Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Московской области

«Международный университет природы, общества и человека «Дубна»

(университет «Дубна»)

Факультет естественных и инженерных наук

Кафедра «Нанотехнологии и новые материалы»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе С.В. Моржухина «_» _ 201 г.

Программа дисциплины

ФИЗИКА

Направление подготовки 020300 – «Химия, физика и механика материалов»

Профиль подготовки Функциональные материалы и наноматериалы Квалификация (степень) выпускника бакалавр Форма обучения очная г. Дубна, Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки «Химия, физика и механика материалов»

Программа рассмотрена на заседании кафедры « Нанотехнологии и новые материалы »

(название кафедры) Протокол заседания № _ от « _ » 201 г.

Заведующий кафедрой / Осипов В.А. / (подпись) фамилия, имя, отчество)

СОГЛАСОВАНО

заведующий выпускающей кафедрой1 _ /_ / (подпись) (фамилия, имя, отчество) « _ » 201 г.

Декан факультета _ / Деникин А.С. / (подпись) (ФИО) « _ » 201 г.

Рецензент: (ученая степень, ученое звание, ФИО) _ (место работы, должность) Руководитель библиотечной системы _ / Черепанова В.Г. / (подпись) (ФИО) (подпись) (ФИО) Если программа разработана обучающей кафедрой 1. Выписка из ФГОС ВПО Выписка из федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 020900 «Химия, физика и механика материалов» (квалификация (степень «бакалавр»)). Утвержден Приказом Министерства образования и наука РФ от 20.05.2010 №537.

Код Учебные циклы и проектируемые Трудоемкость Перечень дисциплин Коды УЦ результаты их освоения (зачетные для разработки формируемых ООП единицы) примерных программ, компетенций а также учебников и учебных пособий Б.2 Математический и естественнонаучный Модуль общая физика цикл (статистическая мехаБазовая часть ника и термодинамика, В результате изучения базовой части электричество и пракцикла студент должен: тикум по физике) Знать фундаментальные разделы физики (динамическая и статистическая механика и термодинамика, электричество и магнетизм) Аннотация Курс «Физика» входит в учебный план подготовки бакалавров по направлению 020300 «Химия, физика и механика материалов» и изучается студентами в первом – третьем семестрах, после получения ими элементарных знаний по дифференциальному и интегральному исчислению, аналитической геометрии и линейной алгебре.

2. Цели освоения дисциплины Дисциплина «Физика» является неотъемлемой частью общей профессиональной подготовки бакалавра в области материаловедения. Цель ее изучения состоит в более углубленном (по сравнению со школьным курсом) ознакомлении слушателей с основными разделами общей физики, особенно – не входящими в программу дальнейшего профессионального изучения, а также – имеющими непосредственное отношение как к методике изучения структуры веществ и материалов (различные виды физического анализа), так и к общелабораторной деятельности (лабораторная техника, погрешности измерений).

Курс включает в себя как теоретические лекции, так и практические занятия (семинары и лабораторные работы).

Проверка полученных знаний и навыков осуществляется в конце каждого семестра в виде зачета по практической и экзамена по теоретической части курса.

3. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Физика» относится к базовой части математического и естественнонаучного цикла.

4. Требования к уровню освоения содержания дисциплины В результате изучения дисциплины студенты должны знать следующие предметы:

Физические основы механики: кинематика, динамика, понятие о работе и энергии, законы сохранения, силы тяготения, движение твердого тела и жидкости, основные положения СТО;

Молекулярная физика: идеальный и реальный газы, распределения Максвелла и Больцмана, основы термодинамики, циклические процессы, явления переноса, молекулярные явления в жидкостях и твердых телах;

Колебания и волны: гармонический осциллятор, затухающие и вынужденные колебания, гармоники, гармонический анализ, волновые явления, принцип Гюйгенса, интерференция, дифракция, акустика;

Электричество и магнетизм: электростатика, диэлектрики, законы постоянного тока, токи в электролитах и газах, магнитное поле тока, отклонение заряженных частиц в полях, индукция, переменный ток, электромагнитные колебания и волны;

Оптика: основные свойства света, волновая оптика (поляризация, интерференция и дифракция, рентгеноструктурный анализ), термодинамика излучения (световой поток, черное тело), фотоны;

Атомная и ядерная физика: строение атомов, боровские орбиты, термы, оптические переходы, правила отбора, спектроскопия, лазеры, лазерная спектроскопия, характеристическое (рентгеновское) излучение, альфа-, бета-, гамма-процессы, детекторы ядерных излучений, ядерные методы исследования материалов («меченые атомы», рентгено-флуоресцентный анализ, нейтроно-активационный анализ, ядерный магнитный резонанс).

5. Объем дисциплины и виды учебной работы 6. Содержание программы Ошибки измерений. Элементы математической статистики.

Кинематика. Прямолинейное равномерное и неравномерное движение. Скорость и ускорение как векторы. Криволинейное движение. Кинематика твердого тела. Угловые скорость и ускорение как векторы.

Динамика. Первый и второй законы Ньютона. Сила и масса. Сила трения. Импульс. Механический принцип относительности (инерциальные системы отсчета). Третий закон Ньютона. Сохранение импульса. Силы при криволинейном движении. Ускоренные системы. Инерционные силы. Сила Кориолиса.

Законы сохранения. Законы сохранения и изменения механической энергии системы. Графическое представление энергии. Формулы размерности. Границы применимости классиче- 6 2 ской механики.

Силы тяготения. Гравитация. Инерционная и гравитационная массы. Работа силы тяжести.

Движение твердого тела. Движение и вращение твердого тела. Момент силы и момент энергия вращения.

Движение жидкости. Движение идеальной жидкости. Линии и трубки тока. Применение закона сохранения импульса к текущей жидкости. Движение вязкой жидкости. Ламинарное и турбулентное движение. Число Рейнольдса.

Элементы СТО. Классические представления о пространстве-времени. Опыт МайкельсонаМорли. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Интервал. Релятивистская динами- 4 ка. Основные формулы механики релятивистских частиц.

Идеальный газ. Эмпирические законы. Законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака. Температура. Уравнение идеального газа. Кинетическая теория газов. Парциальные давления.

Молекулярно-кинетическая теория газов. Распределения. Внутренняя энергия газа. Число степеней свободы. Теплоемкость газов. Распределение Максвелла. Барометрическая формула. Число Авогадро. Длина свободного пробега. Явления переноса в газах. Диффузия. Теплопроводность газов. Получение и измерение низких давлений.

Реальные газы. Уравнение Ван дер Ваальса. Ожижение газов. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние вещества. Ожижение газов.

Основы термодинамики. Циклы. Энтропия. Молекулярно-кинетическое и энергетическое описание процессов. Эквивалентность количества переданного тепла и работы. Первое начало термодинамики. Циклы. Адиабатические и изотермические процессы. Второе начало тер- 4 2 4 модинамики. Цикл Карно. КПД тепловой машины. Обратимые и необратимые процессы.

Статистический смысл второго начала термодинамики. Энтропия.

Молекулярные явления в жидкостях. Молекулярное давление. Поверхностное натяжение.

Давление под изогнутой поверхностью жидкости. Капиллярность. Растекание капли. Мономолекулярные пленки. Испарение. Растворы. Осмотическое давление. Давление насыщенных Гармонические колебания. Гармоническое колебание. Скорость и ускорение, энергия гармонических колебаний. Сложение колебаний. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Представление негармонических колебательных процессов через гармоники и через комплексные числа.

Волны. Распространение волн в упругой среде. Принцип Гюйгенса. Уравнение волны. Интерференция волн. Стоячие волны. Динамика распространения колебаний в упругой среде.

Энергия волны. Эффект Доплера. Групповая скорость. Акустические колебания. Распростра- 6 2 нение звука. Интерференция звуковых волн. Восприятие звуков. Ультразвук. Отражение и поглощение звуковых волн.

Основные электростатические явления. Электрические заряды. Проводники и изоляторы.

Электростатическое поле. Закон Кулона. Напряженность поля. Силовые линии. Теорема Остроградского-Гаусса и ее применения. Работа сил электростатического поля. Потенциал.

Эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью, потенциалом и плотностью объемных зарядов. Проводники в электростатическом поле. Диполь во внешнем электростатическом поле. Электроемкость проводников. Энергия системы зарядов. Энергия электростатического поля.

Электростатические явления в диэлектриках. Диэлектрическая постоянная. Энергия конденсатора. Вектор поляризации. Напряженность поля в диэлектрике. Вектор электростатической индукции. Дипольные диэлектрики. Диэлектрические свойства кристаллов. Пьезоэлектричество. Типы конденсаторов. Измерение малых зарядов Законы постоянного тока. Закон Ома. Сопротивление. Вектор плотности тока. Сохранение заряда. Замкнутость стационарных токов. Закон Джоуля-Ленца. Измерение силы тока, разности потенциалов и сопротивления. Свободные электроны в проводнике. Законы Ома и Джоуля-Ленца с точки зрения классической электронной теории. Электро- и теплопроводность 12 5 8 металлов. Квантовая теория электропроводности металлов. Замкнутая цепь постоянного тока. Закон Ома для неоднородной цепи. Закон Кирхгофа. Контактная разность потенциалов.

Гальванические элементы. Термоэлектрические явления. Термоэмиссия. Полупроводники.

Токи в электролитах и газах. Электролитическая проводимость. Законы Фарадея. Электролитическая диссоциация. Электролиз. Теория несамостоятельной проводимости газов. Ре- 4 2 4 комбинация. Электронный ток в вакууме.

Магнитное поле тока. Характеристика магнитного поля. Магнитное поле линейного тока, кругового тока и соленоида. Напряженность магнитного поля. Силы, действующие та ток в магнитном поле. Замкнутый контур в магнитном поле. Циркуляция вектора магнитной напряженности. Магнетики. Магнитные моменты молекул, атомов и электронов. Вектор намаг- 4 4 ничения. Ферромагнетизм. Линии магнитной индукции. Аналогия между электростатическим и магнитным полями. Соленоид и магнит. Законы магнитной цепи. Уравнения Кирхгофа для магнитной цепи. Измерительные приборы.

Отклонение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле. Магнитное поле движущегося заряда. Эффект 4 2 Холла. Электронные пучки.

Электромагнитная индукция. Явление индукции. Электродвижущая сила индукции. Самоиндукция. Взаимная индукция. Энергия магнитного поля токов. Токи Фуко. Скин-эффект. Законы переменного тока. Переменный ток. Мощность в цепи переменного тока. Цепь переменного тока, содержащая индуктивность и емкость. Динамомашины и электромоторы. 4 2 Трансформаторы. Выпрямители. Трехфазный ток.

Электромагнитные колебания и волны. Колебательный контур. Электромагнитное поле.

Уравнение Максвелла. Электромагнитные волны. Скорость распространения волн. Вектор Умова-Пойнтинга.

Основные свойства света. Законы отражения и преломления. Полное внутреннее отражение. Принцип Ферма. Скорость света. Волновая природа света. Принцип Гюйгенса. Интер- 4 6 ференция. Поляризация. Угол Брюстера. Световое давление.

Элементы волновой оптики. Интерференция и дифракция. Явление интерференции. Интерферометры. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция от непрозрачных преград. Дифракция в параллельных лучах. Дифракция от многих щелей. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах (рентгеноструктурный анализ).

Атомная физика. Оптические и рентгеновские спектры. Боровские орбиты. Термы. Оптические переходы. Характерные длины волн. Спектроскопия. Правила отбора. Характеристическое (рентгеновское) излучение. Изотопические сдвиги. Вынужденное излучение. Лазеры. Лазерная спектроскопия. Детектирование единичных атомов.

Ядерная физика. - - -процессы. Детекторы излучений. Альфа-, бета-, гамма-процессы.

Детекторы ядерных излучений. Ядерные методы исследования материалов (рентгено- 8 2 флюоресцентный и нейтроно-активационный анализ, мезохимия, ЯМР, «меченые атомы»).

7. Лабораторный практикум, практические занятия (семинары) Лабораторный практикум п.п. дисциплины Практические занятия (семинары) п.п. дисциплины 8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Основная литература Фриш С.Э. и Тиморева А.В., Курс общей физики. (3 тома) Физматгиз, 1962.

Сивухин Л.В. Общий курс физики. (5 томов).

Иродов И.Е. Механика. Основные законы. М., 2002.

Иродов И.Е. Волновые процессы. Основные законы. М., 2002.

Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. М., 2002.

Савельев И.В. Курс общей физики. (3 тома). М.: Наука, Дополнительная литература А.Н.Ремизов и А.Я.Потапенко. Курс физики. М., Дрофа, 2002.

Тамм И.Е., Основы теории электричества. М., 2003.

Калашников С.Г. Электричество. М., 1970.

Э.В.Шпольский. Атомная физика. М., Физматгиз, 1963..

Калитеевский Н.И. Волновая оптика, СПб, 2006.

Ахиезер А.И. Атомная физика. Киев, Наукова думка, 1988.

Борн. М. Атомная физика. М.: Мир, 1967.

Широков, Н.П.Юдин. Ядерная физика. 1980.

Технические и электронные средства обучения, иллюстрированные материалы Демонстрационные образцы и устройства (маятник, резисторы, конденсаторы, полупроводники, лампы, кварцевые резонаторы, фотоприемники, магниты, электроннолучевой осциллограф, термопара, поляроиды, лазеры, призмы, линзы, световоды, и т.п.).

Ознакомительная экскурсия в Отдел ядерной спектроскопии и радиохимии Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ.

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины 1. Аудитория, оборудованная экраном и прибором для демонстрации лекционного материала.

2. Учебная физическая лаборатория.

10.Формы контроля, перечень выносимых на экзамен (зачет) вопросов.

Занятия проводятся в виде лекций, семинаров и лабораторных работ.

Текущий контроль знаний организуется путем краткого опроса по пройденному на предыдущем семинаре материалу. Промежуточная аттестация студентов проходит в виде контрольной на 8-ой и 13-ой неделе семестра.

Итоговый контроль проводится в виде зачета и экзамена. Зачет проводится на 17ой неделе семестра и формируется на основе текущего контроля успеваемости, сданных домашних заданий, контрольных и лабораторных работ, а также проведенного опроса.

Экзамен проводится согласно расписанию экзаменационной сессии, в виде опроса по выбранному студентом билету, в который входят 2 вопроса и задача.

Экзаменационные вопросы:

1-2 семестр (Механика, молекулярная физика, термодинамика, колебания, волны):

1. Виды движения твердого тела. Координата, скорость и ускорение при поступательном и вращательном движении 2. Инерциальные системы отсчета. Первый и второй законы Ньютона. Принцип 3. Масса, импульс и энергия релятивистской частицы.

4. Работа и мощность.

5. Потенциальная энергия. Упругие силы. Силовое поле.

6. Закон сохранения механической энергии.

7. Количество движения (импульс) и закон его сохранения.

8. Гравитация. Первая и вторая космические скорости.

9. Кинетическая энергия при поступательном и вращательном движении твердого 10. Момент инерции.

11. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции и сила Кориолиса.

12. Принцип относительности и другие постулаты Эйнштейна.

13. Преобразования Лоренца. Относительный характер одновременности событий и размеров тел. Сложение скоростей.

14. Давление и температура. Эмпирические законы для идеальных газов.

15. Давление и температура как проявления молекулярно-кинетических свойств идеальных газов. Теплоемкость.

16. Распределение молекул идеального газа по скоростям.

17. Размеры и масса молекул. Число Авогадро.

18. Длина свободного пробега молекул в газе.

19. Распределение Больцмана. Барометрическая формула.

20. Теплопроводность идеального газа.

21. Диффузия и внутреннее трение в газе.

22. Реальный газ. Уравнение Ван дер Ваальса.

23. Энтропия термодинамического процесса. Обратимые и необратимые процессы.

Второе начало термодинамики и его статистический смысл.

24. Изотермический, адиабатический и политропический процессы. Формула Пуассона. Цикл Карно. КПД идеальной тепловой машины.

25. Молекулярные явления в жидкостях. Поверхностное натяжение. Капиллярность.

26. Движение жидкости. Уравнение Бернулли.

27. Движение вязкой жидкости.

28. Уравнение гармонического колебания.

29. Скорость, ускорение и энергия в процессе гармонического колебания.

30. Вынужденные колебания. Резонанс.

31. Затухающие колебания.

32. Сложение гармонических колебаний различных частот. Принцип суперпозиции.

Гармоники. Анализ Фурье.

33. Продольные и поперечные волны. Волновой фронт. Принцип Гюйгенса 34. Уравнение волны. Суперпозиция волн. Когерентность. Явление интерференции.

Стоячие волны.

35. Сложение колебаний вдоль разных осей. Принцип суперпозиции.

Энергия волны. Вектор Умова-Пойнтинга. Эффект Доплера.

3 семестр (Электричество и магнетизм, оптика, атомная и ядерная физика):

1. Электризация. Заряды. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Силовые линии. Теорема Остроградского-Гаусса.

2. Работа электрических сил. Потенциал. Электрическое поле в вакууме. Эквипотенциальные поверхности. Проводники в электрическом поле. Конденсатор и его емкость.

3. Диполь в электрическом поле. Поляризация. Диэлектрическая проницаемость. Сегнетоэлектрики. Пьезоэффект.

4. Постоянный ток. Закон Ома. Удельное сопротивление. Сохранение заряда. Замкнутость тока.

5. Закон Джоуля-Ленца. Мощность в цепи. Измерение тока, напряжения и сопротивления.

6. Связь электро- и теплопроводности. Свободные электроны. Классическая и квантовая теории проводимости металлов.

7. Работа выхода. Контактная разность потенциалов. Термоэлектрические явления.

Термопара. Эффект Пельтье. Электронная эмиссия.

8. Ток в электролитах. Законы Фарадея. Электролитическая диссоциация. Электролиз.

9. Электрический ток в газах. Виды газового разряда. Электронный ток в вакууме.

10. Магнитное поле. Поле линейного и кругового тока. Напряженность и силовые линии. Силы, действующие на ток в магнитном поле. Закон Ампера. Движение в магнитном поле. Контур в магнитном поле.

11. Заряд, движущийся в магнитном поле. Магнитное поле движущегося заряда. Эффект Холла. Электронные пучки.

12. Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Энергия магнитного поля. Токи Фуко. Скин-эффект.

13. Переменный ток. Импеданс. Дифференцирующая и интегрирующая цепочки.

Трансформаторы, электромоторы, выпрямители, 3-фазный ток.

14. Колебательный контур. Электромагнитное поле. Уравнения Максвелла. Электромагнитные волны.

15. Интерференция. Дифракция. Интерферометр. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей на кристалле. Рентгеноструктурный анализ.

16. Поляризация. Угол Брюстера.

17. Квантовые свойства электромагнитного излучения и волновые свойства излучения корпускулярного. Волновая функция.

18. Боровские орбиты. Термы. Оптические переходы. Правила отбора. Характеристическое рентгеновское излучение. Оптическая спектроскопия. Лазерная спектроскопия.

19. Атомное ядро. Радиоактивность. ---процессы. Закон радиоактивного распада.

20. Детекторы ядерных излучений: газовые счетчики, сцинтилляторы, ППД, магнитные спектрометры. Ядерные методы исследования материалов.

Задачи к билетам 1-2 семестр (Механика, молекулярная физика, термодинамика, колебания, волны):

1. В баллоне находился идеальный газ при давлении 4.0·107 Па и температуре 300 К.

Затем 3/5 содержащегося в баллоне газа выпустили, а температура понизилась до 240 К. Под каким давлением находится оставшийся в баллоне газ?

2. Какое давление создает 40.0 л кислорода (O2) при температуре 103 C, если при нормальных условиях (давление 105 Па, температура 0 C) эта же масса газа занимает объем 13.65 л? Чему равна масса газа?

3. Сосуд объемом 12 л, содержащий газ при давлении 4,0 105 Па, соединяют с другим сосудом объемом 3 л, из которого полностью откачен воздух. Найти конечное значение давления. Процесс изотермический.

4. Однородный стержень совершает малые колебания в вертикальной плоскости около горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. Длина стержня L = 0,5 м. Найти период колебаний стержня.

5. Чему равен логарифмический декремент затухания математического маятника, если за 1 мин амплитуда колебаний уменьшилась в 2 раза? Длина маятника 1 м.

6. Движение материальной точки дается уравнениями: x= r cos t y= r sin t z= bt.

Найти модуль линейной скорости точки и модуль ее линейного ускорения.

7. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя T1 = 500 К, холодильника T2 = 300 К. Работа изотермического расширения газа составляет 2 кДж.

Определите: 1) коэффициент полезного действия цикла; 2) количество теплоты, отданное газом при изотермическом сжатии холодильнику.

8. В камеру футбольного мяча объемом 2,5 л накачивают воздух насосом, забирающим при каждом качании 0,150 л атмосферного воздуха при нормальном давлении.

Каково будет давление в камере мяча после 50 качаний, если вначале камера была пустой? Температуру считать постоянной.

9. Частица движется со скоростью v = 0.8с. Определите отношение полной энергии релятивистской частицы к ее энергии покоя.

10. Определите количество теплоты, сообщенное газу, если в процессе изохорического нагревания кислорода объемом V = 20 л его давление изменилось на р = 100 кПа.

11. Для хранения углекислого газа (CO2) используются стальные баллоны. Найти массу углекислого газа в баллоне емкостью 40 л при температуре 288 К и давлении 12. Поезд массой m = 1200 т движется по горизонтальному пути с постоянной скоростью v = 15 м/с. Определить коэффициент сопротивления движению, если тепловоз развивает полезную тяговую мощность Nпол = 882 кВт.

13. Тело массы 40 г брошено вертикально вверх со скоростью 30 м/с и достигло высоты 35 м. Найдите работу силы трения тела о воздух при подъеме тела до высшей точки полета.

14. Вал вращается с постоянной скоростью, соответствующей частоте 180 об/мин. С некоторого момента вал тормозится и вращается равнозамедленно с угловым ускорением, численно равным 3 рад/с2. Через сколько времени вал остановится?

Сколько оборотов он сделает до остановки?

15. Определите, на какую высоту h поднимется вода в вертикальной трубке, впаянной в узкую часть горизонтальной трубы диаметром d2 = 3 см, если в широкой части трубы диаметром d1 = 9 см скорость газа v1 = 25 см/с.

16. Вычислить скорость, необходимую для того, чтобы спутник двигался по круговой орбите вокруг Земли на высоте 200 км от ее поверхности. Масса Земли 6 1024 кг, радиус Земли 6380 км.

17. Мальчик, стреляя из рогатки, натянул резиновый шнур так, что его длина стала больше на 10 см. С какой скоростью полетел камень массой 20 г? Для натягивания резинового шнура на 1 см требуется сила 9,81 Н. Сопротивлением воздуха при полете камня пренебречь.

18. Два шара с массами m1 = 6,0 кг и m2 = 4,0 кг сталкиваются со скоростями u1 = 8, м/с и u2 = 3,0 м/с и после абсолютно неупругого удара движутся как единое целое.

Определить скорость шаров после удара, если до удара они двигались вдоль одной прямой в разные стороны.

3 семестр (Электричество и магнетизм, оптика, атомная и ядерная физика):

1. Записать реакцию образования ядра 13N из стабильного изотопа 10B под воздействием -частиц, а также его дальнейший распад в 13C.

2. Выразить через постоянную распада и период полураспада T:

i) вероятность того, что ядро распадется за время от 0 до t;

ii) среднее время жизни ядра ;

iii) активность радиоактивного источника, состоящего из N ядер.

3. Период полураспада трития T=12.4 года. Определить активность 1 мг трития.

4. Импульсный инфракрасный лазер генерирует излучение с длиной волны =1. мкм. Мощность импульса W=100 МВт, а его длительность =1 нс. Сколько фотонов при этом излучается?

5. Длина волны перехода 4d-2p в атоме водорода =486 нм. Найти потенциал ионизации.

6. В эксперименте было установлено, что при напряжении в рентгеновской трубке U=10 кВ коротковолновая граница тормозного рентгеновского спектра min = 0.1243 нм. Найти по этим данным постоянную Планка h.

7. Гамма-квант с энергией 3 МэВ, попав в детектор, комптоновски рассеялся назад.

Какую энергию зарегистрировал детектор?

8. Интегрирующая RC-цепочка имеет следующие параметры: R=1 кОм, С=1 мкФ. На какой частоте f она будет подавлять сигнал в 2 раза?

9. Два резистора R1=100 Ом и R2=200 Ом подключены последовательно к источнику напряжения U=30 В. Как изменится выделяемая на каждом из них мощность, если их подключить параллельно?

10. Для некоторого катода длинноволновая граница, с которой начинается ток, обусловленный фотоэффектом, составляет max=5000. Определить работу выхода для материала, из которого изготовлен катод.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.

Самостоятельная работа проводится с целью углубления знаний по дисциплине и предусматривает:

чтение студентами рекомендованной литературы и усвоение теоретического материала дисциплины;

выполнение домашних заданий (решение задач);

подготовку к сдаче зачета и экзамена.

Планирование времени на самостоятельную работу студентам лучше осуществлять на весь семестр. Материал, законспектированный на лекциях, необходимо регулярно дополнять сведениями из литературных источников, представленных в программе дисциплины. Каждая из тем, данная на лекциях, закрепляется на семинарах и лабораторных работах. На семинарских занятиях также разбираются типовые задачи по каждой теме, необходимые для выполнения самостоятельных и контрольных работ.