1. 1 Индукция и напряженность м п

Вид материала

Документы

Содержание Формы и сроки контроля Уч. недели Количество баллов Перечень вопросов по каждому виду контроля 5 Перечень лабораторных работ

Подобный материал:

• Бакалаврская программа №520400 Кафедра Онтологии и теории познания Направление : Социология, 104.85kb.
• Методы математических рассуждений и доказательств. Примерное содержание, 10.25kb.
• Магнитное поле. Магнитная индукция. Магнитная индукция движущегося заряда. Линии магнитной, 498.34kb.
• Вечерний факультет 1 лекционный курс, 63.69kb.
• Домашнее задание по физике на 4 сессию Учебник, 55.57kb.
• Лекция 8: Индукция. Метод математической индукции, 119.39kb.
• Социальная напряженность (теоретический аспект), 45.95kb.
• С 2007 Группа 04-102, 2 семестр, 1076.4kb.
• Ещё раз об электрическом плюсе и минусе канарёв, 72.47kb.
• Электрическое поле в вакууме, 65.29kb.

Министерство образования и науки Украины


Харьковский национальный университет радиоэлектроники


Кафедра физики


Пакет

контрольных заданий

по 2-му семестру курса физики для направления “Компьютерные науки”


Составитель: Утверждено:

доц. Нефедов Ю. И. на заседании кафедры физики

Протокол № ___ от ______ 2009 г.


Харьков 2009

1. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА ФИЗИКИ НА ВТОРОЙ СЕМЕСТР. [1,2]
   

Раздел	Подраздел (тема)
1. Магнитное поле (м.п.) тока	1.1 Индукция и напряженность м.п. 1.2 Силы, действующие на токи и заряды в м.п. 1.3 Электромагнитная индукция. 1.4 Вещество в м.п.
2. Колебания и волны	2.1 Свободные незатухающие, затухающие, вынужденные электромагнитные (э.м.) и механические колебания. Резонанс. 2.2 Разновидности и основные характеристики волн. 2.3 Уравнения Максвелла. Электромагнитные волны.
3. Оптика	3.1 Световые волны. Законы преломления и отражения. 3.2 Явления интерференции. 3.3 Дисперсия. Рассеяние и поглощение света. Поляризация.
4. Квантовые свойства излучения	4.1 Основы квантовой оптики. 4.2 Тепловое излучение.
5. Элементы квантовой механики и атомной физики	5.1 Волны де Бройля. Соотношения неопределенностей. Уравнение Шредингера. 5.2 Электрон в потенциальном «ящике», линейный гармонический осциллятор. 5.3 Строение и спектры водородоподобных систем. 5.4 Современны представления о строении и свойствах атомов. 5.5 Основы физики лазеров.
6. Элементы квантовой физики твердого тела	6.1 Общие сведения о квантовых статистиках. Функция распределения Ферми для электрического газа. 6.2 Понятие о квантовой теории электропроводности металлов. Элементы зонной теории твердых тел. 6.3 Электронные явления на pn-переходе.
7. Основы физики атомного ядра	7.1 Основные свойства и строение ядер, энергия связи ядер. 7.2 Ядерные силы, радиоактивность. α- и β- распад, γ- излучение. Ядерные реакции.

1. Распределение учебных часов по видам занятий для одной группы студентов
   

Лекции	Практиче-ские занятия	Лабора-торные работы	Коллоквиум	Самостоя-тельная работа	Экзамен	Всего
30	12	12	2	54	2	112

2. ^ ФОРМЫ И СРОКИ КОНТРОЛЯ
   

№ п/п	^ Уч. недели Виды контроля	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Текущий контроль
1.1	Э/к на ПЗ		+			+			+				+			+			+
1.2	Допуск к ЛР			+			+							+			+
Промежуточный контроль
2.1	Цикл ЛР								+										+
2.2	РЗ									+									+
2.3	Коллоквиум																			+
Модульный контроль
											+									+
Семестровый контроль (экзамен)
																					+

Примечание (расшифровка сокращений):


1. Э/к на ПЗ – экспресс-контроль по определенной теме на практическом занятии.

2. Допуск к ЛР – контроль подготовки к выполнению очередной лабораторной работы, проводится в начале каждого лабораторного занятия (перечень ЛР – в графике, вывешенном в лаборатории).

3. Цикл ЛР – индивидуальная защита отчетов по выполненным лабораторным работам, проводится по графику ЛР.

4. РЗ – контроль результатов выполнения домашних расчетных заданий (проводится преподавателем вне сетки расписания).

5. Коллоквиум – письменный контроль теоретических знаний по материалу семестра и умения применять их при решении задач.

3. ^ КОЛИЧЕСТВО БАЛЛОВ
   

ПО КАЖДОМУ ВИДУ КОНТРОЛЯ

Виды контроля	Количество точек контроля	Баллы на 1 точку контроля	Всего баллов за семестр
Э/к на ПЗ	6	2÷3,5	12÷21
Допуск к ЛР	4	1÷2	4÷8
Цикл ЛР	2	6÷10	12÷20
РЗ	2	6÷10	12÷20
Коллоквиум	1	14÷21	20÷31
Итого за семестр			60÷100

4. ^ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ПО КАЖДОМУ ВИДУ КОНТРОЛЯ
   

1. Вопросы экспресс-контроля, выносимые на практические занятия. [3,4]
   

Тема 1. Магнитное поле тока

1. Закон Био-Савара.
   
2. Индукция магнитного поля прямого и кругового тока.
   
3. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции.
   
4. Индукция магнитного поля длинного соленоида.
   
5. Силовые линии магнитного поля, магнитный поток.
   
6. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (сила Ампера).
   
7. Сила Лоренца.
   

Тема 2. Электромагнитная индукция, электромагнитные колебания и волны

1. ЭДС индукции движущегося в магнитном поле проводника.
   
2. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Правило Ленца.
   
3. Явление и ЭДС самоиндукции.
   
4. Явление и ЭДС взаимоиндукции.
   
5. Свободные электромагнитные колебания в электромагнитном контуре.
   
6. Затухающие электромагнитные колебания.
   
7. Вынужденные электромагнитные колебания.
   
8. Ток смещения.
   
9. Уравнения Максвелла.
   
10. Уравнения электромагнитной волны.
    

Тема 3. Волновая оптика: явления интерференции, дифракции и поляризации волн

1. Когерентные волны, интерференция.
   
2. Интенсивность электромагнитной волны при интерференции 2-х волн.
   
3. Методы наблюдения интерференции. Условие максимума и минимума интенсивности при интерференции.
   
4. Явление дифракции волн. Дифракция сферических и плоских волн.
   
5. Метод зон Френеля. Дифракция от щели.
   
6. Дифракционная решетка, условия максимума и минимума интенсивности при дифракции от дифракционной решетки.
   
7. Плоскополяризованная волна. Закон Малюса.
   

Тема 4. Тепловое излучение

1. Закон Кирхгофа для теплового излучения.
   
2. Абсолютно черное и серое тело.
   
3. Закон Стефана-Больцмана и Вина для абсолютно черного тела.
   
4. Гипотеза Планка, закон планка для теплового излучения.
   

Тема 5. Внешний фотоэлектрический эффект. Строение атома по Бору

1. Уравнение Энштейна для внешнего фотоэффекта.
   
2. Давление света. Фотоны и их свойства.
   
3. Формула Бальмера для спектра водорода.
   
4. Постулаты Бора.
   

Тема 6. Элементы квантовой механики, атомной физики и физики твердого тела

1. Волны де Бройле.
   
2. Соотношения неопределенностей.
   
3. Решение уравнения Шредингера для электрона в потенциальном «ящике».
   
4. Квантование энергии в атоме. Квантовые числа.
   
5. Строение оболочек и подоболочек атомов.
   
6. Функция распределения Ферми для электронного газа.
   
7. Электропроводность и сопротивление полупроводников.
   

2. Содержание расчетных заданий
   

№ занятия	Номера задач для решения
	1 модуль, методические указания [3]
1	7.4.2, 7.4.14, 7.4.21, 8.4.17
2	9.4.3, 9.4.10, 10.4.4, 10.4.10
3	11.4.2, 11.4.25, 11.4.26, 12.4.19
	2 модуль, методические указания
4	1.5.3, 1.5.5, 1.5.15, 1.5.20
5	2.5.3, 2.5.11, 5.5.8, 5.5.20
6	3.5.9, 6.5.6, 6.5.15, 7.4.2

2. Вопросы для допуска к лабораторным работам приведены в [5,6]
   

4.4 Вопросы для сдачи цикла лабораторных работ приведены в [7,8]

2. Вопросы к коллоквиуму [1,2]
   

1. Магнитное поле тока. Напряженность и индукция магнитного поля. Силовые линии. Закон Био-Савара.
   
2. Применение закона Био-Савара к расчету индукции магнитного поля кругового и прямого тока.
   
3. Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля.
   
4. Магнитное поле длинного соленоида.
   
5. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (сила Ампера).
   
6. Силы взаимодействия двух бесконечно длинных прямых параллельных токов. Единица силы тока – Ампер.
   
7. Сила Лоренца.
   
8. Действие магнитного поля на контуре с током. Магнитный поток.
   
9. Работа сил магнитного поля при перемещении проводника с током.
   
10. ЭДС индукции движущегося в магнитном поле проводника.
    
11. Закон Фарадея для электромагнитной индукции. Правило Ленца.
    
12. Явление и ЭДС самоиндукции.
    
13. Ток при замыкании и размыкании цепи, содержащей индуктивность.
    
14. Явление и ЭДС взаимной индукции. Трансформатор.
    
15. Энергия магнитного поля, плотность энергии.
    
16. Классификация магнетиков. Намагниченность вещества, ее связь с напряженностью и индукцией магнитного поля.
    
17. Диамагнитный эффект. Диамагнитное и парамагнитное вещества.
    
18. Ферромагнитные вещества, их свойства и применения.
    
19. Свободные незатухающие колебания в электромагнитном контуре.
    
20. Затухающие электромагнитные колебания. Постоянная времени, логарифмический декремент затухания, добротность электромагнитного контура.
    
21. Вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс. Механические колебания.
    
22. Волны. Продольные и поперечные волны. Волновые поверхности и фронт волны. Уравнение сферической и плоской волны. групповая и фазовая скорость, длина волны.
    
23. Ток смещения. Уравнения Максвелла. Уравнение электромагнитной волны. Скорость распространения электромагнитных волн.
    
24. Открытый вибратор. Излучение и прием электромагнитных волн.
    
25. Перенос энергии электромагнитной волны. Вектор Пойнтинга. Интенсивность излучения электромагнитной волны. Электромагнитный спектр.
    
26. Основные характеристики световых волн. Принцип Гюйгенца. Законы преломления и отражения волн. Полное внутреннее отражение.
    
27. Когерентные волны. Интерференция. Связь разности фаз с разностью хода. Интенсивность при интерференции двух волн. Методы получения интерференции.
    
28. Дифракция волн и условие ее наблюдения. Метод зон Френеля. Дифракция от щели.
    
29. Дифракционная решетка.
    
30. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа-Брэгга. Исследование структуры кристаллов.
    
31. голография. Применения интерференции и дифракции.
    
32. Рассеяние и поглощение света. Дисперсия.
    
33. Естественный и поляризованный свет. Поляризация при отражении и преломлении.
    
34. Двойное лучепреломление. Дихроизм. Закон Малюса. Применения явления поляризация.
    
35. Тепловое излучение и его основные характеристики. Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело. Законы Стефана-Больцмана и Вина для абсолютно черного тела.
    
36. Квантовая гипотеза Планка. применения теплового излучения.
    
37. Фотоэлектрический эффект. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна. Опыт Лукирского и Прилежаева. Многофотонный фотоэффект.
    
38. Давление света. Фотоны. Корпускулярно-волновой дуализм.
    
39. Опыт резерфорда по рассеиванию быстрых заряженных частиц. Ядерная модель атома.
    
40. Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца. Ограниченность теории Бора.
    
41. Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов. Волновая функция, и ее статический смысл.
    
42. Волновое уравнение. Уравнение Шредингера для стационарного состояния.
    
43. Решение уравнения Шредингера для электрона в одномерном потенциальном ящике.
    
44. Соотношение неопределенностей. Границы применимости классической механики.
    
45. Атом водорода в квантовой механике (качественно), орбитальный механический и магнитный момент. Спин и собственный магнитный момент электрона.
    
46. Квантовые числа. Принцип наименьших энергий и принцип Паули. Распределение энергии электронов в атомах. Оболочки и подоболочки. Периодическая система элементов Менделеева.
    
47. Вынужденное излучение. Лазеры и их применения.
    
48. Классификация кристаллов. Основные положения зонной теории электропроводности.
    
49. понятие о статистике Ферми. Проводники, диэлектрики и полупроводники.
    
50. Собственная, электронная и дырочная проводимости в полупроводниках.
    
51. "n-p" переходы в полупроводниках. Кристаллические диоды и их характеристики.
    
52. Заряд и масса ядра. Изотопы. Протоны и нейтрон. Механический и магнитный моменты ядер и атомов.
    
53. Взаимодействие нуклонов, понятие о ядерных силах. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада ядер.
    
54. α, β и γ- излучение.
    
55. Дефект массы и энергия связи ядра. Деление ядер.
    
56. Ядерный реактор. Термоядерные реакции синтеза.
    

^ 5 ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ


1 Модуль

1. Определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона.
   
2. Исследование явления самоиндукции.
   
3. Исследование полной последовательной цепи переменного тока.
   

2 Модуль

1. Исследование теплового излучения нагретых тел.
   
2. Исследование внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе.
   
3. Определение потенциалов возбуждения и ионизации методом Франка и Герца.
   

Ссылки на литературу

1. Електромагнетизм. Хвилі. Оптика (навчальний посібник)
   

– Харків, ХНУРЕ, 2005 (53(07)Е 50).

2. Квантова та ядерна фізика. – Харків, ХНУРЕ, 2005.
   
3. Методичні вказівки до практичних занять х курсу фізики. Частина 2 – Харків, ХНУРЕ, 2001 (Б-5977/фіз).
   
4. Методичні вказівки до практичних занять з курсу фізики. Частина 3 – Харків, ХНУРЕ, 2001.
   
5. Методичні вказівки до лабораторних робіт з фізики. Електрика та магнетизм. – Харків, ХНУРЕ, 2006 (В-6953/фіз).
   
6. Методичні вказівки до лабораторних робіт. «Атомна фізика » і «Фізика твердого тіла». – Харків, ХНУРЕ, 1998 (Б-5263/фіз).
   
7. Запитання та відповіді до лабораторних робіт з фізики «Електрика та магнетизм». Частина 2 – Харків, ХНУРЕ, 2004.
   
8. Запитання та відповіді до лабораторних робіт з фізики «Атомна фізика і фізика твердого тіла». Частина 3. – Харків, ХНУРЕ, 2004.