Вопросы по электромагнетизму и волновой оптике

ВОПРОСЫ ПО ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМУ И ВОЛНОВОЙ
ОПТИКЕ
1. Электростатика. Электрический заряд. Точечный заряд. Закон
сохранения заряда. Закон Кулона в вакууме. Принцип суперпозиции
сил.
2. Напряжённость электростатического поля. Принцип суперпозиции
полей. Силовые линии электростатического поля. Дифференциальные
уравнения силовых линий.
3. Напряжённости электростатических полей точечного заряда и
произвольно заряженного тела. Однородное поле.
4. Потенциал
электростатического
поля.
Эквипотенциальная
поверхность. Уравнение эквипотенциальной поверхности.
5. Связь между напряжённостью и потенциалом. Потенциалы полей
точечного заряда и произвольно заряженного тела. Потенциал
однородного поля.
6. Работа сил электростатического поля по переносу точечного заряда.
Циркуляция и ротор электростатического поля.
7. Теорема
Гаусса
для
поля
вектора
.
Дивергенция
электростатического поля. Уравнение Пуассона для потенциала
электростатического поля.
8. Электростатическое поле системы зарядов на больших расстояниях.
Дипольный электрический момент системы зарядов. Поле диполя на
больших расстояниях.
9. Диполь во внешнем электростатическом поле. Момент сил,
действующих на диполь и потенциальная энергия диполя в
однородном поле.
10.Диэлектрики в электростатическом поле. Векторы поляризованности и
электрического смещения. Диэлектрические восприимчивость и
проницаемость среды. Связь между ними.
11.Теоремы Гаусса для полей векторов
и
в интегральной и
дифференциальной формах.
12. Условия на границе раздела двух диэлектриков для векторов
,
и
. Излом силовых линий.
13. Проводники в электростатическом поле и заряженные проводники.
Ёмкость уединённого проводника. Конденсатор и его ёмкость. Ёмкости
уединённого проводящего шара и плоского конденсатора.
14.Энергия заряженного конденсатора. Энергия и плотность энергии
электростатического поля.
15.Электромагнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Лоренца.
Принцип суперпозиции магнитных полей.
16.Электрический ток. Вектор плотности тока и сила тока. Закон
сохранения заряда в дифференциальной форме (уравнение
непрерывности).
17.Магнитное поле постоянного тока. Закон Био-Савара-Лапласа.
Приближение линейного тока. Магнитная индукция поля бесконечного
прямолинейного проводника с током.
18.Векторный потенциал магнитного поля. Теорема Гаусса для
магнитного поля в дифференциальной и интегральной формах.
19.Сила Ампера. Работа сил магнитного поля по перемещению контура с
током.
20.Магнитный момент тока. Момент сил, действующих на контур с током
и механическая потенциальная энергия контура с током в однородном
магнитном поле.
21.Теорема о циркуляции вектора
в интегральной и
дифференциальной формах.
22.Вещество в магнитном поле. Векторы намагниченности и
напряжённости магнитного поля. Магнитные восприимчивость и
проницаемость вещества. Связь между ними. Классификация
магнетиков. Ферромагнитный гистерезис и его использование в
технике.
23.Теоремы о циркуляции векторов намагниченности и напряжённости
постоянного магнитного поля в дифференциальной форме. Условия на
границе раздела двух магнетиков для векторов
и
.
24.Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Правило
Ленца. Закон Фарадея. Понятие вихревого электрического поля.
25.ЭДС электромагнитной индукции в контуре, вращающемся в
постоянном магнитном поле. Принцип действия генератора
переменного тока.
26.Индуктивность контура. Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции.
27.Колебательный контур. Свободные колебания заряда в идеальном
колебательном контуре R = 0 .Формула Томсона.
28. Свободные колебания заряда в реальном колебательном контуре
R ¹ 0 . Условия периодичности и апериодичности процесса.
29.Вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс напряжения и
силы тока.
30.Уравнения Максвелла в дифференциальной форме.
31.Уравнения Максвелла в интегральной форме.
32.Волновые уравнения для электромагнитного поля.
33.Плоская электромагнитная волна в однородной, нейтральной,
непроводящей среде и её свойства.
34.Закон сохранения энергии в электродинамике (теорема Пойнтинга).
Плотность энергии и вектор плотности потока энергии
(
(
)
)
электромагнитного поля. Интенсивность плоской электромагнитной
волны.
35.Поведение плоской электромагнитной волны при её нормальном
падении на границу двух непроводящих сред. Коэффициенты
отражения и пропускания.
ВОЛНОВАЯ ОПТИКА
1. Волновые уравнения для электромагнитной волны в однородной
нейтральной
непроводящей среде. Скорость распространения
электромагнитной волны. Абсолютный показатель преломления среды.
Его связь с диэлетрической проницаемостью среды. Длина волны и
частота волны. Связь между ними.
2. Уравнение электромагнитной волны в экспоненциальной форме.
Световые волны. Интенсивность световой волны. Диапазон длин волн
видимого света в вакууме.
3. Интерференция света. Когерентные волны. Условия возникновения
интерференции. Закон сложения амплитуд и интенсивностей при
суперпозиции световых волн.
4. Геометрическая и оптическая длина пути световой волны. Оптическая
разность хода. Условия интерференционных максимумов и минимумов
интенсивности в интерференционной картине.
5. Зеркало Ллойда. Закон распределения интенсивности на экране
наблюдения. Расстояние между интерференционными полосами и
ширина интерференционной полосы.
6. Дифракция света. Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера.
Принцип Гюйгенса-Френеля ( в словесной и аналитической
формулировках).
7. Дифракция Фраунгофера на щели. Угловое распределение
интенсивности
света в дифракционной картине. Условие
дифракционных минимумов и уравнение для дифракционных
максимумов интенсивности. Число дифракционных полос на экране
наблюдения.
8. Дифракционная решётка. Период решётки. Угловое распределение
интенсивности света в дифракционной картине от решётки. Условия
дифракционных минимумов и главных максимумов интенсивности.
Решётка как спектральный прибор.
9. Поляризация света. Естественный свет. Линейно поляризованный свет
и свет, поляризованный по эллипсу. Левая и правая круговые
поляризации. Степень поляризации света. Закон Малюса.
10.Поляризация света при отражении и преломлении света. Формулы
Френеля. Угол Брюстера и закон Брюстера.