тема отсчёта Материальная точка
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
4.6 Вопросы для подготовки к экзамену и зачету
Перечень вопросов является основой для составления билетов к зачётам и экзаменам.
Вопросы для подготовки к зачету
Модуль 1. Механика.
- Механическое движение. Система отсчёта. Материальная точка. Траектория, путь и перемещение.
- Скорость и ускорение. Тангенциальная и нормальная составляющие ускорения.
- Твёрдое тело. Поступательное и вращательное движение.
- Угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейными скоростями и ускорениями. Период и частота вращения.
- Инерциальные системы отсчёта. Первый закон Ньютона.
- Сила. Второй закон Ньютона.
- Масса. Импульс. Третий закон Ньютона.
- Механическая система. Внутренние и внешние силы.
- Импульс системы и закон его изменения.
- Замкнутая система и закон сохранения импульса.
- Центр масс и закон его движения.
- Момент силы и момент импульса относительно точки и оси. Закон изменения момента импульса материальной точки и механической системы. Закон сохранения момента импульса.
- Однородность и изотропность пространства–времени. Связь с законами сохранения. Теорема Ирншоу.
- Момент импульса твёрдого тела относительно оси вращения. Момент инерции. Теорема Штейнера. Основной закон динамики вращательного движения.
- Работа силы. Работа при вращательном движении. Мощность.
- Кинетическая энергия, закон её изменения. Кинетическая энергия поступательного и вращательного движения твёрдого тела.
- Консервативные и диссипативные силы. Потенциальная энергия.
- Закон сохранения энергии в механике. Внутренняя энергия. Общефизический закон сохранения энергии.
- Принцип относительности и принцип постоянства скорости света. Относительность длин и промежутков времени.
- Преобразования Галилея. Сложение скоростей.
- преобразования Лоренца. Релятивистский закон сложения скоростей.
- Основной закон релятивистской динамики. Релятивистский импульс и релятивистская масса.
- Релятивистское выражение для кинетической энергии. Взаимосвязь массы и энергии. Полная энергия и энергия покоя.
- Описание движения жидкости. Линии тока. Стационарное течение.
- Уравнение непрерывности. Идеальная жидкость. Уравнение Бернулли, Статистическое и динамическое давление.
- Вязкость (внутреннее трение). Закон внутреннего трения Ньютона. Ньютоновские и неньютоновские жидкости.
- Динамическая и кинетическая вязкость. Ламинарное и турбулентное течение жидкости. Число Рейнольдса.
Модуль 2. . Молекулярная физика и термодинамика.
- Тепловое движение. Статистический и термодинамический методы.
- Макроскопические параметры. Равновесное и неравновесное состояние.
- Уравнение состояния идеального газа.
- Уравнение состояния Ван дер Ваальса (для реальных газов).
- Давление идеального газа с точки зрения молекулярно–кинетической теории. Молекулярно–кинетический смысл температуры.
- Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.
- Средняя кинетическая энергия молекулы. Внутренняя энергия идеального газа.
- Скорости теплового движения молекул. Распределение Максвелла. Средняя арифметическая, средняя квадратичная и наиболее вероятная скорости.
- Концентрация молекул в потенциальном силовом поле. Распределение Больцмана. Барометрическая формула.
- Обратимые и необратимые процессы. Первое начало термодинамики.
- Работа газа при изменении его объёма. Количество теплоты.
- Теплоёмкость газов при постоянном давлении и объёме. Связь теплоёмкостей газов при постоянном давлении и объёме. Удельная и молярная теплоёмкости.
- Изопроцессы в идеальном газе. Работа газа в изопроцессах. Изохорная и изобарная теплоёмкости идеального газа. Уравнение Майера.
- Адиабатный процесс. Уравнение Пуассона. Работа идеального газа в адиабатном процессе.
- Энтропия. Энтропия и термодинамическая вероятность состояния. Второе начало термодинамики. Третье начало термодинамики.
- Циклические процессы. Работа цикла. Коэффициент полезного действия.
- Цикл Карно. Коэффициент полезного действия цикла Карно. Тепловые двигатели и холодильные машины.
- Диффузия. Взаимная диффузия и самодиффузия. Диффузионный поток. Закон Фика.
- Теплопроводность. Тепловой топок. Закон Фурье. Температуропроводность.
Вопросы для подготовки к экзамену
Модуль 3. Электричество и магнетизм.
- Электрические заряды. Элементарный заряд.
- Дискретность заряда. Инвариантность заряда. Закон сохранения заряда.
- Электрическое поле. Напряжённость электрического поля.
- Закон Кулона. Напряжённость электрического поля точечного заряда. Принцип суперпозиции полей.
- Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Гаусса. Применение теоремы Гаусса к расчёту электрического поля.
- Работа электростатического поля. Циркуляция вектора напряжённости.
- Потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь потенциала с напряжённостью поля.
- Электрический диполь. Дипольный момент. Диполь во внешнем электростатическом поле. Момент сил, действующих на диполь. Энергия диполя во внешнем поле.
- Диэлектрики. Полярные и неполярные молекулы. Поляризация диэлектриков. Электронная, ориентационная и ионная поляризации. Поляризованность. Поляризованные заряды.
- Электрическое поле в веществе. Виды диэлектриков.
- Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Электрическое смещение. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость.
- Проводники в электростатическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение зарядов в проводнике.
- Электроёмкость. Конденсаторы. Ёмкость плоского конденсатора.
- Энергия взаимодействия электрических зарядов.
- Энергия заряженного проводника. Энергия конденсатора. Объёмная плотность энергии электростатического поля.
- Электрический ток. Сила и плотность тока.
- Электродвижущая сила и напряжение; Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах.
- Сопротивление проводников. Удельное сопротивление.
- Работа и мощность тока. Закон Джоуля–Ленца в интегральной и дифференциальной формах.
- Электропроводность металлов. Носители тока в металлах. Причина электрического сопротивления. Температурная зависимость сопротивления. Сверхпроводимость.
- Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле.
- Сила Ампера. Работа, совершаемая при перемещении проводника с током в магнитном поле.
- Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующих на контур. Магнитный момент. Энергия контура с током в магнитном поле.
- Закон Ампера для двух параллельных проводников с током.
- Закон Био–Савара–Лапласа и его применение к расчёту магнитного поля кругового тока.
- Закон Био–Савара–Лапласа и его применение к расчёту магнитного поля прямолинейного бесконечно длинного проводника с током.
- Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.
- Поток вектора магнитной индукции. Теорема Остроградского–Гаусса.
- Теорема Гаусса и теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля (закон полного тока) для магнитного поля. Вихревой характер магнитного поля.
- Применение закона полного тока к расчёту магнитного поля.
- Магнитное поле длинного соленоида. Потокосцепление. Индуктивность, Индуктивность длинного соленоида.
- Эффект Холла. Применение эффекта Холла.
- Индукция токов в движущихся проводниках. Электродвижущая сила индукции. Вращение рамки в магнитном поле. Генераторы постоянного и переменного тока.
- Магнитное поле движущихся зарядов. Магнетизм, как релятивистский эффект.
- Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции Фарадея–Максвелла. Правило Ленца. Вихревое электрическое поле.
- Явление самоиндукции. Электродвижущая сила самоиндукции. Магнитная энергия тока. Объёмная плотность энергии магнитного поля.
- Магнитные моменты атомов. Диа– и парамагнетизм. Намагниченность. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряжённость магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость.
- Магнитное поле в веществе. Виды магнетиков.
- Ферромагнетики. Кривая намагничивания. Магнитный гистерезис,
- Остаточное намагничивание. Коэрцитивная сила. Магнитная проницаемость ферромагнетика.
- Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения.
- Уравнения Максвелла в интегральной форме.
- Уравнения Максвелла в дифференциальной форме.
- Физический смысл уравнений Максвелла. Следствия из уравнений Максвелла. Материальные уравнения.
- Колебательный контур. Период собственных колебаний контура.
Модуль 4. Оптика.
- Развитие представлений о природе света.
- Электромагнитные волны. Волновое уравнение и его решение. Свойства электромагнитных волн.
- Энергия электромагнитных волн. Объемная плотность энергии. Вектор Умова–Пойнтинга.
- Шкала электромагнитных волн.
- Монохроматичность и когерентность волн. Время и длина когерентности.
- Интерференция света. Условия максимума и минимума, выражение через разность хода и разность фаз.
- Методы наблюдения интерференции света. Метод Юнга; зеркала Френеля; бипризма Френеля. Применение интерференции света.
- Интерференция света. Интерференционная картина от двух когерентных источников.
- Интерференция света в тонких плёнках. Полосы равной ширины.
- Интерференция света на клиновидной пластине. Полосы равного наклона.
- Интерференция света. Полосы равного наклона и равной толщины. Кольца Ньютона.
- Дифракция света. Принцип Гюйгенса–Френеля.
- Дифракция света на круглом отверстии и диске. Метод зон Френеля. Доказательство прямолинейности распространения света.
- Дифракция в параллельных лучах на одной щели.
- Дифракционная решётка. Дифракция в параллельных лучах на дифракционной решётке.
- Дифракция на пространственной решётке. Формула Вульфа–Брэгга.
- Поляризация света. Виды поляризации.
- Вращение плоскости поляризации. Применение поляризации света.
- Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера, угол Брюстера.
- Поляризация света при двойном лучепреломлении. Обыкновенный и необыкновенный луч. Поляризационные призмы. Закон Малюса.
- Дисперсия света. Области нормальной и аномальной дисперсии. Излучение Вавилова–Черенкова.
Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра.
- Тепловое равновесное излучение. Формула Релея–Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Гипотеза и формула Планка.
- Тепловое равновесное излучение. Закон Стефана–Больцмана. Закон Вина. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно чёрного тела.
- Тепловое равновесное излучение и его характеристики. Серое и черное тела. Закон Кирхгофа.
- Фотон. Масса и импульс фотона. Давление света. Объяснение давления света на основе квантовых представлений.
- Явление фотоэффекта. Виды фотоэффекта. Формула Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта. Многофотонный фотоэффект.
- Квантовая гипотеза и формула Планка.
- Гипотеза де Бройля. Волновые свойства микрочастиц.
- Опытное обоснование корпускулярно–волнового дуализма свойств вещества. Формула де Бройля.
- Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- Эффект Комптона и его теория.
- Уравнение Шредингера в квантовой механике.
- Волновая функция и её физический (статистический) смысл.
- Прохождение частицы сквозь потенциальный барьер. Туннельный эффект.
- Отражение частицы от потенциальной ямы.
- Частица в одномерной бесконечно глубокой «потенциальной яме». Квантование энергии.
- Линейный гармонический квантовый осциллятор. Квантование энергии. Энергия нулевых колебаний.
- Атом водорода в квантовой механике. Энергия электрона, основное и возбужденные состояния электрона.
- Правила отбора. Спектр атома водорода.
- Квантование физических величин. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.
- Спин электрона. Спиновое квантовое число. Опыт Штерна и Герлаха.
- Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям. Электронные оболочки и подоболочки.
- Электронный ферми–газ в металле. Элементы зонной теории кристаллов.
- Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны.
- Элементы квантовой статистики. Статистика Бозе–Эйнштейна и статистика Ферми–Дирака.
- Вырожденный электронный газ в металлах. Уровень и энергия Ферми.
- Элементы зонной теории твёрдых тел. Классификация твёрдых тел по электропроводности на основе зонной теории (металлы, диэлектрики, полупроводники).
- Полупроводники. Собственная и примесная проводимость. Доноры и акцепторы. Электронная и дырочная проводимость. P–n переход.
- Теплоёмкость кристаллов при низких и высоких температурах. Закон Дюлонга Пти. Понятие о фононах.
- Атомное ядро. Состав, заряд, масса и размер атомного ядра. Зарядовое и массовое числа.
- Строение атомных ядер. Феноменологические модели ядер.
- Состав ядра по Иваненко–Гейзенбергу. Нуклоны, их взаимодействие и взаимопревращение.
- Радиоактивность. Правила смещения при радиоактивном распаде.
- Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
- Естественная радиоактивность. Закономерности и происхождение альфа–, бета– и гамма–излучения ядер.
- Реакция деления ядра. Цепная реакция деления. Искусственная радиоактивность.
- Дефект массы и энергия связи атомных ядер. Энергетический эффект ядерной реакции.
- Реакция синтеза атомных ядер. Проблема управления термоядерными реакциями.
- Элементарные частицы, их классификация и взаимопревращения.
- Современная физическая картина мира. Фундаментальные взаимодействия.