Федеральное агентство морского и речного транспорта

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Кафедра физики и химии

Пономарева В.А.

Кузьмичева В.А.

К У Р С Л Е К Ц И Й

по общей физике, ч. III

Оптика, атомная и ядерная физика

Альтаир МГАВТ

Москва 2007.

УДК 530.1

Пономарева Вера Андреевна.

Кузьмичева Виктория Александровна

Курс лекций по общей физике, ч. III(Оптика, атомная и ядерная физика)

М.: Альтаир МГАВТ 2007. – 80 с.

Курс лекций по общей физике, ч. III(Оптика, атомная и ядерная физика) представляет собой тексты лекций по оптике, атомной и ядерной физике, составленных в соответствии с действующим Государственным общеобразовательным стандартом Министерства образования Российской Федерации.

Основные задачи курса вытекают из требований, предъявляемых к уровню знаний в области физики будущих специалистов водного транспорта, необходимых для успешного изучения технических дисциплин. Курс адаптирован для студентов МГАВТ технических специальностей.

Для студентов МГАВТ инженерно- технических факультетов и специальностей.

Рецензент:

Утверждено на заседании кафедры Физики и химии МГАВТ.

Протокол № 5 от 06.02. 2007 г.

© МГАВТ, 2007

© Авторы: Пономарева В. А. Кузьмичева В. А., 2007

Предисловие

Физика принадлежит к числу фундаментальных наук, составляющих основу теоретической подготовки инженеров. Без ее знания невозможна успешная деятельность инженера в любой области современной техники. Стремительное развитие новых поколений техники в современных условиях требует новых качеств от преподавателей и студентов для ее освоения. Это особенно касается нанотехнологий, энергетических машин, материалов и способов их обработки, новых методов проектирования, освоить которые без знаний основ физики невозможно. Высокие требования к инженерным разработкам подкрепляются жесткой конкуренцией идей и проектов, которые также невозможно грамотно сформулировать без знания физики. Важность изучения физики несомненна.

Функционирование морского и речного транспорта переходит на новый уровень (например, лазерная проводка судов и т.п.) и это требует от студентов МГАВТ глубоких знаний по физике. Предлагаемый курс адаптирован к начальному уровню подготовки студентов МГАВТ и доводит этот уровень подготовки до требований образовательного стандарта.

Программа курса (в 3-х частях) учитывает задачи, которые существуют в инженерном образовании в связи с перестройкой учебного процесса в вузах. Авторы пытаются связать классическую физику с современным состоянием этой науки ( вводят главы о полупроводниковых приборах, лазерных устройствах и т.п.). Это привело к пересмотру последовательности изложения курса.

Каждая часть курса состоит из 16 лекций (согласно часам, отведенным МГАВТ на изучение физики). В курсе отмечаются трудности и ошибки, которые подчас имеют место до сих пор. Отмечены границы применимости физических теорий и законов. При отборе материала использовался многолетний преподавательский опыт авторов по чтению курса общей физики в Уфимском государственном авиационном техническом университете (УГАТУ), Уфимском высшем военном авиационном училище летчиков (УВВАУЛ).

Авторы выражают глубокую благодарность за представленные конспекты некоторых лекций, полезные советы и замечания доц. Катальниковой Ирине Николаевне. Авторы благодарны заведующему кафедрой общей физики УВВАУЛ доц. Татаринову Льву Николаевичу за помощь при подготовке лекций в первом исходном варианте.

Авторы благодарны заведующему кафедрой общей физики и химии МГАВТ Савельеву Виталию Гавриловичу за полезную и стимулирующую поддержку при подготовке курса.

Авторы также искренне благодарны рецензентам, замечания которых способствовали значительному улучшению качества конспектов лекций.

Авторы.

Содержание

Предисловие 3

Лекция 1 Элементы геометрической оптики. 5

Лекция 2 Волновая оптика 10

Лекция 3. Интерференция света 14

Лекция 4. Дифракция света 18

Лекция 5 Дифракция Фраунгофера 22

Лекция 6 Поляризация света 27

Лекция 7 Распространение света в веществе 33

Лекция 8 Тепловое излучение 38

Лекция 9 Фотоэффект 42

Лекция 10 Теория атома водорода по Бору 47

Лекция 11 Элементы квантовой механики 51

Лекция 12 Атом водорода в квантовой механике 56

Лекция 13 Оптические квантовые генераторы 61

Лекция 14 Атомное ядро и основы ядерной энергетики 66

Лекция 15 70

Лекция 16 Элементарные частицы 74