Учебное пособие Павлодар Кереку 2010 удк 53 (075. 8) Ббк 22. 3я73
| Вид материала | Учебное пособие |
- Врамках программы «Прометей» Павлодар удк 94(574. 25)(075. 8) Ббк 63. 3(5Каз)я73, 3259kb.
- Учебное пособие Павлодар удк339. 9 (075. 8) Ббк 65., 1778.36kb.
- Учебное пособие Ульяновск 2010 удк 004. 8(075. 8) Ббк 32. 813я73, 1559.86kb.
- Учебное пособие Павлодар удк 94(574+470. 4/. 5+571. 1)(075. 8) Ббк 63. 3(5Каз+2Рос)5я73, 3633.95kb.
- Учебное пособие удк 159. 9(075) Печатается ббк 88. 2я73 по решению Ученого Совета, 5335.58kb.
- Учебное пособие тверь 2008 удк 519. 876 (075. 8 + 338 (075. 8) Ббк 3817я731-1 + 450., 2962.9kb.
- Учебное пособие Чебоксары 2007 удк 32. 001 (075. 8) Ббк ф0р30, 1513.98kb.
- Учебное пособие Уфа 2005 удк 338 (075. 8) Ббк, 1087.66kb.
- Учебное пособие Казань кгту 2007 удк 31 (075) 502/ 504 ббк 60., 1553.23kb.
- Учебное пособие Майкоп 2008 удк 37(075) ббк 74. 0я73, 4313.17kb.
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет
им. С. Торайгырова
Егоров В.В., Алинова М.Ш.
Избранные вопросы современной физики
Учебное пособие
Павлодар
Кереку
2010
УДК 53 (075.8)
ББК 22.3я73
Е50
Рекомендовано к изданию Ученым советом
ПГУ им. С. Торайгырова
Рецензенты:
Т.Ш. Саликбаева – кандидат физико-математических наук, заведующая кафедрой физики и профессионального обучения ИНЕу;
Ш.К. Биболов - кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой общей и теоретической физики ПГУ им. С. Торайгырова
Егоров В.В., Алинова М.Ш.
Е30 Избранные вопросы современной физики : учебное пособие для студентов специальности 050120-Профессиональное обучение /Егоров В.В., Алинова М.Ш. – Павлодар : Кереку, 2008. – 106 с.
ISBN
В дидактическом комплексе представлены тезисы лекций, физический практикум, материалы к практическим работам, СРС и СРСП к элективному курсу «Избранные вопросы современной физики» для студентов специальности 050120-Профессиональное обучение. Они предназначены для реализации связи физики с будущей профессиональной деятельностью педагогов профессионального обучения.
ISBN
УДК 53 (075.8)
ББК 22.3я73
ISBN
© Егоров В.В., Алинова М.Ш., 2010
© ПГУ им. С. Торайгырова, 2010
Введение
Содержание спецкурса опирается на знания по физике, которые получают студенты в процессе освоения основного курса на младшем курсе. Спецкурс имеет целью расширить и углубить научно-техническую и технологическую подготовку будущих педагогов профессионального обучения и тем самым открывает перспективу разработки новой техники и технологии.
С давних пор человек пытался узнать, почему всходит и заходит Солнце, возникают морские волны, сверкают молнии — иными словами, понять, как устроен окружающий мир. Поиски ответов на эти и многие другие вопросы привели к рождению физики — науки о природе.
Человек, вооруженный физикой, которую принято называть классической научился объяснять многие загадки природы. Однако, когда физика дает новые ответы, всегда вслед за этим возникают и новые вопросы. Это говорит о том, что наши знания непрерывно развиваются и что физическая наука далека от завершения. Чтобы сегодня все глубже и глубже проникать в сокровенные тайны природы, надо изучить современные достижения в физике, познакомиться с ее проблемами.
Это поможет вам увидеть пути и возможностями применения знаний, полученных при изучении физики, применить для решения многих вопросов в будущей профессиональной деятельности.
Предлагаемые лекции, лабораторные занятия, самостоятельная работа представляют собой обзор применения знаний физики в области техники и высоких технологий, народном хозяйстве и науке.
Библиографический список литературы можно разделить на две части, одну из которых, обычно составляет перечень основной литературы, другую – дополнительный. Приложенный список литературы данного спецкурса по тем или иным формам и темам занятий необходимо рассматривать как дополнительная литература и, если возникает необходимость глубже рассмотреть те или иные физические явления по теме, рекомендуется обратиться к традиционным учебникам по физике.
1. СОДЕРЖАНИЕ СПЕЦИАЛЬНОГО КУРСА «ИЗБРАННЫЕ ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ»
1.1 Тематический план
курса «Избранные вопросы современной физики»
| Наименование темы | Лекции | СРСП | СРС | лаб |
| Введение | 1 - | - | - | |
| Релятивистская механика | 1 - | 2 | - | |
| Фазовые переходы 1 и 2 рода | 2 - | 4 | - | |
| Газовые разряды. Плазма и ее свойства | 2 - | | 2 | |
| Принцип работы ускорителей заряженных частиц | 2 | 4 | - | 2 |
| Электромагнитная индукция, трансформаторы | 1 | - | 1 | |
| Механические и электромагнитные колебания и волны Ограниченность мехнических и электромагнитных волн | 1 | 2 | 2 | - |
| Принципы получения голографии | 1 | 1 | - | |
| Новые источники излучения - лазеры Физические основы лазерного излучения | 1 | - | 4 | 2 |
| Элементы физики твердого тела, полупроводники | 2 | - | 2 | 3 |
| Актуальные вопросы ядерной энергетики | - | - | 1 | 6 |
| Типы взаимодействий элементарных частиц | - | 2 | - | |
| Всего, часов | 15 | 15 | 15 | 15 |
Тема Релятивистская механика
Классическая механика Ньютона прекрасно описывает движение макротел, движущихся с малыми скоростями (v<с). Однако в конце XIX в. выяснилось, что движение быстрых заряженных частиц не подчиняется законам классической механики.
Одновременно было обнаружено противоречие между классической теорией и уравнениями Дж. К. Максвелла, описывающими электромагнитную теорию света. А. Эйнштейну удалось преодолеть возникшие противоречия. Свой взгляд на свойства пространства и времени он изложил в специальной теории относительности (релятивистская механика).
В основе специальной теории относительности лежат постулаты Эйнштейна:
I. Принцип относительности: никакие опыты (механические, электрические, оптические), проведенные внутри данной инерциальной системы отсчета, не дают возможности обнаружить, покоится ли эта система или движется равномерно и прямолинейно; все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой.
II. Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.
Первый постулат Эйнштейна, являясь обобщением механического принципа относительности Галилея на любые физические процессы, утверждает, таким образом, что физические законы инвариантны по отношению к выбору инерциальной системы отсчета, а уравнения, описывающие эти законы, одинаковы по форме во всех инерциальных системах отсчета. Согласно этому постулату, все инерциальные системы отсчета совершенно равноправны, т. е. явления (механические, электродинамические, оптические и др.) во всех инерциальных системах отсчета протекают одинаково.
Согласно второму постулату Эйнштейна, постоянство скорости света — фундаментальное свойство природы, которое констатируется как опытный факт.
Специальная теория относительности потребовала отказа от привычных представлений о пространстве и времени, принятых в классической механике, поскольку они противоречили принципу постоянства скорости света. Потеряло смысл не только абсолютное пространство, но и абсолютное время строенная на их основе, установили новый взгляд на мир и новые пространственно-временные представления, такие, например, как относительность длин и промежутков времени, относительность одновременности событий. Эти и другие следствия из теории Эйнштейна находят надежное экспериментальное подтверждение, являясь тем самым обоснованием постулатов Эйнштейна — обоснованием специальной теории относительности.