Вопросы к экзамену по курсу «Физики» для студентов заочной формы обучения технологических специальностей

1 семестр

Введение

  1. Предмет физики. Методы познания в физике. Физические законы и их единство. Физика - основа естественных и технических наук.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ
Кинематика движения материальной точки и поступательного движения тела

  1. Системы отсчета. Траектория. Путь, перемещение.
  2. Средняя и мгновенная скорость, среднее и мгновенное ускорение, полное ускорение и его составляющие.
  3. Равномерное движение, равнопеременное движение.

 ДИНАМИКА
Динамика материальной точки

  1. Масса, импульс тела и сила.
  2. Законы Ньютона (1, 2 и 3 законы).
  3. Виды сил (гравитационные силы, силы упругости и силы трения).
  4. Закон сохранения импульса (количества движения).
  5. Энергия, работа и мощность.
  6. Механическая энергия: кинетическая и потенциальная.
  7. Закон сохранения и превращения энергии. Консервативные и диссипативные силы.
  8. Применение законов динамики в машинах и механизмах пищевой промышленности.

Механика твердого тела

  1. Кинематика вращательного движения тела (Угловая скорость и ускорение. Связь между линейными и угловыми величинами).
  2. Момент инерции материальной точки. Момент инерции тела.
  3. Кинетическая энергия вращательного движения.
  4. Момент силы. Уравнение динамики вращательного движения.
  5. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
  6. Принцип действия центрифуг и сепараторов, их применение в пищевой промышленности.

 Элементы механики жидкостей

  1. Давление в жидкости. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли и следствия из него. Турбулентное и ламинарное движение. Формулы Торичелли и Пуазейля. Закон Стокса. Вискозиметры.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

  1. Законы идеальных газов. Изопроцессы. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.
  2. Длина свободного пробега. Вакуум.

Явления переноса

  1. Диффузия. Теплопроводность. Внутреннее трение.
  2. Применение явления переноса при обработке пищевых продуктов: нагревание, стерилизация, замораживание.

Реальные газы и жидкости. Фазовые превращения

  1. Агрегатные состояния вещества. Реальные газы, уравнение Ван-дер-Ваальса. Внутренняя энергия реального газа.
  2. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярные явления. Давление под искривленной поверхностью жидкости.
  3. Фазовые переходы 1-го и ІІ-го рода. Диаграмма состояния.

 ТЕРМОДИНАМИКА

  1. Внутренняя энергия газов. Первое начало термодинамики.
  2. Теплоемкость. Молярная и удельная теплоемкости.
  3. Адиабатный процесс.
  4. Второе начало термодинамики.
  5. Круговые процессы (циклы). Принцип действия тепловой машины.

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Электростатика

  1. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона.
  2. Электрическое поле. Напряженность и потенциал электрического поля, силовые линии.
  3. Работа при перемещении заряда в электрическом поле. Потенциал. Разность потенциалов. Связь потенциала с напряженностью.
  4. Виды диэлектриков. Пьезоэлектрический и пироэлектрический эффекты. Применение пьезо- и пироэлектриков в датчиках давления и температуры.
  5. Проводники в электрическом поле. Электроемкость. Конденсатор. Энергия электрического поля.

Постоянный электрический ток

  1. Электрический ток в проводниках, условия его существования.
  2. Характеристики тока (сила тока и плотность тока).
  3. Классическая теория электропроводности металлов.
  4. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводника.
  5. Источник тока. Электродвижущая сила (ЭДС источника). Закон Ома для полной цепи.
  6. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.
  7. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Электронагревательные устройства в пищевых технологических процессах.
  8. Ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный газовый разряд.
  9. Термоэлектричество. Явление Зеебека и Пельтье. Термопары. Термоэлементы.

Вопросы к зачету по курсу «ФИЗИКА»
2 семестр

Магнитное поле

  1. Магнитное поле проводника с током. Правило буравчика. Вектор индукции магнитного поля.
  2. Закон Ампера для силы, действующей на проводник с током в магнитном поле. Сила Лоренца. Электронный осциллограф и его применение в технике.
  3. Контур с током в магнитном поле. Магнитный поток.. Применение магнитных зондов в технологических процессах пищевой промышленности.

Магнитные свойства вещества

  1. Магнитные моменты атомов. Намагниченность. Диа- и парамагнетизм. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость среды. Ферромагнетики и их применения в технике.

Электромагнитная индукция

  1. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея и правило Ленца.
  2. Взаимоиндукция и самоиндукция.
  3. Трансформатор. Энергия магнитного поля.
  4. Влияние на биологические объекты электромагнитного поля.

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

  1. Колебательные движения. Уравнение гармонического колебания. Характеристики колебательного движения (амплитуда, частота, период и фаза колебаний).
  2. Механические и электрические свободные колебания.
  3. Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс.
  4. Синусоидальный переменный ток. Электромагнитные колебания.
  5. Волновые процессы. Длина волны.
  6. Применение переменных электромагнитных полей в технологиях пищевой промышленности.
  7. Звук и ультразвук. Применение ультразвука в технологиях пищевой промышленности.
  8. Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн. Применение всех видов электромагнитных волн в пищевой промышленности.

ОПТИКА

Элементы геометрической оптики

  1. Основные законы геометрической оптики.
  2. Явление полного отражения. Световоды.
  3. Преломление света на сферической поверхности и в тонких линзах.
  4. Построение изображений в линзах. Формула тонкой линзы. Увеличение.
  5. Аберрации оптических систем. Микроскопы. Рефрактометры.

ВОЛНОВАЯ ОПТИКА

Интерференция света

  1. Монохроматичность и когерентность световых волн. Интерференция света.
  2. Интерферометры. Интерференция в тонких пленках. Тонкие пленки в природе. Просветленная оптика.

Дифракция света

  1. Принцип Гюйгенса - Френеля. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света. Дифракция на одной щели и на дифракционной решетке.
  2. Пространственная решетка. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа - Брегга. Рентгеноспектральный и рентгено структурный анализ. Понятие о голографии.

Дисперсия света

  1. Нормальная и аномальная дисперсия.

Поляризация света

  1. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.
  2. Поляризация света при отражении и преломлении на грани двух диэлектриков.
  3. Двойное лучепреломление света кристаллами. Призма Николя. Сахариметрия.
  4. Оптически активные вещества. Вращение плоскости поляризации. Поляриметры.

Поглощение света

  1. Закон Бугера - Ламберта. Концентрационная калориметрия.
  2. Рассеивание света. Парниковый эффект.
  3. Использование бактерицидного действия ультрафиолетового излучения для санации воздушной среды.

КВАНТОВАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ

Тепловое излучение

  1. Тепловое излучение и его характеристики (излучательная и поглощательная способность тел). Абсолютно черное тело.
  2. Законы Кирхгофа, Стефана - Больцмана и Вина для излучения абсолютно черного тела. Квантовая гипотеза Планка.
  3. Применение электромагнитного излучения для обработки и контроля качества продукции пищевой промышленности.
  4. Оптическая пирометрия. Тепловые источники излучения.

Виды фотоэлектрического эффекта

  1. Внешний фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта, уравнение Эйнштейна.
  2. Внутренний фотоэффект. Применение фотоэффекта.

Квантово - корпускулярный дуализм

  1. Масса и импульс фотона. Давление света. Эффект Комптона. Дуализм волновых и корпускулярных свойств света.

АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Строение атома

  1. Строение атома по Резерфорду. Линейчатый спектр атомов, дискретность состояний атомных систем. Постулаты Бора. Спектр атома водорода по Бору.
  2. Квантовые числа электронов в атомах. Принцип Пауля, электронные оболочки атомов. Периодическая система элементов Менделеева.
  3. Происхождение сплошного и характеристического рентгеновских спектров. Биологическое действие рентгеновского излучения.

Элементы квантовой физики молекул

  1. Химические связи в молекулах. Молекулярные спектры. Комбинационное рассеяние света. Фотохимические реакции. Распад молекул при фотовозбуждениях.

Элементы физики твердого тела

  1. Металлы, диэлектрики и полупроводники с точки зрения зонной теории. Собственная и примесная проводимость полупроводников.
  2. Контакт электронного и дырочного полупроводников. Полупроводниковые диоды и транзисторы.
  3. Микроэлектроника - основа аппаратной части технологических линий пищевой промышленности.

Атомное ядро и элементарные частицы

  1. Строение ядер, нуклоны. Ядерные силы. Дефект массы и энергия связи ядер.
  2. Устойчивые и неустойчивые ядра. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Период полраспада. Действие ионизирующего излучения на живой организм.
  3. Характеристика α-, β-, -γ- излучения. Правила смещения (правила Фаянса и Содди) и законы сохранения. Ядерная реакция.
  4. Цепная реакция, Ядерные реакции деления и синтеза. Проблема управляемых термоядерных реакций.
  5. Использование радиоактивных изотопов в технике и биологии. Экологические проблемы ядерной энергетики.
  6. Понятие об элементарных частицах.