Гос экзамены по физике

ГКЭ по физике

Что такое Государственный экзамен

Распределение учебных групп по аудиториям на письменном госэкзамене 16 января 2023 г.

---

Разбор решения задач письменного ГКЭ 17 января 2023 г. в 10:45, в Главной Физической аудитории.

На улице выпал снег, на календаре остался последний листок, а значит, всем нам пора задуматься над тем, как сдавать экзамены. Причем не у всех они стандартные: у 3-го курса вовсю кипит подготовка к ГОСам.

Что это такое? Давайте разбираться.

На 3-м курсе общая математика и физика заканчиваются — и начинается специализация. Естественно, студенты должны продемонстрировать, чему они научились. Как сказал Виктор Викторович Вышинский, декан нашего факультета: «ГОС позволяет суммировать знания, подвести итоги».

В общем, ГОС (он же — госэкзамен) — штука действительно серьезная, и вот почему. Если до этого момента проверялось усвоение одного предмета — причем максимум за год, то ГОС включает в себя все связанное с определенным направлением (физикой, математикой, специальностью и т. д.). И каждый госэкзамен имеет свои особенности.

Кирилл Иванович
студент 4-го курса

«Мой вопрос по выбору — “Афтоэлектронная эмиссия, термоэлектронная эмиссия, холодная эмиссия, туннелирование Фаулера-Нордгейма, эффект Шоттки”. Два раза его менял — меня постоянно кто-то опережал, забирал тему. Поэтому решил взять не из предложенного списка, а из материала 6-го семестра. Юрий Владимирович Маношкин дал мне английскую статью, я покопался еще в нескольких источниках — и во всем разобрался. В принципе, билет был несложный — только понять все нужно. Очень интересный вопрос, если над ним посидеть».

Например, в програму по математике входит не только математический анализ, но и остальные предметы, которые изучают на кафедре высшей математики (аналитическая геометрия, ТФКП, дифференциальные уравнения и т. д.)

На физике же такого издевательства нет, надо всего лишь вспомнить всё за прошедшие 3 года. Но за это приходится расплачиваться. Поэтому на экзамене будет ещё и вопрос по выбору. Его, как ясно из названия, студент выбирает сам из списка предложенных тем. Впрочем, можно придумать что-то свое. Конечно, лучше выбрать тему, которую, скорее всего, не возьмет больше никто, и расписать ее так, чтобы преподавателю было интересно послушать. Вопрос по выбору — это своеобразная визитная карточка, от которой зависит первое впечатление о степени подготовленности студента. Если вам интересна тема и вы сможете ответить на дополнительные вопросы, с ней связанные, и вообще производите хорошее впечатление — считайте, что на 60—70% вы ГОС уже сдали, причем удачно.

Виталий Федорович Козлов
заместитель по ФАЛТ заведующего кафедрой общей физики МФТИ

«Я смутно помню свой ГОС. По-моему, моим вопросом по выбору были “Газодинамические лазеры”. Тогда это было довольно модным течением, и я стал заниматься этим вопросом дальше — и диплом был ему посвящен, и диссертацию защитил на эту тему. А детали я не помню. Помню только, что получил “отлично”: комиссии вроде понравился».

В остальном ГОСы по физике и математике мало отличаются от обычных экзаменов на этих кафедрах. Разве что устную физику мы сдаём в Долгопрудном — и комисии из трёх преподавателей.

А теперь — о ГОСе по специальности. Доживают до него не все, т. к. проходит он уже в конце магистратуры, — это последний рывок перед защитой магистерской дисертации. Его сдают на базовой кафедре — и тоже зимой. Причем на каждой кафедре этот экзамен выглядит по-своему и включает в себя вопросы по всем пройденным на ней курсам. Так что по сложности и объему материала он, возможно, перекрывает оба предыдущих ГОСа вместе взятых. Но ведь не просто так он стоит последним перед получением диплома физтеха!

О ГОСе по математике  мы расскажем ближе к летней сессии.

Алексей Борисович Миллер
преподаватель физики

«Вопросом по выбору у меня был “Гравитационный коллапс”. Строго говоря, к теоретической физике эта тема ближе, чем к общей. Но мне она была очень интересна, и я решил использовать ГОС как повод для того, чтобы в ней разобраться, потому что копаться там нужно было очень долго.

Семинаристом у нас был Вадим Михайлович Кузнецов (он как раз очень хорошо разбирался в современной физике). Я спросил у него, можно ли выбрать этот вопрос. Он меня поддержал: “Да, это интересная тема. Давай поработаем”.

Полгода мне пришлось готовиться к ответу. Оказалось, что есть хорошая книжка — “Релятивистская астрофизика” Зельдовича. Я начал ее читать, но весь аппарат, который там был, требовал знания соответствующих частей из курса Ландау-Лифшица. А Ландау-Лифшица, как известно, читать сложно — там тензорный анализ.

Поэтому понадобился учебник по тензорному анализу Сокольникова.

Ну вот, при помощи этих трех книжек как-то удалось разобраться в теме. И я до сих пор не жалею, что этим занимался!».

Шпаргалка

на тему: Вопросы к
государственному экзамену по физике.

1.  Основные кинематические
понятия и величины.

2.  Равномерное и равноускоренное
прямолинейное движение.

3.  Принцип независимости
движений. Движение тела, брошенного под углом к  горизонту.

4.  Движение точки по окружности.
Угловые характеристики движения и  связь их с линейными.

5.  Колебательное движение.
Величины характеризующие гармонические колебания.

6.  Законы Ньютона и границы их
применимости.

7. Инерциальные и неинерциальные
системы отсчета. Принцип относительности Галилея.

8. Импульс материальной точки и
системы материальных точек. Закон сохранения импульса. Теорема (закон) о
движении центра масс.

9. Момент силы. Момент импульса
материальной точки и системы материальных точек. Закон сохранения момента
импульса системы материальных точек.

10. Работа силы. Мощность.
Энергия. Связь силы с потенциальной энергией. Закон сохранения механической
энергии в консервативной системе.

11. Применение законов сохранения
импульса и энергии к анализу упругого и неупругого соударений тел.

12. Момент инерции материальной
точки, системы материальных точек и абсолютно твердого тела. Теорема Штейнера.

13. Момент импульса твердого тела.
Основное уравнение динамики вращательного движения. Уравнение моментов. Закон
сохранения момента импульса.

14. Неинерциальные системы
отсчета. Силы инерции в прямолинейно движущихся и равномерно вращающихся НИСО.
Проявление сил инерции на Земле.

15. Упругие свойства твердых тел.
Виды упругих деформаций. Закон Гука для различных видов деформаций.
Потенциальная энергия и плотность потенциальной энергии упруго деформированного
тела.

16. Движение под действием упругих
и квазиупругих сил. Простейшие колебательные системы без трения и их
характеристики.

17. Затухающие колебания. Их
уравнения. Коэффициент и логарифмический декремент затухания. Добротность.

18. Вынужденные колебания.
Резонанс.

19. Волны в однородной упругой
среде. Типы волн. Уравнение волны. Интенсивность волны.

20. Закон всемирного тяготения.
Гравитационная и инертная массы. Напряженность и потенциал гравитационного
поля.

21. Идеальный газ. Уравнение
состояния идеального газа. Изопроцессы. Газовые законы.
Молекулярно-кинетическое истолкование абсолютной температуры и давления.

22. Измерение скоростей молекул.
Распределение скоростей молекул по Максвеллу. Распределение Больцмана.
Барометрическая формула.

23. Термодинамическая система.
Внутренняя энергия системы. Работа и теплота как формы изменения энергии
системы. Первое начало термодинамики.

24. Распределение энергии молекул
по степеням свободы. Теплоемкость идеального газа в различных процессах.
Адиабатный процесс.

25. Обратимые и необратимые
процессы. Цикл Карно и его КПД. Приведенная теплота. Энтропия. Второе начало
термодинамики и его статистическое истолкование.

26. Изотермы реального газа.
Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние вещества.

27. Свойства жидкостей.
Поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Давление насыщенных паров над
мениском.

28. Аморфные и кристаллические
тела. Механические и тепловые свойства кристаллов. Закон Дюлонга-Пти.

29. Фазовые переходы. Диаграмма
равновесия твердой, жидкой и газовой фаз. Тройная точка. Уравнение
Клапейрона-Клаузиса. Свойства насыщенных паров. Влажность воздуха.

30. Напряженность и потенциал
электрического поля и связь между ними. Принцип суперпозиции электрических
полей. Поле двух точечных зарядов.

31. Теорема Остроградского-Гауcса и ее применение к расчету электрических полей.

32. Проводники в электрическом
поле. Наведенные заряды. Эквипотенциальность проводника. Напряженность
электрического поля вблизи поверхности проводника.

33. Электроемкость проводника.
Конденсаторы и их виды. Соединение конденсаторов.

34. Диэлектрики в электрическом
поле. Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации, диэлектрическая
проницаемость и восприимчивость.

35. Постоянный электрический ток.
Закон Ома для участка цепи, для замкнутой цепи и для участка цепи содержащего
ЭДС. Закон Ома в дифференциальной форме.

36. Работа и мощность в цепи
постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца. Дифференциальная форма записи закона
Джоуля-Ленца.

37. Разветвленные цепи. Правила
Кирхгофа и примеры их применения..

38. Природа тока в металлах.
Классическая теория электропроводности металлов и вывод из нее законов Ома и
Джоуля-Ленца. Зависимость сопротивления металлов от температуры.
Сверхпроводимость. Трудности классической теории.

39. Собственная и примесная
проводимости полупроводников и их зависимость от температуры и освещенности.
Термо- и фотосопротивления.

40. Работа выхода электронов из
металла. Термо и фотоэлектронная эмиссии. Ток в вакууме. Электронно-лучевая
трубка.

41. Электрический ток в жидкостях.
Законы Фарадея. Электролиз и его применение.  Гальванические элементы.

42. Электрический ток в газах.
Процессы ионизации и рекомбинации. Самостоятельный и несамостоятельный газовые
разряды. Вольтамперная характеристика газового разряда. Виды газовых разрядов.

43. Взаимодействие токов между
собой и с магнитом. Индукция магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа.
Магнитное поле прямого, кругового и соленоидального токов.

44. Циркуляция вектора
напряженности магнитного поля. Закон полного тока и примеры его применения к
расчету магнитных полей.

45. Действие электрических и
магнитных полей на движущийся заряд. Сила Лоренца. Эффект Холла. МГД –
генераторы.

46. Опыты Фарадея. Закон
электромагнитной индукции. Правило Ленца. Вихревые токи. Самоиндукция и
взаимная индукция.

47. Магнетики в магнитном поле.
Намагниченность. Напряженность и индукция магнитного поля в магнетике.
Магнитная проницаемость и восприимчивость. Диа-, пара- и ферромагнетики.
Магнитный гистерезис. Точка Кюри.

48. Получение переменного тока.
Сопротивление, индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Закон Ома для
цепи переменного тока. Векторные диаграммы.

49. Действующее и среднее значение
переменного тока Работа и мощность переменного тока.

50. Электрический колебательный
контур. Собственные колебания. Формула Томсона. Затухающие и вынужденные
колебания в контуре. Резонанс.

51. Вихревое электрическое поле.
Ток смещения. Уравнения Максвелла и их физический смысл.

52. Плоские электромагнитные волны
в вакууме, скорость их распространения. Излучение электромагнитных волн. Поток
энергии электромагнитного поля. Вектор Умова-Пойтинга. Интенсивность волны.

53. Основные энергетические и
световые величины.

54. Интерференция света и методы
ее осуществления. Интерференция в тонких пленках. Просветление линз.

55. Дифракция света. Принцип
Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и
круглом экране.

56. Дифракция Фраунгофера на щели.
Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей.

57. Поляризованный и
неполяризованный свет. Закон Малюса. Закон Брюстера. Поляризация при двойном
лучепреломлении. Искусственная анизотропия.

58. Принцип Ферма. Законы
отражения и преломления света. Зеркала и тонкие линзы.

59. Спектры испускания и
поглощения и их объяснение классической и квантовой физикой. Спектрометры.
Спектральный анализ. Цвета тел.

60.Фотоэлектрический эффект.
Законы фотоэффекта. Фотоны. Опыты Вавилова. Уравнение Эйнштейна для
фотоэффекта. Давление света.

61. Рентгеновское излучение.
Тормозное и характеристическое излучение, их спектры. Эффект Комптона. Опыт
Боте. Применение рентгеновских лучей.

62. Тепловое излучение. Закон
Кирхгофа. Абсолютно черное тело. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина.
Формула Планка и связь ее с законами теплового излучения.

63. Опыты Резерфорда. Планетарная
модель атома. Постулаты Бора. Модель атома по Бору. Спектральные серии
излучения атомарного водорода.

64. Опыты Франка и Герца, Штерна и
Герлаха. Квантование энергии и момента импульса электрона в атоме. Спин и
магнитный момент электрона. Квантовые числа электрона в атоме.

65. Принцип Паули. Периодическая
система элементов Менделеева. Природа характеристических рентгеновских
спектров.

66. Люминесценция. Виды
люминесценции. Закон Стокса. Антистоксовая люминесценция. Спонтанное и
вынужденное излучение. Лазеры.

67. Состав ядра. Заряд и масса
ядра. Изотопы и изобары. Ядерные силы. Энергия связи ядра. Модели ядер.

68. Радиоактивность. Закон
радиоактивного распада. Правила смещения.

69. Ядерные реакции. Примеры
ядерных реакций. Цепные реакции деления. Реакции синтеза и условия их
осуществления. Ядерная энергетика.

70.Классификация элементарных
частиц. Античастицы. Частицы переносчики взаимодействия. Понятие о кварках.