Рабочая программа по дисциплине «Физика» для направления подготовки дипломированного специалиста 210200 «Проектирование и технология электронных средств» Специальность: 210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств»
Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа учебной дисциплины «Схемотехника электронных средств» для студентов, 233.55kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины Технология радиоэлектронных средств ооп по специальности, 338.49kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 787.83kb.
- Программа по дисциплине "Физические основы микроэлектроники" для студентов специальности, 216.59kb.
- Образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки, 431.8kb.
- Программа государственного экзамена по направлению подготовки дипломированных специалистов, 179.56kb.
- Программа вступительных испытаний в магистратуру кафедры «Микроэлектроника» по направлению, 167.67kb.
- Рабочая программа дисциплины «Организация, технология и проектирование предприятий», 333.31kb.
- Программа междисциплинарного экзамена для поступления в магистратуру по направлению, 51.62kb.
- Рабочая программа практики для направления/специальности 210202 65 «Проектирование, 371.17kb.
Федеральное агентство по образованию
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
____________М.Т.Решетников
«___»___________2008 года
1.РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «Физика»
для направления подготовки дипломированного специалиста
210200 «Проектирование и технология электронных средств»
Специальность: 210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств»,
Специализация: «Компьютерное проектирование и технология биомедицинской аппаратуры»
Факультет – РКФ.
Профилирующие кафедры – КИПР, КУДР.
Курсы: 1, 2.
Семестры: 1, 2, 3.
Учебный план набора 2005 года.
Распределение учебного времени
-
Вид занятий
Число часов
Всего часов
744
Лекции
159
Лабораторные занятия
106
Практические занятия
106
Всего аудиторных занятий
371
Самостоятельная работа
373
Экзамен в каждом семестре.
Зачёты не предусмотрены.
2008
Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО для направления подготовки дипломированного специалиста 210200 «Проектирование и технология электронных средств». Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры физики – протокол №2 от 22.01.2008.
Разработчик:
профессор кафедры физики А.Г.Рипп
Заведующий кафедрой физики Е.М.Окс
Рабочая программа согласована с радиоконструкторским факультетом (РКФ).
Декан РКФ Г.В. Смирнов
2.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ФИЗИКИ, ЕЁ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
2.1.Цели преподавания физики
Цель преподавания физики заключается в формировании у выпускников ТУСУР целостного представления о физических процессах и явлениях, протекающих в природе, понимания возможностей современных научных методов познания природы и владения ими на уровне, необходимом для решения практических задач, возникающих при выполнении профессиональных обязанностей.
В результате изучения курса физики выпускник направления 210200 должен иметь представление:
- о Вселенной в целом как физическом объекте и её эволюции,
- о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности естествознания и возможности дальнейшего его развития,
- о дискретности и непрерывности в природе,
- о соотношении порядка и беспорядка в природе, упорядоченности строения объектов, переходах в неупорядоченное состояние и наоборот;
- о динамических и статистических закономерностях в природе,
- о вероятности как объективной характеристике природных систем;
- об измерениях и их специфичности в различных разделах физики;
- о фундаментальных константах физики;
- о принципах симметрии и законах сохранения;
- о соотношениях эмпирического и теоретического в познании;
- о состояниях в природе и их изменениях со временем;
- об индивидуальном и коллективном поведении объектов в природе;
- о времени в физике;
- о методах физической идентификации и определения веществ;
- о новейших открытиях в физике, перспективах их использования для построения технических устройств;
- о физических моделях и физическом моделировании.
2.2.Задачи изучения физики
Выпускник специальности 210200 должен знать и уметь использовать:
- основные понятия, законы и модели
- механики,
- электричества и магнетизма,
- колебаний и волн,
- квантовой физики,
- статистической физики,
- термодинамики,
- методы теоретического и экспериментального исследований в физике;
- методы оценки порядков физических величин, характерных для различных разделов физики.
Выпускник специальности 210200 должен иметь опыт:
- применения аппарата математической физики,
- обработки экспериментальных данных.
2.3.Перечень разделов высшей математики,
изучение которых студентами необходимо для изучения физики
- Математический анализ.
- Непрерывность функций, дифференциал и производная.
- Исследование функций и поиск экстремумов.
- Решение простейших дифференциальных уравнений.
- Неопределённый и определённый интегралы.
- Разложение функций в ряды Тейлора, Маклорена и Фурье.
- Теория поля. Поток вектора. Градиент, дивергенция, ротор. Теоремы Остроградского и Стокса.
- Линейная алгебра, векторная алгебра.
- Сложение и вычитание векторов. Скалярное и векторное произведения.
- Линейное пространство и базис.
- Линейные операторы и их свойства.
- Собственные числа и собственные функции линейного оператора.
- Скалярное произведение функций.
- Теория вероятностей.
- Сложение и умножение вероятностей.
- Функции распределения.
- Вычисление средних значений.
3.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ФИЗИКА
Курс состоит из одиннадцати частей.
Часть 1. Механика.
Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика.
Часть 3. Электричество.
Часть 4. Магнетизм и электромагнетизм.
Часть 5. Колебания и волны.
Часть 6. Волновая оптика.
Часть 7. Квантовая оптика.
Часть 8. Физика атомов и молекул.
Часть 9. Элементы квантовой статистики и физики твёрдого тела.
Часть 10. Физика атомного ядра и элементарных частиц.
Часть 11. Современная физическая картина мира.
В каждом семестре для контроля усвоения материала проводится два теоретических опроса (коллоквиума) и две-три письменные контрольные работы. Для подготовки к каждому коллоквиуму и к каждой контрольной работе студенту требуется не менее 4 часов самостоятельной работы.
3.1.Наименование разделов физики, их содержание, объем лекций в часах.
Номер и название раздела | Содержание раздела |
Часть 1. Механика. 20 часов. | |
1. Кинематика. | 1. Механические объекты, их состояние и эволюция. Уравнения движения. 2. Кинематика материальной точки. 3. Кинематика вращательного движения. |
2. Динамика. | 1. Инерциальные системы отсчёта и принцип относительности Галилея. 2. Законы Ньютона. 3. Работа и кинетическая энергия. 4. Консервативные силы и потенциальная энергия. |
3. Законы сохранения. | 1. Закон сохранения энергии. 2. Закон сохранения импульса. Центр инерции. 3. Закон сохранения момента импульса. |
4. Основные виды сил. | 1. Силы упругости. 2. Силы трения. 3. Закон всемирного тяготения. 4. Гравитационное поле, его напряженность и потенциал. 5. Движение в поле тяготения. |
5. Неинерциальные системы отсчёта. | 1. Сила инерции. 2. Центробежная сила. 3. Сила Кориолиса. |
6. Динамика абсолютно твёрдого тела. | 1. Понятие абсолютно твёрдого тела. 2. Поступательное и вращательное движения. 3. Основное уравнение динамики абсолютно твёрдого тела. 4. Момент импульса вращающегося абсолютно твёрдого тела. |
7. Механика жидкостей и газов. | 1. Линии тока. Неразрывность струи. 2. Уравнение Бернулли. 3. Ламинарное и турбулентное течения. 4. Движение тел в жидкостях и газах. |
8. Релятивистская механика. | 1. Постулаты Эйнштейна. 2. Кинематика специальной теории относительности. 3. Динамика специальной теории относительности. 4. Понятие об общей теории относительности. |
Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика. 18 часов. | |
1. Состояние и процесс. | 1. Микросостояние и макростояние. 2. Равновесное состояние и релаксация. 3. Функции состояния. 4. Уравнения состояния. 5. Распределение энергии по степеням свободы. |
2. Равновесный процесс. | 1. Понятие равновесного процесса. 2. Функции процесса. 3. Первое начало термодинамики. 4. Изопроцессы. |
3. Распределение Максвелла. | 1. Краткие сведения из теории вероятностей. 2. Распределение проекции скорости молекулы. 3. Распределение модуля скорости. 4. Распределение кинетической энергии. |
4. Распределение Больцмана. | 1. Барометрическая формула. 2. Распределение Больцмана. |
5. Энтропия. | 1. Статистический вес и энтропия. Порядок и беспорядок в природе. 2. Закон возрастания энтропии (второе начало термодинамики). 3. Третье начало термодинамики. 4. Термодинамический смысл энтропии. 5. Поведение энтропии в различных равновесных процессах. |
6. Явления переноса. | 1. Частота столкновений, время и длина свободного пробега. 2. Диффузия газов. 3. Теплопроводность. Закон Фурье. 4. Явление внутреннего трения. Закон Ньютона. 5. Зависимость коэффициентов переноса от давления газа. |
7. Реальные газы. | 1. Взаимодействие молекул. 2. Уравнение Ван-дер-Ваальса. 3. Внутренняя энергия реального газа. 4. Фазовый переход. Сверхтекучесть газов. |
8. Тепловые машины. | 1.Устройство тепловой машины. 2. К.п.д. тепловой машины. 3. Цикл Карно и идеальная тепловая машина. |
Часть 3. Электричество. 18 часов. | |
1. Электростатическое поле в вакууме. | 1. Заряд, его дискретность. Закон сохранения заряда. 2. Понятие электрического поля. Характеристики электрического поля в вакууме. 3. Принцип суперпозиции. 4. Теорема Гаусса для вектора E. 5. Электрический диполь и его реакция на электрическое поле. 6. Электрическое поле диполя. |
2. Потенциал. | 1. Теорема о циркуляции вектора E. 2. Потенциал и разность потенциалов. 3. Связь между напряжённостью и потенциалом. 4. Расчёт потенциалов простейших электростатических полей. |
3. Диэлектрики в электростатическом поле. | 1. Электрическое поле в веществе. Явление поляризации диэлектриков. 2. Поляризованность диэлектрика и диэлектрическая восприимчивость. 3. Электрическое смещение D. Теорема Гаусса для вектора D. 4. Сегнетоэлектрики. 5. Условия на границе раздела двух диэлектриков. |
4. Проводники в электростатическом поле. | 1. Электрическое поле внутри проводника и у его поверхности. 2. Распределение заряда в проводнике. 3. Электроёмкость уединённого проводника. 4. Конденсаторы и энергия электрического поля. |
5. Электрический ток в металлах. | 1. Сила и плотность электрического тока. 2. Уравнение непрерывности. Квазистационарный электрический ток. 3. Сторонние силы и э.д.с. 4. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной и интегральной формах. 5. Мощность тока. К.п.д. тока. |
6. Электрический ток в вакууме и в газах. | 1. Ток в вакууме. Закон Богуславского-Ленгмюра. 2. Ионизация газа и рекомбинация ионов. 3. Самостоятельный и несамостоятельный разряды. 4. Вторичная эмиссия. 5. Понятие о плазме. Плазма в магнитном поле. |
Часть 4. Магнетизм и электромагнетизм. 18 часов. | |
1. Магнитное поле в вакууме. | 1. Магнитные объекты и магнитное поле. 2. Магнитное поле движущегося заряда. 3. Закон Био-Савара-Лапласа. 4. Теорема Гаусса для вектора B. 5. Теорема о циркуляции B. 6. Поле соленоида и тороида. 7. Сила Лоренца и сила Ампера. 8. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. 9. Магнитный диполь и его реакция на магнитное поле. 10. Эффект Холла. |
2. Магнитное поле в веществе. | 1. Намагниченность. 2. Напряжённость магнитного поля. Магнитная проницаемость среды. 3. Теорема о циркуляции вектора H. 4. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. |
3. Электромагнитная индукция. | 1. Явление электромагнитной индукции. Природа э.д.с. индукции. 2. Циркуляция вектора напряжённости вихревого электрического поля. 3. Явление самоиндукции. Индуктивность. Взаимная индукция. 4. Ток при замыкании и размыкании цепи. |
4. Уравнения Максвелла. | 1. Энергия магнитного поля. 2. Ток смещения. 3. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Материальные уравнения. 4. Относительность электрического и магнитного полей. 5. Релятивистские преобразования зарядов, токов и характеристик электромагнитных полей. |
Часть 5. Колебания и волны. 16 часов. | |
1. Механические колебания. | 1. Дифференциальное уравнение гармонического колебания. 2. Энергия гармонического колебания. 3. Сложение колебаний. 4. Затухающие колебания. 5. Вынужденные колебания. 6. Колебания систем с несколькими степенями свободы. Нормальные осцилляторы и нормальные моды. |
2. Электромагнитные колебания. | 1. Свободные колебания (собственные и затухающие). 2. Вынужденные колебания. Резонанс тока и напряжения. 3. Переменный ток. Высокочастотные токи. |
3. Упругие волны. | 1. Продольные и поперечные волны. 2. Кинематика волновых процессов. Уравнение волны. 3. Фазовая скорость упругих волн в газах, жидкостях и твёрдых телах. 4. Групповая скорость. 5. Энергетические характеристики упругих волн, вектор Умова, интенсивность. 6. Интерференция волн, образование стоячих волн. 7. Дифракция волн. 8. Спектральное разложение. Элементы Фурье-оптики. 9. Основы акустики. |
4. Электромагнитные волны | 1. Уравнения плоских и сферических волн. 2. Волновое уравнение. 3. Вектор Умова-Пойнтинга. |
Часть 6. Волновая оптика. 18 часов. | |
1. Интерференция. | 1. Законы отражения и преломления света. 2. Когерентность световых волн. 3. Интерференция света от двух когерентных источников. 4. Интерференция света в тонких плёнках. 5. Просветление оптики. Интерферометры. |
2. Дифракция. | 1. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. 2. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. 3. Дифракция Фраунгофера на одной щели и на дифракционной решётке. 4. Разрешающая способность оптических приборов. 5. Дифракция на пространственной решётке. 6. Понятие о голографии. |
3. Поляризация. | 1. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. 2. Поляризация света при отражении, закон Брюстера. 3. Двойное лучепреломление. 4. Интерференции поляризованного света. 5. Искусственная оптическая анизотропия. 6. Вращение плоскости поляризации. |
4. Дисперсия света. | 1. Нормальная и аномальная дисперсии. 2. Связь дисперсии с поглощением. Закон Бугера. 3. Цвета тел и спектры поглощения. |
Часть 7. Квантовая оптика. 5 часов. | |
1. Тепловое излучение. | 1. Энергетическая светимость нагретого тела, его лучеиспускательная и поглощательная способности. 2. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. 3. Закон Стефана-Больцмана. 4. Законы Вина. 5. Формула Планка. |
2. Фотоэффект и эффект Комптона. | 1. Законы Столетова и уравнение Эйнштейна. 2. Эффект Комптона. |
3. Давление света. | 1. Волновая теория. 2. Корпускулярная теория. |
Часть 8. Физика атомов и молекул. 16 часов. | |
1. Теория Бора. | 1. Ядерная модель атома. 2. Дискретность энергетических уровней в атоме. Постулаты Бора. 3. Атом водорода и его спектр по теории Бора. |
2. Основы квантовой механики. | 1. Волновые свойства микрочастиц. Корпускулярно-волновой дуализм. 2. Дискретность и случайность в микромире. 3. Волновая функция (пси-функция) и уравнение Шрёдингера (квантовое уравнение движения). 4. Принцип суперпозиции. 5. Операторы физических величин и формулы квантования. 6. Квантование момента импульса. 7. Собственные состояния. Соотношения неопределенностей. 8. Стационарные состояния и их пси-функции. |
3. Локализованные стационарные состояния. | 1. Локализованные состояния, понятие потенциальной ямы. 2. Частица в прямоугольной потенциальной яме. 3. Гармонический осциллятор. 4. Ангармонический осциллятор. |
4. Нелокализованные стационарные состояния. | 1. Понятие потенциального барьера. 2. Перенормировка пси-функции. 3. Пучок частиц в поле прямоугольного потенциального барьера. 4. Туннельный эффект. |
5. Спин и магнитные свойства микрочастиц. | 1. Понятие собственного магнитного момента частицы и спина. 2. Квантование магнитного момента частицы и спина. 3. Полный момент импульса частицы и полный магнитный момент. |
6. Квантовая теория атома. | 1. Теория атома водорода. 2. Теория многоэлектронного атома. 3. Периодическая система элементов Менделеева. 4. Эффекты Штарка и Зеемана. |
7. Рентгеновское излучение. | 1. Тормозное излучение. 2. Характеристическое излучение. Закон Мозли. 3. Рентгеновская дефектоскопия. |
8. Теория молекул. | 1. Типы связей атомов в молекулах. 2. Молекулы с ионной связью. 3. Ковалентная связь и понятие об обменном взаимодействии. 4. Спектры молекул (электронные, колебательные и вращательные). 5. Спонтанное и вынужденное излучения. Лазеры. 6. Комбинационное рассеяние света. 7. Люминисценция. |
Часть 9. Элементы квантовой статистики и физики твёрдого тела. 16 часов. | |
1. Основы квантовой статистической физики. | 1. Микросостояние и макросостояние. 2. Фазовое пространство и функция распределения. 5. Функция распределения равновесной системы. 4. Принцип тождественности частиц. Бозоны и фермионы. 5. Распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Конденсированное состояние. 6. Понятие плотности состояний. |
2. Фотонный и фононный идеальные газы. | 1. Распределение фотонов по энергиям. 2. Формула Планка. |
3. Электронный идеальный газ. | 1. Электроны в кристаллах. 2. Распределение электронов по энергиям при различных температурах. 3. Зависимость уровня Ферми от температуры. |
4. Теория теплоёмкости твёрдых тел. | 1. Структура и симметрия твердых тел. Элементы кристаллографии. 2. Тепловые колебания кристаллической решетки и тепловые свойства твердых тел. 3. Теория теплоёмкости Эйнштейна. 4. Теория теплоёмкости Дебая. |
5. Элементы зонной теории твердых тел. | 1. Расщепление энергетических уровней при образовании кристаллической решетки. 2. Электронные состояния в кристаллах. Энергетические зоны в кристаллах. Распределение электронов по энергетическим зонам. 3. Металлы, диэлектрики и полупроводники. 4. Рассеяние волн в кристаллах. |
6. Квантовая теория электропроводности. | 1. Электропроводность металлов. 2. Собственная (электронная и дырочная) проводимости полупроводников. 3. Примесная проводимость полупроводников. 4. Фотопроводимость полупроводников. 5. Сверхпроводимость. |
7. Контактные явления. | 1. Явления на границе полупроводника с металлом, на границе двух полупроводников с различными типами проводимости. 2. Контакт двух металлов, контактная разность потенциалов. 3. Термоэлектричество. Явление Пельтье и Томсона. |
8. Кинетические явления. | 1. Фазовые равновесия и фазовые превращения. 2. Фазовые переходы. 3. Элементы неравновесной термодинамики. |
Часть 10. Физика атомного ядра и элементарных частиц. 12 часов. | |
1. Радиоактивность. | 1. Закон радиоактивного распада. 2. Закономерности - и -распада. |
2. Строение ядер. | 1. Изотопы. Момент импульса и магнитный моменты ядер. 2. Нуклоны, их характеристики и взаимные превращения. 3. Ядерные силы. 4. Дефект массы, энергия связи и устойчивости ядер. 5. Возбужденные состояния ядер и гамма-излучение. 6. Спектр гамма-излучения. Эффект Мёссбауэра. |
3. Ядерные реакции. | 1. Основные типы ядерных реакций. 2. Искусственная радиоактивность. 3. Механизм поглощения нейтронов веществом. Тепловые нейтроны. 4. Реакция деления, цепная реакция. 5. Основные сведения о ядерной энергетике. 6. Реакция синтеза. 7. Проблема управляемых термоядерных реакций. |
4. Элементарные частицы. | 1. Частицы больших энергий. Космические лучи. 2. Взаимодействие быстрых частиц с веществом. 3. Мезоны. 4. Античастицы (антипротон, антинейтрон). 5. Классификация и взаимная превращаемость элементарных частиц. 6. Проблема элементарных частиц в современной ядерной физике. |
Часть 11. Современная физическая картина мира. 2 часа. | |
| 1. Иерархия структур материи. 2. Эволюция Вселенной. 3. Физическая картина мира как философская категория. |
Распределение числа часов лекций по семестрам
Семестр | Число часов |
1 | 56 |
2 | 52 |
3 | 51 |
3.2.Практические занятия
Продолжительность одного практического занятия 2 часа, подготовка студента к каждому практическому занятию требует не менее 1-2 часов самостоятельной работы. На каждом занятии студент получает индивидуальное домашнее задание (ИДЗ) в виде отдельного билета по теме, разобранной на данном занятии. Примерный объём самостоятельной работы при выполнении каждого ИДЗ составляет 4 часа. Каждое ИДЗ студент должен защитить.
Содержание практических занятий
Номер занятия | Тема занятия |
Часть 1. Механика. 14 часов. | |
1 | Кинематика поступательного движения. |
2 | Кинематика вращательного движения. |
3 | Динамика поступательного движения |
4 | Динамика вращательного движения. |
5 | Работа и энергия. Законы сохранения. |
6 | Неинерциальные системы отсчета. |
7 | Специальная теория относительности. |
Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика. 10 часов. | |
1 | Классические статистики. |
2 | Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах. |
3 | Второе начало термодинамики. Энтропия. |
4 | Явления переноса. |
5 | Реальные газы. |
Часть 3. Электричество. 12 часов. | |
1 | Электростатическое поле в вакууме. Принцип суперпозиции. |
2 | Электростатическое поле в вакууме. Теорема Гаусса. |
3 | Потенциал. Работа электростатического поля. |
4 | Металлы в электростатическом поле |
5 | Электростатическом поле в диэлектриках. |
6 | Постоянный ток. Ток в газах. |
Часть 4. Магнетизм и электромагнетизм. 14 часов. | |
1 | Магнитостатика. |
2 | Сила Лоренца и сила Ампера |
3 | Магнитный поток, работа магнитного поля. Момент сил. |
4 | Движение зарядов в электрическом и магнитном полях. Эффект Холла. |
5 | Магнитное поле в веществе. |
6 | ЭДС индукции. Энергия магнитного поля. |
Часть 5. Колебания и волны. 12 часов. | |
1 | Механические гармонические колебания. |
2 | Электромагнитные колебания. |
3 | Затухающие колебания. |
4 | Вынужденные колебания. Переменный ток. |
5 | Волны. Упругие волны, энергия волн. |
6 | Электромагнитные волны. |
Часть 6. Волновая оптика. 10 часов. | |
1 | Законы отражения и преломления света. |
2 | Интерференция света в тонких плёнках. |
3 | Дифракция света. Метод зон Френеля. |
4 | Дифракция света на решётке. Разрешающая способность оптических приборов. |
5 | Поляризация света. Дисперсия света. |
Часть 7. Квантовая оптика. 4 часов. | |
1 | Тепловое излучение. |
2 | Фотоэффект, эффект Комптона, давление света. |
Часть 8. Физика атомов и молекул. 14 часов. | |
1 | Теория Бора. |
2 | Основы квантовой механики. |
3 | Локализованные стационарные состояния. |
4 | Нелокализованные стационарные состояния. |
5 | Спин. Момент импульса и магнитный момент атома. |
6 | Спектры атомов. Рентгеновское излучение. |
7 | Молекулярные спектры. |
Часть 9. Элементы квантовой статистики и физики твёрдого тела. 10 часов. | |
1 | Фотонный и фононный идеальные газы. |
2 | Электронный идеальный газ. |
3 | Теплоёмкость твёрдых тел. |
4 | Электропроводность металлов. |
5 | Электропроводность полупроводников. |
Часть 10. Физика атомного ядра и элементарных частиц. 6 часов. | |
1 | Радиоактивность. |
2 | Строение ядер. |
3 | Ядерные реакции и элементарные частицы. |
Распределение числа часов практических занятий по семестрам
Семестр | Число часов |
1 | 36 |
2 | 36 |
3 | 34 |
3.3.Лабораторные работы, их наименования
Продолжительность каждого лабораторного занятия 4 часа, подготовка к лабораторной работе – 1 час. За 4 часа студент должен получить допуск, выполнить работу, оформить отчёт и защитить его.
Перечень лабораторных работ, имеющихся на кафедре физики
Номер | Названия лабораторных работ |
Часть 1. Механика. | |
1 | Изучение поступательного движения на машине Атвуда. |
2 | Кинематика вращательного движения. |
3 | Динамика вращательного движения. |
4 | Изучение закона сохранения момента импульса с помощью крутильного маятника. |
Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика. | |
1 | Изучение распределения Максвелла. |
2 | Изучение распределения Больцмана. |
3 | Определение отношения теплоёмкостей. |
4 | Изучение явлений переноса в газах. |
5 | Изучение зависимости коэффициента поверхностного натяжения жидкости от температуры. |
Часть 3. Электричество. | |
1 | Изучение электростатического поля |
2 | Изучение свойств диэлектриков в поле плоского конденсатора |
3 | Определение относительной диэлектрической проницаемости твердых изоляторов. |
4 | Измерение удельного электрического сопротивления металлов. |
Часть 4. Магнетизм и электромагнетизм. | |
1 | Изучение магнитного поля кругового тока. |
2 | Определение удельного заряда электрона методом магнетрона. |
3 | Определение удельного заряда электрона методом Чайлда-Ленгмюра. |
Часть 5. Колебания и волны. | |
1 | Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. |
2 | Изучение затухающих колебания. |
3 | Изучение вынужденных колебания. |
4 | Изучение физического иаятника. |
Часть 6. Волновая оптика. | |
1 | Изучение интерференции лазерного излучения. Опыт Юнга. |
2 | Изучение интерференции света от двух источников с помощью бипризмы Френеля. |
3 | Изучение дифракции света на щели и нити. |
4 | Изучение дифракции света на одномерной решётке. |
5 | Изучение дифракции лазерного излучения на одномерной решётке. |
6 | Изучение дифракции лазерного излучения на двумерной решётке. |
7 | Изучение дифракция Фраунгофера на мелких частицах |
8 | Изучение дифракция Фраунгофера дифракция на круглом отверстии. |
9 | Изучение поляризации света. |
Часть 7. Квантовая оптика. | |
1 | Изучение зависимости энергетической светимости от температуры. |
2 | Изучение внешнего фотоэффекта. |
Часть 8. Физика атомов и молекул. | |
1 | Изучение спектра атома водорода. |
2 | Изучение газового лазера. |
3 | Проверка соотношения неопределённостей для фотонов. |
4 | Изучение туннельного эффекта в полупроводниках. |
Часть 9. Элементы квантовой статистики и физики твёрдого тела. | |
1 | Определение ширины запрещённой зоны собственного полупроводника оптическим методом. |
2 | Определение ширины запрещённой зоны собственного полупроводника по температурной зависимости обратного тока диода. |
Часть 10. Физика атомного ядра и элементарных частиц. 6 часов. | |
1 | Дозиметрия ионизирующего излучения. |
2 | Изучение счетчика Гейгера. |
Кроме лабораторных работ, перечисленных в данной таблице, на кафедре физики есть 18 виртуальных лабораторных работ. Их применение в учебном процессе рекомендуется в качестве пособий для подготовки к лабораторным работам на реальных макетах и в качестве домашних заданий студентам, рекомендуемых для подготовки к допуску и к защите лабораторных работ.
Распределение числа часов лабораторных занятий по семестрам
Семестр | Число часов |
1 | 36 |
2 | 36 |
3 | 34 |
3.4.Самостоятельная работа студентов
Вид занятий | Семестр | ||
1 | 2 | 3 | |
Проработка лекций | 27 | 27 | 27 |
Проработка к коллоквиумам и контрольным работам | 30 | 24 | 24 |
Проработка к практическим и лабораторным занятиям | 30 | 30 | 34 |
Выполнение индивидуальных заданий | 40 | 40 | 40 |
4.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ФИЗИКЕ
4.1.Основная литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики. С 1973 года в трёх томах, с 1989 года в пяти томах.
2. Детлаф А.А. Яворский Б.М. Курс физики. 1989 г. и позже.
3. Сивухин Д.В. Общий курс физики. В пяти томах. 1977 г. и позже.
4.2.Задачники
1. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. 1988 г. и позже.
2. Чертов А.Г. Воробьёв А.А. Задачник по физике. 1988 г. и позже.
3. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. 1988 г. и позже.
4.3.Дополнительная литература
1. Козырев А.В. Курс лекций по физике. Томск, Изд-во ТУСУР, 2007 г.
2. Матвеев А.Н. Курс общей физики. В пяти томах. 1976 г. и позже.
3. Берклеевский курс физики. В пяти томах. 1975 г. и позже.
4. Суханов А.Д. Лекции по квантовой физике. 1991 г. и позже.
5. Епифанов Г.И. Физика твёрдого тела. 1977 г. и позже.
6. Киттель Ч. Введение в физику твёрдого тела. 1978 г. и позже.
7. Иродов И.Е.. Задачи по квантовой физике. 1991 г. и позже.
8. Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. 1982 г. и позже.
4.4.Прочие учебно-методические материалы.
1. Руководства к выполнению лабораторных работ по общей физике.
2. Общие требования и правила оформления отчёта по лабораторной работе. Томск, изд. ТУСУР, 1997 г. и позже.
3. Мухачёв В.А. Оценка погрешностей измерений. Томск, изд. ТУСУР, 1995 г. и позже.
4. Банк задач для индивидуальных заданий (компьютерная система).
5. Банк задач для коллоквиумов и экзаменов (компьютерная система).