Вопросы к коллоквиумам, зачетам и экзаменам. Бакалавры.

ВОПРОСЫ К КОЛЛОКВИУМАМ, ЗАЧЕТАМ И ЭКЗАМЕНАМ
1.
ВОПРОСЫ К КОЛЛОКВИУМАМ
II СЕМЕСТР
МЕХАНИКА
1. Что такое система отсчета?
2. Дайте определение перемещения, пути, радиус-вектора, траектории.
3. Дайте определение мгновенной скорости, средней скорости.
4. Дайте определение ускорения.
5. Дайте определение нормального ускорения и тангенциального ускорения.
6. Дать определение угловой скорости и углового ускорения.
7. Как связаны линейные и угловые кинематические величины?
8. Что такое инерциальная система отсчёта?
9. Сформулируйте законы Ньютона
10. Что такое импульс материальной точки и импульс системы материальных
точек?
11. Что называют замкнутой системой материальных точек?
12. Сформулируйте закон сохранения импульса.
13. Что такое центр масс системы материальных точек?
13. Сформулируйте теорему о движении центра масс.
14. Какие силы называют центральными?
15. Что такое момент импульса относительно точки и относительно оси?
Что такое векторное произведение двух векторов?
16. Что такое момент силы относительно точки и относительно оси?
17. Что такое момент инерции материальной точки?
18. Как выражается момент импульса твёрдого тела через момент инерции?
19. Запишите основное уравнение динамики вращательного движения
твердого тела.
20. Напишите уравнение моментов.
21. Сформулируйте закон сохранения момента импульса.
22. Дайте определение работы силы. Что такое скалярное произведение 2-х
векторов?
23. Что такое мощность?
24. Какие силы называются консервативными?
25. Что такое потенциальная энергия? Для каких полей можно ввести это
понятие?
26. Что такое кинетическая энергия?
27. При каких условиях сохраняется механическая энергия системы?
28 Какие из перечисленных сил являются консервативными?
a) Сила упругости
е) Сила Кулона
b) Сила трения
f) Сила тяжести
c) Сила Кориолиса
g) Сила сопротивления среды
d) Сила гравитации
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Дайте определение напряженности электрического поля.
Дайте определение силовой линии.
Дайте определение потенциала.
Дайте определение потока вектора через поверхность.
Дайте определение циркуляции.
Дайте определение градиента вектора.
Дайте определение вектора поляризации.
Дайте определение вектора электрического смещения (индукции
электрического поля).
9. Дайте определение вектора плотности тока.
10. Дайте определение ЭДС.
11. Дайте определение электрического дипольного момента.
12. Дайте определение связанного заряда.
13. Как формулируется принцип суперпозиции?
14. Как формулируется теорема Гаусса?
15. Как формулируется теорема о циркуляции?
16. Как формулируется обобщенный закон Ома в интегральной форме?
17. Как формулируется закон Ома в дифференциальной форме?
18. Как формулируется закон Джоуля – Ленца?
19. Как формулируется закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме?
20. Какими свойствами обладает электрическое поле в проводнике?
21. Запишите формулу для напряженности поля точечного заряда.
22. Запишите формулу для связи напряженности и разности потенциалов.
23. Запишите выражение для работы по перемещению заряда в поле через
разность потенциалов.
24.Напишите выражение для силы Ампера.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
25.Что такое магнитный момент?
26.Сформулируйте теорему о циркуляции для магнитного поля в вакууме.
27.Чему равна работа при перемещении проводника с током ?
28.Сформулируйте правило Ленца.
29.Какие вещества являются пара-, а какие диамагнетиками?
30.Напишите закон электромагнитной индукции в интегральной форме.
31.Какую силу называют силой Лоренца? Напишите формулу для неё.
32.Напишите выражение для потенциальной энергии витка радиусом R с
током I в магнитном поле.
33.Сформулируйте теорему о циркуляции для стационарного поля в
вакууме.
34.Что такое ток смещения?
35.Запишите закон электромагнитной индукции в формулировке
Максвелла.
36.Какие величины называют магнитной проницаемостью и магнитной
восприимчивостью вещества?
37.Что называют индуктивностью проводника?
38.Напишите выражение для момента силы, действующей на виток с током
в магнитном поле.
39.Сформулируйте теорему о циркуляции для магнитного поля в вакууме.
40.В чем состоит закон электромагнитной индукции?
41.Что такое индуктивность?
42.Что такое вектор намагничивания?
43.Что называется вектором Умова – Пойнтинга? Какой физический смысл
этого вектора?
44.Напишите уравнение плоской монохроматической волны. Что такое
волновой вектор?
45.Напишите волновое уравнение.
46.Напишите формулу, выражающую закон Био – Савара – Лапласа.
Поясните рисунком смысл соответствующих векторов.
47.Чему равна работа магнитной составляющей силы Лоренца?
48.Что такое магнитный момент витка с током?
49.В чем состоит явление Холла?
50.Сформулируйте закон электромагнитной индукции?
51.Что такое явление самоиндукции?
52.Запишите закон полного тока (теорему о циркуляции) для магнитного
поля в веществе с учетом тока смещения (для нестационарных полей).
53.Сформулируйте теорему Гаусса для вектора В.
ВОЛНОВАЯ ОПТИКА
1. Напишите дифференциальное уравнение затухающих колебаний.
2. Напишите дифференциальное уравнение колебательного контура
(уравнение осциллятора).
3. Напишите уравнение сферической волны. Что такое амплитуда, частота,
фаза? Что называют волновым вектором?
4. Напишите волновое уравнение
2. Напишите уравнение плоской монохроматической волны? Что такое
амплитуда, частота, фаза?
3. Что такое продольная и что такое поперечная волна?
4. Напишите уравнение затухающего колебания.
5. Как связаны  (циклическая частота) и k (волновое число)?
6. Что называют световым вектором? Как величина этого вектора связана с
интенсивностью света?
7. Сформулируйте закон преломления света.
8. Как зависит скорость света в среде от показателя преломления?
9. Что такое явление резонанса? Нарисуйте резонансную кривую.
10. Как связаны  (длина волны),  (частота) и v (фазовая скорость)?
11. Что называют явлением интерференции? Что такое когерентные волны?
12. Что такое когерентные волны? Как получают когерентные источники без
использования лазерной техники?
13. Как связаны k (волновое число) и  (длина волны)?
14. Что такое оптическая разность хода? Чему равна оптическая разность
хода в в минимуме и максимуме интерференции?
15. Чему равна разность фаз когерентных волн в минимуме и максимуме
интерференции?
16. Что такое дифракция?
17. Какое число зон Френеля должно открывать отверстие, чтобы в центре
экрана получалось темное пятно?
18. Сформулируйте принцип Гюйгенса – Френеля.
19. Приведите рисунок, поясняющий построение зон Френеля.
20. Что такое «дифракция по Френелю» и «дифракция по Фраунгоферу»?
21. Запишите условия главных max дифракционной решетки.
22. На дифракционную решётку с постоянной d падает монохроматический
свет с длиной волны λ. Под каким углом наблюдается max 3го порядка?
23. Какие волны называют разрешенными? Что такое разрешающая
способность спектрального прибора?
24. Что такое порядок спектра дифракционной решетки?
25. Что такое дисперсия дифракционной решетки?
26. В чем состоит закон Бугера?
27. Что называют рассеянием света?
28. В чем состоит закон Рэлея для рассеяния света?
29. Что такое линейно поляризованный свет? Ответ поясните рисунком.
30. В чем состоит закон Брюстера?
31. В чем состоит явление двойного лучепреломления?
32. Что такое эллиптически поляризованный свет?
33. Сформулируйте закон Малюса.
34. Что называют явлением дисперсии?
35. Что называют дисперсией вещества?
36. Что называют нормальной и что аномальной дисперсией?
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНАМ
2 СЕМЕСТР
МЕХАНИКА
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Пространство и время, системы отсчета.
Кинематика материальной точки.
Понятие состояния механической системы.
Законы Ньютона
Понятие силы и массы
2-ой закон динамики
3-ий закон динамики
Закон сохранения импульса. Центр инерции
Закон сохранения момента импульса
Работа, кинетическая энергия, мощность
Потенциальная энергия частицы в центральном поле
Движение частицы в центральном поле
Законы сохранения и свойства симметрии пространства времени
Принцип относительности в механике
Принцип относительности Эйнштейна
Относительность временных интервалов
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Относительность пространственных интервалов
Пространственно-временной интервал
Релятивистский импульс и 2-ой закон динамики
Энергия частицы в релятивистской механике
Уравнение движения и равновесия твердого тела
Механические колебания. Дифференциальные уравнения механических
колебаний
ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
1.
Электрический заряд. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Закон
сохранения электрического заряда.
2.
Электрическое поле. Напряжённость электрического поля и потенциал.
Принцип суперпозиции полей.
3.
Связь между напряжённостью поля и потенциалом. Графическое
изображение электрического поля с помощью силовых линий и
эквипотенциальных поверхностей.
4.
Работа сил электростатического поля при перемещении заряда.
Циркуляция вектора напряжённости электростатического поля.
Потенциальный характер электростатического поля.
5.
Электрический диполь. Поле диполя.
6.
Поток вектора напряжённости электростатического поля. Теорема
Гаусса для электростатического поля в вакууме.
7.
Применение теоремы Гаусса к расчёту электрических полей заряженных
плоскости, цилиндра, сферы, шара.
8.
Диэлектрики. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.
Свободные и связанные заряды. Влияние диэлектриков на электрическое
поле.
9.
Описание электрического поля в диэлектриках. Электрическое
смещение, диэлектрическая проницаемость среды. Теорема Гаусса для
электрического поля в диэлектрике.
10. Проводники в электрическом поле. Поле внутри и у поверхности
проводника.
11. Электроёмкость уединённого проводника. Конденсаторы.
12. Энергия системы неподвижных
проводника и конденсатора.
зарядов.
Энергия
заряженного
13. Энергия и объёмная плотность энергии электрического поля. Энергия
поляризованного диэлектрика.
14. Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Условия существования
постоянного тока.
15. Обобщённый закон Ома в интегральной форме. Разность потенциалов,
напряжение, ЭДС. Закон Джоуля – Ленца.
16. Основы классической электронной теории электропроводности
металлов. Законы Ома и Джоуля – Ленца в дифференциальной форме.
17. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Закон Ампера.
18. Закон Био – Савара – Лапласа и его применение к расчёту магнитного
поля прямолинейного проводника с током.
19. Магнитное поле кругового тока. Магнитный момент витка с током.
20. Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока (циркуляция
вектора магнитной индукции).
21. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
Движение заряженных частиц в магнитном поле.
22. Контур с током в однородном и неоднородном магнитном поле.
23. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля.
24. Явление электромагнитной индукции.
электромагнитной индукции). Закон Ленца.
Закон
Фарадея
(закон
25. Явление самоиндукции. Индуктивность. Закон самоиндукции.
26. Энергия системы проводников с током. Объёмная плотность энергии
магнитного поля.
27. Магнитные свойства вещества. Типы магнетиков. Магнитные моменты
атомов. Намагниченность. Магнитная восприимчивость вещества и
магнитная проницаемость среды.
28. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряжённость
магнитного поля.
29. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ И ОПТИКА
1.
Волны. Образование и распространение волн. Продольные и
поперечные волны. Фронт волны, волновая поверхность. Длина волны и
скорость распространения волн.
2.
Уравнения плоской и сферической бегущих волн. Волновое число.
3.
Стоячие волны. Условия образования стоячих волн. Уравнение стоячей
волны.
4.
Свойства электромагнитных
электромагнитных волн.
5.
Энергия электромагнитных волн. Объёмная плотность
электромагнитного поля. Вектор Умова – Пойнтинга.
волн.
Скорость
распространения
энергии
6.
Электромагнитная
природа
световых
волн.
геометрической, волновой и квантовой оптики.
Приближения
7.
Монохроматичность
получения.
8.
Интерференция световых волн. Условия для наблюдения и способы
реализации (метод Юнга, бипризма Френеля)
9.
Оптическая разность хода. Условия максимумов
интерференции. Ширина интерференционной полосы.
и когерентность световых волн и способы их
и
минимумов
10. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины и полосы
равного наклона.
11. Кольца Ньютона.
12. Применение интерференции.
13. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и
Фраунгофера.
14. Дифракция Фраунгофера на щели и круглом отверстии.
15. Дифракционная решетка. Применение ее в качестве спектрометра.
Дисперсия и разрешающая сила.
16. Понятие о голографии.
17. Поляризация световых волн. Виды поляризации. Степень поляризации.
18. Способы получения поляризации света. Поляризация при отражении.
Закон Брюстера.
19. Двойное лучепреломление.
лучепреломлении
Поляризация
света
при
двойном
20. Поляризационные призмы. Поляроиды. Закон Малюса.
21. Распространение света в веществе. Нормальная и аномальная дисперсия.
Электронная теория дисперсии.
22. Поглощение света в веществе. Закон Бугера-Ламберта-Бера.
Особенности поглощения в разреженных газах и сплошных средах.
23. Рассеяние света веществом. Рэлеевское рассеяние. Молекулярное
рассеяние.