
- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Введение
- •Цель изучения дисциплины
- •Основные задачи изучения дисциплины «Физика»:
- •Перечень дисциплин, необходимых для изучения данной дисциплины.
- •Средства обеспечения освоения дисциплины
- •Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
- •Учебный план изучаемой дисциплины
- •1. Тематический план
- •2 Семестр
- •3 Семестр
- •2. Содержание курса и задания для самостоятельной работы
- •I. Физические основы механики
- •Тема 1. Физические основы механики.
- •II. Электричество и магнетизм
- •Тема 6. Физика колебаний и волн
- •Тема 7. Кинетика волновых процессов.
- •III. Молекулярная физика и термодинамика
- •Тема 8. Молекулярная физика и термодинамика
- •VI. Оптика
- •Тема 9 Оптика..
- •V. Квантовая физика
- •Тема 10. Квантовая физика.
- •VI. Ядерная физика
- •Тема 11. Ядерная физика
- •VII. Элементы теории относительности
- •Тема 12. Элементы теории относительности
- •3. Перечень вопросов к зачету и экзамену по всему курсу
- •4. Учебно-методическое обеспечение курса Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Содержание
- •5 Требования к промежуточному и итоговому контролю………………………..…………………………………………………16
- •305004, Г. Курск, ул. Садовая, 31
Тема 9 Оптика..
Развитие представлений о природе света. Основные законы оптики. Элементы геометрической оптики. Абберации оптических систем. Элементы электронной оптики .Поляризация света. Искусственная оптическая анизотропия.
Задание для самостоятельного изучения:
1.Эффект Комптона и его элементарная теория.
2.Вращение плоскости поляризации.
3.Излучение Вавилова – Черенгкова.
4.Оптическая анизотропия.
5.Оптическая пирометрия.
V. Квантовая физика
Тема 10. Квантовая физика.
Корпускулярно-волновой дуализм. Принцип неопределенности. Принцип суперпозиции. Операторы физических величин. Энергетический спектр атомов и молекул. Природа химической связи.
Задание для самостоятельного изучения:
1.Квантовые уравнения движения.
2.Квантовые состояния.
VI. Ядерная физика
Тема 11. Ядерная физика
Основные характеристики ядра, протоново-нейтронная структура ядра, прохождение тяжелых частиц, бета-излучения и гамма-излучения через вещество, общая характеристика радиоактивности, ядерные реакции, нейтроны, искусственная радиоактивность, деление ядер, цепная ядерная реакция, управление реакцией деления, понятие о ядерной энергетике, термоядерные реакции. Уравнения Лоренца.
Задание для самостоятельного изучения:
1.Оптические квантовые генераторы.
2.Туннельный эффект.
3.Квантовая статистика.
4. Соотношение неопределенностей.
VII. Элементы теории относительности
Тема 12. Элементы теории относительности
Уравнения СТО и ОТО.
Задание для самостоятельного изучения:
1.Основной закон релятивисткой динамики материальной точки.
2..Интервал между событиями.
3.Следствия из преобразований Лоренца.
3. Перечень вопросов к зачету и экзамену по всему курсу
Физика, как эксперементальная наука.
Основная цель физики.
Модели, теории и законы в физике.
Длина: эталон метра, атомный эталон длины.
Время: эталоны основанные на движении земли; атомный эталон времени.
Масса: рабочие эталоны, плотность, сохранение массы.
Система единиц, употребление единиц, основные единицы измерения.
Понятие состояния в классической механике.
Уравнения движения, законы сохранения, основы релятивистской механики.
Принцип относительности в механике.
Кинематика и динамика твердого тела, жидкостей и газов.
Импульс: сила и значение импульса, сохранение импульса.
Сохранение импульса и третий закон Ньютона.
Сохранение вектора импульса.
Момент силы и момент импульса.
Сохранение момента импульса, направление момента импульса.
Цент масс: центр масс, как точка системы.
Расчет положения центра масс, центр масс и законы динамики.
Закон всемирного тяготения.
Работа: движение, как противодействующая сила, произведение силы и расстояния.
Консервативные силы: независимость работы от траектории тела.
Закон сохранения энергии.
Виды энергии: кинетическая и потенциальная энергии.
Работа и измерение потенциальной энергии.
Теплота, как форма энергии; первое начало термодинамики.
Температура, единицы количества тепла, удельная теплоемкость.
Второе начало термодинамики: направление потока тепла, упорядоченность и беспорядок, энтропия.
Масса и энергия: соотношение, невозможность полного превращения вещества в энергию.
Скалярные и векторные поля: понятие поля, поля давлений и температур.
Принцип суперпозиции; силовые линии.
Вектор напряженности поля.
Электрический потенциал, точечные и протяженные источники.
Электрические силовые линии.
Поля различных распределений зарядов, напряжение.
Поле ядерных сил, энергия поля, три вида энергии.
Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме.
Материальные уравнения.
Квазистационарные токи.
Закон Кулона.
Напряженность электрического поля.
Поле диполя.
Работа сил электрического поля.
Потенциал. Энергия заряда в поле.
Теорема Гаусса для вакуума.
Диполь во внешнем поле.
Поляризация. Теорема Гаусса для диэлектриков.
Проводники в электрическом поле.
Принцип относительности в электродинамике.
Гармонический и ангармонический осциллятор.
Физический смысл спектрального разложения.
Кинематика волновых процессов.
Нормальные моды.
Интерференция и дифракция волн
Световые сигналы – фундамент теории относительности.
Несовершенство преобразования Галилея.
Правило сложения скоростей.
Импульс света, световые волны.
Преобразование Лоренца.
Постулаты Эйнштейна.
Лоренцово сокращение длины, замедление течения времени.
Изменение массы в зависимости от скорости, частицы с меняющейся массой.
Цели и задачи физики, методы познания в физике.
Атомные и молекулярные массы вещества. Постоянная Авагадро.
Хаотичное и броуновское движение молекул их физический смысл.
Средняя скорость движения, ее геометрическое представление. Понятие отрицательной скорости.
Переменная скорость, понятие ускорения тела и системы.
Ускорение силы тяжести. Замедленное падение.
Угловая скорость и период вращения, центростремительное ускорение.
Первый и второй законы Ньютона, их практическое значение.
Третий закон Ньютона и определение массы.
Инерциальные системы отсчета и их множество.
Масса тела, его вес. Единицы измерения силы.
Сохранение импульса и третий закон Ньютона. Сохранение вектора импульса.
Момент силы и его перпендикулярная компонента.
Сохранение и направление момента импульса.
Центр масс, его расчет и законы динамики.
Гравитационная постоянная и закон всемирного тяготения.
Положительное и отрицательное электричество.
Закон Кулона для электростатической силы.
Электрические силы и их физический смысл.
Работа, как сила противодействующая движению.
Работа, совершаемая в единицу времени (мощность).
Кинетическая энергия движущегося тела.
Энергия связанная с положением тела в пространстве (потенциальная).
Консервативные силы и относительность энергии.
Физический принцип сохранения энергии.
Значение внутренней энергии. Упругие и неупругие соударения.
Гравитационная потенциальная энергия.
Разность потенциальных энергий. Установление нуля потенциальной энергии.
Работа и измерение потенциальной энергии.
Электростатические единицы потенциалов.
Теплота, как форма энергии. Первое начало термодинамики.
Понятие удельной теплоемкости.
Давление. Законы Бойля и Гей-Люссака.
Идеальный газ и кинетическая теория.
Второе начало термодинамики. Понятие упорядоченности системы и энтропия.
Соотношение массы и энергии.
Понятие поля, его свойства.
Вектор напряженности поля и электрический потенциал.
Напряжение электрического поля.
Движение электрических зарядов и электрический ток.
Магнитные поля электрических токов правило правой руки.
Силовые линии магнитного поля.
Действие магнитного поля на действующие заряды.
Магнитное поле движущейся заряженной частицы.
Переменное магнитное поле.
Простые гармонические колебания. Период движения.
Распространение импульсов. Принцип суперпозиции.
Эффект Доплера при распространении волн.
Интерференция и дифракция волн.
Преобразование Лоренца, сокращение длины и времени.
Комптоновское рассеяние.
Принцип неопределенности в квантовой теории.
Рентгеновское излучение и явление радиоактивности.
Энергетические состояния ядер. Ядерные переходы.
Нейтронный распад. Нейтрино и его свойства.
Позитронный распад.
- положительный распад. Позитрино.
Скорость радиоактивного распада.
Захват нейтронов в ядерных реакциях.
Деление и синтез атомных ядер.
Слабое взаимодействие и его краткая характеристика.