Аннотация дисциплины
Дисциплина «Физика» даёт основные теоретические сведения, практические и экспериментальные навыки, необходимые для понимания последующих дисциплин, для осмысленной работы в лабораториях специализации, для формирования способности будущих специалистов к самостоятельной работе.
Цели преподавания дисциплины включают в себя следующее:
· первичное систематическое ознакомление студентов с основными явлениями, понятиями и законами физики, со свойствами вещества и поля;
· обучение методам решения соответствующих классов задач;
· привитие навыков экспериментальных исследований, практической работы с физическими приборами.
Эта цель достигается аудиторными (лекционными, практическими и лабораторными) и самостоятельными занятиями.
Содержание учебной дисциплины «Физика»
Таблица 2.1
| Номер раздела | Название раздела и вопросы, изучаемые на занятиях | Количество часов, отводимых на занятия | Форма контро-ля** | ||||
| Лекционного типа | Лабораторн.работы | Практическиезанятия | Консультации* | Са-мос- тоят. работа | |||
| 1. 1.1. | Часть 1 (1 курс, 1 семестр) кинематикА и динамикА Прямолинейное движение. Движение по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение. Криволинейное движение. Нормальное и касательное ускорения. Связь между линейнымии угловыми характеристиками движения точки. Законы Ньютона. Неинерциальные системы. Силы инерции. Кинематика твердого тела. Динамика вращательного движения. Теорема Штейнера. Уравнения движения твердого тела. | По нор- мам | С КР Эк | ||||
| 1.2. | ЗАКОНЫСОХРАНЕНИЯ Законы сохранения импульса и момента импульса. Работа и мощность. Кинетическая энергия. Поле центральных сил. Потенциальная энергия. Закон сохранения механическойэнергии. Соударения тел. | По нор- мам | С КР Эк | ||||
| 1.3. | МЕХАНИЧЕСКИЕ колебаНИЯ И ВОЛНЫ Свободные колебания. Уравнение колебаний. Затухающие колебания. Апериодический процесс. Вынужденные колебания. Амплитудно-частотная характеристика. Волны. | 0.5 | 0.5 | По нор- мам | С КР Эк | ||
| 1.4. | ОСНОВЫМОЛЕКУЛЯРНОЙ Физики Понятия и определения. Молекулярно-кинетическая теория. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Внутренняя энергия идеального газа. Изопроцессы. | 0.5 | 0.5 | По нор- мам | С КР Эк | ||
| 1.5. | ОСНОВЫТеРМОдинАМИКИ. Обратимые и необратимые процессы, Первый закон термодинамики, Теплоемкость. Приме-нение первого закона термодинамики к изо-процессам. Цикл Карно и его КПД. Второй закон термодинамики. Энтропия термодинамической системы. | По нор- мам | С КР Эк | ||||
| Итого | - | - | |||||
| 2. 2.1. | Часть 2 (1 курс, 2 семестр) Электростатика. Электрический заряд и электрическое поле. Закон Кулона. Напряженность поля. Принцип суперпозиции. Теорема Гаусса. Потенциал. Электрическое поле в веществе. Проводники и диэлектрики. Поляризация. Основные уравнения электростатики. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия поля. | 0.5 | 0.5 | По нор- мам | С КР Эк | ||
| 2.2. | постоянный ток Электрический ток. Плотность тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа. ЭДС генератора. | По нор- мам | С КР Эк | ||||
| 2.3. | ПОСТОЯННОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Определение магнитного поля. Магнитный поток. Теорема о циркуляции магнитного поля. Закон Био-Савара и его применение к расчетам магнитных полей. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Контур с током в магнитном поле. Энергия контура с током в магнитном поле. Намагниченность. Основные уравнения магнитостатики. Элементы теории ферромагнетизма. | По нор- мам | С КР Эк | ||||
| 2.4. | ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Самоиндукция. Индуктивность длинного соленоида. Установление и исчезновение тока в цепи с индуктивностью. Магнитная энергия тока. | 0.5 | 0.5 | По нор- мам | С КР Эк | ||
| 2.5. | ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ Свободные колебания в контуре. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Переменный ток. Метод векторных диаграмм. Мощность в цепи переменного тока. | 0.5 | 0.5 | 0.5 | По нор- мам | С КР Эк | |
| 2.6. | ОПТИКА Геометрическая оптика. Волновая оптика. | 0.5 | 0.5 | 0.5 | По нор- мам | С КР Эк | |
| Итого | - | - | |||||
| 3. 3.1. | ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Виды излучения. Тепловое излучение. Энергетическая светимость и спектральная плотность энергетической светимости. Закон Кирхгофа. Абсолютно чёрное тело. Законы излучения абсолютно чёрного тела. Коэффициент черноты. Яркостная температура. Источники света. | 0.5 | 0.5 | По нор- мам | С СР Эк | ||
| 3.2. | КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА СВЕТА Корпускулярно-волновой дуализм. Тормозное рентгеновское излучение. Фотоэлектронная эмиссия и её закономерности. Релятивистская связь энергии и импульса частицы. Импульс и масса фотона. Гравитационное красное смещение. Эффект Комптона. | 0.5 | 0.5 | По нор- мам | С СР Эк | ||
| 3.3. | СТРОЕНИЕ АТОМА Модель атома Томсона. Модель атома Резерфорда. Постулаты Бора. Элементарная боровская теория атома и объяснение на её основе спектральных закономерностей. Спектральные серии излучения атома водорода. | По нор- мам | С СР Эк | ||||
| 3.4. | ОСНОВЫКВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ Гипотеза де Бройля. Волны де Бройля. Статистическая интерпретация волн де Бройля и волновой функции. Соотношение неопреде-ленностей. Уравнение Шредингера. Собственные значения и собственные функции. Условие нормировки. Движение свободной частицы. Гармонический осциллятор. Одномерная прямоугольная потенциальная яма. Потенциаль-ные барьеры. Туннельный эффект. Квантование водо-родного атома. Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона. Квантовые числа электрона. Мультиплетность. Спин-орбитальное взаимо-действие. Правила отбора. Принцип Паули. Фермионы. Бозоны. Периодическая система элементов Менделеева. Молекулы. Химические связи. | По нор- мам | С СР Эк | ||||
| 3.5. | Элементы физики твердого тела Электропроводность металлов. Зонная структура энергетического спектра электронов. Уровень Ферми. Заполнение зон в металлах, диэлектриках и полупроводниках. Понятие дырочной проводимости. Собственные и примесные полупроводники. Электронно-дырочный переход. Полупро-водниковый диод. Термоэлектрические явления. | По нор- мам | С СР Эк | ||||
| Итого | - | - | |||||
| Всего | - | - |
Лабораторные работы и практические занятия
| Номер лаб. работы | Название лабораторной работы | Объём часов, вып. |
| 1 курс, 1 семестр (Механика и термодинамика) | ||
| 1. 2. 3. 4. | Удар шаров Определение момента инерции твердого тела Изучение колебаний математического маятника Определение постоянной адиабаты воздуха. | |
| Итого за семестр | ||
| 1 курс, 2 семестр (Электромагнетизм) | ||
| 1. 2. 3. 4. | Изучение законов постоянного электрического тока Определение емкости конденсатора Определение фазовой скорости электромагнитной волны Изучение дифракции Фраунгофера | |
| Итого за семестр | ||
| 2 курс, 3 семестр (Квантовая физика) | ||
| 1. 2. 3. 4. | Изучение внешнего фотоэффекта Изучение призменного спектрального прибора Изучение спектра атома водорода Определение постоянной Стефана-Больцмана | |
| Итого за семестр | ||
| Номер занятия | Темы практического занятия (1 курс, 2 семестр: «Электричество и магнетизм») | Объём часов |
| 1. 2. 3. 4. | Постоянный электрический ток. Постоянное магнитное поле. Закон электромагнитной индукции. Электромагнитные колебания и волны. | |
| Итого |