Spis treści

Wstęp ............................................................................................................................................. Wykład wstępny ........................................................................................................................ Wykład 1. Kinematyka punktu materialnego ............................................................ 1.1. Ruch punktu materialnego. Układy odniesienia ................................................................ 1.2. Prędkość, przyśpieszenie i droga w ruchu jednostajnym i zmiennym .............................. 1.3. Przyśpieszenie styczne i normalne w ruchu krzywoliniowym .......................................... 1.4. Ruch po okręgu ................................................................................................................. Wykład 2. Dynamika punktu materialnego ................................................................ 2.1. Pierwsza zasada dynamiki. Układ inercjalny .................................................................... 2.2. Druga zasada dynamiki , pęd ciała i popęd siły ................................................................ 2.3. Równania ruchu punktu materialnego ............................................................................... 2.4. Równania ruchu punktu materialnego z więzami. Trzecia zasada dynamiki Newtona .... 2.5. Dynamika ruchu obrotowego punktu materialnego .......................................................... 2.6. Praca moc i energia ........................................................................................................... 2.7. Zasady zachowania energii, pędu i momentu pędu ........................................................... Wykład 3. Nieinercjalne układy odniesienia .............................................................. 3.1. Ruchome układy odniesienia ............................................................................................. 3.2. Nieinercjalny układ odniesienia w ruchu postępowym. Siła bezwładności ...................... 3.3. Nieinercjalny układ odniesienia w ruchu postępowym i obrotowym ............................... 3.4. Siły bezwładności w wirującym układzie odniesienia ...................................................... Wykład 4. Mechanika ciała sztywnego ......................................................................... 4.1. Ciało sztywne i jego ruchy ................................................................................................ 4.2. Ruch postępowy ciała sztywnego ...................................................................................... 4.3. Ruch obrotowy ciała sztywnego względem stałej osi ....................................................... 4.4. Dynamika ciała sztywnego ................................................................................................ 4.5. Ruch złożony ciała sztywnego .......................................................................................... Wykład 5. Podstawy szczególnej teorii względności................................................. 5.1. Mechaniczna zasada względności ..................................................................................... 5.2. Doświadczenie Michelsona - Morley'a ............................................................................. 5.5. Transformacja Lorentza .................................................................................................... 5.4. Czasoprzestrzeń ................................................................................................................. 5.5. Transformacje Lorentza a prawa fizyki ............................................................................. 5.6. Zasada względności Einsteina ........................................................................................... Wykład 6. Pole grawitacyjne ............................................................................................ 6.1. Prawo grawitacji Newtona ................................................................................................ 6.2. Pole grawitacyjne .............................................................................................................. 6.3. Ruch w polu grawitacyjnym .............................................................................................. 6.4. Masa bezwładna i masa grawitacyjna ............................................................................... 6.5. Nieliniowość czasoprzestrzeni. Ogólna teoria względności Einsteina ............................. Wykład 7. Pole elektrostatyczne ...................................................................................... 7.1. Siły elektryczne ................................................................................................................. 7.2. Natężenie pola elektrycznego ............................................................................................ 7.3. Potencjał elektryczny ........................................................................................................ 7.4. Równania potencjału pola elektrostatycznego .................................................................. 7.5. Potencjał i natężenie pola dipola elektrycznego ............................................................... 7.6. Pole elektryczne w pobliżu naładowanych warstw płaskich ............................................. 7.7. Kondensator płaski z dielektrykiem - polaryzacja elektryczna ......................................... 7.8. Gęstość energii w polu elektrycznym ............................................................................... 7.9. Pole elektryczne w izolowanym ośrodku przewodzącym ................................................. Wykład 8. Prąd elektryczny .............................................................................................. 8.1. Natężenie i gęstość prądu .................................................................................................. 8.2. Prawo Ohma ...................................................................................................................... 8.3. Różniczkowa postać prawa Ohma .................................................................................... 8.4. Siła elektromotoryczna ...................................................................................................... 8.5. Prawa Kirchhoffa .............................................................................................................. Wykład 9. Pole magnetostatyczne ................................................................................... 9.1. Pole magnetyczne- magnetyczna składowa siły Lorentza ................................................ 9.2. Ładunek elektryczny w polu E-M ..................................................................................... 9.3. Prawo Ampere'a - natężenie pola magnetycznego ........................................................... 9.4. Potencjał wektorowy pola magnetycznego ....................................................................... 9.5. Prawo Biota - Savarta ....................................................................................................... 9.6. Oddziaływania przewodników z prądem .......................................................................... 9.7. Dipole E i M w polach jednorodnych ............................................................................... 9.8. Trzy wektory magnetyczne ( , , ) ......................................................................... Wykład 10. Pola elektromagnetyczne zależne od czasu ....................................... 10.1. Prawo indukcji Faraday'a ............................................................................................... 10.2. Indukcyjność wzajemna i własna .................................................................................... 10.3. Gęstość energii w polu magnetycznym ........................................................................... 10.4. Indukowane pole magnetyczne- prawo Ampere'a-Maxwella ........................................ 10.5. Dywergencja prądu przewodzenia .................................................................................. 10.6. Równania Maxwella ....................................................................................................... Wykład 11. Drgania sprężyste i elektromagnetyczne ........................................... 11.1. Drgania harmoniczne nie tłumione punktu materialnego ............................................... 11.2. Elektromagnetyczne drgania harmoniczne nie tłumione ................................................ 11.3. Drgania tłumione ............................................................................................................. 11.4. Drgania wymuszone - rezonans ...................................................................................... 11.5. Składanie współliniowych i drgań wzajemnie prostopadłych ........................................ Wykład 12. Fale w ośrodkach sprężystych i fale elektromagnetyczne .......... 12.1. Fale w ośrodkach sprężystych ......................................................................................... 12.2. Fale elektromagnetyczne ................................................................................................. 12.3. Energia i pęd przenoszone przez fale .............................................................................. 12.4. Fale stojące ...................................................................................................................... 12.5. Prędkość grupowa fal ...................................................................................................... 12.6. Efekt Dopplera dla fal sprężystych i elektromagnetycznych .......................................... 12.7. Interferencja i dyfrakcja fal ............................................................................................. Wykład 13. Akustyka........................................................................................................... 13.1. Charakterystyka dźwięków ............................................................................................. 13.2. Wytwarzanie, transmisja i detekcja dźwięków ............................................................. 13.3. Analiza Fouriera ............................................................................................................ 13.4. Drgania własne .............................................................................................................. 13.5. Ultradźwięki i infradźwięki ........................................................................................... Wykład 14. Elementy optyki ........................................................................................... 14.1. Podstawowe prawa optyki geometrycznej ..................................................................... 14.1.1. Odbicia światła ...................................................................................................... 14.1.2. Załamanie światła .................................................................................................. 14.1.3. Soczewki, ich własności i wady ............................................................................ 14.1.4. Podstawowe przyrządy optyczne .......................................................................... 14.2. Zjawiska falowe w optyce ............................................................................................. 14.2.1. Dyspersja światła.............................................................................................. 14.2.1. Interferencja i dyfrakcja światła ...................................................................... 14.2.2. Polaryzacja światła .......................................................................................... 14.2.3. Dwójłomność i inne własności optyczne ciał przeźroczystych ....................... Wykład 15. Dualizm korpuskularno- falowy............................................................. 15.1. Korpuskularne własności promieniowania.................................................................... 15.1.1. Promieniowanie ciała doskonale czarnego............................................................ 15.1.2. Efekt fotoelektryczny i efekt Comptona................................................................ 15.2. Falowe własności cząstek............................................................................................... 15.2.1. Hipoteza de Broglie'a............................................................................................. 15.2.2. Doświadczenie Davissona i Germera i doświadczenie Thomsona....................... 15.3. Zasada nieoznaczoności Heisenberga............................................................................. 15.4. Równanie Schrödingera.................................................................................................. 15.5. Falowe własności cząstki swobodnej i cząstki w studni potencjału............................... Wykład 16. Budowa atomu .............................................................................................. 16.1. Budowa atomu według teorii Bohra .............................................................................. 16.2. Budowa atomu według teorii Somerfelda ..................................................................... 16.3. Schemat pojęciowy mechaniki kwantowej .................................................................... 16.4. Elektron w atomie wodoropodobnym ............................................................................ 16.5. Spin elektronu ................................................................................................................ 16.6. Atomy wieloelektronowe ............................................................................................... Wykład 17. Termodynamika ........................................................................................... 17.1. Zasady termodynamiki .................................................................................................. 17.1.1. Pierwsza zasada termodynamiki ........................................................................... 17.1.2. Druga zasada termodynamiki. Entropia ................................................................ 17.1.3. Entropia jako wielkość statystyczna ..................................................................... 17.1.4. Trzecia zasada termodynamiki .............................................................................. 17.1.5.Zerowa i czwarta zasada termodynamiki ............................................................... 17.2. Funkcje termodynamiczne ............................................................................................. 17.3. Warunki równowagi termodynamicznej ........................................................................ Wykład 18. Elementy fizyki statystycznej.................................................................. 18.1. Statystyki w opisie układów i zjawisk fizycznych......................................................... 18.2. Przestrzeń fazowa........................................................................................................... 18.3. Statystyczne funkcje rozkładu........................................................................................ 18.4. Gęstość stanów w przestrzeni energii i pędów.............................................................. Wykład 19. Struktura kryształów ................................................................................. 19.1. Wiązania atomów............................................................................................................. 19.2. Fazy skondensowane........................................................................................................ 19.3. Kryształy i sieć przestrzenna........................................................................................... 19.4. Struktura kryształu........................................................................................................... 19.5. Oznaczenia płaszczyzn i kierunków w sieci krystalicznej............................................... 19.6. Odległości między płaszczyznami (hkl)........................................................................... 19.7. Sieć odwrotna................................................................................................................... Wykład 20. Symetria w kryształach.............................................................................. 20.1. Pojęcie symetrii................................................................................................................ 20.2. Operacje symetrii............................................................................................................. 20.3. Pojęcie grupy.................................................................................................................... 20.4. Elementy symetrii w kryształach..................................................................................... 20.5. Grupy punktowe, klasy symetrii, układy krystalograficzne............................................. 20.6. Macierzowe reprezentacje operacji symetrii.................................................................... Wykład 21. Realna struktura kryształów.................................................................. 21.1. Defekty w kryształach...................................................................................................... 21.1.1. Defekty punktowe..................................................................................................... 21.1.2. Roztwory stałe........................................................................................................... 21.1.3. Dyslokacje................................................................................................................. 21.1.4. Defekty płaskie i trójwymiarowe.............................................................................. 21.2. Badanie struktury kryształów........................................................................................... 21.2.1. Dyfrakcja na kryształach .......................................................................................... 21.2.2. Doświadczalne metody krystalografii rentgenowskiej............................................. 21.2.3. Elektronografia i mikroskopia elektronowa.............................................................. 21.2.4. Neutronografia......................................................................................................... Wykład 22. Przewodniki, półprzewodniki i nadprzewodniki............................. 22.1. Elektrony i dziury jako nośniki ładunków w ciałach stałych.......................................... 22.1.1. Przewodnictwo elektronowe w metalach - emisja termo-elektronowa.................... 22.1.2.Dozwolone i zabronione energie nośników ładunków w ciałach stałych.................. 22.2. Półprzewodniki samoistne i domieszkowe....................................................................... 22.3. Półprzewodniki niejednorodne......................................................................................... 22.4. Kontakt metal - półprzewodnik....................................................................................... 22.5. Nadprzewodniki............................................................................................................... Wykład 23. Dielektryki i magnetyki.............................................................................. 23.1. Dielektryki........................................................................................................................ 23.1.1. Związki pomiędzy wektorami: , i ............................................................... 23.1.2. Anizotropia dielektryków......................................................................................... 23.1.3. Kryształy ferroelektryczne........................................................................................ 23.1.4. Piroelektryczność...................................................................................................... 23.2. Magnetyki........................................................................................................................ 23.2.1. Klasyfikacja ciał według ich własności magnetycznych.......................................... 23.2.2. Anizotropia magnetyków.......................................................................................... 23.2.3. Magnetostrykcja, energia magnetosprężysta, energia pola....................................... 23.2.4. Materiały magnetyczne............................................................................................. Wykład 24. Elementy fizyki jądrowej........................................................................... 24.1. Jądra atomowe.................................................................................................................. 24.2. Siły jądrowe..................................................................................................................... 24.3. Modele jądra atomu......................................................................................................... 24.4. Promieniotwórczość naturalna......................................................................................... 24.5. Reakcje jądrowe............................................................................................................... 24.6. Energia jądrowa............................................................................................................... 24.7. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią................................................. 24.8. Detektory promieniowania jonizującego  dozymetria.................................................. 24.9. Cząstki elementarne......................................................................................................... Wykład 25. Elementy kosmologii i astrofizyki................................................ 25.1. Informacje o budowie Wszechświata - zasada kosmologiczna........................................ 25.2. Rozszerzanie się Wszechświata - prawo Hubble'a......................................................... 25.3. Modele kosmologiczne..................................................................................................... 25.4. Podstawowe parametry Wszechświata............................................................................ 25.5. Ewolucja gwiazd.............................................................................................................. Literatura ....................................................................................................................................

9 11 27 27 29 31 33 35 35 36 37 38 41 44 48 56 56 57 58 62 63 63 64 66 71 75 76 76 78 79 83 85 89 90 90 91 94 101 102 111 111 112 114 115 116 119 121 125 125 127 127 128 129 131 131 136 136 138 139 142 143 146 147 150 153 153 158 159 160 162 163 168 168 172 173 175 179 183 183 187 191 193 194 195 199 206 206 211 217 219 220 223 223 224 227 231 234 235 235 236 237 239 255 255 255 258 263 263 264 266 272 275 280 280 285 290 291 297 299 306 306 307 307 319 320 320 320 324 328 328 329 331 332 339 339 343 346 347 350 352 353 355 355 355 357 359 362 365 370 370 370 372 374 377 379 379 382 387 390 392 392 392 395 397 403 411 412 416 416 416 421 422 424 426 426 435 436 438 441 441 443 444 447 451 452 459 460 462 466 466 467 469 473 476 478

-8-

---