Pytania egzaminacyjne
UWAGA! Nawet jeśli wyraźnie nie podkreśliłem to: a) każdy wzór musi mieć objaśnienia symboli, b) każda oś liczbowa strzałkę i nazwę wielkości, którą reprezentuje, c) teksty powinny być krótkie i konkretne.
Wyjaśnić, korzystając z rysunku, co nazywamy wektorem położenia, wektorem przemieszczenia i wektorem prędkości średniej. Podać najprostszy przykład zastosowania pojęcia pochodnej i całki (np. w kinematyce, mechanice lun w elekrktromagnetyzmie).
Trzy zasady dynamiki Newtona. II zasada dynamiki jako związek między siłą i towarzyszącą jej zmianą pędu.
Prawo powszechnego ciążenia lub prawo Coulomba (w zapisie skalarnym i wektorowym). Co nazywamy polem siły. Co to znaczy, że pole można czasem traktować jak samodzielny byt.
Definicja natężenia pola elektrostatycznego lub grawitacyjnego. Co to są linie pola (dla wybranego pola). Narysować linie pola dla źródła kulistosymetrycznego i jednorodnego.
Wyjaśnić (jednym zdaniem) jak znajduje się natężenie pola elektrostatycznego (lub grawitacyjnego) jeśli źródło składa się z kilku punktowych fragmentów pozostających w różnych miejscach. Określić kiedy prawo Gaussa daje się wykorzystać do znajdowania pola elektrostatycznego (lub grawitacyjnego) i zilustrować wybranym przykładem.
Wyjaśnić jak, nie posiadając igły magnetycznej, stwierdzić obecność pola magnetycznego. Podać i omówić wzór na siłę Lorentza. Skąd bierze się pole magnetyczne w przyrodzie i w technice.
Prawo Biota - Savarta (wzór będzie podany - omówienie). Prawo Ampere'a - treść i warunki wykorzystania (zilustrować przykładem przewodnika prostoliniowego lub solenoidu).
Prawo Faradaya (wzór i omówienie). Reguła Lenza - związek pomiędzy polem magnetycznym indukowanym a polem pierwotnym. W jaki sposób zmienny prąd w uzwojeniu pierwotnym transformatora (powietrznego) wytwarza prąd w uzwojeniu wtórnym.
Najogólniejsza i jednocześnie najkrótsza definicja fali. Czym różnią się fale elektromagnetyczne od mechanicznych.
Napisać równanie fali harmonicznej i objaśnić sens wszystkich występujących w nim zmiennych i parametrów. Napisać związki pomiędzy parametrami fali (okres, częstotliwość, długość i prędkość).
Podać treść zasady superpozycji dla zaburzenia pochodzącego od kilku fal.
Na czym polega konstrukcja czoła fali metodą Huygensa.
Cechy charakterystyczne zjawiska interferencji i warunki jej wystąpienia. Jak wykorzystano siatkę dyfrakcyjną w spektroskopii?
Które obserwacje dotyczące zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego nie dały się wyjaśnić na gruncie teorii falowej. Jakie fakty związane z przechodzeniem elektronów przez maleńki otwór nie dają się wyjaśnić gdyby traktować elektrony jako cząstki. Wyjaśnić pojęcie "dualizm falowo-korpuskularny", podać treść hipotezy de Broglie'a i jego wzór.
Co to jest zdolność emisyjna ciała doskonale czarnego. Związek pomiędzy zdolnością emisyjną i absorpcyjną dla dowolnego ciała. Zależnośćz dolności emisyjnej od długości fali dla dwóch różnych temperatur (wykresy). Prawo Stefana - Boltzmana i prawo Wiena. Istota przyjętego przez Plancka założenia, które umożliwiło otrzymanie funkcji prawidłowo opisującej zdolność emisyjną ciała doskonale czarnego.
Model Bohra budowy atomu wodoru (założenia). Emisja i absorpcja światła według modelu Bohra budowy atomu wodoru.
Zjawisko emisji wymuszonej i porównanie go z emisją spontaniczną. W jaki sposób zachodzi wzbudzanie cząstek aktywnych w laserze rubinowym (albo w laserze He-Ne)?
Związek pomiędzy poziomami energetycznymi w izolowanych atomach a pasmami energetycznymi dla elektronów w sieci krystalicznej utworzonej z takich samych atomów. Wymienić różnice między pasmem walencyjnym i pasmem przewodzenia. Metale, półprzewodniki i izolatory w modelu pasmowym - różnice.
Wpływ domieszki donorowej i akceptorowej na układ i obsadę pasm energetycznych (narysować i objaśnić).
Co nazywamy rekombinacją dziur i elektronów i jak można to zjawisko wykorzystać.
Podać założenia kinetyczno-molekularnej teorii gazu. Skąd bierze się ciśnienie gazu doskonałego na ścianki naczynia? Czym jest temperatura wg. kinetyczno-molekularnej teorii gazu.
Podać równanie stanu gazu doskonałego. Jak z równania gazu otrzymać równanie dla przemiany izobarycznej (izochorycznej, izotermicznej )
I zasada termodynamiki. Dlaczego dżula można używać jako jednostki ciepła?
Dlaczego Cp>Cv? Podać i objaśnić równanie dla przemiany adiabatycznej
Narysować cykl Carnota i nazwać poszczególne fragmenty. Zakreskować pole odpowiadające uzyskiwanej pracy. Czym silniki rzeczywiste różnią się od silnika pracującego w cyklu Carnota?
Czym różni się pompa cieplna od lodówki? Jak ogrzać mieszkanie korzystając z lodówki?
Jaką role pełnią pola elektryczne i magnetyczne w mikroskopie elektronowym? Po co buduje się synchrotrony i akceleratory?