3 ЕЛЕКТРИКА
Тема 3.1 Електростатика
Електричний заряд. Закон збереження електричного заряду. Напруженість електричного поля. Принцип суперпозиції. Закон Кулона. Електричний диполь. Потік вектора. Теорема Остроградського –Гауса і її застосування. Робота електричного поля. Потенціал. Зв’язок потенціалу з напруженістю електричного поля. Енергія взаємодії електричних зарядів.
Електричне поле в речовині. Вільні і зв’язані заряди в діелектриках. Типи діелектриків. Поляризованість.Діелектрична сприйнятливість речовини і її залежність від температури. Сегнетоелектрики. Електрети.
Провідники в електричному полі. Поле в середині провідника і на його поверхні. Електростатичний захист. Електроємність. Конденсатори. Енергія зарядженого провідника. Енергія електростатичного поля. Об’ємна густина енергії.
Тема 3.2 Постійний електричний струм
Постійний електричний струм, його характеристики і умови існування. Класична електронна теорія електропровідності металів і її експериментальне обгрунтування. Закон Ома і Джоуля-Ленца в електронній теорії. Узагальнений закон Ома. Різниця потенціалів, електрорушійна сила, напруга.
Труднощі класичної електронної теорії металів.
Правила Кірхгофа. Межа застосування закону Ома. Електричний струм в газах. Плазма. Електричний струм у вакуумі. Термоелектронна емісія.
4 ЕЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
Тема 4.1 Магнітне поле
Магнітне поле. Досліди Іоффе і Ейхенвальда. Графічне зображення магнітних полів. Правило буравчика. Закон Біо-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиції. Магнітне поле прямолінійного провідника зі струмом. Магнітне поле кругового струму. Магнітний момент витка зі струмом. Циркуляція вектора магнітної індукції для магнітного поля в вакуумі і її застосування до розрахунку магнітного поля довгого соленоїда і тороїда.
Тема 4.2 Рух заряджених частинок в магнітному полі
Закон Ампера і сила Лоренца. Взаємодія паралельних провідників із струмом. Визначення одиниці сили струму-ампера. Ефект Хола. МГД – генератор. Рух заряджених частинок в однорідному магнітному полі. Прискорювачі заряджених частинок. Мас - спектрометрія.
Тема 4.3 Електромагнітна індукція
Магнітний потік. Теорема Остроградського-Гауса. Робота переміщення провідника зі струмом в магнітному полі. Закон електромагнітної індукції (досліди Фарадея). Закон Ленца. Вивід закону електромагнітної індукції із закону збереження енергії, а також на основі електронної теорії. Електричний струм у витку, що рухається в однорідному магнітному полі. Генератор струму. Струми Фуко. Індуктивність. Явище самоіндукції. Скін-ефект.
Закон зміни струму в колі з індуктивністю і опором. Екстра-струми замикання і розмикання. Енергія провідника зі струмом. Об’ємна густина енергії магнітного поля.
Тема 4.4 Магнітне поле в речовині
Магнітне поле в магнетиках. Намагніченість. Магнітна сприйнятливість. Магнітні властивості твердих тіл. Діамагнетики, парамагнетики, феромагнетики, антиферомагнетики. Ферімагнетизм. Елементарна теорія діа- і парамагнетизму. Закон Кюрі.
Природа феромагнетизму. Магнітні властивості атомів. Спіновий магнітний момент атома. Магнітна проникність речовини. Досліди Столєтова. Магнітний гістерезис.
Тема 4.5 Рівняння Максвела
Явище електромагнітної індукції з точки зору Фарадея і Максвела. Система рівнянь Максвела в інтегральній формі. Струм зміщення. Досліди Ейхенвальда. Бетатрон. Швидкість поширення електромагнітного поля. Єдність електричних, магнітних і оптичних явищ.
5 КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ
Гармонічні коливання (механічні і електромагнітні) і їх характеристики.
Диференціальне рівняння гармонічних коливань. Гармонічний осцилятор. Пружинний, фізичний маятники. Електричний коливальний контур. Добротність контура. Енергія гармонічних коливань.
Тема 5.3 Вимушені коливання
Диференціальне рівняння вимушених коливань (механічних і електромагнітних) і його рішення. Амплітуда і фаза вимушених коливань. Резонанс. Акустичний і параметричний резонанси.
Тема 5.4 Нелінійні коливання
Нелінійний осцилятор. Ангармонічність. Перетворення і детектування електричних коливань. Автоколивання. Зворотний зв’язок. Фазова площина генератора, гармонічні цикли. Поняття про релаксаційні коливання.
Тема 5.5 Хвильові процеси
Механізм утворення хвиль в пружному середовищі.Повздовжні і поперечні хвилі. Рівняння плоскої хвилі. Фазова швидкість, довжина хвилі, хвильове число. Хвильове рівняння. Швидкість поширення хвиль. Групова швидкість і її зв’язок з фазовою швидкістю. Хвильовий пакет. Енергія хвилі. Вектор Умова.
Тема 5.6 Випромінювання хвиль
Диференціальне рівняння електромагнітної хвилі. Монохроматична хвиля. Випромінювання диполя. Поляризація хвиль. Енергія електромагнітних хвиль. Вектор Пойнтінга. Шкала електромагнітних хвиль. Швидкість поширення електромагнітних хвиль.
Тема 5.7 Інтерференція і дифракція хвиль
Принцип суперпозиції хвиль. Когерентність. Інтерференція хвиль. Рівняння стоячої хвилі і його аналіз. Принцип Гюйгенса. Поняття про дифракцію хвиль.
6 ХВИЛЬОВА ОПТИКА
Когерентність і монохроматичність світлових хвиль. Розрахунок
інтерференційної картини від двох когерентних джерел світла. Інтерференція в тонких плівках. Практичне застосування явища інтерференції світла: “просвітлення” оптики, інтерферометри - Майкельсона, Лінника, шахтний.
Тема 6.2 Дифракція світла
Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракція Френеля на круглому отворі і диску. Дифракція Фраунгофера на одній і багатьох щілинах. Дифракційна гратка. Дифракція на просторовій решітці. Формула Вульфа-Брега. Поняття про голографію.
Тема 6.3 Поширення світла в речовині
Дисперсія світла. Нормальна і аномальна дисперсія. Спектрометр. Поглинання світла. Закон Бугера-Ламберта. Розсіювання світла. Закон Релея. Ефект Доплера. Випромінювання Черенкова-Вавілова. Полярізація світла. Закон Брюстера. Подвійне променезаломлення. Закон Малюса. Штучна оптична анізотропія. Ефект Кера. Обертання площини полярізації.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.