19. Энергия гармонических колебаний.

20. Метод векторной диаграммы. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.

21. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

22. Затухающие гармонические колебания. Коэффициент затухания.

23. Вынужденные колебания. Резонанс.

24. Образование волн. Уравнение плоской бегущей волны. Скорость волны. Волновое число.

25. Дифференциальное уравнение волны.

26. Перенос энергии волновым движением. Плотность потока энергии.

27. Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны и его анализ.

28. Корпускулярно-волновой дуализм. Волны де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга.

29. Уравнение Шредингера. Статистический смысл волновой функции.

30. Движение частицы в прямоугольной потенциальной яме. Квантование энергии. Прохождение частиц через потенциальный барьер.

31. Классический принцип относительности. Преобразование Галилея. Классический закон сложения скоростей.

32. Основные постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразование Лоренца. Релятивистский закон сложения скоростей.

33. Относительность одновременности. Релятивистские изменения интервала времени и интервала длины.

34. Релятивистская динамика. Основное уравнение релятивистской динамики. Выражение энергии в релятивистской механике.

35. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Масса и размер молекул.

36. Термодинамические параметры и процессы. Уравнение состояния идеального газа.

37. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газа.

38. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул газа. Внутренняя энергия идеального газа.

39. Максвелловское распределение молекул газа по их скоростям и энергиям.

40. Характерные скорости молекул газа. Опыт Штерна.

41. Больцмановское распределение частиц газа по потенциальной энергии. Распределение Максвелла-Больцмана.

42. Квантовые распределения для идеального газа.

43. Средняя длина свободного пробега молекул газа. Понятие о вакууме.

44. Явления переноса: теплопроводность, диффузия, внутреннее трение в идеальном газе.

45. Первое начало термодинамики. Работа газа при изменении его объема.

46. Термодинамика изохорического процесса.

47. Термодинамика изобарического процесса. Соотношение Майера.

48. Термодинамика изотермического процесса.

49. Термодинамика адиабатического процесса.

50. Политропические процессы.

51. Теплоемкость идеального газа.

52. Второе начало термодинамики. Цикл Карно и его КПД.

53. Энтропия и второе начало термодинамики.

54. Реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Критическое состояние и его параметры.

55. Внутренняя энергия реального газа. Адиабатическое дросселирование. Эффект Джоуля-Томпсона.

56. Кристаллическое состояние вещества. Фононный газ и его статистические свойства.

57. Внутренняя энергия и теплоемкость твердого тела. Закон Дебая. Закон Дюлонга и Пти.

58. Жидкое состояние вещества. Поверхностный слой жидкости. Формула Лапласа. Капиллярные явления.

59. Фазовое равновесие и фазовые превращения в двухфазной системе "жидкость - пар". Уравнение Клапейрона-Клаузиуса для этой системы. Диаграмма равновесных давлений и температур для этой системы.

60. Уравнения Клапейрона-Клаузиуса для двухфазных систем "твердое тело - жидкость" и "твердое тело - газ". Диаграммы равновесных давлений и температур для этих систем. Трехфазная система "твердое тело - жидкость - газ". Обобщенная диаграмма состояния. Тройная точка.