ЛЕКЦИЯ 1
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра ФИЗИКИ И ХИМИИ
Факультет ИАТИТ Курс 2
Поток (Группа) 21з,м,р
К А Л Е Н Д А Р Н ЫЙ П Л А Н
занятий по дисциплине Ф И З И К А
в 1 семестре 2012/2013 учебного года
Всего часов по учебному плану 180
Число часов лекций 36
Число часов практических занятий 18
Число часов лабораторных занятий 18
Число часов самостоятельной работы 108
в т. ч. контроль самост. работы 18
ПЛАН ЛЕКЦИЙ, ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ) И ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
| № п/п | Нед. | ЛЕК | ПРК | КСР | ЛАБ | ||||||
| неч. | чет. | ||||||||||
| Волновая оптика Интерференция волн. Опыт Юнга. Интерференция в тонких пленках. | ¾ | Опыт Юнга. Тонкие пленки. | ТБ, Опт. №1,2,3, 4,5,6 | ¾ | |||||||
| Дифракция света. Метод зон Френеля. Дифракционная решетка. | Кольца Ньютона. Клин. | ¾ | ¾ | ТБ, Опт. №1,2,3, 4,5,6 | |||||||
| Поляризация волн. З-ны Брюстера и Малюса. | ¾ | Дифракция Френеля. Дифракц. решетка. | Опт. №1,2,3, 4,5,6 | ¾ | |||||||
| Дисперсия волн и ее электронная теория. | Поляризация света. Законы Брюстера и Малюса. | ¾ | ¾ | Опт. №1,2,3, 4,5,6 | |||||||
| Квантовая и атомная физика. Физика ядра и элементарных частиц Квантово-оптич. явления | ¾ | Кон. №9 | Опт. №1,2,3, 4,5,6 | ¾ | |||||||
| к.н. | Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Волновая функция | Квантово-оптич. явления | ¾ | ¾ | Опт. №1,2,3, 4,5,6 | ||||||
| Уравнение Шредингера. Своб.частица. Потенциальная яма | ¾ | Квантово-оптич. явления | Опт. №1,2,3, 4,5,6 | ¾ | |||||||
| Атом водорода. Спектральные серии. | Элементы квант.механики | ¾ | ¾ | Опт. №1,2,3, 4,5,6 | |||||||
| Квантовые числа. Таблица Менделеева | ¾ | Атомная физика. | Опт. №1,2,3, 4,5,6 | ¾ | |||||||
| Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц. | Ядерная физика. | ¾ | ¾ | Опт. №1,2,3, 4,5,6 | |||||||
| к.н. | Физика твердого тела Зонная теория твердых тел. Распределение Ферми-Дирака. | ¾ | Кон. №10 | ФТТ №4,5 | ¾ | ||||||
| Тепловые свойства твердых тел. Теплоемкость. Фононы. | Распределение Ферми-Дирака. | ¾ | ¾ | ФТТ №4,5 | |||||||
| Электропроводность металлов. Сверхпроводимость. | ¾ | Теплоемкость твердых тел. | ФТТ №4,5 | ¾ | |||||||
| Полупроводники и их проводимость. Фотопроводимость | Электропроводность металлов и п/п. | ¾ | ¾ | ФТТ №4,5 | |||||||
| Контакт двух полупроводников с разной проводимостью. | ¾ | Кон. №11 | Защита лаб.раб. | ¾ | |||||||
| к.н. | Заключительная лекция | Заключительное занятие | ¾ | ¾ | Защита лаб.раб. | ||||||
Р Е Й Т И Н Г:
Экспресс: 10х 3 = 30
Кон. 4 х 15 = 60
Лаб: 7 х 5 = 35
──────────────
Итого: 125
ПЛАН САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
| № зада- ния | Тема задания | Литература | Срок выдачи задания | Срок сдачи задания | Число часов |
| Волновая оптика | [1, гл.21-25], [2], [6] | 27 (36) | |||
| Квантовая и атомная физика. Физика ядра и элементарных частиц | [1, гл.26-29, 32-33], [3] - [6] | 27 (36) | |||
| Физика твердого тела | [1, гл.30-31], [7], [8] | 27 (36) |
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1. Т. И. Трофимова. Курс физики. М., любой год.
2. Р.С.Курманов, О.И.Сердюк, Г.Б.Тодер. Оптика. Задачи. Омск, ОмГУПС, 2003г.
3. И.И.Гончар, И.А.Дроздова. Элементы квантовой механики. Омск, ОмГУПС, 2009г.
4. И.И.Гончар, Л.А.Литневский. Основы квантовой физики в задачах. Омск, ОмГУПС, 2008г.
5. Т.А.Аронова, О.И.Сердюк. Методические указания для подготовки студентов к тестированию по разделам физики «Колебания и волны», «Волновая оптика», «Квантовая физика». Омск, ОмГУПС, 2010г.
6. Методические указания к лабораторным работам по разделу «Колебания и волны»:
- №1. Изучение интерференции света.
- №2. Изучение дифракции света.
- №3. Изучение поляризации света.
- №4. Оптические спектры атомов.
- №5. Изучение дисперсии света.
- №6. Фотоэффект.
7. Методические указания к лабораторным работам по разделу «Физика твердого тела»:
- №4. Зависимость сопротивления полупроводника от освещенности.
- №5. Зависимость сопротивления полупроводника от температуры.
8. Т.А.Аронова, О.И.Сердюк. Методические указания для подготовки студентов к тестированию по разделам физики «Молекулярная физика и термодинамика», «Физика твердого тела». Омск, ОмГУПС, 2011г.
Дополнительная литература
9. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Высшая школа. т 1. 2004
10. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. М.: Высшая школа. 2001.
11. Трофимова Т. И. Краткий курс физики. М.: Высшая школа. 2003.
12. И.И.Гончар, И.А.Дроздова. Методические указания к решению задач при изучении разделов физики «Колебания и волны», «Волновая оптика», «Квантовая и атомная физика». Омск, ОмГУПС, 2005 г.
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра ФИЗИКИ И ХИМИИ
Факультет ИАТИТ Курс 2
Поток (Группа) 21и
К А Л Е Н Д А Р Н ЫЙ П Л А Н
занятий по дисциплине Ф И З И К А
в 1 семестре 2012/2013 учебного года
Всего часов по учебному плану 180
Число часов лекций 36
Число часов практических занятий 18
Число часов лабораторных занятий 18
Число часов самостоятельной работы 108
в т. ч. контроль самост. работы 18
ПЛАН ЛЕКЦИЙ, ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ) И ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
| № п/п | Нед. | ЛЕК | ПРК | КСР | ЛАБ | |
| неч. | чет. | |||||
| Волновая оптика Когерентные волны в оптике. Временная и пространственная когерентность. Опыт Юнга. Интерференция световых волн. | ¾ | Эл/м волны. Разность хода волн. Вектор Умова-Пойнтинга. | ТБ, оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ¾ | ||
| Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона и равной толщины. Кольца Ньютона. | Опыт Юнга. Интерференция света в тонких пленках постоянной толщины. | ¾ | ¾ | ТБ, оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ||
| Практическое применение интерференции. Интерферометры. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. | ¾ | Интерференция света в клине. Кольца Ньютона. | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ¾ | ||
| Дифракция Фраунгофера на щели и дифракционной решетке. Дифракция рентгеновских лучей на пространственной решетке. | Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. | ¾ | ¾ | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ||
| Поляризация волн. З-ны Брюстера и Малюса. Двойное лучепреломление. Дихроизм. Вращение плоскости поляризации. Ячейка Керра. | ¾ | Дифракция Фраунгофера на щели и на дифракционной решетке. | Оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ¾ | ||
| к.н. | Дисперсия света и ее электронная теория. Призматический и дифракционные спектры. | Поляризация света. Законы Брюстера и Малюса. | ¾ | ¾ | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | |
| Квант. и атом. физика. Физика ядра и элементарных частиц. Квантово-оптич. явления. Опыт Боте. Фотоэффект. Давление света. Эффект Комптона. Тормозн. рентгеновское излучение. | ¾ | КОН № 9 | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ¾ | ||
| Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Волновая функция и ее св-ва. | Разбор ошибок в КОН | ¾ | ¾ | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ||
| Уравнение Шредингера. Свободная частица. Потенциальный барьер. | ¾ | Фотоэффект. Давление света. | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ¾ |
| Потенциальная яма. Влияние формы потенциальной ямы на квантование энергии частицы. | Эффект Комптона. Тормозное рентгеновское излучение. | ¾ | ¾ | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ||
| к.н. | Атом водорода. Спектральные серии линий. Правила отбора. | ¾ | Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей. | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ¾ | |
| Квантовые числа. Спин электрона. Периодическая таблица Менделеева. Фермионы и бозоны. | Атом водорода. Спектральные серии линий | ¾ | ¾ | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ||
| Спонтанное и вынужденное излучения. Инверсная населенность уровней. Конструкция He-Ne лазера. Св-ва лазерн. излуч. | ¾ | КОН №10 | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ¾ | ||
| Элементы ядерной физики. Строение ядра. Ядерные силы. Энергия связи. Радиоактивность. Закон р/а распада. | Разбор ошибок в КОН | ¾ | ¾ | оптика №1,2,3,4, 5,6,7 | ||
| Ядерные реакции. Реакции распада и синтеза. Ядерная и термоядерная энергетика. | ¾ | Ядерная физика | Защита лаб.раб. | ¾ | ||
| к.н. | Физика элементарных частиц. Классификация. Кварки. | Заключительное занятие | ¾ | ¾ | Защита лаб.раб. |
Р Е Й Т И Н Г:
Экспресс: 10х 3 = 30
Кон. 2 х 15 = 30
Лаб: 7 х 5 = 35
Доп. 1х 5 = 5
──────────────
Итого: 100
ПЛАН САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
| № зада- ния | Тема задания | Литература | Срок выдачи задания | Срок сдачи задания | Число часов |
| Волновая оптика | [1, гл.21-25], [2], [6] | 27 (36) | |||
| Квантовая и атомная физика. | [1, гл.26-29, 32-33], [3] - [6] | 27 (36) | |||
| Физика ядра и элементарных частиц | [1, гл.32-33] | 27 (36) |
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1. Т. И. Трофимова. Курс физики. М., любой год.
2. О. И. Сердюк, Г. Б. Тодер. Колебания и волны. Задачи. Омск, ОмГУПС, 2012г.
3. Р.С.Курманов, О.И.Сердюк, Г.Б.Тодер. Оптика. Задачи. Омск, ОмГУПС, 2003г.
4. И.И.Гончар, И.А.Дроздова. Элементы квантовой механики. Омск, ОмГУПС, 2009г.
5. И.И.Гончар, Л.А.Литневский. Основы квантовой физики в задачах. Омск, ОмГУПС, 2008г.
6. Т.А.Аронова, О.И.Сердюк. Методические указания для подготовки студентов к тестированию по разделам физики «Колебания и волны», «Волновая оптика», «Квантовая физика». Омск, ОмГУПС, 2010г.
7. Методические указания к лабораторным работам по разделу «Колебания и волны»:
- №1. Изучение интерференции света.
- №2. Изучение дифракции света.
- №3. Изучение поляризации света.
- №4. Изучение дисперсии света.
- №5. Фотоэффект.
- №6. Оптические спектры атомов.
- №7. Свойства лазерного излучения.
Дополнительная литература
13. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Высшая школа. т 1. 2004
14. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. М.: Высшая школа. 2001.
15. Трофимова Т. И. Краткий курс физики. М.: Высшая школа. 2003.
И.И.Гончар, И.А.Дроздова. Методические указания к решению задач при изучении разделов физики «Колебания и волны», «Волновая оптика», «Квантовая и атомная физика». Омск, ОмГУПС, 2005 г.
Раздел 5. Волновая оптика.
По электромагнитной теории Максвелла свет – это электромагнитные волны, которые в вакууме распространяются со скоростью с = 3·108 м/с (скорость света), а в любой другой прозрачной среде их скорость меньше.
, (1-1)
Физическая величина, показывающая во сколько раз скорость электромагнитной волны (скорость света) меньше в данной среде по сравнению с вакуумом
, (1-2)
называется абсолютным показателем преломления среды.
Значит, для света должны наблюдаться все волновые явления, как и для любых волн - интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия.