Электромагнетизм и оптика.

 

  1. Электрический заряд. Закон Кулона. Напряжённость электростатического поля. Силовые линии.
  2. Принцип суперпозиции и его применение к расчёту поля системы неподвижных зарядов. Расчет поля равномерно заряженной нити, кольца.
  3. Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной и дифференциальной формах в вакууме и её применение для расчёта электростатических полей. Расчет поля равномерно заряженной плоскости, цилиндра, шара.
  4. Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Теорема о циркуляции вектора напряжённости электростатического поля в интегральной и дифференциальной форме.
  5. Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Потенциал. Связь напряжённости и потенциала. Уравнение Пуассона.
  6. Электрический диполь в электростатическом поле. Силы, действующие на диполь.
  7. Электростатическое поле в диэлектрике. Поляризация диэлектриков. Поляризованность.
  8. Свободные и связанные заряды. Теорема Гаусса для вектора поляризованности.
  9. Вектор электрического смещения. Обобщение теоремы Гаусса для поля в диэлектрике.
  10. Электростатическое поле на границе раздела диэлектриков.
  11. Поле вблизи поверхности проводника. Электроёмкость проводников и конденсаторов. Ёмкости плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов.
  12. Энергия системы неподвижных зарядов. Энергия заряженного проводника, конденсатора.
  13. Объёмная плотность энергии электростатического поля.
  14. Электрический ток, носители тока в средах, сила и плотность тока. Уравнение непрерывности.
  15. Электрическое поле в проводнике с током, сторонние силы. Циркуляция вектора напряженности электрического поля в замкнутом контуре с током. ЭДС.
  16. Закон Ома и Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формах.
  17. Вектор индукции магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа.
  18. Принцип суперпозиции магнитных полей. Расчёт поля прямого и кругового токов.
  19. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля.
  20. Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах. Расчёт магнитного поля тороида и соленоида.
  21. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Ускорение заряженных частиц.
  22. Эффект Холла.
  23. Проводники с током в магнитном поле. Закон Ампера. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.
  24. Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент контура с током. Силы, действующие на контур с током в магнитном поле.
  25. Магнитное поле в магнетиках. Намагниченность вещества. Вектор намагниченности.
  26. Вектор напряжённости магнитного поля и его связь с векторами индукции и намагниченности. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества.
  27. Теоремы о циркуляции векторов напряжённости и намагниченности в интегральной и дифференциальной формах.
  28. Магнитное поле на границе раздела магнетиков.
  29. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.
  30. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. Взаимная индукция. Индуктивность. Индуктивность соленоида.
  31. Вихревые токи.
  32. Плотность энергии магнитного поля.
  33. Энергия и силы в магнитном поле. Магнитное давление.
  34. Основные положения электромагнитной теории Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Закон полного тока.
  35. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах и их физический смысл.
  36. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Скорость распространения электромагнитных волн.
  37. Плоская электромагнитная волна. Уравнения Максвелла для плоской волны. Поперечность электромагнитных волн. Связь векторов напряженности векторов электрического и магнитного полей в плоской волне.
  38. Общее решение волнового уравнения плоской электромагнитной волны.
  39. Энергия и импульс электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга. Теорема Пойнтинга.
  40. Дисперсия электромагнитных волн. Электронная теория дисперсии, нормальная и аномальная дисперсия. Закон Бугера, рассеяние света.
  41. Шкала электромагнитных излучений. Оптическое излучение, его интенсивность.
  42. Интерференция электромагнитных волн. Расчёт интерференционной картины с двумя источниками. Ширина полосы интерференции.
  43. Пространственно-временная когерентность.
  44. Интерференция света в тонких плёнках. Интерференционные полосы равной толщины и равного наклона.
  45. Применение интерференции.
  46. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
  47. Дифракция от круглого отверстия и от круглого диска. Спираль Френеля.
  48. Дифракция Фраунгофера от щели.
  49. Предельный переход от волновой оптики к геометрической.
  50. Дифракционная решётка. Спектральные характеристики дифракционных решёток.
  51. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа - Бреггов. Понятие о рентгеноструктурном анализе.
  52. Естественный и поляризованный свет. Виды поляризации световых волн. Способы получения и степень поляризованных световых волн.
  53. Световые волны в кристаллах. Оптическая анизотропия. Одноосные и двуосные кристаллы.
  54. Распространение электромагнитных волн в одноосных кристаллах. Обыкновенная и необыкновенная волна. Скорости обыкновенной и необыкновенной волн. Положительные и отрицательные кристаллы.
  55. Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении.
  56. Закон Малюса. Закон Брюстера.
  57. Поляризационные призмы и поляроиды.
  58. Физические основы голографии. Опорная и предметная световые волны.
  59. Запись и воспроизведение голограмм. Применение голографии.