Семестр. 3. Электростатика. Электрический ток (ПК – 2, ПК – 3, ПК – 12, ПК – 15) – 4 ч.

3. Электростатика. Электрический ток (ПК – 2, ПК – 3, ПК – 12, ПК – 15) – 4 ч.

Лекция № 1. Электростатика. Электрический ток.

Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Потенциал электростатического поля. Электростатическое поле электрического диполя в вакууме. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Применение теоремы Гаусса к расчету электростатических полей в вакууме. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков. Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред. Сегнетоэлектрики. Проводники в электростатическом поле. Электрическая емкость уединенного проводника. Конденсаторы. Энергия заряженных проводников и электростатического поля.

Лекция № 2. Электростатика. Электрический ток (продолжение).

Электрический ток и его характеристики. Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводников. Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Правила Кирхгофа. Элементарная классическая теория металлов. Работа выхода электрона из металла. Виды электронной эмиссии. Ионизация газов. Несамостоятельный газовый разряд. Самостоятельный газовый разряд и его типы. Плазма и его свойства.

4. Магнетизм. Уравнения Максвелла (ПК – 2, ПК – 3, ПК – 12, ПК – 15) – 4 ч.

Лекция № 3. Магнетизм. Уравнения Максвелла.

Магнитное поле. Закон Био- Савара-Лапласа. Магнитное поле движущегося заряда. Применение закона Био- Савара-Лапласа к расчету магнитных полей. Сила Лоренца. Закон Ампера. Закон полного тока для магнитного поля вакууме. Магнитные поля соленоида и тороида. Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Ускорители заряженных частиц. Эффект Холла.

Лекция № 4. Магнетизм. Уравнения Максвелла (продолжение).

Магнитные моменты электронов и атомов. Атом в магнитном поле. Диамагнетики и парамагнетики. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Условия на границе раздела двух магнетиков. Ферромагнетики. Закон электромагнитной индукции. Вихревые токи (токи Фуко). Самоиндукция. Токи при размыкании и замыкании цепи. Взаимная индукция. Трансформаторы. Энергия магнитного поля. Общая характеристика теории Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля.

5. Колебания и волны (ПК – 2, ПК – 3, ПК – 12, ПК – 15) – 4 ч.

Лекция № 1. Колебания и волны.

Гармонические колебания и их характеристики. Механические гармонические колебания. Свободные гармонические колебания в колебательном контуре. Сложение гармонических колебаний одинакового направления. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Свободные затухающие колебания. Вынужденные колебания. Переменный электрический ток.

Лекция № 2. Колебания и волны (продолжение).

Волновые процессы. Продольные и поперечные волны. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Волновое уравнение. Принцип суперпозиции. Групповая скорость. Интерференция волн. Стоячие волны. Эффект Доплера в акустике. Электромагнитные волны и их свойства. Энергия электромагнитных волн. Эффект Доплера. Когерентность и монохроматичность световых волн. Интерференция света. Интерференция света в тонких пленках. Применение Интерференции света.

6. Оптика. Квантовые свойства излучения (ПК – 2, ПК – 3, ПК – 12, ПК – 15) – 4 ч.

Лекция № 3. Оптика. Квантовые свойства излучения.

Принцип Гюйгенса- Френеля. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. Дифракция Фраунгофера на одной щели. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа-Брэггов. Голография. Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Двойное лучепреломление. Искусственная оптическая анизотропия. Вращение плоскости поляризации.

Лекция № 4. Оптика. Квантовые свойства излучения (продолжение).

Тепловое излучение и его характеристики. Законы Кирхгофа, Стефана- Больцмана и Вина. Формулы Рэлея- Джинса и Планка. Оптическая пирометрия. Фотоэлектрический эффект. Квантовая теория внешнего фотоэффекта. Масса и импульс фотона. Давление света. Эффект Комптона. Корпускулярно-волновая двойственность свойств света.