Тема 4.8 Дисперсия электромагнитных волн

Дисперсия света в веществе. Дифракционные спектры. Призматические спектры. Нормальная дисперсия. Аномальная дисперсия. Кривая дисперсии. Способы наблюдения дисперсии света. Метод скрещенных призм Ньютона. Метод крюков Рождественского. Применение дисперсии для изучения свойств вещества. Призменные спектрографы.

Электронная теория дисперсии света. Следствия из макроскопической электромагнитной теории Максвелла. Электронная теория Лоренца. Оптические электроны. Смещение электрона под действием внешнего поля. Зависимость показателя преломления среды от частоты внешнего поля.

Тема 4.9 Тепловое излучение

Законы излучения абсолютно черного тела. Закон Кирхгофа. Спектральная плотность энергетической светимости абсолютно черного тела. Закон Стефана – Больцмана. Зависимость энергетической светимости от температуры. Закон смещения Вина. Роль частных законов в теории теплового излучения. Термодинамический подход при нахождении универсальной функции Кирхгофа. Формула Релея – Джинса. Согласование теории с экспериментальными данными. Ультрафиолетовая катастрофа.

Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка. Постоянная Планка. Оптическая пирометрия. Радиационная, цветовая и яркостная температуры. Тепловые источники света.

Экспериментальное подтверждение квантовых свойств света. Внутренний и внешний фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Масса и импульс фотона. Давление света. Эффект Комптона. Корпускулярно – волновой дуализм.

Раздел 5 Физика атома и атомного ядра

Тема 5.1 Атом и атомное ядро

Модели атома Томсона и Резерфорда. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома. Линейчатый спектр атома водорода. Постоянная Ридберга. Серия Бальмера. Обобщенная формула Бальмера.

Квантовые постулаты Бора. Опыты Франка и Герца. Спектр атома водорода. Первый боровский радиус орбиты электрона. Энергетические уровни атома. Квантовые числа.

Атом водорода в квантовой механике. Орбитальное квантовое число. Момент импульса электрона в атоме. Магнитное квантовое число. Эффект Зеемана. Эффект Штарка. Правила отбора возможных переходов электронов в атоме. Спин электрона. Спиновое квантовое число. Принцип Паули.

Тема 5.2 Радиоактивные превращения

Размер, состав и заряд атомного ядра. Протоны и нейтроны. Массовое и зарядовое числа ядра. Изотопы. Изобары. Радиус ядра. Дефект массы и энергия связи ядра. Спин и магнитный момент ядра. Ядерные силы. Капельная и оболочечная модели ядра.

Закон радиоактивного распада. Материнское и дочернее ядра. Постоянная радиоактивного распада. Активность нуклида. Правила смещения радиоактивного распада. Среднее время жизни радиоактивного ядра. Виды радиоактивных превращений и характерные для них закономерности.

Реакции с участием элементарных частиц. Законы сохранения в ядерных реакциях. Позитрон. Электронный захват. Ядерные реакции под действием нейтронов. Реакции деления ядра. Цепная ядерная реакция.

Учебно-методическая карта дисциплины

Номер раздела, темы, занятия	Название раздела, темы, занятия; перечень изучаемых вопросов	Всего часов	Количество аудиторных часов					Материальное обеспечение занятия (наглядные, методические пособия и др.)		Литература		Формы контроля знаний
			Лекции	практические (семинарские) занятия 4 часа занятия	лабораторные занятия	СУРС
1	2	3	4	5	6	7	8		9		10
1	Механика	44	20	10	12	2
1.1	Введение 1 Материя и ее основные свойства. 2 Физические величины и их измерение 3 Пространство и его свойства.	2	2	-	-	-			[1] [2]
1.2	Кинематика движения материальной точки 1 Кинематические характеристики движения материальной точки. 2 Кинематические законы равномерного и прямолинейного равноускоренного движения материальной точки. 3 Кинематические характеристики движения материальной точки по окружности.	4	2	2	-	-	Лабораторная установка		[1] [2] [18] [19] [25] [26]		Защита отчетов по лабораторной работе
1.3	Принцип относительности в классической механике и в специальной теории относительности 1 Принцип относительности Галилея. 2 Постулаты специальной теории относительности. 3 Преобразования Лоренца для координат и времени в специальной теории относительности.	2	-	2	-	-			[1] [2] [18] [19]
1.4	Динамика как раздел механики 1 Законы Ньютона в классической механике. 2 Силы трения. 3 Закон сохранения импульса.	8	2	2	4	-	Лабораторная установка		[1-3] [18] [19] [25] [26]		Защита отчетов по лабораторной работе
1.5	Работа и энергия 1 Энергия тела и системы тел в механике. 2 Закон сохранения и превращения энергии в механике. 3 Графическое представление энергии	2	2	-	-	-	Лабораторная установка		[1] [2] [18] [19] [25] [26]		Защита отчетов по лабораторной работе
1.6	Динамика вращательного движения твердого тела 1 Момент инерции твердого тела. 2 Момент импульса твердого тела. 3 Неинерциальные системы отсчета.	8	2	2	4	-	Лабораторная установка		[1-3] [18] [19] [25] [26]		Защита отчетов по лабораторной работе
1.7	Элементы теории поля 1 Закон всемирного тяготения. 2 Сила тяжести и вес. 3 Работа в поле и потенциал поля тяготения.	2	2	-	-	-			[1] [2] [18] [19]
1.8	Характеристика состояния деформированного тела 1 Деформирование тел. 2 Закон Гука. 3 Упругие и неупругие деформации.	4	2	-	-	2			[1] [2] [18] [19]		Групповая консультация
1.9	Механические свойства жидкостей и газов 1 Общие механические свойства жидкостей и газов. 2 Уравнение неразрывности струи. 3 Уравнение Бернулли	4	2	-	2	-			[1] [2] [18] [19]

1.10	Диссипация энергии и ее влияние на течение жидкости 1 Механизм диссипации энергии в текущей жидкости. 2 Методы определения вязкости.. 3 Обтекание тел движущимся потоком жидкости.	2	2	-	-	-	Лабораторная установка	[2] [3] [18] [19]	Защита отчетов по лабораторной работе
1.11	Колебания и волны в механике 1 Понятие о механических колебаниях. 2 Уравнение гармонических колебаний. 3 Волны и их характеристики.	6	2	2	2	-	Лабораторная установка	[1] [2] [18] [19] [25] [26]	Защита отчетов по лабораторной работе
2	Молекулярная физика и термо-динамика	30	16	6	8	-
2.1	Описание состояний молекул в молекулярно-кинетической теории вещества 1 Основные положения молекулярно-кинетической теории вещества. 2 Закон распределения молекул по скоростям и энергиям теплового движения молекул 3 Распределение частиц в поле потенциальных сил.	4	2	-	2	-		[4] [5] [19] [20]
2.2	Уравнение состояния идеального газа 1 Модель идеального газа. 2 Макроскопические параметры идеального газа. 3 Уравнение Клапейрона – Менделеева.	4	2	2	-	-		[4-6] [19] [20]
2.3	Первое начало термодинамики 1 Термодинамика как раздел физики и его основная задача. 2 Работа в термодинамике. 3 Первое начало термодинамики. 4 Энтропия идеального газа.	6	2	2	2	-	Лабораторная установка	[4-6] [19] [20] [25] [26]	Защита отчетов по лабораторной работе
2.4	Второе и третье начало термодинамики 1 Циклические процессы. 2 Второе начало термодинамики.	4	2	2	-	-		[4-6] [19] [20]
2.5	Реальные газы и их состояния 1 Уравнение Ван-дер-Ваальса. 2 Изотермы Ван-дер-Ваальса. 3 Внутренняя энергия реального газа.	2	2	-	-	-		[4] [5]
2.6	Эффект Джоуля – Томсона 1 Температура реального газа при адиабатическом расширении. 2 Сжижение газов.	2	2	-	-	-		[4-6] [19] [20]
2.7	Поверхностное натяжение жидкостей, испарение и кипение жидкостей 1 Механизм возникновения поверхностного натяжения. 2 Условия равновесия на границе двух жидкостей и на границе жидкость – твердое тело. 3 Физическая сущность испарения и кипения жидкостей.	6	2	-	4	-	Лабораторная установка	[4-6] [19] [20] [25] [26]	Защита отчетов по лабораторной работе
2.8	Растворы 1 Законы идеальных растворов. 2 Закон распределения для равновесных концентраций растворенного вещества в несмешивающихся растворителях	2	2	-	-	-		[4-6] [19] [20]
3	Электричество и магнетизм	36	18	6	10	2
3.1	Электростатическое взаимодействие заряженных тел 1 Взаимодействие заряженных тел 2 Определение коэффициента пропорциональности в законе Кулона. 3 Получение и разделение электрических зарядов	2	2	-	-	-	Лабораторная установка	[7] [8] [25] [26]	Защита отчетов по лабораторной работе
3.2	Электрическое поле заряженной поверхности 1 Электрические и магнитные поля в точке. 2 Электрическое поле. 3 Теорема Гаусса для электростатического поля.	2	2	-	-	-		[7] [9]
3.3	Работа сил электрического поля при перемещении заряда 1 Энергетическая характеристика электрического поля – потенциал. 2 Потенциальная энергия взаимодействия неподвижных точечных зарядов. 3 Напряженность как градиент потенциала.	2	2	-	-	-		[7] [9]
3.4	Электрическое поле в диэлектрике. 1 Электрический дипольный момент нейтральной системы. 2 Классификация диэлектриков и механизмы их поляризации. 3 Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектрике.	2	2	-	-	-		[7-10]
3.5	Электроемкость проводников и энергия электрического поля 1 Проводники в электрическом поле. 2 Конденсаторы. 3 Энергия электрического поля.	4	2	2	-	-		[7-10]
3.6	Постоянный электрический ток 1 Электродинамика как раздел электричества. 2 Электродвижущая сила. 3 Тепловое действие электрического тока.	6	2	2	2	-	Лабораторная установка	[7-10] [25] [26]	Защита отчетов по лабораторной работе
3.7	Методы расчета электрических цепей постоянного тока 1 Применение закона Ома для расчета электрических цепей 2 Классическая теория электропроводности металлов. 3 Ионизация газов.	6	2	-	4	-	Лабораторная установка	[7] [9] [25] [26]	Защита отчетов по лабораторной работе
3.8	Магнитное поле и его свойства 1 Магнитное взаимодействие проводников с током. 2 Взаимодействие параллельных токов. 3 Закон полного тока для магнитного поля в вакууме.	6	2	2	2	-	Лабораторная установка	[7] [10] [25] [26]	Защита отчетов по лабораторной работе
3.9	Магнитные свойства вещества 1 Движение электронов в атомах и молекулах. 2 Намагничивание вещества. 3 Ферромагнетики и их свойства.	2	-	-	-	2		[7] [8] [9]	Групповая консультация
3.10	Электромагнитная индукция 1 Основной закон электромагнитной индукции. 2 Взаимные превращения электрических и магнитных полей. 3 Трансформация электрической энергии.	4	2	-	2	-		[7] [8] [9]
4	Оптика	32	16	4	10	2
4.1	Фотометрия 1 Энергетические параметры оптического излучения. 2 Световые параметры селективных приемников излучения.	4	-	-	2	2	Лабораторная установка	[11] [13] [21-26]	Защита отчетов по лабораторной работе. Групповая консультация
4.2	Основные явления и законы геометрической оптики 1 Основные понятия и законы геометрической оптики. 2 Построение изображений плоскими и сферическими зеркалами. 3 Аберрации оптических систем.	2	2	-	-	-	Лабораторная установка	[11-13] [21-26]	Защита отчетов по лабораторной работе
4.3	Упругие и электромагнитные волны 1 Распространения колебаний в сплошной среде Основные понятия и законы геометрической оптики. 2 Уравнение плоской и сферической волн. Построение изображений плоскими и сферическими зеркалами. 3 Распространение в пространстве электромагнитного поля.	2	2	-	-	-		[11] [12] [13] [21-26]
4.4	Интерференция волн 1 Условия интерференции волн. 2 Волновая и корпускулярная теория света. 3 Экспериментальное наблюдение интерференции.	6	2	2	2	-		[11] [12] [13] [21-26]
4.5	Дифракция волн 1 Явление дифракции в волновых процессах. 2 Дифракция плоских и сферических волн. 3 Дифракционная решетка.	6	2	2	2	-	Лабораторная установка	[11] [12] [13] [21-26]	Защита отчетов по лабораторной работе
4.6	Рассеивание и поглощение света, голография. 1 Рассеивание и поглощение света. 2 Дифракция на пространственной решетке. 3 Способы записи голограмм.	2	2	-	-	-	Лабораторная установка	[11] [12] [13] [21-26]	Защита отчетов по лабораторной работе
4.7	Поляризация волн 1 Способы получения поляризованного света. 2 Явление двойного лучепреломления в прозрачных кристаллах. 3 Искусственная анизотропия.	4	2	-	2	-	Лабораторная установка	[11-15] [21-24]	Защита отчетов по лабораторной работе
4.8	Дисперсия электромагнитных волн 1 Дисперсия света в веществе. 2 Способы наблюдения дисперсии света. 3 Электронная теория дисперсии света.	2	2	-	-	-	Лабораторная установка	[11] [12] [13] [15] [21-26]	Защита отчетов по лабораторной работе
4.9	Тепловое излучение 1 Законы излучения абсолютно черного тела. 2 Квантовая гипотеза Планка. 3 Экспериментальное подтверждение квантовых свойств света.	4	2	-	2	-	Лабораторная установка	[11] [12] [13] [15] [21-26]	Защита отчетов по лабораторной работе
5	Физика атома и атомного ядра	8	6	-	2	-
5.1	Атом и атомное ядро 1 Модели атома Томсона и Резерфорда. 2 Квантовые постулаты Бора. 3 Атом водорода в квантовой механике.	4	2	-	2	-	Лабораторная установка	[16] [17] [25] [26]	Защита отчетов по лабораторной работе
5.2	Радиоактивные превращения. 1 Размер, состав и заряд атомного ядра. 2 Закон радиоактивного распада. 3 Реакции с участием элементарных частиц.	4	4	-	-	-		[16] [17]
	Всего часов:	152	76	28	42	6			экзамен

ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ