Молекулярна фізика, термодинаміка і статистична фізика

ПРОГРАМА НА ДЕРЖАВНИЙ ІСПИТ ДЛЯ СПЕЦІАЛЬНОСТІ 7.04020401 та 8.04020401 – Прикладна фізика

Затверджена на засіданні Ради

фізичного факультету

протокол № від 201_р.

МЕХАНІКА. КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ.

1. Динаміка матеріальної точки. Закони Ньютона. Закон всесвітнього тяжіння. Закони Кеплера. Принципи відносності Галілея та Ейнштейна. Центробіжна і коріолісова сили.

2. Закони збереження енергії, імпульсу і моменту імпульсу в нерелятивістському і релятивістському випадках. Застосування законів збереження.

3. Механіка твердого тіла. Рівняння руху твердого тіла. Поняття про тензор інерції. Теорема Гюйгенса-Штейнера.

4. Коливання і хвилі. Гармонічні коливання. Додавання гармонічних коливань. Математичний і фізичний маятник. Власні і вимушені коливання з однією ступінню вільності. Поздовжні і поперечні хвилі. Інтерференція і дифракція хвиль. Стоячі хвилі.

5. Фізичні явища в неперервному середовищі. Поняття неперервного середовища, його деформації. Закон Гука. Енергія пружньої деформації.

6. Стаціонарна течія рідини. Рівняння неперервності. Рівняння Бернулі. В'язкість рідини, її ламінарна і турбулентна течія. Закон Пуазейля. Лобовий опір і підйомна сила.

МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА, ТЕРМОДИНАМІКА І СТАТИСТИЧНА ФІЗИКА

1. Статистичний метод у фізиці. Функції розподілу. Розподіл Гаусса. Розподіл молекул за швидкостями - розподіл Максвелла. Експериментальні методи визначення швидкостей газових молекул. Газ у полі зовнішніх сил. Розподіл Больцмана. Розподіл Максвелла-Больцмана.

2. Молекулярно-кінетична теорія газів. Основні характеристики молекулярного руху: середня швидкість, середня частота зіткнень, середня довжина вільного пробігу, поперечний газо-кінетичний переріз. Розподіл молекул за довжинами вільного пробігу.

3. Основне рівняння кінетичної теорії газів. Рівняння Клайпейрона-Менделєєва. Газові закони. Закон Дальтона.

4. Перший принцип термодинаміки. Теплоємність при ізохоричному та ізобаричному процесах. Рівняння Майера. Застосування першого принципу термодинаміки для обчислення внутрішньої енергії, роботи і кількості теплоти при ізопроцесах. Адіабатичний процес. Політропічні процеси.

5. Другий принцип термодинаміки. Ентропія. Розрахунок зміни ентропії при різних процесах в ідеальних газах. Зв'язок ентропії і термодинамічної імовірності. Цикл Карно і його к.к.д.

6. Третій принцип термодинаміки. Абсолютна термодинамічна шкала температур. Теорема Нерста.

7. Кристалічні та аморфні тверді тіла. Близький, проміжковий і далекий порядок кристалічної гратки. Елементи симетрії твердих тіл. Ґратки Браве.

8. Теплове розширення. Ангармонізм коливань атомів кристалічної ґратки. Класична теорія теплоємності твердих тіл та її недоліки. Модель Ейнштейна. Модель Дебая. Абсолютна термодинамічна шкала температур.