Программа государственного экзамена по физике по направлению 010600 «Прикладные математика и физика» (бакалавры)
Рассмотрена и одобрена на заседании
учебно-методической комиссии факультета ПМ-ПУ
19 июня 2012 года
(протокол №17 от 19.06.2012г.) Председатель учебно-методической комиссии В.В. Евстафьева |
Утверждена на заседании
Ученого Совета факультета ПМ-ПУ
28 июня 2012 года
(протокол №12 от 28.06.2012г.) Председатель Ученого Совета профессор Л.А.Петросян. |
- Кинематика материальной точки. Система отсчёта. Путь. Перемещение. Ускорение. Нормальное ускорение. Скорость и ускорение точек твёрдого тела.
- Динамика материальной точки. Инерциальные системы отсчёта. Первый закон Ньютона. Сила и масса. Импульс. Второй закон Ньютона. Две задачи механики. Уравнения движения и основные законы динамики механической системы. Принцип дальнодействия и третий закон Ньютона.
- Силы. Силы в механике. Понятие массы. Сила тяжести, реакция и вес. Упругая сила. Силы трения. Гравитационные силы. Работа. Мощность.
- Силы. Силовое поле. Консервативные силы. Центральные силы. Потенциальная и кинетическая энергия.
- Законы сохранения. Сохранение импульса. Однородность пространства. Сохранение энергии. Однородность времени.
- Законы сохранения. Момент силы. Момент импульса. Сохранение момента импульса. Изотропность пространства.
- Механика твёрдого тела. Абсолютно твёрдое тело. Вращательное движение. Угловая скорость. Угловое ускорение. Плоское движение. Движение центра масс. Момент инерции. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося тела.
- Неинерциальные системы отсчёта. Силы инерции. Центробежная сила. Сила Кориолиса.
- Механика жидкости. Сплошная среда. Линии тока. Несжимаемая жидкость. Неразрывность струи. Идеальная жидкость. Теорема Бернулли. Статическое и динамическое давление. Формула Торричелли. Реактивное движение.
- Элементы теории относительности. Принцип относительности Галилея. Инварианты. Принцип относительности Эйнштейна. Скорость света. Единое пространство-время. Мировая точка. Мировая линия. Преобразования Лоренца.
- Элементы теории относительности. Одновременность. Лоренцево сокращение. Собственное время. Интервал. Преобразование скоростей. Релятивистский импульс. Релятивистская энергия.
- Газообразное состояние. Термодинамическая система. Равновесное и неравновесное состояние. Релаксация. Процессы. Цикл. Молярная масса. Температура. Уравнение состояния идеального газа.
- Газообразное состояние. Внутренняя энергия. Работа, совершаемая газом. Первое начало термодинамики. Теплоёмкость идеального газа.
- Газообразное состояние. Адиабатический процесс. Политропический процесс. Работа газа при различных процессах.
- Элементы статистической физики. Число ударов молекул о стенку. Давление газа на стенку. Средняя энергия молекул. Связь со степенями свободы.
- Элементы статистической физики. Пространство скоростей. Распределение Максвелла. Средняя скорость. Среднеквадратичная скорость. Наиболее вероятная скорость.
- Элементы статистической физики. Атмосферное давление. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- Явления переноса. Эффективное сечение. Средняя длина свободного пробега. Диффузия. Теплопроводность. Вязкость.
- Второе начало термодинамики. Микросостояние и макросостояние. Статистический вес. Энтропия. Второе начало термодинамики. Теорема Нернста.
- Тепловые машины. Коэффициент полезного действия. Цикл Карно.
- Вандерваальсовский газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние. Фазовые превращения. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.
- Жидкое состояние. Поверхностное натяжение. Формула Лапласа.
- Жидкое состояние. Краевой угол. Смачивание и несмачивание. Капиллярное давление.
- Электростатическое поле. Электрический заряд. Закон Кулона. Напряжённость E. Принцип суперпозиции. Теорема Гаусса для E. Теорема о циркуляции для E. Потенциал поля. Связь между напряжённостью и потенциалом.
- Электрическое поле в диэлектриках. Полярные и неполярные молекулы. Поляризация диэлектрика. Поляризованность. Диэлектрическая восприимчивость. Вектор электрического смещения. Диэлектрическая проницаемость. Условия на границе диэлектриков.
- Проводники в электростатическом поле. Равновесие зарядов. Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия системы точечных зарядов. Энергия проводника. Энергия конденсатора. Энергия поля.
- Постоянный электрический ток. Плотность тока. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Закон Ома. Правила Кирхгофа. Закон Джоуля-Ленца.
- Магнитное поле в вакууме. Магнитная индукция B. Магнитный момент. Закон Био-Савара-Лапласа. Поле прямого тока. Поле кругового тока. Теорема Гаусса для B. Теорема о циркуляции для B.
- Магнитное поле в вакууме. Закон Ампера. Сила Лоренца.
- Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Молекулярные токи. Напряжённость магнитного поля. Магнитная восприимчивость. Магнитная проницаемость. Условия на границе двух магнетиков.
- Электромагнитная индукция. Индукционные токи. Правило Ленца. Электродвижущая сила индукции.
- Электромагнитная индукция. Ток при замыкании и размыкании цепи.
- Самоиндукция. Взаимная индукция. Энергия магнитного поля.
- Уравнения Максвелла. Вихревое электрическое поле. Уравнение непрерывности. Ток смещения. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме.
- Колебания. Гармонические колебания. Амплитуда. Фаза. Период. Частота. Пружинный маятник. Математический маятник.
- Колебания. Колебания в электрическом колебательном контуре.
- Колебания. Затухающие колебания. Декремент затухания. Добротность.
- Колебания. Вынужденные колебания. Резонанс.
- Волны в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Волновая поверхность. Длина волны. Бегущая волна. Фазовая скорость. Волновое уравнение.
- Волны в упругой среде. Энергия упругой волны. Вектор Умова. Волновой пакет. Групповая скорость.
- Электромагнитные волны. Энергия электромагнитной волны. Вектор Пойнтинга.
- Световые волны. Показатель преломления. Принцип Гюйгенса. Закон Снелля.
- Когерентность. Временная и пространственная когерентность.
- Интерференция. Интерференционная картина от двух источников. Многолучевая интерференция.
- Дифракция. Зоны Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии. Дифракция Фраунгофера на щели.
- Естественный и поляризованный свет. Поляризованность света. Закон Малюса.
- Тепловое излучение. Энергетическая светимость. Испускательная способность. Поглощательная способность. Абсолютно чёрное тело. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана.
- Тепловое излучение. Стоячие волны. Формула Рэлея-Джинса. Гипотеза Планка. Формула Планка.
- Фотоны. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза Эйнштейна. Фотоэффект. Красная граница.
- Фотоны. Опыт Боте. Эффект Комптона.
- Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де Бройля. Опыт Дэвиссона и Джермера. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Волновая функция. Условие нормировки. Уравнение Шрёдингера.
- Строение атома. Опыт Резерфорда. Теория Бора. Опыт Франка и Герца. Обобщённая формула Бальмера.
- Элементы квантовой статистики. Фазовое пространство. Распределение Ферми-Дирака. Распределение Бозе-Эйнштейна.
- Атомное ядро. Характеристики ядра. Дефект массы и энергия связи. Ядерные силы.
- Ядерные реакции. Закон радиоактивного превращения. Период полураспада. Активность. Альфа-распад. Бета-распад. Ядерные реакции.
- Элементарные частицы. Виды взаимодействий и классы элементарных частиц. Частицы и античастицы. Законы сохранения лептонного и барионного заряда. Кварки.