РАБОЧАЯ ПРОГРАММА *

курса общей физики "Молекулярная физика", I курс, II семестр физический

факультет, специальность – радиофизика и электроника.направление –

радиофизика (51 час. - лекции, 51 час. - семинарские занятия, 68 - физический

практикум)

Данные по лекциям Рекомендации по решению

задач и лабораторному

практикуму № Тема лекции Примерный перечень лекции номеров задач, решаемых по данной теме. Другие формы проработки материала (самост. с последующей проверкой на практ. и семинарах, семинары, лаб.

практикум) 1 Введение. Предмет молекулярной - разбор на семинаре физики. Роль молекулярной физики в элементарных понятий развитии естествознания и философии. м/ф.полученных.в средней Методы описания явлений школе.

(динамический, статистический, термодинамический) [1]. Агрегатные состояния и фазы вещества [5].

2 Статистическое описания явлений в - реш. задач по мат. стат. и молекулярной физике. Идеальный газ - теории вероятностей простейшая модель статистический проработать: примеры в системы. Основные понятия теории соответствующих разделах вероятностей и математической.

статистики» Микро- и макроскопические.

состояния системы. Постулат равновероятности и эргодическая гипотеза.Самостоятельно - провести все математические выкладки по [1].

3 Вероятность макросостояния. Расчеты по формулам Непрерывное распределение комбинаторики: задачи в вероятностей. Флуктуации. соотв. разд. 1 и 7. Анализ Самостоятельно провести математические биномиального выкладки по [1]. распределения. Предельные случаи – нормальное распределение, распределение Пуассона.

4 Типовые задачи (здесь и Свободный газ. Распределение Максвелла далее приведена нумерация Принцип детального равновесия. Закон по новому изданию [3]):

Дальтона. Основное уравнение 6.102- 6.104;

кинетической теории. Температура [1].

- лаб. раб. 5 Кинетические характеристики -лаб.работы 11, молекулярного движения. Броуновское -6.191;6.196;6.202;

движение. Случайные блуждания.

6 Газ во внешнем потенциальном поле. - 6.121; 6.122;6.126;.

Барометрическая формула. Распределение Больцмана (непрерывное и дискретное).

Универсальный характер распределения Больцмана. Статистическая сумма состояний. Распределение МаксвеллаБольцмана [1].

7 Термодинамический метод. Первое начало - лаб. раб. 42:

термодинамики,Уравнение состояния. - задачи: 6.2;6.5;6.25;6.34;

Обратимые и необратимые процессы. 6.52;

Теплоемкость, внутренняя энергия идеального газа. Распределение энергии по. степеням свободы Теплоемкость идеального газа. Общие Положения квантовой теории теплоемкости газа [1].

.

8 Процессы в идеальных газах (изобарный, 6.42;6.6,46;6.136;6.139;6.146;

изохорный, изотермический, Лаб.раб. адиабатический) и уравнения, их - типы циклических описывающие. Циклические процессы и процессов (проработать на тепловые (холодильные) машины. КПД. семинаре и самостоятельно) Цикл Карно и его КПД. Принципы построения тепловых машин. Второе начало термодинамики (ф-ла Клаузиуса и Кельвина) [1].

9 1-я теорема Карно. Абсолютная термодинамическая шкала температур.

Отрицательные температуры. 2-я теорема Карно. Неравенство Клаузиуса [1,4].

10 Энтропия. Термодинамическое и 6.137;6.144;6.153;6.170;

статистическое толкование энтропии.

Статистическая формулировка II начала термодинамики. Теорема Нернста (III начало термодинамики) [3,6,1].

11 Термодинамические функции и Разобрать задачи потенциалы. Термодинамическая соответствующего раздела устойчивость. Принцип Ле Шателье- по [1].

Брауна. Статистическая сумма состояний и термодинамические потенциалы [1].

Самостоятельно: получить соотношения Максвелла.

12 Межмолекулярное взаимодействие. Силы Ван-дер-Ваальса. Потенциал ЛеннардаДжонса. Химическая связь. Описание структуры и свойств вещества [1].

13 Реальные газы и жидкости. Особенности Задачи: 6.22;6.57;6.62;

поведения реальных молекул свободного пробега, отклонения от уравнения Клапейрона-Менделеева).

Уравнения состояния реальных газов.

Уравнение Ван-дер-Ваальса. Вириальное уравнение [4,6].

14 Экспериментальные изотермы Ван-дер- Расчет (вывод) критических Ваальса. Критическое состояние. параметров.

перехода газ-жидкость. Теоретические -задачи:

Метастабильные состояния. Критические параметры [4,1].

дифференциального и интегрального сжижения газов [4,1].

16 Основные свойства и характеристики - лаб. раб. 31,32.33,34,35. (растворимость, теплоты растворения). 6. Закон Рауля и закон Генри для идеальных растворов. Свойства бинарных смесей.

Осмос. Обратный осмос [5,1].

жидкость и перегретый пар (применение в температур. Поверхностное натяжение на активные вещества [4].

распределения. Уравнения состояния 18 Твердые тела. Признаки кристаллического Проработать на семинаре состояния (анизотропия физических операции симметрии.

свойств, дальний порядок, фазовые переходы). Симметрия и элементы симметрии. Кристаллическая решетка и ее симметрия. Классификация кристаллов.

Кристаллические классы и физические типы кристаллов [4,1,9] Теплоемкость, модель Эйнштейна, задачи соответ.разд.в [1].

Тепловое расширение. Фазовые переходы 1-го рода: кристаллизация, плавление, термодинамическое описание фазовых переходов I и II рода. Полиморфизм и Сверхтекучесть и сверхпроводимость 21-22 Процессы переноса. Общее определение и -лаб.раб. 71,72.73.74, виды процессов переноса, эмпирические законы для газов (закон Фика для -задачи:6.209;6.223;6.227;

диффузии, Ньютона для внутреннего теплопроводности). Процессы переноса в жидкостях и твердом теле.

Самостоятельно: Процессы переноса в разреженных газах. Вакуум. Получение и Лаб.раб.23, измерение вакуума [4,1].

23-24 Жидкие кристаллы. Общая характеристика жидких кристаллов. Межмолекулярное взаимодействие и тепловые свойства жидких кристаллов в электронике.

Полимеры. Общая характеристика и классификация. Стекла. Новые материалы молекулярной электроники [1,9,10].

*Разбивка произведена-(с учетом неизбежных потерь учебных часов) на лекционных занятия.

Примечания:

1. Номера лабораторных работ даны в соответствии с [3].Они могут не совпадать с номерами работ по списку работ в лаборатории.

2.В круглых скобках указаны номера задач по предыдущему изданию.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Матвеев А.М. Молекулярная физика. М., Высшая школа, 1987.

2. Иродов И.Е. Задачи по общей физике, М.-С.Пет.: Физматлит, 3.Лабораторные работы общего физического практикума.Отв.составитель доц.Захаров Ю.А.Раздел:Молекулярная физика и термодинамика.Лаборатория оперативной полиграфии издательства КГУ,2008.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

4. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. М.: Наука, 1976.

5. Сивухин Д.В. Термодинамика и молекулярная физика. Т.2, М.: Наука, 1975, Физматлит МФТИ, 2003.

6. Савельев Н.В. Курс общей физики. Т.1. Механика и молекулярная физика М.:

Наука, 1977,Т.3,Молекулярная физика,2002.

7. Рейф. Статистическая физика. Т.5, БКФ (Берклеевский курс физики).

8. Аганов А.В., Сафиуллин Р.К., Скворцов А.И., Таюрский Д.А. Качественные задачи по физике. М.: Дом Педагогики, 1998.

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

9. Физический Энциклопедический Словарь. Идания-1962…и 1988……гг.

10. П.де Жен. Физика жидких кристаллов.Мир.М.1977.

11.К.Крокстон.Физика жидкого состояния.Мир.М.1978.

12. Эткинс П.Порядок и беспорядок в природе.Мир.М.1987.