Раздел 4. Колебания и волны.

Тема 14. Механические и электромагнитные колебания и волны

Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний. Примеры гармонических осцилляторов: груз на пружине, физический и математический маятники. Затухающие колебания, логарифмический декремент затухания. Вынужденные колебания, резонанс.

Волновые процессы. Волны в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Уравнение волны и его решение. Характеристики волны. Энергия волны, поток энергии, плотность энергии. Звук. Шкала интенсивности звука. Спектр сигнала.

Колебательный контур. Уравнение гармонических колебаний в электрическом контуре. Формула Томсона. Основные свойства электромагнитных волн. Поток энергии. Вектор Умова-Пойнтинга.

Формируемые компетенции: ПК-3.

Тема 15. Интерференция волн

Когерентность и монохроматичность волн. Интерференция света. Оптическая длина пути. Способы получения когерентных источников. Расчет интерференционной картины от двух источников.

Принципы просветленной оптики. Интерференционные покрытия.

Формируемые компетенции: ПК-3

Тема 16. Дифракция света

Принцип Гюйгенса-Френеля. Условия наблюдения дифракции. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей на пространственной решетке. Формула Вульфа-Брэггов. Изучение структуры кристаллов. Голография. Голографическая маркировка товаров.

Формируемые компетенции: ПК-3.

Тема 17. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом

Естественный и поляризованный свет. Двойное лучепреломление. Поляризация света при отражении. Закон Брюстера. Поляроиды и поляризационные призмы. Закон Малюса. Вращение плоскости поляризации. Сахарометрия.

Дисперсия света. Показатель преломления. Нормальная и аномальная дисперсия. Потребительские свойства кристаллов с большими показателями преломления.

Понятие цвета прозрачных и непрозрачных сред.

Формируемые компетенции: ПК-3.

Раздел 5. Элементы квантовой и ядерной физики

Тема 18. Тепловое излучение и квантовая природа света

Абсолютно черное тело. Законы излучения черного тела. Квантовая гипотеза и формула Планка.

Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Масса и импульс фотона. Давление света.

Лазеры. Свойства лазерного излучения. Лазерные технологии.

Формируемые компетенции: ПК-3

Тема 19. Элементы квантовой механики

Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества. Описание микрочастиц в квантовой механике. Волновая функция. Уравнение Шредингера. Спин электрона. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям. Спектры атомов. Природа химических связей.

Формируемые компетенции: ПК-3

Тема 20. Элементы физики твердого тела

Энергетические зоны в кристаллах. Распределение электронов по энергетическим зонам. Металлы, диэлектрики, полупроводники.

Собственная и примесная проводимость полупроводников. Образование p-n перехода и его свойства. Полупроводниковые диоды и транзисторы. Фотопроводимость полупроводников. Люминесценция и ее применение в экспертизе товаров.

Новые технологии в физике твердого тела. Понятие об интегральных схемах. Использование космических технологий.

Формируемые компетенции: ПК-3.