МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова»
Факультет дизайна и компьютерных технологий
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по учебной работе
______________ А.Ю. Александров
«______»______________ 20__ г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Физика»
Направление подготовки
231000 Программная инженерия
Профиль подготовки
Управление разработкой программных проектов
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
очная
Чебоксары
2011
Рабочая программа основана на требованиях Федерального государственного стандарта
высшего профессионального образования по направлению подготовки 231000 Программная
инженерия, утвержденного Приказом Минобрнауки 09.11.2009 г. № 542.
Составитель: старший преподаватель
______________Семенов В.И.
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании обеспечивающей кафедры –
компьютерных технологий (протокол № _____ от ___________2010 г.).
Зав. кафедрой: профессор
______________ Желтов В.П.
Рабочая программа согласована с Методической комиссией выпускающего факультета –
дизайна и компьютерных технологий
Председатель комиссии, декан: профессор
________________ Желтов В.П.
СОГЛАСОВАНО:
Зам. начальника УМУ: доцент
_____________М.Ю. Харитонов
1. Цели освоения дисциплины
Дисциплина "Физика" предназначена для студентов первого курса, обучающихся по
направлению 231000 «Программная инженерия».
Целью освоения дисциплины является ознакомление студентов с теоретическими и
практическими основами базовых разделов физики.
В результате освоения дисциплины «Физика» студент должен:

изучить физические явления и законы физики, границы их применимости, применение
законов в важнейших практических приложениях;

познакомиться с основными физическими величинами, знать их определение, смысл,
способы и единицы их измерения;

знать назначение и принципы действия важнейших физических приборов.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина "Физика" относится
к
вариативной
части математического и
естественнонаучного цикла дисциплин ООП бакалавра по направлению 231000 «Программная
инженерия», предназначена для студентов первого курса.
Приступая к изучению дисциплины «Физика», студент должен знать физику в пределах
программы средней школы (как минимум – на базовом уровне). Требования к математической
подготовке студента, безусловно предполагающие знание школьного курса математики,
оказываются более высокими.
Целью освоения курса физики является ознакомление студентов с основными законами
физики и возможностями их применения при решении задач, возникающих в их последующей
профессиональной деятельности.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих профессиональных
компетенций:

использования основных общефизических законов и принципов в важнейших
практических приложениях;

применения основных методов физико-математического анализа для решения
естественнонаучных задач;

правильной эксплуатации основных приборов и оборудования современной
физической лаборатории;

обработки и интерпретирования результатов эксперимента;

использования методов физического моделирования в инженерной практике.
Вне зависимости от уровня программы, в результате изучения курса физики студенты
должны приобрести следующие знания, умения и навыки, применимые в их последующем
обучении и профессиональной деятельности:
знания

основные физические явления и основные законы физики; границы их применимости,
применение законов в важнейших практических приложениях;

основные физические величины и физические константы, их определение, смысл,
способы и единицы их измерения;

фундаментальные физические опыты и их роль в развитии науки;

назначение и принципы действия важнейших физических приборов;
умения

объяснить основные наблюдаемые природные и техногенные явления и эффекты с
позиций фундаментальных физических взаимодействий;

указать, какие законы описывают данное явление или эффект;

истолковывать смысл физических величин и понятий;

записывать уравнения для физических величин в системе СИ;

работать с приборами и оборудованием современной физической лаборатории;

использовать
различные методики физических измерений и
обработки
экспериментальных данных;

использовать методы адекватного физического и математического моделирования, а
также применять методы физико-математического анализа к решению конкретных
естественнонаучных и технических проблем;
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 10 зачетные единицы, 360 часов.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1.Механика
1.1.Кинематика
1.2. Динамика
1.3. Момент импульса
1.4. Энергия
1.5.
Динамика
вращательного движения
1.6. Элементы механики
сплошных сред
1.7.
Релятивистская
механика
2.
Термодинамика и
статистическая физика.
2.1.
Феноменологиче
ская термодинамика.
2.2.
Молекулярнокинетическая теория.
2.3.
Статистическая
физика.
2.4.
Элементы
физической кинетики.
3
Электричество
и
магнетизм
3.1. Электростатика
3.2.
Проводники
в
электрическом поле.
3.3.
Диэлектрики
в
Неделя семестра
1
Семестр
№
п/
п
Виды учебной работы, включая самостоятельную
работу студентов и трудоемкость (в часах)
Раздел
дисциплины
Лекц
ии
1
1
2
Практ
. зан.
Лабор
. зан.
КС
Р*
СР
С
**
2
8
2
5
5
4
4
1
1
1
1
2
3
4
5
2
2
2
2
2
2
1
6
2
2
1
7
2
2
4
1
8
2
2
5
1
9
2
1
10
2
2
5
1
11
2
2
5
1
12
2
1
13
2
1
14
2
2
5
4
2
5
4
5
2
5
Всег
о
Из
ауд.
зан. в
интер
.
форм
е
Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям
семестра)
Форма
промежуточно
й аттестации
(по
семестрам)
электрическом поле.
3.4.
Постоянный 1
15
2
2
4
электрический ток.
16 3.5. Магнитостатика
1
16
2
2
4
5
Экзамен,зачет
17 4 Колебания и волны.
2
1,2
4
2
4
4.1.Гармонические
колебания.
18 4.2. Волны
2
3,4
4
2
5
19 4.3. Дифракция волн.
2
5
2
4
5
20 4.4. Поляризация волн.
2
6
2
2
5
21 5 Квантовая физика
2
7,8
4
4
2
5
5.1. Квантовые свойства
электромагнитного
излучения.
22 5.2. Планетарная модель 2
9,
4
2
5
атома
10
23 5.3. Квантовая механика
2
11
2
2
4
24 6
Ядерная физика
2
12,
4
2
4
6.1.
Основы
физики
13
атомного ядра.
25 6.2.
Элементарные 2
14,
4
4
5
частицы.
15
26 6.3. Космические лучи
2
16
2
2
2
4
5
итого
64
32
32
8
125 360
экзамен, зачет
* Контроль самостоятельной работы: аудиторные занятия для проверки самостоятельной работы
студентов, приема зачета, проведения текущих консультаций.
** Самостоятельная работа студента, включая курсовой проект, курсовую работу, расчетно-графические
работы
15
4.2. Содержание лекционных занятий. 64 часа
1.
Механика
1.1. Кинематика
(МУ) Основные кинематические характеристики криволинейного движения: скорость и
ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорение. Кинематика вращательного движения:
угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейной скоростью и ускорением.
(БУ) Пространство и время в механике Ньютона. Системы координат и их преобразования.
Физический смысл производной и интеграла.
1.2. Динамика
(МУ) Инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона.
Масса, импульс, сила. Уравнение движения материальной точки. Третий закон Ньютона и закон
сохранения импульса. Закон всемирного тяготения. Силы трения.
(БУ) Интегрирование уравнений движения, роль начальных условий. Центр масс
механической системы, закон движения центра масс. Движение тел с переменной массой.
Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.
(РУ) Связь закона сохранения импульса с однородностью пространства. Неинерциальные
системы отсчета. Границы применимости классической механики
1.3. Момент импульса
(МУ) Момент импульса материальной точки и механической системы. Момент силы.
Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса механической системы.
(БУ) Движение в поле центральных сил. Законы Кеплера.
(РУ) Связь закона сохранения момента импульса с изотропностью пространства.
1.4. Энергия
(МУ) Сила, работа и потенциальная энергия. Консервативные и неконсервативные силы.
Работа и кинетическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии в поле
потенциальных сил.
(БУ) Связь между силой и потенциальной энергией. Градиент скалярной функции.
Столкновения тел. Абсолютно упругое столкновение.
(РУ) Связь закона сохранения энергии с однородностью времени.
1.5. Динамика вращательного движения
(МУ) Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела с закрепленной
осью вращения. Момент импульса тела. Момент инерции. Теорема Штейнера. Кинетическая
энергия вращающегося твердого тела.
(БУ) Гироскопические силы. Гироскопы и их применение в технике.
(РУ) Углы Эйлера. Тензор инерции и его главные и центральные оси. Прецессия и нутация
гироскопа.
1.6. Элементы механики сплошных сред
(МУ) Общие свойства жидкостей и газов. Стационарное течение идеальной жидкости.
Уравнение Бернулли. Идеально упругое тело. Упругие напряжения и деформации. Закон Гука.
Модуль Юнга.
(БУ) Кинематическое описание движения жидкости. Векторные поля. Поток и циркуляция
векторного поля. Уравнения движения и равновесия жидкости. Энергия упругих деформаций
твердого тела.
(РУ) Вязкая жидкость. Силы внутреннего трения. Стационарное течение вязкой жидкости.
Ламинарное и турбулентное движение. Число Рейнольдса. Лобовое сопротивление при обтекании
тел.
1.7. Релятивистская механика
(МУ) Принцип относительности и преобразования Галилея. Неинвариантность
электромагнитных явлений относительно преобразований Галилея. Постулаты специальной
теории относительности (СТО) Эйнштейна. Относительность одновременности и преобразования
Лоренца. Парадоксы релятивистской кинематики: сокращение длины и замедление времени в
движущихся системах отсчета. Релятивистский импульс. Взаимосвязь массы и энергии в СТО.
СТО и ядерная энергетика.
(БУ) Преобразование скоростей в релятивистской кинематике. Сохранение релятивистского
импульса. Релятивистская энергия.
(РУ) Четырехмерное пространство-время в СТО и его псевдоевклидова метрика. Понятие
релятивистского интервала. Диаграммы Минковского. Столкновение релятивистских частиц.
2.
Термодинамика и статистическая физика.
2.1. Феноменологическая термодинамика.
(МУ) Термодинамическое равновесие и температура. Нулевое начало термодинамики.
Эмпирическая температурная шкала. Квазистатические процессы. Уравнение состояния в
термодинамике. Обратимые и необратимые процессы. Первое начало термодинамики.
Теплоемкость. Уравнение Майера. Изохорический, изобарический, изотермический,
адиабатический процессы в идеальных газах. Преобразование теплоты в механическую работу.
Цикл Карно и его коэффициент полезного действия. Энтропия.
(БУ) Связь теплоемкости идеального газа с числом степеней свободы молекул.
Политропический процесс и его частные случаи. Термодинамические потенциалы и условия
равновесия. Фазовые превращения. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Реальные газы. Уравнение
Ван-дер-Ваальса. Критическая изотерма. Эффект Джоуля-Томсона. Классическая теория
теплоемкости твердых тел. Закон Дюлонга и Пти.
(РУ) Химический потенциал. Условия химического равновесия. Ионизационное равновесие.
Фазы и условия равновесия фаз. Термодинамика поверхности раздела двух фаз. Поверхностные
энергия и натяжение. Капиллярные явления. Термодинамика необратимых процессов.
2.2. Молекулярно-кинетическая теория.
(МУ) Давление газа с точки зрения МКТ. Теплоемкость и число степеней свободы молекул
газа. Распределение Максвелла для модуля и проекций скорости молекул идеального газа.
Экспериментальное обоснование распределения Максвелла. Распределение Больцмана и
барометрическая формула.
(БУ) Вывод распределений Максвелла и Больцмана из условия равновесного характера
движения молекул. Наиболее вероятная, средняя и среднеквадратичная скорости. Определение
числа Авогадро методом Перрена.
2.3. Статистическая физика.
(РУ) Макро- и микросостояния. Статистический вес и вероятность макросостояния.
Биномиальное распределение и его нормальная асимптотика. Фазовое пространство. Равновесное
распределение частиц в фазовом пространстве. Две системы в тепловом контакте. Энтропия и
температура. Основное термодинамическое тождество. Система и термостат. Распределение
Гиббса. Вывод распределений Максвелла и Больцмана из распределения Гиббса.
2.4. Элементы физической кинетики.
(МУ) Явления переноса. Диффузия, теплопроводность, внутреннее трение.
Броуновское движение.
(БУ) Число столкновений и длина свободного пробега молекул идеального газа.
Эмпирические уравнения переноса: Фика, Фурье и Ньютона. Релаксация к состоянию равновесия.
(РУ) Связь диффузии с броуновским движением. Чувствительность измерительных
приборов. Шумы. Принцип Онзагера.
3.
Электричество и магнетизм
3.1. Электростатика
(МУ) Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля. Теорема Гаусса
в интегральной форме и ее применение для расчета электрических полей.
(БУ)Теорема Гаусса в дифференциальной форме. Дивергенция векторного поля. Теорема
Стокса в интегральной и дифференциальной форме. Циркуляция и ротор векторного поля.
Уравнения Пуассона и Лапласа для потенциала. Теорема Ирншоу.
3.2. Проводники в электрическом поле.
(МУ) Равновесие зарядов в проводнике. Основная задача электростатики проводников.
Эквипотенциальные поверхности и силовые линии электростатического поля между
проводниками. Электростатическая защита. Емкость проводников и конденсаторов. Энергия
заряженного конденсатора.
(БУ) Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия системы заряженных
проводников. Объемная плотность энергии электростатического поля.
3.3. Диэлектрики в электрическом поле.
(МУ) Электрическое поле диполя. Диполь во внешнем электрическом поле. Поляризация
диэлектриков. Ориентационный и деформационный механизмы поляризации. Вектор
электрического смещения (электрической индукции). Диэлектрическая проницаемость вещества.
Электрическое поле в однородном диэлектрике.
(БУ) Разложение поля системы электрических зарядов по мультиполям. Дипольный момент
системы зарядов. Вектор поляризации (поляризованности) диэлектрика и его связь с объемной и
поверхностной плотностью связанных зарядов. Вектор электрического смещения (электрической
индукции). Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость. Объемная
плотность энергии электрического поля в диэлектрике. Подключение и отключение конденсатора
от источника постоянной эдс.
(РУ) Граничные условия для векторов напряженности электрического поля и электрического
смещения. Внутренняя и свободная энергия диэлектриков во внешнем электростатическом поле.
Условие
термодинамического
равновесия
в
диэлектриках.
Электрострикция.
Электрокалорический эффект. Сегнетоэлектрики (ферроэлектрики).
3.4. Постоянный электрический ток.
(МУ) Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности для плотности тока. Закон Ома в
интегральной и дифференциальной формах. Закон Джоуля-Ленца. Закон Видемана-Франца.
Электродвижущая сила источника тока. Правила Кирхгофа.
(БУ) Классическая теория электропроводности металлов (теория Друде-Лоренца), условия ее
применимости и противоречия с экспериментальными результатами. Максвелловская релаксация
неоднородности заряда в проводнике.
(РУ) Электрический ток в газах и жидкостях. Контактные электрические явления.
3.5. Магнитостатика
(МУ) Магнитное взаимодействие постоянных токов. Вектор магнитной индукции. Закон
Ампера. Сила Лоренца. Движение зарядов в электрических и магнитных полях. Закон Био-СавараЛапласа. Теорема о циркуляции (закон полного тока).
(БУ) Магнитное поле движущегося заряда. Поток и циркуляция магнитного поля.
Дивергенция и ротор вектора магнитной индукции. Движение заряженных частиц в электрических
и магнитных полях. Эффект Холла и его применение.
(РУ) Магнетизм как релятивистский эффект.
4.
Колебания и волны.
4.1. Гармонические колебания.
(МУ) Идеальный гармонический осциллятор. Уравнение идеального осциллятора и его
решение. Амплитуда, частота и фаза колебания. Примеры колебательных движений различной
физической природы. Свободные затухающие колебания осциллятора с потерями. Вынужденные
колебания.
Сложение колебаний (биения, фигуры Лиссажу). Разложение и синтез колебаний, понятие о
спектре колебаний. Связанные колебания.
(БУ) Комплексная форма представления гармонических колебаний. Векторное описание
сложения колебаний. Нормальные моды связанных осцилляторов. Время установления
вынужденных колебаний и его связь с добротностью осциллятора.
(РУ) Модулированные колебания. Параметрический резонанс. Нелинейный осциллятор.
Автоколебания.
4.2. Волны
(МУ) Волновое движение. Плоская гармоническая волны. Длина волны, волновое число,
фазовая скорость. Уравнение волны. Одномерное волновое уравнение. Упругие волны в газах
жидкостях и твердых телах. Плоские и сферические электромагнитные волны. Поляризация волн.
(БУ) Волновое уравнение в пространстве. Волновой вектор. Волновое уравнение для
электромагнитного поля. Основные свойства электромагнитных волн. Энергетические
характеристики электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга.
(РУ) Ударные акустические волны. Эффект Доплера. Излучение электрического диполя,
диаграмма направленности. Давление электромагнитной волны.
4.3. Дифракция волн.
(МУ) Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля на простейших преградах.
Дифракция Фраунгофера. Дифракционная решетка как спектральный прибор. Понятие о
голографическом методе получения и восстановления изображений.
(БУ) Метод зон Френеля. Амплитудные и фазовые зонные пластинки Френеля. Дифракция
Фраунгофера на щели. Дифракция на многих беспорядочно расположенных преградах.
Разрешающая способность дифракционной решетки. Дифракция Брэгга. Голограммы ЛейтаУпатниекса, Денисюка.
(РУ) Пространственная фильтрация. Дифракционная теория изображений. Предельная
разрешающая способность оптических приборов. Голографическая интерферометрия.
4.4. Поляризация волн.
(МУ) Форма и степень поляризации монохроматических волн. Получение и анализ линейнополяризованного света. Линейное двулучепреломление. Прохождение света через линейные
фазовые пластинки. Искусственная оптическая анизотропия. Фотоупругость. Циркулярная
фазовая анизотропия. Электрооптические и магнитооптические эффекты.
(БУ) Отражение и преломление света на границе раздела двух диэлектриков. Формулы
Френеля. Полное отражение и его применение в технике. Волноводы и световоды. Брюстеровское
отражение.
(РУ) Элементы кристаллооптики.
5.
Квантовая физика
5.1. Квантовые свойства электромагнитного излучения.
(МУ) Излучение нагретых тел. Спектральные характеристики теплового излучения. Законы
Кирхгофа, Стефана-Больцмана и Вина. Абсолютно черное тело. Формула Релея-Джинса и
«ультрафиолетовая катастрофа». Гипотеза Планка. Квантовое объяснение законов теплового
излучения. Корпускулярно-волновой дуализм света.
(БУ) Фотоэффект и эффект Комптона. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Опыт Боте.
(РУ) Классическая модель затухающего дипольного осциллятора. Естественная ширина и
форма линии излучения. Однородное и неоднородное уширение спектральных линий.
5.2. Планетарная модель атома
(МУ) Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Ядерная
модель атома. Эмпирические закономерности в атомных спектрах. Формула Бальмера.
(БУ) Линейчатые спектры атомов. Комбинационный принцип Ритца.
(РУ) Принцип соответствия Бора. Опыт Франка-Герца. Резонансы во взаимодействии
нейтронов с атомными ядрами и пионов с нуклонами.
5.3. Квантовая механика
(МУ) Гипотеза де Бройля. Опыты Дэвиссона и Джермера. Дифракция микрочастиц. Принцип
неопределенности Гейзенберга. Волновая функция, ее статистический смысл и условия, которым
она должна удовлетворять. Уравнение Шредингера. Квантовая частица в одномерной
потенциальной яме. Одномерный потенциальный порог и барьер.
(БУ) Состояние микрочастицы в квантовой механике. Понятие о вырождении энергетических
уровней. Гармонический осциллятор. Фононы.
(РУ) Представление физических величин операторами. Операторы координат, импульса,
момента импульса, потенциальной и кинетической энергии. Гамильтониан квантовой системы как
оператор полной энергии. Вычисление средних значений физических величин в квантовых
системах.
6.
Ядерная физика
6.1. Основы физики атомного ядра.
(МУ) Состав атомного ядра. Характеристики ядра: заряд, масса, энергия связи нуклонов.
Радиоактивность. Виды и законы радиоактивного излучения. Ядерные реакции. Деление ядер.
Синтез ядер. Детектирование ядерных излучений. Понятие о дозиметрии и защите.
(БУ) Спин и магнитный момент ядра. Свойства и обменный характер ядерных сил.
Естественная и искусственная радиоактивность. Источники радиоактивных излучений.
Радиоизотопный анализ. Законы сохранения в ядерных реакциях. Экспериментальные методы
ядерной физики.
(РУ) Капельная, оболочечная и обобщенная модель ядра. Ускорители. Взаимодействие
ядерных излучений с веществом.
6.2. Элементарные частицы.
(МУ) Фундаментальные взаимодействия и основные классы элементарных частиц.
Частицы и античастицы. Лептоны и адроны. Кварки. Электрослабое взаимодействие.
(БУ) Стандартная модель элементарных частиц. Проблема объединения фундаментальных
взаимодействий.
(РУ) Зарядовые мультиплеты и изотопический спин. Странные частицы. Закон сохранения
комбинированной четности. Супермультиплеты.
6.3. Космические лучи
(РУ)Первичное и вторичное излучение. Интенсивность, состав, энергетический спектр.
Высотный ход интенсивности космических лучей. Взаимодействие первичного космического
излучения с магнитным полем Земли. Широтный эффект. Радиационные пояса.
Происхождение космических лучей.
4.3. Содержание практических занятий. 32 часа
1. Механика
1.1. Закон сохранения энергии.
1.2. Закон сохранения момента импульса.
1.3. Упругие деформации твердого тела.
2. Термодинамика и молекулярная физика.
2.1. Энтропия идеального и реального газа.
2.2. Распределение Максвелла.
2.3. Распределение Больцмана.
3. Электричество и магнетизм
3.1. Расчет напряженности электростатических полей.
3.2. Электроемкость проводников и конденсаторов.
3.3. Закон Ампера.
3.4. Магнитные свойства магнетиков.
3.5. Энергия магнитного поля.
4. Колебания и волны
4.1. Гармонический осциллятор с потерями.
4.2. Уравнение и характеристики волн.
4.3. Интерференция волн. Стоячие волны.
5.
Квантовая, атомная и ядерная физика
5.1. Тепловое излучение.
5.2. Атом Бора. Спектры.
4.4. Содержание лабораторных занятий. 32 часа
Лабораторный практикум включает:
1. Физические основы механики
1.1. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника;
1.2. Определение ускорения свободного падения с помощью машины Атвуда;
1.3. Изучение колебаний физического маятника;
1.4. Изучение движения гироскопа;
1.5. Измерение вязкости жидкости;
2. Электричество и магнетизм
2.1. Моделирование электростатических полей;
2.2. Измерение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла;
2.3. Изучение электрических цепей постоянного тока;
2.4. Изучение самоиндукции и взаимной индукции;
3. Термодинамика и молекулярная физика.
3.1. Исследование фазовых переходов.
3.2. Измерение отношения cp/cV методом Клемана-Дезорма.
3.3. Эффект Джоуля-Томсона.
3.4. Изучение вольт-амперных характеристик плазмы;
3.5. Зависимость удельной теплоемкости твердых тел от температуры.
4. Колебания и волны.
4.1. Электрический колебательный контур;
4.2. Нелинейный осциллятор.
4.3. Связанные гармонические колебания.
4.4. Изучение электромагнитных волн;
4.5. Интерференция волн;
5. Квантовая физика
5.1. Опыт Франка и Герца.
5.2. Исследование p – n перехода.
5.3. Фотопроводимость полупроводников.
5.4. Фундаментальное поглощение в полупроводниках.
5. Образовательные технологии
В процессе изучения дисциплины используются:
• раздаточный материал для изучения лекционного материала;
• учебный материал в электронном виде;
• контрольные программы по курсу для подготовки к сдаче семестровой аттестации и
экзамена;
• программное обеспечение в соответствии с содержанием дисциплины;
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные
средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам
освоения дисциплины.
6.1. Перечень заданий для самостоятельной работы и проведения текущего контроля.
1.
Кинематика вращательного движения материальной точки.
2.
Закон сохранения импульса.
3.
Движение в неинерциальных системах отсчета.
4.
Первое начало термодинамики.
5.
Тепловые машины. Цикл Карно.
6.
Явления переноса.
7.
Теорема Гаусса.
8.
Проводники в электростатическом поле.
9.
Постоянный электрический ток.
10. Закон Био-Савара-Лапласа.
11. Электромагнитная индукция.
12. Вынужденные колебания.
13. Связанные колебания.
14. Электромагнитные волны в вакууме.
15. Дифракционная решетка как спектральный прибор.
16. Электрооптические и магнитооптические явления.
17. Элементы квантовой механики.
18. Радиоактивность.
6.2. Перечень вопросов к промежуточной аттестации.
Вопросы к экзамену по всему курсу:
1.
Стационарное движение жидкости.
2.
Столкновение частиц.
3.
Кинематика криволинейного движения материальной точки.
4.
Динамика материальной точки.
5.
Релятивистская кинематика и динамика.
6.
Вращение твердого тела.
7.
Уравнение состояния идеального газа.
8.
Теплоемкость идеального газа и квазистатические процессы.
9.
Вычисление потенциалов электрических полей.
10. Энергия электростатического поля.
11. Расчет электрических цепей постоянного тока.
12. Закон полного тока (теорема о циркуляции).
13. Идеальный гармонический осциллятор.
14. Сложение колебаний. Биения.
15. Сложение колебаний. Фигуры Лиссажу.
16. Дифракция волн.
17. Поляризация волн.
18. Поглощение и дисперсия волн.
19. Ядерные реакции. Элементарные частицы.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1.
Демков В.П. Физика. Механика: Пособие / Демков В.П., Третьякова О.Н. - М.: Изд-во
МАИ, 1995. - 311с.: ил. - (В помощь поступающим в вузы)
2.
Дмитриева В.Ф. Физика: учебное пособие для студентов сред. проф. образования /
Дмитриева В.Ф., Под ред. Прокофьева В.Л. - 2-е изд., испр. и доп - М.: Высш. шк., 1999. - 415с.
3.
Журавлев В. А. Теплофизика формирования непрерывного слитка: Металлургия /
Журавлев В. А., Китаев Е. М. - М.: Металлургия, 1974. - 215с.
4.
Кинетические и оптические явления в сильных электрических полях в
полупроводниках и наноструктурах: [учебное пособие для вузов по направлению "Техническая
физика"] / Воробьев Л. Е., Данилов С. Н., Ивченко Е. Л. и др. ; под общ. ред. Ильина В. И., Шика
А. Я. - СПб.: Наука, 2000. - 157с.
5.
Матвеев А. Н. Атомная физика: учебное пособие для физ. спец. вузов / Матвеев А. Н. М.: Высш. шк., 1989. - 439с.
6.
Меледин Г. В. Физика в задачах: Экзаменационные задачи с решениями : учебное
пособие для подгот. отд-ний вузов / Меледин Г. В. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1990. 270с.
7.
Механика. Молекулярная физика: методические указания к лабораторным работам /
Петров Н. И. и др. ; отв. ред. Марков А. С.], Чуваш. гос. ун-т им. И. Н. Ульянова ; [сост.: Марков
А. С., Павлов Н. И. - Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2001. - 59с.
8.
Монастырский М.И. Бернхард Риман. Типология. Физика: Янус-К / Монастырский
М.И. - М.: Янус-К, 1999. - 188с.
9.
Фабрикант В. А. Физика, оптика, квантовая электроника: избр. ст. / Фабрикант В. А. М.: Изд-во МЭИ, 2000. - 209с.
10. Элементарный учебник физики: [учебное пособие для подгот. отд-ний вузов] : в 3 т. /
Хайкин С. Э. и др. ; под ред. Ландсберга Г. С. - 10-е изд.,перераб. - М.: Шрайк, 1995. - 606с.
11. Элементарный учебник физики: в 3 т. / Рытов С. М. и др. - М.: Шрайк, 1995. - 656с.
б) дополнительная литература:
1. Открытая Физика 2.0: учебный курс / Под ред.Козела С.М. - Электрон. дан. - М.: Физикон,
2000. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
2. Молекулярная физика на компьютере: учебный курс / - М.: Физикон, Б.г. [2001]. - 1
электрон. гиб. диск (IBM-PC)
3. Русак В.Н. Математическая физика: учебное пособие для физ.-мат. специальностей ун-тов
/ Русак В.Н. - Минск: Дизайн ПРО, 1998. - 207с.
4. Усанов Д.А. Физика работы полупроводниковых приборов в схемах СВЧ: Изд-во Сарат.
ун-та / Усанов Д.А., Скрипаль А.В. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1999. - 373с.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для изучения дисциплины требуется специальный кабинет, оборудованный всеми
необходимыми приборами для проведения практических и лабораторных занятий.