- •Программа государственного экзамена физикА, Теория и методика обучения физике для специальностей:
- •Содержание учебного материала Механика
- •1. Кинематическое описание движения частицы в классической
- •2. Законы Ньютона
- •3. Законы сохранения в классической механике
- •4. Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле
- •5. Механические колебания
- •6. Постулаты и кинематические следствия специальной теории
- •7. Основные понятия и законы релятивистской динамики
- •Термодинамика и статистическая физика
- •8. Основные положения молекулярно-кинетической теории газов.
- •Электродинамика
- •17. Постоянный электрический ток. Электрическое поле тока
- •18. Постоянное магнитное поле в вакууме
- •19. Магнитное поле в веществе. Диа-, пара- и ферромагнетизм
- •24. Интерференция света
- •25. Дифракция света
- •26. Дисперсия и поглощение света
- •27. Элементарная квантовая теория света
- •Квантовая механика и атомная физика
- •28. Строение атома. Теория Бора
- •33. Спин электрона
- •34. Квантовая механика систем одинаковых микрочастиц
- •35. Периодическая система элементов д.И. Менделеева
- •Физика атомного ядра и элементарных частиц
- •36. Общие свойства атомных ядер
- •37. Радиоактивность
- •38. Модели атомных ядер и ядерные силы
- •39. Ядерные реакции. Деление ядер
- •40. Ядерные реакции синтеза
- •41. Полуфеноменологическая систематика микрочастиц. Законы
- •42. Понятие о сильном взаимодействии. Структура микрочастиц
- •Теория и методика обучения физике
- •1. Научно-методический анализ и методика изучения основных понятий темы «Механическое движение и взаимодействие тел» на первой ступени обучения физике
- •2. Научно-методический анализ и методика изучения темы «Давление твердых тел, газов и жидкостей» на первой ступени обучения физике
- •3. Научно-методический анализ и методика изучения основных понятий темы «Тепловые явления» в курсе физики 8 класса
- •4. Научно-методический анализ и методика изучения темы «Электромагнитные явления» на первой ступени обучения физике
- •5. Методика формирования основных понятий темы «Основы кинематики» в систематическом курсе физики
- •10. Научно-методический анализ и методика изучения основ термодинамики в систематическом курсе физики
- •11. Методика изучения основных понятий и законов электростатики в систематическом курсе физики
- •12. Научно-методический анализ и методика изучения темы «Законы постоянного тока» в школьном курсе физики
- •13. Научно-методический анализ и методика изучения темы «Электрический ток в различных средах»
- •14. Научно-методический анализ и методика изучения магнитного поля и электромагнитной индукции в курсе физики 10 класса
- •15. Научно-методический анализ и методика изучения механических колебаний и волн в систематическом курсе физики
- •16. Методика изучения электромагнитных колебаний и волн на второй ступени обучения физике
- •17. Научно-методический анализ и методика изучения волновой оптики в систематическом курсе физики
- •18. Методика изучения основных понятий и законов геометрической оптики на I и II ступенях курса физики
- •19. Научно-методический анализ и методика изучения темы «Фотоны. Действия света» в курсе физики 11 класса
- •20. Методика изучения ядерной модели атома и квантовой теории атома Бора
- •21. Научно-методический анализ и методика изучения атомного ядра и элементарных частиц
- •Информационно-методическая часть Рекомендуемая литература а) по физике
- •Б) по теории и методике обучения физике
- •Критерии оценок результатов учебной деятельности
- •10 Баллов – десять:
- •9 Баллов – девять:
- •8 Баллов – восемь:
- •7 Баллов – семь:
- •6 Баллов – шесть:
- •5 Баллов – пять:
- •4 Балла – четыре, зачтено:
- •3 Балла – три, не зачтено:
- •2 Балла – два, не зачтено:
- •1 Балл – один, не зачтено:
- •Дополнения и изменения к программе Государственного экзамена
24. Интерференция света
Когерентные волны, условия максимумов и минимумов. Способы осуществления когерентности в оптике. Интерференция света на тонких пленках. Полосы равной толщины и равного наклона. Просветление оптики. Двухлучевые интерферометры, их применение в метрологии.
Зависимость параметров интерференционной картины от параметров схемы наблюдения. Контрастность интерференционной картины, влияние на нее соотношения интенсивностей интерферирующих волн, размеров когерентных источников, степени монохроматичности. Время и длина когерентности.
25. Дифракция света
Задачи, решаемые теорией дифракции. Принцип Гюйгенса–Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии, круглом экране. Дифракция Фраунгофера на круглом отверстии. Разрешающая способность объектива, критерий Рэлея. Дифракционная решетка как диспергирующий элемент, угловая дисперсия. Дифракция рентгеновских лучей, формула Вульфа-Брэгга, применение.
Схема спектрального прибора с дифракционной решеткой. Линейная дисперсия. Разрешающая способность спектрального прибора с дифракционной решеткой.
26. Дисперсия и поглощение света
Трудности электромагнитной теории Максвелла в объяснении дисперсии. Классическая электронная теория дисперсии. Нормальная и аномальная дисперсии. Поглощение света. Закон Бугера. Фазовая и групповая скорости света, формула Рэлея. Методы измерения скорости света.
Понятие о квантовомеханическом подходе к явлениям дисперсии и поглощения света. Методы измерения спектров поглощения. Получение информации об энергетической структуре вещества.
27. Элементарная квантовая теория света
Тепловое излучение. Распределение энергии в спектре равновесного теплового излучения абсолютно черного тела. Формулы Рэлея–Джинса и Вина. Гипотеза и формула Планка. Фотоэффект и Комптон-эффект, трудности классической физики в объяснении этих явлений. Гипотеза Эйнштейна о фотонах, энергия и импульс фотона. Объяснение закономерностей фотоэффекта и Комптон-эффекта на основе элементарных квантовых представлений.
Корпускулярно-волновой дуализм света.
Квантовая механика и атомная физика
28. Строение атома. Теория Бора
Опыты Резерфорда. Планетарная (ядерная) модель атома и ее трудности. Теория Бора. Формула и диаграмма энергетических уровней водородоподобных атомов в теории Бора. Обобщенная формула Бальмера и спектральные серии. Опыты Франка-Герца. Трудности теории Бора и их причины.
Понятие о квантовомеханической теории водородоподобного атома. Описание состояний атома с помощью квантовых чисел n, l, m. Совпадения и различия выводов квантовой механики и теории Бора.
29. Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де-Бройля
Гипотеза де-Бройля. Формулы, связывающие корпускулярные и волновые и характеристики микрочастиц. Опыты Дэвиссона и Джермера, Тартаковского и Томсона. Статистическая интерпретация волн де-Бройля.
Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц, понятие о его современной трактовке.
30. Соотношения неопределенностей
Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Анализ их физического содержания; несостоятельность понятия траектории в микромире. Соотношение неопределенностей для энергии и времени и его интерпретация. Естественная ширина спектральных линий.
Вывод соотношений неопределенностей для координат и импульсов, энергии и времени из общего квантовомеханического соотношения неопределенностей.
31. Волновая функция микрочастицы. Уравнение Шредингера
Понятие о волновой функции микрочастицы; требования, накладываемые на волновую функцию. Уравнение Шредингера. Случай стационарного силового поля. Стационарное уравнение Шредингера, стационарные состояния.
Вероятности допустимых значений физических величин.
32. Одномерные задачи квантовой механики
Микрочастица в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме с прямоугольными стенками: постановка задачи, запись конечной формулы для энергии, анализ её физических следствий. Линейный гармонический осциллятор: запись исходного уравнения, его решения для энергии, сравнение квантовомеханического результата с гипотезой Планка. Понятие о туннельном эффекте, его проявления в микромире.
Подробное решение одной из вышеуказанных задач.