Имени манаша козыбаева
ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА
жүктеу/скачать 48,61 Kb.
|
6М061100 Физика и астрономия
| ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА
по специальности 6М061100 – Физика и астрономия В МАГИСТРАТУРУ СКГУ в 2018 году Часть 1. Физика. Кинематика материальной точки (уравнение движения, скорость и ускорение при координатном, векторном и естественном способах задания движения). Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона, границы их применения. Функция Лагранжа. Уравнения Лагранжа системы материальных точек. Действие по Гамильтону. Вариационный принцип Гамильтона. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея, их кинематические следствия. Принцип причинности в классической механике. Законы сохранения в нерелятивистской механике, их связь с симметрией пространства и времени. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Понятие о принципе эквивалентности. Гравитационное поле. Закон всемирного тяготения. Опыты Кавендиша. Инертная и гравитационная масса. Задача двух тел. Движение частиц в центральном поле. Задача Кеплера. Законы Кеплера. Механические колебания. Свободные колебания линейного гармонического осциллятора. Колебания при наличии трения. Вынужденные колебания линейного гармонического осциллятора. Резонанс. Экспериментальные основания специальной теории относительности (СТО): опыты Физо, Майкельсона-Морли. Пространство-время и системы отсчета в СТО. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Релятивистский импульс и энергия. Закон сохранения энергии-импульса. Энергия покоя. Электрический заряд. Дискретность заряда. Измерение удельного (опыт Томсона) и элементарного (опыт Милликена и Иоффе) заряда. Закон сохранения электрического заряда (уравнение непрерывности). Электростатическое поле в вакууме, его потенциальность. Экспериментальные основания электродинамики: взаимодействие неподвижных зарядов, опыты Кулона. Взаимодействие токов, опыты Ампера. Электромагнитная индукция, опыты Фарадея. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной форме для электромагнитного поля в вакууме. Физический смысл уравнений. Принцип суперпозиции и теорема Гаусса. Энергия взаимодействия системы зарядов и энергия электростатического поля. Проводники в электростатическом поле. Электроемкость. Конденсаторы. Диэлектрики в электростатическом поле. Поляризация диэлектриков. Постоянный ток в металлах. ЭДС. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме. Правила Кирхгофа, их физический смысл. Постоянное магнитное поле в вакууме, его вихревой характер. Закон Био-Савара-Лапласа и теорема о циркуляции, их применение к расчету магнитных полей. Магнитное поле в веществе. Пара-, диа- и ферромагнитизм. Переменный ток. Сопротивление, емкость и индуктивность в цепи переменного тока. Получение, измерение и выпрямление переменного тока. Работа и мощность переменного тока. Колебательный контур. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Плоская монохроматическая волна. Скорость распространения электромагнитных волн. Электромагнитная природа света. Эффект Доплера. Когерентные и некогерентные источники. Интерференция и дифракция света. Опыты Юнга, зеркала и бипризма Френеля. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция света (малое отверстие, малый экран, понятие о дифракционной решетке). Интерференция света в тонких пленках. Интерферометры. Основные понятия и законы лучевой оптики. Линзы, зеркала, призмы. Законы отражения и преломления света. Дисперсия, поглощение и рассеяние света. Корпускулярные свойства света, волновые свойства частиц (работы Планка, Эйнштейна, де-Бройля) и их экспериментальное подтверждение (фотоэффект, эффект Комптона). Дискретность состояний микрообъектов (линейчатость атомных спектров, постулаты Бора, опыты Франка-Герца и Штерна-Герлаха). Соотношения неопределенностей, их физическая интерпретация. Вероятностный характер описания микрообъектов. Волновая функция, ее физическая интерпретация. Принцип причинности в квантовой механике. Уравнение Шредингера Классическая механика как предельный случай квантовой механики. Волновая функция свободной частицы. Частица в бесконечно глубокой потенциальной яме. Туннельный эффект. Энергетический спектр линейного гармонического осциллятора. Атом водорода. Описание состояния атома водорода квантовыми числами. Спектр излучения атомарного водорода. Правила отбора. Описание состояния электрона в многоэлектронном атоме. Принцип тождественности. Бозоны и фермионы. Принцип Паули. Опыты Резерфорда. Планетарная модель строения атома. Основные элементы ядра. Основные характеристики ядер. Модели ядра. Свойства ядерных сил. Радиоактивность. Характеристики и виды радиоактивного распада. Альфа-бета- и гамма-превращения, их природа. Нейтрино. Элементарные частицы. Основные характеристики частиц. Источники частиц. Ускорители. Методы регистрации частиц. Античастицы. Современная классификация элементарных частиц. Понятие о кварках. Квантовая хромодинамика. Обменный механизм фундаментальных взаимодействий. Статистический и термодинамический способы описания макроскопических тел. Макро- и микросостояния. Описание микросостояний. Статистические ансамбли. Фазовое пространство, фазовая точка, фазовая траектория. Постулат о равновероятности микросостояний. Каноническое распределение Гиббса. Температура (термодинамическое определение, температурные шкалы). Внутренняя энергия как функция состояния. Теплота и работа. Первое начало термодинамики. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Тепловые машины. Цикл Карно. Энтропия, ее статистический и термодинамический смысл. Распределение Максвелла. Опыт Штерна. Средняя, средне-квадратичная и наиболее вероятная скорости. Теорема о равномерном распределении кинетической энергии по степеням свободы. Классическая теория теплоемкости идеального газа. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Идеальный газ бозонов. Статистика Бозе-Эйнштейна. Равновесное излучение как фотонный газ. Законы излучения абсолютно черного тела. Идеальный газ фермионов. Статистика Ферми-Дирака. Свободные электроны в металле как Ферми-газ. Теплоемкость электронного газа. Газообразное, твердое и жидкое состояния вещества. Фазовые переходы. Критическая точка. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Понятие плазмы. Основные и определения плазмы. Понятие квазинейтральности. Плазменная частота. Дебаевское экранирование. жүктеу/скачать 48,61 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|