2.Тематические планы специальностей исАиИ (220301)

№

Наименование разделов, тем

Кол-во часов

Лекции 2 семестр

1

Физические основы механики.Введение. Предмет физики. Методы физического исследования. Роль физики в развитии техники. Связь физики с другими науками. Размерность физических величин. Физические модели в механике.

Системы отсчета. Пространство и время. Кинематическое описание движения материальной точки при прямолинейном и криволинейном движении. Кинематические характеристики движения. Скорость и ускорение при криволинейном движении.

4

2

Динамика материальной точки. Сила, масса и импульс. Законы Ньютона. Центр инерции. Закон сохранения импульса. Работа и энергия, мощность. Консервативные и неконсервативные силы. Закон сохранения энергии в механике.

6

3

Кинематика вращательного движения. Кинематические характеристики вращательного движения. Связь линейных и угловых характеристик при вращательном движении.

Динамика вращательного движения. Момент силы, момент инерции материальной точки и твердого тела. Теорема Штейнера. Уравнение динамики вращательного движения.

Работа и энергия при вращательном движении. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

4

4

Физика колебаний и волн. Колебательное движение, его характеристики и виды. Гармонические колебания. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Скорость и ускорение в колебательных движениях. Энергия гармонических колебаний. Математический и физический маятники. Сложение гармонических колебаний. Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс.

6

5

Волновые процессы и их характеристики. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Дифференциальное уравнение волны. Интерференция волн. Стоячие волны. Энергия волны. Вектор Умова – Пойнтинга.

6

6

Элементы специальной теории относительности.Инерциальные системы отсчета и принцип относительности. Преобразования Галилея. Закон сложения скоростей в классической механике.

Преобразования Лоренца. Постулаты специальной теории относительности. Следствие из преобразований Лоренца: сокращение движущихся масштабов длины, замедление движущихся часов, закон сложения скоростей.

6

7

Элементы релятивистской динамики. Энергия и импульс в релятивистской динамике. Соотношение между энергией и импульсом.

4

8

Основы молекулярной физики. Методы исследования. Параметры состояния, процессы. Уравнение состояния. Уравнение молекулярно- кинетической теории идеальных газов. Статистические распределения. Скорость и энергия частиц. Распределение энергии по степеням свободы молекул. Распределение молекул по скоростям и энергиям.

Явления переноса в термодинамически неравновесных системах.

6

9

Основы термодинамики. Внутренняя энергия идеального газа. Теплота. Работа расширения. Первый закон термодинамики. Теплоемкость газов. Адиабатный процесс. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы. Цикл Карно и его КПД для идеального газа.

6

10

Энтропия. Второй закон термодинамики. Реальные газы. Межмолекулярные взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван – дер –Ваальса. Внутренняя энергия газа

6

ВСЕГО

54

ЛЕКЦИИ 3 СЕМЕСТР

1

Электростатика.Электрическое поле и его характеристики. Идея близкодействия. Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Принцип суперпозиции. Работа электростатического поля. Потенциал. Связь напряженности с потенциалом. Графическое представление распределения электрического поля: силовые линии и эквипотенциальные поверхности.

6

2

Циркуляция вектора напряженности. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса. Применение теоремы Остроградского-Гаусса для расчета полей.

6

3

Диэлектрики в электростатическом поле. Электрическое смещение. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в диэлектрике. Проводники в электростатическом поле. Конденсаторы. Энергия, объемная плотность энергии электрического поля.

6

4

Постоянный ток.ЭДС источника тока. Сопротивление проводников.

Законы Ома в интегральной и дифференциальной форме.

6

5

Электромагнетизм.Магнитное поле и его характеристики. Принцип суперпозиции. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение для расчета магнитных полей. Закон Ампера.

6

6

Циркуляция вектора напряженности. Закон полного тока. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.

Действие магнитного поля на движущийся заряд

6

7

Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Максвелла.

Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Уравнения Максвелла в интегральной форме. Электромагнитные волны. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны. Уравнение бегущей волны. Энергия электромагнитной волны.

6

8

Оптика.Интерференция света. Условия максимума и минимума при интерференции. Интерференция в тонких пленках. Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на дифракционной решетке.

6

9

Поляризация света. Свет естественный и поляризованный. Поляризация при отражении и преломлении. Законы Брюстера и Малюса. Дисперсия света. Дисперсия нормальная и аномальная.

6

ВСЕГО

54

Лекции 4 семестр

1

Основы квантовой физики.Тепловое излучение. Закономерности и проблемы излучения черного тела. Формула Рэлея – Джинса. Гипотеза и формула Планка.

6

2

Фотоны. Фотоэффект. Эффект Комптона.

Энергия и импульс световых фотонов. Давление света.

4

3

Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Волновая функция и ее статистический смысл. Уравнение Шредингера. Частица в потенциальной яме. Линейный гармонический осциллятор.

6

4

Основы физики атома и ядра. Теория и спектр атома водорода по Бору.

Водородоподобные атомы в квантовой механике. Квантование энергии, момента импульса. Квантовые числа.

4

5

Спектр атома водорода. Спин электрона. Фермионы и бозоны. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям.

4

6

Ядро атома и его характеристики. Ядерные силы. Радиоактивность.

Ядерные реакции. Элементарные частицы.

Физическая картина мира.

6

Всего

30

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

№

Наименование разделов, тем

Кол-во часов

2 СЕМЕСТР

1

Изучение законов вращательного движения.

6

2

Определение ускорения свободного падения.

6

3

Определение момента инерции тела методом колебаний.

6

4

Определение скорости распространения звука методом стоячих волн.

6

5

Градуирование газового термометра.

6

6

Определение показателя степени в уравнении Пуассона методом Клемана-Дезорма.

6

7

Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса.

6

8

Определение удельной теплоемкости воздуха при постоянном давлении.

6

9

Определение коэффициента теплопроводности методом нагретой нити.

6

ВСЕГО

54

3 СЕМЕСТР

1

Определение удельного сопротивления линейного проводника.

6

2

Определения емкости конденсаторов.

6

3

Исследование электростатического поля.

6

4

Определение напряженности магнитного поля Земли с помощью тангенс-гальванометра.

6

5

Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки.

6

6

Исследования явления поляризации света.

6

7

Определение удельной постоянной вращения плоскости поляризации.

6

ВСЕГО

42

4 СЕМЕСТР

1

Градуирование спектроскопа и определение постоянной Планка.

6

2

Исследование явления фотоэффекта.

6

3

Определение чувствительности фотоэлемента.

4

4

Определение слоя половинного ослабления гамма – излучения в веществе.

4

ВСЕГО

20

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

№

Наименование разделов, тем

Кол-во часов

2 СЕМЕСТР

1

Кинематика материальной точки.

2

2

Энергия. Работа. Мощность.

2

3

Кинематика и динамика вращательного движения.

2

4

Основы релятивистской механики

2

5

Основы молекулярной физики.

2

6

Основы термодинамики

2

ВСЕГО

12

3 СЕМЕСТР

1

Закон Кулона. Напряженность электростатического поля. Принцип

суперпозиции.

4

2

Потенциал электростатического поля. Работа по перемещению заряда.

4

3

Электроемкость. Конденсаторы. Энергия поля..

2

4

Постоянный ток

2

5

Напряженность и индукция магнитного поля. Принцип суперпозиции. Закон Био – Савара – Лапласа.

4

6

Закон Ампера. Контур с током в магнитном поле. Закон полного тока.

2

7

Работа по перемещению проводника с током. Сила Лоренца.

2

8

Электромагнитная индукция и самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля.

4

ВСЕГО

24

4 СЕМЕСТР

1

Тепловое излучение. Интерференция и дифракция света.

2

2

Фотоэффект. Эффект Комптона. Давление света.

4

3

Соотношение неопределенностей. Частица в потенциальной яме.

2

4

Энергия электронов в атоме. Излучение энергии.

2

5

Дефект массы и энергия связи ядра. Энергетический эффект ядерных реакций. Закон радиоактивного распада.

2

Всего

12