Робоча програма курсу фізики

Розділи „Коливання та хвилі”, „Оптика”, „Елементи квантової механіки”, „Фізика атомного ядра та елементарних часток”.

Теми й зміст	Література
5. КОЛИВАННЯ ТА ХВИЛІ. 5.1. Гармонічні коливання; механічні, електромагнітні. Диференціальне рівняння коливань. Додавання коливань. Енергія гармонічного осцилятора. Фізичний і математичний маятники. Коливальний контур. Згасаючі коливання при наявності тертя та омічного опору. Вимушені коливання. Диференціальне рівняння при наявності змушуючої сили. Резонанс. Автоколивання.	- с.209-243.
5.2. Механічні хвилі. Хвиля у пружному середовищі. Диференціальне рівняння хвилі. Характеристики хвилі. Класифікація хвиль. Принцип суперпозиції хвиль. Інтерференція хвиль. Звук. Ефект Доплера в акустиці. Ультразвук та його застосування. Хвилі на поверхні рідин та твердих тіл.	- с.244-289.
5.3. Електромагнітні хвилі. Електромагнітна хвиля. Диференціальне рівняння як витік з рівнянь Максвелла. Енергія хвилі. Вектор Умова – Пойнтінга. Ефект Допплера. Червоне зміщення. Шкала електромагнітних хвиль.	- с.412-425. - с.439-440.
6. ОПТИКА. 6.1. Елементи геометричної оптики та фотометрії. Оптичний діапазон електромагнітних хвиль.	- с.17-25; 26-44.
6.2. Часова і просторова когерентність. Інтерференція світла. Когерентні хвилі. Застосування інтерференції. Способи спостереження. Дифракція Френеля та Фраунгофера. Дифракційні ґратки. Поляризація світла. Закон Малюса. Закон Брюстера. Подвійне променезаломлення. Оптичні анізотропні середовища. Дисперсія світла. Нормальна і аномальна дисперсія. Електронна теорія дисперсії. Ефект Вавилова - Черенкова. Розсіяння та поглинання світла. Нелінійні явища в оптиці. Поняття про голографію.	- с.76-105. - с.109-143. - с.151-184. - с.184-203. - с.203-211.
6.3. Квантова теорія випромінювання. Теплове випромінювання. Його характеристики. Закони Віна і Стефана-Больцмана. Фотони. Фотоефект. Ефект Комптона.	- с. 260-271. - с. 239-252;255-257.
7. ЕЛЕМЕНТИ КВАНТОВОЇ МЕХАНІКИ. 7.1. Вступ. Розвиток атомістичних уявлень. Розвиток квантових уявлень. Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Імовірнісна інтерпретація квантових явищ.	- с.272-277.
7.2. Елементи квантової механіки. Квантовий стан. Хвильова функція. Принцип суперпозиції. Співвідношення невизначеностей. Оператори динамічних змінних. Середні значення. Проблема вимірів. Принцип причинності. Рівняння Шредінгера.	- с.277-286.
7.3. Найпростіші розв’язувані задачі квантової механіки. Одновимірні задачі. Гармонічний осцилятор. Атом водню.	- с.286-291. - с.294-303;305-312.
7.4. Квантова механіка систем тотожних частинок. Симетрія хвильової функції. Спін. Бозони і ферміони. Поняття про розподіл Бозе - Ейнштейна і Фермі – Дірка. Принцип Паулі.	- с.354-361;312-315.
7.5. Багатоелектронні атоми і молекули. Електронна конфігурація та методи її опису. Спектри. Електронні оболонки. Атоми та молекули в зовнішніх полях: ефект Зєємана, Пашена – Бака, Штарка. Електронний парамагнітний резонанс, ядерний магнітний резонанс. Поляризованість.	- с.316-326.
7.6. Квантові властивості твердих тіл. Кристалічна ґратка. Теорема Блоха. Поняття про зонну теорію (зони Бріллюена) Збуджені стани: ексітони, фонони. Метали, напівпровідники, діелектрики. Термоелектронні та контактні явища. Люмінесценція. Лазер.	- с.338-348; 371-376. - с.327-337.
8. ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК. 8.1. Атомне ядро. Розмір, склад та заряд атомного ядра. Дефект маси, енергія зв’язку. Спін та магнітний момент ядра. Ядерні сили. Моделі ядра. Ядерна матерія. Різновиди іонізуючих випромінювань. Радіоактивність. Уявлення про радіоекологію. Ядерні реакції. Ядерна енергетика.	- с.383-479.
8.2. Елементарні частинки. Класифікація елементарних частинок. Різновиди взаємодій. Космічне випромінювання.	- с.480-501.

Перелік навчальної літератури

1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. Т.1 – Київ: Техніка, 1999.

2. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики.Т.2 – Київ: Техніка, 2001.

3. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. Т.3 – Київ: Техніка, 1999.

4. Савельев И.В. Курс общей физики. т.2. – М.: Наука, 1988.

5. Савельев И.В. Курс общей физики. т.3. – М.: Наука, 1989.

6. Трофимова Т.И. Курс физики. - М.: Высшая школа, 2001.

7. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1989.

8. Гаркуша І.П. та ін. Загальний курс фізики. Збірник задач. – Київ: Техніка, 2003, 2004.

9. Волькенштейн В.С. Сборник задач по курсу общей физики. – М.: Наука 1985.

10. Трофимова Т.И. Сборник задач по физике. – М.: Наука, 1999.

ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ

При виконанні контрольних робіт із фізики слід дотримуватись низки дуже важливих правил.

1 Перед виконанням контрольної роботи, що пов’язана з певним розділом фізики, слід вивчити теоретичний матеріал усього розділу. Не слід намагатися розв’язати задачі, не засвоїв теорію. Рекомендовані підручники вказані в переліку літератури.

2. Перш за все слід переписати повністю умову задачі, а також записати її у скороченому вигляді, виразивши всі величини у Міжнародній системі одиниць (СІ). Виключення можна зробити тільки для тих величин, одиниці вимірювання яких, як видно відразу, скоротяться.

3. Розв’язання задач (особливо з механіки та електромагнетизму) частіше за все треба починати з рисунка. Вірний рисунок набагато полегшує розв’язання задачі. В деяких випадках він є основою розв’язку. Рисунок повинен бути чітким та акуратним, його не слід захаращувати цифрами. Використовуйте загально прийняті буквені позначки.

4. Після детального аналізу умови задачі та визначення суті фізичного явища, якому вона присвячена, обміркуйте, які закони та формули можна використати при розв’язанні. Якщо ви бачите декілька шляхів розв’язку, намагайтеся вибрати найбільш раціональний.

5. Починайте розв’язання завжди із загальновідомих законів та формул. Якщо формула не є загальновідомою, а стосується тільки конкретних умов задачі, її слід вивести. Обов’язково необхідно пояснити, що означають величини ( позначки величин), що входять до формули.

6. Задачу слід розв’язувати у загальному вигляді. Тільки після отримання для шуканої величини кінцевої формули до неї підставляють цифрові значення (в одиницях СІ) та проводять обчислення.

7. Одиниці вимірювання необхідно обов’язково перевірити. Це можна зробити двома способами:

А) підставити у формулу значення величин разом з одиницями вимірювання;

Б) підставити у формулу тільки числа, а потім, окремо, одиниці вимірювання та переконатися у відповідності отриманої розмірності одиницям вимірювання шуканої величини.

Якщо отримані одиниці вимірювання не відповідають шуканій величині, це означає, що при розв’язанні задачі допущена помилка. Таким чином, перевірка розмірності відповіді є додатковим методом самостійного контролю слушності розв’язання задачі.

2. Усі задачі розв’язуйте тільки в Міжнародній системі одиниць. Використання цієї системи в розділах з електрики та магнетизму пов’язане із записом формул у раціоналізованому вигляді. Винятки допускаються тільки у випадках, коли за умовою задачі необхідно визначити якусь величину в одиницях, що не входять до СІ (наприклад, енергію – в електрон-вольтах).

3. Розрахунок відповіді слід виконувати із ступенем точності, що відповідає точності завдання умови задачі. Наприклад, якщо в умові задана відстань 3,00 м, то відповідь треба обчислювати до трьох значущих цифр. Пам’ятайте, що відповідь, яка містить надлишок кількості цифр не краща за занадто (грубо) округлену.

4. Проведіть аналіз отриманого чисельного результату; подумайте, чи є він реальним, чи відповідає він законам фізики та здоровому глузду. Дотримання наведених правил допоможе вам успішно розв’язати всі задачі.

ВИМОГИ ДО ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ

1. За програмою студент заочної форми навчання на другому курсі повинен виконати 2 контрольних роботи: № 3, №4.

2. Номера задач вибирають із таблиці із завданням до відповідної контрольної роботи за останньою цифрою номеру залікової книжки (шифру) студента.

3. Вимоги до виконання та оформлення контрольної роботи:

1)Контрольні роботи виконуються у зошиті, на обкладинці якого приводяться відомості за зразком: