Ładunki elektryczne: ładunki elektryczne a struktura
materii, przewodniki i izolatory, oddziaływania ładunków,
prawo Coulomba. Pole elektrostatyczne: natężenie pola
elektrycznego, linie pola elektrycznego, pola elektryczne
wytworzone przez przykładowe rozkłady ładunków,
ładunek punktowy w polu elektrycznym, dipol w polu
elektrycznym. Prawo Gaussa: strumień pola
elektrycznego, prawo Gaussa i jego zastosowania,
równoważność praw Gaussa i Coulomba, rozkład
ładunków na przewodniku, przewodnik w zewnętrznym
polu elektrycznym, pole przy powierzchni przewodnika.
Potencjał elektryczny: praca sił pola elektrostatycznego,
zachowawczość pola elektrostatycznego, energia
potencjalna ładunku w polu i energia potencjalna układu ładunków, potencjał elektryczny, obliczanie potencjału
dla różnych rozkładów ładunków, powierzchnie
ekwipotencjalne, związki pomiędzy natężeniem pola
elektrostatycznego a potencjałem. Pojemność
elektryczna: kondensatory, definicja i obliczanie
pojemności kondensatorów, energia zgromadzona
w kondensatorze, energia pola elektrycznego.
Dielektryki: dielektryki w polu elektrycznym, ładunki
indukowane, polaryzacja dielektryka, kondensator
z dielektrykiem, prawo Gaussa w obecności dielektryka,
trzy wektory elektryczne: natężenie, indukcja i
polaryzacja. Prąd elektryczny: natężenie i gęstość
prądu, prędkość unoszenia nośników, model Drudego
przewodnictwa metali, związek pomiędzy natężeniem
pola w przewodniku a gęstością prądu, oporność i
przewodność właściwa, prawo Ohma, opór przewodnika,
obwody prądu stałego, siła elektromotoryczna,
przemiany energetyczne w obwodach, moc wydzielana
na elementach obwodu, łączenie oporników, reguły
Kirchhoffa i ich zastosowania w obwodach prądu stałego,
obwód RC. Pole magnetyczne: magnetyzm, indukcja
magnetyczna, siła Lorentza, linie pola magnetycznego,
strumień pola magnetycznego, prawo Gaussa dla pola
magnetycznego, ruch ładunku w polu magnetycznym,
przewodnik z prądem w polu magnetycznym, pętla
z prądem w polu magnetycznym, magnetyczny moment
dipolowy, silnik elektryczny. Źródła pola
magnetycznego: pole magnetyczne wytworzone
przez poruszający się ładunek punktowy i przewodnik
z prądem, prawo Biota-Savarta i zastosowania,
oddziaływania równoległych drutów, prawo Ampera
i zastosowania, prąd przesunięcia i uogólnione prawo
Ampera, materiały magnetyczne, paramagnetyzm,
diamagnetyzm, ferromagnetyzm, trzy wektory
magnetyczne: indukcja, natężenie i magnetyzacja.
Indukcja elektromagnetyczna: prawo Faradaya
i zastosowania, reguła Lenza, dynamiczna siła
elektromotoryczna, indukowane pole elektryczne,
prądy wirowe, indukcja i samoindukcja, obliczanie
indukcyjności, energia zgromadzona w cewce
indukcyjnej, energia pola magnetycznego, obwód RL,
obwód LC, obwód RLC. Obwody prądu zmiennego:
napięcie i natężenie skuteczne, reaktancje i przesunięcia
fazowe dla cewki indukcyjnej i kondensatora, obwód
RLC prądu zmiennego, rezonans w obwodzie RLC,
moc w obwodach prądu zmiennego. Równania
Maxwella: w postaci całkowej i różniczkowej. Fale
elektromagnetyczne: ogólne równanie falowe dla fal
e.-m. i jego rozwiązania, ogólne własności fal e.-m.,
prędkość fal e.-m., biegnące i stojące fale sinusoidalne,
wektor Poyntinga, natężenie i pęd fali e.-m., ciśnienie
promieniowania e.-m., fale e.-m. w ośrodku
materialnym, widmo fal e.-m. Natura i rozchodzenie się
światła: źródła światła, opis rozchodzenia się światła:
fronty falowe i promienie świetlne, zasada Fermata,
zasada Huygensa, odbicie i załamanie światła na granicy
ośrodków, wzory Fresnela, całkowite wewnętrzne
odbicie, dyspersja światła, polaryzacja światła,
rozpraszanie światła. Optyka geometryczna: odbicie
i załamanie światła na powierzchniach płaskich
i sferycznych, formowanie obrazu dla zwierciadeł
płaskich i sferycznych, soczewki cienkie, zasada
działania wybranych przyrządów optycznych (aparat
fotograficzny, oko, lupa, mikroskop, teleskop). Optyka falowa: interferencja i dyfrakcja fal e.-m.: spójność fal
e.-m., rozkład natężenia światła przy interferencji dwu
fal (doświadczenie Younga), interferencja w cienkich
i grubych warstwach, pierścienie Newtona, warstwy
antyrefleksyjne i odblaskowe, rozkład natężenia światła
przy dyfrakcji na pojedynczej szczelinie, dyfrakcja na
dwu i wielu szczelinach, siatki dyfrakcyjne, holografia.
