Металдарда бос электрондардың болуы туралы идеялардың пайда болуы. Металдардағы электр өткізгіштік теориясының дамуы: электр өткізгіштіктің классикалық және кванттық теориялары.
Өткізгіштіктің аймақтық теориясы. Валенттік, өткізгіштік және ұлықсат етілмеген аймақтар. Кристалдық қатты денелердің классификациясы: өткізгіштер, диэлектриктер, меншікті және қоспа өткізгішті жартылай өткізгіштер, жартылай металдар.
Кванттық күшейткіштер және генераторлар
Спонтандық және мәжбүр өтулер. Сұрыптау ережелері. Метостабилдік күйлер. Теріс температуралар энергетикасы. Деңгейлердің инверсиялық толымдығы. Инверсиялық толымдықты іске асыру әдістері. Кванттық күшейткіштер және генераторлар (лазерлер және мазерлер), оларды жасау және пайдалану.
Жұлдыздар. Күн
Көрінетін жұлдызды аспан. Жұлдыздарды бағдарлаудың негізгі принциптері. Жұлдыздардың энергиясы. Жұлдыздардың өмір кезеңдері: туылу, өмір, «өлім». Нейтронды жұлдыздар. Жұлдыздарға дейінгі қашықтық, олардың өлшем бірліктері. Айнымалы жұлдыздар. Күн: құрылымы және негізгі сипаттамалары. Күн-жер байланысы.
Планеталар
Жұлдыздардың планеталық жүйелері. Күн жүйесі және оның компоненттері. Планетарлық қозғалыс заңдары (Кеплер заңдары). Гео-, Гелио- және әлемнің заманауи бейнесі. Жердегі планеталар мен алып планеталар, олардың сипаттамаларының ерекшеліктері. Койпер белдеуі және Оорт бұлты.
Экзопланеталар.
Ғалам және оның эволюциясы
Әлемнің Құрылымы. Галактикалар әлемі. Біздің Галактика. Галактикалардың құрылымы мен әртүрлілігі. Үлкен жарылыс теориясы. Ғалам эволюциясының негізгі кезеңдері. Әлемдегі материяның үш түрі. Әлемнің қазіргі физикалық бейнесі. Ғаламдағы өмір мен ақыл.
Нанотехнология және наноматериалдар
Нанотехнология және наноматериалдар ұғымы. Нанобөлшектер, олардың қасиеттерінің ерекшеліктері. Беттік әсерлердің рөлі. Нанобөлшектерді алу әдістері: төменнен жоғарыға, жоғарыдан төменге. Нөлдік, бір өлшемді, екі өлшемді, үш өлшемді наноматериалдар. Фуллерендер. Нанотехнологиялар мен наноматериалдарды қолдану саласы. Нанобөлшектердің тірі ағзаға әсері.
