Материал: МЭИ(ТУ) Физика

Кафедра физики им. В.А. Фабриканта МЭИ (ТУ)

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ОБЩЕМУ КУРСУ ФИЗИКИ

ИЭЭ

2008

Модули с близким содержанием программ по общему курсу физики (кафедра физики им. В.А. Фабриканта)

М 1.1

Физические основы механики. Кинематика и динамика поступательного и вращательного движения. Работа и механическая энергия. Законы сохранения в механике.

М 1.2

Основы специальной теории относительности. Постулаты СТО,

преобразования Лоренца, релятивистская динамика.

М 1.3

Физические основы молекулярной физики и термодинамики.

Молекулярно-кинетическая теория идеального газа, распределение Максвелла. Термодинамика идеального газа, I и II начала. Реальные газы. Явления переноса.

М 1.4

Электростатика. Электростатическое поле в вакууме, напряженность и потенциал, теорема Гаусса. Электростатическое поле в проводниках и диэлектриках. Электроемкость и энергия поля.

М 1.5

Постоянный электрический ток. Сила тока, плотность тока.

Проводимость металлов, обобщенный закон Ома, правила Кирхгофа, закон Джоуля-Ленца.

М 1.6

Электромагнетизм. Постоянное магнитное поле в вакууме, индукция. Сила Лоренца и сила Ампера, работа сил Ампера. Постоянное магнитное поле в веществе, диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм. Электромагнитная индукция. Энергия магнитного поля. Уравнения Максвелла.

М 1.7

Колебания и волны. Гармонические колебания, энергия колебаний. Затухающие и вынужденные колебания, резонанс. Механические и электромагнитные колебания. Волновое уравнение. Бегущие и стоячие волны. Плоская электромагнитная волна. Перенос энергии, вектор Пойнтинга.

М 1.8

Волновая оптика. Излучение электромагнитных волн, дипольное излучение. Интерференция света. Дифракция света. Поляризация света. Явление дисперсии.

М 1.9

Квантовая природа излучения. Тепловое излучение, квантовая гипотеза, формула Планка. Фотоны. Внешний фотоэффект и эффект Комптона.

М 1.10

Основы атомной физики. Теория атома Бора. Корпускулярноволновой дуализм, волны Де-Бройля. Соотношения неопределенностей. Волновая функция. Принцип суперпозиции. Уравнение Шредингера. Потенциальная яма. Туннельный эффект.

М 1.11

Квантовая механика. Наблюдаемые величины и их операторы. Угловой момент в квантовой механике, квантование момента. Спин. Атом водорода. Принцип тождественности, принцип Паули. Эффект Зеемана.

М 1.12

Теория возмущений. Стационарные и нестационарные возмущения. Эффект Штарка. Вероятности квантовых переходов. Излучение и поглощение света атомными системами.

М 1.13

Статистическая физика. Фазовое пространство, фазовая ячейка. Квантовые распределения, статистика Бозе-Эйнштейна и статистика ФермиДирака. Чернотельное излучение, электронный газ в металле. Энергетический спектр твердых тел. Химические реакции, формула Саха

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

(название университета, института)

I. СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ.

Iсеместр

1.1Физические основы механики.

Предмет физики. Физические модели. Механика. Кинематика материальной точки. Скорость, ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорения. Кинематический закон движения материальной точки. Кинематика поступательного и вращательного движения твердого тела. Связь угловых кинематических параметров с соответствующими линейными величинами.

Динамика материальной точки, системы материальных точек и поступательного движения твердого тела. Центр масс механической системы и закон его движения.

Динамика вращательного движения твердого тела относительно неподвижности. Момент силы и момент импульса тела относительно оси. Момент инерции тела относительно оси. Теорема Штейнера. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси.

Законы сохранения в механике. Закон сохранения импульса. Закон сохранения момента импульса. Тензор инерции. Энергия. Работа. Кинетическая энергия. Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая энергия механической системы и ее связь с работой внешних и внутренних сил. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальные поля. Потенциальная энергия материальной точки и системы материальных точек. Поле центральных сил. Механическая энергия системы тел. Закон изменения и сохранения механической энергии системы тел. Удар абсолютно упругих и неупругих тел.

Колебания. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Гармонические колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение. Резонанс. Волны. Уравнение бегущей волны. Волновое уравнение.

Преобразования Галилея. Механический принцип относительности Галилея.

1.2. Элементы специальной теории относительности. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования

Лоренца. Следствия из преобразований Лоренца относительность одновременности, относительность длин и промежутков времени, интервал между двумя событиями и его инвариантность. Релятивистский закон сложения скоростей.

Динамика материальной точки. Релятивистский импульс. Релятивистское уравнение динамики материальной точки. Кинетическая энергия. Закон взаимосвязи массы и энергии. Вектор энергии-импульса.

1.3. Основы молекулярной физики и термодинамики. Статистические и термодинамические методы исследования.

Термодинамические параметры. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Молекулярно-кинетическая теория газов. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории для давления идеального газа.

Политропные процессы. Теплоемкость. Тепловые машины. Цикл Карно и его КПД. Неравенство Клаузиуса.

Термодинамическое равновесие системы. Макро- и микросостояния. Статистический вес. Энтропия и ее свойства. Второе начало термодинамики.

Закон Максвелла для распределения молекул по скоростям. Закон Больцмана для распределения молекул и частиц в потенциальном поле.