Электромагнетизм

Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Ампера. Магнит­ным поток. Контур с током в магнитном поле. Закон Био- Савара- Лапласа и его применение к расчету магнитного поля. Вихревой ха­рактер магнитного поля. Закон полного тока. Работа по перемеще­нию проводника и контура с током в магнитном поле. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Принцип действия циклических ускорителей заряженных частиц. Эффект Холла.

Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Закон Ленца. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия системы проводников с током. Объемная плотность энергии магнитного поля.

Магнитные моменты атомов. Намагниченность. Типы магнети­ков. Элементарная теория диа- и парамагнетизма. Магнитная воспри­имчивость вещества. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость среды. Ферромагнетики. Кривая намагничивания. Магнитный гистерезис. Точка Кюри.

Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Ток сме­щения. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в инте­гральной и дифференциальной формах. Относительный характер электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля.

Колебания и волны

Гармонические колебания (механические и электромагнитные) и их характеристики. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Математический, физический маятники. Электрический колебательный контур. Энергия гармонических колебаний. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой часто­ты. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Диф­ференциальное уравнение затухающих колебаний (механических и электромагнитных) и его решение. Апериодический процесс. Диффе­ренциальное уравнение вынужденных колебаний (механических и электромагнитных) и его решение. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Случай резонанса.

Механизм образования механических волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Уравнение бегущей волны. Волно­вое уравнение. Фазовая скорость и дисперсия волн. Энергия волны. Принцип суперпозиции волн. Групповая скорость. Когерентность. Интерференция волн. Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны и его анализ.

Дифференциальное уравнение электромагнитной волны. Основ­ные свойства электромагнитных волн. Энергия электромагнитных волн. Поток энергии. Вектор Умова- Пойнтинга. Излучение диполя.

Волновая оптика

Интерференция света. Когерентность и монохроматичность све­товых волн. Время и длина когерентности. Расчет интерференцион­ной картины от двух когерентных волн. Оптическая длина пути. Ин­терференция света в тонких пленках. Интерферометры. Дифракгля света. Принцип Гюйгенса—Френеля. Метод зон Френеля. Прямоли­нейное распространение света. Дифракция Френеля на круглом от­верстии. Дифракция Фраунгофера на одной щели и на решетке Разрешающая способность оптических приборов. Дифракция на про­странственной решетке. Формула Вульфа- Брэгга. Исследование структуры кристаллов. Понятие о голографии. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отра­жении. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Закон Малюса. Искусственная оптическая анизотропия. Дисперсия света. Области нормальной и аномальной дисперсии. Электронная теория дисперсии света. Излучение Вавилова- Черепкова.