РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
и экзаменационные вопросы по физике для студентов заочной формы обучения Института повышения квалификации (ИПК) групп ТМ (лектор – ст. преподаватель кафедры физики Федун Виктор Иванович)
раздел 5. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
-
Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Закон, Ампера. Вектор магнитной индукции.
-
Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции.
-
Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля прямолинейного проводника и контура с током.
-
Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля в вакууме.
-
Вихревой характер магнитного, поля. Циркуляция магнитного поля.
-
Закон полного тока и его применение к расчету магнитного поля тороида и длинного соленоида.
-
Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.
-
Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца.
-
Явление самоиндукции. Индуктивность. Экстратоки замыкания и размыкания.
-
Энергия катушки с током. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля.
раздел 6. ФИЗИКА КОЛЕБАНИЙ И ВОЛН. ВОЛНОВАЯ ОПТИКА.
-
Уравнение гармонических колебаний (амплитуда, фаза, период, частота). Скорость и ускорение при гармонических колебаниях.
-
Гармонический осциллятор (груз на пружине, математический маятник, физический маятник).
-
Энергия гармонических колебаний..
-
Свободные затухающие колебания. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания. Добротность. Апериодический процесс.
-
Вынужденные колебания. Процесс установления колебаний. Резонанс.
-
Распространение волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Уравнение плоской бегущей волны.
-
Электромагнитные волны. Волновое уравнение для электромагнитных волн. Плоские электромагнитные волны и их свойства. Шкала электромагнитных волн.
-
Интерференция световых волн. Оптическая разность хода. Условия максимумов и минимумов при интерференции когерентных световых волн. Способы получения когерентных световых пучков.
-
Интерференция на тонких пленках и пластинках. Полосы равной толщины и равного наклона. Кольца Ньютона.
-
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света.
-
Дифракция Фраунгофера на одной щели и на, дифракционной решетке. Дифракционная решетка как спектральный прибор.
-
Поляризация света. Закон Малюса. Поляризаторы.
-
Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
раздел 7. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА АТОМА.
-
Тепловое излучение и его характеристики. Абсолютно черное тело. Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Законы Кирхгофа, Вина и Стефана- Больцмана.
-
Невозможность классического объяснения теплового излучения. Квантовая природа теплового излучения.
Гипотеза Планка. Формула Планка и ее связь с законами теплового излучения.
-
Внешний фотоэффект и невозможность его классического объяснения. Фотоны. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
-
Энергия и импульс фотона. Корпускулярно-волновой дуализм света.
-
Невозможность классической модели атома. Постулаты Бора. Квантованность (дискретность) энергетических состояний. Опыты Франка и Герца.
-
Корпускулярно-волновой дуализм вещества. Гипотеза де Бройля и её экспериментальное подтверждение. Формула де Бройля. Дифракция электронов. Электронография.
-
Соотношение неопределенностей Гейзенберга как проявление корпускулярно-волнового дуализма материи.
-
Пси-функция (-функция) и её физический смысл. Стационарное волновое уравнение движения микрочастиц (уравнение Шредингера).
-
Частица в бесконечно глубоком потенциальном ящике.
-
Решение уравнения Шредингера для атома водорода и водородоподобных атомов в квантовой механике. Энергетические уровни электрона в водородоподобном атоме. Потенциалы возбуждения и ионизации. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.
-
Оптические и рентгеновские спектры атомов и молекул. Сериальные формулы.
-
Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона. Спиновое квантовое число.
-
Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям. Периодическая система элементов Менделеева.
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
-
Савельев И.В. Курс физики, т. 1-3. -М.: Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1989.
-
Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, т. 1-3. М.: Высшая школа, 1989.
-
Трофимова Т.И. Курс физики, М.: Высшая школа, 1985, 1990, 1997.
-
Чертов А.Г., Воробьёв А.А. Задачник по физике. - М., Высшая школа, 1981.
-
Методические материалы кафедры физики ПГТУ, 1981-2007 год.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
-
Сивухин Д.И. Общий курс физики, т. 1-5-М.: Наука, 1977-1986.
-
Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндо. Фейнмановские лекции по физике, т. 1-9- М.: Мир, 1977.
-
Берклеевский курс физики, т. 1-5-М.: Наука, 1975-1977.
-
Орир Дж. Физика. - М.: Мир, 1981. Т. 1-2
-
Калашников С.Г. Электричество. - М.: Наука, 1977.
-
Ландсберг Г.С. Оптика. - М.: Наука, 1976.
-
Тарасов Л.В. Основы квантовой механики. - М: Высшая школа, 1978.
-
Новодворская Е.М., Дмитриев Э.М. Методика проведения упражнений по физике во втузе. - М.: Высшая школа, 1981.
-
Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. - М: Наука, 1977.
-
Физический энциклопедический словарь. - М: Советская энциклопедия, 1984.
ЭЛЕКТРОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
кафедры физики размещены на сайте университета www.pstu.edu на подсайте «В помощь студенту», факультет информационных технологий, кафедра физики.
В ЭКЗАМЕНАЦИОННУЮ СЕССИЮ 7 СЕМЕСТРА СТУДЕНТЫ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ ИПК ГРУПП ТМ (ЛЕКТОР - ФЕДУН ВИКТОР ИВАНОВИЧ) СДАЮТ ЭКЗАМЕН СОГЛАСНО РАСПИСАНИЮ ДЕКАНАТА. При подготовке к экзамену студент должен:
-
Изучить вопросы рабочей программы по физике, вынесенные на этот семестр
-
Законспектировать ответы на контрольные вопросы к лабораторному практикуму.
-
Выполнить в этом семестре контрольную работу №2 и выслать ее на проверку не позднее, чем за месяц до сессии. НА СЕССИИ СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ПОЛУЧИТЬ' ДОПУСК К ЭКЗАМЕНУ. ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДОПУСКА К ЭКЗАМЕНУ НЕОБХОДИМО:
-
Представить конспект ответов на контрольные вопросы к лабораторному практикуму
-
Выполнить и защитить запланированные по расписанию занятий лабораторные работы.
-
Защитить контрольную работу.
4 . Пройти тестирование по всему разделу курса. *
Экзаменационная оценка может быть выставлена автоматически (в рамках Болонского процесса) на основании оценок, полученных при выполнении пунктов 1-4 и положительного результата тестирования. На тестировании студенту задают вопросы в письменной форме в рамках программы (возможно, в виде физического диктанта, теста или на компьютере) и предлагают решить задачи.
Экзамен проводится в письменной форме по билетам, утвержденным на кафедре. Экзаменационные билеты построены в соответствии с требованиями, предъявляемыми Министерством образования Украины. Время, отводимое на письменный экзамен – 1 час 20 мин. Критерии оценок такие же, как в предыдущем семестре.
Все материалы: программа курса, экзаменационные и контрольные вопросы, индивидуальные варианты заданий по контрольной работе №2, образцы билетов, критерии оценок на экзамене и другие находятся в папке лектора и могут быть скопированы в аудитории 5.413.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОМУ
ПРАКТИКУМУ
После изучения раздела 5 "ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ" студенты должны составить конспект ответов на следующие контрольные вопросы:
-
Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчету магнитного поля прямолинейного проводника с током и кругового тока.
-
Закон Ампера. Укажите направление вектора магнитной индукции и силы Ампера в случаях а) и б) взаимодействия параллельных токов. а)токи текут в одном направлении б) токи текут в противоположных направлениях.
-
Закон электромагнитной индукции и его вывод. Привести примеры использования явления электромагнитной индукции в технике, на производстве.
После изучения раздела 6 "КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ОПТИКА" студенты должны составить конспект ответов на следующие контрольные вопросы:
-
Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота, фаза колебания. Уравнение гармонического колебания и его график.
-
Физический маятник. Вывод формулы периода колебаний физического маятника.
-
Электрический колебательный контур. Схема контура. Вывод формулы Томсона.
-
Волновые процессы. Уравнение бегущей волны. Длина волны и волновое число.
-
Интерференция волн. Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны и его анализ.
-
Электромагнитные волны и их свойства. Графическое представление электромагнитной волны.
-
Законы отражения и преломления света. Показатель преломления света в веществе.
-
Интерференция света. Изобразить ход лучей при интерференции в опыте Юнга, на бипризме Френеля, в тонких пленках.
-
Оптическая длина пути. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников. Условие усиления и ослабления света при интерференции.
-
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
-
Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке.
-
Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.
После изучения раздела 7 "КВАНТОВАЯ ФИЗИКА" студенты должны составить конспект ответов на следующие контрольные вопросы:
-
Тепловое излучение и его характеристики. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Квантовая гипотеза и формула Планка.
-
Внешний фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Фотоны. Энергия и импульс фотона. Корпускулярно-волновой дуализм света.
-
Атом водорода в квантовой механике. Главное, орбитальное, магнитное и спиновое квантовые числа.
ГРАФИК КОНСУЛЬТАЦИЙ В ВЕСЕННЕМ СЕМЕСТРЕ
20 -20 УЧЕБНОГО ГОДА
День недели - понедельник Время 16-30
Аудитория - 5.417, 5.401-403