|
Этап
|
Сроки
|
Подразделы
|
Видео
лекции
|
1
|
Летние школы. Самостоятельная работа и работа в школе.
|
Изучить до первых сборов
|
Кинематика
|
|
- Выбор систем отсчёта. Вращающиеся системы отсчёта. Сложение скоростей. Годограф скорости.
|
3 часа
|
- Криволинейное движение. Движение со связями.
|
3 часа
|
- Эффект Доплера (как кинематический эффект).
|
|
Динамика
|
|
- Законы Ньютона. Блоки. Движение со связями.
|
3 часа
|
- Трение. Криволинейное движение.
|
3 часа
|
- Упругие деформации. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона.
|
|
- Неинерциальные системы отсчёта (без силы Кориолиса).
|
|
- Импульс. Центр масс. Теорема о движении центра масс. Столкновения.
|
3 часа
|
- Работа. Механическая энергия.
|
3 часа
|
- Законы сохранения импульса и механической энергии. Их совместное применение. Теорема Кёнига.
|
3 часа
|
- Потенциальная энергия простых силовых полей (в том числе как интеграл силы).
|
|
- Момент силы и момент импульса относительно неподвижной точки и неподвижной оси.
|
|
- Движение в центральном поле. Законы Кеплера. Космические скорости.
|
|
Механика твёрдого тела
|
|
- Закон сохранения момента импульса для системы материальных точек. Уравнение моментов.
|
|
- Вращение твёрдого тела относительно неподвижной оси. Момент импульса и кинетическая энергия твёрдого тела.
|
|
- Момент инерции твёрдого тела. Момент инерции некоторых однородных тел. Теорема Гюйгенса-Штейнера.
|
|
- Движения твёрдого тела. Уравнения движения. Энергия движущегося твёрдого тела. Скатывание с наклонной плоскости.
|
|
- Равновесие твёрдых тел. Условия равновесия. Виды равновесия. Устойчивость.
|
|
Механика жидкостей
|
|
- Гидростатика несжимаемой жидкости. Давление. Закон Паскаля. Закон Архимеда.
|
|
- Стационарное течение несжимаемой невязкой жидкости. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли.
|
|
- Вязкость. Стационарное течение жидкости по прямолинейной трубе. Формула Пуазейля.
|
|
- Движение тел в вязкой жидкости. Формула Стокса.
|
|
Колебания
|
|
- Гармонические колебания. Колебания при наличии сухого и вязкого трения.
|
|
|
|
- Вынужденные колебания гармонического осциллятора. Резонанс.
|
|
- Фазовая плоскость. Фазовая траектория гармонического колебания.
|
|
|
|
|
Основы МКТ
|
|
- Газовые законы. Термодинамический и молекулярно-кинетический и подходы.
|
|
- Средняя длина свободного пробега молекул идеального газа. Среднее число молекул идеального газа, сталкивающихся со стенкой сосуда.
|
|
- Идеальный газ в однородном поле тяжести. Барометрическая формула. Адиабатическая атмосфера.
|
|
Первое начало термодинамики
|
|
- Изопроцессы. Теплоемкость.
|
|
- Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Скорость звука в газах.
|
|
- Политропический процесс. Уравнение политропы.
|
|
- Уравнение Бернулли (с учетом изменения внутренней энергии).
|
|
- Теплоемкость твёрдых тел. Закон Дюлонга – Пти.
|
|
Второе начало термодинамики
|
|
- Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые процессы.
|
3 часа
|
- Цикл Карно. Машина Карно и её КПД. Холодильная установка.
|
|
Фазовые равновесия и превращения
|
|
- Понятие фазы вещества. Фазовый переход. Диаграмма состояний. Тройная точка.
|
|
- Насыщенный и ненасыщенный пар. Зависимость давления насыщенного пара от температуры.
|
3 часа
|
Поверхностное натяжение
|
|
- Свойства поверхности жидкости. Поверхностная энергия.
|
|
- Коэффициент поверхностного натяжения. Сила поверхностного натяжения.
|
|
- Явления смачивания. Краевые углы. Капиллярные явления.
|
|
- Разность давлений по разные стороны изогнутой поверхности жидкости. Формула Лапласа.
|
|
|
|
|
Электростатика
|
|
- Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Дипольный момент. Поле точечного диполя.
|
|
- Нахождение поля по известному распределению зарядов. Теорема Гаусса.
|
3 часа
|
- Проводники в электрическом поле. Метод электростатических изображений. Теорема единственности.
|
3 часа
|
- Электрическое поле в веществе.
|
|
- Электроёмкость. Конденсаторы.
|
|
- Энергия поля. Объёмная плотность энергии электрического поля.
|
|
Электрический ток
|
|
- Закон Ома в дифференциальной и интегральной форме.
|
|
- Нелинейные элементы в цепях постоянного тока.
|
|
- Постоянный ток. Законы Кирхгоффа. Нагрузочные характеристики. Мощность на нагрузке.
|
3 часа
|
- Переходные процессы. RC - цепи. Закон сохранения энергии. Выделяющаяся теплота.
|
3 часа
|
|
|
|
Геометрическая оптика
|
|
- Сферические зеркала. Формула линзы. Формула тонкой линзы. Оптические инструменты.
|
|
2
|
1-е сборы
|
Начало
сентября
|
|
|
3
|
Осенние школы. Самостоятельная работа и работа в школе.
|
|
Электромагнитные явления
|
|
- Закон Био-Савара-Лапласа. Теорема Гаусса для магнитных полей. Теорема о циркуляции магнитного поля.
|
3 часа
|
- Сила Ампера. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
|
|
- Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея для электромагнитной индукции. Правило Ленца. Максвелловская трактовка явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле.
|
|
- Катушка индуктивности. Энергия магнитного поля катушки с током. Объёмная плотность энергии магнитного поля.
|
|
- Переходные процессы в RL-цепях.
|
|
|
|
4
|
Самостоятельная работа и работа в школе.
|
Изучить до вторых сборов
|
Электромагнитные колебания. Волны
|
|
- Колебательный контур. Затухающие колебания. Добротность.
|
|
- Переменный ток. Метод векторных диаграмм. Резонанс в цепи переменного тока.
|
|
- Обобщения теории Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной форме.
|
|
|
|
- Электромагнитные волны. Энергия и импульс электромагнитного поля.
|
|
Волновая оптика
|
|
- Поляризация света. Закон Малюса. Дисперсия света.
|
|
- Интерференция света. Классические опыты по интерференции.
|
|
- Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и экране. Зонная пластинка. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Дифракция Фраунгофера на длинной узкой щели. Дифракционная решётка. Разрешающая способность оптического прибора.
|
|
- Свет в неоднородной среде.
|
|
5
|
2-сборы
|
конец ноября
|
|
|
6
|
Зимние школы.
Подготовка к весенним сборам
|
Изучить до третьих сборов
|
Основы специальной теории относительности
|
|
- Принцип относительности в ньютоновской и релятивистской механике. Опыт Майкельсона. Понятие одновремённости.
|
|
- Преобразования Лоренца. Релятивистский закон сложения скоростей.
|
|
- Релятивистская динамика. Энергия и импульс релятивистской частицы. Основной закон релятивистской динамики. Закон сохранения 4-вектора импульса-энергии.
|
|
- Эффект Доплера для световых волн.
|
|
Статистическая физика
|
|
- Распределение молекул по скоростям. Закон распределения Максвелла (без нормировочного множителя). Среднеквадратичная (и средняя) скорость молекул.
|
|
- Теплопроводность. Уравнение теплопроводности.
|
|
Квантовые явления в оптике
|
|
- Тепловое излучение тел. Энергетическая светимость. Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело. Закон Стефана – Больцмана. Постоянная Стефана – Больцмана. Закон Вина.
|
|
- Фотометрия. Световой поток. Сила света. Освещённость.
|
|
- Квантовая теория теплового излучения. Формула Планка. Оптическая пирометрия.
|
|
- Фотоэлектрический эффект. Опыты Герца и Столетова. Уравнение Эйнштейна.
|
|
- Фотоны. Энергия и импульс фотона. Эффект Комптона. Опыт Лебедева (давление света).
|
|
7
|
3 сборы
|
начало марта
|
|
|
8
|
Весенние школы.
Подготовка к финалу
|
Изучить до Азиатской олимпиады
|
Атомная физика
|
|
- Спектральные закономерности. Опыты Резерфорда. Постулаты Бора. Водородоподобные атомы. Опыт Франка и Герца. Трудности теории Бора. Квантовая механика.
|
|
- Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза Луи де Бройля. Дифракция электронов. Опыты Девиссона и Джермера. Соотношение неопределённостей Гейзинберга.
|
|
- Многоэлектронные атомы. Электронные оболочки. Лазеры.
|
|
Полупроводники
|
|
- Энергетические зоны. Примесные полупроводники. Квазичастицы. Электроны и дырки.
|
|
- Импульс Ферми. Энергия Ферми. Уровень Ферми.
|
|
- Эффект Холла. Полупроводниковые лазеры. Фотодиоды. Светодиоды.
|
|
9
|
Финал
России
|
середина
апреля
|
|
|
10
|
Азия
APhO
|
начало
мая
|
|
|
11
|
4 сборы
|
июнь
темы изучаются со специалистами на сборах
|
Физика атомного ядра и элементарных частиц
|
|
- Атомное ядро и элементарные частицы. Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц.
|
|
- Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. α, β и γ излучение.
|
|
- Ядерные силы и их природа. Энергия связи. Дефект масс. Капельная модель ядра.
|
|
- Ядерные и термоядерные реакции.
|
|
- Элементарные частицы и их классификация. Частицы и античастицы. Кварки. Глюоны.
|
|
|
IPhO
|
июль
|
|
|