ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) Факультет экспериментальной и теоретической физики УТВЕРЖДАЮ Зам.председателя Приемной комиссии НИЯУ МИФИ _______________(Е.Б.Весна) «______» _____________ 2010 г. ПРОГРАММА ПРОВЕДЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПО ФИЗИКЕ ПРИ ПРИЁМЕ НА ПЕРВЫЙ КУРС по специальности 014000 (010707) «Медицинская физика» Форма обучения: дневная Авторы программы: кандидат физико-математических наук, доцент Штоцкий Юрий Владимирович, старший преподаватель Дубов Леонид Юрьевич г. Москва 1 1. Цель и задачи дополнительных вступительных испытаний. Цель данных испытаний состоит в определении соответствия уровня знаний абитуриента по физике, полученных на предшествующей ступени образования, уровню, необходимому для обучения в НИЯУ МИФИ по специальности «Медицинская физика». 2. Программа дополнительных вступительных испытаний. I. Механика Механическое движение. Относительность механического движения. Материальная точка. Путь. Скорость. Сложение скоростей. Ускорение. Сложение ускорений. Прямолинейное равномерное и равнопеременное движение. Движение по окружности. Угловая скорость. Период и частота обращения. Ускорение тела при движении по окружности. Тангенциальное и нормальное ускорения. Инерция. Первый закон Ньютона. Взаимодействие тел. Масса. Плотность. Сила. Сложение сил. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Импульс (количество движения) материальной точки. Импульс силы. Связь между приращением импульса материальной точки и импульсом силы. импульс системы материальных точек. Закон сохранения импульса. Сила упругости. Реактивное движение. Понятие о деформациях. Сила трения. Сухое трение: трение покоя и трение скольжения. Применение законов Ньютона к движению материальной точки по окружности. Сила тяжести. Свободное падение тел Движение тела, брошенного под углом к горизонту. Вес тела. Центр тяжести тела. Закон всемирного тяготения. Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира. Механическая работа. Мощность. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия взаимодействующих тел. Потенциальная энергия упруго деформированного тела. Закон сохранения механической энергии. Давление. Атмосферное давление. Закон Паскаля. Гидравлический пресс. Давление жидкости на дно и стенки сосуда. Закон Архимеда. Условие плавания тел. Механические колебания и волны. Период и частота колебаний. Смещение, амплитуда и фаза при гармонических колебаниях. Свободные колебания. Колебания груза на пружине. Математический маятник. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Понятие о волновых процессах. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Скорость распространения волн. Звуковые волны. Скорость звука. Громкость и высота звука. II. Молекулярная физика и термодинамика Основные положения молекулярно-кинетической теории. Броуновское движение. Диффузия. Масса и размер молекул. Моль вещества. Постоянная Авогадро. Модели строения газов, жидкостей и твердых тел. 2 Тепловое равновесие. Температура и ее физический смысл. Абсолютная температурная шкала. Уравнение Клапейрона-Менделеева (уравнение состояния идеального газа). Давление смеси идеальных газов. Универсальная газовая постоянная. Изотермический, изохорный и изобарный процессы. Внутренняя энергия системы. Работа и теплопередача как способы изменения внутренней энергии тела. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение. Количество теплоты. Удельная теплоемкость. Понятие об адиабатическом процессе. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изотермическому, изохорному и изобарному процессам. Необратимость процессов в природе. Второй закон термодинамики. Физические основы работы тепловых машин. КПД тепловой машины и его максимальное значение. Испарение и конденсация. Кипение. Зависимость температуры кипения от давления. Влажность воздуха. Плавление и кристаллизация. Агрегатные состояния вещества. Удельная теплота плавления и парообразования. Удельная теплота сгорания. Сила поверхностного натяжения. Явления смачивания и несмачивания. Капиллярные явления. Тепловое линейное расширение. Тепловое объемное расширение. III. Электродинамика Электрические заряды и их взаимодействие. Закон Кулона. Силовые линии электрического поля. Напряженность электростатического поля точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Электростатическое поле равномерно заряженных плоскости, сферы и шара. Потенциал электростатического поля и разность потенциалов. Потенциал точечного заряда. Эквипотенциальные поверхности Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Диэлектрическая проницаемость вещества. Электроемкость плоского конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля. Постоянный электрический ток. Источники постоянного тока. Сила тока. Электродвижущая сила (ЭДС). Напряжение. Электрическое сопротивление. Зависимость удельного сопротивления от температуры. Носители электрических зарядов в металлах, полупроводниках, электролитах и газах. Сверхпроводимость. Закон Ома для участка электрической цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников. Закон Ома для полной цепи. Источники тока, их соединение. Правила Кирхгофа. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Электрический ток в электролитах. Законы электролиза. Термоэлектронная эмиссия. Понятие о плазме. 3 Магнитное поле. Взаимодействие магнитов. Действие магнитного поля на рамку с током. Индукция магнитного поля (магнитная индукция). Линии магнитной индукции. Картины линий индукции магнитного поля прямого тока и соленоида. Магнитное поле Земли. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества. Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Самоиндукция. Индуктивность. ЭДС самоиндукции. Энергия магнитного поля. Переменный электрический ток. Генератор переменного тока. Амплитудное и действующее (эффективное) значение переменного тока. Трансформатор. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращения энергии в колебательном контуре. Затухающие электромагнитные колебания. Вынужденные колебания в электрических цепях. Активное, емкостное и индуктивное сопротивления в цепи гармонического тока. Резонанс в электрических цепях. Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн. Принципы радиосвязи. IV. Волновая и геометрическая оптика Элементы геометрической оптики. Интенсивность (плотность потока) излучения. Световой поток. Освещенность. Законы отражения и преломления света. Плоское зеркало. Построение изображений в плоском зеркале. Построение изображения в собирающих и рассеивающих линзах. Формула линзы. Глаз как оптическая система. Оптические приборы: лупа, фотоаппарат, проекционный аппарат, микроскоп. Ход лучей в этих приборах. Волновые свойства света. Дисперсия света. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения. Интерференция света. Когерентные источники. Условия образования максимумов и минимумов в интерференционной картине. Дифракция света. Дифракционная решетка. Корпускулярные свойства света. Постоянная Планка. Фотоэффект. Фотон. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. V. Атом и атомное ядро Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Планетарная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Поглощение и испускание света атомами. Непрерывный и линейчатый оптические спектры. Состав атомного ядра. Изотопы. Энергия связи атомных ядер. Понятие о ядерных реакциях. Радиоактивность. Альфа-, бета- и гамма-излучения. Период полураспада. Источники энергии Солнца и звезд. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор. Термоядерная реакция. Методы регистрации ионизирующих излучений. 4 Рекомендемая литература Учебники: 1. Е.И.Бутиков, А.А.Быков, А.С.Кондратьев, Физика. Для поступающих в вузы, М., Наука, 1991. 2. Р.Фейнман, Р.Лейтон, М.Сэндс. Фейнмановские лекции по физике, М., Мир, 1977. 3. Ю.Г.Павленко. Начала физики. М.: Экзамен, 2005. 4. Б.М.Яворский, А.А.Пинский. Основы физики, в 2-х томах. М.: Физматлит, 2003. Задачники: 5. Н.И.Гольдфарб, Физика. Задачник. М., Дрофа, 2000. 6. Л.П.Баканина, В.Е.Белонучкин, С.М.Козел, И.П.Мазанько, Сборник задач по физике. М., Наука, 1990. 7. Г.А.Бендриков, Б.Б.Буховцев, В.В.Керженцев, Г.Я.Мякишев, Физика. Сборник задач с решениями, М., ОНИКС 21 век - АЛЬЯНС-В, 2002. 8. В.В.Светозаров, А.И.Руденко, В.И.Архипов, Сборник задач по физике (механика и молекулярная физика). М., МИФИ, 1991. 9. А.Н.Долгов, С.Е.Муравьев, В.П.Протасов, Б.В.Соболев. Задачи по физике. Часть 1. Механика. М.: МИФИ, 2004. 10. А.Н.Долгов, С.Е.Муравьев, В.П.Протасов, Б.В.Соболев. Задачи по физике. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика. М.: МИФИ, 2004. 11. А.Н.Долгов, С.Е.Муравьев, В.П.Протасов, Б.В.Соболев. Задачи по физике. Часть 3. Электричество и оптика. М.: МИФИ, 2005. 12. С.Е.Муравьев, В.В.Маринюк. (Учебник+задачник)/2 по физике. Часть 1. Кинематика. М.: МИФИ, 2006. 13. А.Н.Долгов, С.Е.Муравьев, Б.В.Соболев. Задачи вступительных экзаменов и олимпиад по физике с решениями. Молекулярная физика и термодинамика. М.: МИФИ, 2008. Декан факультета Экспериментальной и теоретической физики ________________ (Беляев В.Н.) «___» _________ 2010 г. 5