№21 ЕН. Ф.3 Физика (1). Положение об учебнометодических комплексах дисциплин Физика
 Скачать 1.37 Mb.
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)Физика 240000 / 240902.65 Биотехнология / Пищевая биотехнологияФорма подготовки очнаяШкола биомедицины Кафедра биотехнологии продуктов из животного сырья и функционального питания Курс __1/2__ семестр __ 1/2/3__ лекции __28/28/24__ час. практические занятия __18/20__ час. семинарские занятия ____-____ час. лабораторные работы__18/18/26___час. консультации всего часов аудиторной нагрузки __ 180__ час. самостоятельная работа___________ 177__ час. реферативные работы (количество) контрольные работы (количество) зачет _______-___ экзамен __ 1/2/3__ семестр Рабочая программа учебной дисциплины составлена в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (приказ Министерства образования №321 от 05 марта 2000 г.) Рабочая программа учебной дисциплины обсуждена на заседании кафедры общей физики Школы естественных наук ДВФУ « 03 » сентября 2012 г. Заведующая кафедрой ____________В.В Короченцев « 03 » сентября 2012 г. Составитель ____________________ В.К. Суханова, доцент Оборотная сторона титульного листа РПУД I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры: Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______ Заведующий кафедрой _______________________ __________________ (подпись) (И.О. Фамилия) II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры: Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______ Заведующий кафедрой _______________________ __________________ (подпись) (И.О. Фамилия) I. АННОТАЦИЯ КУРСА ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Дисциплина «Физика» включена в состав федерального компонента цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин ЕН.Ф.3. Требования к обязательному минимуму содержания дисциплины «Физика» Дидактические единицы: Физические основы механики: понятие состояния в классической механике, уравнения движения, законы сохранения, основы релятивистской механики, принцип относительности в механике. Кинематика и динамика твердых тел, жидкостей и газов. Электричество и магнетизм: электростатика и магнитостатика в вакууме и веществе, уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме, материальные уравнения, квазистационарные токи, принцип относительности в электродинамике. Физика колебаний и волн: гармонический и ангармонический осциллятор, физический смысл спектрального разложения, кинематика волновых процессов, нормальные моды, интерференция и дифракция волн, элементы Фурье-оптики. Квантовая физика: корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, квантовое состояние, принцип суперпозиции, квантовые уравнения движения, операторы физических величин, энергетический спектр атомов и молекул, природа химической связи. Статистическая физика и термодинамика: три начала термодинамики, термодинамические функции состояния, фазовые равновесия и фазовые превращения, элементы неравновесной термодинамики, классические и квантовые статистики, кинетические явления, системы заряженных частиц, конденсированное состояние. Физический практикум. Цели и задачи изучения дисциплины: Предметом физики является установление и анализ законов движения и взаимодействия тел, частиц и законов физических явлений. Поскольку все в мире физические тела, состоящие из элементарных частиц, то законы физики являются общими законами природы. Цель курса физики вооружить студентов знанием физических основ техники и технологии, физическими методами исследований и измерений, создать необходимую базу для изучения дисциплин профессионального цикла. Задачи дисциплины: сформировать систему физических понятий, познакомить студентов с важнейшими физическими теориями и физическими методами исследования. Требования к уровню освоения содержания дисциплины. В результате теоретического изучения курса физики студент должен знать: Важнейшие понятия и законы физики. Содержание и пределы применимости физических законов и теорий. Основные и производные единицы измерений физических величин. Основные методы проведения физических исследований. В результате практического изучения дисциплины студент должен уметь: Решать задачи, используя знание основных физических законов. Проводить измерения основных физических величин. Оценивать степень точности и достоверности полученных при измерениях и вычислениях результатов. Использовать знание законов физики для проведения исследований по специальным дисциплинам. III. СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА «ФИЗИКА» Раздел 1. Предмет и методы физики. Физическая картина мира (2 ч). Физика как наука. Предмет физики. Методы физического исследования: опыт, гипотеза, эксперимент, теория. Математика и физика. Физика и естествознание. Философия и физика. Физические модели. Компьютеры в современной физике. Роль физики в образовании. Общая структура и задачи курса физики. Роль измерения в физике. Единицы измерения и системы единиц. Основные единицы СИ. Физическая картина мира, этапы ее эволюции. Некоторые представления современной ФКМ. Раздел 2. Физические основы механики (4 ч). Предмет механики. Классическая и квантовая механика. Нерелятивистская и релятивистская механика. Основные физические модели: частица (материальная точка), система частиц, абсолютно твердое тело, сплошная среда. Скалярные и векторные физические величины. Тема 2.1. Основы кинематики материальной точки Механическое движение, его виды. Система отсчета. Основные кинематические характеристики движения частиц. Скорость и ускорение частицы при криволинейном движении. Движение частицы по окружности. Тема 2.2. Основы классической динамики Понятие состояния частицы в классической механике. Основная задача динамики. Понятие инерциальной системы отсчета. Законы Ньютона, их современная трактовка. Уравнения движения точки. Границы применимости классического способа описания движения частиц. Тема 2.3. Законы сохранения в механике Закон сохранения импульса. Центр инерции. Закон движения центра инерции. Реактивное движение. Момент импульса. Момент силы. Закон сохранения момента импульса. Работа. Мощность. Кинетическая энергия. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механике. Общефизический закон сохранения энергии. Тема 2.4.Элементы механики твердого тела Момент инерции твердого тела относительно оси. Вращательный момент. Уравнение движения твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Кинетическая энергия твердого тела, совершающего поступательное и вращательное движения. Тема 2.5.Основы релятивистской механики. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Инварианты преобразования. Описание движения в неинерциальных системах отсчета. Силы инерции. Гравитационная масса.. Эквивалентность инертной и гравитационной масс. Принцип относительности в релятивистской механике. Преобразования Лоренца и их следствия. Релятивистский импульс. Инвариантность уравнений движения относительно преобразований Лоренца. Закон сохранения массы-энергии. Тема 2.6.Элементы механики сплошных сред Общие свойства газов и жидкостей. Кинематическое описание движения жидкости. Векторные поля. Поток и циркуляция векторного поля. Идеальная жидкость. Стационарное течение идеальной жидкости. Вязкая жидкость. Силы внутреннего трения. Стационарное течение вязкой жидкости. Законы гидродинамического подобия. Гидродинамическая неустойчивость. Понятие о турбулентности. Идеально упругое тело. Упругие деформации и напряжения. .Закон Гука. Пластические деформации. Предел прочности. Раздел 3. Статистическая физика и термодинамика (4 ч). Динамические и статистические закономерности в физике. Термодинамический и статистический методы. Тема 3.1.Основы молекулярно-кинетической теории Макроскопическое состояние. Макроскопические параметры. Тепловое равновесие. Основные положения МКТ. Модель идеального газа. Основное уравнение МКТ идеального газа. Закон Дальтона. Уравнение состояния идеального газа. Понятие о термодинамической температуре. Газовые процессы. Степени свободы молекул и внутренняя энергия идеального газа. Длина свободного пробега молекулы. Кинетические явления (явления переноса). Диффузия. Теплопроводность. Коэффициент диффузии. Коэффициент теплопроводности. Диффузия в газах жидкостях и твердых телах. Вязкость. Коэффициенты вязкости газов и жидкостей. Тема 3.2.Основы классической термодинамики Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Классическая теория теплоемкости, ее ограниченность. Обратимые и необратимые процессы. Цикл Карно. Максимальный к.п.д. тепловой машины. Второе начало термодинамики. Энтропия. Энтропия и вероятность. Термодинамические функции состояния Третье начало термодинамики (теорема Нернста). Фазы и условия равновесия фаз. Поверхностная энергия, поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Критическая точка. Тема 3.3.Классические статистики. Микроскопические параметры. Вероятность и флуктуации. Функция распределения. Распределение Максвелла. Скорости молекул. Средняя кинетическая энергия частицы, Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Тема 3.4.Кристаллы в тепловом равновесии Строение кристаллов, виды кристаллических решеток. Экспериментальные методы исследования кристаллов. Точечные дефекты в кристаллах. Дислокации. Теплоемкость кристаллов. Конденсированное состояние. Тема 3.5. Элементы неравновесной термодинамики Энтропия как количественная мера хаотичности. Принцип возрастания энтропии. Переход от порядка к беспорядку в состоянии теплового равновесия. Роль фазовых переходов. Ближний и дальний порядок. Параметр порядка. Возникновение дальнего порядка. Неупорядоченные макросистемы. Макросистемы вдали от равновесия. Открытые диссипативные системы. Появление самоорганизации в открытых системах и превращение флуктуаций в макроскопические эффекты. Динамический хаос. Самоорганизация в живой и неживой природе. Раздел 4. Электричество и магнетизм (4 ч). Предмет классической электродинамики. Электрический заряд и его дискретность. Идея близкодействия. Границы применимости классической электродинамики. Тема 4.1.Основы злектростатики в вакууме. Закон Кулона. Электростатическое поле в вакууме. Напряженность поля. Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Работа электростатического поля. Потенциал электростатического поля и его связь с напряженностью. Проводник в электростатическом поле. Условия равновесия зарядов на проводнике. Электростатическая защита. Емкость проводника. Конденсаторы. Емкость конденсаторов. Соединение конденсаторов. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия заряженного конденсатора. Плотность энергии электростатического поля. Тема 4.2. Основы классической электронной теории проводимости металлов. Постоянные и квазистационарные токи. Ток проводимости, его характеристики. Условия существования тока. Сторонние силы. ЭДС. Проводники и изоляторы. Основные представления классической электронной теории проводимости металлов, ее опытное обоснование. Сопротивление проводника. Сверхпроводимость. Материальные уравнения. Законы Ома и Джоуля-Ленца в локальной форме. Закон Ома для замкнутой цепи и участка цепи. Разветвленные цепи, правила Кирхгофа. Закон Видемана-Франца. Недостатки классической электронной теории. Тема 4.3. Основы магнитостатики в вакууме. Магнитное поле, его особенности. Виток с током в магнитном поле. Момент сил, действующих на виток с током в магнитном поле. Магнитный момент. Магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа, его применение. Сила Лоренца. Сила Ампера. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Поток и циркуляция магнитного поля. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция и взаимная индукция. Индуктивность. Явления самоиндукции при замыкании и размыкании электрической цепи. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля. Тема 4.4.Электростатика и магнитостатика в веществе. Поляризация диэлектрика. Поляризационные заряды. Векттор поляризации. Электрическое смещение. Диэлектрическая проницаемость. Намагничивание вещества. Молекулярные токи. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость. Плотность энергии постоянного электрического и магнитного поля в веществе. Магнетики. Пара-, диа-, ферро-, антиферромагнетики. Элементы теории ферромагнетизма. Точка Кюри. Доменная структура. Техническая кривая намагничения. Магнитострикция ферромагнетиков. Тема 4.5.Электромагнитное поле. Основы теории Максвелла. Фарадеевская и Максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Плотность энергии и плотность потока энергии электромагнитного поля. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн. Тема 4.6.Принцип относительности в электродинамике Опыт Майкельсона. Независимость скорости света от движения источника. Инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразований Лоренца. Относительность разделения электромагнитного поля на электрическое и магнитное поля. Раздел 5. Физика колебаний и волн (4 ч). Общие представления о колебательных и волновых процессах. Единый подход к описанию колебаний и волн различной природы Тема 5.1.Кинематика гармонических колебаний Уравнение гармонического колебания. Амплитуда, круговая частота и фаза гармонических колебаний. Сложение колебаний. Векторные диаграммы. Спектральное разложение. Тема 5.2. Динамика колебательного движения. Гармонический осциллятор Гармонический осциллятор. Квазиупругие силы. Уравнение движения гармонического осциллятора под действием квазиупругой силы. Примеры гармонических осцилляторов: маятник, груз на пружине, колебательный контур. Энергия гармонического осциллятора. Свободные затухающие колебания. Коэффициент затухания. Вынужденные колебания. Резонанс. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Ангармонический осциллятор. Тема 5.3. Волновые процессы Волновое движение, виды волн. Кинематика волновых процессов. Плоская бегущая волна. Прнцип Гюйгенса. Длина волны, волновой вектор и фазовая скорость. Нормальные моды. Поляризация. Одномерное волновое уравнение. Упругие волны в газах, жидкостях и твердых телах. Энергетические характеристики упругих волн. Вектор Умова. Когерентные волны. Интерференция плоских и сферических волн. Стоячие волны. Дифракция волн. Элементы Фурье-оптики. Раздел 6. Оптика (4 ч). Развитие представлений о природе света. Тема 6.1. Основы геометрической оптики. Понятие луча. Законы геометрической оптики, область их применимости. Показатель преломления вещества. Явление полного отражения, его использование. Зеркала. Тонкие линзы. Оптические приборы. Глаз. Тема 6.2. Основы волновой оптики. Диапазон волн видимого света. Монохроматический свет. Когерентные источники света, способы получения когерентных световых волн. Интерференция света. Оптическая разность хода волн. Условия минимумов и максимумов интерференции. Описание интерференционной картины от двух когерентных источников. Интерференция света в тонких пленках. Кольца Ньютона. Интерферометры, применение интерференции. Дифракция света, условия ее наблюдения. Принцип Гюйгенса –Френеля. Виды дифракции. Дифракционная решетка, ее характеристики. Дифракционный спектр. Разрешающая способность оптического прибора. Дифракция рентгеновских лучей. Применение дифракции. Голография. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет, виды поляризации. Поляризаторы. Закон Малюса. Поляризация при отражении и преломлении света. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Оптически активные вещества. Применение поляризации. Тема 6.3. Взаимодействие света с веществом. Дисперсия света, виды дисперсии. Элементарная теория дисперсии. Групповая скорость волн. Дисперсия вещества. Поглощение света. Закон Ламберта-Бугера. Коэффициент поглощения. Селективное поглощение. Рассеяние света. Закон Релея. Молекулярное рассеяние. Раздел 7. Квантовая физика (4 ч). Противоречия классической физики и необходимость выдвижения новых идей. Тема 7.1.Квантовая гипотеза и ее экспериментальное обоснование. Фотоны Корпускулярно-волновой дуализм. Линейчатые спектры атомов. Квантовая гипотеза Планка. Постоянная Планка. Фотон. Энергия и импульс фотона. Гипотеза де Бройля, ее опытное обоснование. Характеристики волн де Бройля. Волновые свойства микрочастиц Тема 7.2. Квантовые свойства излучения. Виды фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Теория фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна. Фотоэлементы, их применение. Тепловое излучение, его равновесный характер. Характеристики теплового излучения. Законы теплового излучения. «Ультрафиолетовая катастрофа». Формула Планка. Элементы оптической пирометрии. Эффект Комптона. Тема 7.3. Основы квантовой механики Принципы квантовой механики: дополнительности, соответствия, неопределенности. Соотношения неопределенностей. Квантовое состояние микрочастиц. Волновая функция и ее статистический смысл. Суперпозиция состояний. Квантовое уравнение движения. Операторы физических величин. Стационарное уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Квантовые числа. Бозоны и фермионы. Принцип Паули. Квантовые статистики Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Тема 7.4. Атом и молекула Модели строения атома. Опыт Резерфорда. Планетарная модель, ее недостатки. Постулаты Бора. Теория атома водорода по Бору. Водородоподобные атомы. Энергетические уровни. Структура энергетических уровней в многоэлектронных атомах. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Молекула водорода. Физическая природа химической связи. Ионная и ковалентная связи. Электронные, колебательные и вращательные состояния многоатомных молекул. Излучение атомов и молекул. Энергетические спектры атомов и молекул. Спектры поглощения. Люминисценция, ее виды. Закон Стокса. Тема 7.5. Элементы квантовой электроники Системы заряженных частиц. Элементы зонной теории кристаллов. Уровень Ферми. Зонная структура энергетического спектра электронов. Заполнение зон: металлы, диэлектрики и полупроводники. Электропроводность полупроводников. Понятие о дырочной проводимости. Собственные и примесные полупроводники. Понятие о р-n переходе. Объяснение сверхпроводимости. Понятие о высокотемпературной сверхпроводимости. Элементы квантовой теории излучения. Вынужденное и спонтанное излучение фотонов. Тепловое равновесное излучение. Принцип работы квантового генератора, его использование. Раздел 8. Ядерная физика (4 ч). Тема 8.1. Строение ядра. Ядерное взаимодействие. Модели ядра. Нуклоны, их характеристики. Изотопы. Ядерное взаимодействие, его свойства. Энергия связи и дефект масс ядра. Обменная теория ядерного взаимодействия. Понятие о виртуальных частицах. Тема 8.2. Радиоактивность. Биологическое действие радиоактивного излучения. Естественная и искусственная радиоактивность. Виды радиоактивного излучения, их природа и особенности. Закон радиоактивного распада. Период полураспада, постоянная распада. Активность радиоактивного препарата. Понятие дозы облучения. Биологическое действие радиоактивного излучения, способы защиты. Тема 8.3. Ядерные реакции. Физические основы ядерной энергетики. Ядерные реакции, их виды. Энергия ядерной реакции. Реакция ядерного деления. Цепная реакция деления, условия ее протекания. Ядерный реактор. Проблемы ядерной энергетики. Термоядерный синтез. Энергия звезд. Управляемый термоядерный синтез. Тема 8.4. Элементарные частицы и космические лучи. Элементарные частицы, их свойства. Методы регистрации элементарных частиц. Частицы и античастицы. Классификация элементарных частиц. Фундаментальные взаимодействия. Кварки и глюоны. Физический вакуум. Космические лучи. Раздел 9. Обобщающая тема. Основные представления современной ФКМ. Незавершенность физики и будущее естествознания (2 ч). Иерархия структур материи. Макроскопические состояния вещества: газы, жидкости, плазма, твердые тела. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. От физики существующего к физике возникающего. Незавершенность физики и будущее естествознания. III. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА «ФИЗИКА» Лабораторные работы курса Лабораторная работа 1.1. Изучение характеристик линз. Лабораторная работа 1.2. Определение показателя преломления стекла с помощью микроскопа. Лабораторная работа 1.3 Изучение закона освещенности. Лабораторная работа 2.2 Определение радиуса кривизны линзы при помощи колец Ньютона. Лабораторная работа 2.3 Определение длины волны монохроматического света при помощи дифракционной решетки. Лабораторная работа 2.4 Исследование зависимости интенсивности света, прошедшего через два поляроида от угла между плоскостями поляризации поляроидов. Лабораторная работа 2.5.Изучение поглощения света. Лабораторная работа 2.6.Изучение рассеяния света. Лабораторная работа 2.7. Изучение закона Брюстера. Iv.контроль достижения целей курса Темы контрольных работ 1.1. Физическая система. 1.2. Физическая величина. 1.3. Методика изучения физического закона. 1.4.Идеальные объекты и процессы в физике. Физическая модель. 1.5. Методика изучения физического явления 1.6. Структура физической теории. 1.7. Понятие состояния физической системы. Вопросы к экзамену 1 семестр Механическое движение, его виды. Относительность механического движения, система отсчета. Основная задача механики. Материальная точка. 2. , перемещение, путь. Закон сложения перемещений. 3. Скорость механического движения. Закон сложения скоростей. 4. Ускорение. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения, их связь. 5. Движение точки по окружности. Угловая скорость, угловое ускорение. Сила. Масса тела. Законы Ньютона, границы их применимости. Инерциальные системы отсчета. Сила тяжести и вес тела. Перегрузки, невесомость. Силы упругости. Деформация, виды деформаций. Закон Гука. Усилие (напряжение). Предел упругости, предел прочности. Закон Гука для деформации растяжения. Модуль Юнга. Диаграмма растяжений. Механическое состояние, процесс. Параметры механического состояния, параметры процесса. Функция состояния. Механическая работа, мощность. Работа сил тяжести и упругости. Консервативные силы. Механическая энергия, ее виды. Закон сохранения механической энергии. Изолированная система. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Момент инерции тела. Теорема Штейнера. Плечо силы. Момент силы. Условие равновесия тела, имеющего ось вращения. Основной закон динамики вращательного движения. Момент импульса тела, закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращательного движения. Тепловое движение, его особенности. Термодинамическое состояние, его параметры. Термодинамический процесс. Равновесное состояние. Обратимые и необратимые процессы. Внутренняя энергия как функция термодинамического состояния. Основные положения МКТ, их опытное обоснование. Размеры и масса молекул. Число молекул. Закон Авогадро. Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа. Статистический смысл температуры и давления. Связь давления и температуры. Закон Дальтона. Уравнение состояния идеального газа (ур-е Менделеева-Клапейрона). Универсальная газовая постоянная. Изопроцессы, их законы и графики. Работа газа при различных процессах. Распределение молекул по скоростям. Средняя, средняя квадратичная и наивероятнейшая скорости молекул. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Эффективный диаметр молекул. Средняя длина свободного пробега и число столкновений молекул. Явления переноса. Градиент величины. Внутреннее трение в газах. Коэффициент динамической вязкости. Теплопроводность газов. Коэффициент теплопроводности. Диффузия в газах. Коэффициент диффузии. Реальные газы. Уравнение состояния реального газа. Поправки Ван-дер-Ваальса. Изотермы реального газа. Критическое состояние вещества. начало термодинамики и его применение к газовым процессам. Количество теплоты. Теплоемкость. Удельная и молярная теплоемкости, их связь. Элементарная теория теплоемкости. Уравнение Майера. Степени свободы молекулы. Распределение энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Показатель адиабаты. Основы работы тепловой машины. КПД тепловой машины. 2 начало термодинамики. Цикл Карно. КПД цикла Карно. Способы повышения КПД тепловой машины. Неравенство Клаузиуса. Приведенная теплота. Энтропия, ее свойства. Статистический смысл энтропии. Термодинамическая вероятность состояния. Силы поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения. Поверхностная энергия. Смачивание. Краевой угол. Поверхностно активные вещества. Кристаллические и аморфные вещества. Виды кристаллических решеток. Монокристаллы и поликристаллы. Изотропия и анизотропия. Теплоемкость кристаллических тел. Закон Дюлонга и Пти. Фазовые переходы 1 и 2 рода. Теплота фазового перехода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Гармонические колебания, их характеристики, график. Квазиупругие силы. Уравнение гармонических колебаний в дифференциальной форме. Математический маятник Физический маятник. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Упругие волны, виды волн. Волновая поверхность, фронт волны. Принцип Гюйгенса-Френеля. Уравнение плоской волны. Длина волны. Стоячие волны. Узлы и пучности. Звуковые волны, характеристики звука. Скорость звука. Инфразвук и ультразвук. Вопросы к экзамену 2 семестр 1. Электрический заряд, свойства заряда. Точечный заряд. Закон Кулона. 2. Электростатическое поле. Напряженность поля. Принцип суперпозиции. Силовые линии. 3. Энергия заряда. Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов. Эквипотенциальные поверхности. 4. Работа перемещения заряда в электростатическом поле. Потенциальные поля. 5. Связь напряженности и потенциала. Градиент потенциала. 6. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Остроградского-Гаусса. 7. Поле заряженной плоскости. Поле 2-х разноименно заряженных плоскостей. 8. Диэлектрики. Полярные и неполярные молекулы. Поляризация диэлектриков, ее виды. 9. Электрический момент диполя. Вектор поляризации. Электрическое смещение (индукция). Диэлектрическая проницаемость вещества. 10. Поле в проводниках. Условия равновесия зарядов на проводнике. Емкость проводника. 11. Конденсаторы, виды конденсаторов. Емкость конденсатора. Емкость плоского конденсатора. 12. Виды соединения конденсаторов, общая емкость. 13. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля, плотность энергии. 14. Ток проводимости. Сила тока, плотность тока. Условия существования тока в цепи, ЭДС. 15. Сопротивление проводника, его зависимость от размеров проводника и температуры. Сверхпроводимость. 16. Виды соединения проводников, общее сопротивление. 17. Основные представления электронной теории проводимости металлов. Плотность тока (вывод). 18. Закон Ома для однородного участка цепи (вывод на основе электронной теории). 19. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома для замкнутой цепи. Короткое замыкание. 20. Закон Джоуля-Ленца . Закон Видемана-Франца. Недостатки классической электронной теории. Вопросы к экзамену 3 семестр Собственная проводимость полупроводников, ее виды. Зависимость проводимости полупроводников от температуры. Примесная проводимость полупроводников, ее виды. Применение полупроводников. Магнитное поле тока. Магнитный момент контура с током. Магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа. Индукция поля прямого и кругового токов. Циркуляция вектора магнитной индукции. Теорема о циркуляции. Поле соленоида. Сила Лоренца, движение заряженной частицы в магнитном поле. Применение силы Лоренца ( МГД-генератор, циклотрон) Эффект Холла. Закон Ампера. Работа перемещения проводника с током в магнитном поле. Магнитные моменты атомов и молекул Вектор намагничивания. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость вещества. Классификация магнетиков. Элементарная теория диамагнетизма и парамагнетизма. Ферромагнетики. Явление гистерезиса. Домены. Точка Кюри.. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного потока. Явление электромагнитной индукции, его объяснение. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея). Самоиндукция. Индуктивность Закон Фарадея для самоиндукции. Энергия магнитного поля. Плотность энергии. Основные положения теории Максвелла. Ток смещения, плотность тока смещения. Система уравнений Максвелла. Электромагнитные волны, их свойства. Скорость электромагнитной волны. .Идеальный колебательный контур, превращения энергии в нем. Реальный контур.Формула Томсона. Открытый колебательный контур. Опыты Герца по излучению и приему электромагнитных волн. Развитие представлений о природе света. Корпускулярно-волновой дуализм. Фотон. Луч. Законы геометрической оптики. Показатель преломления (абсолютный, относительный, их связь и физический смысл). Фотометрические величины, их взаимосвязь (световой поток, сила света, освещенность). Явление интерференции света. Оптическая разность хода волн. Условия максимумов и минимумов интерференции. Когерентные волны, способы их получения. Дифракция света, условия ее наблюдения. Виды дифракции. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционная решетка. Период решетки. Условие максимума для решетки. Дифракционный спектр. Разрешающая способность оптического прибора. Разрешающая сила дифракционной решетки. Применение интерференции и дифракции. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брэгга. Монохроматический и сложный свет. Дисперсия света. Виды дисперсии. Фотоэффект, виды фотоэффекта. Законы Столетова. Объяснение фотоэффекта Эйнштейном. Уравнение Эйнштейна. Красная граница фотоэффекта. Фотоэлементы. Применение фотоэффекта. Тепловое излучение, его равновесный характер. Характеристики теплового излучения. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина. Квантовая гипотеза. Формула Планка. Оптическая пирометрия. Волны де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга. Соотношения неопределенностей. Волновая функция. Квантовые числа. Опыт Резерфорда. Планетарная модель атома, ее недостатки. Постулаты Бора. Обобщенная формула Бальмера. Спектральные серии. Строение атомного ядра. Изотопы. Дефект массы и энергия связи атомного ядра. Удельная энергия связи. Ядерное взаимодействие, его свойства. Радиоактивность. Виды радиоактивного излучения, его природа и свойства. Период полураспада. Закон радиоактивного распада. Действие радиоактивного излучения на живые организмы и способы защиты от него. Ядерные реакции, их виды. Энергия ядерной реакции. Цепная реакция, условия ее протекания. Критическая масса. Ядерный реактор. Проблемы и перспективы ядерной энергетики. Термоядерные реакции. Элементарные частицы. Классификация элементарных частиц. Античастицы. Космические лучи. Поляризованный и естественный свет. Полная и частичная поляризация. Поляризаторы, их действие на свет. Закон Малюса. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера. Явление двойного лучепреломления. Обыкновенный и необыкновенный лучи, их свойства и поляризация. Оптическая ось кристалла. Оптически активные вещества. Угол поворота плоскости поляризации. Применение поляризации. Радиоактивные изотопы, их применение. V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА Основная литература Общая физика. Сборник задач: учебное пособие для вузов по техническим направлениям и специальностям / А.П. Кирьянов, С.И. Кубарев, С.М. Разинова [и др.]; под ред. И.П. Шапкарина. – Москва: КноРус , 2012. Физика: учебник для высшего профессионального образования по техническим направлениям подготовки / Т.И. Трофимова. – Москва: Академия, 2012. Краткий курс физики с примерами решения задач: учебное пособие / Т.И. Трофимова. – Москва: КноРус , 2011. Курс физики. Задачи и решения: учебное пособие для вузов по техническим направлениям подготовки и специальностям / Т.И. Трофимова, А. В. Фирсов. – Москва: Академия , 2011. Физика. Полный курс. Примеры, задачи, решения: учебник / Джей Орир; [пер. с англ. Ю.Г. Рудого, А.В. Беркова]. – Москва: Университет , [2011]. Курс общей физики. Механика и молекулярная физика / Л.Д. Ландау, А.И. Ахиезер, Е.М. Лившиц [т.е. Лифшиц]. – Москва: Добросвет: Книжный дом Университет , 2011. Краткий курс физики с примерами решения задач: учебное пособие / Т.И. Трофимова. – Москва: КноРус , 2010. Физика. Задачи с ответами и решениями: учебное пособие / А.И. Черноуцан. – Москва: Университет , 2009. Курс физики: учебное пособие для вузов по техническим и технологическим направлениям и специальностям: [в 3 т.]: т. 1: Механика. Молекулярная физика / И.В. Савельев. – Санкт-Петербург: Лань , 2008. Дополнительная литература Курс физики: Т. 3: учеб. пособие для студ. вузов по техн. и технолог. напр. и спец.; в 3 т. /И.В. Савельев: Квантовая оптика: Атомная физика: Физика твёрдого тела: Физика атомного ядра и элементарных частиц 2007 Физика: учебно-методическое пособие: ч. 1: Механика, молекулярная физика и термодинамика / Н.И. Чухрий, А.Д. Колобова; Дальневосточный государственный технический университет. 2007 Физика: учебно-методическое пособие: ч.2: Электричество и магнетизм / Л.П. Ляхова, Л.П. Осуховская, И.А. Терлецкий ; Дальневосточный государственный технический университет. 2007 Физика: учебно-методическое пособие: ч.3: Колебания и волны. Волновая оптика / Н.П. Дымченко, И.А. Терлецкий; Дальневосточный государственный технический университет. Задачник по физике: [учебное пособие для втузов] / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев 2009 Квантовая физика. Основные законы: учебное пособие для вузов /И. Е. Иродов. 2010 Краткий курс физики с примерами решения задач: учебное пособие /Т. И. Трофимова. – Москва: КноРус, 2010. Физика. Задачи с ответами и решениями: учебное пособие /А.И. Черноуцан. - Москва: Университет, 2009. Курс физики: учебное пособие для вузов по техническим и технологическим направлениям и специальностям: [в 3 т.]: т. 1: Механика. Молекулярная физика / И.В. Савельев. – Санкт-Петербург: Лань, 2008. Трофимова Т.И. Курс физики. Учебное пособие для вузов М.: Высшая школа, 1999 – 2004г.г. – 544с. Трофимова Т.И. Краткий курс физики. Учебное пособие для вузов М.: Высшая школа, 2004г.г. – 352с. Суханова В.К., Суханов В.П., Плотникова О.В. Физические основы контроля качества изделий. – Владивосток, изд. ТГЭУ. Ч.1, 2. 2006. Суханова В.К., Суханов В.П., Плотникова О.В., Бабин Ю.В. Физические основы контроля качества изделий. – Владивосток, изд. ДВГАЭУ. 2001. Калашников Н.П. Основы физики. Упражнения и задачи. – М.: Дрофа, 2004. – 464с. Суханова В.К., Плотникова О.В. Самостоятельная работа студентов в курсе физики. – Владивосток, изд. ДВГАЭУ, 2004. – 56с. Платунов Е.С. Физика: Словарь-справочник. – СПб: Питер, 2005– 287с Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. Т.1,2. – М.: Высшая школа, 2000. – 624с., 576с. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Высшая школа, 1986 – 1989г., т.т. 1-3. – 432с., 496с., 320с. Детлаф А.А., Яворский Б. М. Курс физики. М: Высшая школа, 1989. – 608с. Грабовский Р. И. Курс физики. М: Высшая школа, 1980. – 607с. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Т.т. 13, М: Наука, 1980- 1993 г.г. – 336с., 366с., 495с. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. М.: Наука, 1985 г. – 384с. Сивухин Д.В. Общий курс физики. -М: Наука, 1990. – 392с. Грибов Л.А., Прокофнова Н.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 2001. – 537с. Физика: Учебно-методическое пособие. /Сост.: В.П.Суханов, В.К.Суханова, О.П.Иваненко. Владивосток: ДВГАЭУ, 1999. – 92с.Грибов Л.А. Основы физики. – М.: Наука, 1995. – 560с. Суханов А.Д. Фундаментальный курс физики. Т. 1-2. М.: Высшая школа, 1996 -1998. – 536с., 388с. Айзенцон А.Е. Курс физики. Учебное пособие. М., Высшая школа, 1996. – 462с. Суханова В.К. Основы термодинамики и молекулярная физика. Владивосток, изд-во ДВГУ, 1985. Пособия по физике и физическому практикуму. – Владивосток, изд. ДВКИ, ДВГАЭУ, 1985-1994; 1997 гг. Кашина С.И. Сборник задач по физике. Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1994. – 191с. Трофимова Т.И Сборник задач по курсу физики с решениями. – М.: Высшая школа, 1999. – 591с. Физика: Краткий словарь /под ред. А.С. Богаткина. – Ростов на Дону: Феникс, 2001. – 416с. Трофимова Т.И . Физика: справочник.–М.: Высшая школа, 2000. –63с. |