ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ Вопросы к экзамену за II семестр: 1. Предмет физики. Методы физического исследования (опыт, гипотеза, эксперимент, теория). Связь физики с другими областями познания. Роль физической модели в изучении физики. 2. Механика и её разделы. Механическое движение. Поступательное и вращательное движения. Система отсчёта. Элементы кинематики материальной точки: радиус-вектор и его проекции по осям координат, вектор перемещения. 3. Скорость материальной точки (средняя и мгновенная). Проекции скорости по осям координат. Понятие состояния системы и принцип относительности в классической механике. 4. Кривизна траектории. Нормальная и тангенциальная составляющие ускорения. Полное ускорение. 5. Угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейными величинами. 6. Законы Ньютона. Импульс. Замкнутые и незамкнутые системы в механике. Закон сохранения импульса для замкнутой системы. 7. Формула Циолковского. Закон сохранения импульса для незамкнутой системы. 8. Центр инерции (центр масс) и закон его движения. 9. Инерциальные и неинерциальные системы отсчёта. Центробежная сила инерции. Силы Кориолиса. 10.Работа и мощность в механике. Формула для кинетической энергии (с выводом). Связь между изменением кинетической энергии и работой. 11.Потенциальная энергия механической системы. Связь потенциальной энергии с силой, действующей на систему и на тело. 12.Закон сохранения полной энергии в механике. 13.Вращательное движение частицы и системы частиц. Понятие абсолютно твёрдого тела в механике. Момент силы, момент инерции. Теорема Штейнера. 14.Основной закон динамики вращательного движения. 15.Предмет молекулярной физики. Основные положения молекулярнокинетической теории и следствия из неё. Методы молекулярной физики. Уравнение состояния термодинамической системы. 16.Распределение Максвелла. Опыт Штерна. 17.Барометрическая формула. Распределение Больцмана. 18.Движение газовых молекул. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега газовых молекул. 19.Явления переноса в газах. Законы диффузии, внутреннего трения и теплопроводности (опытные законы). Зависимость коэффициентов переноса от давления и температуры. 20.Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса. 21.Теплоёмкость идеального газа и зависимость от степени свободы молекул и от вида процесса. Уравнение Майера. Недостатки классической теории теплоёмкости. 22.Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам и к адиабатическому процессу в газах. Уравнение Пуассона. 23.Термодинамические циклы. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. 24.Энтропия и её свойства. Теорема Нернста. 25.Реальные газы и жидкости. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнение и изотермы Ван-дерВаальса. 26.Фазовые переходы I и II рода и агрегатные состояния вещества. 27.Свободная поверхностная энергия молекул и силы поверхностного натяжения в жидкостях. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) и их применение. 28.Явление смачивания. Краевой угол смачивания. Давление под изогнутой поверхностью жидкости. Формула Лапласа. Капиллярные явления. Высота жидкости в капиллярах. 29.Условие равновесия между фазами (принцип наименьшей энергии) для капли жидкости на границе твёрдого тела с газом. 30.Электрическое поле. Закон Кулона. Вектор напряжённости электрического поля и поток вектора напряжённости. Теорема Остроградского-Гаусса для потока напряжённости электрического поля. 31.Применение теоремы Остроградского-Гаусса для расчета напряжённости электрического поля заряжённой бесконечной нити, плоскости, 2-х плоскостей и сферы. 32.Потенциал электрического поля. Эквипотенциальные поверхности. Работа перемещения заряда в электрическом поле. 33.Связь напряжённости электрического поля с его потенциалом. Градиент потенциала. 34.Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия конденсатора и электрического поля. 35.Диэлектрики, их строение и поляризация. Вектор поляризации. Электрический диполь. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость. 36.Связанные заряды. Вектор электрического смещения в диэлектрике. Теорема Гаусса для диэлектриков. 37.Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Сторонние силы, ЭДС и работа сторонних сил. Циркуляция вектора напряжённости электрического поля сторонних сил. Разность потенциалов и напряжение. 38.Законы Ома и Джоуля-Ленца и дифференциальная форма этих законов. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Правила Кирхгофа для электрических цепей постоянного тока. 39.Электронная природа электрического тока в металлах и её экспериментальные подтверждения. Недостатки и затруднения классической электронной теории проводимости металлов. 40.Электрическое сопротивление. Зависимость сопротивления металлов от темпе-ратуры. Работа и мощность электрического тока. 41.Работа выхода электрона из металла. Термоэлектронная эмиссия и формула для плотности тока эмиссии. Двойной электрический слой (ДЭС) на границе металл-вакуум. Закон “трёх вторых” для тока эмиссии. 42.Магнитное поле и вектор индукции магнитного поля. Магнитный момент кон-тура с током. Вращательный момент контура с током в магнитном поле. 43.Закон Био-Савара-Лапласа и применение его для расчёта магнитного поля бесконечного проводника с током, конечного и кругового проводников. 44.Взаимодействие параллельных проводников с токами. Закон Ампера. 45.Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме. Магнитное поле соленоида. 46.Движение заряжённых частиц в магнитном поле. Сила Лоренца. Эффект Холла. Ускорители заряжённых частиц. 47.Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток). Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле. 48.Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Электродвижущая сила (ЭДС) индукции. Правило Ленца. Различие в природе возникновения ЭДС индукции в движущемся и неподвижном проводниках. Вихревое электри-ческое поле. 49.Явления самоиндукции и взаимной индукции. Индуктивность контура, единица индуктивности. Вихревые токи. Индуктивность тонкого соленоида. Возникновение индукционного тока во вращающемся контуре и его практическое применение. 50.Энергия магнитного поля. Объёмная плотность энергии магнитного поля. 51.Магнитное поле в веществе. Вектор намагниченности, магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества. Классификация магнетиков. 52.Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Вектор напряжённости магнитного поля и его циркуляция. 53.Орбитальный магнитный момент электрона в атоме. Гиромагнитное отношение. Полный магнитный момент атома и вещества. 54.Атом во внешнем магнитном поле. Диамагнитный эффект. Теорема Лармора. Прецессия орбиты электрона во внешнем магнитном поле. 55.Спин и спиновый магнитный момент электрона. Магнетон Бора. 56.Ферромагнетизм. Магнитные домены. Опыты А. Столетова. Кривая намагничивания и магнитный гистерезис. Зависимость магнитных свойств ферромагнетика от температуры. Точка Кюри. 57.Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Первое и второе уравнения Максвелла в интегральной форме. Полная система уравнений Максвелла в дифференциальной и интегральной формах. Физическая сущность уравнений Максвелла. 58.Периодическое колебательное движение. Гармонические колебания и их характеристики – амплитуда, фаза колебаний, их период и частота. 59.Сложение гармонических колебаний одного направления с одинаковой и близкими частотами. Биения. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний. 60.Пружинный маятник. Возвращающая сила и её природа. Квазиупругие силы. Физический и математический маятники. Приведенная длина маятника. 61.Дифференциальное уравнение свободных механических и электромагнитных гармонических колебаний. Затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания. Критическое сопротивление и апериодический процесс. 62.Вынужденные механические и электромагнитные колебания. Резонанс. Добротность колебательного контура. 63.Энергия гармонических колебаний (механических и электромагнитных). 64.Механические и электромагнитные волны. Уравнения бегущей и стоячей волн. Уравнение электромагнитной волны. 65.Природа света, геометрическая и волновая оптика. Геометрическая оптика и её законы (законы отражения и преломления световых лучей). Явление полного внутреннего отражения света. 66.Интерференция световых волн. Когерентность, монохроматичность волн. Усиление и ослабление интенсивности световых волн. Опыт Юнга. Оптическая разность хода волн и разность фаз. 67.Интерференция света в тонких плёнках (полосы равного наклона). Просветление оптики, практическое применение. 68.Интерференция в плёнках переменной толщины (полосы равной толщины). 69.Кольца Ньютона. Практическое применение. Интерференционные оптические приборы, интерферометры. 70.Дифракция световых волн. Принципы Гюйгенса и Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция (Френеля) на круглом отверстии и диске и дифракция (Фраунгофера) в параллельных лучах от одной щели. 71.Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей в кристаллах. Формула Вульфа - Брэггов. Рентгеноструктурный анализ. 72.Рассеяние света. Мутные среды. Молекулярное рассеяние света. Синий цвет неба и жёлтая окраска солнца. 73.Понятие об оптической голографии и её применение. 74.Дисперсия световых волн. Области нормальной и аномальной дисперсии. Волновой пакет. Групповая и фазовая скорость волн. 75.Поглощение света в веществе, основные характеристики поглощения. Закон Бугера-Ламберта. 76.Поляризация света. Получение поляризованного света из естественного света. Виды поляризации. Законы Малюса и Брюстера. Вращение плоскости поляризации. Поляризационные приборы. 77.Тепловое излучение Абсолютно-чёрное тело (АЧТ). Универсальная функция Кирхгофа для излучения АЧТ. 78.Распределение ээнергии в спектре излучения АЧТ. Классические законы теплового излучения (Стефана-Больцмана, Вина, Релея-Джинса). 79.Квантовая гипотеза и формула Планка для теплового излучения. 80.Внешний фотоэффект и его законы. 81.Гипотеза Луи-де-Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Волновая функция. Операторы физических величин. 82.Уравнение Шрёдингера. Стационарные состояния. Собственные значения и собственные волновые функции. Микрочастица в потенциальной яме. Квантование энергии частицы. 83.Классическая модель атома в теории Бора. Опыт Резерфорда. Опыт Франка и Герца. Линейчатые спектры атомов и молекул. Дискретность энергетических уровней. Постулаты Бора. Квантование радиуса орбиты и энергии электрона в атоме. 84.Атом водорода в квантовой механике. Решение уравнения Шредингера. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. 85.Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона, спиновое квантовое число. Принцип Паули (принцип запрета) и заполнение энергетических уровней в атоме (распределение электронов в атоме по квантовым состояниям). Периодическая система элементов Д. Менделеева. 86.Атомное ядро, строение и состав атомного ядра. 87.Дефект массы. Радиактивность. Альфа –, бета – и гамма – излучения. Понятие о ядерной энергетике.