Elektromagnetyzm i optyka

Wiedza z fizyki na poziomie szkoły średniej

3

Egzamin końcowy (ustny)

1) Ładunki elektryczne

a) Ładunek elektryczny

b) Przewodniki, izolatory i elektryzowanie przez indukcję

c) Prawo Coulomba

d) Pole elektryczne

e) Wyznaczanie natężenia pola elektrycznego rozkładu ładunków

f) Dipol elektryczny

2) Prawo Gaussa

a) Strumień pola elektrycznego

b) Stosowanie prawa Gaussa

3) Potencjał elektryczny

a) Elektryczna energia potencjalna

b) Potencjał elektryczny i różnica potencjałów

c) Obliczanie potencjału elektrycznego przy użyciu prawa Gaussa

d) Obliczanie natężenia na podstawie gradientu potencjału

e) Powierzchnie ekwipotencjalne i przewodniki

4) Pojemność elektryczna

a) Kondensatory i pojemność elektryczna

b) Łączenie szeregowe i równoległe kondensatorów

c) Energia zgromadzona w kondensatorze

d) Kondensator z dielektrykiem

e) Mikroskopowy model dielektryka

5) Prąd i rezystancja

a) Prąd elektryczny

b) Model przewodnictwa w metalach

c) Rezystywność i rezystancja

d) Prawo Ohma

e) Energia i moc elektryczna

6) Obwody prądu stałego

a) Siła Elektromotoryczna

b) Oporniki połączone szeregowo i równolegle

c) Prawa Kirchhoffa

d) Elektryczne przyrządy pomiarowe

7) Siła i pole magnetyczne

a) materiały magnetyczne

b) Mikroskopowy model magnetyka

c) Pola magnetyczne i ich linie

d) Ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym

e) Siła magnetyczna działająca na przewodnik z prądem

f) Wypadkowa sił i moment sił działających na pętlę z prądem

g) Efekt Halla

h) Zastosowania sił i pól magnetycznych

8) Źródła pola magnetycznego

a) Prawo Biota-Savarta

b) Pole magnetyczne cienkiego, prostoliniowego przewodu z prądem

c) Oddziaływanie magnetyczne dwóch równoległych przewodów z prądem

d) Pole magnetyczne pętli z prądem

e) Prawo Ampère’a

f) Solenoidy i toroidy

g) Magnetyzm materii

9) Indukcja elektromagnetyczna

a) Prawo Faradaya

b) Reguła Lenza

c) Siła elektromotoryczna wywołana ruchem

d) Indukowane pola elektryczne

e) Prądy wirowe

f) Generatory elektryczne i siła przeciwelektromotoryczna

g) Zastosowania indukcji elektromagnetycznej

10) Indukcyjność

a) Indukcyjność wzajemna

b) Samoindukcja i cewki indukcyjne

c) Obwody RL

d) Oscylacje obwodów LC

e) Obwody RLC

11) Fale elektromagnetyczne

a) Równania Maxwella i fale elektromagnetyczne

b) Płaskie fale elektromagnetyczne

c) Energia niesiona przez fale elektromagnetyczne

d) Pęd promieniowania elektromagnetycznego

e) Widmo promieniowania elektromagnetycznego

12) Natura światła

a) Rozchodzenie się światła

b) Prawo odbicia i załamania

c) Całkowite wewnętrzne odbicie

d) Rozszczepienie światła

d) Zasada Huygensa

e) Polaryzacja

13) Optyka geometryczna i tworzenie obrazu

a) Obrazy tworzone przez zwierciadła płaskie

b) Zwierciadła sferyczne

c) Obrazy tworzone przez załamanie promieni światła

d) Cienkie soczewki

e) Oko

f) Proste przyrządy optyczne

g) Mikroskopy i teleskopy

14) Interferencja

a) Doświadczenie Younga z dwiema szczelinami

b) Interferencja na wielu szczelinach

c) Interferencja w cienkich warstwach

d) Interferometr Michelsona

15) Dyfrakcja

a) Dyfrakcja na szczelinie

b) Siatki dyfrakcyjne

c) Otwory kołowe i rozdzielczość

I.W. Sawieliew Wykłady z fizyki t. II

Sz. Szczeniowski Fizyka doświadczalna t. III

Student posiada zaawansowaną znajomość fizyki, w tym pojęć takich jak ładunki elektryczne, pojemność elektryczna oraz potencjał pola elektrycznego. Potrafi precyzyjnie wyznaczać natężenie i potencjał pola elektrycznego, korzystając z prawa Gaussa. Dodatkowo, student potrafi projektować oraz obliczać natężenia prądu, napięcie elektryczne oraz rezystancję na różnych odcinkach obwodów elektrycznych.

W obszarze magnetyzmu, student jest zaznajomiony z pojęciami siły i pola magnetycznego oraz potrafi korzystać z prawa Biota-Savarta. Zna również zastosowania indukcji elektromagnetycznej oraz prawa Maxwella.

W zakresie optyki, student potrafi szczegółowo opisać naturę światła, jego parametry oraz zachowanie na granicy ośrodków. Ma również zdolność opisywania polaryzacji światła. Posiada umiejętność tworzenia obrazów od światła przechodzącego przez cienkie soczewki oraz odzwierciedlanych od zwierciadeł.

W kontekście mikroskopii, student jest świadomy działania oraz potrafi opisać rozdzielczość mikroskopu.