Ми­ни­стер­ст­во об­ра­зо­ва­ния и нау­ки Рос­сий­ской Фе­де­ра­ции Учеб­но-ме­то­ди­че­ское объ­е­ди­не­ние ву­зов по об­ра­зо­ва­нию в об­лас­ти ин­фор­ма­ци­он­ной безо­пас­но­сти сборник примерных программ учебных дисциплин по направлению подготовки (специальности)

Вид материала

Документы

Содержание 5. Со­дер­жа­ние дис­ци­п­ли­ны Те­ма 2. Ки­не­ма­ти­ка час­ти­цы и аб­со­лют­но твер­до­го те­ла Те­ма 3. Ос­нов­ные по­ня­тия и за­ко­ны ди­на­ми­ки. Те­ма 4. Час­ти­ца в по­тен­ци­аль­ном по­ле Те­ма 5. Ди­на­ми­ка сис­те­мы и за­ко­ны со­хра­не­ния Те­ма 6. Ди­на­ми­ка аб­со­лют­но твер­до­го те­ла Те­ма 7. Си­лы инер­ции Те­ма 8. Ос­нов­ные по­ня­тия и за­ко­ны тер­мо­ди­на­ми­ки. Те­ма 9. Ста­ти­сти­че­ское обос­но­ва­ние за­ко­нов тер­мо­ди­на­ми­ки. Те­ма 10. Аг­ре­гат­ные со­стоя­ния и фа­зо­вые пе­ре­хо­ды. Те­ма 11. Элек­тро­ста­ти­че­ское по­ле в ва­куу­ме Те­ма 12. Элек­тро­ста­ти­че­ское по­ле в ве­ще­ст­ве Те­ма 13. Элек­три­че­ский ток Те­ма 14. По­сто­ян­ное маг­нит­ное по­ле в ва­куу­ме Те­ма 15. Маг­нит­ное по­ле в ве­ще­ст­ве Те­ма 16. Элек­тро­маг­нит­ная ин­дук­ция Те­ма 17. Элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния и пе­ре­мен­ный ток Те­ма 18. Урав­не­ния элек­тро­маг­нит­но­го по­ля Те­ма 19. Элек­тро­маг­нит­ные вол­ны в ва­куу­ме Те­ма 20. Эле­мен­ты фи­зи­че­ской аку­сти­ки. ... Полное содержание

Подобный материал:

• Ми­ни­стер­ст­во об­ра­зо­ва­ния и нау­ки Рос­сий­ской Фе­де­ра­ции Учеб­но-ме­то­ди­че­ское, 3299.35kb.
• Ступ­но­сти (го­су­дар­ст­вен­ной, во­ин­ской, транс­на­цио­наль­ной и иной) мы бу­дем, 86.46kb.
• Лек­ция по те­ме № Ус­ло­вия кон­крет­но­го пре­сту­п­ле­ния, 298.33kb.
• Расписание занятий на цикле сертификационного усовершенствования для интернов, 88.88kb.
• Министерство образования Российской Федерации Ми­ни­стер­ство путей сообщения Рос­сий­ской, 653.58kb.
• Министерство образования Российской Федерации Ми­ни­стер­ство путей сообщения Рос­сий­ской, 657.68kb.
• Об­щая ха­рак­те­ри­сти­ка ра­бо­ты Ак­ту­аль­ность те­мы, 398.26kb.
• Рекомендации по организации профилактической работы, направленной на предупреждение, 1352.37kb.
• История исторической науки, 496.22kb.
• Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации Государственное, 408.11kb.

5. Со­дер­жа­ние дис­ци­п­ли­ны

5.1. Со­дер­жа­ние раз­де­лов (тем) дис­ци­п­ли­ны

ВВЕДЕНИЕ

Те­ма 1. Вве­де­ние в фи­зи­ку

Пред­мет и ме­то­ды фи­зи­ки. Ми­ро­воз­зрен­че­ское зна­че­ние фи­зи­ки. Роль фи­зи­ки в обес­пе­че­нии на­уч­но-тех­ни­че­ско­го про­грес­са. Вклад фи­зи­ки в ме­то­ды и сред­ст­ва об­ра­бот­ки и пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции.

Раз­дел 1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ МЕХАНИКИ

Те­ма 2. Ки­не­ма­ти­ка час­ти­цы и аб­со­лют­но твер­до­го те­ла

От­но­си­тель­ность дви­же­ния. Про­стран­ст­вен­но-вре­мен­ные сис­те­мы от­сче­та. Ос­нов­ные по­сту­ла­ты клас­си­че­ской ки­не­ма­ти­ки о про­стран­ст­ве, вре­ме­ни и дви­же­нии. Ко­ор­ди­нат­ный, век­тор­ный, ес­те­ст­вен­но-па­ра­мет­ри­че­ский спо­со­бы опи­са­ния дви­же­ния. Ско­рость и ус­ко­ре­ние. Тра­ек­то­рия. Дли­на ду­ги кри­во­ли­ней­но­го от­рез­ка. Плос­кое дви­же­ние в по­ляр­ных ко­ор­ди­на­тах. Ра­ди­аль­ные и транс­вер­саль­ные ком­по­нен­ты ско­ро­сти и ус­ко­ре­ния. Аб­со­лют­но твер­дое те­ло. По­сту­па­тель­ное и вра­ща­тель­ное дви­же­ния. Уг­ло­вая ско­рость и уг­ло­вое ус­ко­ре­ние. Плос­кое дви­же­ние и по­люс ско­ро­стей. Сло­же­ние вра­ще­ний. Об­щее вы­ра­же­ние для ско­ро­сти аб­со­лют­но твер­до­го те­ла.

Те­ма 3. Ос­нов­ные по­ня­тия и за­ко­ны ди­на­ми­ки.

Инер­ци­аль­ные сис­те­мы от­сче­та. За­ко­ны Нью­то­на: их фор­му­ли­ров­ка и объ­ек­тив­ное со­дер­жа­ние. Мас­са, им­пульс, си­ла. Ос­нов­ное урав­не­ние ди­на­ми­ки. Клас­си­фи­ка­ция сил в при­ро­де. Си­лы уп­ру­го­сти и си­лы тре­ния. Элек­тро­маг­нит­ные и гра­ви­та­ци­он­ные си­лы. Ме­ха­ни­че­ская ра­бо­та.

Те­ма 4. Час­ти­ца в по­тен­ци­аль­ном по­ле

По­сто­ян­ное по­тен­ци­аль­ное си­ло­вое по­ле. Ра­бо­та по­тен­ци­аль­ной си­лы и по­тен­ци­аль­ная энер­гия час­ти­цы. Си­ла и гра­ди­ент по­тен­ци­аль­ной энер­гии. Ки­не­ти­че­ская и пол­ная ме­ха­ни­че­ская энер­гия час­ти­цы. Кон­сер­ва­тив­ные си­лы. За­ко­ны со­хра­не­ния энер­гии. Об­щее ис­сле­до­ва­ние од­но­мер­но­го дви­же­ния. Мо­мент им­пуль­са и мо­мент си­лы. Урав­не­ние мо­мен­тов. За­кон со­хра­не­ния мо­мен­та им­пуль­са. Дви­же­ние в цен­траль­ном сфе­ри­че­ски сим­мет­рич­ном по­ле. За­ко­ны со­хра­не­ния энер­гии и мо­мен­та им­пуль­са и их при­ме­не­ние к об­ще­му ис­сле­до­ва­нию дви­же­ния. Дви­же­ние в по­ле тя­го­те­ния Нью­то­на. За­ко­ны Ке­п­ле­ра. Пер­вая, вто­рая и тре­тья кос­ми­че­ские ско­ро­сти.

Те­ма 5. Ди­на­ми­ка сис­те­мы и за­ко­ны со­хра­не­ния

Им­пульс сис­те­мы час­тиц. Центр масс и его дви­же­ние. За­кон со­хра­не­ния им­пуль­са. Мо­мент им­пуль­са сис­те­мы час­тиц в ла­бо­ра­тор­ной сис­те­ме от­сче­та и сис­те­ме цен­тра масс. Урав­не­ние мо­мен­тов. За­кон со­хра­не­ния мо­мен­та им­пуль­са сис­те­мы. Ме­ха­ни­че­ская энер­гия сис­те­мы. Кон­сер­ва­тив­ные сис­те­мы. За­кон со­хра­не­ния энер­гии в замк­ну­той кон­сер­ва­тив­ной сис­те­ме. Ре­ак­тив­ное дви­же­ние. Урав­не­ния Ме­щер­ско­го и Ци­ол­ков­ско­го. Уп­ру­гие и не­уп­ру­гие со­уда­ре­ния ша­ров. Про­бле­ма двух час­тиц с по­тен­ци­аль­ным сфе­ри­че­ски сим­мет­рич­ным взаи­мо­дей­ст­ви­ем. При­ве­ден­ная мас­са. Ме­ха­ни­че­ские ко­ле­ба­ния.

Те­ма 6. Ди­на­ми­ка аб­со­лют­но твер­до­го те­ла

Ди­на­ми­ка вра­ще­ния аб­со­лют­но твер­до­го те­ла во­круг не­под­виж­ной оси. Мо­мен­ты им­пуль­са и си­лы от­но­си­тель­но оси. Урав­не­ние мо­мен­тов. Мо­мент инер­ции. Тео­ре­ма Штей­не­ра. Мо­мен­ты им­пуль­са те­ла от­но­си­тель­но цен­тра масс. Глав­ные оси и глав­ные мо­мен­ты инер­ции. Связь ки­не­ти­че­ской энер­гии с мо­мен­том им­пуль­са. Урав­но­ве­шен­ный ги­ро­скоп. Пре­цес­сия не­урав­но­ве­шен­но­го ги­ро­ско­па. Ги­ро­ско­пи­че­ские мо­мен­ты и си­лы. При­ме­не­ния ги­ро­ско­пов.

Те­ма 7. Си­лы инер­ции

Пре­об­ра­зо­ва­ния ско­ро­сти и ус­ко­ре­ния при пе­ре­хо­де к дви­жу­щим­ся сис­те­мам от­сче­та. Пре­об­ра­зо­ва­ния Га­ли­лея и прин­цип от­но­си­тель­но­сти. Не­инер­ци­аль­ные сис­те­мы от­сче­та. Си­лы инер­ции. Цен­тро­беж­ная и ко­рио­ли­со­ва си­лы инер­ции. Ло­каль­ная эк­ви­ва­лент­ность сил инер­ции и сил тя­го­те­ния.

Раз­дел 2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Те­ма 8. Ос­нов­ные по­ня­тия и за­ко­ны тер­мо­ди­на­ми­ки.

Фе­но­ме­но­ло­ги­че­ский и мо­ле­ку­ляр­но-ки­не­ти­че­ский ме­то­ды ис­сле­до­ва­ния те­п­ло­вых яв­ле­ний. Тер­мо­ди­на­ми­че­ская сис­те­ма и ее па­ра­мет­ры. Клас­си­фи­ка­ция па­ра­мет­ров. Тер­мо­ди­на­ми­че­ское рав­но­ве­сие. Тем­пе­ра­ту­ра. Тер­ми­че­ское урав­не­ние со­стоя­ния. Функ­ции со­стоя­ния. Адиа­ба­ти­че­ская сис­те­ма. Ра­бо­та сис­те­мы. Внут­рен­няя энер­гия сис­те­мы. Ко­ли­че­ст­во те­п­ло­ты. Пер­вое на­ча­ло тер­мо­ди­на­ми­ки. Те­п­ло­ем­кость трех­па­ра­мет­ри­че­ской сис­те­мы. По­лит­роп­ные про­цес­сы. Урав­не­ние со­стоя­ния иде­аль­но­го га­за. Урав­не­ние по­лит­ро­пы иде­аль­но­го га­за. Связь ме­ж­ду Cp и Cv иде­аль­но­го га­за. Сжи­мае­мость и ко­эф­фи­ци­ент объ­ем­но­го те­п­ло­во­го рас­ши­ре­ния. Рав­но­вес­ные и не­рав­но­вес­ные про­цес­сы. Тер­мо­ди­на­ми­че­ские цик­лы. Те­п­ло­вая ма­ши­на и ее КПД. Вто­рое на­ча­ло тер­мо­ди­на­ми­ки. Тео­ре­ма Кар­но. Не­ра­вен­ст­во Клау­зиу­са. Эн­тро­пия. Не­убы­ва­ние эн­тро­пии в адиа­ба­ти­че­ски замк­ну­тых сис­те­мах. Эн­тро­пия иде­аль­но­го га­за. Ха­рак­те­ри­сти­че­ские функ­ции. Ос­нов­ные тер­мо­ди­на­ми­че­ские не­ра­вен­ст­ва. Третье на­ча­ло тер­мо­ди­на­ми­ки (Тео­ре­ма Нерн­ста).

Те­ма 9. Ста­ти­сти­че­ское обос­но­ва­ние за­ко­нов тер­мо­ди­на­ми­ки.

Ско­рость мо­ле­ку­лы как слу­чай­ная ве­ли­чи­на. Плот­ность рас­пре­де­ле­ния мо­ле­кул по ком­по­нен­те, век­то­ру и мо­ду­лю век­то­ра ско­ро­сти. Наи­ве­ро­ят­ней­шая, сред­няя и сред­не­квад­ра­тич­ная ско­ро­сти мо­ле­кул. Ос­нов­ное урав­не­ние ки­не­ти­че­ской тео­рии га­зов. Сред­няя энер­гия по­сту­па­тель­но­го дви­же­ния мо­ле­ку­лы. Тео­ре­ма о рав­но­рас­пре­де­ле­нии энер­гии по сте­пе­ням сво­бо­ды. За­труд­не­ния клас­си­че­ской тео­рии те­п­ло­ем­ко­стей га­зов и твер­до­го те­ла. Внут­рен­няя энер­гия иде­аль­но­го га­за в ста­ти­сти­че­ской тео­рии. Ста­ти­сти­че­ский ха­рак­тер вто­ро­го на­ча­ла. Ста­ти­сти­че­ский вес мак­ро­со­стоя­ния и эн­тро­пия. Рас­пре­де­ле­ние мо­ле­кул по ко­ор­ди­на­там во внеш­нем по­тен­ци­аль­ном по­ле (рас­пре­де­ле­ние Больц­ма­на). Опыт­ное из­ме­ре­ние чис­ла Аво­гад­ро. Сред­няя дли­на сво­бод­но­го про­бе­га. Яв­ле­ния пе­ре­но­са: диф­фу­зия, те­п­ло­про­вод­ность, внут­рен­нее тре­ние. Ко­эф­фи­ци­ент пе­ре­но­са.

Те­ма 10. Аг­ре­гат­ные со­стоя­ния и фа­зо­вые пе­ре­хо­ды.

Тер­мо­ди­на­ми­че­ские фа­зы и фа­зо­вое рав­но­ве­сие. Фа­зы и аг­ре­гат­ные со­стоя­ния. Тер­мо­ди­на­ми­че­ский по­тен­ци­ал Гиб­бса, его пер­вые и вто­рые про­из­вод­ные. Хи­ми­че­ский по­тен­ци­ал. Кри­вая фа­зо­во­го рав­но­ве­сия. Фа­зо­вые пре­вра­ще­ния 1-го ро­да и урав­не­ние Клай­пе­ро­на-Клау­зиу­са. Фа­зо­вые пре­вра­ще­ния 2-го ро­да. Трой­ная точ­ка в трех­фаз­ной од­но­ком­по­нент­ной сис­те­ме. Ис­па­ре­ние. Газ Ван-дер-Ва­аль­са урав­не­ние со­стоя­ния, внут­рен­няя энер­гия и эн­тро­пия. Изо­тер­мы ре­аль­ных га­зов и га­за Ван-дер-Ва­аль­са. Кри­ти­че­ская точ­ка. Свой­ст­ва ве­ще­ст­ва в кри­ти­че­ском со­стоя­нии. Плав­ле­ние. Те­п­ло­та плав­ле­ния. За­ви­си­мость тем­пе­ра­ту­ры плав­ле­ния от дав­ле­ния. Трой­ная точ­ка во­ды. Жид­ко­сти. Те­п­ло­вое рас­ши­ре­ние и сжи­мае­мость жид­ко­стей. По­верх­но­ст­ное на­тя­же­ние. Ка­пил­ляр­ные яв­ле­ния. Твер­дые те­ла. Те­п­ло­ем­кость твер­дых тел. Кри­стал­ли­че­ская ре­шет­ка. Кри­стал­ли­че­ские сис­те­мы сим­мет­рии. Ани­зо­тро­пия кри­стал­лов.

Раз­дел 3. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Те­ма 11. Элек­тро­ста­ти­че­ское по­ле в ва­куу­ме

Элек­тро­маг­нит­ные взаи­мо­дей­ст­вия и элек­три­че­ские за­ря­ды. Эле­мен­тар­ный за­ряд. Ад­ди­тив­ность и за­кон со­хра­не­ния за­ря­да. За­кон Ку­ло­на. Элек­тро­ста­ти­че­ское по­ле. На­пря­жен­ность по­ля то­чеч­но­го за­ря­да. Прин­цип су­пер­по­зи­ции по­лей. На­пря­жен­ность по­ля за­дан­но­го рас­пре­де­ле­ния за­ря­дов. Тео­ре­ма о цир­ку­ля­ции E . Связь ме­ж­ду по­тен­циа­лом и на­пря­жен­но­стью элек­три­че­ско­го по­ля. Эк­ви­по­тен­ци­аль­ные по­верх­но­сти и си­ло­вые ли­нии. По­ток на­пря­жен­но­сти. Тео­ре­ма Га­ус­са-Ост­ро­град­ско­го в ин­те­граль­ной и диф­фе­рен­ци­аль­ной фор­мах. Урав­не­ния Пу­ас­со­на и Ла­п­ла­са. По­ле сис­те­мы за­ря­дов на боль­шом уда­ле­нии. Ди­поль­ный элек­три­че­ский мо­мент сис­те­мы за­ря­дов. То­чеч­ный ди­поль и его по­ле Ди­поль в элек­три­че­ском по­ле (по­тен­ци­аль­ная энер­гия, си­ла, мо­мент). По­тен­ци­ал двой­но­го слоя. Ди­поль­ные взаи­мо­дей­ст­вия в при­ро­де.

Те­ма 12. Элек­тро­ста­ти­че­ское по­ле в ве­ще­ст­ве

Про­вод­ни­ки и ди­элек­три­ки. Сво­бод­ные и свя­зан­ные за­ря­ды. Мик­ро­ско­пи­че­ское по­ле. На­пря­жен­ность по­ля в ве­ще­ст­ве. По­ле внут­ри и на по­верх­но­сти про­вод­ни­ка. Рас­пре­де­ле­ние за­ря­да и сил по по­верх­но­сти про­вод­ни­ка. Ем­кость уе­ди­нен­но­го про­вод­ни­ка. Пло­ский, сфе­ри­че­ский и ци­лин­д­ри­че­ский кон­ден­са­то­ры. Энер­гия за­ря­жен­но­го про­вод­ни­ка. Энер­гия сис­те­мы про­вод­ни­ков. Объ­ем­ная плот­ность энер­гии элек­три­че­ско­го по­ля. По­ля­ри­зуе­мость про­во­дя­щих час­тиц. Элек­тро­ста­ти­че­ская за­щи­та. На­пря­жен­ность по­ля в ди­элек­три­ке. По­ля­ри­зо­ван­ность. Элек­три­че­ская ин­дук­ция. За­ко­ны элек­три­че­ско­го по­ля в ди­элек­три­ках. Ди­элек­три­че­ская про­ни­цае­мость и вос­при­им­чи­вость. Гра­нич­ные ус­ло­вия на по­верх­но­сти раз­де­ла. Ди­элек­три­ки с осо­бы­ми свой­ст­ва­ми: пи­ро­элек­три­ки, пье­зо­элек­три­ки, сег­не­то­элек­три­ки, элек­тре­ты.

Те­ма 13. Элек­три­че­ский ток

Кон­век­ци­он­ные то­ки и то­ки про­во­ди­мо­сти. Ли­нии и труб­ки то­ка;

плот­ность и си­ла то­ка. Урав­не­ние не­пре­рыв­но­сти. Сто­рон­ние си­лы. За­кон Ома в ло­каль­ной фор­ме. За­кон Ома для уча­ст­ка це­пи. Со­про­тив­ле­ние и ЭДС. Раз­ветв­лен­ные це­пи. Урав­не­ние Кирх­го­фа. Кон­тур­ные то­ки. Ра­бо­та и мощ­ность то­ка. За­кон Джо­уля-Лен­ца. Элек­три­че­ское по­ле по­сто­ян­но­го и ква­зи­ста­цио­нар­но­го то­ков. Раз­ряд кон­ден­са­то­ра че­рез со­про­тив­ле­ние.

Те­ма 14. По­сто­ян­ное маг­нит­ное по­ле в ва­куу­ме

Опыт Эр­сте­да. Ра­бо­ты Ам­пе­ра. Маг­нит­ное взаи­мо­дей­ст­вие эле­мен­тов то­ка. Ин­дук­ция маг­нит­но­го по­ля. Фор­му­ла Био-Са­ва­ра. Тео­ре­ма о цир­ку­ля­ции век­то­ра В и фор­му­ла Сто­кса. RotB и опе­ра­тор «на­бла». От­сут­ст­вие в при­ро­де маг­нит­ных за­ря­дов. Ска­ляр­ный и век­тор­ный по­тен­циа­лы маг­нит­но­го по­ля. Маг­нит­ное по­ле дви­жу­ще­го­ся за­ря­да. Си­ла и мо­мент сил, дей­ст­вую­щие на кон­тур в маг­нит­ном по­ле. Маг­нит­ный мо­мент кон­ту­ра с то­ком. По­ле кон­ту­ра на боль­шом уда­ле­нии. Ра­бо­та пе­ре­ме­ще­ния кон­ту­ра в по­ле. Си­ла Ло­рен­ца. Цик­ло­трон­ный ре­зо­нанс. Яв­ле­ние Хол­ла.

Те­ма 15. Маг­нит­ное по­ле в ве­ще­ст­ве

Маг­нит­ная ин­дук­ция в ве­ще­ст­ве. На­маг­ни­чен­ность и мо­ле­ку­ляр­ные то­ки. На­пря­жен­ность маг­нит­но­го по­ля. За­ко­ны маг­нит­но­го по­ля в маг­не­ти­ках. Маг­нит­ная вос­при­им­чи­вость и маг­нит­ная про­ни­цае­мость. Ус­ло­вия на гра­ни­це раз­де­ла. Диа-, па­ра- и фер­ро­маг­не­ти­ки. Фер­ри­ты. Свой­ст­ва фер­ро­маг­не­ти­ков и их при­ме­не­ния. Маг­нит­ная мо­дель ато­ма. Ор­би­таль­ное ги­ро­маг­нит­ное от­но­ше­ние элек­тро­на. Лар­мо­ро­ва пре­цес­сия. Диа­маг­не­тизм. Маг­ни­то­ме­ха­ни­че­ские яв­ле­ния. Спин элек­тро­на и па­ра­маг­не­тизм. Маг­нит­ные но­си­те­ли ин­фор­ма­ции.

Те­ма 16. Элек­тро­маг­нит­ная ин­дук­ция

Ин­дук­ци­он­ный ток. За­кон Фа­ра­дея и пра­ви­ло Лен­ца. ЭДС ин­дук­ции. Ин­дук­ция в дви­жу­щих­ся и не­под­виж­ных про­вод­ни­ках. Вих­ре­вое элек­три­че­ское по­ле. То­ки Фу­ко. Бе­та­трон. Са­мо­ин­дук­ция и вза­им­ная ин­дук­ция кон­ту­ров. Ус­та­нов­ле­ние то­ка в це­пи с ин­дук­тив­но­стью. Маг­нит­ная энер­гия про­вод­ни­ка с то­ком и энер­гия маг­нит­но­го по­ля. Энер­гия сис­те­мы про­вод­ни­ков. Прак­ти­че­ские при­ло­же­ния элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции.

Те­ма 17. Элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния и пе­ре­мен­ный ток

Ко­ле­ба­тель­ный кон­тур и ма­те­ма­ти­че­ский ма­ят­ник вбли­зи по­ло­же­ния ус­той­чи­во­го рав­но­ве­сия. Элек­тро­ме­ха­ни­че­ские ана­ло­гии. Гар­мо­ни­че­ский ос­цил­ля­тор. Гар­мо­ни­че­ские ко­ле­ба­ния и их свой­ст­ва. Энер­гия ко­ле­ба­ний. Сло­же­ние па­рал­лель­ных и пер­пен­ди­ку­ляр­ных ко­ле­ба­ний. Урав­не­ние ма­лых ко­ле­ба­ний в сис­те­ме с по­те­ря­ми энер­гии. Сво­бод­ные за­ту­хаю­щие ко­ле­ба­ния. Ко­эф­фи­ци­ент за­ту­ха­ния и соб­ст­вен­ная час­то­та. Ло­га­риф­ми­че­ский дек­ре­мент за­ту­ха­ния и доб­рот­ность. Вы­ну­ж­ден­ные ко­ле­ба­ния. Ус­та­нов­ле­ние ко­ле­ба­ний и ста­цио­нар­ные ко­ле­ба­ния. Ам­пли­туд­ные и фа­зо­вые ре­зо­нанс­ные кри­вые. Уси­ли­те­ли и ав­то­ге­не­ра­то­ры элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний. Ком­плекс­ное пред­став­ле­ние гар­мо­ни­че­ских ко­ле­ба­ний. Ком­плекс­ная ам­пли­ту­да, ее мо­дуль и ар­гу­мент. Гар­мо­ни­че­ский пе­ре­мен­ный ток. За­кон Ома для ком­плекс­ных ам­пли­туд. Им­пе­данс. Сло­же­ние им­пе­дан­сов. Мощ­ность пе­ре­мен­но­го то­ка.

Те­ма 18. Урав­не­ния элек­тро­маг­нит­но­го по­ля

Урав­не­ния Мак­свел­ла в ин­те­граль­ной и диф­фе­рен­ци­аль­ной фор­мах как обоб­ще­ние ос­нов­ных опыт­ных фак­тов. Пол­ная сис­те­ма урав­не­ний по­ля. Ма­те­ри­аль­ные урав­не­ния сре­ды. Урав­не­ния по­ля в ва­куу­ме. Плот­ность энер­гии элек­тро­маг­нит­но­го по­ля. Век­тор Умо­ва-Пойн­тин­га. Мас­са, им­пульс и дав­ле­ние элек­тро­маг­нит­но­го по­ля.

Те­ма 19. Элек­тро­маг­нит­ные вол­ны в ва­куу­ме

Вы­вод вол­но­вых урав­не­ний для по­лей Е и Н из урав­не­ний Мак­свел­ла. Ска­ляр­ное вол­но­вое урав­не­ние. Пло­ская вол­на. Вол­но­вая по­верх­ность; ско­рость вол­ны. Сис­те­ма урав­не­ний для по­лей Е и Н элек­тро­маг­нит­ной пло­ской вол­ны. По­пе­реч­ность элек­тро­маг­нит­ных волн. Гар­мо­ни­че­ская элек­тро­маг­нит­ная вол­на и ее фа­зо­вая ско­рость в ва­куу­ме и ве­ще­ст­ве. Ин­тен­сив­ность вол­ны. По­ле из­лу­че­ния пе­ре­мен­но­го то­чеч­но­го ди­по­ля в ближ­ней и даль­ней зо­нах. Диа­грам­ма на­прав­лен­но­сти и за­ви­си­мость из­лу­че­ния от час­то­ты то­чеч­но­го ди­поль­но­го из­лу­ча­те­ля. По­ле из­лу­че­ния за­дан­но­го рас­пре­де­ле­ния сто­рон­ней по­ля­ри­зо­ван­но­сти и фор­ми­ро­ва­ние диа­грам­мы на­прав­лен­но­сти. Шка­ла элек­тро­маг­нит­ных волн и оп­ти­че­ский диа­па­зон. Из­лу­че­ние све­та ато­мом и оп­ти­че­ские элек­тро­ны.

Те­ма 20. Эле­мен­ты фи­зи­че­ской аку­сти­ки.

Рас­про­стра­не­ние воз­му­ще­ний в сплош­ной уп­ру­гой сре­де. Вол­но­вое урав­не­ние. Аку­сти­че­ские вол­ны. Гар­мо­ни­че­ская аку­сти­че­ская вол­на и ско­рость ее рас­про­стра­не­ния. Про­доль­ные и по­пе­реч­ные вол­ны. Вол­но­вое со­про­тив­ле­ние сре­ды. От­ра­же­ние и пре­лом­ле­ние аку­сти­че­ских волн. Стоя­чие вол­ны. По­гло­ще­ние энер­гии волн сре­дой. Звук и его ха­рак­те­ри­сти­ки: вы­со­та, тембр, си­ла, гром­кость.

Те­ма 21. Элек­тро­маг­нит­ное по­ле в ве­ще­ст­ве

Связь ме­ж­ду по­ля­ри­зо­ван­но­стью Р и на­пря­жен­но­стью элек­три­че­ско­го по­ля Е в сре­де с ли­ней­ной по­ля­ри­зуе­мо­стью. Им­пульс­ный от­клик сре­ды и прин­цип при­чин­но­сти. Гар­мо­ни­че­ские вол­ны и ком­плекс­ная ди­элек­три­че­ская про­ни­цае­мость. Ком­плекс­ный по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния. Связь дис­пер­сии фа­зо­вой ско­ро­сти с по­гло­ще­ни­ем. Осо­бен­но­сти дис­пер­сии фа­зо­вой ско­ро­сти с по­гло­ще­ни­ем. Мик­ро­ско­пи­че­ский ме­ха­низм дис­пер­сии и по­гло­ще­ния. Осо­бен­но­сти дис­пер­сии в про­во­дя­щих сре­дах (плаз­ме и ме­тал­лах). Элек­тро­маг­нит­ные вол­ны в кри­стал­лах. Двой­ное лу­че­пре­лом­ле­ние и оп­ти­че­ская ак­тив­ность. Ме­ха­но-, элек­тро- и маг­ни­то­оп­ти­че­ские яв­ле­ния.

Раз­дел 4. ОПТИКА

Те­ма 22. Гео­мет­ри­че­ская оп­ти­ка.

Рас­про­стра­не­ние волн в сре­дах с плав­ны­ми не­од­но­род­но­стя­ми. Прин­цип Фер­ма. За­ко­ны от­ра­же­ния и пре­лом­ле­ния. Фор­му­лы Фре­не­ля. Угол Брю­сте­ра. Пол­ное внут­рен­нее от­ра­же­ние.

Те­ма 23. Фо­то­мет­рия и гео­мет­ри­че­ская тео­рия оп­ти­че­ских сис­тем

Ос­нов­ные фо­то­мет­ри­че­ские ве­ли­чи­ны и еди­ни­цы. Све­то­вой по­ток, си­ла све­та, яр­кость, све­ти­мость, ос­ве­щен­ность. Па­рал­ле­лизм энер­ге­ти­че­ских и све­то­вых по­ня­тий. Иде­аль­ная оп­ти­че­ская сис­те­ма и ее эле­мен­ты (кар­ди­наль­ные плос­ко­сти и точ­ки). Тол­стая и тон­кая лин­зы. Оп­ти­че­ские при­бо­ры: лу­па, про­ек­тор, мик­ро­скоп и те­ле­скоп. Абер­ра­ции оп­ти­че­ских сис­тем.

Те­ма 24. Пре­об­ра­зо­ва­ние Фу­рье элек­тро­маг­нит­ных сиг­на­лов

Пре­об­ра­зо­ва­ние Фу­рье вре­мен­но­го сиг­на­ла и его свой­ст­ва. Спек­траль­ные плот­но­сти ам­пли­ту­ды и энер­гии. Про­стран­ст­вен­ное пре­об­ра­зо­ва­ние Фу­рье. Раз­ло­же­ние элек­тро­маг­нит­но­го по­ля по пло­ским вол­нам. Урав­не­ние дис­пер­сии. Вол­но­вые па­ке­ты. Груп­по­вая ско­рость элек­тро­маг­нит­ных волн. Рас­плы­ва­ние па­ке­тов во вре­ме­ни.

Те­ма 25. Ко­ге­рент­ность све­та

Слу­чай­ное све­то­вое по­ле и его ста­ти­сти­че­ское опи­са­ние. Опе­ра­ция ус­ред­не­ния по вре­ме­ни. Сте­пень про­стран­ст­вен­ной и вре­мен­ной ко­ге­рент­но­сти све­то­во­го по­ля. Вре­мя ко­ге­рент­но­сти. Про­доль­ная и по­пе­реч­ная дли­ны ко­ге­рент­но­сти. Спек­траль­ная плот­ность ин­тен­сив­но­сти слу­чай­но­го по­ля и ее связь с функ­ци­ей вре­мен­ной ко­ге­рент­но­сти. Объ­ем ко­ге­рент­но­сти.

Те­ма 26. Ин­тер­фе­рен­ция и ди­фрак­ция

Сущ­ность ин­тер­фе­рен­ции. Двух­лу­че­вая ин­тер­фе­рен­ция. Оп­ти­че­ская раз­ность хо­да волн. Ин­тер­фе­рен­ци­он­ная кар­ти­на и ее па­ра­мет­ры. Ин­тер­фе­рен­ция и ко­ге­рент­ность. При­ме­не­ния ин­тер­фе­рен­ции. Ин­тер­фе­ро­мет­ры. Мно­го­лу­че­вая ин­тер­фе­рен­ция. Ин­тер­фе­ро­метр Фаб­ри-Пер­ро. Сущ­ность ди­фрак­ции. Ин­те­грал Кирх­го­фа-Фре­не­ля. Ди­фрак­ция Фре­не­ля. Зо­ны Фре­не­ля. Ди­фрак­ция Фра­ун­го­фе­ра на ще­ли. Ди­фрак­ци­он­ная ре­шет­ка. Роль ди­фрак­ции в фор­ми­ро­ва­нии оп­ти­че­ских изо­бра­же­ний. Раз­ре­шаю­щая си­ла и оп­ти­маль­ное уве­ли­че­ние те­ле­ско­па. Го­ло­гра­фия. По­лу­че­ние го­ло­грам­мы и вос­ста­нов­ле­ние вол­но­во­го фрон­та. При­ме­не­ния го­ло­гра­фии.

Те­ма 27. Ко­ге­рент­ные оп­ти­че­ские сис­те­мы

Ко­ге­рент­ный оп­ти­че­ский сиг­нал и спо­со­бы его фор­ми­ро­ва­ния. Про­стран­ст­вен­но-вре­мен­ные мо­ду­ля­то­ры ам­пли­ту­ды, фа­зы и по­ля­ри­за­ции. Оп­ти­че­ское лин­зо­вое пре­об­ра­зо­ва­ние Фу­рье. Ко­ге­рент­ный оп­ти­че­ский кас­кад. Спек­траль­ная и кор­ре­ля­ци­он­ная об­ра­бот­ка сиг­на­лов. Ин­фор­ма­ци­он­ная ем­кость ко­ге­рент­ных оп­ти­че­ских сис­тем. Ла­зе­ры. Во­ло­кон­но-оп­ти­че­ские сис­те­мы пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции. Оп­ти­че­ские но­си­те­ли ин­фор­ма­ции.

Те­ма 28. Эле­мен­ты ре­ля­ти­ви­ст­ской фи­зи­ки

Опыт Май­кель­со­на. По­сту­ла­ты Эйн­штей­на и пре­об­ра­зо­ва­ния Ло­рен­ца. От­но­си­тель­ность про­стран­ст­вен­ных и вре­мен­ных про­ме­жут­ков. Пре­об­ра­зо­ва­ния ско­ро­сти и ус­ко­ре­ния. Ин­тер­вал. Про­стран­ст­вен­но-вре­мен­ной кон­ти­ну­ум. 4-х век­то­ры. Ре­ля­ти­ви­ст­ская мас­са. Связь ме­ж­ду энер­ги­ей и им­пуль­сом. 4-х век­тор по­тен­циа­ла элек­тро­маг­нит­но­го по­ля.

Раз­дел 5. ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ И ФИЗИКИ ТВЁРДОГО ТЕЛА

Те­ма 29. Ос­нов­ные по­сту­ла­ты кван­то­вой ме­ха­ни­ки

Фо­то­эф­фект и фо­тон­ная ги­по­те­за Эйн­штей­на. По­сто­ян­ная План­ка. Вол­но­вая функ­ция. Опе­ра­то­ры фи­зи­че­ских ве­ли­чин: им­пуль­са, ко­ор­ди­на­ты, энер­гии, мо­мен­та. Соб­ст­вен­ные функ­ции и соб­ст­вен­ные зна­че­ния опе­ра­то­ров. Опе­ра­то­ры и ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний. Со­от­но­ше­ние не­оп­ре­де­лен­но­стей и ком­му­та­тор опе­ра­то­ров. Про­из­вод­ная опе­ра­то­ра по вре­ме­ни. Урав­не­ние Эрен­фе­ста. Ква­зи­клас­си­че­ское дви­же­ние. За­ко­ны со­хра­не­ния. Осо­бен­но­сти со­хра­не­ния мо­мен­та.

Те­ма 30. Кван­то­вая ме­ха­ни­ка про­стей­ших сис­тем

Про­хо­ж­де­ние час­ти­цы че­рез по­тен­ци­аль­ный барь­ер. Тун­нель­ный эф­фект. Час­ти­ца в по­тен­ци­аль­ной яме. Гар­мо­ни­че­ский ос­цил­ля­тор. Кван­то­вый ро­та­тор. Мо­дель Ре­зер­фор­да-Бо­ра и кван­то­вая ме­ха­ни­ка ато­ма во­до­ро­да. Во­до­ро­до­по­доб­ные со­стоя­ния элек­тро­на в мно­го­элек­трон­ных ато­мах и их за­пол­не­ние. Пра­ви­ла Хун­да. Пе­рио­ди­че­ская таб­ли­ца Мен­де­лее­ва.

Те­ма 31. Сис­те­ма мно­гих час­тиц и кван­то­вая ста­ти­сти­ка

То­ж­де­ст­вен­ность час­тиц и сим­мет­рия вол­но­вой функ­ции от­но­си­тель­но пе­ре­ста­но­вок. Спин и ста­ти­сти­ка. Фер­мио­ны и бо­зо­ны. Рас­пре­де­ле­ние Фер­ми-Ди­ра­ка для элек­тро­нов. Рас­пре­де­ле­ние Бо­зе-Эйн­штей­на для фо­то­нов и фо­но­нов. За­ко­ны рав­но­вес­но­го те­п­ло­во­го из­лу­че­ния и фор­му­ла План­ка. Спон­тан­ные и вы­ну­ж­ден­ные пе­ре­хо­ды. Ин­верс­ная на­се­лен­ность и от­ри­ца­тель­ная аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра. Кван­то­вые ге­не­ра­то­ры све­та (ла­зе­ры).

Те­ма 32. Элек­тро­ны в кри­стал­лах

Вол­но­вая функ­ция элек­тро­на в по­тен­ци­аль­ном ящи­ке с глад­ким дном. Гра­нич­ные ус­ло­вия. Рас­пре­де­ле­ние со­стоя­ний по энер­ги­ям (рас­пре­де­ле­ние Фер­ми-Ди­ра­ка). Энер­гия и им­пульс Фер­ми. Элек­трон­ная те­п­ло­ем­кость ме­тал­лов. Вклад элек­тро­нов и те­п­ло- и элек­тро­про­вод­ность.

Те­ма 33. Элек­тро­ны в пе­рио­ди­че­ском по­ле ре­шет­ки.

Вол­но­вая функ­ция элек­тро­на в про­стран­ст­вен­но пе­рио­ди­че­ском по­ле. Им­пульс­ные Зо­ны Брил­лю­эна и энер­ге­ти­че­ские зо­ны. Зон­ные мо­де­ли ме­тал­лов, ди­элек­три­ков и по­лу­про­вод­ни­ков. Ква­зи­ча­сти­цы: элек­тро­ны и дыр­ки. Эф­фек­тив­ная мас­са. Под­виж­ность но­си­те­лей за­ря­да. Рав­но­вес­ные кон­цен­тра­ции элек­тро­нов и ды­рок в соб­ст­вен­ных по­лу­про­вод­ни­ках. За­ви­си­мость со­про­тив­ле­ния соб­ст­вен­но­го по­лу­про­вод­ни­ка от тем­пе­ра­ту­ры. Тер­мо­ре­зи­сто­ры.

Те­ма 34. При­мес­ные по­лу­про­вод­ни­ки

До­нор­ные и ак­цеп­тор­ные при­ме­си и уров­ни. Про­во­ди­мость «n» и «p» ти­пов. Ос­нов­ные и не­ос­нов­ные но­си­те­ли за­ря­да. Рав­но­вес­ные кон­цен­тра­ции элек­тро­нов и ды­рок в при­мес­ных по­лу­про­вод­ни­ках. p-n - пе­ре­ход и его свой­ст­ва. Оп­ти­че­ские яв­ле­ния в по­лу­про­вод­ни­ках Кон­такт­ные яв­ле­ния на гра­ни­цах ме­талл-по­лу­про­вод­ник и ме­талл-ме­талл.

Те­ма 35. За­клю­чи­тель­ная те­ма кур­са

Пер­спек­ти­вы и про­бле­мы со­вре­мен­ной фи­зи­ки.