Зміст

1. Механіка. Кінематика

1 Основні поняття і задача кінематики
2 Класифікація механічних рухів
3 Способи задавання руху точки у просторі
4 Швидкість при криволінійному русі
5 Прискорення при криволінійному русі. Дотична та нормальна складові прискорення
6 Класифікація рухів в залежності від значень нормального і дотичного прискорень
7 Рух тіла по колу. Кутова швидкість та кутове прискорення. Аналогія поступального і обертального рухів

2. Динаміка

1 Закони Ньютона. Маса. Сила
2 Імпульс. Загальне формулювання 2-го закону Ньютона. Закон збереження імпульсу
3 Другий закон Ньютона і дві задачі динаміки
4 Принцип відносності Галілея. Правило складання швидкостей в класичній механіці
5 Сили пружності. Закон Гука для деформації розтягування (стискування)
6 Закон Гука для деформації зсуву
7 Сили тертя. Сухе тертя. Сили тертя спокою, ковзання, кочення
8 Сила тяжіння. Закон всесвітнього тяжіння. Гравітаційне поле та його напруженість
9 Сили в неінерціальних системах відліку. Сили інерції

3. Робота. Енергія. Імпульс. Закони збереження

1 Імпульс тіла. Імпульс системи тіл. Центр інерції системи . Закон збереження імпульсу
2 Принцип реактивного руху. Рівняння І.В.Мещерського і К.Е.Ціолковського
3 Механічна робота. Потужність
4 Поняття про енергію. Кінетична та потенціальна енергії
5 Закон збереження механічної енергії
6 Потенціал гравітаційного поля. Градієнт потенціалу. Зв’язок між напруженістю і потенціалом
7 Потенціальні криві. Потенціальний бар’єр. Рух класичної частинки в одномірній потенціальній ямі
8 Застосування законів збереження імпульсу і енергії до центрального удару куль
9 Перша та друга космічні швидкості
10 Обертальний рух твердих тіл. Абсолютно тверде тіло. Момент сили. Пара сил
11 Основне рівняння динаміки обертального руху
12 Аналогія величин і рівнянь поступального і обертального руху. Кінетична енергія обертання тіла
13 Розрахунок моментів інерції деяких тіл. Теорема Штейнера
14 Гіроскоп. Гіроскопічний ефект

4. Механіка рідин і газів

1 Сили в’язкості. Рух тіл в рідинах і в газах. Формула Стокса
2 Елементи гідроаеродинаміки. Рівняння Д. Бернуллі
3 Вимірювання в’язкості методом Пуазейля
4 Ламінарний та турбулентний режими течії рідин (газів)

5. Молекулярна фізика і термодинаміка

1 Положення молекулярно-кінетичної теорії та її задача
2 Поняття ідеального газу та його закони
3 Закон Дальтона. Рівняння стану для суміші газів
4 Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії
5 Середня енергія поступального руху молекул. Молекулярно-кінетичне тлумачення температури
6 Поняття про функцію розподілу. Функція розподілу Максвела
7 Швидкості молекул. Правило статистичного усереднення
8 Експериментальна перевірка Максвеллівського розподілу молекул по швидкостям (дослід Штерна)
9 Барометрична формула. Больцманівський розподіл молекул в силовому полі
10 Ефективний діаметр молекул. Частота зіткнень та середня довжина вільного пробігу молекул
11 Явища переносу в газах. Внутрішнє тертя
12 Теплопровідність газів
13 Дифузія
14 Зв’язок між коефіцієнтами переносу. Властивість газу при низькому тискові
15 Внутрішня енергія системи. Кількість теплоти. Перше начало термодинаміки
16 Степені вільності молекул. Розподіл енергії по степеням вільності. Внутрішня енергія ідеального газу
17 Робота газу в ізопроцесах
18 Молекулярно-кінетична теорія теплоємності газів
19 Адіабатний процес
20 Оборотні і необоротні процеси. Цикли
21 Принцип дії теплової і холодильної машин та їх коефіцієнт корисної дії (ККД). Холодильний коефіцієнт. Друге начало термодинаміки
22 Ідеальна теплова машина Карно та її ККД
23 Поняття про ентропію. Властивості ентропії
24 Зміна ентропії ідеального газу. Ізоентропійний (адіабатний) процес
25 Реальні гази. Рівняння Ван-дер-Ваальса та його аналіз. Зрідження газів
26 Внутрішня енергія реального газу
27 Рідини. Явища в рідинах
28 Фазові переходи. Діаграма стану речовини. Рівняння Клапейрона-Клаузіуса

6. Електродинаміка. Електростатика
1 Поняття про заряд. Закон збереження заряду. Взаємодія зарядів. Закон Кулона. Силові характеристики поля
2 Принцип суперпозиції та його застосування до розрахунку електростатичного поля
3 Теорема Остроградського-Гаусса та її застосування до розрахунку електростатичного поля заряджених тіл
4 Робота в електростатичному полі. Різниця потенціалів. Потенціал. Циркуляція вектора напруженості електростатичного поля
5 Еквіпотенціальні поверхні. Зв’язок між напруженістю і потенціалом електростатичного поля
6 Електроємність. Конденсатори. З’єднання конденсаторів
7 Енергія та густина енергії електростатичного поля

7. Постійний електричний струм та його закони
1 Сила струму. Електрорушійна сила (е.р.с.). Напруга. Густина струму
2 Основні положення класичної теорії електропровідності металів. Експериментальне підтвердження електронної природи струму в металах
3 Закон Ома по класичній теорії електропровідності металів. Електричний опір провідників
4 Закон Джоуля-Ленца по класичній теорії електропровідності металів
5 Закон Відемана-Франца по класичній теорії електропровідності металів
6 Протиріччя класичної теорії електропровідності металів
7 Закони Кірхгофа для розгалужених електричних кіл
8 Робота виходу електронів із металу. Контактна різниця потенціалів (КРП). Закони Вольта
9 Термоелектричні явища. Ефекти Зеебека і Пельтьє
10 Термоелектронна емісія. Струм у вакуумі
11 Струм у газах

8. Електромагнетизм
1 Магнітне поле рухомих зарядів. Індукція магнітного поля. Закон Ампера
2 Закон Біо-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиції для магнітного поля
3 Застосування закону Біо-Савара-Лапласа і принципу суперпозиції для розрахунку магнітного поля на осі колового струму
4 Застосування закону Біо-Савара-Лапласа і принципу суперпозиції для розрахунку магнітного поля прямолінійного провідника зі струмом
5 Взаємодія паралельних прямолінійних провідників із струмом
6 Магнітне поле соленоїда
7 Дія магнітного поля на рухомий заряд (сила Лоренца). Рух заряду в магнітному полі
8 Циркуляція вектора напруженості магнітного поля. Закон повного струму. Магнітний потік. Теорема Остроградського- Гаусса для магнітного поля
9 Контур із струмом у магнітному полі
10 Механічна робота в магнітному полі
11 Явище електромагнітної індукції. Закони Фарадея і Ленца
12 Явище самоіндукції. Індуктивність. Індуктивність соленоїда та тороїда
13 Зміна струму в котушці при його вмиканні і вимиканні. Фізичний зміст індуктивності
14 Енергія та густина енергії магнітного поля

9. Коливання
1 Комплексні числа та дії з ними
2 Порядок розв’язку лінійних диференційних рівнянь другого прядку з постійними коефіцієнтами
3 Вільні незатухаючі гармонічні коливання. Диференційне рівняння цих коливань (пружинний маятник, коливальний контур)
4 Розв’язок диференційного рівняння незатухаючих гармонічних коливань
5 Характеристики гармонічних коливань. Фазові співвідношення
6 Енергія гармонічних коливань
7 Фізичний і математичний маятники
8 Додавання гармонічних коливань одного напрямку рівних частот
9 Додавання гармонічних коливань одного напрямку близьких частот (биття коливань)
10 Додавання взаємно перпендикулярних гармонічних коливань (Фігури Ліссажу)
11 Затухаючі коливання. Диференційне рівняння затухаючих коливань та його розв’язок
12 Характеристики затухаючих коливань та їх фізичний зміст
13 Вимушені коливання. Диференційне рівняння вимушених коливань та його розв’язок
14 Резонанс напруг у коливальному контурі. Резонансні криві
15 Резонанс струмів у коливальному контурі
16 Векторні діаграми

10. Хвилі
1 Механізм утворення хвиль у пружному середовищі. Класифікація хвиль. Рівняння хвиль
2 Диференційне хвильове рівняння
3 Дисперсія хвиль. Фазова швидкість хвиль
4 Швидкість передачі енергії хвилями. Групова швидкість
5 Когерентні хвилі. Утворення стоячих хвиль. Рівняння стоячих хвиль
6 Звукові хвилі. Характеристики звуку. Швидкість звуку в газах
7 Ефект Доплера
8 Основи теорії електромагнітного поля Максвела. Інтегральна форма рівнянь Максвела та їх фізичний зміст. Струм зміщення
9 Диференційна форма рівнянь Максвела. Рівняння електромагнітних хвиль. Властивості електромагнітних хвиль
10 Енергія електромагнітних хвиль. Вектор Умова-Пойнтінга

11. Оптика
1 Розвиток поглядів на природу світла
2 Принцип Гюйгенса та його застосування до закону заломлення світла. Повне внутрішнє відбивання
3 Інтерференція світла. Умови максимумів і мінімумів інтерференційної картини. Інтерференція від двох джерел (дослід Юнга)
4 Інтерференція світла в плоско-паралельній пластинці і на клині.
5 Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля для розрахунку дифракційної картини
6 Дифракція Френеля від круглого отвору та диску
7 Дифракція Фраунгофера на щілині
8 Дифракційна гратка та її роздільна здатність
9Дифракція рентгенівських променів. Формула Вульфа-Бреггів
10 Поняття про голографію
11 Природне і поляризоване світло закони Брюстера і Малюса. Ефект Керра

12. Основи спеціальної теорії відносності
1 Швидкість світла та її вимірювання. Дослід А.Майкельсона
2 Постулати спеціальної теорії відносності. Перетворення координат Лоренца

13. Сили зв’язку в твердих тілах. Дефекти кристалів
1 Сили Ван-дер-Ваальса
2 Іонний зв’язок
3 Ковалентний зв’язок
4 Металевий зв’язок
5 Водневий зв’язок
6 Сили відштовхування
7 Типи кристалів та їх дефекти

14. Елементи фізичної статистики
1 Хімічний потенціал. Ферміони і бозони. Невироджені та вироджені системи частинок. Поняття про функцію розподілу
2 Фазовий простір мікрочастинок та його квантування. Густина квантових станів
3 Функція розподілу для невироджених систем (функція Максвелла-Больцмана)
4 Функція розподілу для вироджених систем (функція Фермі-Дірака)

15. Теплові властивості твердих тіл
1 Класична теорія теплоємності твердих тіл. Закон Дюлонга і Пті. Протиріччя класичної теорії теплоємності твердих тіл
2 Нормальні коливання кристалічної гратки. Спектр цих коливань. Поняття про фонони. Фононна модель твердих тіл
3 Дебаєвська теорія теплоємності твердих тіл
4 Теплоємність електронного газу
5 Теплове розширення твердих тіл
6 Теплопровідність кристалічної гратки
7 Теплопровідність електронного газу (металів)

16. Елементи зонної теорії твердих тіл
1 Утворення енергетичних зон у кристалі
2 Поняття про зони Бріллюена
3 Ефективна маса електронів. Поняття про дірки
4 Заповнення зон електронами. Провідники, діелектрики, напівпровідники

17. Електропровідність твердих тіл
1 Дрейф носіїв струму в електричному полі. Рухливість носіїв заряду. Питома електропровідність
2 Залежність рухливості носіїв заряду від температури
3 Електропровідність чистих металів і сплавів. Температурний коефіцієнт опору
4 Поняття про надпровідність
5 Залежність концентрації вільних носіїв заряду в напівпровідниках від положення рівня Фермі
6 Положення рівня Фермі і концентрація вільних носіїв заряду у власних напівпровідниках. Електропровідність власних напівпровідників
7 Положення рівня Фермі і концентрація вільних носіїв заряду в домішкових напівпровідниках. Електропровідність домішкових напівпровідників при низьких температурах
8 Залежність положення рівня Фермі в домішкових напівпровідниках від температури. Температура виснаження домішки. Перехід до власної електропровідності

18. Нерівноважні явища в напівпровідниках
1 Нерівноважні носії заряду в напівпровідниках
2 Власна та домішкова фотопровідність
3 Поглинання світла речовиною. Кінетика фотопровідності
4 Люмінесценція
5 Ефект Холла та його застосування

19. Контактні явища
1 Контакт двох металів. Товщина контактного шару
2 Контакт метал -напівпровідник і його випрямляючі властивості. Омічний контакт
3 Контакт двох напівпровідників з різним типом провідності.р-n-перехід і його випрямляючі властивості
3.1 Запираюче (зворотне) ввімкнення контакту
3.2 Пряме ввімкнення контакту. Пробій p-n-переходів
4 Способи одержання р-n-переходів
5 Принцип роботи біполярного транзистора

20. Магнітні властивості твердих тіл
1 Магнітне поле в магнетиках. Діа- пара- і феромагнетики та їх властивості
2 Магнітні властивості атомів. Гіромагнітні відношення
3 Природа діамагнетизму
4 Природа парамагнетизму. Парамагнетизм електронного газу
5 Гіромагнітні досліди. Природа феромагнетизму. Домени. Антиферомагнетики. Ферити

21. Елементи ядерної фізики
1 Склад і характеристики атомних ядер
2 Природа ядерних сил
3 Енергія зв’язку атомних ядер
4 Радіоактивність. Ядерні перетворення. Правило зміщення
5 Закон радіоактивного розпаду

Фізика