Содержание дисциплины

3.1. Содержание основных разделов курса

Тема № 1. Введение. Содержание курса. Метод принципов. Роль эксперимента в развитии физики.

Тема № 2. Физические основы механики. Кинематика и динамика материальной точки. Путь и перемещение. Скорость. Ускорение. Поступательное и вращательное движение. Законы Ньютона. Принцип относительности Галилея. Закон сохранения количества движения. Работа, мощность и энергия. Теорема о кинетической энергии. Потенциальная энергия. Закон сохранения полной механической энергии.

Механика твёрдого тела. Уравнение моментов. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции. Теорема Штейнера. Закон сохранения момента количества движения.

Неинерциальные системы отсчёта. Центробежная сила. Сила Кориолиса. Приливы.

Границы применимости механики Ньютона. Основы специальной теории относительности. Релятивистские Эффекты.

Физические основы гидродинамики. Уравнение Бернулли.

Тема № 3. Колебания и волны. Гармонические колебания. Амплитуда и фаза колебаний. Математический маятник. Затухающие колебания. Автоколебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Распространение волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Звук.

Тема № 4. Молекулярная физика. Основы молекулярно-кинетической теории. Давление. Температура. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Идеальный газ. Уравнение Клапейрона – Менделеева. Статистические распределения. Барометрическая формула.

Реальные газы . Уравнение Ван – дер - Ваальса

Тема № 5. Термодинамика. Работа в термодинамике. Адиабатическая оболочка. Внутренняя энергия и количество теплоты. Первое начало термодинамики. Второе начало термодинамики. Энтропия. Закон возрастания энтропии.

Свойства жидкостей и твёрдых тел. Поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Фазовые превращения . Уравнение Клапейрона – Клаузиуса.

Тема № 6. Электричество и магнетизм. Электростатика. Закон Кулона. Напряжённость и потенциал электрического поля. Электрическое поле в веществе. Проводники и диэлектрики. Теорема Гаусса.

Законы постоянного тока. Источники тока. Э.д.с. Законы Ома. Правила Кирхгофа. Резисторы. Конденсаторы. Тепловое и магнитное действие тока. Закон Джоуля – Ленца. Ток в различных средах. Электролиз. Полупроводники.

Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Теорема о магнитной циркуляции. Сила Лоренца и её проявление на Земле. Магнитное поле в веществе. Ферромагнетики.

Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн. Свет. Развитие взглядов на природу света. Фотоэффект.

Тема № 7.Геометрическая оптика. Основы геометрической оптики. Законы отражения и преломления света. Полное внутреннее отражение. Линзы. Формула линзы. Оптические системы. Глаз человека как оптическая система

Тема № 8.Волновая оптика. Интерференция света. Опыты Юнга. Когерентность. Просветление оптики. Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля. Дифракция на круглом отверстии. Дифракционная решётка. Поляризация. Дисперсия. Взаимодействие света с веществом.

Тема № 9. Физика атома. Строение атома. Открытие электрона . Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома. Постулаты Бора. Спектр атома водорода. Спонтанное и индуцированное излучение. Принцип работы лазера.

Тема № 10 Физика атомного ядра. Строение атомного ядра. Открытие протона и нейтрона. Ядерные силы и их особенности. Ядерные реакции. Энергия связи ядра. Тепловые эффекты ядерных реакций.

Проблемы и перспективы атомной энергетики. Атомные электростанции. Атомная бомба. Проблема управляемого термоядерного синтеза.

Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Трансурановые элементы. Элементарные частицы.

Тема № 11. Квантовая физика. Тепловое излучение. Гипотеза Планка о квантах. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза де Бройля. Уравнение Шрёдингера.

Тема № 12. Элементы космологии. Солнечная система. Звёзды и источники их энергии. Методы исследования Вселенной. Современные представления об эволюции звёзд.