- •Національний технічний університет україни
- •1. Опис кредитного модуля
- •2. Мета та завдання кредитного модуля
- •2.1. Метою навчальної дисципліни є формування у студентів здатностей:
- •2.2. Основні завдання кредитного модуля.
- •3. Структура кредитного модуля
- •4. Лекційні заняття
- •5. Практичні заняття
- •8. Самостійна робота
- •9. Індивідуальні завдання для домашніх контрольних робіт
- •11. Рейтингова система оцінювання результатів навчання1 Система рейтингових балів та критерії оцінювання
- •Розрахунок шкали рейтингу
- •12. Методичні рекомендації
- •13. Рекомендована література
- •13.1. Базова
- •13.2. Допоміжна
2. Мета та завдання кредитного модуля
2.1. Метою навчальної дисципліни є формування у студентів здатностей:
Досконалі знання та розуміння теоретичних основ фізики твердого тіла, його будови, ролі дефектів та їх використання для вирішення задач прикладного матеріалознавства (КЗН.07).
Знання як діяти при здійсненні структурного аналізу, дослідженні фізичних, механічних властивостей матеріалів та обробленні і інтерпретації результатів цих випробувань (КЗП.02)
Знання із методів дослідження в матеріалознавстві, їх використання при проведенні науково – дослідних робіт (КСП.04)
2.2. Основні завдання кредитного модуля.
Згідно з вимогами програми навчальної дисципліни студенти після засвоєння кредитного модуля мають продемонструвати такі результати навчання:
знання :
термодинамічних умов та атомно-структурних механізмів конденсації і кристалізації матеріалів;
природи і фізичного змісту трансляційної симетрії кристалічних тіл в прямому і оберненому просторах;
електронної структури та її ролі в формуванні зонно-структурних характеристик металів, напівпровідників та ізоляторів;
електронно-структурної природи формування теплових, кінетичних (тепло- і електропровідних), магнітних та оптичних властивостей.
уміння:
здійснювати дослідження змін структури, хімічного складу та властивостей матеріалів під впливом умов експлуатації, розробляти прогнози щодо цих змін та відповідні рекомендації щодо підвищення конструкційної міцності виробі (7.ПФ.Д.01.ПП.О.01);
виконувати конкретні завдання при здійсненні НДР із фаху, приймати участь при обробленні результатів (1.ПФ.Е.01.ПП.О.01)
Із використанням результатів електронно-мікроскопічного, рентгено-структурного, металографічного та фізичних методів дослідження визначати параметри ґраток і типи фаз, фазовий склад матеріалів, розміри фаз та розподіл їх за розмірами (8.ПФ.С.06.ПП.Н.02)
Здійснювати підготовку об'єктів, зразків до металографічного, рентгеноструктурного, електронно-мікроскопічного досліджень, випробувань механічних та фізичних властивостей (8.ПФ.С.07.ПП.Н.03)
Із використанням відповідних методик та приладів визначати коефіцієнти лінійного термічного розширення, питомий електричний опір, магнітні властивості матеріалів (8.ПФ.С.11.ПП.Р.01)
досвід:
кваліфіковано обґрунтовувати вибір твердих тіл з необхідними властивостями для синтезу і використання матеріалів;
обґрунтовувати природу та механізми формування властивостей матеріалів при різних методах синтезу та обробки;
використовувати основні закономірності фазових перетворень для з’ясування умов отримання заданих властивостей матеріалів.
3. Структура кредитного модуля
|
Назви змістових модулів (розділів) і тем |
Кількість годин | ||||
|
Всього |
у тому числі | ||||
|
Лекції |
Практичні (семінарські) |
Лабораторні (комп’ютерний практикум) |
СРС | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Змістовий модуль (розділ) 1.Назва | |||||
|
Тема 1. Фізичні умови конденсації газів в рідкий стан. |
2 |
|
|
|
2 |
|
Тема 2. Функції стану. Параметри термодинамічного стану системи. Термодинамічні потенціали. Основні термодинамічні співвідношення для речовин в рідкому стані. |
2 |
|
|
|
2 |
|
Тема 3. Класифікація речовин в рідкому стані на основі типів сил міжатомної взаємодії. |
2 |
|
|
|
2 |
|
Тема 4. Теорія парних потенціалів взаємодії, між електронейтраль-ними, дипольними молекулами в асоційованих рідинах, та рідких металах. |
4 |
|
|
|
4 |
|
Тема 5. Статистична теорія будови рідини. Функція радіального розподілу атомів і молекул в рідинах. |
4 |
|
|
|
4 |
|
Тема 6. Зв'язок між функціями розподілу та парного потенціалу взаємодії в рідинах. Внутрішня енергія і рівняння стану рідин та визначення деяких властивостей рідин на їх основі |
5 |
|
|
|
5 |
|
Тема 7. Міжмолекулярна взаємодія і явища на межі рідини з іншими тілами (середовищами). |
2 |
|
|
|
2 |
|
Тема 8. Атомно-структурні моделі будови рідин. |
2 |
|
|
|
2 |
|
Тема 9. Термодинамічні та фізичні умови кристалізації та аморфізації твердих тіл. |
2 |
|
|
|
2 |
|
Тема 10. Упорядкування атомів в симетричні гратки. |
2 |
|
|
|
2 |
|
Тема 11. Періодичність властивостей і функцій, які їх описують в кристалічній гратці. |
4 |
|
|
|
4 |
|
Тема 12. Обернена гратка і її властивості. Фізичний зміст оберненої гратки. |
4 |
2 |
|
|
2 |
|
Тема 13. Періодичний потенціал граток Браве. Інваріантність рівняння Шрьодингера, що описує взаємодію в кристалах відносно трансляцій в гратці. Теорема Блоха. |
6 |
2 |
2 |
|
2 |
|
Тема 14. Гранична умова Борна Кармана. Підрахунок станів. Квазіімпульс електрона в гратці. Енергетичний розподіл електронних станів. Щільність енергетичних рівнів. Рівень та поверхня Фермі. |
4 |
|
|
|
4 |
|
Тема 15. Електрон в періодичному полі .Енергетичні рівні поблизу однієї з брегівських площин відбивання (k=+1/2G). |
6 |
2 |
2 |
|
2 |
|
Тема 16. Деякі методи розрахунку електронної структури (основні ідеї). |
6 |
|
|
|
6 |
|
Тема 17. Динаміка гратки. Властивості коливання гратки. |
6 |
|
|
|
6 |
|
Тема 18. .Питома теплоємність. Закон Дебая. Фонони. Ангармонізм і теплове розширення. |
4 |
|
|
|
4 |
|
Тема 19. Статичні властивості твердих тіл. |
2 |
|
|
|
2 |
|
Тема 20. Міжатомні зв’язки в напівпровідниках та ізоляторах. |
2 |
|
|
|
2 |
|
Тема 21. Кінетичні властивості твердих тіл. |
4 |
2 |
|
|
2 |
|
Тема 22. Термокінетичні властивості кристалів. |
4 |
|
|
|
4 |
|
Тема 23. Магнетизм матеріалів.Орбітальна магнітна сприйнятливість. Спіновий парамагнетизм. Закон Кюрі-Вейса. |
4 |
|
|
|
4 |
|
Тема 24. Природа магнітних властивостей. Феромагнетизм. Обмінна взаємодія. Антиферо-магнетизм. Модель Ізінга. |
6 |
|
|
|
6 |
|
Тема 25. Оптичні властивості твердих тіл. |
2 |
|
|
|
2 |
|
Домашні контрольні роботи |
14 |
|
|
|
14 |
|
Екзамен |
30 |
|
|
|
30 |
|
Разом за змістовим модулем (розділом) |
135 |
8 |
4 |
|
123 |
|
Всього годин |
135 |
8 |
4 |
|
123 |