Вопросы к экзамену Васильев Б. П
..docxВопросы к экзамену по физике 2 курс, 3 семестр. Лектор: проф. Васильев Б. П.
Типы колебаний. Гармонические колебания. Амплитуда, частота, фаза. Скорость и ускорение.
Линейный гармонический осциллятор, уравнение движения осциллятора (дифференциальное уравнение гармонических колебаний), его решение, собственная частота.
Энергия гармонического осциллятора. Графики зависимостей кинетической, потенциальной и полной энергии от времени.
Пружинный, математический и физический маятники.
Векторная диаграмма. Сложение двух колебаний одного направления и одинаковой частоты.
Биения, частота биений.
Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
Свободные затухающие колебания. Дифференциальное уравнение, его решение. Периодический и апериодический процессы.
Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания, добротность колебательной системы.
Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение, его решение.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ). Резонанс, добротность.
Волны в упругой среде. Типы волн. Уравнение плоской бегущей волны.
Волновое уравнение, его вывод.
Скорость упругих волн в твердом теле, жидкости, газах.
Энергия упругой волны. Плотность потока энергий. Интенсивность волны, громкость звука.
Уравнения Максвелла в интегральной форме, их свойства.
Электромагнитный колебательный контур RLC. Уравнение свободных колебаний в контуре.
Электромеханические аналогий колебаний
Вынужденные колебания в RIC-контуре. Резонанс, добротность.
Излучение и прием электромагнитных волн, шкала частот и длин волн
Волновое уравнение для электромагнитной волны.
Плоская электромагнитная волна, ее свойства.
Энергия, объемная плотность энергии электромагнитной волны. Интенсивность волны.
Световые волны. Приближение геометрической оптики. Принципы Гюйгенса и Ферма.
Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия. Призматический (дисперсионный) спектр.
Интерференция световых волн. Когерентность.
Условия интерференционного максимума и минимума. Опыт Юнга.
Интерференция при отражении от тонких пластинок. Просветление Оптики.
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.
Дифракция Френеля в ближней зоне, метод зон Френеля.
Дифракция Фраунгофера в дальней зоне. Дифракция на щели.
Дифракционная решетка. Условия главных максимумов и минимумов.
Поляризация света. Типы поляризации. Закон Малюса.
Поляризация света при отражении. Закон Брюстера.
Двойное лучепреломление в одноосных кристаллах
Искусственное двойное лучепреломление.
Тепловое излучение, его свойства, закон Кирхгофа
Законы излучения абсолютно твердого тела (3 закона).
Формула Рэлея – Джинса, ультрафиолетовая катастрофа.
Формула Планка. Теоретическое подтверждение законов Стефана-Больцмана и Вина.
Внешний фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
Энергия, импульс и масса фотона. Корпускулярно-волновой дуализм света.
Эффект Комптона, эксперимент и теория.
Гипотеза де Бройля. Волновые свойства частиц. Опыт Дэвиссона и Джермера.
Соотношения неопределенностей Гейзенберга и их иллюстрация.
Состояние частицы в квантовой механике. Волновая и - функция, ее физический смысл и свойства.
Нестационарное уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Стационарное уравнение Шредингера.
Квантовая частица в бесконечно глубокой потенциальной яме. Квантование энергии, пространственное квантование.
Квантовый гармонический осциллятор.
Квантовая теория атома водорода и водородоподобных ионов. Квантование энергии.
Спектры излучения атомов водорода.
Квантование момента импульса и магнитного момента электрона в атоме. Физический смысл квантовых чисел n, 1, m.
Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона.
Многоэлектронные атомы, энергетические спектры.
Принцип Паули. Заполнение электронных оболочек.
Спектры излучения многоэлектронных атомов (на примере атомов щелочных металлов).
Вынужденное излучение, его свойства.
Лазерный эффект. Лазеры твердотельные, газовые.
Состав и характеристика атомного ядра. Энергия связи ядра.
Ядерные силы, мезонная теория ядерных сил. Модели ядер.
Естественная радиоактивность. Радиоактивные распады: альфа-распад, бета-распад, гамма-излучение.
Закон радиоактивного распада. Активность препарата.
Искусственная радиоактивность. Деление тяжелых ядер.
Термоядерный синтез легких ядер. Энергия звезд.