Образовательный стандарт по направлению бакалавриата 552800 "Информатика и вычислительная техника"
| Вид материала | Образовательный стандарт |
- Образовательный стандарт по направлению 552800 «Информатика и вычислительная техника», 199.12kb.
- Образовательный стандарт по направлению 552800 «Информатика и вычислительная техника», 245.41kb.
- Образовательный стандарт по направлению 552800 Информатика и вычислительная техника, 169.1kb.
- Образовательный стандарт по направлению 552800 Информатика и вычислительная техника, 255.08kb.
- Образовательный стандарт по направлению бакалавриата 552800 (230100) «Информатика, 198.39kb.
- Образовательный стандарт по направлению бакалавриата 552800 (230100) «Информатика, 288.84kb.
- Образовательный стандарт по направлению 552800 «Информатика и вычислительная техника», 166.41kb.
- Образовательный стандарт по направлению бакалавриата 552800 [230100] «Информатика, 162.29kb.
- Образовательный стандарт по направлению 552800 «Информатика и вычислительная техника», 168.8kb.
- Образовательный стандарт По направлению 552800 «Информатика и вычислительная техника», 114.27kb.
Таблица 2.1
| Номер темы | Название темы, наименование вопросов, изучаемых на лекциях | Количество часов отводимых на лекции по теме | Лабораторные работы | Практические (семинарские занятия) | Методические указания | Форма контроля |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | I СЕМЕСТР ЧАСТЬ I ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ Предмет физики. Понятие пространство, время и состояние в ньютоновской механике. Материальная точка, абсолютно твердое тело. Кинематическое описание движения. Угловая скорость и угловое ускорение. Нормальное и касательное ускорения. Связь между линейными и угловыми характеристиками движения точки. Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона и их современная трактовка. Преобразования Галилея и механический принцип относительности. Основы релятивистской механики. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца и их следствия. Закон сложения скоростей. Неинерциальные системы отсчета. Абсолютно твердое тело. Элементы кинематики твердого тела (поступательное, вращательное движение). Степени свободы твердого тела. Динамика вращательного движения твердого тела. Теорема Штейнера-Гюйгенса. Основной закон вращательного движения твердого тела. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ Закон сохранения импульса. Закон сохранения момента импульса. Работа и мощность. Кинетическая энергия. Элементы релятивистской механики. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия и её связь с силой, действующей на систему материальных точек. Закон сохранения механической энергии. Соударения тел. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ Свободные гармонические колебания. Дифференциальное уравнение механических колебаний. Гармонический осциллятор: маятник (математический и физический), груз на пружине. Сложение двух одинаково направленных гармонических колебаний равных и разных частот. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний одинаковой частоты. Свободные механические затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент, добротность. Ангармонический осциллятор. Апериодический процесс. Вынужденные колебания осциллятора. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс. ВОЛНЫ В УПРУГОЙ СРЕДЕ Фазовая скорость, длина волны, волновое число. Одномерное волновое уравнение. Упругие волны в твердом теле, жидкостях и газах. Энергия волны. Вектор Умова. Интерференция волн. Стоячие волны. Групповая скорость и ее связь с фазовой скоростью. Дифракция волн. Нормальная и аномальная дисперсия. ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАНИКИ СПЛОШНЫХ СРЕД Общие свойства жидкостей и газов. Стационарное движение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Коэффициент вязкости. Течение по трубе. Формула Пуазейля. Формула Стокса. Турбулентность. Механические деформации. Закон Гука. Растяжение и сжатие стержней. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ Статистический и термодинамический методы исследования вещества. Модель идеального газа. Основное уравнение идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Внутренняя энергия идеального газа. Теорема о равном распределении энергии по степеням свободы. Распределение Максвелла. Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Классическая и квантовая статистика. Основные понятия и определения физической кинетики. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Обратимые и необратимые процессы. Термодинамические функции состояния. Первое начало термодинамики. Теплоемкость. Применение I начала термодинамики к изопроцессам. Цикл Карно и его КПД. Классическая и квантовая статистика. Энтропия. Второе начало термодинамики. Определение энтропии неравновесной системы через статистический вес состояния. Принцип возрастания энтропии. Теорема Нернста. Термодинамические функции. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ Фазы и фазовые превращения. Условия равновесия фаз. Уравнение Клайперона-Клаузиса. Критическая точка. Метастабильные состояния. Тройная точка. Изотермы Вандер-Ваальса. II СЕМЕСТР ЧАСТЬ II ЭЛЕКТРОСТАТИКА Электрический заряд и электрическое поле. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей. Теорема Остроградского-Гаусса. Применение теоремы Гаусса к расчету электрических полей. Работа сил электростатического поля. Потенциал электростатического поля. Связь между напряженностью и потенциалом. Проводники и диэлектрики. Типы диэлектриков. Сторонние и связанные заряды. Основные уравнения электростатики диэлектриков. Электрическое смещение. Проводники в электрическом поле. Явление электростатической индукции. Электрическая емкость. Конденсаторы. Емкость конденсаторов различной конфигурации. Энергия системы зарядов, уединенного проводника, конденсатора. Энергия электрического поля. Плотность энергии. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК Электрический ток, его характеристики и условия существования. Законы постоянного тока (законы Ома, Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формах). Уравнение непрерывности. Правила Кирхгофа. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Электрический ток в газе. Процессы ионизации и рекомбинации. Электропроводность слабоионизованных газов. Понятие о плазме. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Магнитное поле и его характеристики. Вектор магнитной индукции. Магнитный поток. Теорема Гаусса и теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Закон Био-Савара и его применение к расчетам магнитных полей (поле прямого тока, поле кругового тока). Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Магнитный и механический моменты Работа перемещения контура с током в магнитном поле. Сила Лоренца. Молекулярные токи. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Элементы теории ферромагнетизма. Классификация магнетиков. Опыты Фарадея. Закон Фарадея для электромагнитной индукции. Правило Ленца. Коэффициент взаимной индукции. Самоиндукция. Индуктивность. Установление и исчезновение тока в цепи с индуктивностью. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА Фарадеевская и максвелловская трактовка явления электромагнитной индукции. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Энергия и поток энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. Принцип относительности в электродинамики. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ Свободные гармонические колебания в электрическом колебательном контуре. Дифференциальное уравнение электрических колебаний. Свободные затухающие электрические колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент, добротность. Вынужденные колебания осциллятора. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний в контуре с последовательным включением вынуждающей ЭДС. Резонанс токов и напряжений. Переменный ток. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока. ОПТИКА. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ Геометрическая и волновая оптика. Плоские электромагнитные волны. Поляризация волн. Вектор Пойнтинга. Эффект Допплера. Интерференция света. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников. Временная и пространственная когерентность. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля от круглого отверстия и экрана. Дифракция Фраунгофера на щели и дифракционной решетке. Голография. Квантовая оптика. Дисперсия. Нормальная и аномальная дисперсии. Поглощение электромагнитных волн. Закон Бугера. Закон Брюстера и закон Малюса. Двойное лучепреломление. Искусственная оптическая анизотропия: эффект Керра, эффект Коттона-Мутона. III СЕМЕСТР ЧАСТЬ III КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА ИЗЛУЧЕНИЯ Тепловое равновесное излучение. Законы теплового излучения черного тела. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Эффект Комптона. Корпускулярно-волновая двойственность свойств света. ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ Обоснование идеи квантования: опыты Франка и Герца, опыты Штерна и Герлаха. Правило частот Бора. Линейчатые спектры атомов. Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов и нейтронов. Соотношения неопределенностей Задание состояния микрочастиц: волновая функция и её статистический смысл. Стационарное уравнение Шредингера, стационарные состояния. Частица в одномерной прямоугольной яме. Прохождение частицы под и над барьером. Гармонический осциллятор. Принцип соответствия. Водородоподобные атомы, их энергетические уровни. Спектры водородоподобных атомов. Принцип неразличимости тождественных частиц. Квантовые идеальные газы: распределение Бозе и Ферми. Структура электронных уровней в сложных атомах. Типы связи электронов в атомах. Принцип Паули. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Молекула водорода. Понятие о молекулярных спектрах. Принцип работы квантового генератора. Твердотельные и газоразрядные лазеры. Феноменологические модели ядра: газовая, капельная, оболочечная. Радиоактивные превращения атомных ядер. Ядерные реакции. Цепная реакция деления. Термоядерные реакции. КОНДЕНСИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ 14 51, 51,52, Кристаллы. Понятие о фононах. Теории теплоемкости Эйнштейна и Дебая. Электропроводность металлов. Электронный Ферми-газ в металле. Элементы зонной теории кристаллов. Уровень Ферми, поверхность Ферми. Число электронных состояний в зоне. Заполнение зон: металлы и диэлектрики. Заполнение зон в полупроводниках. Понятие дырочной проводимости. Собственные и примесные полупроводники. Контактные явления для металлов и полупроводников. Внутренний фотоэффект. Явление сверхпроводимости. Куперовское спаривание. Туннельный контакт. Эффект Джозефсона. СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА Иерархия структур материи. Вещество и поле. Атомно-молекулярное строение вещества. Взаимопревращения частиц. Сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное взаимодействия. Эволюция Вселенной. | 6 6 4 2 2 6 6 2 6 2 2 8 2 6 8 2 16 14 2 | 101 103 104 105 107 118 106 110 110 111 108 116 121 114 122 224 225 211 228 224 229 214 217 232 231 235 233 234 235 238 239 237 208 344 357 345 347 350 359 361 351 352 353 361 | 6 2 3 2 2 2 4 2 4 2 3 2 3 8 6 | 1 2 3 4 6 7 5 22 22 23 21 10 8 9 11 12 13 14 15 12 16 19 20 17 18 26 24 25 26 27 29 28 30 31 35 32 33 34 39 40 36 37 38 40 | Ко Кр I рейтинговый контроль Ко Ко Кр II рейтинговый контроль Ко Кр III рейтинговый контроль Экзамен Ко Кр I рейтинговый контроль Ко Кр II рейтинговый контроль Ко Кр III рейтинговый контроль Экзамен Ко Кр I рейтинговый контроль Ко Кр II рейтинговый контроль Ко Кр III рейтинговый контроль Экзамен |
3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ
Лабораторные занятия
Таблица 3.1
| Номер лабораторной работы | Наименование лабораторной работы | Объем, час. |
| 1 | 2 | 3 |
| 101 103 104 105 106 107 118 121 114 116 122 224 225 211 214 217 228 229 231 232 108 111 233 234 235 238 239 243 208 110 344 345 347 350 357 351 352 353 359 361 |
Измерение линейных размеров тел. Изучение сухого трения. Изучение динамики вращательного движения твердого тела. Определение скорости полета пули с помощью крутильно-баллистического маятника. Абсолютно упругий центральный удар шаров. Маятник Максвелла. Изучение законов кинематики и динамики прямолинейного движения. Определение модуля упругости и изгиба.
Определение показателя адиабаты для воздуха. Определение внутреннего трения жидкости по методу Стокса. Изменение энтропии воздуха при изохорическом охлаждении и изохорическом нагревании.
Электронно-лучевой осциллограф. Изучение электрического поля. Определение электрической ёмкости конденсаторов. Изучение явления электромагнитной индукции Изучение принципа действия трансформатора. Изучение законов постоянного тока. Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля. Изучение некоторых магнитных свойств ферромагнетиков. Определение удельного заряда электрона.
Определение скорости звука методом стоячей волны. Определение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника. Изучение собственных затухающих электрических колебаний. Изучение вынужденных электрических колебаний. Определение скорости распространения электромагнитных волн. Исследование условий получения интерференции световых волн методом деления волнового фронта. Изучение дифракционной решётки. Изучение явления поглощения света растворами с помощью фотоэлектроколориметра. Исследование дисперсии стеклянной призмы с помощью гониометра. Определение момента инерции махового колеса по методу колебаний. 5. Квантовая физика Определение постоянной Стефана-Больцмана при помощи оптического пирометра. Изучение внешнего фотоэффекта. Изучение спектра водорода. Лазер. Изучение теплового излучения абсолютно черного тела 6. Физика твердого тела Определение электродвижущей силы термопары. Изучение зависимости сопротивления металлов и полупроводников. Изучение выпрямляющего действия электронно-дырочного перехода. Волновые свойства частиц и дифракция электронов Энергия связи | 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 |