УЧЕБНА ПРОГРАМА

по ФИЗИКА

за специалностите

 Биология и Екология и опазване на околната среда

задочно обучение

I. Механика

1. Криволинейно движение. Отправна система. Материална точка. Радиус-вектор, траектория, път и преместване, скорост, ускорение. Нормално и тангенциално ускорение.

2.Движение по окръжност. Ускорение. Периодично движение. Ъглова скорост и ъглово ускорение.

3. Принципи на механиката.Закон за инерцията. Сила, маса, импулс, втори и трети принцип на механиката.Гравитационна сила. Закон на Нютон за гравитацията. Сили на триене.

4. Работа и енергия.Работа на постоянна и на променлива сила. Мощност. Кинетична енергия. Консервативни и неконсервативни сили. Потенциална енергия. Механична енергия.

5. Закон за запазване на импулса. Затворена система. Закон за изменение на импулса. Закон за запазване на импулса. Център на масите. Теорема за движението на центъра на масите.

6. Закон за запазване на енергията.Енергия на механична система. Превръщане и запазване на енергията.

7. Закон за запазване на момента на импулса.Момент на сила и момент на импулса спрямо неподвижна точка. Уравнение за моментите. Движение на материална точка под действие на централна сила. Закон за запазване момента на импулса.

8. Механика на твърдо тяло.Въртене на твърдо тяло около неподвижна ос. Момент на сила спрямо ос. Двойка сили. Инерчен момент – теорема за успоредните оси. Инерчен момент на диск и на пръчка. Кинетична енергия на въртене.

 

II. Термодинамика и молекулна физика

9. Идеалният газ като най-проста термодинамична система.Макроскопична система и параметри. Равновесни и неравновесни процеси. Постулати на термодинамиката. Температура и термометри. Закони при идеалния газ.

10. Първи принцип на термодинамиката. Вътрешна енергия, работа и топлина. Първи принцип на термодинамиката. Кръгов процес. Закон на Джаул. Топлинни капацитети – Cv и Cp. Адиабатен процес. Уравнение на Поасон.

11.Молекулно-кинетична теория на идеалния газ. Идеален газ. Налягане на газа. Температура. Степени на свобода. Равномерно разпределение на енергията по степени на свобода.

12. Втори принцип на термодинамиката.Топлинни машини – КПД. Цикъл на Карно. Теореми на Карно. Топлинни машини и топлинно замърсяване на околната среда. Ентропия. Ентропия и вероятност. Формула на Болцман. Закон за нарастване на ентропията.

III. Електричество и магнетизъм

13. Електричен заряд и електрично поле.Електричен заряд, точков заряд, закон за запазване на електричния заряд. Закон на Кулон. Принцип на суперпозицията. Електрично поле - интензитет, силови линии. Закон на Гаус.

14. Електричен потенциал.Циркулация. Потенциал на точков заряд. Електронволт. Проводник в електростатично поле. Електростатична защита. Капацитет на проводник и кондензатор. Плосък кондензатор. Енергия на зареден кондензатор. Енергия на ел. поле.

15. Електричен ток. Дрейфова скорост. Закон на Ом. Закон на Джаул-Ленц. Електродвижещо напрежение. Закон на Ом за цялата верига.

16. Магнитно поле. Магнитна индукция. Магнитна сила. Лоренцова сила. Движение на заредени частици в еднородно магнитно поле -масспектрометър, циклотрон. Магнитни сили, действащи на проводник, по който тече ток. Опит на Оерстед. Закон на Био-Савар. Магнитно поле на кръгов ток. Закон на Ампер.

17. Електромагнитна индукция. Опити на Фарадей. Магнитен поток. Закон на Фарадей. Правило на Ленц. Трансформатор. Енергия на магнитното поле.

18.Електромагнитно поле. Вихрово електрично поле. Теория на Максуел. Ток на отместване. Уравнения на Максуел.

19. Магнитни свойства на веществото. Магнитен диполен момент на атома. Намагнитеност на веществата. Магнитна възприемчивост. Диа- и парамагнетизъм. Феромагнетизъм - хистерезис феромагнитни домени.       

 

IV. Трептения и вълни

20. Механични трептения.Уравнение на хармоничен осцилатор - отклонение, фаза, кръгова честота, амплитуда. Пружинно, математично и физично махало. Енергия на хармоничното трептене.

21. Механични вълни. Бягащи вълни -скорост, дължина на вълната, честота, вълново число. Напречни и надлъжни вълни. Скорост на вълните. Сеизмични вълни. Сферични и плоски вълни. Интензитет на вълните. Пренасяне на енергия от вълни -плътност на енергията, интензитет.

22. Звук. Стоящи вълни по опъната струна. Скорост на звука в газове. Налягане на звука. Ниво на интензитета. Стоящи звукови вълни. Източници и приемници на звук. Ултразвук и инфразвук -приложения на ултразвука: ехографи и скенери, ултразвукова хирургия..

23. Електромагнитни вълни. Свойства на електромагнитните вълни. Плътност на енергията. Вектор на Пойнтинг. Интензитет. Спектър на електромагнитните вълни.

 

V. Светлина

24. Отражение, пречупване и дисперсия на светлината. Показател на пречупване, закон за отражението, коефициент на отражение. Закон на Снелиус. Пълно вътрешно отражение, приложения. Дисперсия, призма.

25. Интерференция на светлината. Двулъчева интерференция. Класически опити за наблюдаване на интерференция: опит на Юнг,  интерференция от тънки пластинки, нютонови пръстени. Кохерентност.

26. Дифракция на светлината.Принцип на Хюйгенс. Дифракция от процеп. Дифракционна решетка, дифракционни спектри.

27. Поляризация на светлината. Поляроиди, закон на Малюс. Поляризация при отражение, закон на Брюстер.

 

VI. Кванти, ядра и частици

28.Квантови свойства на светлината. Топлинно излъчване. Закон на Стефан. Закон на Вин. Формула на Планк. Фотоефект. Фотони.

29.Квантови свойства на лъченията. Спектър на рентгеновите лъчи. Приложение на рентгеновите лъчи в медицината.

30. Вълнови свойства на частиците.Вълни на Дьо Бройл. Електронен микроскоп - приложение. Закон на Брег за дифракция на електрони и рентгенови лъчи от кристал. Принцип за неопределеност.

31.Атомно ядро. Състав на атомното ядро. Ядрен магнитен резонанс – приложение. Стабилност на атомните ядра. Ядрени сили. Масов дефект.

32. Радиоактивност.Закон за радиоактивното разпадане. Датиране с въглерод-14. Биологично действие на йонизиращите лъчения (грей, сиверт, керма). Алфа-, бета- и гама-разпадане. Естествена радиоактивност – радиоактивни редове.

 

 

            Литература

1.      М. Максимов, Основи на физиката, Част 1, Булвест 2000, 2010.

2.      М. Максимов, Основи на физиката, Част 2, Булвест 2000, 2010.