Pytania do egzaminu z fizyki (czerwiec 2016)

Pytania do egzaminu z fizyki (czerwiec 2016)
Kierunek: inżynieria biomedyczna (EAIIB)
Część A (elektromagnetyzm)
1. Ładunki elektryczne, oddziaływanie pomiędzy ładunkami, prawo Coulomba.
2. Pole elektryczne i wielkości je charakteryzujące (natężenie, potencjał).
3. Praca przy przemieszczaniu ładunku i potencjał pola elektrycznego.
4. Związki między wielkościami wektorowymi i skalarnymi dla pola elektrycznego.
5. Dipol elektryczny (potencjał, dipol w polu elektrycznym) (W).
6. Strumień pola elektrycznego i prawo Gaussa.
7. Przykłady zastosowań prawa Gaussa (np. prawo Coulomba z prawa Gaussa) (W).
8. Kondensatory (płaski i cylindryczny). Łączenie szeregowe i równoległe kondensatorów (W).
9. Energia i gęstość energii pola elektrycznego (W).
10. Prawo Gaussa dla kondensatora z dielektrykiem.
11. Trzy wektory elektryczne (natężenie E, indukcja D, polaryzacja P).
12. Natężenie prądu elektrycznego (gęstość prądu, prędkość unoszenia, model Drudego).
13. Opór prądu elektrycznego, oporność oraz przewodnictwo elektryczne.
14. Prawo Ohma oraz przykłady odstępstw od tego prawa.
15. Obwód prądu stałego - pomiar prądu oraz napięcia.
16. Prawa Kirchoffa i łączenie oporników (W).
17. Obwód RC: analiza zależności i(t) oraz u(t) oraz pojęcie stałej czasowej (W).
18. Pole magnetyczne (linie sił pola, wektor indukcji B, strumień pola).
19. Cząstka naładowana w polu E i B (wzór Lorentza).
20. Przewodnik z prądem w polu magnetycznym.
21. Energia potencjalna ramki z prądem w polu magnetycznym przy obrocie.
22. Efekt Halla (napięcie i opór Halla). Częstość cyklotronowa (W).
23. Prawo Ampere'a (przykłady zastosowań, np. dwa przewodniki z prądem).
24. Prawo Biota-Savarta, przykłady zastosowań.
25. Dipol magnetyczny - model przewodnika kołowego z prądem (W).
26. Prawo indukcji Faradaya. Indukcyjność.
27. Trzy wektory magnetyczne (natężenie H, indukcja B, namagnesowanie M).
28. Obwód RL: analiza zależności i(t) oraz u(t) na elementach obwodu (W).
28. Obwód LC – generowanie drgań elektromagnetycznych (W).
29. Obwody prądu przemiennego. Przesunięcia fazowe i(t) oraz u(t) w układzie RLC (W).
Część B (fale EM, optyka, elementy fizyki współczesnej)
1. Rodzaje fal (fala płaska, kulista) i równanie fali płaskiej.
2. Wielkości charakteryzujące falę (wektor falowy, częstość, prędkość, przesunięcie fazowe).
3. Zasada Huygensa. Odbicie i załamanie fal EM.
4. Zasada superpozycji fal i rozkład Fouriera.
5. Równanie fali elektromagnetycznej (W).
6. Związek pomiędzy E i B. Prędkość światła (W).
7. Wektor Poyntinga i jego interpretacja (W).
8. Elementy fotometrii (wielkości, jednostki, zależności).
9. Fale EM (równanie, zakresy, wielkości charakterystyczne).
10. Odbicie, załamanie, całkowite wewnętrzne odbicie, a zasada Fermata (W).
11. Współczynnik załamania światła i zjawisko dyspersji.
12. Równanie Gaussa dla zwierciadła i uzyskiwane obrazy (W).
13. Soczewki (równania Gaussa i Newtona, przykłady obrazów), powiększenie.
14. Przyrządy optyczne (luneta i mikroskop - zasada powstawania obrazu).
15. Aberracja sferyczna, chromatyczna i astygmatyzm (wady soczewek).
16. Interferencja światła - warunki wzmocnienia/wygaszenia (W), interferometr Michelsona.
17. Dyfrakcja (1 i 2 szczeliny, siatka dyfrakcyjna). Warunek wzmocnienia i wygaszenia (W).
18. Prawo Bragga - dyfrakcja promieniowania X na kryształach (W).
19. Polaryzacja (kołowa, liniowa). Prawo Brewstera.
20. Ciało doskonale czarne (rozkład Plancka w funkcji długości fali i częstotliwości).
21. Prawo Stephana-Boltzmanna i prawo przesunięć Wiena (W).
22. Efekt fotoelektryczny. Wyznaczanie stosunku e/h (W).
23. Efekt Comptona (W) i zjawisko kreacji par cząstek.
24. Model atomu wodoru Bohra (kwantowanie momentu pędu).
25. Poziomy energetyczne elektronu w modelu Bohra (W). Serie widmowe.
26. Fale materii de Broglie'a, dualizm korpuskularno-falowy.
27. Zasada nieoznaczoności Heisenberga.
(W) - wyprowadzenia stosownych wzorów