1. Распределение трудоемкости (час.) дисциплины по темам и видам занятий

№ темы

Наименование темы

Часы

всего

лекции

лаб. зан.

пр. зан.

СРС

СЕМЕСТР 1

1

Вводное занятие

12

2

2

8

2

Кинематика материальной точки

14

4

2

8

3

Динамика поступательного движения

20

6

6

8

4

Динамика вращательного движения

14

2

6

6

5

Колебания и волны

20

8

6

6

6

Специальная теория относительности

14

2

4

8

7

Основы статистической физики

16

4

4

8

8

Термодинамика

18

6

4

8

Всего за семестр

128

34

34

60

СЕМЕСТР 2

1

Электростатика

35

8

8

3

16

2

Постоянный ток

28

2

6

4

16

3

Магнитное поле

31

8

8

3

12

4

Уравнения Максвелла

24

8

4

2

10

5

Волновая оптика

37

8

8

5

16

Всего за семестр

155

34

34

17

70

СЕМЕСТР 3

1

Тепловое излучение

28

4

2

6

17

2

Корпускулярно-волновой дуализм

28

6

4

4

12

3

Основы квантовой механики

38

12

3

10

15

4

Квантовая теория твердого тела

39

8

5

10

16

5

Основы ядерной физики

21

4

3

4

10

Всего за семестр

155

34

17

34

70

СЕМЕСТР 4

1

Основы кристаллографии

10

6

4

2

Типы связей и энергия связи кристаллов

7

2

5

3

Колебания кристаллической решетки

9

4

5

4

Теплоемкость кристаллов

9

4

5

5

Свободный электронный газ

9

4

5

6

Зонная теория твердого тела

18

14

4

Всего за семестр

62

34

28

Итого

500

136

85

51

228

Всего

час.

№

лекции

Тема лекции.

Вопросы, отрабатываемые на лекции

СЕМЕСТР 1

2

1

Предмет физики. Методы физического исследования: опыт, эксперимент, гипотеза, теория. Системы единиц измерений физических величин. Цели и задачи курса

2

2

Классификация движений. Система отсчёта .Радиус-вектор, траектория, путь и перемещение. Принцип независимости движений. Скорость и ускорение при поступательном и вращательном движении

2

3

Законы Ньютона. Виды взаимодействий. Сила и масса. Виды сил в механике. Сила гравитационного притяжения, сила тяжести и вес тела. Силовое поле. Напряженность силового поля

2

4

Импульс тела и импульс силы. Закон сохранения импульса для системы тел. Системы замкнутые и открытые. Центр массы системы тел

2

5

Работа, мощность, энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения энергии

2

6

Динамика вращательного движения. Момент силы и момент инерции. Закон сохранения момента импульса

2

7

Колебательное движение. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний математического, физического и пружинного маятников. Амплитуда, фаза, частота и период колебаний

2

8

Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс

2

9

Волновое движение. Продольные и поперечные волны. Уравнение волны. Фазовая и групповая скорость. Длина волны и частота. Энергия волны. Сложение волн. Стоячие волны

2

10

Постулаты специальной теории относительности. Понятие интервала. Свойства интервала. Преобразования Лоренца

2

11

Эйнштейновский закон сложения скоростей. Эффекты СТО. Релятивистские выражения для энергии и импульса

2

12

Статистический и термодинамический методы в молекулярной физике. Масса и размеры молекул. Число Авогадро. Идеальный газ. Термодинамические параметры. Уравнение состояния. Изопроцессы

2

13

I начало термодинамики. Теплота, работа и внутренняя энергия. Применение I начала к изопроцессам. Адиабатический и политропический процессы

2

14

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов для давления. Распределение Максвелла-Больцмана молекул газа по скоростям. Число степеней свободы

2

15

Теплоемкость при постоянном объеме и давлении. Явление переноса. Число столкновений, эффективный диаметр и средняя длина свободного пробега. Коэффициенты диффузии, теплопроводности и внутреннего трения

2

16

Тепловая машина и ее КПД. Цикл Карно. Обратимый и необратимый процессы. Энтропия. II начало термодинамики и его статистическое истолкование

2

17

Реальные газы. Силы взаимного притяжения и отталкивания. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Работа при расширении реального газа

Всего за семестр: 2х17= 34час.

СЕМЕСТР 2

2

1

Электромагнитное взаимодействие. Электрический заряд. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Теорема Гаусса

2

2

Работа сил электростатического поля. Потенциал. Связь между потенциалом и напряженностью. Теорема Гаусса

2

3

Поле в веществе. Диэлектрики. Индукция электростатического поля

2

4

Проводники в электростатическом поле. Электроемкость

2

5

Постоянный ток и его характеристики. Классическая электронная теория. Закон Ома в дифференциальной форме. Закон Ома для неоднородного участка и для полной цепи. Закон Джоуля-Ленца

2

6

Магнитное поле. Законы Ампера и Био-Савара-Лапласа

2

7

Теорема о циркуляции. Магнитное поле движущихся зарядов. Сила Лоренца

2

8

Работа перемещения контура с током в магнитном поле.

2

9

Закон электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность

2

10

Магнитное поле в веществе. Классификация магнетиков. Ферромагнетизм

2

11

Электромагнитные колебания. Явление резонанса

2

12

Система уравнений Максвелла в дифференциальной и интегральной форме. Плоская электромагнитная волна

2

12

Распространение волн. Шкала электромагнитных волн

2

13

Когерентность. Интерференция электромагнитных волн

2

14

Принцип Гюйгенса и Гюйгенса-Френеля, зоны Френеля, площадь зон Френеля, амплитуда волнового фронта

2

15

Дифракция электромагнитных волн на отверстии и периодической структуре. Дифракция Френеля и Фраунгофера

2

16

Поляризация электромагнитных волн. Поляризация при отражении. Угол Брюстера

2

17

Дисперсия света. Элементарная теория дисперсии

Всего за семестр: 2х17= 34час.

СЕМЕСТР 3

2

1

Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгофа для теплового излучения. Экспериментальные законы излучения абсолютно черного тела

2

2

Квантовый характер излучения. Формула Планка

2

3

Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

2

4

Эффект Комптона. Корпускулярно-волновой дуализм. Теория де Бройля

2

5

Интерпретация волны-частицы. Волновой пакет. Волна вероятности

2

6

Строение атома. Теория атома водорода по Бору

2

7

Соотношение неопределенностей. Операторы в квантовой механике. Уравнение Шредингера

2

8

Уравнение Шредингера для атома водорода. Квантовая теория атома водорода. Квантовые числа. Принцип Паули

2

9

Заполнение оболочек. Периодическая система элементов

2

10

Строение атомного ядра. Виды радиоактивных излучений. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции

2

11

Типы фундаментальных взаимодействий. Электромагнитное взаимодействие. Гамильтониан электромагнитного взаимодействия. Механизм электромагнитного взаимодействия

2

12

Ветта-распад. Слабое взаимодействие. Универсальное взаимодействие Ферми. Промежуточный векторный бозон. Механизм слабого взаимодействия

2

13

Гравитационное взаимодействие. Гравитон. Сильное взаимодействие

2

14

Элементарные частицы. Типы взаимодействия элементарных частиц, классификация. Кварки и глюоны

2

15

Фундаментальные физические постоянные, их изменение во времени

2

16

Проблема объединения фундаментальных взаимодействий

2

17

Современная физическая картина мира

Всего за семестр: 2х17= 34час.

СЕМЕСТР 4

2

1

Трансляции и кристаллические решетки. Решетки Бравэ

2

2

Пространственные решетки Бравэ. Характеристика категорий и сингоний

2

3

Обратная решетка. Положение и ориентация плоскостей в кристаллах. Кристаллографические символы

2

4

Классификация кристаллов. Молекулярные кристаллы. Ионные кристаллы. Ковалентные и металлические кристаллы. Силы Ван-дер-Ваальса- Лондона. Постоянная Маделунга

2

5

Фононы. Рассеяние фононов на фононах. Колебания в решетке с одним атомом в базисе

2

6

Колебания в решетке с двумя атомами в базисе. Акустические и оптические фононы

2

7

Теплоемкость кристаллической решетки

2

8

Ангармонические взаимодействия в кристаллах

2

9

Модель свободных электронов. Квантовая теория свободных электронов. Распределение Ферми-Дирака

2

10

Теплоемкость электронного газа. Квантовая теория электропроводности металлов. Закон Видемана-Франца

2

11

Одномерный случай движения электрона в периодическом потенциале. Модель Кронига-Пенни

2

12

Зоны Бриллюэна для многомерных твердых тел. Классификация кристаллов в соответствии с зонной теории

2

13

Движение электрона под действием внешней силы. Эффективная масса. Электроны и дырки

2

14

Дефекты кристаллической решетки. Точечные дефекты и дислокации Характеристики и свойства

2

15

Краевые и винтовые дислокации. Геометрическое описание и свойства

2

16

Краевые дислокации в щелочно-галоидных кристаллах и полупроводниках. Механизм образования дислокационного заряда

2

17

Физические эффекты в щелочно-галоидных кристаллах, связанные с наличием заряда на краевых дислокациях

Всего за семестр: 2х17= 34час.

Итого: 4х34 = 136 час.