Рабочая программа для этих направлений. Новосибирский государственный технический университет, 2008 г. Оглавление

7.2. МОДУЛЬ 2: «ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ, КОЛЕБАНИЯ, ВОЛНЫ И
ОПТИКА» (СЕМЕСТР 2)

Рейтинговая система контроля знаний.

Вопросы, выносимые на экзамен во втором семестре

1. 
   Взаимодействие движущихся зарядов. Магнитное поле движущегося заряда.
   
2. 
   Закон Био-Савара – Лапласа. Применение закона Био-Савара – Лапласа для расчета индукции магнитного поля прямого и кругового токов.
   
3. 
   Теорема Гаусса для вектора . Теорема о циркуляции вектора . Магнитное поле соленоида.
   
4. 
   Сила Лоренца. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных токов.
   
5. 
   Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент.
   
6. 
   Магнитное поле в веществе. Виды магнетиков. Намагниченность . Напряженность магнитного поля . Магнитная проницаемость. Основные законы магнитостатики в веществе.
   
7. 
   Граничные условия для векторов и .
   
8. 
   Закон электромагнитной индукции. Природа электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Самоиндукция. Индуктивность соленоида.
   
9. 
   Энергия магнитного поля. Плотность энергии электромагнитного поля.
   
10. 
    Ток смещения. Система уравнений Максвелла.
    
11. 
    Колебания. Гармонические колебания. Гармонический осциллятор. Дифференциальное уравнение гармонического осциллятора. Примеры.
    
12. 
    Энергия гармонического осциллятора.
    
13. 
    Метод векторных диаграмм. Сложение колебаний одного направления с одинаковыми и близкими частотами. Биения.
    
14. 
    Сложение взаимно – перпендикулярных колебаний.
    
15. 
    Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Параметры затухающих колебаний, их физический смысл.
    
16. 
    Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Амплитудно – частотная и фазо – частотная характеристики вынужденных колебаний. Резонанс.
    
17. 
    Волны. Уравнения плоской и сферической волн. Волновое уравнение. Фазовая и групповая скорости.
    
18. 
    Электромагнитные волны. Свойства электромагнитных волн. Вывод волнового уравнения из уравнений Максвелла.
    
19. 
    Перенос энергии электромагнитной волной. Вектор Пойнтинга
    
20. 
    Когерентность. Интерференция волн. Условия интерференционных максимумов и минимумов. Стоячие волны.
    
21. 
    Расчет интерференционной картины от двух источников. Ширина интерференционных полос.
    
22. 
    Интерференция света в тонких пленках. Кольца Ньютона.
    
23. 
    Дифракция световых волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
    
24. 
    Дифракция Френеля на круглом отверстии, диске.
    
25. 
    Дифракция Фраунгофера на одной щели. Дифракционная решетка.
    
26. 
    Поляризация света. Типы поляризации. Закон Малюса. Закон Брюстера.
    

7.3. МОДУЛЬ 3: «ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ» (СЕМЕСТР 3)

Рейтинговая система контроля знаний.

Вопросы, выносимые на экзамен в третьем семестре (модуль 3)

1. 
   Тепловое излучение. Характеристики и законы теплового излучения.
   
2. 
   Внешний фотоэффект и его законы.
   
3. 
   Эффект Комптона.
   
4. 
   Волновые свойства вещества. Гипотеза де Бройля, волны де Бройля. Опыты, подтверждающие корпускулярно-волновой дуализм частиц вещества.
   
5. 
   Соотношение неопределенностей как проявление корпускулярно-волнового дуализма вещества.
   
6. 
   Волновая функция, её физический смысл. Уравнение Шредингера для стационарных состояний.
   
7. 
   Электрон в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Квантование энергии.
   
8. 
   Туннельный эффект. Квантовый гармонический осциллятор.
   
9. 
   Атом водорода. Квантование энергии и момента импульса. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа, их физический смысл.
   
10. 
    Гиромагнитное отношение. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона. Эффект Зеемана.
    
11. 
    Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям.
    
12. 
    Расщепление энергетических уровней атомов при образовании молекул. Молекулярные спектры и их основные особенности.
    
13. 
    Элементы зонной теории твердого тела. Расщепление энергетических уровней атомов и образование энергетических зон в кристаллах. Диэлектрики, полупроводники, металлы с точки зрения зонной теории.
    
14. 
    Понятие о квантовой статистике Бозе - Эйнштейна. Тепловые колебания кристаллической решётки. Теплоёмкость кристаллической решётки.
    
15. 
    Динамика электрона в кристаллической решетке. Эффективная масса. Концентрация электронов и дырок в полупроводниках.
    
16. 
    Функция распределения Ферми- Дирака. Уровень Ферми. Вырожденный и невырожденный электронный газ. Электронный газ в металлах.
    
17. 
    Электропроводность металлов, её зависимость от температуры.
    
18. 
    Собственные полупроводники. Электропроводность и её зависимость от температуры.
    
19. 
    Примесные полупроводники Электропроводность и её зависимость от температуры.
    
20. 
    Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
    
21. 
    Строение ядра. Ядерные реакции.
    
22. 
    Фундаментальные взаимодействия. Элементарные частицы.