Лекційний матеріал

1-й СЕМЕСТР 

Змістовий модуль 1 "МЕХАНІКА. МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА"

Лекція №1 "Кінематика"

Короткий зміст: Фізика, її місце в системі фундаментальних та інженерних дисциплін. Кінематика поступального руху матеріальної точки. Переміщення, траєкторія, шлях, швидкість, прискорення (нормальне та тангенціальне). Кінематичні рівняння поступального руху. Кінематика обертального руху. Кутові переміщення, швидкість, прискорення. Зв'язок між кутовими та лінійними характеристиками.

Завантажити: Презентація.

Лекція №2 "Динаміка"

Короткий зміст: Динаміка поступального руху. Закони Ньютона. Поняття сили. Закон всесвітнього тяжіння. Динаміка обертального руху. Момент сили, момент імпульсу. Момент інерції тіл, теорема Штейнера. Основний закон динаміки обертального руху.

Завантажити: Презентація.

Лекція №3 "Закон збереження імпульсу та моменту імпульсу"

Короткий зміст: Закон збереження імпульсу. Реактивний рух. Рівняння Мещерського. Формула Ціолковського. Закон збереження моменту імпульсу. Поняття про гіроскопи.

Завантажити: Презентація.

Лекція №4 "Закон збереження енергії. Елементи релятивістської механіки"

Короткий зміст: Робота і потужність при поступальному й обертальному рухах. Кінетична і потенціальна енергія. Закон збереження енергії.

Принцип відносності Галілея. Постулати спеціальної теорії відносності (СТВ). Перетворення Лоренца. Відносність понять довжини і часу в СТВ. [ Поняття інтервалу в СТВ].

Завантажити: Презентація.

Змістовий модуль 2 "ЕЛЕКТРИКА ТА МАГНЕТИЗМ"

Лекція №5 "Електричне поле"

Короткий зміст: Електричні заряди. Закон Кулона. Електрична стала. Напруженість електричного поля Е. Напруженість поля точкового заряду. Зображення поля у вигляді силових ліній. Принцип суперпозиції полів. Електричний диполь. Поняття потоку вектора Е. Теорема Гауса. Застосування теореми Гауса для обчислення напруженості полів розподілених зарядів.

Робота сил електростатичного поля. Циркуляція вектора Е. Потенціальна енергія взаємодії точкових зарядів. Поняття потенціалу. Еквіпотенціальні поверхні. Зв'язок потенціалу і напруженості поля. Градієнт потенціалу.  

Завантажити: Презентація.

Лекція №6 "Електроємність. Конденсатори"

Короткий зміст: Електричний диполь в електростатичному полі. Поляризація діелектриків. Вектор поляризації Р. Зв’язані заряди. Індукція (зміщення) електростатичного поля D. Діелектрична проникність речовини. Сегнетоелектрики. Провідники в електростатичному полі. Електроємність відокремленого тіла. Електроємність конденсатора, формула для ємності плоского конденсатора. Ємність паралельного і послідовного з’єднань конденсаторів. Енергія зарядженого конденсатора.

Завантажити: Презентація.

Лекція №7 "Електричний струм. Закони електричного струму."

Короткий зміст: Носії електричного струму та умови його збудження. Сила струму та густина струму. Спад напруги. Закон Ома для ділянки електричного кола. Електрорушійна сила (ЕРС). Закон Ома для повного електричного кола. Закон Ленца-Джоуля. Потужність та коефіцієнт корисної дії електричного струму.

Завантажити: Презентація.

Лекція №8 "Індукція магнітного поля."

Короткий зміст:  Поняття магнітного поля. Сила Лоренца. Індукція магнітного поля В. Закон Ампера. Магнітне поле рухомого заряду. Закон Біо-Савара-Лапласа. Поле прямого і колового струмів. Принцип суперпозиції полів. Взаємодія паралельних струмів. Магнітна стала.

Завантажити: Презентація.

Лекція №9 "Речовина в магнітному полі."

Короткий зміст:  Зображення магнітних полів у вигляді силових ліній. Потік вектора В. Циркуляція вектора В. Закон повного струму. Магнітне поле соленоїда, [ тороїда ]. Контур зі струмом у магнітному полі. Робота сили Ампера. Намагнічення речовини. Вектор намагнічення J. Поняття напруженості магнітного поля Н. Види магнетиків. Магнітна проникність речовини. [ Властивості феромагнетиків ].

Завантажити: Презентація.

Лекція №10 "Електромагнітна індукція."

Короткий зміст:  Явище електромагнітної індукції. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца. Поняття індуктивності контуру. Явище самоіндукції. Енергія магнітного поля. Взаємна індуктивність контурів. Принцип роботи трансформатора. Положення теорії електромагнетизму Максвелла. Поняття вихрового електричного поля та струму зміщення. Повна система рівнянь Максвелла в інтегральній формі та її аналіз. Відносність понять електричного та магнітного полів. Поширення електромагнітного поля.

Завантажити: Презентація.

Лекція №11 "Вільні коливання"

Короткий зміст: Коливальний процес. Гармонічні коливання та їх параметри. Векторна діаграма коливань. Механічні гармонічні коливання: математичний маятник, пружинний маятник. Електричні коливання в ідеальному коливальному контурі . Енергія гармонічних коливань. Реальний коливальний контур. Характеристики затухаючих коливань. Добротність контуру.

Завантажити: Презентація.

Лекція №12 "Вимушені електричні коливання"

Короткий зміст: Диференціальне рівняння вимушених коливань, його розв’язок, графік, векторні діаграми. Явище резонансу коливань. Поняття активного і реактивного опорів. Векторна діаграма при резонансі напруг в послідовному коливальному контурі. Графіки резонансних кривих, ширина смуги пропускання. Додавання коливань. Фігури Ліссажу.

Завантажити: Презентація.

 

2-й СЕМЕСТР 

Змістовий модуль 3 

"ОПТИЧНІ ХВИЛЬОВІ ЯВИЩА"

Лекція №13 "Хвильові процеси"

Короткий зміст: Закони променевої оптики. Принцип Ферма. Поняття хвильового процесу. Характеристики хвиль (частота, амплітуда, довжина хвилі, хвильове число). Рівняння плоскої пружної гармонічної хвилі. Рівняння плоскої гармонічної електромагнітної хвилі. Швидкість поширення хвиль (пружних та електромагнітних). Вектор Пойнтинга. Інтенсивність хвиль. Формула тонкої лінзи. Побудова зображень за допомогою лінз. Енергетичні та світлові характеристики оптичного випромінювання. Функція видності ока людини. Фотометричні характеристики світлового випромінювання.

Завантажити: Презентація.

Лекція №14 "Явище інтерференції хвиль"

Короткий зміст:  Поняття хвильового процесу. Явище інтерференції хвиль. Когерентність хвиль. Інтерференція хвиль та умови її спостереження. Умови інтерференційних максимумів та мінімумів інтенсивності. Розрахунок інтерференційної картини від двох джерел. Інтерференція хвиль в тонких плівках. «Кільця Ньютона». Стоячі хвилі та їх особливості.

Завантажити: Презентація.

Лекція №15 "Явище дифракції хвиль"

Короткий зміст:  Явище дифракції хвиль. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Векторні діаграми. Дифракція Френеля від найпростіших перешкод. Амплітудні і фазові зонні пластинки. Дифракція хвиль на щілині. Дифракція хвиль на решітці. Дифракційний спектр. Дифракція рентгенівських хвиль на кристалічній решітці. Формула Вульфа-Брегга.

Завантажити: Презентація.

Лекція №16 "Поляризація хвиль."

Короткий зміст:  Види поляризації електромагнітних хвиль. Природне і поляризоване світло. Закон Малюса. Поляризація при відбитті світла. Закон Брюстера. Природа подвійного променезаломлення. Штучна анізотропія кристалів (ефекти Керра, Поккельза, Коттона-Мутона). Обертання площини поляризації. Ефект Фарадея.

Завантажити: Презентація.

Лекція №17 "Ефект Доплера. Явище дисперсії світла."

Короткий зміст:  Ефект Доплера для пружних хвиль. Ефект Доплера для електромагнітних хвиль. Шкала електромагнітних хвиль. Явище дисперсії світла. Нормальна та аномальна дисперсія. Фазова та групова швидкості поширення хвиль. Формула Релея. Класична електронна теорія дисперсії.

Завантажити: Презентація.

Змістовий модуль 4 "КВАНТОВА ТА ЯДЕРНА ФІЗИКА. ФІЗИКА ТВЕРДОГО ТІЛА"

Лекція №20 "Теплове випромінювання"

Короткий зміст:  Теплове і люмінесцентне випромінювання. Характеристики випромінювання та поглинання. Закони випромінювання абсолютно чорного тіла (закони Кірхгофа, Стефана-Больцмана, Віна). Розподіл енергії у спектрі випромінювання АЧТ. Гіпотеза і формула М.Планка. Гальмівне рентгенівське випромінювання. Явище зовнішнього фотоефекту. Комптон-ефект. Фотон та його характеристики. Корпускулярно хвильовий дуалізм світла. Корпускулярно хвильовий дуалізм мікрооб’єктів. Хвильові властивості мікрочастинок. Формула Луї де Бройля.

Завантажити: Презентація.

Лекція №21 "Елементи фізики атома та атомного ядра"

Короткий зміст:  Співвідношення невизначеностей Гейзенберга. Рівняння Шредінгера. Хвильова функція та її фізичний зміст. Дискретність енергетичних станів електрона. Поняття про електронні хмаринки в атомі гідрогену. Квантові числа та їх фізичний зміст. Лінійчастий спектр атома гідрогену, узагальнена формула Бальмера. Принцип Паулі. Квантова теорія періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва. Електронні конфігурації хімічних елементів. Характеристичне рентгенівське випромінювання.
Склад ядра, дефект маси, енергія зв’язку. Закон радіоактивного розпаду. α-, β-, γ- розпади та їх закономірності. Активність радіоактивного препарату. Ядерні реакції та їх закономірності. Атомна бомба. Принцип роботи ядерного реактора. Термоядерна реакція. Закон ослаблення іонізуючого випромінювання в речовині. Методи реєстрації та одиниці вимірювання іонізуючого випромінювання. Класифікація елементарних частинок. Типи фундаментальної взаємодії.

Завантажити: Презентація.

Лекція №22 "Кристалічна структура речовини."

Короткий зміст:  Кристалічна структура речовини. Методи структурного аналізу. Фізичні типи кристалів. Тепловий рух в кристалах. Фонони. Теплоємність кристалів. Розщеплення енергетичних рівнів валентних електронів в енергетичні зони. Класифікація твердих тіл відповідно до будови енергетичних зон. Поняття ефективної маси носіїв заряду. Квантово-механічна дірка. Поняття про квантові статистики. Густота енергетичних рівнів електронів і дірок. Розподіл Фермі-Дірака. Енергія рівня Фермі.

Завантажити: Презентація.

Лекція №23 "Електропровідність."

Короткий зміст:  Класична теорія електропровідності металів та її недоліки. Поняття про квантову теорію електропровідності. Стан надпровідності. Поняття про теорію БКШ для пояснення надпровідності. Утворення вільних носіїв (електронів і дірок) у власних напівпровідниках, в напівпровідниках n-типу та p-типу. Електропровідність напівпровідників та її залежність від температури. Термістор. [Ефект Ганна].

Завантажити: Презентація.

Лекція №24 "Контактні, термоелектричні та гальвано-магнітні явища."

Короткий зміст:  Робота виходу. Внутрішня і зовнішня контактні різниці потенціалів. Закони Вольти. Термоелектричні явища Зеебека, Пельтьє, Томсона. Види емісії електронів. Ефект Холла та його можливе використання. Формування р-n-переходу та його фізичні властивості. Вольт-амперна характеристика напівпровідникового діоду. Тунельний діод. Вентильний фотоелемент.

Завантажити: Презентація.

Лекція №25 "Діелектрики та магнетики."

Короткий зміст:  Діелектрики. Механізми поляризації діелектриків. Діелектрична проникність та її залежність від температури і частоти електромагнітного поля. Сегнетоелектрики та їх властивості. П’єзоелектрики. Магнітні характеристики речовини. Класифікація магнетиків. Гіромагнітне відношення. Магнетон Бора. Діамагнетики. Частота Лармора. Природа парамагнетизму.

Завантажити: Презентація.