Модуль 1

Лекция №1. Электрическое поле системы неподвижных зарядов в вакууме

Электрический заряд. Закон Кулона. Напряжённость электростатического поля. Силовые линии. Принцип суперпозиции и его применение к расчёту поля системы неподвижных зарядов. Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Циркуляция вектора напряжённости. Связь напряжённости и потенциала.

  • ОЛ-1-5
  • ДЛ-10

Лекция №2. Теорема Гаусса для электростатического поля

Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной и дифференциальной формах в вакууме и её применение для расчёта электростатических полей. Уравнение Пуассона.

  • ОЛ-1-5
  • ДЛ-10

Лекция №3. Электростатическое поле в диэлектрике

Электрический диполь в электростатическом поле. Поляризация диэлектриков. Электростатическое поле в диэлектрике. Поляризованность. Свободные и связанные заряды. Связь поляризованности с плотностью связанных зарядов. Вектор электрического смещения. Обобщение теоремы Гаусса. Поле на границе раздела диэлектриков.

  • ОЛ-1-5
  • ДЛ-10

Лекция №4. Электрическое поле заряженных проводников. Энергия электростатического поля

Поле вблизи поверхности проводника. Электроёмкость проводников и конденсаторов. Ёмкости плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов. Энергия системы неподвижных зарядов. Энергия заряженного проводника, конденсатора. Плотность энергии электро-статического поля.

  • ОЛ-1-5
  • ДЛ-10

Тему «Электрический ток» студенты прорабатывают самостоятельно. При этом рассматривают следующие вопросы: Носители тока в средах. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности. Электрическое поле в проводнике с током. Сторонние силы. Закон Ома и Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

  • ОЛ-1-5
  • ДЛ-10

Лекция №5-6. Магнитные явления

Вектор индукции магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции магнитных полей. Поле прямого и кругового тока. Вектор напряжённости магнитного поля. Теорема о циркуляции вектора напряжённости магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах. Расчёт магнитного поля тороида и соленоида. Намагниченность вещества. Вектор напряжённости магнитного поля и его связь с векторами индукции и намагниченности. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества. Поле на границе раз-дела магнетиков. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.

  • ОЛ-1-5
  • ДЛ-10

Лекция №7. Проводники с током в магнитном поле. Теорема Гаусса для магнитного поля

Закон Ампера. Магнитный момент контура с током. Контур с током в магнитном поле. Поток вектора маг-нитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

  • ОЛ-1-5
  • ДЛ-10

Лекция №8. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях

Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в электрическом и магнитном полях. Ускорение заряженных частиц. Эффект Холла.

  • ОЛ-1-5
  • ДЛ-10

Лекция №9. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях

Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. Взаимная индукция. Вихревые токи. Плотность энергии магнитного поля. Энергия и силы в магнитном поле. Магнитное давление.

  • ОЛ-1-5
  • ДЛ-10

Модуль 2

 

Лекции №10.Уравнения Максвелла для электромагнитного поля

Основные положения электромагнитной теории Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Закон полного тока. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.

  • ОЛ-1-2

Лекция №11. Электромагнитные волны

Волновое уравнение для электромагнитного поля, его общее решение. Скорость распространения электро-магнитных волн. Энергия и импульс электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга. Теорема Пойнтинга.

  • ОЛ-1-2

Лекция №12-13. Электромагнитная природа света. Интерференция света

Шкала электромагнитных излучений. Оптическое излучение, его интенсивность. Интерференция электромагнитных волн. Расчёт интерференционной картины с двумя источниками. Пространственно-временная когерентность. Интерференция света в тонких плёнках. Интерференционные полосы равной толщины и равного наклона. Применение интерференции.

  • ОЛ-1-2

Лекция №14-15. Дифракция света

Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция от круглого отверстия и от круглого диска. Дифракция Фраунгофера от щели. Предельный переход от волновой оптики к геометрической. Дифракционная решётка. Спектральные характеристики дифракционных решёток. Дифракция рентгеновских лучей. Форму-ла Вульфа - Бреггов. Понятие о рентгеноструктурном анализе.

  • ОЛ-1-2

Лекция №16. Поляризация света

Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Закон Брюстера. Распространение электромагнитных волн в одноосных кристаллах. Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении. Поляризационные призмы и поляроиды.

  • ОЛ-1-2

Лекция №17. Голография

Опорная и предметная световые волны. Запись и воспроизведение голограмм. Применение голографии

  • ОЛ-1-2

Лекция №18. Резервная

 

 

Литература к курсу для студентов 3-го семестра

 

Основная литература (ОЛ)

  1. Литвинов О.С., Горелик В.С. Электромагнитные волны и оптика. Учебное пособие. – М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2006. – 448 с.
  2. Савельев И. В. Курс общей физики: Учебное пособие для втузов. В 5 кн. – М.: Наука, 1998.
  3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 720 с.
  4. Иродов И.Е. Волновые процессы. Основные законы. – М.: Лаборатория базовых знаний, 1999. – 256 с.
  5. Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000. – 352 с.
  6. Иродов И.Е. Физика макросистем. Основные законы. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2001. – 200 с.
  7. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. – М.: БИНОМ, 1998. – 448 с.
  8. Иродов И.Г. Задачи по общей физике.- М.: Наука, 1988.
  9. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. – М.: Издательство Физико-математической литературы, 2001. – 640 с.

Дополнительная литература (ДЛ)

  1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Учебное пособие для вузов. В 5 томах. – М.: Физматлит, 2002. – 4506 с.