Тематический план аудиторных занятий по физике для студентов 1 и 2 курса заочной сокращенной формы обучения спец. 220301(210200).

№ ЛЕКЦИИ

НАИМЕНОВАНИЕ РАЗДЕЛОВ, ТЕМ

Лекции, 1 курс

КОЛ-ВО ЧАСОВ

1

Физические основы механики. Предмет физики. Методы физического исследования. Роль физики в развитии техники и ее связь с другими науками. Основы кинематики поступательного движения твердого тела. законы Ньютона. Импульс. Закон сохранения импульса. Энергия. Работа. Закон сохранения энергии. Элементы кинематики и динамики вращательного движения. Угловая скорость, угловое ускорение, их связь с линейными характеристиками. Момент силы, момент инерции. Теорема Штейнера. Уравнение динамики вращательного движения. Основы специальной теории относительности. Инерциальные системы отсчета. Преобразования координат Галилея и Лоренца и следствия из них. Классический и релятивистский законы сложения скоростей.

2

2

Основы молекулярной физики. Статистический и термодинамический методы исследования. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов. Кинетическая энергия молекул. Степени свободы молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям. Основы термодинамики. Термодинамические параметры. Состояния и процессы. Работа газа при изменении его объема. Теплоемкость. Внутренняя энергия идеального газа. Первое начало термодинамики, его применение к изопроцессам. Круговой процесс. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Холодильные и тепловые машины. Второе начало термодинамики, понятие об энтропии. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Вопросы экологии.

2

3

Электростатика. Закон сохранения заряда. Электрическое поле и его основные характеристики. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в вакууме. Электрическое поле в веществе. Типы диэлектриков. Свободные и связанные заряды. Поляризация диэлектриков. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в диэлектрике. Проводник в электрическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия проводника и конденсатора. Энергия электрического поля. Объемная плотность энергии.

2

4

Постоянный электрический ток, его характеристики. Закон Ома в дифференциальной и интегральной форме. Работа выхода электронов из металла. Термоэлектронная эмиссия. Основные положения электронной теории.

Электромагнетизм. Магнитное поле и его характеристики. Закон Ампера. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон полного тока. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Явление и закон электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля, объемная плотность энергии. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля.

2

ВСЕГО

8

№

ЛЕКЦИИ

НАИМЕНОВАНИЕ РАЗДЕЛОВ, ТЕМ

Лекции, 2 курс

КОЛ-ВО ЧАСОВ

1

Оптика.Электромагнитная волна. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны. Свойства электромагнитных волн. Энергия электромагнитных волн. Поток энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. Развитие представлений о природе света. Интерференция света. Условия максимума и минимума при интерференции. Интерференция в тонких пленках. Интерференция от двух когерентных источников. Дифракции света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на одиночной щели и на дифракционной решетке. Дифракция на пространственной решетке.

3

2

Оптика. Поляризация света. Способы получения поляризованного света. Закон Брюстера. Закон Малюса. Дисперсия света. Области нормальной и аномальной дисперсии. Эффект Вавилова-Черенкова. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина. Формула Релея-Джинса. Основы квантовой механики. Квантовая природа электромагнитного излучения. Гипотеза и формула Планка. Фотоны. Давление света на основе квантовых представлений. Фотоэффект. Эффект Комптона. Диалектическое единство корпускулярных и волновых свойств электромагнитного излучения.

3

3

Основы квантовой механики.Гипотеза и формула де Бройля. Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Волновая функция и ее статистический смысл. Ограниченность механического детерминизма. Уравнение Шредингера. Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Частица в «потенциальной яме» с бесконечно высокими стенками. Квантование энергии. Гармонический осциллятор.

2

4

Основы атомной и ядерной физики. Атом водорода в квантовой механике. Квантовые числа. Спин электронов. Спиновое квантовое число. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям. Физическая природа химических связей. Поглощение излучения в веществе. Основы ядерной физики.

2

ВСЕГО

10

№ лекции

Содержание лекции

Кол-во часов

2 курс 3 семестр

1

Предмет классической электродинамики. Электрические заряды. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей.

2

2

Поток вектора напряжённости. Теорема Остроградского-Гаусса и её применение к расчёту полей. Работа сил электростатического поля. Потенциал поля. Напряжённость как градиент потенциала.

2

3

Диэлектрики в электрическом поле. Электрическое смещение. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрический эффект.

2

4

Проводники в электростатическом поле. Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия и объёмная плотность энергии электрического поля.

2

5

Постоянный ток, его основные характеристики. ЭДС источника тока. Сопротивление проводников. Понятие о сверхпроводимости. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме.

2

6

Классическая электронная теория электропроводности металлов и ее затруднения. Закон Видемана-Франца. Электронная эмиссия. Ток в газах. Понятие о плазме.

2

7

Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение для расчета магнитных полей. Закон Ампера. Взаимодействие токов.

2

8

Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.

Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

2

9

Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Максвелла.

Самоиндукция. Индуктивность контура. Энергия магнитного поля.

2

10

Магнитное поле в веществе. Виды магнетиков. Кривая намагничивания. Гистерезис.

2

11

Вихревое электрическое поле. Ток смещения.

Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме.

2

12

Колебательный контур. Форма Томсона. Электромагнитные волны. Шкалы электромагнитных волн. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны. Поток энергии электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойтинга.

2

ВСЕГО В 3-М СЕМЕСТРЕ

24

№ лекции

Содержание лекции

Кол-во часов

2 курс 4 семестр

1

Развитие представлений о природе света. Принцип Гюйгенса. Интерференция света. Интерференция света о двух когерентных источников. Интерференция света в тонких пленках.Использование интерференции света в науке и технике.

2

2

Дифракция света. Метод зон Френеля. Прямолинейность распространения света. Дифракционная решётка. Дифракция на пространственной решётке. Понятие о голографии.

2

3

Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Законы поляризации. Вращение плоскости поляризации. Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия.

2

4

Тепловое излучение. Закономерности и проблемы излучения чёрного тела. Квантовая гипотеза Планка. Фотоны. Энергия и импульс фотонов. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

2

5

Эффект Комптона. Энергия и импульс фотонов. Давление света. Корпускулярно-волновой дуализм природы света.

2

6

Корпускулярно-волновой дуализм свойств излучения вещества. Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов. Соотношение неопределённостей Гейзенберга. Волновая функция и её статистический смысл. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния.

2

7

Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме. Квантование энергии. Линейный гармонический осциллятор. Энергия нулевых колебаний.

2

8

Теория и спектр атома водорода по Бору. Энергетические уровни. Водородоподобные атомы в квантовой механике. Квантовые числа.

2

9

Спектр атома водорода. Спин электрона. Фермионы и бозоны. Принцип Паули.

2

10

Рентгеновское излучение и его виды. Закон Мозли. Понятие о квантовых генераторах.

2

11

Ядро атома и его характеристики. Ядерные силы. Взаимопревращения нуклонов. Модели ядра.

2

12

Спонтанные ядерные превращения. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Особенности - и -распада. Гамма- излучение. Закон Бугера.

2

13

Ядерные реакции и законы сохранения. Цепная реакция. Синтез атомных ядер. Проблемы управления термоядерными реакциями.

2

14

Элементарные частицы и их классификация. Античастицы. Основные свойства элементарных частиц. Фундаментальные взаимодействия. Понятие о физической картине мира.

2

ВСЕГО В 4-М СЕМЕСТРЕ

28

№ РАБОТЫ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Кол-во часов

1 курс 2 семестр

1

Изучение законов вращательного движения.

4

2

Определение момента инерции тела методом колебаний.

4

3

Определение скорости распространения звука методом стоячих волн.

6

4

Определение показателя степени в уравнении Пуассона методом Клемана – Дезорма.

6

5

Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса.

6

6

Определение коэффициента теплопроводности методом нагретой нити.

6

ВСЕГО ВО 2-М СЕМЕСТРЕ

32

№ РАБОТЫ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Кол-во часов

2 курс 3 семестр

1

Исследование электростатического поля.

6

2

Определение удельного сопротивления линейного проводника.

6

3

Определение емкости конденсаторов.

4

4

Определение напряженности магнитного поля Земли с помощью тангенс-гальванометра.

6

5

Изучение явления электромагнитной индукции.

4

ВСЕГО В 3-М СЕМЕСТРЕ

26

№ РАБОТЫ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Кол-во часов

2 курс 4 семестр

1

Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки.

4

2

Получение и исследование поляризованного света.

4

3

Градуирование спектроскопа и определение постоянной Планка.

6

4

Исследование явления фотоэффекта.

6

5

Определение чувствительности фотоэлемента.

6

6

Определение слоя половинного ослабления гамма-излучения в веществе.

6

ВСЕГО В 4-М СЕМЕСТРЕ

32