[ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Пензенский государственный педагогический университет
имени В. Г. Белинского
ПРИНЯТО УТВЕРЖДАЮ
на заседании Ученого совета проректор по учебной работе
физико-математического
факультета _ М. А. Пятин
Протокол заседания совета факультета «_»2007 г.
№ _от «_»2007 г.
Декан ф-таВ.И. Паньженский
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая и экспериментальная физика 05.02.01 – «математика» с дополнительной специальностью «физика»физико-математический факультет кафедра общей физики Пенза – I. Требования ГОС по дисциплине и квалификационные требования (выписка из ГОС ВПО № 692 пед/сп (новый) от 31.01.2005г.) 1.3. Квалификационная характеристика выпускника Выпускник, получивший квалификацию учителя математики и физики, должен быть готовым осуществлять обучение и воспитание обучающихся с учетом специфики преподаваемого предмета; способствовать социализации, формированию общей культуры личности, осознанному выбору и последующему освоению профессиональных образовательных программ;
использовать разнообразные приемы, методы и средства обучения;
обеспечивать уровень подготовки обучающихся, соответствующий требованиям Государственного образовательного стандарта; осознавать необходимость соблюдения прав и свобод учащихся, предусмотренных Законом Российской Федерации "Об образовании", Конвенцией о правах ребенка, систематически повышать свою профессиональную квалификацию, участвовать в деятельности методических объединений и в других формах методической работы, осуществлять связь с родителями (лицами, их заменяющими), выполнять правила и нормы охраны труда, техники безопасности и противопожарной защиты, обеспечивать охрану жизни и здоровья учащихся в образовательном процессе.
1.3.1. Область профессиональной деятельности.
Среднее общее (полное) образование.
1.3.2. Объект профессиональной деятельности.
Обучающийся 1.3.3. Виды профессиональной деятельности.
Учебно-воспитательная;
социально-педагогическая;
культурно-просветительная;
научно-методическая;
организационно-управленческая.
Выпускник, получивший квалификацию учителя математики и физики, подготовлен к выполнению основных видов профессиональной деятельности учителя математики и физики, решению типовых профессиональных задач в учреждениях среднего общего (полного) образования.
7.1. Требования к профессиональной подготовке специалиста Выпускник должен знать:
Конституцию Российской Федерации; законы Российской Федерации, в том числе Закон Российской Федерации “Об образовании”, решения Правительства Российской Федерации и органов управления образованием по вопросам образования; Конвенцию о правах ребёнка;
основы общих и специальных теоретических дисциплин в объёме, необходимом для решения типовых задач профессиональной деятельности;
основные направления и перспективы развития образования и педагогической науки; школьные программы и учебники; требования к оснащению и оборудованию учебных кабинетов и подсобных помещений;
средства обучения и их дидактические возможности; санитарные правила и нормы, правила техники безопасности и противопожарной защиты;
государственный язык Российской Федерации – русский язык; свободно владеть языком, на котором ведется преподавание.
Выпускник должен уметь решать типовые задачи профессиональной деятельности соответствующие его квалификации, указанной в п.1.2.
настоящего Государственного образовательного стандарта.
Типовые задачи профессиональной деятельности.
Типовыми задачами по видам профессиональной деятельности для учителя математики и физики являются:
в области учебно-воспитательной деятельности:
осуществление процесса обучения математике и физике в соответствии с образовательной программой;
планирование и проведение учебных занятий по математике и физике с учетом специфики тем и разделов программы и в соответствии с учебным планом;
использование современных научно обоснованных приемов, методов и средств обучения математике и физике, в том числе технических средств обучения, информационных и компьютерных технологий;
применение современных средств оценивания результатов обучения;
воспитание учащихся как формирование у них духовных, нравственных ценностей и патриотических убеждений;
реализация личностно-ориентированного подхода к образованию и развитию обучающихся с целью создания мотивации к обучению;
работа по обучению и воспитанию с учетом коррекции отклонений в развитии;
в области социально-педагогической деятельности:
оказание помощи в социализации учащихся;
проведение профориентационной работы;
установление контакта с родителями учащихся, оказание им помощи в семейном воспитании;
в области культурно-просветительной деятельности:
формирование общей культуры учащихся, в области научно-методической деятельности:
выполнение научно-методической работы, участие в работе научнометодических объединений;
самоанализ и самооценка с целью повышение своей педагогической квалификации;
в области организационно-управленческой деятельности:
рациональная организация учебного процесса с целью укрепления и сохранения здоровья школьников;
обеспечение охраны жизни и здоровья учащихся во время образовательного процесса;
организация контроля за результатами обучения и воспитания;
организация самостоятельной работы и внеурочной деятельности учащихся;
ведение школьной и классной документации;
выполнение функций классного руководителя;
участие в самоуправлении и управлении школьным коллективом.
ДДП.ДДС. 00 Федеральный компонент Механика. Кинематика материальной точки. Динамика материальной точки. Динамика системы материальных точек. Законы сохранения.
Механика твёрдого тела. Механика упругих тел. Движение в неинерциальных системах отсчёта. Элементы специальной теории относительности. Колебания и волны. Всемирное тяготение.
Электродинамика. Электростатическое поле в вакууме.
Электростатическое поле при наличии проводников. Электростатическое поле при наличии диэлектриков. Энергия взаимодействия зарядов и энергия электростатического поля. Постоянный электрический ток.
Электропроводность твёрдых тел. Электрический ток в электролитах.
Электрический ток в газах и в вакууме. Постоянное магнитное поле в вакууме. Магнитное поле в магнетиках. Электромагнитная индукция.
Электромагнитное поле. Квазистационарные электрические цепи.
Электромагнитные волны.
Оптика. Свет как электромагнитная волна. Геометрическая оптика.
Оптические инструменты. Интерференция света. Дифракция света.
Поляризация света. Дисперсия и поглощение света. Релятивистские эффекты в оптике.
Квантовая физика. Квантовые свойства излучения. Волновые свойства микрочастиц. Физика атомов и молекул. Физика атомного ядра. Физика элементарных частиц. Фундаментальные взаимодействия.
Молекулярная физика. Термодинамика. Молекулярно-кинетическая теория вещества. Идеальный газ. Основы термодинамики. Реальные газы и жидкости. Явления переноса. Элементы газодинамики. Понятие о плазме.
Твёрдые тела. Самоорганизующиеся системы.
II. Цели и задачи изучаемой дисциплины.
Курс общей и экспериментальной физики в педагогическом вузе является одним из основных курсов для будущего учителя математики и физики средней школы. В нем органически сочетаются вопросы классической и современной физики, четко определяются границы, в пределах которых справедливы те или иные физические концепции, модели, теории.
Курс общей и экспериментальной физики формирует у студентов представление о физике как науке, имеющей экспериментальную основу, знакомит с историей важнейших физических открытий и возникновением теорий, идей и понятий, а также показывает вклад выдающихся отечественных и зарубежных ученых в развитие физики.
Важнейшей задачей курса общей и экспериментальной физики является формирование у студентов умения творчески пользоваться диалектическим методом. Поэтому философские вопросы рассматриваются на протяжении всего курса в прямой связи с изучаемым материалом.
В целях осуществления политехнической подготовки будущих учителей физики в курсе необходимо на конкретных примерах раскрыть взаимосвязь физики и техники, показать применение физических законов в производстве.
Изучение физики в педагогическом вузе отличается также тем, что студент должен овладеть системой умений и навыков, позволяющих передавать полученные знания школьникам.
Предполагается, что методика проведения всех видов учебных занятий (лекции, семинары, практические занятия по решению задач, лабораторные работы) учитывает потребности будущего учителя физики.
Лекционный курс по общей и экспериментальной физике должен сопровождаться хорошо подготовленными лекционными демонстрациями, которые могли бы служить для студентов образцом постановки школьного эксперимента и методики его применения при объяснении нового материала.
При проведении семинаров и практических занятий нужно стремиться выработать у студентов навыки грамотного изложения теоретического материала и умения решать задачи. При выполнении лабораторных работ необходимо добиваться того, чтобы студенты ясно представляли себе исследуемые в них физические явления или законы, понимали сущность применяемого метода измерения и умели оценить степень достоверности полученных результатов на основе статистической обработки результатов физического эксперимента. Особое внимание должно быть обращено на проверку глубины усвоения вопросов, непосредственно относящихся к школьному курсу физики.
Значительную роль играет введение в учебный процесс элементов учебной исследовательской работы (УИРС), воспитание у студентов творческого подхода к занятиям.
По мере получения студентами сведений из смежных с курсом общей и экспериментальной физики дисциплин, и прежде всего из высшей математики, следует использовать их на лекциях, лабораторных и практических занятиях.
Основным документом, определяющим объем курса общей и экспериментальной физики для студентов физико-математических факультетов педагогических институтов, являются государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника. На его основе кафедрой общей физики разработана настоящая учебная программа и рабочие программы, учитывающие опыт преподавателей кафедры, особенности постановки и содержания лабораторного практикума.
Данная программа отражает современное состояние физики и ее приложений. В ней естественным образом сочетаются макро- и микроскопические подходы. В ее разделах вскрыты внутренние логические связи. Порядок расположения материала соответствует современной структуре физики как науки и отражает мировой педагогический опыт.
Приоритетами курса являются:
фундаментальными понятиями, законами и теориями классической и современной физики, а также методами физического исследования;
овладение приемами и методами решения конкретных задач из различных областей физики;
ознакомление с современной научной аппаратурой, формирование навыков проведения физического эксперимента, умение выделить конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей деятельности.
Контроль текущей работы студентов над курсом физики осуществляется путем проведения контрольных работ, коллоквиумов, защит лабораторных работ, работ с компьютером, сдачи домашних заданий.
Наилучшей гарантией глубокого и прочного усвоения физики является заинтересованность студентов в приобретении знаний. Для поддержания интереса студентов к физике следует использовать богатый и разнообразный материал ее специальных приложений, лекционные демонстрации и аудиовизуальные средства.
III. Место дисциплины в профессиональной подготовке студентов.
Дисциплина «общая и экспериментальая физика» включена в блок «дисциплины дополнительной специальности» ГОС. Изучение данного курса необходимо при дальнейшем изучении таких дисциплин как теоретическая физика, методика преподавания физики, астрономия, электрорадиотехника.
Курс «общая и экспериментальая физика» способствует формированию у студентов современного научного мировоззрения.
IV. Распределение времени, отведенного на изучение дисциплины Общая трудоемкость, всего часов 606 136 152 102 216 – Аудиторные занятия (АЗ) Самостоятельная работа (СР) Форма итогового контроля (зачет, экзамен) С учетом особенностей лабораторий кафедры общей физики устанавливается следующая последовательность изучения разделов физики:
3 семестр – "механика", «молекулярная физика и термодинамика»; семестр – «электродинамика»; 5 семестр – "оптика"; "квантовая физика", семестр – "заключение".
Вопросы теории и методики использования размерностей, изучение Международной системы единиц (СИ) должны рассматриваться в соответствующих разделах курса и поэтому в программе особо не выделены.
V. Тематические планы для очной формы обучения Законы сохранения.
2 Молекулярная физика и термодинамика 2.1 Молекулярно-кинетическая теория вещества 6 1 6 3.2 Энергия взаимодействия зарядов и энергия 6 1 4 электростатического поля
VI. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение Физика как наука. Методология физики. Содержание и структура физики. Связь физики с другими науками. Роль курса общей и экспериментальной физики в подготовке учителя.
МЕХАНИКА
КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ
Введение. Предмет механики. Краткий исторический обзор развития механики. Преобразования Галилея. Представления Ньютона о свойствах пространства и времени. Системы отсчета в механике Ньютона. Эталоны длины и времени. Относительность движения. Понятие материальной точки.Радиус-вектор, векторы перемещения, скорости, ускорения; тангенциальная и нормальная составляющие ускорения. Закон движения, траектория движения и пройденный путь.
Принцип независимости движений. Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение. Движение точки по окружности. Угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение. Связь линейных и угловых величин. Векторы угловой скорости и углового ускорения.
ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ.
Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Понятие о силе. Принцип независимости действия сил. Второй закон Ньютона. Масса и ее измерение. Аддитивность массы, импульс. Третий закон Ньютона. Момент импульса материальной точки. Сохранение момента импульса материальной точки при движении под действием центральной силы. Работа силы, мощность, кинетическая энергия Потенциальные и непотенциальные силы.Потенциальная энергия. Связь силы с потенциальной энергией. Сохранение полной энергии материальной точки в поле потенциальной силы.
ДИНАМИКА СИСТЕМЫ МАТЕРИАЛЬНЫХ ТОЧЕК.
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ.
Система материальных точек. Силы внешние и внутренние. Замкнутая система. Движение системы материальных точек. Центр масс. Координаты центра масс. Движение центра масс. Закон сохранения импульса и его следствие. Реактивное движение, уравнение Мещерского и Циолковского.Энергия системы материальных точек. Консервативные и неконсервативные системы. Закон сохранения механической энергии в консервативной системе.
Применение законов сохранения импульса и энергии к анализу упругого и неупругого соударений. Момент импульса системы материальных точек, закон сохранения момента импульса замкнутой системы. Связь законов сохранения со свойствами симметрии пространства и времени. Роль законов сохранения в физике.
МЕХАНИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА.
Твердое тело как система материальных точек. Абсолютно твердое тело. Поступательное движение абсолютно твердого тела. Мгновенные оси вращения. Понятие о степенях свободы и связях. Вращение относительно неподвижной оси, момент силы относительно оси. Пара сил, момент пары.Момент инерции и момент импульса твердого тела. Теорема Штейнера.
Уравнение моментов. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела.
Закон сохранения момента импульса твердого тела и его следствия. Понятие о вращении твердого тела вокруг неподвижной точки. Свободные оси вращения. Гироскоп. Условия равновесия твердого тела. Виды равновесия.
Центр тяжести.
МЕХАНИКА УПРУГИХ ТЕЛ.
Упругие свойства твердых тел. Виды упругих деформаций. Закон Гука для различных деформаций: одностороннее растяжение (сжатие), всестороннее сжатие, сдвиг, кручение. Модули упругости, коэффициент Пуассона, предел упругости.Потенциальная энергия упругодеформированного тела. Плотность энергии.
ДВИЖЕНИЕ В НЕИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОТСЧЕТА (НИСО).
Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Сила инерции в прямолинейно движущейся НИСО. Равномерно вращающаяся НИСО.Центробежная сила инерции. Сила Кориолиса. Проявление силы инерции на Земле. Маятник Фуко.
ЭЛЕМЕНТЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.
Элементы специальной теории относительности. Постулаты Эйнштейна. Система отсчета в СТО. Относительность одновременности в СТО. Преобразования Лоренца. Относительность отрезков длины и промежутков времени в СТО. Релятивистский закон преобразования скоростей. Релятивистский импульс. Релятивистская форма второго закона Ньютона. Связь массы и энергии. Полная энергия в СТО. Законы сохранения энергии и импульса в СТО.
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ.
Колебательное движение. Гармонические колебания. Амплитуда, частота, фаза колебаний. Смещение, скорость, ускорение при гармоническом колебательном движении. Связь колебательного и вращательного движений, векторные диаграммы. Сложение колебаний одного направления с одинаковыми и разными частотами биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.Движение под действием упругих и квазиупругих сил. Уравнение движения простейших механических колебательных систем без трения:
пружинный, математический, физический и крутильный маятники.
Собственная частота колебаний. Кинетическая, потенциальная и полная энергия колеблющегося тела. Уравнение движения в колебательных системах с жидким трением. Затухающие колебания, частота колебаний.
Коэффициент затухания, логарифмический декремент, добротность, их связь с параметрами колебательной системы. Вынужденные колебания. Резонанс.
Понятие о линейных и нелинейных колебательных системах. Автоколебания.
Роль механических колебаний в технике. Понятие о колебаниях в связанных системах. Распространение колебаний в однородной упругой среде. Уравнение плоской волны. Бегущие и стоячие волны.
Энергия волны. Интерференция волн. Вектор Умова. Природа звука.
Источники приемники звука. Голосовой и слуховой аппарат человека.
Объективные и субъективные характеристики звука. Скорость звука. Эффект Доплера в акустике. Ультразвук и его применение. Понятие об инфразвуке.
ВСЕМИРНОЕ ТЯГОТЕНИЕ
Движение планет, законы Кеплера. Закон тяготения Ньютона, постоянная тяготения и ее измерение. Гравитационная и инертная масса.Эйнштейновский принцип эквивалентности сил инерции и сил тяготения.
Понятие о поле тяготения. Напряженность и потенциал поля тяготения.
Теорема Остроградского-Гаусса. Применение законов сохранения энергии и момента импульса к движению в центральном гравитационном поле. Первая, вторая и третья космические скорости. Достижения отечественной науки и техники в области освоения и исследования космического пространства.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ВЕЩЕСТВА
Предмет молекулярной физики. Экспериментальное обоснование молекулярно-кинетической теории вещества. Термодинамический и статистический подходы к изучению макроскопических систем. Основные представления молекулярно-кинетической теории (МКТ) вещества. Давление газа. Абсолютная температура. Молекулярно-кинетическое истолкование абсолютной температуры и давления. Измерение температуры.
ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ
Уравнение Клапейрона-Менделеева. Газовые законы. Основное уравнение кинетической теории газов. Постоянная Больцмана.Измерение скоростей молекул, опыт Штерна. Распределение скоростей по Максвеллу. Барометрическая формула. Распределение МаксвеллаБольцмана. Экспериментальное определение числа Авогадро. Распределение энергии хаотического движения молекул газа по степеням свободы в равновесном состоянии. Флуктуации в идеальном газе и их проявление.
ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ
Термодинамическая система. Термодинамическое равновесие.Параметры состояния. Внутренняя энергия. Взаимодействие термодинамических систем. Работа и теплота как формы обмена энергией между системами. Квазистатические процессы. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Теплоемкость. Уравнение адиабаты. Скорость звука в газе.
Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые процессы.
Тепловые машины. Цикл Карно. Реальные циклы. Неосуществимость вечных двигателей. Энтропия. Приведенная теплота. Статистическое истолкование второго начала термодинамики. Теорема Нернста. Недостижимость абсолютного нуля.
РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ И ЖИДКОСТИ
Экспериментальные изотермы реального газа. Уравнение состояния реального газа. Сравнение изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными.Критическое состояние. Внутренняя энергия реального газа. Эффект ДжоуляТомсона. Сжижение газов и получение низких температур.
Фазовые переходы. Равновесие жидкости и пара. Влажность.
Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Свойства жидкого состояния.
Поверхностный слой. Поверхностное натяжение. Смачивание. Формула Лапласа. Капиллярные явления. Давление насыщенных паров. Растворы.
Осмотическое давление.
ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА. ДИФФУЗИЯ
Явление переноса в газах. Средняя длина и среднее время свободного пробега молекул. Вязкое трение. Теплопроводность. Диффузия.Теплопроводность и вязкое трение при низком давлении. Технический вакуум. Методы измерения низких давлений.
ПОНЯТИЕ О ПЛАЗМЕ
Плазма. Методы получения и основные характеристики плазмы.Экспериментальные методы определения параметров плазмы. Поведение плазмы в электрических и магнитных полях. Некоторые применения плазмы.
ТВЕРДЫЕ ТЕЛА
Кристаллы. Дальний порядок в кристаллах. Классификация кристаллов по типу связей, анизотропия кристаллов. Дефекты в кристаллах. Жидкие кристаллы. Механические свойства кристаллов.Плавление и кристаллизация. Диаграмма равновесия твердой, жидкой и газовой фаз. Тройная точка. Фазовые переходы первого и второго рода.
Теплоемкость кристаллов, закон Дюлонга и Пти. Теории Эйнштейна и Дебая.
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Краткий исторический обзор развития представления о природе электричества и магнетизма.
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ
Электростатика. Электрические заряды и поля. Свойства электрического заряда: два вида заряда, закон сохранения и дискретность заряда. Элементарный заряд. Описание макроскопических заряженных тел:модели точечного и непрерывного распределения электрического заряда.
Закон Кулона. Вектор напряженности поля точечного заряда. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса и ее применение к расчету полей. Работа сил поля при перемещении зарядов. Циркуляция вектора напряженности. Потенциальный характер электростатического поля.
Потенциал и эквипотенциальные поверхности. Связь потенциала и напряженности поля. Потенциал поля точечного заряда, диполя, системы зарядов. Экспериментальное определение заряда электрона.
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ПРИ НАЛИЧИИ ПРОВОДНИКОВ
Распределение зарядов в проводнике. Эквипотенциальность проводника. Напряженность поля у поверхности проводника и ее связь с поверхностной плотностью зарядов. Проводники во внешнем электростатическом поле. Наведенные заряды. Электризация через влияние.Электростатическая защита.
Учет поля наведенных зарядов, метод зеркальных изображений.
Электростатическая защита. Учет поля наведенных зарядов, метод зеркальных изображений. Электростатический генератор Ван-де-Граафа.
Электроемкость уединенного проводника. Электроемкость конденсатора.
Плоский, сферический и цилиндрический конденсаторы. Соединение конденсаторов.
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ПРИ НАЛИЧИИ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Свободные и связанные заряды. Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации. Вектор электрического смещения. Диэлектрическая проницаемость и восприимчивость. Граничные условия. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в диэлектрике. Сегнетоэлектрики.Электреты. Пьезоэлектричество.
ЭНЕРГИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗАРЯДОВ И ЭНЕРГИЯ
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
Энергия системы неподвижных точечных зарядов, заряженного проводника, заряженного конденсатора. Энергия и плотность энергии электростатического поля.
ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Движение зарядов в электрическом поле. Электрический ток. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводника. Дифференциальная форма закона Ома. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС, и для замкнутой цепи. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Классификация твердых тел (проводники и диэлектрики, полупроводники). Природа тока в металлах. Опыты Мандельштама и Папалекси, Толмена и Стюарта. Классическая теория электропроводности металлов и вывод из нее законов Ома и Джоуля-Ленца. Зависимость сопротивления металлов от температуры. Понятие о сверхпроводимости.Собственная и примесная проводимость полупроводников, ее зависимость от температуры и освещенности. Термо- и фотосопротивления. Контактная разность потенциалов в металлах и полупроводниках. Термоэлектрические явления. Полупроводниковые диоды и транзисторы.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ЭЛЕКТРОЛИТАХ
Проводимость электролитов. Электролитическая диссоциация.Подвижность ионов в электролитах. Закон Ома для электролитов. Законы Фарадея. Определение заряда иона. Использование электролиза в технике.
Гальванические элементы. Поляризация гальванических элементов.
Деполяризация. Аккумуляторы.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ГАЗАХ И В ВАКУУМЕ
Работа выхода электронов из металла. Термоэлектронная эмиссия. Ток в вакууме. Электронные лампы (диод и триод), их применение. Процессы молизации и рекомбинации. Самостоятельный и несамостоятельный разряд в газе. Вольтамперная характеристика несамостоятельного разряда. Виды разрядов (тлеющий, дуговой, искровой и коронный). Использование газовых разрядов в технике.
ПОСТОЯННОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ
Взаимодействие токов. Магнитное поле электрического тока.Индукция и напряженность магнитного поля. Магнитный поток. Закон БиоСавара-Лапласа. Магнитное поле прямого, кругового и соленоидального токов. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля. Закон полного тока. Сила Ампера. Виток с током в магнитном поле. Магнитный момент тока. Действие электрического и магнитного полей на движущийся заряд.
Сила Лоренца. Определение удельного заряда электрона. Эффект Холла и его применение. Принцип работы магнитогидродинамического генератора.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В МАГНЕТИКАХ
Магнетики. Связь индукции и напряженности магнитного поля в магнетике. Магнитная проницаемость и восприимчивость. Магнитомеханические явления. Магнитный гистерезис. Точка Кюри. Постоянные магниты. Ферромагнетики.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
Опыты Фарадея. Закон индукции Фарадея и правило Ленца.Электродвижущая сила индукции. Вихревые токи. Скин-эффект.
Самоиндукция и взаимоиндукция. Электродвижущая сила самоиндукции.
Индуктивность проводника. Работа силы Ампера. Энергия магнитного поля токов. Энергия и плотность энергии магнитного поля.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Опыты РоуландаЭйхенвальда. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Энергия и импульс электромагнитного поля.
КВАЗИСТАЦИОНАРНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
Электрические колебания. Получение переменной ЭДС.Квазистационарный ток. Действующее и среднее значение переменной тока.
Сопротивление, индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Закон Ома для цепей переменного тока.
Векторные диаграммы и метод комплексных амплитуд. Резонанс в последовательной и параллельной цепи. Работа и мощность переменного тока. Проблема передачи электроэнергии на расстояние. Трансформатор.
Электрический колебательный контур. Собственные колебания.
Вынужденные колебания в контуре. Формула Томсона. Затухающие колебания. Резонанс. Добротность и полоса пропускания контура.
Электрические автоколебания.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Плоские электромагнитные волны в вакууме, скорость их распространения. Излучение электромагнитных волн. Опыты Герца.Вибратор Герца. Объемная плотность энергии электромагнитного поля.
Поток энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. Электромагнитные волны в длинных линиях. Волновое уравнение. Скорость волны. Волновое сопротивление линии. Отражение волн. Коэффициент отражения. Роль граничных условий. Стоячие волны.
ОПТИКА
Предмет оптики. Краткий исторический обзор развития учения о свете.Оптический диапазон электромагнитных волн.
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА
Основные энергетические и световые величины. Принцип Ферма.Законы отражения и преломления света. Полное отражение. Волоконная оптика. Преломление света на сферических поверхностях. Тонкие линзы.
Аберрации линз.
Лупа, микроскоп, телескоп, фотоаппарат, проекционная аппаратура.
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА
Понятие о когерентности. Временная и пространственная когерентность. Двухлучевая интерференция и некоторые методы ее осуществления. Интерференция в тонких пленках, пластинах. Многолучевая интерференция. Интерферометры.
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА.
Принцип Гюйгенса Френеля. Зоны Френеля. Объяснение прямолинейности света по волновой теории. Дифракция Френеля на круглом отверстии. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка.Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брэгга. Голография.
ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА.
Линейная, эллиптическая, круговая поляризация. Поляризаторы и анализаторы. Закон Малюса. Поляризация света при отражении. Угол Брюстера. Двойное лучепреломление. Искусственная анизотропия.Поляризационные приборы. Фотоупругий эффект, эффект Керра. Вращение плоскости поляризации. Эффект Фарадея.
ДИСПЕРСИЯ И ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА.
Нормальная и аномальная дисперсия. Электронная теория. Фазовая и групповая скорость. Эффект Вавилова-Черенкова. Спектры испускания и поглощения. Спектральный анализ. Спектрометры.Поляризация рассеянного света. Нелинейная оптика. Явление рассеяния света. Закон Рэлея.
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ОПТИКЕ
Скорость света. Классические опыты по определению скорости света.Опыты Физо и Майкельсона. Экспериментальные основания СТО. Эффект Доплера в оптике. Современные методы измерения скорости света.
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА ИЗЛУЧЕНИЯ.
Фотоны. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. Фотоэлемент, фотоумножитель, электронно-оптический преобразователь. Опыты Вавилова.Давление света. Опыты Лебедева.
Тепловое излучение. Лучеиспускательная и поглощательная способность тел. Закон Кирхгофа. Излучение абсолютно черного тела.
Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Формула РэлеяДжинса. Квантование энергии излучения. Формула Планка. Оптические пирометры.
Рентгеновское излучение. Тормозное и характеристическое излучение и их спектры. Эффект Комптона. Опыт Боте. Применение рентгеновских лучей.
ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА МИКРОЧАСТИЦ
Опыты по дифракции электронов. Волны де-Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Основные представления квантовой механики. Волновая функция и ее физический смысл. Принцип суперпозиции в квантовой механике. Уравнение Шредингера.Простейшие задачи квантовой механики: квантование энергии частицы в потенциальной яме, квантование энергии линейного гармонического осциллятора. Нулевая энергия и нулевые колебания. Прохождение частицы через потенциальный барьер (туннельный эффект). Принцип действия сканирующего туннельного микроскопа.
ФИЗИКА АТОМОВ И МОЛЕКУЛ
Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома. Постулаты Бора.Модель атома водорода по Бору. Спектральные серии излучения атомарного водорода. Квантомеханическая интерпретация постулатов Бора. Принцип соответствия. Опыты Франка и Герца. Опыты Штерна и Герлаха.
Квантование энергии, момента импульса и проекции момента импульса.
Спин и магнитный момент электрона.
Квантовые числа электрона в атоме. Принцип Паули. Периодическая система элементов Менделеева. Природа характеристических рентгеновских спектров. Понятие о химической связи и валентности. Молекулярные спектры. Комбинационное рассеяние света. Люминесценция. Правило Стокса.
Спонтанное и вынужденное излучение. Активная среда. Лазеры.
Принцип работы и устройство гелий-неонового лазера. Применение лазеров.
Квантовые явления в твердых телах. Образование энергетических зон в кристаллах. Диэлектрики. Металлы. Валентная зона, зона проводимости, запрещенная зона. Полупроводники. Уровень Ферми.
Электропроводность металлов и полупроводников. Собственная и примесная проводимость полупроводников, p-n переход, полупроводниковые приборы. Квантовая теория теплоемкости. Фононы. Теплопроводность диэлектрических кристаллов. Теплоемкость металлов. Свойства электронного газа. Энергия Ферми. Теплоемкость электронного газа.
Понятие о квантовых статистиках. Квантовые явления при низких температурах. Сверхпроводимость. Сверхтекучесть.
ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА
Экспериментальные методы ядерной физики. Счетчики частиц, трековые камеры, фотоэмульсии. Масс-спектрометры. Ускорители заряженных частиц.Состав ядра. Нуклоны (протоны и нейтроны). Заряд и массовое число ядра. Изотопы и изобары.
Ядерные силы. Энергия связи ядра. Оболочечная и капельная модели ядра.
Радиоактивность. Закон радиоактивного распада, -распад, -распад, излучение. Правило смещения. Применение радиоактивных изотопов.
Ядерные реакции. Примеры ядерных превращений под действием частиц, протонов, нейронов и -квантов. Трансурановые элементы.
Деление ядер. Цепные реакции деления. Ядерные реакторы на тепловых и быстрых нейтронах. Ядерная энергетика.
Реакции синтеза, условия их осуществления. Управляемый термоядерный синтез.
ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
Элементарные частицы. Электрон, протон, нейтрон, фотон. Лептоны и адроны. Частицы-переносчики взаимодействия. Мезоны и барионы. Понятие о кварках. Античастицы.Заключение. Краткий обзор достижений и проблем современной физики. Роль отечественных ученых в развитии физики. Методологическое значение физики.
Список лабораторных работ по разделу «Механика»
1. Проверка второго закона Ньютона.
2. Определение скорости полета пули на приборе Поля.
3. Проверка основного закона динамики вращательного движения твердого тела.
4. Изучение гироскопа.
5. Определение мощности мотора с помощью ленточного тормоза.
6. Движение тела в поле тяготения.
7. Определение модуля упругости (модуля Юнга) с помощью прибора Лермантова.
8. Исследование деформации изгиба с помощью балки равного сопротивления.
9. Определение приведенной длины физического маятника и ускорения свободного падения.
10. Определение ускорения силы тяжести с помощью оборотного маятника.
11. Определение скорости пули с помощью крутильно-баллистического маятника.
12. Определение скорости звука в воздухе методом интерференции.
13. Определение скорости звука в воздухе методом стоячей волны.
14. Исследование колебаний натянутой струны.
15. Определение скорости звука в воздухе методом сложения взаимно перпендикулярных колебаний.
Список лабораторных работ по разделу «Молекулярная физика и 1. Определение термического коэффициента давления газа.
2. Изучение поверхностного натяжения жидкости.
3. Определение относительной и абсолютной влажности воздуха.
4. Изучение удельной теплоемкости воздуха при постоянном давлении.
5. Измерение коэффициента теплопроводности воздуха методом нагретой нити.
6. Определение коэффициента внутреннего трения жидкостей по методу Пуазейля.
7. Определение коэффициента внутреннего трения и средней длины свободного пробега молекул воздуха.
8. Определение удельной теплоты кристаллизации и изменения энтропии при охлаждении олова.
Список лабораторных работ по разделу «Статистическая физика»
1. Исследование функции распределения электронов вольфрамового термокатода.
2. Изучение распределения частиц в гравитационном поле Земли.
3. Изучение спектра излучения нагретого вольфрама.
4. Изучение явления термо - ЭДС при контакте металлов.
5. Исследование распределения Ферми - Дирака.
Список лабораторных работ по разделу «Электричество»
1. Определение диэлектрической проницаемости.
2. Определение емкости конденсатора методом периодического заряда и разряда.
3. Изучение процессов заряда и разряда конденсатора.
4. Изучение электрических свойств сегнетоэлектриков.
5. Изучение электрических процессов в простых линейных цепях при действии гармонической электродвижущей силы.
6. Изучение источника постоянного тока.
8. Изучение температурной зависимости сопротивлений полупроводников и определение энергии активации.
9. Изучение электрических колебаний в связанных контурах.
10. Определение работы выхода электронов из металла.
11. Изучение мостика Уитстона.
12. Изучение релаксационных колебаний.
13. Изучение затухающих колебаний в колебательном контуре.
14. Изучение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла.
15. Изучение гистерезиса ферромагнитных материалов.
16. Изучение вынужденных колебаний в колебательном контуре.
Список лабораторных работ по разделу «Оптика».
1. Применение законов отражения и преломления света 2. Определение показателя преломления рефрактометром.
3. Моделирование телеобъектива 4. Изучение зрительной трубы.
5. Изучение микроскопа.
6. Определение длины волны излучения лазера при помощи бипризмы Френеля.
7. Изучение интерференции с помощью зеркала Ллойда.
8. Определение радиуса кривизны линзы и длины волны с помощью колец Ньютона.
9. Определение базы эталона Фабри-Перо.
10. Изучение дифракции Фраунгофера на щели.
11. Изучение дифракции Фраунгофера на двух щелях.
12. Изучение дифракции на двумерной плоской решётке.
13. Применение дифракции Фраунгофера для определения диаметра мелких частиц.
14. Исследование дисперсии света на стеклянной призме.
15. Изучение спектрального аппарата.
16. Исследование спектров поглощения растворов с помощью спектрофотометра.
17. Изучение естественного вращения плоскости поляризации.
18. Изучение оптической скамьи и демонстрация волновых свойств света.
19. Изучение пространственной когерентности.
20. Исследование эффекта Доплера в оптике.
Список лабораторных работ по разделу «Квантовая физика».
1. Определение постоянной Планка и красной границы фотоэффекта методом задерживающего потенциала.
2. Изучение спектра водорода. Определение постоянной Ридберга.
3. Качественный спектральный анализ металлов с помощью стилоскопа.
4. Изучение резонансного усиления света активной средой лазера.
5. Изучение свойств лазерного излучения.
6. Определение времени жизни неравновесных носителей тока.
7. Измерение удельной теплоемкости твердых тел.
8. Основы дозиметрии.
9. Определение длины пробега - частиц в воздухе.
10. Измерение углового распределения космических лучей.
11. Изучение энергетического спектра электронов.
12. Изучение и анализ свойств материалов с помощью сцинтилляционного счетчика.
13. Изучение работы сцинтилляционного счетчика.
14. Определение резонансного потенциала методом Франка и Герца.
15. Изучение абсолютно черного тела.
Темы курсовых работ по общей и экспериментальной физике 1. Измерение коэффициента трения качения.
2. Гироскоп и его применение в технике.
3. Стохастические колебания при трении.
4. Динамическое виброгашение.
5. Граничное трение твердых тел.
6. Современные методы измерения силы трения и изнашивание тел при трении.
1. Измерение малых токов, напряжений и зарядов.
2. Поле постоянного магнита.
3. Электрические токи в атмосфере и грозы.
4. Электреты, их свойства. Применение в технике.
5. Магнитные жидкости, их применение в технике.
6. Ёмкостный датчик механических перемещений.
7. Электромагнитные методы ускорения тел.
8. Индукционный метод ускорения.
9. Бесконтактные опоры, основанные на явлении сверхпроводимости.
10. Принцип действия электромагнитных реактивных двигателей.
11. Электрическое и магнитное поля Земли.
1. Механические автоколебания.
2. Нелинейные электрические цепи.
3. Разрешающая способность оптических приборов.
4. Акустическая модуляция света и ее использование в информационно – измерительной технике.
5. Лазерный интерферометр.
6. Резонансная кривая вынужденных нелинейных колебаний (расчет с приложением ЭВМ).
7. Спекл – интерферометрия.
8. Эффект Доплера и его применение в технике.
9. Элементарная теория радуги.
10. Оптические методы измерения шероховатости поверхности.
11. Изгибные и крутильные колебания. Задача о флаттере.
1. Применение лазеров в технологических процессах.
2. Принцип туннельной микроскопии.
3. Устройство и принцип действия твердотельных лазеров.
4. Высокотемпературная сверхпроводимость.
5. Проблемы термоядерного синтеза.
6. Экситоны в полупроводниках.
7. Взаимодействие мощного лазерного излучения с атомами и молекулами.
8. Рекомбинационная неустойчивость тока в полупроводниках.
V.Статистическая физика и термодинамика 1. Квантовые идеальные газы и их свойства.
2. Применение жидких кристаллов в технике.
3. Диссипативные пространственные структуры.
4. Самоорганизация в физических системах.
VII. Список основной и дополнительной литературы и ссылки на 1. Александров Н.В., Яшкин А. Курс общей физики. Механика. – М.:
Просвещение, 1973 (1978). – 416 с.
2. Александров Н.В., Яшкин А. Курс физики. Механика. – М.:
Просвещение, 1975. – 424 с.
3. Бордовский Г.А., Бурсиан Э.В. Общая физика: Курс лекций. В 2-х т.
Учеб. пособие для студ. вузов. т.1, т. 2. – М.: Владос, 2001 г.
4. Гершензон Е.М., Малов Н.Н. Курс общей физики. Механика: Учеб.
пособие для пед. инст-тов. – М.: Просвещение. 1979. – 240 с.
5. Гершензон Е.М., Малов Н.Н. Курс общей физики. Молек. физика.:
Учеб. пособие для пед. инст-тов. – М.: Просвещение. 1982.- 206 с., 2000.с.
6. Гершензон Е.М., Малов Н.Н. Курс общей физики. Электр-во и магнетизм: Учеб. пособие для пед. инст-тов. – М.: Просвещение. 1980.с.
7. Гершензон Е.М., Малов Н.Н. Курс общей физики. Электродинамика:
Учеб. пособие для пед. инст-тов. – М.: Просвещение. 1990.- 319 с., 2002.с.
8. Гершензон Е.М., Малов Н.Н. Курс общей физики. Оптика и атомн.
физика: Учеб. пособие для пед. инст-тов. – М.: Просвещение. 1981.-240 с., 1992.-320 с., 2000.- 408 с.
9. Детлаф А.А. Курс физики: Учеб. пособие для втузов. 4-е изд. испр.-М.:
Высш.шк., 2002 Г. – 717 с.
10. Детлаф А.А. Курс физики. В 3-х т.: Учеб. пособие для втузов. - М.:
Высш.шк. Т. 1 1973. - 384с. Т. 2 1977. - 375с. Т.З 1979. - 511с.
11. Ильин В.А. История физики: Учеб.пособие – М., 2003. – 272 с.
12. Калашников С.Г. Электричество. – М., 1977. – 666 с.
13. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Молекулярная физика. – М.: Наука, 1976.
14. Лансберг Г.С. Оптика. – М., Наука, 1976. – 926 с.
15. Лабораторный практикум по общей и экспериментальной физике:
Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.Н. Александров, С.В. Бирюков, И.А. Васильева и др.; Под ред. Е.М. Гершензона и А.Н.
Мансурова. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. –464 с.: ил.
16. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. М.: Высшая школа, 1981.
17. Наумов А.И. Физика атомного ядра и элементарных частиц. - М., 1984.
18. Рымкевич П.А. Курс физики. Изд. 2-е, перераб. и доп. Учеб. пособие для пед. инст-тов. М.:Выс. школа, 1975. – 463 с.
19. Савельев И.В. Курс общей физики, 1982. т.1 1966-1989, т.2 1970-1985, т.3 1973, 1979.
20. Сборник вопросов и задач по общей физике: Учеб. пособие для студ.
физ.-мат. фак. высш. пед. учеб. заведений / Н.Г. Птицина, Н.В. Соина, Г.Н.
Гольцман и др.; Под ред. Е.М. Гершензона. – 2-е изд., испр. – М.:
Издательский центр «Академия», 2002. –328 с.
21. Сивухин Д.В. Общий курс физики, т.1 - т.5, 1979-1989.
22. Спасский В.И. История физики. Ч.1, 2. – М., Высшая школа, 1977.
23. Стрелков С.П. Механика. – М.,Наука, 1975. – 560 с.
24. Трофимова Т.И. Курс физики: учеб. пособие для вузов / Таисия Ивановна Трофимова. – 11-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. –560 с.
25. Трофимова Т.И., Фирсов А.В. Курс физики. Колебания и волны.
Теория, задачи и решения: Учеб. пособие для студентов технич. спец.
вузов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. –256 с.
26. Физический энциклопедический словарь - М., Сов.энц.,1984. - 944 с.
27. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики:
Учеб.пос.для втузов-М.: Наука. 10-е изд. перер. 1979.-351 с, 9-е изд.
стереот. 1976.-464 с, 8-е изд. стер. 1973.- 464 с, 7-е изд. стер. 1969.- 404 с.
28. Сборник вопросов и задач по общей физике: Учеб. пособие для студ.
физ.-мат фак. пед. учеб. заведений. Под.ред. Е.М. Гершензона. - М.: 1999.с. 2002.-328с.
29. Сборник задач по курсу общей физики. Учеб. пос. для пед.ин-тов/ под ред. Цедрика С. М.: Высш.шк. 1989.- 271 с.
30. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике: Учеб. пос. 4-е изд.
перер. и доп.-М.:Высш.шк., 1981г.-496с.
1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. –М.: Центр, 1998.
2. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. В 3-х т.: Учеб. пособие для втузов. 4-е изд., стереот. – М.: Наука. Т. 1 1972. - 340с. Т. 2 1969. - 366с.
Т.З 1970. - 496с.
3. Ибрагимов И. М. Информационные технологии и средства дистанционного обучения: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Ильдар Маратович Ибрагимов; Под ред. А.Н. Ковшова. – М.:
Издательский центр «Академия», 2005. –336 с 4. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. –520с.
5. Королев Ф.А. Курс физики, 1974.
6. Мухин К.Н. Введение в ядерную физику. - М., Атомиздат, 1966.
Учеб.пособие/А.А. Овчинников и др. –Пенза, 2003. – 572 с.
8. Путилов К.А., Фабрикант В.А. Курс физики, 1960. Т.1, т.2, т.3.
9. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. –287с.
10. Тарасов Л.В. Современная физика в средней школе. –М.: Просвещение, 1990. – 228с.
11. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Милковская Л.Б. Курс физики. - М., Высшая школа. т.1 1965, т.2 1964, т.3 1971.
12. Трофимова Т.И., Фирсов А.В. Курс физики. Колебания и волны. Теория, задачи и решения: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов. –М.: Издат.
центр «Академия», 2003.
Электронная литература по физике для студентов физико-математического факультета 1. Б.М. Яворский, А.А. Пинский. Основы физики. Т.1.
2. Б.М. Яворский, А.А. Пинский. Основы физики. Т.2.
3. Г.Е. Зильберман. Электричество и магнетизм.
4. А.Р. Зильберман. Задачи для физиков. М: Знание. 1971- 32с.
5. В.А. Балаш. Задачи по физике и методы их решения.
6. А.Н. Долгов, В.П. Протасов, В.Н. Соболев. Сборник задач по физике с решениями и ответами. Механика.: М:МИФИ. 2000-132с.
7. А.Н. Долгов, В.П. Протасов, В.Н. Соболев. Сборник задач по физике с решениями и ответами. Молекулярная физика и термодинамика.:
М:МИФИ. 2001-108с.
8. А.Н. Долгов, В.П. Протасов, В.Н. Соболев. Сборник задач по физике с решениями и ответами. Электричество и оптика.: М: МИФИ. 2001-188с.
9. В.А. Кобушкин. Методика решения задач по физике. ЛГУ, 1972 – 247с.
10. Б.Ю. Коган. Задачи по физике. Пособие для учителей.
11. А.П. Баканина, В.Е. Белонучкин, С.М. Козел, Н.Н. Колачевский, Г.И.
Косоуров, И.П. Мазанько. Сборник задач.
12. В.Н. Ланге. Экспериментальные физические задачи на смекалку.
13. В.Н. Ланге. Физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи.:
М: Просвещение. 1967.
14. Г.Ф. Меледин. Физика в задачах: экзаменационные задачи с решениями. 2-е изд., перераб. и доп.: М: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990-272с.
15. С.С. Кротов. Задачи московских физических олимпиад. М: Наука., Гл.
ред. физ.-мат. лит., 1988 – 192с.
16. В.П. Демков, О.Н. Третьякова. Физика. Теория. Методика. Задачи. М:
Высш. шк., 2001-669с.
17. А.А. Пинский. Задачи по физике.
18. Н.Е. Савченко. Решение задач по физике.
19. Н.Е. Савченко. Задачи по физике с анализом их решения.
20. И.И. Воробьев, П.И. Зубков, Г.А. Кутузова, О.Я. Савченко, А.М.
Трубачев, В.Г. Харитонов. Задачи по физике. Учебное пособие. 4-е изд., исправленное – СПб.: Лань, 2001 – 368с.
21. А.В. Русаков, В.Г. Сухов. Сборник задач по физике. Механика: ФМШ №2 Сергиев Посад. 1998.
22. А.В. Русаков, В.Г. Сухов. Сборник задач по физике. Молекулярная физика. Термодинамика. Электростатика. Постоянный ток. Магнитное поле. ФМШ №2 Сергиев Посад. 23. А.В. Русаков, В.Г. Сухов. Сборник задач по физике. Электромагнитная индукция. Переменный ток. Оптика. Физика атома и атомного ядра. ФМШ №2 Сергиев Посад. 24. А.В. Русаков, В.Г. Сухов. Сборник задач по физике. Для слушателей подготовительных курсов ФМШ №2. ФМШ №2 Сергиев Посад. 1999.
VIII. Требования к уровню усвоения программы по физике В результате изучения данной дисциплины студент должен осознавать значение физики как фундаментальной науки о природе, понимать взаимосвязь фундаментальных и прикладных проблем физики для развития техники и других областей человеческой деятельности.
– Иметь представление о квантово-полевой физической картине мира.
Знать фундаментальные физические законы и теории, физическую сущность явлений и процессов в природе и технике.
– Знать основные понятия высшей математики, уметь использовать математический аппарат при изучении и количественном описании физических процессов и явлений.
– Уметь анализировать результаты физических наблюдений и экспериментов. Использовать современные информационные технологии.
– Владеть системой знаний по организации и постановке физического эксперимента и приемами компьютерного моделирования.
промежуточной аттестации по дисциплине
МЕХАНИКА
1. Введение. Предмет механики. Краткий исторический обзор развития механики. Преобразования Галилея. Представления Ньютона о свойствах пространства и времени.2. Системы отсчета в механике Ньютона. Эталоны длины и времени.
Относительность движения.
3. Понятие материальной точки. Радиус-вектор, векторы перемещения, скорости, ускорения; тангенциальная и нормальная составляющие ускорения.
Закон движения, траектория движения и пройденный путь.
4. Принцип независимости движений. Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение.
5. Движение точки по окружности. Угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение. Связь линейных и угловых величин. Векторы угловой скорости и углового ускорения.
6. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Понятие о силе.
7. Принцип независимости действия сил. Второй закон Ньютона.
8. Масса и ее измерение. Аддитивность массы, импульс. Третий закон Ньютона.
9. Момент импульса материальной точки. Сохранение момента импульса материальной точки при движении под действием центральной силы.
10. Работа силы, мощность, кинетическая энергия Потенциальные и непотенциальные силы.
11. Потенциальная энергия. Связь силы с потенциальной энергией.
Сохранение полной энергии материальной точки в поле потенциальной силы.
12. Система материальных точек. Силы внешние и внутренние. Замкнутая система. Движение системы материальных точек. Центр масс. Координаты центра масс. Движение центра масс.
13. Закон сохранения импульса и его следствие. Реактивное движение, уравнение Мещерского и Циолковского.
14. Энергия системы материальных точек. Консервативные и неконсервативные системы. Закон сохранения механической энергии в консервативной системе.
15. Применение законов сохранения импульса и энергии к анализу упругого и неупругого соударений.
16. Момент импульса системы материальных точек, закон сохранения момента импульса замкнутой системы. Связь законов сохранения со свойствами симметрии пространства и времени. Роль законов сохранения в физике.
17. Твердое тело как система материальных точек. Абсолютно твердое тело. Поступательное движение абсолютно твердого тела.
18. Мгновенные оси вращения. Понятие о степенях свободы и связях.
Вращение относительно неподвижной оси, момент силы относительно оси.
Пара сил, момент пары.
19. Момент инерции и момент импульса твердого тела. Теорема Штейнера. Уравнение моментов.
20. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Закон сохранения момента импульса твердого тела и его следствия. Понятие о вращении твердого тела вокруг неподвижной точки.
21. Свободные оси вращения. Гироскоп.
22. Условия равновесия твердого тела. Виды равновесия. Центр тяжести.
23. Упругие свойства твердых тел. Виды упругих деформаций. Закон Гука для различных деформаций: одностороннее растяжение (сжатие), всестороннее сжатие, сдвиг, кручение.
24. Модули упругости, коэффициент Пуассона, предел упругости.
25. Потенциальная энергия упругодеформированного тела. Плотность энергии.
26. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Сила инерции в прямолинейно движущейся НИСО.
27. Равномерно вращающаяся НИСО. Центробежная сила инерции. Сила Кориолиса. Проявление силы инерции на Земле.
28. Маятник Фуко.
29. Элементы специальной теории относительности. Постулаты Эйнштейна. Система отсчета в СТО. Относительность одновременности в СТО.
30. Преобразования Лоренца. Относительность отрезков длины и промежутков времени в СТО. Релятивистский закон преобразования скоростей.
31. Релятивисткий импульс. Релятивистская форма второго закона Ньютона. Связь массы и энергии.
32. Полная энергия в СТО. Законы сохранения энергии и импульса в СТО.
33. Колебательное движение. Гармонические колебания. Амплитуда, частота, фаза колебаний. Смещение, скорость, ускорение при гармоническом колебательном движении.
34. Связь колебательного и вращательного движений, векторные диаграммы.
35. Сложение колебаний одного направления с одинаковыми и разными частотами биения.
36. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
37. Движение под действием упругих и квазиупругих сил. Уравнение движения простейших механических колебательных систем без трения:
пружинный, математический, физический и крутильный маятники.
Собственная частота колебаний.
38. Кинетическая, потенциальная и полная энергия колеблющегося тела.
39. Уравнение движения в колебательных системах с жидким трением.
Затухающие колебания, частота колебаний.
40. Коэффициент затухания, логарифмический декремент, добротность, их связь с параметрами колебательной системы.
41. Вынужденные колебания. Резонанс. Понятие о линейных и нелинейных колебательных системах. Автоколебания.
42. Роль механических колебаний в технике. Понятие о колебаниях в связанных системах. Распространение колебаний в однородной упругой среде.
43. Уравнение плоской волны. Бегущие и стоячие волны.
44. Энергия волны. Интерференция волн. Вектор Умова.
45. Природа звука. Источники приемники звука. Голосовой и слуховой аппарат человека.
46. Объективные и субъективные характеристики звука. Скорость звука.
Эффект Доплера в акустике. Ультразвук и его применение. Понятие об инфразвуке.
47. Движение планет, законы Кеплера. Закон тяготения Ньютона, постоянная тяготения и ее измерение.
48. Тяжелая инертная масса. Эйнштейновский принцип эквивалентности сил инерции и сил тяготения.
49. Понятие о поле тяготения. Напряженность и потенциал поля тяготения.
Теорема Остроградского-Гаусса.
50. Применение законов хранения энергии и момента импульса к движению в центральном гравитационном поле. Первая, вторая и третья космические скорости. Достижения советской науки и техники в области освоения и исследования космического пространства.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА.
1. Предмет молекулярной физики. Экспериментальное обоснование молекулярно-кинетической теории вещества. Термодинамический и статистический подходы к изучению макроскопических систем.2. Основные представления молекулярно-кинетической теории (МКТ) вещества. Давление газа. Абсолютная температура.
3. Идеальный газ. Уравнение Клапейрона-Менделеева.
4. Газовые законы.
5. Основное уравнение кинетической теории газов. Постоянная Больцмана.
6. Молекулярно-кинетическое истолкование абсолютной температуры и давления. Измерение температуры.
7. Измерение скоростей молекул, опыт Штерна. Распределение скоростей по Максвеллу.
8. Барометрическая формула. Распределение Максвелла-Больцмана.
Экспериментальное определение числа Авогадро.
9. Распределение числа молекул по степеням свободы. Флуктуации в идеальном газе и их проявление.
10. Термодинамическая система. Термодинамическое равновесие.
Параметры состояния.
11. Внутренняя энергия. Взаимодействие термодинамических систем.
Работа и теплота как формы обмена энергией между системами.
12. Квазистатические процессы. Первое начало термодинамики.
Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
13. Теплоемкость. Вывод уравнения адиабаты. Скорость звука в газе.
14. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые процессы.
Тепловые машины.
15. Цикл Карно. Реальные циклы.
16. Неосуществимость вечных двигателей. Энтропия. Приведенная теплота.
17. Статистическое истолкование второго начала термодинамики. Теорема Нернста. Недостижимость абсолютного нуля.
18. Экспериментальные изотермы реального газа. Уравнение реального газа. Уравнение Ван-дер-Ваальса с экспериментальными изотермами.
Критическое состояние.
19. Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля-Томсона.
Сжижение газов и получение низких температур.
20. Фазовые переходы. Равновесие жидкости и пара. Влажность Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.
21. Свойства жидкого состояния. Поверхностный слой. Поверхностное натяжение. Смачивание.
22. Формула Лапласа. Капилярные явления. Давление насыщенных паров.
Растворы. Осматическое давление.
23. Явление переноса в газах. Средняя длина и среднее время свободного пробега молекул. Внутреннее трение.
24. Теплопроводность.
25. Диффузия.
26. Теплопроводность и внутреннее трение при низком давлении.
Технический вакуум. Методы измерения низких давлений.
27. Термодинамические параметры движущегося газа. Уравнение неразрывности. Уравнение импульсов.
28. Уравнение Бернулли.
29. Скорость распространения упругих возмущений. Учет сжимаемости газа. Число Маха. Конус Маха. Ударная головная волна. Явления на прямом скачке уплотнения.
30. Волновое сопротивление. Сопло. Аналогия между соплом и тепловой машиной. Сопло Лаваля. Реактивный двигатель.
31. Крыло самолета. Измерение давления и скорости в потоке жидкости.
Учет вязкости. Сопротивление трубопроводов.
32. Кристаллы, Колебания решетки и тепловые свойства кристаллов.
Аморфные кристаллические тела.
33. Дальний порядок в кристаллах. Классификация кристаллов по типу связей, анизотропия кристаллов. Тепловые свойства кристаллов. Дефекты в кристаллах. Жидкие кристаллы. Механические свойства кристаллов.
34. Тепловые свойства кристаллов, тепловое расширение. Плавление и кристаллизация.
35. Диаграмма равновесия твердой, жидкой и газовой фаз. Тройная точка.
Фазовые переходы первого и второго рода.
36. Теплоемкость кристаллов Закон Дюлонга и Пти.
37. Затруднение классической физики в объяснении температурной зависимости теплоемкости твердых тел. Теории Эйнштейна и Дебая.
38. Понятие сложной системы. Открытие сложной системы.
Неравновесные системы. От термодинамики закрытых систем к синергетике.
39. Порядок из хаоса. Самоорганизация – источник и основа эволюции систем. Эволюция и ее особенности. Самоорганизация в диссипативных системах.
40. Бифуркационные состояния (точки). Самоорганизация в различных видах эволюции (Развитие Вселенной, ячейки Бенара, реакции Белоусова – Жаботинского, живое и неживое).
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
1. Электростатика. Электрические заряды и поля. Свойства электрического заряда: два вида заряда, закон сохранения и дискретность заряда. Элементарный заряд.2. Описание макроскопических заряженных тел: модели точечного и непрерывного распределения заряда. Закон Кулона.
3. Вектор напряженности поля точечного заряда. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса и ее применение к расчету полей.
4. Работа сил поля при перемещении зарядов Циркуляция вектора напряженности. Потенциальный характер электростатического поля.
5. Потенциал и эквипотенциальные поверхности.
6. Связь потенциала и напряженности поля.
7. Потенциал поля точечного заряда, диполя, системы зарядов.
Экспериментальное определение заряда электрона.
8. Распределение зарядов в проводнике. Эквипотенциальность проводника. Напряженность поля у поверхности проводника и ее связь с поверхностной плотностью зарядов.
9. Проводники во внешнем электростатическом поле. Наведенные заряды. Электризация через влияние. Электростатическая защита.
10. Учет поля наведенных зарядов, метод зеркальных изображений.
Электростатическая защита.
11. Учет поля наведенных зарядов, метод зеркальных изображений.
Электростатический генератор Ван-де-Граафа. Электроемкость уединенного проводника.
12. Электроемкость конденсатора.
13. Плоский, сферический и цилиндрический конденсаторы. Соединение конденсаторов.
14. Свободные и связанные заряды. Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации.
15. Вектор электрического смещения. Диэлектрическая проницаемость и восприимчивость.
16. Скачок электрического поля на границе двух диэлектриков. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в диэлектрике.
17. Сегнетоэлектрики. Электреты. Пьезоэлектричество.
18. Энергия системы неподвижных точечных зарядов, заряженного проводника, заряженного конденсатора. Энергия и плотность энергии электростатического поля.
19. Движение зарядов в электрическом поле. Электрический ток.
20. Закон Ома для участка цепи.
21. Сопротивление проводника. Дифференциальная форма закона Ома.
22. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС, и для замкнутой цепи.
23. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца.
24. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.
25. Классификация твердых тел. (проводники и диэлектрики, полупроводники). Природа тока в металлах. Опыты Мандельштама и Папалекси, Толмена и Стюарта.
26. Классическая теория электропроводности металлов и вывод из нее законов Ома и Джоуля-Ленца. Зависимость сопротивления металлов от температуры. Трудности классической теории.
27. Понятие о сверхпроводимости. Собственная и примесная проводимость полупроводников, ее зависимость от температуры и освещенности. Термо- и фотосопротивления.
28. Проводимость электролитов. Электролитическая диссоциация.
Подвижность токов в электролитах. Закон Ома для электролитов.
29. Законы Фарадея. Определение заряда иона.
30. Использование Электролиза в технике. Гальванические элементы.
Поляризация гальванических элементов. Деполяризация. Аккумуляторы.
31. Процессы молизации и рекомбинации. Самостоятельный и несамостоятельный разряд в газе. Вольтамперная характеристика несамостоятельного разряда.
32. Виды разрывов (тлеющий, дуговой, искровой и коронный). Понятие о плазме. Использование Газовых разрядов в технике. Катодные лучи.
33. Работа выхода электронов из металла. Термоэлектронная эмиссия. Ток в вакууме. Электронные лампы (диод и триод), их применение.
34. Контактная разность потенциалов в металлах и полупроводниках.
Закон Вольта.
35. Термоэлектрические явления и генераторы тока. Полупроводниковые диоды и транзисторы.
36. Взаимодействие токов. Магнитное поле электрического тока.
Индукция и напряженность магнитного поля.
37. Магнитный поток. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого, кругового и соленоидального токов.
38. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля. Закон полного тока.
39. Сила Ампера. Виток с током в магнитном поле. Магнитный момент тока.
40. Действие электрического и магнитного поля на движущийся заряд.
Сила Лоренца.
41. Определение удельного заряда электрона. Эффект Холла и его применение. Принцип работы магнитогидродинамического генератора.
42. Намагниченность. Связь индукции и напряженности магнитного поля в магнетике. Магнитная проницаемость и восприимчивость.
43. Магнито-механические явления. Магнитный гистерезис. Работы Столетова.
44. Точка Кюри. Постоянные магниты. Новые магнитные материалы.
45. Опыты Фарадея. Закон индукции Фарадея и правило Ленца.
46. Электродвижущая сила индукции. Вихревые токи. Скин-эффект.
47. Самоиндукция и взаимоиндукция. Электродвижущая сила самоиндукции.
48. Индуктивность проводника. Работа силы Ампера. Энергия магнитного поля токов. Энергия и плотность энергии магнитного поля.
49. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Опыты РоуландаЭйхенвальда. Уравнение Максвелла в интегральной и дифференциальной форме.
50. Электрические колебания. Получение переменной ЭДС.
Квазистационарный ток.
51. Действующее и среднее значение переменной тока. Сопротивление, индуктивность и емкость в цепи переменного тока.
52. Закон Ома для цепей переменного тока.
53. Векторные диаграммы и метод комплексных амплитуд. Резонанс в последовательной и параллельной цепи.
54. Работа и мощность переменного тока.
55. Проблема передачи электроэнергии на расстоянии, трансформатор.
56. Электрический колебательный контор. Собственные колебания.
Вынужденные колебания в контуре. Формула Томсона.
57. Затухающие колебания. Резонанс. Добротность и полоса пропускания контура. Электрические автоколебания. Автоколебания на вакуумном диоде.
58. Плоские электромагнитные волны в вакууме, скорость их распространения. Излучение электромагнитных волн. Опыты Герца;
вибратор Герца.
59. Объемная плоскость энергии электромагнитного поля. Поток энергии.
Вектор Умова-Пойтинга. Электромагнитные волны в длинных линиях.
Понятие о системе канализации электромагнитной энергии.
60. Волны вдоль проводов. Телеграфное уравнение. Волновое уравнение.
Скорость волны Волновое сопротивление.
61. Линии. Отражение волн. Коэффициент отражения. Роль граничных условий. Стоячие волны и резонанс в отрезках длинных линий.
1. Основные энергетические и световые величины. Принцип Ферма.
2. Законы отражения и преломления света. Полное отражение.
Световоды. Волоконная оптика.
3. Преломление света на сферических поверхностях. Тонкие линзы.
Формула линзы. Аберрации линз.
4. Оптические инструменты. Лупа, микроскоп, телескоп, фотоаппарат, проекционная аппаратура.
5. Понятие о когерентности. Временная и пространственная когерентность.
6. Двухлучевая интерференция и некоторые методы ее осуществления.
7. Интерференция в тонких пленках, пластинах.
8. Многолучевая интерференция. Интерферометры.
9. Применение интерференции «просветление» линз, интерфереционные фильтры и зеркала.
10. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Объяснение прямолинейности света по волновой теории.
11. Дифракция Френеля на круглом отверстии.
12. Дифракция Фраунгоффера на щели.
13. Дифракционная решетка. Дифракционная решетка как элемент спектральных приборов.
14. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брэгга.
15. Понятие о голографии, способ получения голограмм по Лейту.
16. Линейная, эллиптическая, круговая поляризация.
17. Поляризаторы и анализаторы.
18. Закон Малюса. Поляризация света при отражении. Угол Брюстера.
19. Двойное преломление.
20. Искусственная анизотропия. Фотоупругий эффект, эффект Керра.
21. Поляризационные приборы.
22. Вращение плоскости поляризации. Сахариметр.
23. Дихроизм. Пластины /4 и /2.
24. Нормальная и аномальная дисперсия. Феноменологическая электронная теория.
25. Фазовая и групповая скорость.
26. Эффект Вавилова-Черенкова.
27. Спектры испускания и поглощения.
28. Поглощение света средами. Закон Бера-Бугера-Ламберта.
29. Спектральный анализ. Спектроскопы призматические и дифракционные.
30. Поляризация рассеянного света. Цвет неба и зорь.
31. Нелинейная оптика.
32. Явление рассеяния света. Закон Рэлея.
33. Скорость света. Классические опыты по измерению скорости света.
34. Влияние движения среды на скорость света. Опыты Физо и Майкельсона.
35. Аберрация света.
36. Экспериментальные основания СТО. Эффект Доплера в оптике.
37. Современные методы измерения скорости света.
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
1. Фотоны. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна.2. Фотоэлемент, фотоумножитель, электронно-оптический преобразователь.
3. Опыты Вавилова. Давление света. Опыты Лебедева.
4. Тепловое излучение. Лучеиспускательная и поглощательная способность тел.
5. Закон Кирхгофа. Излучение абс. черного тела.
6. Закон Стефана-Больцмана.
7. Закон смещения Вина.
8. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела.
Формула Рэлея-Джинса.
9. Квантование энергии излучения. Формула Планка.
10. Оптические пирометры. Рентгеновское излучение. Тормозное и характеристическое излучение и их спектры.
11. Эффекты Комптона. Опыт Боте. Применение рентгеновских лучей.
12. Волновые свойства микрочастиц. Опыты по дифракции электронов.
Волны де-Бройля.
13. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
14. Основные представления квантовой механики. Волновая функция и ее физический смысл.
15. Принцип суперпозиции в квантовой механике. Уравнение Шредингера.
16. Уравнение Шредингера. Простейшие задачи квантовой механики:
квантование энергии частицы в потенциальной яме, квантование энергии линейного гармонического осциллятора.
17. Нулевая энергия и нулевые колебания. Прохождение частицы через потенциальный барьер (туннельный эффект).
18. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома.
19. Постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору.
20. Спектральные серии излучения атомарного водорода.
21. Квантомеханическая интерпретация постулатов Бора. Принцип соответствия. Историческая роль модели атома Резерфорда-Бора.
22. Опыты Франка и Герца.
23. Опыты Штерна и Герлаха.
24. Квантование энергии, момента импульса и проекции момента импульса. Спин и магнитный момент электрона.
25. Квантовые числа электрона в атоме. Принцип Паули.
26. Квантовые числа электрона в атоме. Периодическая система элементов Менделеева.
27. Природа характеристических рентгеновских спектров. Понятие о химической связи и валентности.
28. Молекулярные спектры. Комбинационное рассеяние света.
29. Люминесценция. Правило Стокса.
30. Спонтанное и вынужденное излучение. Активная Среда. Инверсия заселенностей.
31. Лазеры. Принцип работы и устройство гелий-неонового лазера.
Применение лазеров.
32. Квантовые явления в твердых телах. Образование энергетических зон в кристаллах. Диэлектрики. Металлы.
33. Валентная зона, зона проводимости, запрещенная зона.
Полупроводники. Уровень Ферми.
34. Электропроводность металлов и полупроводников.
35. Собственная и примесная проводимость полупроводников, p-n переход, полупроводниковые приборы.
36. Квантовая теория теплоемкости. Фотоны. Теплопроводность диэлектрических кристаллов. Теплоемкость металлов.
37. Свойства электронного газа. Энергия Ферми. Теплоемкость электронного газа.
38. Понятие о квантовых статиках. Квантовые явления при низких температурах. Сверхпроводимость. Сверхтекучесть.
39. Экспериментальные методы ядерной физики. Счетчики частиц, трековые камеры фотоэмульсии. Масспектрометры. Ускорители заряженных частиц.
40. Состав ядра. Нуклоны (протоны и нейтроны). Заряд и массовое число ядра. Изотопы и изобары.
41. Ядерные силы. Энергия связи ядра. Оболочечная и капельная модели ядра.
42. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада, -распад, -распад, излучение. Правило смещения. Применение радиоактивных изотопов.
43. Ядерные реакции. Примеры ядерных превращений под действием частиц, протонов, нейронов и -квантов. Трансурановые элементы.
44. Деление ядер. Цепные реакции деления. Ядерные реакторы на тепловых и быстрых нейронах. Ядерная энергетика.
45. Реакции синтеза, условия их осуществления. Управляемый термоядерный синтез.
46. Элементарные частицы. Общие сведение об элементарных частицах.
Электрон, протон, нейтрон, фотон. Античастицы.
47. Фундаментальные взаимодействия. Лептоны и адроны. Частицыпереносчики взаимодействия. Мезоны и барионы. Понятие о кварках.
IX. Сведения о переутверждении программы на очередной учебный год и регистрации изменений Учебный Решение кафедры Внесенные Номера листов (страниц) Учебная программа составлена на основании ГОС ВПО 2005г. для специальности 05.05.02 – «Математика - физика»
Программу составил(и) Настоящая программа не может быть воспроизведена ни в какой форме без предварительного письменного разрешения кафедры-разработчика программы.
Программа одобрена на заседании кафедры общей физики наименование кафедры, дата заседания и номер протокола Заведующий кафедрой общей физики Программа одобрена учебно-методическим советом физико-математического факультета Программа одобрена учебно-методическим управлением университета
«