3.Рабочая программа. Обязательный минимум содержания образовательной программы по физике для студентов заочного

7.3.3.Примеры решения задач по колебаниям, волнам и волновой

7.4.3.Примеры решения задач по статистической физике,

1. ПРЕДИСЛОВИЕ

Физика – это наука о природе: строении, свойствах и взаимодействии составляющих ее материальных тел и полей.

Основными задачами курса физики в вузах являются:

1.Создание основ теоретической подготовки в области физики, позволяющей будущим инженерам ориентироваться в потоке технической информации и обеспечивающих возможность использования физических принципов в тех областях, в которых они специализируются.

2.Формирование научного мышления, в частности, правильного понимания границ применимости различных физических понятий и законов.

3.Выработка приемов и навыков решения конкретных задач из различных областей физики, помогающих в дальнейшем решать инженерные задачи.

Цель настоящего издания – оказать помощь студентам-заочникам в самостоятельном изучении курса физики.

В пособии даны методические указания, рабочая программа, примерная схема решения задач, справочные материалы и тексты контрольных работ. Материал курса изложен в четырех разделах:

1.Физические основы механики.

2.Электричество и магнетизм.

3.Колебания. Волны. Волновая оптика.

4.Статистическая физика и термодинамика. Квантовая физика.

2. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Основной формой обучения студента-заочника является самостоятельная работа над учебным материалом. Чтобы эта работа была более продуктивной, придерживайтесь следующих рекомендаций.

1.При изучении теоретического материала составляйте конспект, в который записывайте законы и формулы, выражающие эти законы, определения основных физических понятий и сущность физических явлений.

2.Пользуйтесь каким-то одним основным учебником или пособием. Но если основной учебник не дает полного и ясного ответа на некоторые вопросы программы, необходимо обратиться к другим учебникам.

3.Воспользуйтесь, если у Вас есть возможность, компьютерной поддержкой и проделайте компьютерные лабораторные работы, разработанные на кафедре физики СГГА.

4.Выполняйте контрольные работы. Это позволит закрепить теоретический материал курса.

5.Руководствуйтесь учебным планом. Ниже в таблице приведен учебный план, где в зависимости от специальности указано общее число часов по физике, количество контрольных работ, номера таблиц вариантов контрольных работ и номера вопросов рабочей программы. Номера задач контрольных работ определяйте по таблице вариантов контрольных работ. Название специальности условное. При выборе варианта определяющим является общее число часов по физике.

Материал курса разделен на четыре раздела:

1.Физические основы механики.

2.Электричество и магнетизм.

3.Колебания. Волны. Волновая оптика.

4.Статистическая физика и термодинамика. Квантовая физика.

Первая цифра номера задач контрольной работы соответствует номеру раздела.

Учебный план по физике для студентов заочного отделения СГГА

Требования к оформлению контрольных работ

1.Контрольные работы должны выполняться чернилами, каждая – в отдельной школьной тетради.

2.Номера задач, которые студент должен включить в свою контрольную работу, определяются по таблицам вариантов.

3.Условия задач в контрольной работе необходимо переписывать полностью. Для замечаний преподавателя на страницах тетради оставляют поля.

4.Решение задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями. В тех случаях, когда это необходимо, дать чертежи.

5.Решать задачу необходимо в общем виде. Нужно выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи, т.е. получить расчетную формулу.

6.Числовые значения величин в расчетную формулу необходимо подставлять в системе СИ.

7.Проверить там, где это не очевидно, единицы измерений полученных величин по расчетной формуле.

8.В конце контрольной работы следует указать учебники и учебные пособия, которые использовались при решении задач.

9.При отсылке работы на повторное рецензирование нужно обязательно представлять ее с первой незачтенной работой и рецензией.

10.Контрольные работы, оформленные без соблюдения указанных правил,

атакже работы, выполненные не по своему варианту, не проверяются.

11.Во время сессии перед экзаменом проводится обязательная защита контрольных работ, т.е. устное объяснение решенных задач и используемых при решении законов.

3.РАБОЧАЯ ПРОГРАММА. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ МИНИМУМ СОДЕРЖАНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ СГГА

Физические основы механики

1.Кинематические характеристики движения: перемещение, скорость, ускорение.

2.Нормальное и тангенциальное ускорение.

3.Вычисление пройденного пути.

4.Угловая скорость и угловое ускорение.

5.Связь линейной скорости точки твердого тела и угловой скорости. Связь линейного ускорение точки твердого тела с угловой скоростью.

6.Законы Ньютона.

7.Закон сохранения импульса.

8.Работа. Мощность.

9.Кинетическая и потенциальная энергии.

10.Консервативные и неконсервативные силы.

11.Закон сохранения механической энергии.

12.Момент инерции.

13.Момент силы.

14.Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

15.Уравнение динамики вращательного движения.

16.Работа при вращательном движении. Кинетическая энергия при вращательном движении.

17.Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца и их следствия.

18.Релятивистская динамика.

Электричество и магнетизм

19.Электрический заряд. Закон Кулона.

20.Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности электрического поля.

21.Теорема Гаусса. Вычисление полей с помощью теоремы Гаусса.

22.Работа сил электрического поля. Потенциал.

23.Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом.

24.Равновесие зарядов на проводнике. Проводник во внешнем электрическом поле.

25.Электроемкость. Конденсаторы.

26.Энергия электрического поля.

27.Классификация диэлектриков. Поляризация диэлектриков.

28.Понятие об электрическом токе. Сила и плотность тока.

29.Закон Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

30.Закон Ома для неоднородного участка цепи.

31.Магнитное поле. Вектор магнитной индукции.

32.Закон Био-Савара-Лапласа для элемента тока.

33.Магнитное поле кругового и прямого тока.

34.Магнитное поле соленоида и тороида.

35.Закон Ампера. Сила Лоренца.

36.Движение заряженной частицы в магнитном поле.

37.Поток вектора магнитной индукции. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Ленца.

38.Самоиндукция. Индуктивность соленоида.

39.Энергия магнитного поля.

40.Уравнения Максвелла.

Колебания. Волны. Волновая оптика

41.Общие сведения о колебаниях. Амплитуда, частота, фаза. Гармонические колебания.

42.Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.

43.Сложение колебаний одинакового направления и частоты. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.

44.Затухающие колебания.

45.Вынужденные колебания. Резонанс.

46.Характеристики волнового процесса. Уравнение плоской и сферической волны.

47.Электромагнитные волны. Световые волны.

48.Явление интерференции света. Когерентность. Условие максимума и минимума интенсивности при интерференции.

49.Оптическая разность хода. Интерференция в тонких пленках.

50.Явление дифракции света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля.

51.Дифракция Фраунгофера от щели.

52.Дифракция от дифракционной решетки.

53.Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.

54.Закон Брюстера.

55.Двойное лучепреломление.

56.Интерференция поляризованного света.

Статистическая физика и термодинамика. Квантовая физика

57.Уравнение состояния идеального газа.

58.Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

59.Функция распределения вероятности. Распределение Максвелла.

60.Барометрическая формула.

61.Распределение Больцмана.

62.Первое начало термодинамики.

63.Внутренняя энергия идеального газа.

64.Работа, совершаемая телом при изменении его объема.

65.Теплоемкость идеального газа.

66.Энтропия. Второе начало термодинамики.

67.Проблема излучения абсолютно черного тела. Законы теплового излучения.

68.Фотоэффект.

69.Фотоны и их свойства.

70.Гипотеза де Бройля.

71.Соотношение неопределенностей.

72.Волновая функция. Временное уравнение Шредингера.

73.Уравнение Шредингера для стационарных состояний.

74.Спектры водородоподобного атома.

75.Квантовые числа. Принцип Паули.

76.Физические основы периодической системы элементов Менделеева.

77.Понятие о зонной теории твердых тел. Металлы, полупроводники, диэлектрики по зонной теории.

78.Собственная и примесная проводимость полупроводников. Электронно-дырочный переход (p-n переход).

79.Распределение Ферми-Дирака.

80.Работа выхода электрона из металла.

81.Термоэлектронная эмиссия.

82.Термоэлектрические явления.