Механично движение: дефиниция, основни понятия. Величини, които характеризират механичното движение: интервал време, изминат път, пре-местване, скорост, ускорение. Видове движения.
Движение по окръжност и величини, които го характеризират: период, честота, ъгъл на завъртане, ъглова и линейна скорост, ъглово и линейно ускорение.
Първи принцип на динамиката. Сила. Маса. Втори принцип на дина-миката. Трети принцип на динамиката. Видове механични сили: сила на те-жестта, на нормален натиск, на реакция на опората, на триене при хлъзгане, на опън, еластична и центростремителна сила.
Импулс на тяло и импулс на сила. Втори принцип на динамиката, написан с импулс. Момент на импулс и момент на сила спрямо точка и ос. Връзка между тях. Двойка сили.
Инерциални отправни системи. Принцип на относителност на Галилей Система от материални точки.
Механична работа и мощност.
Работа за изменение скоростта на тяло. Кинетична енергия и теорема за нейното изменение.
Работа на силата на тежестта и на еластичната сила. Консервативни и неконсервативни сили. Потенциална енергия на тяло и система от тела във външно потенциално поле. Потенциална енергия на взаимодействието. Тео-рема за изменението на потенциалната енергия.
Пълна механична енергия. Закон за запазване на механичната енергия
Закон за запазване на импулса и закон за запазване момента на импул-са.
Движение в неинерциални системи: закон за трансформация на коор-динатите, скоростта и ускорението. Теорема на Кориолис. Инерчни сили, втори принцип на динамиката в неинерциални системи.
Пример за неинерциална система, движеща се транслационно. Движе-ние в ротационна система, свързана със Земята – примери. Махало на Фуко.
Закон на Нютон за гравитацията. Земно ускорение. Гравитационно поле: дефиниция, интензитет и потенциал на полето, връзка между тях.
Движение в централно гравитационно поле: вид на движението, площ-на скорост, уравнения на движението, вид на траекторията. Закони на Кеп-лер. Космически скорости.
Кинематика на идеално твърдо тяло. Видове движения на идеално твърдо тяло. Теорема за разлагане на движението.
Динамика на идеално твърдо тяло: основни закони. Събиране на сили и резултантна сила.
Въртене на идеално твърдо тяло около постоянна ос : основно уравне-ние, инерчен момент на тялото спрямо оста, свободни оси на въртене, понятие за тензора на инерчните моменти, кинетична енергия и работа при въртене. Аналогия с механиката на материална точка.
Жироскоп. Жироскопичен ефект. Жироскоп в полето на силата на те-жестта. Прецесия.
Флуидостатика: основни величини, закон на Паскал и Архимед. Кине-матика на флуиди: идеален и реален флуид, основни величини, видове движения, уравнение на непрекъснатост.
Динамика на идеален флуид: уравнение на Бернули и следствия от него. Динамика на реален флуид: закон на Нютон, вискозитет, закон на Поа-зьой.
Механични трептения. Хармонично трептение на материална точка: кинематика и динамика. Собствени трептения на механична система. При-мери: пружинно и математическо махало.
Събиране на хармонични трептения: с еднакви честоти и направле-ния, с близки честоти и еднакви направления – биене, с еднакви честоти и перпендикулярни направления, с различни честоти и перпендикулярни на-правления – фигури на Лисажу. Теорема на Фурие.
Затихващи хармонични трептения: дефиниция, видове, диференциал-но уравнение и неговото решение. Амплитуда, период, честота, време на релаксация, логаритмичен декремент на затихване и фактор на доброкачес-твеност на затихващото периодично трептение. Апериодични трептения.
Принудени хармонични трептения: дефиниция, диференциално урав-нение и неговото решение, амплитуда и фаза на принудените трептения и зависимостта им от честотата. Резонанс.
Механични вълни: дефиниция, напречна и надлъжна вълна, основни величини, честота, скорост и дължина на вълната. Видове вълни според фор-мата на вълновите повърхности.
Уравнение на вълната: плоска и сферична. Вълново уравнение. Фазова и групова скорост. Енергетични характеристики на вълната: прене-сена енергия, плътност на енергията, поток на енергията, плътност на потока енергия, интензитет на вълната.
Събиране на трептенията – принцип на суперпозицията. Интерферен-ция на вълни. Пример: стояща вълна.
Принцип на Хюйгенс. Дифракция на вълни. Класически ефект на Доплер.
Молекулна физика и термодинамика
Основи на молекулната физика: принципи на молекулно-кинетичната теория. Атоми и молекули: основни величини. Топлинно движение на моле-кулите. Междумолекулни сили. Основно уравнение на молекулно-кинетич-ната теория за налягането на идеалния газ.
Разпределение на Болцман за молекулите във външно потенциално поле. Барометрична формула. Разпределение на Максуел за молекулите по скорости и кинетична енергия.
Основи на термодинамиката: основни величини и процеси. Вътрешна енергия, работа и топлообмен. Първи принцип на термодинамиката.
Цикъл на Карно. Посока на термодинамичните процеси, втори прин-цип на термодинамиката. Приведени топлини, ентропия, статистически смисъл на ентропията и връзката й с втория принцип. Трети принцип на тер-модинамиката.
Електростатика. Електричен заряд, основни величини. Закон за запаз-ване на заряда. Закон на Кулон. Принцип на суперпозицията.
Електростатично поле: дефиниция. Интензитет на полето, интензитет на полето на точков и произволен заряд. Сила, действаща на заряд в електро-статично поле. Електрически силови линии. Поток на интензитета на полето.
Работа на електростатичната сила. Потенциална енергия на точков заряд в полето. Потенциал на електростатичното поле: дефиниция, потенциал на полето на точков и произволен заряд, работа на електростатич-ната сила при движение на заряд в полето, напрежение. Еквипотенциални повърхнини. Връзка между интензитета и потенциала на полето.
Теорема на Гаус в интегрална и диференциална форма. Приложения. Теорема за циркулацията на интензитета на полето.
Електростатични свойства на веществото: видове заряди и вещества. Диелектрик в електростатично поле: електрически дипол, полярни и непо-лярни молекули, поляризация на диелектрика, електрическа индукция. Тео-рема на Гаус за електрическата индукция.
Проводник в електростатично поле. Равновесно разпределение на за-рядите в проводника. Електрически капацитет. Кондензатори. Енергия на електростатичното поле.
Постоянен електрически ток: дефиниция, големина и посока на тока, електродвижещо напрежение, физически процеси във веригата на постоян-ния ток.
Закони на Ом в диференциална и интегрална форма. Работа и мощ-ност на постоянния ток. Закон на Джаул-Ленц.
Постоянни магнити, магнитно поле. Магнитно поле на постоянния ток, опит на Оерщед. Източник на магнитното поле. Магнитна индукция на полето.
Закон на Био-Савар за магнитната индукция на полето, създавано от токов елемент и проводник с ток. Примери. Магнитно поле на движещ се за-ряд.
Закон на Ампер за магнитната сила, действаща на токов елемент и проводник с ток в постоянно магнитно поле. Токова рамка в магнитно поле. Магнитна сила, действаща на движещ се заряд в полето.
Магнитни свойства на веществото. Диа-, пара- и феромагнетизъм.
Магнитен поток. Основни закони за постоянното магнитно поле в диференциална и интегрална форма.
Електромагнитна индукция: опити на Фарадей, индуциран ток и елек-тродвижещо напрежение. Закон на Фарадей и правило на Ленц. Обяснение на електромагнитната индукция.
Индуктивност на проводник и соленоид. Самоиндукция: дефиниция, големина и посока на самоиндуцирания ток и напрежение. Енергия на маг-нитното поле.
Ток на отместване. Електромагнитно поле. Уравнения на Максуел за електромагнитното поле. Електромагнитни вълни: плоска вълна.
Оптика
Основи на оптиката: природа на светлината, основни понятия. Ско-рост на светлината и показател на пречупване на средата. Фотометрични ве-личини: енергетичен и светлинен поток, интензитет на светлината, освете-ност, светимост, яркост.
Гемотрична оптика: дефиниция, основни понятия. Закони на Снелиус. Пълно вътрешно отражение. Отражение от плоско огледало. Пречупване през призма.
Сферични огледала: видове, основни елементи, ходове на лъчите, получаване на образи, основни закони.
Тънки лещи: видове, основни елементи, ходове на лъчите, образи, ос-новни закони.
Лупа и микроскоп: оптични схеми и увеличения. Аберации при лещи-те и огледалата: хроматична и сферична аберация, кома, астигматизъм, кривина на полето, дисторзия.
Интерференция на светлината и условия за нея: кохерентност. Интер-ференция на Юнг. Интерференция при отражение от тънки слоеве.
Принцип на Хюйгенс-Френел. Дифракция на светлината. Видове дифракция. Зони на Френел. Френелова дифракция през кръгъл отвор. Фраунхоферова дифракция през процеп. Дифракционна решетка. Раздели-телна способност и дисперсия на оптичните уреди.
Поляризация на светлината: дефиниция, основни понятия, видове поляризация. Закон на Малюс. Поляризация при отражение и пречупване: закон на Брюстер. Поляризация при двойно лъчепречупване. Въртене на плоскостта на поляризация.
Дисперсия на светлината. Основни понятия и закони. Дисперсия през призма и дифракционна решетка.
Литература:
Савельев И., Курс общей физики І, ІІ, ІІІ том,Наука, Москва, 1977 – 1987 г., всяко издание.
Иванчев Н., Маринов М., Баев И., Физика, Техника, София, 1987 г.
Трофимова Т., Курс физики,Высшая школа, Москва, 1985 г.
Максимов М., Основи на физиката І, ІІ том, Булвест 2000, София, 2003 г.
