Процессы возбуждения, ионизации, диссоциации, рекомбинации и перезарядки. Плазма и ее основные свойства. Получение и применение плазмы в науке и технике.

Ядерная физика

6.1. Основы физики атомного ядра.

(МУ) Состав атомного ядра. Характеристики ядра: заряд, масса, энергия связи нуклонов. Радиоактивность. Виды и законы радиоактивного излучения. Ядерные реакции. Деление ядер. Синтез ядер. Детектирование ядерных излучений. Понятие о дозиметрии и защите.

(БУ) Спин и магнитный момент ядра. Свойства и обменный характер ядерных сил. Естественная и искусственная радиоактивность. Источники радиоактивных излучений. Радиоизотопный анализ. Законы сохранения в ядерных реакциях. Экспериментальные методы ядерной физики.

(РУ) Капельная, оболочечная и обобщенная модель ядра. Ускорители. Взаимодействие ядерных излучений с веществом.

6.2. Элементарные частицы.

(МУ) Фундаментальные взаимодействия и основные классы элементарных частиц. Частицы и античастицы. Лептоны и адроны. Кварки. Электрослабое взаимодействие.

(БУ) Стандартная модель элементарных частиц. Проблема объединения фундаментальных взаимодействий.

(РУ) Зарядовые мультиплеты и изотопический спин. Странные частицы. Закон сохранения комбинированной четности. Супермультиплеты.

6.3. Космические лучи

(РУ)Первичное и вторичное излучение. Интенсивность, состав, энергетический спектр. Высотный ход интенсивности космических лучей. Взаимодействие первичного космического излучения с магнитным полем Земли. Широтный эффект. Радиационные пояса. Происхождение космических лучей.

Физическая картина мира

Особенности классической, неклассической и постнеклассической физики. Методология современных научно-исследовательских программ в области физики. Основные достижения и проблемы субъядерной физики. Попытки объединения фундаментальных взаимодействий и создания «теории всего» (Theory of everything). Современные космологические представления. Достижения наблюдательной астрономии. Теоретические космологические модели. Антропный принцип. Революционные изменения в технике и технологиях как следствие научных достижений в области физики. Физическая картина мира как философская категория. Парадигма Ньютона и эволюционная парадигма.

VI. Примерное содержание практических занятий

1. Механика

1.1. Кинематика криволинейного движения материальной точки.

1.2. Кинематика вращательного движения материальной точки.

1.3. Динамика материальной точки.

1.4. Закон сохранения импульса.

1.5. Закон сохранения энергии.

1.6. Столкновение частиц.

1.7. Закон сохранения момента импульса.

1.8. Вращение твердого тела.

1.9. Движение в неинерциальных системах отсчета.

1.10. Релятивистская кинематика и динамика.

1.11. Стационарное движение жидкости.

1.12. Упругие деформации твердого тела.

2. Термодинамика и молекулярная физика.

2.1. Уравнение состояния идеального газа.

2.2. Первое начало термодинамики.

2.3. Теплоемкость идеального газа и квазистатические процессы.

2.4. Тепловые машины. Цикл Карно.

2.5. Энтропия идеального и реального газа.

2.6. Распределение Максвелла.

2.7. Распределение Больцмана.

2.8. Явления переноса.

3. Электричество и магнетизм

3.1. Расчет напряженности электростатических полей.

3.2. Теорема Гаусса.

3.3. Вычисление потенциалов электрических полей.

3.4. Проводники в электростатическом поле.

3.5. Электроемкость проводников и конденсаторов.

3.6. Энергия электростатического поля.

3.7. Постоянный электрический ток.

3.8. Расчет электрических цепей постоянного тока.

3.9. Закон Био-Савара-Лапласа.

3.10. Закон полного тока (теорема о циркуляции).

3.11. Закон Ампера.

3.12. Магнитные свойства магнетиков.

3.13. Электромагнитная индукция.

3.14. Энергия магнитного поля.

4. Колебания и волны

4.1. Идеальный гармонический осциллятор.

4.2. Гармонический осциллятор с потерями.

4.3. Вынужденные колебания.

4.4. Сложение колебаний. Биения.

4.5. Сложение колебаний. Фигуры Лиссажу.

4.6. Связанные колебания.

4.7. Уравнение и характеристики волн.

4.8. Электромагнитные волны в вакууме.

4.9. Интерференция волн. Стоячие волны.

4.10. Дифракция волн.

4.11. Дифракционная решетка как спектральный прибор.

4.12. Поляризация волн.

4.13. Электрооптические и магнитооптические явления.

4.14. Поглощение и дисперсия волн.

5. Квантовая, атомная и ядерная физика

5.1. Тепловое излучение.

5.2. Элементы квантовой механики.

5.3. Атом Бора. Спектры.

5.4. Радиоактивность.

5.5. Ядерные реакции. Элементарные частицы.