Fizică. Teorie și aplicații

Descriere

Materialul, de un nivel ştiinţific ridicat, este prelucrat didactic cu scopul atingerii unor obiective de natură formativă ca: stimularea spiritului de observaţie, distingerea esenţialului, formulare de ipoteze, deducerea logică a unor rezultate folosind un instrument matematic adecvat, interpretarea rezultatelor şi aplicarea rezultatelor în practică. Prin modul de prezentare şi analiză a temelor teoretice şi aplicative, lucrarea constituie un material didactic valoros, necesar şi util studenţilor.

 

 

CUPRINS

 

PREFAŢĂ

 

1. INTRODUCERE

- Noțiuni fundamentale în fizică

- Mărimi fizice și măsurare

- Sistemul Internațional de unități (SI)

- Reprezentarea mărimilor fizice vectoriale

- Operații cu vectori

- Operatori vectoriali diferențiali

 

2. NOŢIUNI DE MECANICĂ CLASICĂ ȘI RELATIVISTĂ

- Noţiuni de mecanică clasică

- Noţiuni de cinematică

- Noţiuni de dinamică

- Lucrul mecanic, energia mecanică, puterea mecanică

- Energia cinetică de rotaţie, momentul forţei şi momentul cinetic

- Noţiuni de mecanică relativistă

- Context istoric al necesității teoriei relativității restrânse

- Principiile teoriei relativităţii restrânse

- Relaţiile de transformare Lorentz-Einstein

- Consecinţe ale relaţiilor de transformare Lorentz-Einstein

- Relaţiile de compunere a vitezelor în mecanica relativistă

- Compunerea aceeleraţiilor în mecanica relativistă

- Dependenţa masei de viteză în mecanica relativistă

- Relaţia dintre masă şi energie în mecanica relativistă

 

3. OSCILAŢII ŞI UNDE MECANICE

- Oscilaţii mecanice

- Mişcarea oscilatorie armonică liniară

- Constantele elastice ale unor elemente elastice cu un singur grad de libertate

- Cinematica mişcării oscilatorii

- Dinamica mişcării oscilatorii

- Unde mecanice și noţiuni de acustică

- Noțiuni generale despre unde

- Propagarea oscilaţiilor în medii elastice

- Ecuaţia de propagare a undelor elastice

- Intensitatea undei elastice

- Fenomene specifice undelor

- Noţiuni de acustică

 

4. ELEMENTE DE MECANICA FLUIDELOR

- Proprietaţi fizice generale ale fluidelor

- Cinematica fluidelor

- Ecuaţiile cinematice fundamentale ale mişcării fluidului

- Tipuri de curgeri specifice fluidelor

- Ecuaţia de continuitate în cazul curgerii fluidelor

- Dinamica şi statica fluidelor

- Ecuaţia fundamentală a fluidului ideal

- Aplicaţii ale ecuaţiei fundamentale a fluidului ideal în hidrostatică şi Aerostatică

- Ecuaţia  lui Bernoulli

- Elemente de dinamică a fluidelor reale

 

5. NOŢIUNI DE TERMODINAMICĂ ŞI FENOMENE DE TRANSFER

- Noțiuni introductive de termodinamică

- Postulatele termodinamicii

- Primul principiu al termodinamicii

- Lucrul mecanic de volum

- Cantitatea de căldură

- Energia internă a gazului ideal

- Enunţul primului principiu al termodinamicii

- Entalpia

- Coeficienţi calorici

- Călduri specifice şi molare ale gazelor

- Principiul al doilea al termodinamicii

- Enunţul principiului al doilea al termodinamicii

- Entropia şi expresia matematică a principiului al doilea al termodinamicii

- Potenţiale termodinamice

- Principiul al treilea al termodinamicii

- Fenomene de transfer în gaze

- Difuzia (transferul de masă)

- Transferul de caldură prin conductibilitate termică

- Transferul de impuls

 

6. INTRODUCERE ÎN ELECTROMAGNETISM

- Câmp electric. Mărimi caracteristice şi legi

- Sarcina electrică, distribuţii de sarcină

- Teorema lui Coulomb, intensitatea câmpului electric

- Lucru mecanic, tensiune electrică, potenţial electric

- Dielectrici  în câmp electric, legea polarizaţiei electrice temporare şi legea legăturii între  şi

- Legea  fluxului electric

- Conductori în câmp electrostatic

- Energia câmpului electrostatic

- Densitatea de curent de conducţie

- Legea conducţiei electrice

- Legile electrolizei

- Ecuaţia de continuitate a sarcinii electrice

- Câmp magnetic. Mărimi caracteristice şi legi

- Magnetizarea materialelor, legea magnetizaţiei temporare şi legea legăturii între şi

- Legea fluxului magnetic

- Legea circuitului magnetic şi densitatea de curent de deplasare

- Forţe în câmp magnetic

- Câmp electromagnetic

- Fenomenul de inducţie electromagnetică şi legea lui Faraday pentru inducţia electromagnetică

- Inductivitate proprie şi mutuală

- Energia câmpului magnetic

- Câmpul electromagnetic şi ecuaţiile lui Maxwell

- Ecuaţiile de propagare a undelor electromagnetice

- Proprietăţile undelor electromagnetice plane armonice

- Energia transportată de unda electromagnetică

- Starea de polarizare a undei electromagnetice

 

7. ELEMENTE DE FIZICĂ CUANTICĂ

- Radiaţia termică de echilibru, mărimi caracteristice şi legi

- Mărimi caracteristice radiaţiilor termice de echilibru

- Legile radiaţiei termice de echilibru (legile Kirchhoff

- Legile radiatiei corpului negru

- Legea lui Planck, explicaţie pentru legile experimentale ale radiaţiei termice a corpului negru

- Efectul fotoelectric extern

- Efectul Compton

- Serii spectrale. Modele atomice clasice şi semicuantice

- Experienţa Franck-Hertz. Insuficienţele teoriei lui Bohr

- Proprietăţile ondulatorii ale microparticulelor; unda de Broglie – interpretare statistică

- Fundamentul conceptual şi postulatele de bază ale mecanicii cuantice

- Formalismul mecanicii cuantice

- Relaţiile de nedeterminare ale lui Heisenberg

- Postulatele de bază ale mecanicii cuantice

- Ecuaţia lui Schrödinger pentru mişcarea nerelativistă a unei particule în câmp de forţe

- Efectul tunel

- Noţiuni despre calculatoarele cuantice

 

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ