ТЕМА 1. Основи електростатики

Лабораторне заняття 8. (2 год.)

Осцилограф. Випрямлення змінного струму.

Лабораторне заняття 9. (2 год.)

Фігури Ліссажу.

Лабораторне заняття 10. (2 год.)

Перевірка закону Ома для змінного струму.

Завдання для самостійної роботи

1. Основні закони змінного струму (2 год).
2. Вимушені електричні коливання (2 год).
3. Затухаючі електричні коливання (2 год).
4. Отримання рівнянь Максвелла в інтегральній формі (2 год).
5. Отримання рівнянь Максвелла в диференціальній формі (2 год).
6. Схеми найпростіших радіопередатчиків та радіоприймачів (2 год).

Література [2-5, 7, 8].

Модульно-рейтиногова контрольна робота 3 «Електрика та магнетизм»

Типове завдання модульно-рейтингової контрольної роботи 3

1. Закон Кулона. Сила взаємодії точкового заряду та зарядженої кулі.
2. Електрична ємність. Ємність плоского та сферичного конденсаторів.
3. Сформулюйте закон Ома для ділянки кола.
4. Правила Кірхгофа.
5. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца.

Контрольні питання до змістовного модуля 3

1. Що таке електричне поле, його характеристики?
2. Зв'язок напруженості та потенціалу електростатичного поля.
3. Сформулюйте теорему Остроградського-Гауса.
4. Що називається ємністю?
5. Чому дорівнює ємність плоского, циліндричного та сферичного конденсаторів?
6. Сформулюйте правила послідовного та паралельного з’єднання конденсаторів.
7. Чому дорівнює енергія зарядженого конденсатора?
8. Чому дорівнює енергія однорідного та неоднорідного полів?
9. Сформулюйте закон Ома для ділянки кола.
10. Що називається опором провідника?
11. Як залежить опір провідників та напівпровідників від температури.
12. Сформулюйте закон Ома для повного кола.
13. Чому дорівнює електрорушійна сила послідовно та паралельно з’єднаних джерел струму.
14. Сформулюйте закон Джоуля-Ленца.
15. Умова запалення самостійного заряду.
16. Чому дорівнює контактна різниця потенціалів?
17. Що називається термоелементом?
18. Сформулюйте основні закони струму у вакуумі.
19. Сформулюйте закони Фарадея.
20. Що називається забороненою зоною напівпровідника?
21. Запишіть закон Джоуля-Ленца, який випливає з класичної електронної теорії.
22. Як визначити концентрацію носіів заряду в металах та напівпровідниках.
23. Що таке магнітне поле, його характеристики?
24. Що таке сила Ампера?
25. Зв'язок напруженості та індукції магнітного поля.
26. Фізичний зміст магнітної проникності.
27. Сформулюйте закон Біо-Савара-Лапласа.
28. Чому дорівнює індукція магнітного поля всередині соленоїда?
29. Сформулюйте теорему про циркуляцію напруженості магнітного поля.
30. Чому дорівнює напруженість магнітного поля рухомого заряду?
31. Чому дорівнює магнітний момент замкненого струму?
32. Що називається намагніченістю?
33. Сформулюйте закон Фарадея для електрорушійної сили.
34. У чому фізичний зміст правила Ленца?
35. Чому дорівнює електрорушійна сила електроіндукції?
36. Що називається індуктивністю провідника?
37. Чому дорівнює індуктивність соленоїда?
38. Яка причина виникнення струмів Фуко?
39. Чому дорівнює енергія котушки зі струмом?
40. Чому дорівнює енергія однорідного та неоднорідного магнітних полів?
41. Сформулюйте закон Ома для змінного струму.
42. Чому дорівнює потужність в колі змінного струму?
43. Що таке ефективне значення напруги в колі змінного струму?
44. Від чого залежить зсув фаз між струмом та напругою в колі змінного струму?
45. Що називається коефіцієнтом трансформації?
46. Запишіть рівняння, які описують холостий та робочий хід трансформатора.
47. Запишіть закон збереження енергії в коливному контурі.
48. Чому дорівнює сила струму та напруженість на конденсаторі коливного контуру?
49. Запишіть хвильове рівняння.
50. Що називається відкритим коливним контуром?
51. В чому полягає сутність модулювання та детектування електромагнітних коливань?

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

(до змістовного модуля 3)

а) основна:

1. Савельев И.В. Курс общей физики. т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. М.: 1978. 480С.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. т.1-3. М.: 1980.

3. Калашников С. Электричество. М.: 1977.

4. Стащук В.С., Сухорада А.В. та Гузій М.І. Основи магнетизму. К: Обрії 2005. 120с.

б) додаткова:

5. Описи лабораторних робіт. (кафедра загальної фізики)

6. Жданов Л.С. Учебник по физике. М.: Наука. 1975. 591с.

7. Фейнман Р. Фейнмановские лекции по физике. Т.6-7 Электрика и магнетизм, физика сплошных сред. М.: Мир 1977. 565 с

8. Парселл Е. Электрика и магнетизм. М.: Наука. 1983. (Берклеевский курс физики) 416с.

ІІ СЕМЕСТР

змістовий МОДУЛЬ ІV. ОПТИКА

Лекція 1. Вступ. Електромагнітна природа світла. (2 год).

Розвиток поглядів на природу світла. Електромагнітна природа світла. Шкала електромагнітних хвиль. Енергія і імпульс фотона. Дуалізм світла. Швидкість світла. Закони геометричної оптики. Закон Снеліуса. Будова та принцип роботи мікроскопа.

Лекція 2. Інтерференція світла (2 год.).

Когерентність хвиль. Одержання когерентних джерел в оптиці. Прості способи спостереження інтерференції світла. Інтерференція світла при відбиванні від тонких платівок. Смуги рівного нахилу і смуги рівної товщини. Застосування інтерференції світла. Інтерферометри Майкельсона та Релея (схеми).

Лекція 3. Дифракція світла (2 год).

Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зони Френеля. Дифракція Френеля від перешкод найпростіших форм. Дифракція Фраунгофера. Дифракційна гратка. Розподіл інтенсивності в дифракційній картині від гратки. Дифракція на просторових структурах.

Лекція 4. Основні поняття кристалооптики (2 год).

Природне і поляризоване світло. Поляризація при відбиванні і заломленні. Поляризація при подвійному променезаломленні. Штучне подвійне променезаломлення. Поворот площини поляризації. Поляризаційні мікроскопи.

Лекція 5. Взаємодія електромагнітних хвиль із речовиною. (2 год)

Дисперсія світла. Групова швидкість. Елементарна теорія дисперсії. Поглинання світла. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Методи дослідження поглинання світла. Розсіяння світла. Принцип роботи рефрактометра.

Лекція 6. Теплове випромінювання. (2 год)

Теплове випромінювання в замкненій порожнині. Чорне тіло. Закон Кірхгофа. Закон Стефана-Больцмана і закон Віна. Формула Релея-Джинса. Формула Планка.

Лекція 7. Елементи квантової оптики. (2 год)

Фотоефект та його закони. Типи квантових переходів. Коефіцієнти Ейнштейна. Люмінесценція та її застосування.

Лабораторне заняття 1. (2 год.)

Кільця Ньютона.

Лабораторне заняття 2. (2 год.)

Дифракційна гратка.

Лабораторне заняття 3. (2 год.)

Градуювання стілоскопа.

Лабораторне заняття 4. (2 год.)

Біпризма Френеля.

Лабораторне заняття 5. (2 год.)

Рефрактометр.

Завдання для самостійної роботи

1. Принцип Ферма (4 год).
2. Інтерференція світла при відбиванні від пластинки (4 год).
3. Фотометричні величини й одиниці їх вимірювання. (4 год).
4. Дослід Юнга (4 год).

Література [1-4,6].

Модульно-рейтиногова контрольна робота 4 «Оптика»

Типове завдання модульно-рейтингової контрольної роботи 4

1. Енергія і імпульс фотона.
2. Інтерференція світла при відбиванні від тонких платівок. Смуги рівного нахилу і смуги рівної товщини.
3. Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля.
4. Закон Бугера-Ламберта-Бера.
5. Фотоефект та його закони.

Контрольні питання до змістовного модуля 4

1. Закони геометричної оптики.

2. Принцип Ферма.

3. Інтерференція світла. Когерентність хвиль. Одержання когерентних джерел в оптиці.

4. Інтерференція світла при відбиванні від тонких пластинок. Смуги рівного нахилу і смуги рівної товщини.

5. Кільця Ньютона.

6. Застосування інтерференції світла. Інтерферометри.

7. Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля.

8. Дифракція Френеля на щілині. Зони Френеля.

9. Дифракційна гратка. Розподіл інтенсивності в дифракційній картині від гратки.

10. Дифракція на просторових структурах.

11. Природне і поляризоване світло. Поляризація при відбиванні і заломленні.

12. Поляризація при подвійному променезаломленні.

13. Штучне подвійне променезаломленняю Поворот площини поляризації.

14. Дисперсія світла. Елементарна теорія дисперсії.

15. Поглинання світла та розсіювання світла. Закон Бугера-Ламберта-Бера.

16. Теплове випромінювання. Закон Кірхгофа.

17. Закон Стефана-Больцмана.

18. Закон Віна.

19. Спектральна густина рівноважного теплового випромінювання. Формула Планка.

20. Зовнішній фотоефект та його закони.

змістовий МОДУЛЬ V. АТОМНА ФІЗИКА ТА ФІЗИКА ЯДРА

Тема 1. Атомна фізика.

Лекція 8. Вступ. Хвильові властивості частинок (2 год.)

Гіпотеза де Бройля. Експериментальні підтвердження хвильової природи частинок: досліди Девіссона і Джермера по вивченню дифракції електронів при розсіянні від кристала нікелю, досліди Г.Г.Томсонапо розсіянню швидких електронів при їх проходженні через полікристалічну плівку хрому. і П.С.Тартаковського. Властивості хвиль де-Бройля.

Лекція 9. Квантова механіка як основна теоретична база атомної фізики. Рівняння Шредінгера (2 год.)

Нормування хвильових функцій. Статистична інтерпретація хвильової функції. Досліди Л.Бібермана, М.Сушкіна і В.Фабриканта. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга. Найпростіші задачі квантової механіки: рух вільної частинки, частинки в потенціальній ямі.

Лекція 10. Теорія атома водню (2 год.)

Досліди Резерфорда по розсіянню a-частинок речовиною. Елементарна теорія атома водню. Постулати Бора. Радіус Бора. Магнетон Бора. Гіромагнітне відношення. Спектральні серії атома водню. Стала Рідберга. Спектральні терми. Воднеподібні йони. Серія Пікерінга (He⁺). Атом водню з точки зору квантової механіки.

Лекція 11. Будова атомів (2 год.)

Квантові числа та їх фізичний зміст. Спін електрона. Досліди Штерна і Герлаха. Електронні оболонки атома. Принцип Паулі. Періодична система елементів Д.І.Менделєєва. Атоми в електричних та магнітних полях. Ефект Штарка. Ефект Зеемана.

Лекція 12. Рентгенівське проміння (2 год.)

Суцільні і характеристичні спектри випромінювання. Спектри поглинання рентгенівських променів. Розсіяння рентгенівських променів.