Волгоград, 2011

I. Пояснительная записка

Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с

Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС)

высшего профессионального образования по направлению подготовки

201000 Биотехнические системы и технологии (квалификация (степень)

«бакалавр»), с учётом рекомендаций примерной основной образовательной

программы высшего профессионального образования по направлению

подготовки 201000 Биотехнические системы и технологии (квалификация (степень) «бакалавр») и примерной (типовой) учебной программы дисциплины (2011 г.).

Цель и задачи дисциплины 1.

Целью освоения дисциплины (модуля) является: изучение фундаментальных физических законов, теорий, методов классической и современной физики.

Задачами освоения дисциплины являются: формирование научного мировоззрения; формирование навыков владения основными приемами и методами решения прикладных проблем; формирование навыков проведения научных исследований, ознакомление с современной научной аппаратурой;

ознакомление с историей физики и ее развитием, а также с основными направлениями и тенденциями развития современной физики.

Место дисциплины в структуре основной образовательной 2.

программы Дисциплина «Лабораторный практикум по оптике и атомной физике»

относится к вариативной части цикла Б.2 «Математический, естественнонаучный» Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования «Биологические системы и технологии».

Изучение дисциплины «Лабораторный практикум по оптике и атомной физике» предшествует изучению дисциплин математического, естественнонаучного цикла: биомеханика, биофизика.

В процессе изучения дисциплины «Лабораторный практикум по оптике и атомной физике» расширяются знания, навыки и компетенции для успешной профессиональной деятельности.

Уровень начальной подготовки обучающегося для успешного освоения дисциплины:

• Иметь представление о фундаментальных законах природы.

• Знать основные физические законы в области оптики и атомной физики.

Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с последующими дисциплинами №№ разделов данной дисциплины, Наименование необходимых для изучения № обеспечиваемых обеспечиваемых (последующих) п/п (последующих) дисциплин дисциплин 1 Биофизика 1. + + Элементная база 2. + + электроники Основы конструирования 3. + приборов и изделий медицинского назначения Компьютерные 4. + технологии в медикобиологической практике Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единиц, 3.

108 академических часа.

Семестры Вид учебной работы Всего часов III Аудиторные занятия (всего), в том числе в интерактивной форме В том числе:

Лекции (Л) Лабораторно-практические занятия (ЛПЗ) 57 Самостоятельная работа (всего) 51 Вид промежуточной аттестации зачет зачет Общая трудоемкость часы 108 зачетные единицы 3 Результаты обучения 4.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля):

ОК- 10.Готовность использовать основные законы естественнонаучных 1.

дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

ПК- 1. Способность представить адекватную современному уровню 2.

знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики.

ПК- 2. Способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат.

ПК- 5. Готовность использовать основные приемы обработки и представления экспериментальных данных.

Формирование профессиональной компетенции ПК-17, предусмотренную ФГОС 2009, нецелесообразны в рамках изучения.

В результате освоения дисциплины (модуля) обучающийся должен:

• Знать: фундаментальные законы природы и основные физические законы в области механики, термодинамики, электричества и магнетизма, оптики, атомной и ядерной физики.

теоретического, экспериментального и прикладного характера.

• Владеть: навыками выполнения физических экспериментов и оценивания их результатов.

Образовательные технологии В процессе освоения дисциплины используются следующие образовательные технологии, способы и методы формирования компетенций:

просмотр видеофильмов и мультимедийных презентаций, участие в научнопрактических конференциях, учебно-исследовательская работа студентов, подготовка и защита рефератов, работа в малых группах.

Элементы, входящие в самостоятельную работу студента: подготовка к лабораторным и практическим занятиям, работа с Интернет-ресурсами, семестровой контрольной работы, написание тестового контроля.

Формы промежуточной аттестации промежуточной аттестации, используется: тестирование; собеседование по контрольным вопросам; освоение практических навыков.

Промежуточная аттестация по дисциплине проводится в виде зачета в III семестре. Сдача зачета проводится по заранее подготовленным билетам в виде устной беседы по вопросам. Решение задачи из билета, позволяет оценить умение студентов использовать теоретические знания для выполнения практических заданий.

II. Учебная программа дисциплины 1. Содержание дисциплины п/п Оптика. Основные История развития оптики. Корпускулярнопонятия и законы волновой дуализм. Оптика. Волновая оптика.

геометрической Шкала электромагнитных волн. Фотометрия.

Преломление света на Преломление на сферической поверхности.

1. поверхностях. изображение. Увеличение сферической Абберации оптических поверхности. Преломление на двух систем. Диафрагма. сферических поверхностях. Линза. Тонкие Глаз, как оптический линзы. Виды линз. Формула тонкой линзы.

инструмент. Увеличение линзы. Оптическая сила линзы.

Интерференция света. Интерференция. Условия наблюдения 1. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция 1. Рассеяние и Рассеяние света. Виды рассеяния. Явление 1. поглощение света. Тиндаля. Молекулярное рассеяние. Закон Дисперсия света. Рэлея. Поглощение света. Закон Бугера-Бера.

Поляризация света. Поперечность световых волн. Свет 1. Тепловое излучение.

2. Фотоэффект.

2. Элементы атомной Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома.

2. 2. статистика.

Физика твердого тела. Понятие о зонной теории твердых тел.

Ядерная физика и Состав атомных ядер. Изотопы, изобары и физика элементарных изотоны. Энергия связи ядер. Ядерные Перечень практических навыков (умений), которые необходимо освоить студенту.

В результате освоения дисциплины «Лабораторный практикум по оптике и атомной физике» студент должен уметь применять физические законы для решения практических задач; овладеть навыками практического применения законов физики. Овладеть навыками выполнения физических экспериментов, оценивания результатов. Уметь правильно представлять научную картину мира на основе знаний основных положений, законов физики. Применять физико-математический аппарат для решения проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности.

III Рабочая учебная программа дисциплины (учебно-тематический план) Учебно-тематический план дисциплины (в академических часах) и матрица компетенций* понятия и законы геометрическо й оптики.

сферических поверхностях.

Абберации оптических систем.

Диафрагма.

оптический инструмент.

я света.

света.

Дисперсия света.

света.

физика физики.

физики.

физика элементарных частиц.

Список сокращений: _ * - Примечание. Трудоёмкость в учебно-тематическом плане указывается в академических часах. Примеры образовательных технологий, способов и методов обучения (с сокращениями): традиционная лекция (Л), лекция-визуализация (ЛВ), проблемная лекция (ПЛ), лекция – пресс-конференция (ЛПК), занятие – конференция (ЗК), тренинг (Т), дебаты (Д), мозговой штурм (МШ), мастер-класс (МК), «круглый стол» (КС), активизация творческой деятельности (АТД), регламентированная дискуссия (РД), дискуссия типа форум (Ф), деловая и ролевая учебная игра (ДИ, РИ), метод малых групп (МГ), занятия с использованием тренажёров, имитаторов (Тр), компьютерная симуляция (КС), разбор клинических случаев (КС), подготовка и защита истории болезни (ИБ), использование компьютерных обучающих программ (КОП), интерактивных атласов (ИА), посещение врачебных конференции, консилиумов (ВК), участие в научно-практических конференциях (НПК), съездах, симпозиумах (Сим), учебно-исследовательская работа студента (УИРС), проведение предметных олимпиад (О), подготовка письменных аналитических работ (АР), подготовка и защита рефератов (Р), проектная технология (ПТ), экскурсии (Э), подготовка и защита курсовых работ (Курс), дистанционные образовательные технологии (ДОТ). Примерные формы текущего и рубежного контроля успеваемости (с сокращениями): Т – тестирование, Пр – оценка освоения практических навыков (умений), ЗС – решение ситуационных задач, КР – контрольная работа, КЗ – контрольное задание, ИБ – написание и защита истории болезни, КЛ – написание и защита кураторского листа, Р – написание и защита реферата, С – собеседование по контрольным вопросам, Д – подготовка доклада и др.

Тематический план практических занятий по курсу «Лабораторный практикум по Тематический план лабораторных занятий по курсу «Лабораторный практикум по Экспериментальное изучение законов излучения абсолютно Нахождение первого резонансного потенциала атомов криптона.

IV. Оценочные средства для контроля уровня сформированности компетенций (текущий контроль успеваемости, промежуточная аттестация по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов) осуществляется в процессе следующих форм контроля:

Входного – проводится для определения базового уровня знаний.

Текущего - проводится оценка выполнения студентами заданий в ходе аудиторных занятий в виде тестовых заданий исходного уровня знаний, решения типовых и ситуационных задач, оценки овладения практическими умениями;

Рубежного: проводится тестовый контроль на бумажном носителе.

Оценивается самостоятельная работа студентов: подготовленный тематический реферат. Проводится контрольная работа.

Зачет проводится в конце семестра, который построен по 2-х этапному принципу. Первый этап - ответы на заранее подготовленные вопросы; второй этап – решение типовой задачи.

Критерии оценки работы студента на практических занятиях.

Все виды учебной деятельности за семестр наряду с традиционным способом оцениваются по 100-балльной шкале. При этом традиционная оценка «отлично» соответствует промежуточным рейтинговым оценкам в диапазоне от 91 до 100 баллов; «хорошо» - от 76 до 90 баллов; «удовлетворительно» - от 61 до 75 баллов; «неудовлетворительно» - 60 баллов и менее.

Дополнительная аттестация по дисциплине состоит из двух частей:

1) начисление штрафных баллов:

- за несвоевременный отчет лабораторной работы – от 0,25 до 0,5 баллов;

- за пропуски лабораторных, практических и лекционных занятий по неуважительной причине – 1 балл за пропуск;

- за порчу лабораторного оборудования – до 5 баллов;

- за опоздание на занятия – 0,5 баллов;

- за нарушение дисциплины и техники безопасности в лабораториях кафедры – 1 балл.

2) начисление бонусных баллов:

- за выполнение внеаудиторной самостоятельной работы по графику кафедры - 1 балл;

- за результаты работы в студенческом научном обществе кафедры (постановку экспериментов, участие в научно-практических конференциях и др.) – до 5 баллов;

кафедральных стендов) – от 1 до 3 баллов;

- за активное участие на лабораторно-практических занятиях (в дискуссии по теории и решении задач) на протяжении более трех занятий – до 1 балла.

Критерии оценки рубежного тестового контроля знаний по окончании модулей:

Промежуточная (сессионная) аттестация по учебным дисциплинам проводится в каждом семестре и включает текущую, дополнительную (штрафы и бонусы) и основную составляющие.

практических и лабораторных занятиях; результаты сдачи контрольных работ; выполнение заданий по организуемой самостоятельной работе;

результаты рубежных проверок по разделам курса.

Расчет семестрового рейтинга студентов основан на использовании среднего балла в качестве характеристики текущей работы студента в семестре. При этом результат работы на каждом практическом занятии оценивается с помощью тестового контроля или другого типа опроса, в конце семестра высчитывается средний балл каждого студента, который переводится в балл по 100-балльной системе ( таблица 1). Допуск к зачету и экзамену получают студенты, набравшие от 61 до 100 баллов.

Помимо среднего балла учитываются показатели, дающие штрафы и бонусы.

Баллы, которые получает студент по дисциплине в семестре, вычисляются по формуле:

А) если дисциплина не заканчивается зачетом или экзаменом в семестре Рд = Рдс = балл за текущую работу в семестре + бонусы - штрафы Б) если дисциплина заканчивается зачетом в семестре В) если дисциплина заканчивается экзаменом в семестре, итоговая оценка, которую преподаватель ставит в зачетную книжку, рассчитывается по формуле и переводится в 5-балльную в соответствии с таблицей 2.

Если студент получает на экзамене неудовлетворительную оценку, то рейтинг по дисциплине в семестре равен Рд = Рэ.

Баллы при повторной сдаче экзамена - от 61 до 75 независимо от оценки.

Итоговая оценка по дисциплине выставляется по 100-бальной шкале (таблица 2).

Средний балл по Балл по 100- Средний балл по Балл по 100- Средний балл по Балл по 100балл. системе балльной системе 5-балл. системе балл. системе 5-балл. системе балльной системе Оценка по 5-балльной системе Оценка по 100-балльной Оценка по ECTS повторное изучение) осуществляется в устной форме (защита лабораторных работ) и в письменной форме (представление обоснованных экспериментальных данных после выполнения лабораторных работ, решение тестовых заданий, физических задач). После окончания курса практических занятий проводится письменная контрольная работа, позволяющая оценить уровень освоения данного раздела дисциплины.

Методические указания для самостоятельной работы студента Самостоятельная работа студентов может быть организована в виде написания семестровой контрольной работы. Подготовленные работы представляются на занятии. Кроме того также организована внеурочная самостоятельная работа студентов, которая охватывает темы не вошедшие в практические занятия.

1. Луч падает на поверхность воды под углом 40°. Под каким углом должен упасть луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления оказался таким же?

2. На расстоянии 15 см от двояковыпуклой линзы, оптическая сила которой 10 дптр, поставлен перпендикулярно к оптической оси предмет, высотой 2 см. Найти положение и высоту изображения. Сделать чертеж 1:1.

3. На линзу с показателем преломления 1,55 нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,55 мкм. Для устранения потерь отраженного света на линзу наносится тонкая пленка.

Определить оптимальный показатель преломления пленки и толщину пленки.

4. Свет от монохроматического источника (X = 600 нм) падает нормально на диафрагму с диаметром отверстия d = 6 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран. Какое число зон Френеля укладывается в отверстие? Каким будет центр дифракционной картины на экране: темным или светлым?

Выберите один (или несколько) правильных ответов.

001. ЛУЧИ, ПАДАЮЩИЙ И ОТРАЖЕННЫЙ, ОБРАЗУЮТ ДРУГ С

ДРУГОМ УГОЛ 1400. КАКОЙ УГОЛ ОБРАЗУЕТ ПАДАЮЩИЙ ЛУЧ С

ПЛОСКИМ ЗЕРКАЛОМ?

002. ЛУЧ СВЕТА ПАДАЕТ НА ЗЕРКАЛО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО. НА

КАКОЙ УГОЛ ОТКЛОНИТЬСЯ ОТРАЖЕННЫЙ ЛУЧ ОТНОСИТЕЛЬНО

ПАДАЮЩЕГО ЛУЧА, ЕСЛИ ЗЕРКАЛО ПОВЕРНУТЬ НА УГОЛ 160?

003. КАКИЕ ВОЛНЫ НАЗЫВАЮТСЯ КОГЕРЕНТНЫМИ?

1) Если они имеют одинаковую частоту и разность фаз, 2) Если они имеют одинаковую амплитуду;

3) Если они имеют одинаковую частоту и разность фаз, равную 4) Если они имеют одинаковую частоту и амплитуду.

004. В ЧЕМ СОСТОИТ ДИФРАКЦИЯ ВОЛН?

1) Наложением волн, приводящее к установлению в каждой точке пространства постоянной амплитуды колебания;

2) Огибание волнами препятствий, приводящее к отклонению от прямолинейного распространения света;

3) Зависимость показателя преломления света от его цвета, обуславливающее разложение белого света на 4) Разложение световых волн при прохождении через вещество.

005. В ЧЕМ СОСТОИТ СУЩНОСТЬ ЯВЛЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ

СВЕТА?

1) Наложение когерентных волн, при котором происходит распределение результирующих колебаний в пространстве;

2) Сложение волн любой природы;

3) Наложение волн любой природы;

4) Разложение световых волн при прохождении через призму.

006. СВЕТ КАКОГО ЦВЕТА ОБЛАДАЕТ НАИБОЛЬШИМ

ПОКАЗАТЕЛЕМ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПРИ ПЕРЕХОДЕ ИЗ ВОЗДУХА В

СТЕКЛО?

007. КАКИЕ УСЛОВИЯ НЕОБХОДИМЫ И ДОСТАТОЧНЫ ДЛЯ

НАБЛЮДЕНИЯ МИНИМУМА ИНТЕРФЕРЕНЦИИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ ДВУХ ИСТОЧНИКОВ?

1) Источники волн когерентны, разность хода может быть 2) Источники волн когерентны, разность хода d = (2k + 1) /2;

3) Разность хода d = (2k + 1) /2, источники могут быть 4) Источники волн когерентны, разность хода d = k.

008. КАКОЕ ИЗ ПРИВЕДЕННЫХ НИЖЕ ВЫРАЖЕНИЙ ЯВЛЯЕТСЯ

УСЛОВИЕМ НАБЛЮДЕНИЯ ГЛАВНЫХ МАКСИМУМОВ В СПЕКТРЕ

ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ С ПЕРИОДОМ D ПОД УГЛОМ ?

Примеры типовых задач к практическим занятиям Луч переходит из воды в стекло. Угол падения равен 35°. Найти угол преломления.

Под каким углом должен падать луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения?

Под каким углом должен упасть луч на стекло, чтобы преломленный луч оказался перпендикулярным к отраженному?

Найти угол падения луча на поверхность воды, если известно, что он больше угла преломления на 10°.

Доказать, что в двояковыпуклой линзе с равными радиусами кривизны поверхностей и с показателем преломления 1,5 фокусы совпадают с центрами кривизны.

Радиусы кривизны поверхностей двояковыпуклой линзы R1= R2 = 50 см.

Показатель преломления материала линзы n=1,5. Найти оптическую силу линзы.

Необходимо изготовить плосковыпуклую линзу с оптической силой 4 дптр.

Определить радиус кривизны выпуклой поверхности линзы, если показатель преломления материала линзы равен 1, Постоянная дифракционной решетки 2,5 мкм. Найти угловую дисперсию решетки для длины волны 589 нм в спектре первого порядка.

При каком минимальном числе штрихов дифракционной решетки с периодом 2,5 мкм можно разрешить компоненты дублета желтой линии натрия (589 и 589,5 нм)?

Постоянная дифракционной решетки 20 мкм, ширина решетки 1 см. Можно ли, пользуясь этой решеткой, увидеть раздельно в спектре первого порядка дублет желтой линии ртути (576,96 и 579,06 нм)?

В современных оптических микроскопах апертурный угол достигает наибольшего значения = 1400. Найдите предел разрешения такого микроскопа в трех случаях: 1) для наиболее коротковолновой части видимого света;

объектив безиммерсионный; 2) для X = 555 нм, наиболее чувствительной к глазу; объектив безиммерсионный; 3) для X = 555 нм, наиболее чувствительной к глазу; объектив с масляной иммерсией (n = 1,6).

1. Оптика. Волновая оптика. Фотометрия. Энергетические и световые величины излучения. Кривая видности. Пороги зрительного восприятия.

2. Геометрическая оптика. Луч. Принцип Ферма. Основные положения геометрической оптики. Критерий применимости законов геометрической оптики. Основные законы геометрической оптики. Коэффициенты отражения и прохождения.

3. Показатель преломления. Предельный угол преломления. Полное внутреннее отражение. Приборы и оптические устройства, работа которых построена на законах отражения и преломления. Рефрактометрия.

4. Преломление на сферической поверхности. Параксиальные лучи. Предмет и изображение. Увеличение сферической поверхности.

5. Преломление на двух сферических поверхностях. Линза. Тонкие линзы.

Виды линз. Формула тонкой линзы. Увеличение линзы. Оптическая сила линзы. Построение изображений в тонких линзах.

6. Правильное изображение предмета и условия, необходимые для его формирования. Погрешности (аберрации) оптических систем. Виды аберраций и методы их устранения.

7. Оптические инструменты. Диафрагмы. Апертурная диафрагма. Входной и выходной зрачки. Люки. Диафрагма поля зрения.

8. Глаз, как оптический инструмент. Аккомодация. Недостатки оптической системы глаз и их исправление при помощи линз. Разрешающая способность. Острота зрения.

9. Оптические приборы, улучшающие распознавание деталей. Лупа.

Увеличение лупы. Микроскоп. Устройство микроскопа. Увеличение микроскопа. Предел разрешения микроскопа. Специальные приёмы микроскопии. Зрительные трубы. Телескопы.

10.Интерференция. Условия наблюдения интерференции света.

Пространственная и временная когерентность. Условия минимума и максимума интерференции.

11.Методы наблюдения интерференции. Расчет интерференции.

12.Интерференция в тонких пленках постоянной толщины. Просветленная оптика.

13.Интерференция в пленках переменной толщины. Кольца Ньютона.

Интерферометры.

14.Дифракция света. Принцип Гюйгенса. Принцип Гюйгенса-Френеля.

Метод зон Френеля.

15.Зонные пластинки. Графическое вычисление результирующей амплитуды.

Виды дифракции.

16.Дифракция Френеля на круглом отверстии и круглом диске.

17.Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка.

18.Характеристики спектральных аппаратов: дисперсия, разрешающая способность, дисперсионная область. Разрешающая способность объектива. Разрешающая способность светового микроскопа.

Разрешающая способность электронного микроскопа.

19.Дифракция на трехмерных структурах. Формула Вульфа-Брэггов.

Рентгеноструктурный анализ. Рентгеновская спектроскопия. Понятие о голографии.

20.Поглощение света. Законы Бугера, Бугера-Ламберта, Бера, БугераЛамберта-Бера. Абсорбционность. Основной закон колориметрии и спектрофотометрии. Причины отклонения от этого закона.

Фотометрические методы.

21.Рассеяние света. Виды рассеяния. Явление Тиндаля. Молекулярное рассеяние. Закон Рэлея. Размеры частиц и направление рассеяния.

Сходства и отличия рассеяния и дифракции. Сходства и отличия рассеяния и поглощения. Турбидиметрия и нефелометрия.

22.Дисперсия света. Методы наблюдения. Различия в призматических и дифракционных спектрах. Электронная теория дисперсии света.

Нормальная и аномальная дисперсии.

23.Отклонения луча от первоначального направления распространения в трёхгранной призме. Спектроскоп и спектрограф. Спектры испускания и плоглощения.

24.Поперечность световых волн. Свет естественный и поляризованный.

Степень поляризации. Поляризация при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера.

25.Двойное лучепреломление. Построения Гюйгенса для анизотропных сред.

Поляризационные призмы и поляроиды.

26.Поляризатор и анализатор. Закон Малюса. Анализ поляризованного света.

Исследование микроструктур в поляризованном свете.

27.Естественное вращение плоскости поляризации. Оптически активные вещества. Удельное вращение. Поляриметрия (сахариметрия).

28.Рассеяние плоскополяризованного света. Искусственное вращение плоскости поляризации. Интерференция поляризованных лучей.

29.Равновесное излучение. Тепловое излучение и его характеристики.

Законы теплового излучения и их практическое применение.

30.Фотоэлектрический эффект. Виды фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

Применения фотоэффекта.

1. На плоскопараллельную пленку с показателем преломления 1,33 под углом 450 падает пучок белого света. Определить, при какой наименьшей толщине пленки она будет казаться желтой ( 0,6 мкм) в отраженном свете.

2. Плосковыпуклая линза радиусом кривизны 4 м выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить длину волны падающего монохроматического света, если радиус пятого светлого кольца в отраженном свете равен 3 мм.

3. Посередине между точечным источником монохроматического света 550 нм и экраном находится диафрагма с круглым отверстием.

Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном на расстоянии 5 м от источника. Определить радиус отверстия, при котором центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет наиболее темным.

4. На щель шириной а 0,1мм нормально падает параллельный пучок света от монохроматического источника ( 0,6 мкм ). Определить ширину l центрального максимума в дифракционной картине, проецируемой с помощью линзы, находящейся непосредственно за щелью, на экран, отстоящий от линзы на расстоянии L 1м..

5. На дифракционную решётку, нормально к её поверхност, падает монохроматический свет с длиной волны 550нм. На экран, отстоящий от решётки на расстоянии L 1м, с помощью линзы, расположенной вблизи решётки, проецируется дифракционная картина, причём первый главный максимум наблюдается на расстоянии l 12см от центрального. Определить : 1) период решётки;

2) число штрихов на 1см её длины..

6. На дифракционную решётку, нормально к её поверхност, падает монохроматический свет с длиной волны 550нм. На экран, отстоящий от решётки на расстоянии L 1м, с помощью линзы, расположенной вблизи решётки, проецируется дифракционная картина, причём первый главный максимум наблюдается на расстоянии l 12см от центрального. Определить : 1) период решётки;

2) общее число максимумов, даваемых решёткой..

7. На дифракционную решётку, нормально к её поверхност, падает монохроматический свет с длиной волны 550нм. На экран, отстоящий от решётки на расстоянии L 1м, с помощью линзы, расположенной вблизи решётки, проецируется дифракционная картина, причём первый главный максимум наблюдается на расстоянии l 12см от центрального. Определить : 1) период решётки;

2)угол дифракции, соответствующий последнему максимуму..

8. Дифракционная решетка, имеющая 500 штрихов на 1 мм, дает на экране, отстающем от решетки на 1 м, спектр. Определите, на каком расстоянии друг от друга будут находиться фиолетовые границы спектров второго порядка. Длина волны фиолетового света 400 нм.

9. Рентгеновское излучение с длиной волны 0,163 нм падает на кристалл каменной соли. Найдите межплоскостное расстояние кристаллической решетки каменной соли, если дифракционный максимум первого порядка наблюдается при угле скольжения 170.

10.Пучок света проходит через стеклянную пластинку толщиной 1 см.

Определите показатель поглощения стекла, если при этом поглощается 0,1 падающего света. Какой толщины должна быть стеклянная пластинка, чтобы поглотилась половина падающего света?

11.Во сколько раз ослабляется естественный свет, проходя через два николя, главные плоскости которых составляют угол 300, если в каждом из николей на отражение и поглощение теряется 10% падающего на него светового потока?

12.Раствор сахара, налитый в трубку длиной 20 см и помещенный между поляризатором и анализатором, поворачивает плоскость поляризации света на 300. Найдите (в граммах на кубический сантиметр) концентрацию сахара в растворе, если удельное вращение сахара 13.В следствии изменения температуры серого тела максимум спектральной плоскости энергетической светимости сместился с нм до 800 нм. Во сколько раз изменится энергетическая светимость 14.Как изменится мощность излучения серого тела температурой 1000К, если одну его половину нагреть, а другую охладить на 100К ? как изменится ответ, если тело будет чёрным?..

15.Красная граница фотоэффекта у вольфрама 230 нм. Определите кинетическую энергию электронов, вырываемых из вольфрама ультрафиолетовым светом с длиной волны 150 нм.

Примеры вопросов для самостоятельной работы студентов.

Законы отражения и преломления света. Оптические инструменты.

Интерференция и дифракция света.

Рассеяние, поглощение и дисперсия света.

Поляризация света.

Тепловое излучение. Фотоэффект.

Теория строения атома Резерфорда-Бора.

Волновые свойства частиц.

Принципы квантовой теории.

Элементы статистической физики.

V. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) а). Основная литература:

1. Трофимова Т.И. Курс физики. -8-е изд..- М: Академия, 2010г.

2. Ремизов А.Н. Курс физики: Учебник для студентов, обучающихся по естественнонаучному направлению. - М.: «Дрофа», 2006 г.

б). Дополнительная литература:

1. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики. М. «Высш. шк.»

2008г.

2. Павлова З.Г. Сборник задач по курсу физики с решениями. М. 2002г.

3. Рогачев Н.М. Решение задач по курсу общей физики. М. Издательство «Лань», 2008 г.

4. Курс физики / Под общ. ред. Рогачев Н.М.- М. Издательство «Лань», 5. Руководство к лабораторным работам по физике: Учебно методическое пособие / Под общ. ред. Е. С. Верстакова. – Волгоград:

Изд-во ВолГМУ, 2009 г.

6. Рвачева О.В., Чмутин А.М. Физический практикум. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2007 г.

в). Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

набор офисных программ (MS Office 2003, 2007);

Интернет-обозреватели (Explorer и др.);

Сайт ВолгГМУ: www.volgmed.ru VI. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) п/п для обеспечения учебного процесса Установка для исследования распространения света. 1 шт.

10.

11.

12.

13.

14.

законов теплового излучения.

VII. Научно-исследовательская работа студента Научно-исследовательская работа студентов представлена: участием в конкурсе «Лучший проект по физике»; проведением научных исследований с последующим выступлением на итоговых научных студенческих конференциях в Волгограде и в других городах России; публикацией в сборниках студенческих работ.

VIII. Протоколы дополнений и изменений, внесенных в рабочую программу, а также согласования рабочей программы дисциплины (модуля) с другими кафедрами (прилагаются) Председатель УМК Проректор по учебной работе Протокол № _от _20_ г. «» _20_ г.

ПРОТОКОЛ

дополнений и изменений к рабочей программе

«ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ОПТИКЕ И АТОМНОЙ

по специальности 201000 Биотехнические системы и технологии дополнении или дополнения или изменения изменению Протокол утвержден на заседании кафедры «»_20_года Председатель УМК Проректор по учебной работе Протокол № _от _20_ г. «» _20_ г.

ПРОТОКОЛ

дополнений и изменений к рабочей программе

«ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ОПТИКЕ И АТОМНОЙ

по специальности 201000 Биотехнические системы и технологии дополнении или дополнения или изменения изменению Протокол утвержден на заседании кафедры «»_20_года Председатель УМК Проректор по учебной работе Протокол № _от _20_ г. «» _20_ г.

ПРОТОКОЛ

дополнений и изменений к рабочей программе

«ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ОПТИКЕ И АТОМНОЙ

по специальности 201000 Биотехнические системы и технологии дополнении или дополнения или изменения изменению Протокол утвержден на заседании кафедры «»_20_года