2.РАБОЧИЕ УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1.Рабочая программа

Введение. Колебательные и волновые процессы в природе и технике

Раздел 1. Механические колебания

[1], с. 298…314; [2], с. 255…261, 263…276

1.1. Основные характеристики колебательного движения

Гармонический и ангармонический осцилляторы. Физический смысл спектрального разложения. Характеристики гармонических колебаний: амплитуда, фаза, частота, начальная фаза. Скорость и ускорение точки при гармоническом механическом колебании.

1.2.Свободные незатухающие колебания. Пружинный маятник. Физический и математический маятники

Упругие и квазиупругие силы. Колебания под действием этих сил. Пружинный маятник. Физический и математический маятники. Дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний. Графическое изображение колебаний. Энергия гармонических колебаний.

1.3.Затухающие колебания

Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Частота затухающих колебаний. Логарифмический декремент. Добротность.

1.4. Вынужденные колебания

Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Явление резонанса.

1.5. Сложение гармонических колебаний

Векторное представление гармонических колебаний. Сложение гармонических колебаний. Сложение гармонических колебаний одной частоты и одного направления. Биения. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

7

Раздел 2. Электромагнитые колебания и переменный ток

[1], с.302…303, 314…317; [2], с.261…263, 276…283

2.1. Электрический колебательный контур

Свободные и затухающие колебания в электрическом контуре. Формула Томсона. Вынужденные колебания в электрическом контуре.

2.2. Переменный электрический ток

Сила тока. Амплитудно-фазовые соотношения между напряжениями на элементах цепи. Активные и реактивные сопротивления. Импеданс цепи. Явление резонанса. Мощность в цепи переменного тока. Действующие значения силы тока и напряжения.

Раздел 3. Волновые процессы

[1], с.318…327, 333…340; [2], с.284…290, 297…303

3.1. Характеристики волнового процесса

Понятие волны. Механизм образования упругих волн. Кинематика волновых процессов. Волны продольные и поперечные. Гармонические волны. Длина волны, волновое число. Волновой фронт, волновая поверхность. Плоские и сферические волны. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Волновое уравнение. Принцип суперпозиции волн. Волновой пакет. Групповая скорость.

3.2. Энергия упругой волны

Перенос энергии волной. Поток волновой энергии. Вектор Умова.

3.3. Электромагнитные волны

Физические следствия из уравнений Максвелла. Электромагнитные волны. Возбуждение электромагнитных волн. Дифференциальное уравнение для электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн. Перенос энергии электромагнитной волной. Вектор Умова-Пойнтинга. Шкала электромагнитных волн. Применение электромагнитных волн.

8

Раздел 4. Волновая оптика

[1], с.347…349, 352…357, с. 361…375, с. 387…397; [2], с. 316…347,

с. 332…347, с. 355…361, 364…367.

4.1. Развитие представлений о свете

От геометрической оптики к волновым представлениям о свете.

4.2. Интерференция света

Монохроматические и когерентные волны. Явление интерференции волн. Оптическая длина пути и разность хода. Связь разности фаз и разности хода. Условия возникновения интерференционных максимумов и минимумов. Способы получения когерентных волн. Расчет интерференционной картины от двух источников. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины. Кольца Ньютона. Просветление оптики.

4.3. Дифракция света

Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии в экране. Дифракция Фраунгофера на одной щели и на дифракционной решетке. Дифракция рентгеновских лучей. Понятие о голографии. Элементы Фурье-оптики.

4.4. Поляризация света

Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Частично поляризованный свет. Степень поляризации. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление в одноосных кристаллах. Обыкновенный и необыкновенный лучи и их свойства. Поляризаторы. Искусственная оптическая анизотропия. Вращение плоскости поляризации.

Заключение. Универсальный характер колебательных и волновых процессов.

9

2.2. Тематический план дисциплины 2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения

№		-				Виды занятий и контроля
		Кол-во часов по дневной фор ме обучения
п/п
	Наименование		лекции		ПЗ (С)		ЛР			Самостоятельная рабо-			Контрольные работы
	раздела,		аудит.	ДОТ	аудит.	ДОТ	аудит.		ДОТ		Тесты			ПЗ (С)	ЛР
	(отдельной темы)
1	2	3	4	5	6	7	8		9	10	11		12	13	14
	ВСЕГО	130	32	10	16		20			52			№		-
													4
1	Введение.	2	1	1							№
	Раздел 1	30	6	2	6		4			12	1
	Механические ко-
	лебания
1.1	Основные характе-		2	0,5	2									№
	ристики колеба-													1
	тельного движения
1.2	Свободные незату-		1	0,5	2		2							№	№
	хающие колебания.													1	1
	Пружинный маят-
	ник. Математиче-
	ский и физический
	маятники
1.3	Затухающие коле-		1	0,5			2								№
	бания														1
1.4	Вынужденные ко-		1	0,5	1									№
	лебания													2
1.5	Сложение гармони-		1		1									№
	ческих колебаний													2
2	Раздел 2	24	4	2	4		4			10	№
	Электромагнитные										2
	колебания и пере-
	менный ток
2.1	Электрический ко-		2		2		4							№	№
	лебательный контур													2	2
2.2	Переменный элек-		2	2	2									№
	трический ток													3
3	Раздел 3	30	8	2	4					16	№
	Волновые процессы										3
3.1	Характеристики		3		2									№
	волнового процесса													3
3.2	Энергия упругой		2	1	1									№
	волны													4

10

3.3	Электромагнитные		3	1	1							№
	волны											4
4	Раздел 4. Волновая	42	12	2	2		12		14	№
	оптика									4
4.1	Развитие представ-		2	0,5
	лений о свете
4.2	Интерференция све-		3	0,5			4						№
	та												3
													№
													4
4.3	Дифракция света		4	0,5	1		4					№	№
												4	5
4.4	Поляризация света		3	0,5	1		4					№	№
												4	5
	Заключение	2	1	1

2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения

№		Кол-во часов по дневной форме обучения				Виды занятий и контроля
п/п
	Наименование		лекции		ПЗ (С)		ЛР			Самостоятельная рабо-			Контрольные работы
	раздела,		аудит.	ДОТ	аудит.	ДОТ	аудит.		ДОТ		Тесты			ПЗ (С)	ЛР
	(отдельной темы)
1	2	3	4	5	6	7	8		9	10	11		12	13	14
	ВСЕГО	130	16	32	2	16	12			52			№		-
													4
1.	Введение	2		2							№
	Раздел 1	30	3	8	0,5	2,5	4			10	1
	Механические ко-
	лебания
1.1	Основные характе-		1	2	0,5	2,5	2							№
	ристики колеба-													1
	тельного движения
1.2	Свободные незату-		0,5	2		2	4								№
	хающие колебания.														1
	Пружинный маят-
	ник. Математиче-
	ский и физический
	маятники
1.3	Затухающие коле-		0,5	2										№
	бания													1
1.4	Вынужденные ко-		0.5	2										№
	лебания													1
1.5	Сложение гармони-		0,5
	ческих колебаний

11

2	Раздел 2	24	3	6	0,5	3,5			11	№
	Электромагнитные									2
	колебания и пере-
	менный ток
2.1	Электрический ко-		2	3		1,5
	лебательный контур
2.2	Переменный элек-		1	3	0,5	2						№
	трический ток											1
3	Раздел 3	30	4	6		4			16	№
	Волновые процессы									3
3.1	Характеристики		2	2		4
	волнового процесса
3.2	Энергия упругой			1	2
	волны
3.3	Электромагнитные			1	2
	волны
4	Раздел 4. Волновая	42	6	8	1	4	8		15	№
	оптика									4
4.1	Развитие представ-		1	2
	лений о свете
4.2	Интерференция све-		2	2	0,5	1	2					№	№
	та											1	2
4.3	Дифракция света		2	2	0,5	2	2					№	№
												1	3
4.4	Поляризация света		1	2		1	2						№
													3
	Заключение	2		2

2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения

№		Кол-во часов по дневной форме обучения				Виды занятий и контроля
п/п
	Наименование		лекции		ПЗ (С)			ЛР		Самостоятельная рабо-		Контрольные работы
	раздела,		аудит.	ДОТ	аудит.	ДОТ	аудит.		ДОТ		Тесты		ПЗ (С)	ЛР
	(отдельной темы)
1	2	3	4	5	6	7	8		9	10	11	12	13	14
	ВСЕГО	130	8	32		16	8		14	52		№	-	-
												4
1.	Введение	2		2							№
	Раздел 1	30	3	10		4	2			11	1
	Механические ко-
	лебания
1.1	Основные характе-		1	2		2
	ристики колеба-
	тельного движения

12

1.2	Свободные незату-		0,5	2		2	2						№
	хающие колебания.												1
	Пружинный маят-
	ник. Математиче-
	ский и физический
	маятники
1.3	Затухающие коле-		0,5	2
	бания
1.4	Вынужденные ко-		0,5	2
	лебания
1.5	Сложение гармони-		0,5	2
	ческих колебаний
2	Раздел 2	24	1	4		3		4	12	№
	Электромагнитные									2
	колебания и пере-
	менный ток
2.1	Электрический ко-		0,5	3		2		4
	лебательный контур
2.2	Переменный элек-		0,5	2		1
	трический ток
3	Раздел 3	30	1	8		3			18	№
	Волновые процессы									3
3.1	Характеристики		0,5	3		2
	волнового процесса
3.2	Энергия упругой		0,5	2
	волны
3.3	Электромагнитные			3		1
	волны
4	Раздел 4. Волновая	42	3	6		6	6	10	11,	№
	оптика									4
4.1	Развитие представ-		0,5	1
	лений о свете
4.2	Интерференция све-		1	2		2	2	4					№
	та												1
4.3	Дифракция света		1	2		2	2	3					№
													2
4.4	Поляризация света		0,5	1		2	2	3					№
													2
	Заключение	2		2

13