Національний авіаційний університет інституту електроніки та систем управління



Сторінка1/9
Дата конвертації09.11.2017
Розмір1.34 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Інституту електроніки та систем управління

Факультет аерокосмічних систем управління

Кафедра загальної фізики



Індекс: Р01-8.092502-14





ЗАТВЕРДЖУЮ

Проректор університету

з навчальної роботи

Полухін А.В.

_____________

"____"_________2008 р.





РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

навчальної дисципліни

"ЗАГАЛЬНА ФІЗИКА"

(за кредитно-модульною системою)





Напрям: 0925 „Автоматизація та компютерно - інтегровані технології”

Спеціальність: 6.092500 „Комп’ютерно - інтегровані технологічні процеси та виробництва”


Курс - 1 Семестр - 1,2

Лекції - 87 год.

Практичні заняття - 17 год. Іспит - 1,2 семестр

Лабораторні заняття - 70 год.

Самостійна робота - 103 год.

Індивідуальна робота - 20 год.

Всього годин – 297 год.



ДЗ – (1) - 1,2 семестр





Київ 2008




Робоча навчальна програма дисципліни „Загальна фізика” складена на основі робочого навчального плану №РБ-3-502/01 напряму 0925 „Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології” спеціальностей 6.092500 „Комп’ютерно інтегровані технологічні процеси та виробництва” та навчальної програми дисципліни “Загальна фізика” індекс: Н –3-8.092502-14, затвердженої 04.03.2008 р., „Тимчасового положення про організацію навчального процесу за кредитно-модульною системою (в умовах педагогічного експерименту)” та „Тимчасового положення про рейтингову систему оцінювання”, затверджених наказом ректора від 15.06.2004 №122/од.

Робочу навчальну програму склали

к.ф.-м. наук, доцент ____________________ Герасименко Ю.Т.

к.ф.-м. наук, доцент ____________________ Сліпухіна І.А.



Робоча навчальна програма обговорена на засіданні кафедри загальної фізики, протокол № 11від 18 червня 2007 р

Завідувач кафедрою

доктор фіз.-мат. наук, професор ______________________Поліщук А.П.



Робоча навчальна програма узгоджена (рецензована) випусковою кафедрою авіаційних комп’ютерно-інтегрованих комплексів спеціальності 6.092500 „Комп’ютерно - інтегровані технологічні процеси та виробництва”




Завідувач випускової кафедри
___________Синеглазов В.М.
„___”_____________2008 р.




Робоча навчальна програма обговорена та схвалена на засіданні науково-методично-редакційної комісії ФАСУ, протокол № від “___”______________2008 р


Голова НМРК ФАСУ

_______________________ Вовк В.Г..



згоден



Декан ФАСУ
____________Кривоносенко О.П.
„___”____________2008р.




Зміст




Вступ.................................................................................................

4

1.

Пояснювальна записка……………………

4

1.1

Мета викладання навчальної дисципліни…………

4

1.2

Задачі вивчення навчальної дисципліни………..

4

1.3

Місце навчальної дисципліни в системі професійних знань

4

1.4

Інтегровані вимоги до знань і вмінь з навчальної дисципліни......

5

1.5

Інтегровані вимоги до знань і вмінь з навчальних модулів…….

5

1.6

Міждисциплінарні зв’язки навчальної дисципліни……….

7

2.

Зміст навчальної дисципліни……………………..

8

2.1

Тематичний план навчальної дисципліни………….

8

2.2

Проектування дидактичного процесу з видів навчальних занять.

11

2.2.1

Лекційні заняття, їх зміст і обсяг

11

2.2.2

Практичні (семінарські) заняття, їх зміст і обсяг

17

2.2.3

Лабораторні заняття, їх зміст і обсяг

18

2.2.4

Індивідуальна робота

19

2.2.5

Теми домашніх завдань

20

3.

Самостійна робота студента і контрольні заходи……

20

4.

Діагностика знань студента..........................................

24

4.1

Зміст і графік проведення навчального процесу і контрольні заходи по дисципліні…………………………………..

24

5

Навчально-методичні матеріали з дисципліни………

27

5.1

Основна та додаткова література………………

27

5.2

Перелік наочних та інших навчально-методичних посібників, методичних матеріалів до технічних засобів навчання….

32

6

Рейтингова система оцінювання набутих студентом знань та вмінь

34

6.1

Основні терміни, поняття, означення………………….

34

6.2

Рейтингова система оцінювання набутих студентом знань та вмінь

35

Вступ

Однією з необхідних умов організації навчального процесу за кредитно-модульною системою є наявність робочої навчальної програми з кожної дисципліни, виконаної за модульно-рейтинговими засадами і доведеної до відома викладачів та студентів.

Рейтингова система оцінювання (РСО) є невід’ємною складовою робочої навчальної програми і передбачає визначення якості виконаних студентом усіх видів аудиторної та самостійної навчальної роботи та рівня набутих ним знань та вмінь шляхом оцінювання в балах результатів цієї роботи під час поточного, модульного та семестрового контролю, з наступним переведенням оцінки в балах на оцінки за традиційною національною шкалою та шкалою ECTS (European Credit Transfer System).


  1. Пояснювальна записка

1.1. Мета викладання навчальної дисципліни:

  • вивчення основних фізичних явищ і законів, оволодіння фундаментальними поняттями і теоріями класичної і сучасної фізики а також методами фізичного дослідження.

  • формування наукового світогляду і сучасного фізичного мислення.

1.2.Задачі вивчення навчальної дисципліни:

  • вивчення об’єктивних закономірностей оточуючого нас світу, зв’язків між фізичними явищами;

  • опанування способами і методами розв'язання конкретних задач з різних розділів фізики;

  • ознайомлення з сучасною експериментальною фізичною апаратурою, формування навичок проведення фізичного експерименту;

  • формування вміння виділяти конкретний фізичний зміст у прикладних задачах майбутньої спеціальності.

1.3. Місце навчальної дисципліни в системі професійних знань

1. Курс фізики, разом з курсами теоретичної механіки і вищої математики, є основою теоретичної підготовки інженерів і відіграє роль фундаментальної фізико-математичної бази, без якої неможлива успішна діяльність інженера будь-якого профілю.

2. Курс фізики є єдиним, неподільним цілим. Вивчення цілісного курсу фізики сприяє формуванню у студентів наукового світогляду і сучасного фізичного мислення.

1.4. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальної дисципліни

В результаті вивчення дисципліни студент повинен знати:



  1. основні фізичні явища, закони і теорії класичної й сучасної фізики і області їх практичного застосування в техніці;

  2. найважливіші методи фізичних досліджень.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен уміти:

  1. застосовувати фізичні закони для вирішення практичних задач;

  2. використовувати фізичні закони і засоби досліджень при вивченні загально-інженерних, технічних і спеціальних дисциплін;

  3. виконувати фізичні виміри й оцінювати похибки.

1.5. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальних модулів

Навчальний матеріал дисципліни структурований за модульним принципом і складається з 5 навчальних модулів.



      1. В результаті засвоєння матеріалу навчального модуля МІ1Механіка” студент повинен знати:

  • основні фізичні явища, закони й теорії класичної і сучасної фізики та сфери ії практичного застосування;

  • кінематичні та динамічні характеристики поступального та обертального рухів;

вміти:

  • застосовувати фізичні закони для розвязування практичних задач;

  • виконувати фізичні вимірювання та оцінювати відповідні похибки.

1.5.2 В результаті засвоєння матеріалу навчального модуля МІ2Молекулярна фізика і термодинаміка ” студент повинен знати:

  • основні поняття статистичної фізики і термодинаміки;

  • закони термодинаміки і їх застосування до ізопроцесів;

  • конструкцію, принцип дії і ККД теплових двигунів,

  • способи і методи розрахунку параметрів термостатичної системи.

вміти:

  • за допомогою певних методик в умовах аналізу конструкцій двигунів розрахувати характеристики термодинамічних процесів та термостатики;

  • за допомогою певних методик в умовах аналізу силових агрегатів транспортних засобів розрахувати характеристики теплових двигунів;

  • на основі аналізу фізичних явищ обирати методи, способи і прилади для контролю фізичних величин та оцінювати точність вимірів.

1.5.3. В результаті засвоєння матеріалу навчального модуля МІ3Електрика і магнетизм ” студент повинен знати:

вміти:

  • оцінювати і розраховувати параметри електричних кіл постійного та змінного струму;

  • вибирати способи, методи і прилади для контролю параметрів кіл постійного та змінного струму;

      1. В результаті засвоєння матеріалу навчального модуля М21Коливання та хвилі. Основи оптики” студент повинен знати:

  • основні закони, що описують механічні і електромагнітні коливання та хвилі;

  • основні характеристики, за допомогою яких можна описати коливальний і хвильові процеси;

  • позитивний і негативний прояв виникнення коливань у техніці;

  • властивості та характеристики електромагнітних хвиль оптичного діапазону;

  • явища, що лежать в основі дії простих оптичних систем;

  • про різноманітність методів теоретичного та експериментального дослідження;

вміти:

  • розвязувати певні прикладні задачі на основі набутих знань.

  • Оцінювати результати хвильових характеристик, будувати графіки, визначати похибки фізичних вимірювань;

  • на основі аналізу оптичних явищ за допомогою певних методик використовувати оптичні системи для контролю фізичних величин та оцінювати точність вимірів.

      1. В результаті засвоєння матеріалу навчального модуля М22Квантова фізика та елементи фізики твердого тіла і атомного ядра” студент повинен знати:

  • межі застосування класичної та квантової механіки;

  • хвильові рівняння для мікрочастинок та поняття “потенціальна яма”, “потенціальний барєр”;

  • будову та утворення кристалічних граток твердих тіл;

  • зонні схеми металів, напівпровідників, діелектриків;

  • будову ядер та основні закони що описують ядерні реакції (реакції поділу та синтезу), закон радіоактивного розпаду.

вміти:

  • пояснювати заповнення енергетичних станів атомів різних елементів;

  • застосовувати теоретичні знання для пояснення спектрів різних атомів;

  • пояснювати роботу напівпровідникових приладів;

  • аналізувати хід ядерних реакцій і записувати правила зміщення для них;

  • пояснювати принцип дії ядерних та термоядерних реакторів.


1.6. Міждисциплінарні зв’язки навчальної дисципліни «Фізика»

1.6.1. Дисципліна “фізика” є фундаментом, на якому базується вивчення всіх інших спеціальних дисциплін. В курсі фізики особлива увага приділяється поясненню фізичної суті явищ, що вивчаються, знайомству з поняттями, моделями і законами для того, щоб в подальшому на основі отриманих знань можна було вирішувати різноманітні прикладні задачі.

1.6.2. Курс фізики будується на широкому використанні вищої математики, без якої неможливе глибоке розуміння фізичних законів та їх наслідків. Тому вивчення фізики в рамках даної програми повинно проходити в тісному зв’язку і узгодженні з вивченням вищої математики.





  1. ЗМІСТ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ.

2.1.Тематичний план навчальної дисципліни.

Номер і назва модуля

Тема і зміст лекцій (ауд + сам.), год.

Теми практичних занять

(ауд+сам.), год.



Теми лабораторних занять (ауд +сам.), год.

Аудиторні задачі

Домашні задачі

1

2

3

4

5

6

М11

Механіка


Тема 1

Кінематика

Тема 2

Динаміка


Тема 3

Закони збережен­ня

Тема 4

Теорія відносності



Модульна контрольна робота №1

Тема 1

Кінематика матеріальної точки і твердого тіла.

Тема 2

Динаміка матеріальної точки. Обертальний рух твердого тіла.



Тема 3

Закони збереження

Тема 4

Теорія відносності




Тема 1

Визначення похибок фізичних вимірювань.

Тема 2

Вивчення розподілу випадкових величин.



Тема 3

Вивчення обертального руху за допомогою маятника Обербека.



За темами 1-4 практичних занять

За темами 1-4 практичних занять

Всього

57 год. (1,58 кр)




18+9=27

8+4=12

12+6=18







М12

Молекулярна фізика і термодинаміка



Тема 5

Молекулярно-кінетична теорія.

Тема 6

Явища перене­сення.


Тема 7

Перший принцип термодинаміки.

Тема 8

Другий та третій принципи термодинаміки.



Модульна контрольна робота №2

Тема 5

Молекулярно-кінетична теорія.

Тема 6

Термодинаміка





Тема 4

Визначення відношення питомих теплоємностей газів.

Тема 5

Визначення в’язкості рідини.



Тема 6.

Вимірювання тиску насичених парів.




За темами 5-6 практичних занять

За темами 5-6 практичних занять

Всього

42 год.


(1,17 кр.)

12+6=18

4+2=6

12+6=18







М13

Електрика і магнетизм



Тема 9

Електростатика.

Тема 10

Постійний електричний струм.



Тема 11

Магнітне поле у вакуумі.

Тема 12

Постійне магнітне поле в речовині і електромагнітна індукція.



Модульна контрольна робота №3

Тема 7

Електричне поле.

Тема 8

Постійний електричний струм.



Тема 9

Магнітне поле.



Тема 7

Визначення питомого опору провідника.

Тема 8

Вивчення магнітного поля соленоїда.




За темами 7-9 практичних занять

За темами 7-9 практичних занять

Всього

54 год. (1,5 кр.)



21+10,5=31,5

5+3=8

10+5=15







Всього за І

семестр 163 год.



27+18+31,5=76,5

інд.роб.-10

76,5+10=86,5


12+6+8=26

18+18+15=51







М21

Коливання та хвилі. Основи оптики.



Тема 13

Коливання.

Тема 14

Хвильові процеси.



Тема 15

Хвильові явища.

Тема 16

Квантова природа випромінювання.



Модульна контрольна робота №4

__

Тема 13

Вивчення механічних коливань.

Вивчення вільних електричних коливань.

Тема 14


Визначення швидкості звуку.

Тема 15


Вивчення інтерференції, поляризації.

За темами 13-15

За темами 13-15

Всього

51 год. (1,42 кр.)



14+7=21

__

20+10=30







М22

Квантова фізика та елементи фізики твердого тіла і атомного ядра



Тема 17

Елементи квантової фізики

Тема 18

Елементи фізики твердого тіла



Тема 19

Елементи фізики атомного ядра.

Модульна контрольна робота №5


__

Тема 17

Вивчення законів зовнішнього фотоефекту.

Вивчення спектру атома водню.

Тема 18


Вивчення залежності опору металів і напівпровідників від температури.

За темами 17-19

За темами 17-19

Всього

57 год. (1,58 кр.)



22+11=33

__

16+8=24







Всього за ІІ семестр 118 год.

33+21=54

інд.роб –10

разом 64


-

30+24=54








2.2.Проектування дидактичного процесу з видів навчальних занять.

      1. Лекційні заняття, їх зміст і обсяг.

Номер модуля год.

(кр.)


Номер теми

лекції та назва



Зміст лекції



Обсяг лекції год.


Обсяг самост. роботи год.

1

2

3

4

5

І семестр.

Механіка

МІ1 27 год (0,75 кр.)

1.Тема1. Кінематика матеріальної точки.


Предмет фізики. Система відліку, системи координат, Кінематичні характеристики: радіус-вектор, переміщення, траєкторія, середня та миттєва швидкість, прискорення. Нормальне і тангенціальне прискорення *.

2

1

2. Тема1. Кінематика абсолютно твердого тіла.


Число ступенів свободи абсолютно твердого тіла. Поступальний і обертальний рух. Характеристики обертального руху: кутове переміщення, кутова швидкість, кутове прискорення. Зв’язок між лінійними і кутовими характеристиками.

2

1

3. Тема 2. Динаміка матеріальної точки.

Динамічні характеристики: маса, імпульс, сила. Закони Ньютона. Види сил. Інерціальні системи відліку.

2

1

4. Тема 2. Динаміка твердого тіла.


Рух поступальний і обертальний. Момент сили, момент імпульсу і момент інерції як аналоги сили, імпульсу і маси. Основний закон динаміки обертального руху.

2

1

5.Тема 2. Неінерціальні системи відліку.

Сили інерції і їх особливості. Відцентрова сила і сила Коріоліса. Сила інерції в умовах Землі: маятник Фуко, вага і невагомість *.

2

1

6. Тема 3. Закони збереження імпульсу і моменту імпульсу.

Закони збереження як відображення властивостей однорідності і ізотропності простору. Центр інерції, його координата, швидкість, прискорення, рівняння руху. Реактивний рух. Закон збереження моменту імпульсу.

2

1

7. Тема 3. Закон збереження механічної енергії.

Механічна робота і її зв’язок зі зміною кінетичної і потенціальної енергій. Закон збереження енергії, якщо матеріальна точка рухається в потенціальному полі. Застосування законів збереження при розгляданні границі руху, умов рівноваги, пружних і непружних зіткнень *.


2

1

8. Тема 4. Релятивістська кінематика і динаміка.


Перетворення Галілея. Додавання швидкостей. Інваріантність просторових і часових інтервалів. Принцип відносності Галілея. Експериментальні основи теорії відносності. Постулати Ейнштейна. Перетворення Лоренца. Сповільнення часу і скорочення довжини відрізків в системі, яка рухається. Додавання швидкостей. Просторово-часовий інтервал та його інваріантність.

2

1

9. Модульна контрольна робота №1




2

1

Всього

18

9

Молекулярна фізика і термодинаміка.

М12 18 год

(0,5кр)


10.Тема 5. Статистичні і термодинамічні методи.


Предмет статистичної фізики і термодинаміки. Термодинамічна система. Термодинамічні параметри. Рівноважні стани і процеси. Динамічні і статистичні закономірності. Максвелівський розподіл молекул по швидкостям. Дослідження Штерна. Барометрична формула і Больцманівський розподіл молекул в потенціальному полі. Поняття про розподіл Гібса*.

2

1

11. Тема 5. Молекулярно-кінетична теорія ідеального газу.

Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу. Абсолютна температура.

Внутрішня енергія. Число ступенів свободи. Класична теорія теплоємності.

2

1

12. Тема 6. Явища переносу.

Молекулярний механізм явищ перенесення. Експериментальні закони для дифузії, внутрішнього тертя і теплопровідності. Коефіцієнти дифузії, внутрішнього тертя і теплопровідності.

2

1

13. Тема 7. Перший і другий закон термодинаміки.


Внутрішня енергія, робота, кількість тепла. Перший закон термодинаміки і його вживання до ізопроцесів: ізохорного, ізобарного, ізотермічного і адіабатного. Оборотні і необоротні процеси. Другий закон термодинаміки. Теплові і холодильні машини і їх ККД. Цикл Карно. Нерівність Клаузіса. . Вільна і зв’язана енергія. Ентропія.

2

1

14. Тема 8. Основні співвідношення термодинаміки. Реальні гази.

Закон зростання ентропії. Статистичний зміст другого закону термодинаміки і ентропії. Теорема Нернста. Відступ від законів ідеального газу. Сили і потенціальна енергія взаємодії між молекулами. Рівняння Ван-дер-Вальса і його аналіз. Критичний стан.

2

1

15. Модульна контрольна робота №2




2

1

Всього

12

6

Електрика і магнетизм

М1 3 31,5

(0,87кр)


16. Тема 9. Елементи теорії поля сил. Статичне електричне поле. Робота в електростатичному полі.

Силові та векторні поля, їх характеристики: потік вектора, циркуляція, градієнт, дивергенція, ротор. Теорема Гауса. Потенціальні та віхрові поля. Закон Кулона. Робота переміщення заряду в полі. Теорема Гауса для потока векторів напруженості і індукції в інтегральній і диференціальній формі. Рівняння Пуассона.

2

1

17. Тема 9. Потенціальний характер електростатичного поля.

Робота переміщення заряду в полі. Силові та енергетичні характеристики поля: вектор поля і напруженість, потенціальна енергія і потенціал. Силові лінії і еквіпотенціальні поверхні. Взаємна енергія системи зарядів *.

2

1

18.Тема 9. Діелектрики в електростатичному полі..

Поляризація діелектриків. Діелектрична сприйнятливість і діелектрична проникність. Дипольний момент, вектор поляризації. Сегнетоелектрики *.

2

1

19.Тема 9. Провідники в електростатичному полі. Енергія електростатичного поля.

Напруженість і потенціал в провіднику. Електрична ємність. Конденсатори. Енергія зарядження відокремленого провідника і конденсатора. Густина енергії.

2

1

20.Тема 10. Електричний струм.

Сила і густина струму. Величина струму як потік вектора густини струму. Провідність металів *. Диференційна форма закону Ома.

2

1

21. Тема 10. Постійний електричний струм.

Умови існування струму. ЕРС. Закон Ома в інтегральній формі. Закон Джоуля-Ленца в інтегральній і диференціальній формах. Правила Кирхгофа *. Струм в суцільному середовищі. Плазма.

2

1

22. Тема 11. Статичне магнітне поле.

Індукція і напруженість поля. Сила Ампера. Взаємодія провідників зі струмом. Взаємодія зарядів, які рухаються. Сила Лоренца. Рух заряджених частинок у магнітному полі. Ефект Холла*.

2

1

23. Тема 12. Розрахунок магнітних полів.

Закон Біо-Савара-Лапласа та його застосування. Закон повного струму та його застосування. Магнітний потік. Робота переміщення провідника зі струмом в магнітному полі.

2

1

24. Тема 12. Електромагнітна індукція.

Закони Фарадея і Ленца. ЕРС індукції. Вихрове електричне поле і його характеристики. Струми Фуко. Скін-ефект*. Взаємна індукція і самоіндукція. Індуктивність. Густина енергії магнітного поля. Трансформатор.

2

1

25. Тема 12.

Рівняння Максвелла.


Струм зміщення. Узагальнений закон повного струму. Циркуляція векторів напруженості електричних і магнітних полів. Потоки векторів індукції електричних і магнітних полів через довільну замкнену поверхню.. Інтегральна і диференціальна форма рівнянь Максвелла*. Рівняння Максвелла для стаціонарних полів і при відсутності джерел*.

1

0,5

26. Модульна контрольна робота №3




2

1

Всього

21

10,5

76,5 (2,12кр)

Разом за 1-й семестр

51

26

ІІ семестр

Коливання та хвилі. Основи оптики.



М2 1 21

(0,58кр)


1. Тема 13. Механічні коливання

Коливальний процес і види коливань. Поняття про гармонічний аналіз. Гармонічні коливання та їх характеристики. Диференціальні рівняння вільних незгасаючих механічних та їх розв’язки. Кінетична, потенціальна і повна енергія коливань. Векторна діаграма. Складання однонапрямлених і взаємно перпендикулярних коливань*. Биття*. Фігури Ліссажу*.

2

1

2. Тема 13. Електромагнітні коливання.

Диференціальні рівняння вільних згасаючих електричних коливань і їх розв’язок. Логарифмічний декремент, Аперіодичний процесс, резонанс*, добротність*. Гармонічні коливання заряду і величини струму*.

2

1

3. Тема 14. Механічні хвилі .

Хвильовий процес, види хвиль. Біжуча хвиля, її рівняння і характеристики: Швидкість хвилі. Енергія хвилі. Хвильове рівняння. Вектор Умова-Пойнтінга. Елементи акустики.

2

1

4. Тема 14. Електромагнітні хвилі.

Хвильове рівняння електромагнітної хвилі. Монохроматична плоска електромагнітна хвиля. Випромінювання хвиль*. Шкала електромагнітних хвиль*. Енергія електромагнітних хвиль, вектор Пойнтінга. Ефект Допплера для звукових і електромагнітних хвиль.

2

1

5. Тема 15. Дисперсія. Інтерференція.

Поширення світла в речовині, дисперсія*. Інтерференція хвиль. Умови максимума і мінімума інтерференції. Інтерференція світла. Просвітлення оптики*. Інтерферометри*.

2

1

6. Тема 15. Дифракція. Поляризація.

Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракція на круглому отворі, круглому непрозорому екрані, плоскій щілині*. Поляризація світла при проходженні через кристал, при заломленні і при відбитті. Закон Брюстера.

2

1

7. Модульна контрольна робота №4




2

1

Всього

14

7

Квантова фізика та елементи фізики твердого тіла і атомного ядра


М2 2 33

(0,92кр)


8. Тема 16. Квантова природа випромінювання.

Характеристики і закони теплового випромінювання. Формула Релея-Джинса. Квантова гіпотеза і формула М. Планка. Стала Планка як фундаментальна константа, квант дії. Фотони. Світловий тиск. Фотоефект*. Ефект Комптона*.

2

1

9. Тема 16. Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Рівняння Шредінгера.

Гіпотеза де-Бройля. Хвильові і корпускулярні властивості мікрочастинок. Дослідження дифракції мікрочастинок. Хвилі де-Бройля. Імовірнісний характер властивостей мікрочастинок. Співвідношення невизначеностей. Критерій застосування квантової фізики. Хвильова функція і її статистичне значення. Загальне рівняння Шредінгера.

2

1

10. Тема 16 Рівняння Шредінгера

Рівняння Шредінгера для стаціонарних станів. Вільна частинка. Частинка в прямокутній, параболічній потенціальній ямі. Принцип відповідності Бора. Квантування енергії і імпульсу. Тунельний ефект*. Квантування моменту імпульсу і енергії *.

2

1

11. Тема 16. Квантова теорія атома.

Воднеподібні атоми. Багаточастинна хвильова функція. Невизначеність тотожних частинок. Бозони і ферміони. Принцип заборони Паулі. Періодична система елементів Д.І. Мендєлєєва*.

2

1

12. Тема 17. Елементи зонної теорії твердого тіла.

Кристалічні і аморфні тіла. Види міжатомних зв’язків в кристалах. Дефекти в кристалах. Розщеплення енергетичних рівнів валентних електронів і утворення енергетичних зон в кристалах. Енергетичний спектр електронів в металах, напівпровідниках і діелектриках.

2

1

13. Тема 17. Квантові статистики і фізичні властивості кристалів.

Відмінність класичних статистик від квантових. Квантові розподіли Фермі-Дірака і Бозе-Ейнштейна. Класична теорія електропровідності та її недоліки. Вироджений електронний газ Фермі в металі. Квантова теорія електропровідності. Надпровідність. Магнітні властивості надпровідників.

2

1

14. Тема 17. Напівпровідники.

Власні напівпровідники. Статистика Фермі і концентрація зарядів у власному напівпровіднику. Механізм провідності. Електронні та діркові напівпровідники. Донорі та акцепторні домішки. Домішкова провідність напівпровідників. Температурна залежність провідності напівпровідників.

2

1

15. Тема 20. Контактні і термоелектричні явища.


Контактна різниця потенціалів. Контакт електронного і діркового напівпровідників ( p-n перехід ). Транзистори. Явища Зеебека, Пельтьє і Томсона. Фотоелектричні явища в напівпровідниках *. Вентильний фотоефект *.

2

1

16. Тема 21. Атомне ядро. Радіоактивний розпад.

Маса, розмір і заряд ядра. Склад ядра. Нуклони. Ядерні сили. Енергія зв’язку. Квантові характеристики ядра. Моделі ядра. Основний закон радіоактивного розпаду. Період напіврозпаду, активність. , і - розпади ядер і їх особливості.

2

1

17. Тема 21. Ядерні реакції. Сучасна фізична картина світу.


Особливості і характеристики ядерних реакцій. Закони збереження. Реакція поділу. Коефіцієнт розмноження. Реакція синтезу. Проблеми керованих термоядерних реакцій. Квантові характеристики і взаємні перетворення елементарних частинок. Закони збереження. Класифікація і склад частинок. Кварки. Фундаментальні взаємодії: сильна, електромагнітна, гравітаційна, слабка і їх носії.

Корпускулярно-хвильовий дуалізм матерії. Речовина і поле. Еволюція фізичної картини світу. Речовина при надвисокому тиску і температурі. Речовина в надсильному електромагнітному полі. Проблеми сучасної фізики і астрофізики.

2

1

18. Модульна контрольна робота №5




2

1

Всього

22

11

54 (1,5кр)

Разом за 2-й семестр

36

18

130,5 (3,62кр)

Разом по дисципліні

87

43,5

2.2.2.Практичні заняття, їх зміст і обсяг.

Номер модуля год. (кр.)

Номер практи­чного заняття та назва.

Зміст заняття

Обсяг

заняття год.



Обсяг самост. роботи год.

1

2

3

4

5

І семестр.

М1 1 12

(0,33кр)


1. Кінематика і динаміка матеріальної точки.

Розв’язування задач по темі заняття.

2

1

2. Обертальний рух твердого тіла

Розв’язування задач по темі заняття.

2

1

3. Закони збереження

Розв’язування задач по темі заняття.

2

1

4. Релятивістська механіка

Розв’язування задач по темі заняття.

2

1

Всього

8

4

М1 2 6

(0,16кр)


5. Молекулярно-кінетична теорія.

Розв’язування задач по темі заняття.

2

1

6. Термодинаміка.

Розв’язування задач по темі заняття

2

1

Всього

4

2

М1 3 7,5

(0,21кр)


7. Електричне поле

Розв’язування задач по темі заняття.

2

1

8. Постійний електричний струм

Розв’язування задач по темі заняття.

2

1

9. Магнітне поле

Розв’язування задач по темі заняття.

1

0,5

Всього

5

2,5

25,5 (0,71кр)

Разом за 1-й семестр

17

8,5

25,5 (0,71кр)

Разом по дисципліні

17

8,5

2.2.3.Лабораторні заняття, їх зміст і обсяг.

Номер модуля год. (кр.)

Номер лабораторного заняття та назва.



Зміст заняття

Обсяг

заня-


ття год.


Обсяг самост. роботи год.

1

2

3

4

5

І семестр.

М1 1 18 год

(0,33кр)


1. Визначення похибок фізичних вимірювань.

Обчислення похибок фізичних вимірювань і визначення густини тіл правильної геометричної форми.

4

2

2.Вивчення розподілу випадкових величин.

Вивчення розподілу випадкових величин і визначення прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника.

4

2

3. Вивчення обертального руху за допомогою маятника Обербека.


Вивчення законів обертального руху та визначення моменту інерції.

4

2

Всього

12

6

М1 2 18 год

(0,33кр)


4. Визначення відношення питомих теплоємностей газів.

Визначення відношення питомих теплоємностей газів при сталому тиску і сталому об’ємі.

4

2

5. Визначення в’язкості рідини.

Визначення в’язкості рідини (методом Стокса).

4

2

6. Визначення тиску насичених парів.

Вимірювання тиску насичених парів

4

2

Всього

12

6

М1 3 15

(0,42кр)


7. Визначення питомого опору провідника

Вивчення одного з методів визначення питомого опору, визначення похибки електровимірювань.

4

2

8. Вивчення магнітного поля соленоїда

Дослідження розподілу магнітної індукції вздовж осі соленоїда.

4

2

9. Підсумкове заняття.


Підведення підсумку виконання лабораторних робіт 1-го семестру.

2

1

Всього

10

5

51 год (1,4кр)

Разом за 1-й семестр

34

17

ІІ семестр

М2 1 30

(0,83кр)


1. Вивчення механічних коливань.


Визначення параметрів механічної коливальної системи.

4

2

2. Вивчення вільних електричних коливань.

Визначення параметрів і характеристик коливального контуру.

4

2

3. Визначення швидкості звуку.

Визначення швидкості звуку в повітрі методом резонансу.

4

2

4. Вивчення інтерференції світла.

Визначення радіуса кривизни лінзи і довжини світлових хвиль за допомогою кілець Ньютона.

4

2

5.Вивчення поляризації світла.

Перевірка закону Малюса і дослідження властивостей плоскополяризованого світла.

4

2

Всього

20

10

М2 2 24

(0,66кр)


6. Вивчення законів зовнішнього фотоефекту.

Визначення сталої Планка методом затримуючого потенціалу.

4

2

7. Вивчення спектру атома водню.

Вивчення спектру атома водню і визначення сталої Рідберга.

4

2

8.Вивчення залежності опору металів і напівпровідників від температури.

Вивчення залежності опору металів і напівпровідників від температури. Визначення температурного коефіцієнта опору металу та ширини забороненої зони напівпровідника.

4

2

9.Підсумкове заняття.

Підведення підсумку виконання лабораторних робіт 2-го семестру.

4

2

Всього

16

8

54 (1,5кр)

Разом за 2-й семестр

36

18

105 (2,92)

Разом по дисципліні

70

35




Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка