Номер
лекции
|
Тема лекции
|
Рекоменду-емая
литература
| Учебный
материал
для самостоятельного
изучения
|
|
|
|
|
|
Предмет молекулярной физики
и её методы
1. Предмет молекулярной физики
2. Масштабы физических величин в молекулярном мире
3. Теоретические и экспериментальные методы молекулярной физики
4. Эволюция молекулярных систем. Порядок и хаос
5. Принципы организации
статистического и термодинамического
методов изучения макросистем
|
3,9,4
4,9
12,7
4,7
|
1.Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа
[3,9]
|
|
Модели молекулярных систем и их вероятностное описание
1. Классификация моделей молекулярных систем
2. Идеальные статистические системы
3. Элементарные сведения из теории вероятностей
4. Основные понятия молекулярной статистики
|
4,17
6,17
4,6,9
|
|
| Биномиальное распределение
и его предельные случаи
в описании молекулярных систем
1. Вывод закона распределения вероятностей
2. Графическое представление биномиального распределения
3. Предельные случаи биномиального распределения
|
|
|
|
|
|
|
|
Распределение Максвелла
1. Распределение энергии в статической системе
2. Вывод распределения Максвелла
3. Плотность вероятности и характерные скорости распределения Максвелла
|
4,17
4,2
|
1.Метод статистической суммы
[4,11]
|
|
4. Распределение Максвелла по компонентам скорости
5. Экспериментальная проверка распределения Максвелла
|
4,6
4,6,9
|
|
|
Микроскопическая теория
и макроскопические изменения
1. Вывод формулы для давления идеального газа
2.Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Газовые законы
3. Уравнение эффузии
4. Измерение давления
5. Определение и измерение температуры
6. Построение эмпирической шкалы на основе газового термометра
|
4,6
4,6
4,17
4,6
|
3.Вывод уравнения эффузии
[4,11]
4.Измерение давления
[4,8,22]
5.Измерение температуры
[4,8,22]
|
|
Распределение Больцмана
1. Распределение молекул по энергиям во внешнем потенциальном поле
2. Формула Больцмана для концентрации молекул в потенциальном поле
3. Зависимость концентрации молекул газа от координат в однородном гравитационном поле и поле центробежных сил
4. Экспериментальное подтверждение распределения Больцмана:
опыты Перрена
5. Барометрическая формула
6. Закон распределения Максвелла – Больцмана
|
4,6
|
|
|
Теорема о равнораспределении
энергии по степеням свободы
и её применение
1. Формулировка теоремы и её доказательство
2. Статистические степени свободы
3. Броуновское движение и его статистическое описание
4. Броуновский критерий точности физических измерений
5. Классическая теория теплоёмкости многоатомных газов. Область её применения
6. Классическая теория теплоёмкости твёрдых тел. Закон Дюлонга и Пти
7. Применение квантовых моделей в теории теплоёмкости твёрдых тел
|
4,6
4,6
4,6,17
6,(4)
4,6
6,2
|
|
|
Термодинамический подход
к описанию молекулярных явлений
1. Четыре постулата термодинамики
2. Нулевое (общее) начало термодинамики
3. Макроскопические процессы
4. Функция состояния
5. Внутренняя энергия системы. Работа и теплота
6. Калорическое и термическое уравнения состояния
|
7,14
7,14
7,4
|
|
|
Первое начало термодинамики
1. Первое начало термодинамики
2. Теплоёмкость
3. Политропические процессы в идеальном газе
4. Тепловые машины и их эффективность
|
4,6
4,2
|
|
|
|
|
|
|
Теоремы Карно и их приложение
1. Цикл Карно
2. Теоремы Карно
3. Метод циклов
4. Определение энтропии в термодинамике
5. Оценка эффективности тепловых машин сверху
|
4,7
4,9
6,7
4,6
|
2.Построение
термодинамической
шкалы температур
[6,9]
3.Метод циклов
[6,7]
|
|
Второе начало термодинамики
1. Формулировки второго начала термодинамики.
2. Закон возрастания энтропии в изолированных системах
3. Область применимости второго начала термодинамики
4. Концепция тепловой смерти Вселенной
5. Энтропия и её изменение в процессах
6. Изменение энтропии в процессах самоорганизации открытых систем
|
4,6,7
6,7,19
7,17
6,7
6.7,19
13,19
|
|
|
Термодинамические функции
и условия равновесия
1. Термодинамические функции
2. Метод термодинамических потенциалов. Соотношения Максвелла.
3. Условия термодинамической устойчивости макроскопических систем. Принцип Ле Шателье-Брауна
4. Третье начало термодинамики
|
6,4
6,4
4,6,7
6,7
|
|
|
Реальные макросистемы
1.Твердые тела
2. Реальные газы и жидкости
3.Переход из газообразного состояния в жидкое. Экспериментальные изотермы
4. Уравнения состояния реального газа
5. Модель газа Ван-дер-Ваальса. Уравнение Ван-дер-Ваальса
|
4,9
4,2
|
1.Элементы симметрии твёрдых тел
[4]
|
|
Свойства реальных газов. Результаты теории Ван-дер-Ваальса и экспериментальных исследований
1. Изотермы газа Ван-дер-Ваальса
2. Критическое состояние вещества
3.Внутренняяэнергия газа
Ван-дер-Ваальса
4. Эффект Джоуля-Томсона.
5. Методы получения низких температур
|
4,6
6,4
4,6
4,6
|
4.Вычисление дифференциального эффекта для газа Ван-дер-Ваальса
[4]
|
|
Поверхностные явления в жидкостях
1. Коэффициент поверхностного натяжения
2. Давление под искривлённой поверхностью. Формула Лапласа
3. Смачивание. Капиллярные явления. Мыльные плёнки.
|
4,6,2,16
|
Вся тема изучается самостоятельно
|
|
Фазовые переходы первого
и второго рода
1. Условие равновесия фаз химически однородного вещества
2. Классификация фазовых переходов по Эренфесту
3. Фазовые переходы первого рода. Диаграмма состояний
4. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
5.Диаграмма состояний гелия. Сверхтекучесть жидкого гелия
|
6,7
6,7
6,4
6,4
4,6
|
5.Удивительные свойства жидкого гелия-2
[4]
|
|
Процессы переноса в реальных системах
1.Релаксационные процессы в молекулярных системах
2. Стационарные уравнения переноса в газах, жидкостях и твердых телах
3. Внутренняя теплопроводность и внешняя теплопередача
|
4,7
|
|
|
Элементарная кинетическая теория процессов переноса в газах
1. Столкновения молекул и их количественные характеристики
2. Обобщенное уравнение переноса
3. Элементарная кинетическая теория теплопроводности, самодиффузии и вязкости плотных идеальных газов
4. Явления переноса в ультраразреженных газах
|
4,6
4,2
4,2
4,2
|
|
|
Атмосферы планет
1. Атмосфера как открытая система и как открытая книга
2. Состав и структура атмосферы Земли
3. Термофизическая модель атмосферы
4. Парниковый эффект
5. Инверсия температуры в стратосфере. Озоносфера Земли
6. Концепция «ядерной зимы»
|
6,13
13,22
13,22
13,22
13,22
|
|