Паровая машина как первый механический двигатель, нашедший практическое применение. Паровая машина Сэйвери, особенности ее строения и главные элементы. Томас Ньюкомен и его паровая машина, большая машина Джона Смита, их сравнительная характеристика.

Использование паровых машин для привода различных типов транспортных средств. История тепловых машин: паровая пушка, паровая турбина Герона. Изобретение универсальной паровой машины двойного действия Д. Уаттом. Первый паровой автомобиль и паровоз.

Выдвижение совершенно новой идеи водяного двигателя венгрерским ученым Сегнером в 1750 году. Создание первой практически применимой гидротурбины французским инженером Фурнейроном. Усовершенствование струйной турбины американским инженером Пельтоном.

Принцип действия теплового двигателя преобразующего кинетическую энергию потока жидкости или газа в механическую энергию вращения вала. Истории изобретения и физико-механические характеристики рабочего тела газовых, паровых и гидрированных турбин.

Калейдоскоп как оптическая игрушка для просмотра разнообразных мозаичных узоров. Строение и практическое применение калейдоскопа. Физик Дэвид Брюстер как изобретатель калейдоскопа. История появления калейдоскопа в России. Виды современных калейдоскопов.

Исследование особенностей измерений древних людей. Характеристика измерений на Руси. Определение мест хранения эталонных линейных мер и веса. Рассмотрение истории ввоза Петром І различных измерительных приборов, требовавшихся для развития армии и флота.

Общие понятия, история, первый изобретатель, недавние достижения в разработке оптического микроскопа. Применение в науке и технике, устройство и основные элементы оптической системы. Специализированные виды микроскопов: назначение и возможности.

История возникновения и области применения микроскопа - оптического прибора для получения увеличенного изображения мелких объектов и их деталей, не видимых невооруженным глазом. Описание научных достижений, полученных с помощью микроскопической техники.

Накопление рациональных знаний в системе первобытного сознания. Наука в цивилизациях древности, характеристика основных этапов. Первая научная революция и становление аристотелевской науки. Понятие гелиоцентрической системы мира. Картезианская физика.

Свидетельства древних авторов о зажигательном действии стекол и зеркал. Прямолинейное распространение света, независимость световых пучков, отражение от зеркальной поверхности и преломление света на границе двух прозрачных сред. История появления очков.

Сущность и значение экспериментально установленного закона сохранения электрического заряда. Вычисление силы взаимодействия любых заряженных тел. Напряженность поля точечного заряда и электрического поля. Принцип суперпозиции полей и потенциалы.

Открытие физического объяснения процесса деления ядер урана при бомбардировке их нейтронами в 1939 г. Анализ графика зависимости удельной энергии связи от массового числа. Принцип действия ядерных сил между нуклонами в рамках капельной модели ядра.

Радиоастрономия – наука о измерении и анализе радиоизлучения, история ее возникновения. Открытия астрономов и инженеров. Механизмы радиоизлучения небесных тел. Радиоизлучение Солнца: спокойное и бурное. Радиотелескопы: строение, использование конструкций.

Открытие рентгеновских лучей Вильгельмом Конрадом Рентгеном. Первый в истории рентгеновский снимок. Значение лучей для диагностики и лечения в медицине. Особенности их применения в разных областях науки и техники. Отрицательные качества излучения.

Исследование материальности магнитного поля. Рассмотрение истории открытия электромагнитных волн. Роль Майкла Фарадея в изучении электромагнетизма. Практический расчет скорости распространения электромагнитного поля в уравнение Джеймса Клерка Максвелла.

Революция в естествознании: возникновение учения о строении атома. Дальнейшее развитие концепции атомизма. Виыд элементарных частиц, их специфические, индивидуальные признаки, которые характеризуются их квантовыми числами. Кварковая модель адронов.

Формирование понятия "элементарные частицы" в связи с установлением дискретного характера строения вещества на микроскопическом уровне. Открытие частиц, получившых название "странных". Открытие протона, электрона, нейтрона, фотона, нейтрино—частицы.

Первый случай передачи электрического сигнала на расстояние. Сооружение гигантской электростанции в штате Колорадо знаменитым электротехником Николой Тесла. Массовое строительство линий электропередач с конца ХIХ в. Электроэнергетика в Российской Империи.

Первый случай передачи электрического сигнала на расстояние. Опыты Пироцкого по передаче энергии по рельсам Сестрорецкой железной дороги. Создание гигантской радиостанции на 200 кВт в штате Колорадо. Постройка первой линии электропередач трехфазного тока.

Изготовление первых гальванических элементов - химических источников электрического тока. Рождением аккумулятора как накопителя электрической энергии. Создание экономичного генератора электрического тока. Применение электричества в медицине и биологии.

Систематизация знаний о цвете с физической точки зрения в исторической перспективе. Определение показателя преломления узкого цветного пучка. Корпускулярно-волновой дуализм фотона. Принцип интерференции световых волн. Изучение спектра видимого излучения.

Рассмотрение научного, технического и гуманитарного потенциалов магистральных направлений в современной физики. Исторические этапы развития науки о колебательно-волновых процессах разной природы в электромагнитных волнах. Цели и методы радиофизики.

Характеристика истории развития атомных исследований в Советском Союзе. Анализ принципа действия циклотрона. Изучение особенностей синхрофазотрона, характеристика принципа его действия, примеры практического исследования. Описание возможностей коллайдера.

Преобразование геотермальной энергии в электрическую и тепловую. Анализ использования глубинного тепла Земли. Экономическое обоснование разработки геотермальных месторождений Камчатской области, строительство электростанций и сроки их окупаемости.

Изучение истории развития гидравлики - науки о законах движения и равновесия жидкостей, технического приложения гидромеханики. Г. Галилей - систематизация основных положений гидростатики. Э. Торричелли - формула для расчета скорости истечения жидкости.

Формирование гидравлики в период Древнего Рима и Древней Греции. Разработка научных основ гидравлики в середине XVIII в. Зарождение и развитие гидравлики в XIX в. в России. Течения технической механики жидкости (гидравлики) в ХХ в., современное состояние.

Краткая история развития гидравлики. Виды жидкости, действующие на нее силы. Механические характеристики и основные свойства жидкостей. Профиль скоростей при течении вязкой жидкости вдоль стенки, способы оценки вязкости. Силы поверхностного натяжения.

Изобретение как техническое или интеллектуальное построение, обладающее новизной. Самые значительные открытия человеческой цивилизации по версии "American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers". Открытие технологии выплавки железа.

Место квантовой механики среди других наук. Открытие явления фотоэффекта, опыт Резерфорда, ядерная модель атома, квантовые постулаты Бора. Волновые свойства микрочастиц, гипотеза де Бройля. Волны и вероятности, принцип неопределённости Гейзенберга.

Понятие криогенной электроники, ее сущность и особенности, история возникновения и развития, место на современном этапе и дальнейшие перспективы. Основные направления криоэлектроники, классификация и разновидности, характеристика и отличительные черты.