GRE · GRE Subject Test

GRE Physics

Экзаменационные билеты, образцы и документы программы для этого курса.

Раздаточные материалы, рабочие листы и слайды

Общие документы по темам сохраняют исходные названия курса и темы. Используйте спецификацию выбранной вами экзаменационной системы для охвата, уровня сложности и требований к экзамену.

Раздаточные материалы · GRE Subject Test · GRE Physics (47)

Листы заданий · GRE Subject Test · GRE Physics (47)

Презентационные слайды · GRE Subject Test · GRE Physics (47)

Слайды с разбором упражнений · GRE Subject Test · GRE Physics (47)

Учебные модули и цели обучения

Эти уроки охватывают выбранные цели курса. Проверьте оставшиеся пробелы в материале; это не является полной программой подготовки.

Уроки →Практика лексики →

CM · Классическая механика

Apply Newtonian, Lagrangian and Hamiltonian descriptions
Analyse rotation, central forces and oscillations
Use conservation laws with their conditions

функция Лагранжа: Кинетическая энергия минус потенциальная энергия для стандартной механической системы
момент импульса: Момент импульса относительно опорной точки

EM · Электромагнетизм

Use electrostatic potentials, fields and Gauss’s law
Analyse circuits, magnetism and induction
Apply Maxwell equations and electromagnetic wave relationships

энергии: Поверхностный интеграл нормальной составляющей поля
потенциальная: Потенциальная энергия на единицу заряда

WO · Волны и оптика

Analyse wave superposition and interference
Use diffraction, polarisation and optical imaging
Relate phase, frequency and dispersion

связности: Стабильная фазовая связь между волнами
дифракцией: Распространение волн и интерференция, вызванные апертурой или препятствием

TS · Термодинамика и статистическая механика

Apply the first and second laws with a sign convention
Relate ensembles, Boltzmann factors and entropy
Analyse ideal gases, heat engines and quantum statistics

энтропии: Функция состояния, связанная с кратностью и обратимым теплообменом
сумма состояний: Сумма статистических весов для нормировки вероятностей

QM · Квантовая механика и атомная физика

Use wavefunctions, operators and measurement probabilities
Solve standard bound-state models and tunnelling reasoning
Apply angular momentum, spin and atomic spectral principles

нормализация: Обеспечение суммы вероятностей равной единице
оператор: Математическая операция, представляющая наблюдаемую величину

RA · Относительность, лабораторные методы и специальные темы

Apply special-relativistic energy and spacetime relations
Propagate measurement uncertainty and analyse experimental data
Recognise nuclear, particle, condensed-matter and astrophysical concepts

точность (прецизионность): Близость повторных измерений друг к другу
ковариация: Мера совместного изменения, используемая для коррелированных неопределённостей

AT · Атомные спектры и правила отбора

Relate atomic energies to spectral lines
Apply angular-momentum quantum numbers
Distinguish allowed and forbidden electric-dipole transitions

правило отбора: Ограничение на переходы для указанного механизма взаимодействия
расщепление Зеемана: Расщепление атомных уровней энергии в магнитном поле

SN · Твёрдотельная, ядерная и частичная модели

Use band and carrier descriptions
Apply radioactive decay and binding-energy ideas
Check conservation laws in particle reactions

запрещённая зона: Энергетический интервал без разрешённых объемных электронных состояний в зонной модели
период полураспада: Время, за которое радиоактивная популяция уменьшается вдвое

AH · Гамильтонова механика и астрофизическое масштабирование

Construct a simple Hamiltonian
Use canonical equations
Apply gravitational and radiative scaling

канонический импульс: Производная лагранжиана по обобщённой скорости
светимость: Общая излучаемая мощность, отличная от потока на приемнике

CM.1 · Столкновения, работа и энергия осциллятора

Compute vector momentum and energy loss in sticking collisions
Compare fixed-force springs and use work–energy conditions
Derive small-oscillation periods and oscillator energies

внешний импульс: Временной интеграл результирующей внешней силы по отношению к выбранной системе
точке разворота: Экстремальное положение осциллятора, где его мгновенная скорость равна нулю

CM.2 · Вращение, плавучесть и баланс скоростей предельного движения

Use pivot torque and rotational inertia consistently
Partition rolling kinetic energy with the no-slip constraint
Balance buoyancy and drag for composite bodies

момент инерции: Массово-взвешенный квадрат перпендикулярного расстояния от заданной оси вращения
конечная скорость: Установившаяся скорость, при которой противодействующие силы уравновешены

CM.3 · Сцепленное ускорение и относительное движение

Solve coupled-body equations using one acceleration constraint
Transform velocities between inertial frames
Check force and energy limits for constrained motion

ограничением: Условие, связывающее допустимые положения или движения соединенных тел
относительная скорость: Скорость одного объекта, измеренная в другой движущейся системе отсчета

EM.1 · Электростатическое суперпозиция, поток и проводники

Add Coulomb forces as vectors using the actual geometry
Compute flux from symmetry or solid angle with a stated orientation
Find conductor fields and potentials using induced surface charges

телесный угол: Угловая площадь, охватываемая поверхностью, измеряется в стерadians ⟦⟧
индуцированный поверхностный заряд: Перераспределение заряда на проводнике для обеспечения электростатического равновесия

EM.2 · Мощность в цепи, индукция и движение заряженных частиц

Solve resistor networks and distinguish rms from peak AC quantities
Apply flux linkage, Lenz direction and the current-loop field
Use charge-to-mass ratios and balance crossed-field forces

среднеквадратичное значение: Квадратный корень из среднего квадрата значения, используемый для эффективного переменного тока или напряжения
магнитный потокосцепление: Сумма магнитного потока через витки катушки

EM.3 · Волны Максвелла, поток энергии и граничные условия

Use displacement current and material wave-speed relations
Determine wave-field directions and radiated energy flow
Apply Maxwell boundary conditions without confusing field components

ток смещения: Вклад временной производной электрического потока в закон Ампера–Максвелла
вектор Пойнтинга: Поток электромагнитной энергии на единицу площади и времени

WO.1 · Акустические доплеровские эхо-сигналы и границы стоячих волн

Apply source and observer Doppler factors in the medium frame
Derive allowed pipe frequencies from displacement boundary conditions
Distinguish frequency, wavelength and boundary changes

антинода смещения: Положение стоячей волны, где амплитуда смещения воздуха максимальна
доплеровский множитель: Множитель частоты, создаваемый заданным движением источника или наблюдателя

WO.2 · Оптические приборы, разности хода и преломление

Calculate telescope magnification and grating resolving power
Relate Michelson fringe counts to double-pass optical path changes
Trace surface normals before applying Snell and reflection laws

разрешающая способность: Длина волны, делённая на наименьшее разрешимое разделение длин волн
оптический путь: Геометрический путь, взвешенный по показателю преломления вдоль луча

WO.3 · Симметрия Фурье и суперпозиция волн

Use orthogonality to identify Fourier coefficients
Exploit even and odd parity without discarding the constant term
Relate component amplitudes to interference and physical waveforms

ортогональность: Ноль интеграла от произведения различных базисных функций на заданном интервале
коэффициент Фурье: Вес синусоидальной, косинусоидальной или постоянной базисной компоненты в периодическом разложении

TS.1 · Газовые процессы, энтропия и обратимые циклы

Apply first-law work and heat signs to gas processes
Compare reversible entropy balances and P–V cycle areas
Distinguish engine efficiency from refrigerator coefficient of performance

производство энтропии: Неотрицательная суммарная энтропия, генерируемая необратимостью
коэффициент полезного действия: Полезное тепло, переданное, делённое на затраченную работу для холодильника или теплового насоса

TS.2 · Распределения скоростей и статистические ансамбли

Normalise continuous speed densities and interpret their units
Distinguish vector means, speed means and most probable speeds
Use Boltzmann weights with degeneracy and a partition function

плотность вероятности: Вероятность на единицу непрерывной переменной, интеграл которой даёт вероятность интервала
сумма состояний: Сумма статистических весов, используемых для нормировки равновесных вероятностей

LM.1 · Статистика подсчета, неопределенность и размерные модели

Use binomial and Poisson count means and fluctuations
Propagate small uncertainties with stated correlation assumptions
Solve dimensional exponent constraints and check a model’s units

стандартная неопределённость: Неопределенность, выраженная через стандартное отклонение в рамках заданной модели измерений
приближение Пуассона: Редкая модель счета независимых событий с дисперсией, равной среднему значению

RA.1 · Релятивистская продолжительность жизни, энергия и доплеровский сдвиг

Relate proper lifetime to laboratory time and distance
Use invariant energy–momentum and relativistic kinetic energy
Infer longitudinal recession speed from wavelength ratio

собственное время: Время, зафиксированное часами, движущимися вместе с объектом вдоль его мировой линии
энергия покоя: Энергия mc², связанная с массой покоя объекта

AT.1 · Фотоэлектроны, приведенная масса и атомное возбуждение

Distinguish photoelectric thresholds and characteristic X rays
Apply reduced-mass spectral scaling and many-electron spin filling
Interpret Franck–Hertz energy spacing without inventing new levels

функция выхода: Минимальная энергия, необходимая для удаления электрона с указанной поверхности
приведённая масса: Двухчастичная эффективная масса m1m2/(m1+m2) для относительного движения

QM.1 · Рассеяние, вырождение и операторы Паули

Match travelling waves and fluxes across finite potential changes
Count degenerate isotropic-oscillator states
Evaluate Pauli products and distinguish anticommutation from equality

коэффициент отражения: Доля отраженного тока вероятности относительно падающего тока
вырождение: Количество независимых состояний, разделяющих указанную энергию

SN.1 · Ядерная связь, семейства частиц и носители эффекта Холла

Compare binding energy per nucleon and reaction energy
Distinguish leptons, mesons and baryons with conservation constraints
Infer dominant carrier sign from the one-carrier Hall model

удельная энергия связи: Ядерная энергия связи, делённая на число нуклонов
коэффициент Холла: Знаковая пропорциональность между поперечным полем Холла, плотностью тока и магнитным полем в соответствии с заданной конвенцией

CM.4 · Ограничения, вариационные уравнения и циклические координаты

Derive Euler–Lagrange motion after imposing a holonomic constraint
Use a cyclic coordinate to identify conserved canonical momentum
Linearise a stable equilibrium and check the resulting frequency

голономное ограничение: Ограничение, выражаемое соотношением между координатами и, возможно, временем
циклическая координата: Координата, явно не входящая в лагранжиан, при которой сохраняется канонический импульс согласно уравнению Эйлера–Лагранжа

CM.5 · Ускоряющиеся и вращающиеся системы отсчета

Transform acceleration with translating and rotating frame terms
Determine centrifugal, Coriolis and Euler directions from cross products
Separate apparent forces from real interactions and test inertial limits

сила Кориолиса: Псевдо-сила во вращающейся системе отсчёта −2mΩ×v′, вызванная относительным движением
центробежная сила: Псевдо-сила во вращающейся системе отсчёта −mΩ×(Ω×r), направленная от оси вращения

CM.6 · Непрерывность жидкости, энергия давления и вязкое течение

Combine incompressible continuity with pressure, height and kinetic energy
Apply hydrostatic and Bernoulli relations only under their stated conditions
Use viscosity, Poiseuille scaling and Reynolds number to distinguish flow regimes

объёмный расход: Объём, проходящий через поперечное сечение за единицу времени, Q=Av для средней скорости v
динамическая вязкость: Коэффициент, связывающий касательное напряжение с градиентом скорости в ньютоновской жидкости

EM.4 · Поляризация, намагниченность и материальные поля

Relate free and bound charge to D, E and polarisation
Compare fixed-charge and fixed-voltage dielectric changes
Use magnetic constitutive response and free-current boundary conditions

электрическая поляризация: Электрический дипольный момент на единицу объёма P, создающий связанный заряд
магнитизация: Магнитный дипольный момент на единицу объёма M, входящий в B=μ₀(H+M)

EM.5 · Переходные процессы RC и RL, импеданс и резонанс

Solve RC charging and discharging with stated initial conditions
Solve RL current response and account for stored energy
Use complex impedance, phase and resonance in sinusoidal circuits

постоянная времени: Масштаб экспоненциального отклика: RC для RC-цепи и L/R для RL-цепи
импеданс: Комплексное отношение напряжения к току (фазор) в синусоидальном установившемся режиме

WO.4 · Поляризация, цепочки анализаторов и фаза

Calculate successive ideal analyser transmissions from the immediate input state
Distinguish linear, circular and elliptical field motion using relative phase
Use Brewster incidence with refractive-index and plane-of-incidence conventions

закон Малюса: Закон интенсивности идеального линейного анализатора I_out=I_in cos²²θ для линейно поляризованного входа
угол Брюстера: Угол падения, при котором отражённая p-компонента исчезает на идеальном диэлектрическом интерфейсе

WO.5 · Дифракционные огибающие и отсутствующие порядки интерференции

Derive and evaluate the far-field single-slit intensity using amplitude superposition
Separate double-slit interference spacing from finite-aperture envelope width
Identify missing orders and state the limits of far-field and small-angle formulas

дифракционная огибающая: Фактор интенсивности, зависящий от апертуры, который модулирует интерференционную картину
отсутствующий порядок: Интерференционный порядок, подавленный из-за совпадения с нулём интенсивности апертуры

WO.6 · Знаковые изображения линз и зеркал

Locate paraxial thin-lens and spherical-mirror images with a declared sign convention
Use signed magnification to classify orientation and real or virtual character
Track successive image locations as the next element’s object without resetting geometry

мнимое изображение: Видимое изображение, образованное обратными продолжениями лучей, а не фактическим схождением исходящих лучей
поперечное увеличение: Знаковое отношение высоты изображения к высоте объекта, −s′/s в принятой системе знаков

TS.3 · Теплоперенос, калориметрия и тепловое расширение

Combine conductive thermal resistances and distinguish heat rate from heat flux
Balance sensible and latent heat with stated isolation and heat-capacity conditions
Calculate free thermal expansion and constrained thermal stress with their limits

тепловое сопротивление: Разность температур на единицу установившегося теплового потока, измеряется в К/Вт
скрытой теплотой: Энергия, передаваемая во время фазового перехода при температуре фазового перехода; удельное скрытое тепло рассчитывается на единицу массы

TS.4 · Производные функции рассечения, флуктуации энергии и теплоемкость

Obtain canonical mean energy and free energy from a fixed energy spectrum
Relate energy variance to constant-volume heat capacity with fixed-spectrum conditions
Evaluate entropy and low/high-temperature limits for an original finite-level model

флуктуация энергии: Каноническая разброс энергии вокруг среднего значения в ансамбле, количественно определяемый дисперсией энергии
свободная энергия Гельмгольца: Термодинамический потенциал F=U−TS, равный −kBT lnZ для канонического ансамбля

TS.5 · Квантовые заселения и пределы эквипартиции

Compute mean occupation per complete quantum state for fermions and bosons
Count allowed identical-particle occupations and identify the classical dilute limit
Compare classical quadratic-mode heat capacity with a quantum oscillator response

средняя занятость: Среднее по ансамблю число частиц в одном полном квантовом состоянии или заданной группе состояний
закон равнораспределения: Правило классического равновесия, присваивающее kBT/2 каждому независимому квадратичному члену гамильтониана

QM.2 · Слабые возмущения и вырожденные подпространства

Calculate nondegenerate first-order energy shifts as normalised expectation values
Use symmetry and matrix elements to assess weak-coupling limits
Diagonalise the perturbation within an exactly degenerate subspace

сдвиг первого порядка по энергии: Ведущая поправка слабой возмущения, определяемая средним значением в невозмущённом состоянии
теория возмущений для вырожденных состояний: Метод, который сначала диагонализует возмущение внутри невозмущённого вырожденного подпространства

QM.3 · Обменная симметрия, спиновые пары и принцип Паули

Construct normalised symmetric and antisymmetric two-orbital spatial states
Combine spatial and spin symmetry to produce allowed two-electron states
Count complete-state occupations and interpret exchange-induced correlations

спиновой синглет: Антисимметричное состояние двух спинов 1/2 с полным спином S=0
определитель Сlatera: Антисимметричная фермионная конструкция из полных одночастичных состояний; дубликаты приводят к его исчезновению

QM.4 · Связанные состояния в потенциальной яме конечной глубины и водородоподобные квантовые числа

Match decaying finite-well states and derive parity-dependent quantisation conditions
Interpret dimensionless bound-state roots and distinguish confinement from scattering
Use hydrogenic quantum numbers, angular momentum and radial probability measures

связанное состояние: Нормируемое стационарное состояние с ограниченной вероятностью и дискретной энергией в указанной модели
радиальная плотность вероятности: Вероятность на единицу радиального расстояния, включая меру сферической оболочки после интегрирования по углам

AT.2 · Сдвиги атомных полей и спектральные различия

Calculate orbital and spin magnetic shifts in the appropriate coupling regime
Find photon-energy shifts from allowed upper-minus-lower level changes
Contrast parity cancellation with degenerate electric-field splitting

Фактор Ланде: Фактор проекции, связывающий слабосильное магнитное расщепление в схеме LS-связи с g_J m_J
Штарковское расщепление: Разделение атомных энергетических уровней под действием электрического поля, где симметрия и вырождение определяют вклад первого порядка

AT.3 · Тепловые спектры и масштабирование одноэлектронных систем

Distinguish wavelength spectral peak, integrated radiation and photon energy
Derive Bohr radius and energy scaling under one-electron assumptions
Calculate Coulomb-ion transitions, series limits and ionisation thresholds

спектральная яркость: Интенсивность излучения на единицу проекционной площади, телесного угла и заданного спектрального интервала
предел серии: Предельная энергия или длина волны фотона при переходе между связанными состояниями, когда начальный уровень приближается к континууму для фиксированного конечного уровня

RA.2 · Одновременность, измерение длины и преобразование скорости

Transform event separations and identify proper length versus simultaneous endpoint readings
Apply relativistic velocity addition and check a four-vector invariant
Classify the interval sign to order events and rule out causal contact

интервал пространства-времени: Инвариантная комбинация c²Δt²−Δx² при объявленной конвенции знаков, чей знак классифицирует разделение событий
собственная длина: Разделение концов, измеряемое в системе отсчёта покоя объекта; любая другая система отсчёта должна фиксировать оба конца одновременно по своему времени.

LM.2 · Нагрузка на измерительный прибор, усиление усилителя и отклик детектора

Calculate measurement loading from finite meter and source impedances
Determine simple amplifier gain and first-order filter response
Interpret detector efficiency, resolution, dead time and calibration bias

мёртвое время: Минимальный интервал после зарегистрированного события, в течение которого детектор не может зафиксировать другое событие.
входное сопротивление: Эффективная нагрузка, которую измерительный прибор создаёт для исследуемой цепи.

LM.3 · Затухание излучения, усиление лазера и моды резонатора

Distinguish charged-particle stopping and range from exponential photon attenuation
Compute attenuated intensity and detected counts with stated coefficients
Explain stimulated emission, population inversion and optical cavity resonance conditions

половинный слой поглощения: Толщина материала, при которой экспоненциально ослаблённый пучок уменьшается вдвое, равная ln2/μ.
инверсия заселения: Неравновесное состояние, при котором число частиц на верхнем лазерном уровне превышает число на нижнем, что обеспечивает чистое вынужденное излучение.

SN.2 · Дифракция Брэгга и теплоёмкость электронного газа

Apply the Bragg condition to find plane spacings or diffraction angles
Estimate free-electron Fermi energy and Fermi temperature
Distinguish electronic and lattice heat-capacity contributions

условие Брэгга: Конструктивное отражение от плоских слоёв при 2d sinθ=nλ, где θ отсчитывается от плоскости
Энергия Ферми: Наивысшая занятая энергия электрона при абсолютном нуле в модели свободного электрона

SN.3 · Энергии реакций, активность и баланс распада

Compute reaction energy from complete atomic or nuclear mass bookkeeping
Calculate activity from half-life and a simple decay-chain balance
Compare fission and fusion binding changes with charge and nucleon conservation

Q-значение: Энергия покоя, переходящая в кинетическую энергию в ходе реакции: (m_initial−m_final)c²
активность: Скорость распада λN радиоактивного образца, измеряемая в беккерелях

MM.1 · Координатные операторы, разделённые моды и стабильные обновления

Use the divergence and Laplacian in the coordinate system selected by the symmetry
Solve a simple separated boundary-value mode problem
Check convergence, units and stability of an original numerical update

разделение переменных: Решение дифференциального уравнения в частных производных методом разделения переменных
условие устойчивости: Ограничение на шаг, предотвращающее усиление ошибок в численной рекуррентной формуле

Подготовка к этой квалификационной программе

Approximately 70 multiple-choice items in 120 minutes. Mechanics, electromagnetism, optics/waves, thermal/statistical physics, quantum/atomic physics, relativity, laboratory methods and specialised topics. No A-level equivalence is claimed.

Требуются дополнительные учебные материалы

The complete official sample has reviewed questions, diagrams, answer keys and teaching targets. The 47 preparation units provide 141 local objectives, including variational mechanics, rotating frames, fluid flow, material fields, circuit transients, polarisation, diffraction, signed image formation, thermal transport, partition derivatives, quantum occupations, perturbation, exchange symmetry, bound states, atomic-field shifts, radiative spectra, spacetime transformations, velocity addition, laboratory instruments, detection and laser models, crystal and electron-gas properties, nuclear calculations, and coordinate/PDE/numerical methods. Complete original timed practice and on-screen official-paper practice remain unfinished. A complete sample-paper target map does not establish exhaustive undergraduate scope.

Спецификации и образцы документов

Материалы курса

Подготовка к курсу

Документы доступны. Заметки, специфичные для экзаменационного органа, тесты и интерактивная практика с прошлыми экзаменами еще не доступны для всех курсов.

Уроки →