Постоянный электрический ток
Сила тока. Вектор плотности тока. Разность потенциалов, электродвижущая сила. Законы Ома для участка цепи, замкнутой цепи в дифференциальной форме. Зависимость сопротивления металлов от температуры. Сверхпроводимость. Эффект Джозефсона. Тепловое действие электрического тока Закон Джоуля-Ленца в интегральной и в дифференциальной формах. Работа и мощность электрического тока. Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей. Электропроводность пищевых продуктов и сырья.
Электромагнетизм
Возникновение магнитного поля. Магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение для расчетов магнитных полей. Магнитное поле прямолинейного проводника с током. Магнитное поле кругового тока. Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Магнитное поле соленоида. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера. Контур с током в магнитном поле. Работа перемещения проводника с током в магнитном поле. Магнитный поток. Магнитное взаимодействие параллельных токов. Действие магнитного поля на подвижный заряд. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Принцип действия циклофазотронов.
Магнитное поле в веществе. Магнитные моменты атомов. Гипотеза Ампера, объясняющая природу возникновения магнитных полей. Типы магнетиков. Намагничивание. Элементарная теория диа- и парамагнетизма. Магнитная восприимчивость вещества и ее зависимость от температуры. Напряженность магнитного пола. Магнитная проницаемость среды.
Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Природа возникновения электродвижущей силы индукции. Вихревое электрическое поле. Явление самоиндукции. Закон Ленца. Электродвижущая сила самоиндукции. Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии магнитного поля. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения. Уравнение Максвелла в интегральной форме.
Основы сверхвысокочастотного разогрева материалов. Пьезоэлектрический эффект. Эффект Холла. Исследование электрических и электромагнитных характеристик сырья и материалов.
Часть ІІ.
Колебания и волны
Колебательное движение механических и электромагнитных систем. Гармонические колебания и их характеристики. Математический и пружинный маятники. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Уравнение гармонических колебаний. Амплитуда, частота, начальная фаза и период колебаний. Графики гармонических колебаний. Период колебаний в контуре, формула Томсона. Период колебаний математического маятника.
Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решения для случаев сильного и слабого затухания. Период затухающих колебаний пружинного маятника и электрического контура.
Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Амплитуда и частота вынужденных колебаний. Явление резонанса. Амплитуда колебаний при резонансе.
Волновые процессы. Механизм образования механических волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Механизм образования электромагнитных волн. Монохроматические и когерентные волны. Сложение волн одного направления. Сложение взаимноперпендикулярных волн. Фигуры Лиссажу. Энергия электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойтинга. Материальность электромагнитных волн. Излучение диполя. Применение электромагнитных и ультразвуковых волн для исследования сырья и материалов.
Оптика
Геометрическая оптика. Показатель преломления среды. Законы преломления и отражения света. Полное внутреннее отражение. Условие наблюдения полного внутреннего отражения. Оптические системы. Линза. Формула линзы. Оптическая сила линзы. Коэффициент увеличения линзы.
Волновая оптика. Законы распространения волн. Когерентность и монохроматичность световых волн. Интерференция света. Условие наблюдения максимума и минимума интерференции. Некоторые способы получения интерференции световых волн. Бипризма Френеля. Интерферометры Жамена. Фабри-Перо и Майкельсона. Интерференция в тонких пленках. Просветление оптики.
Дифракция света. Условия наблюдения дифракции. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля от круглого отверстия, от круглого диска. Дифракция Фраунгофера от одной щели и на дифракционной решётке. Условие наблюдения различных видов дифракции. Дифракция рентгеновских лучей на пространственных структурах. Формула Вульфа-Брегга. Исследование структуры кристаллов.
Взаимодействие световых лучей с веществом. Аномальная и нормальная дисперсия света. Зависимость показателя преломления среды от длины падающей волны. Поглощение света. Закон Бугера- Ламберта. Эффект Вавилова-Черенкова.
Поляризация света. Свет естественный и свет поляризованный. Поляризация света при отражении. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Одноосные кристаллы. Поляроиды и поляризационные призмы. Закон Малюса. Вращение плоскости поляризации. Оптическая активность вещества. Оптические свойства пищевых продуктов и сырья. Эффект Доплера в оптике. Голография. Способы получения и воспроизведения голограмм. Понятие о нелинейной оптике.
Квантовая оптика
Тепловое излучение. Закон Киргофа. Абсолютно черное тело. Излучение абсолютно черного тела. Энергетическая светимость тела, поглощательная способность тел. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Формулы Релея-Джинса и Планка. Квантовая гипотеза. Фотоны. Внешний фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта. Корпускулярно-волновой дуализм. Эффект Комптона. Давление света. Оптическая пирометрия.