Магнетизм

Магнітне поле. Магнітна індукція. Закон Ампера. Принцип суперпозиції. Закон Біо-Савара-Лапласа. Магнітне поле прямолінійного і колового струмів. Циркуляція вектора напруженості магнітного поля. Поле тороїда і нескінченного соленоїда. Магнітний потік. Контур зі струмом в магнітному полі. Магнітний момент колового струму.

Магнітне поле рухомого заряду, явище електромагнітної індукції. Сила Лоренца. Рух заряджених частинок у магнітному полі. Ефект Холла. Магніто-газодинамічний генератор та його використання.

Рівняння Максвелла в інтегральній формі. Явище електромагнітної індукції. Закон Фарадея. Правило Ленца. Електронний механізм явища електромагнітної індукції. Самоіндукція. Індуктивність. Індуктивність соленоїда. Взаємоіндукція. Трансформатор.

Вихровий характер магнітного поля. Закон повного струму. Використання закону повного струму для розрахунку магнітного поля. Магнітний потік. Теорема Гаусса для магнітного поля. Енергія провідника зі струмом. Енергія магнітного поля. Об’ємна густина енергії.

Магнітне поле в речовині. Намагніченість. Магнітна сприйнятливість і проникність. Магнітне поле в магнетику. Діамагнетизм. Парамагнетизм. Феромагнетики, їх властивості. Умови на межі двох магнетиків.

Коливання і хвилі

Гармонічні коливання. Гармонічні коливання і їх характеристики. Гармонічний осцилятор. Пружинний, фізичний і математичний маятники. Вільні коливання в контурі без активного опору. Зображення гармонічних коливань за допомогою векторної діаграми. Енергія гармонічних коливань. Додавання однаково напрямлених коливань. Биття. Додавання взаємно перпендикулярних коливань.

Загасаючі і вимушені коливання. Механічні загасаючі коливання. Електромагнітні загасаючі коливання. Диференціальне рівняння вимушених коливань (механічних і електромагнітних) і його розв’язок. Амплітуда і фаза вимушених коливань. Резонанс. Резонансні криві. Параметричний резонанс. Добротність коливальних систем. Автоколивання. Змінний струм. Резонанс напруг і струмів.

Хвилі. Пружні хвилі. Поздовжні і поперечні хвилі. Рівняння плоскої хвилі. Довжина хвилі. Фазова швидкість. Сферична хвиля. Енергія пружних хвиль. Хвильове рівняння. Електромагнітні хвилі та їх властивості. Хвильові рівняння електромагнітних хвиль. Швидкість поперечних і поздовжніх електромагнітних хвиль. Енергія хвильового руху. Вектор Пойнтінга.

Оптика

Хвильова оптика. Інтерференція двох хвиль. Умови утворення максимумів і мінімумів. Стоячі хвилі. Інтерференція в тонких плівках. Кільця Ньютона. Інтерференція багатьох хвиль. Інтерферометри. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракція світла на круглому отворі і круглому диску. Метод зон Френеля. Дифракція від щілини. Дифракційна ґратка. Дифракція рентгенівських променів. Формула Вульфа-Брегга. Поляризоване світло. Подвійне променезаломлення. Закон Брюстера. Закон Малюса. Штучна анізотропія. Інтерференція поляризованого світла. Поняття про голографію.

Квантова оптика. Теплове випромінювання. Закони Кірхгофа, Віна і Стефана-Больцмана. Розподіл енергії в спектрі абсолютно чорного тіла. Гіпотеза і формула Планка. Фотоефект. Рівняння Ейнштейна для фотоефекту. Фотони. Імпульс фотона. Ефект Комптона і його пояснення.