- •Физика по направлению подготовки
- •Программа
- •Реализация компетенции ок(2)
- •Реализация компетенций ок4 и ок8.
- •Учебный план курса План лекционных занятий
- •План лабораторных работ
- •План практических занятий
- •Вопросы, вынесенные на самостоятельную подготовку.
- •Вопросы к зачету
- •Основная и дополнительная литература
- •Лабораторные работы
- •Механика Лабораторная работа №1 «Изучение колебаний математического маятника»
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения экспериментальных измерений.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 «Изучение колебаний физического маятника»
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения экспериментальных измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 «Изучение колебаний пружинного маятника»
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 «Определение моментов инерции тел методом крутильных колебаний»
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть.
- •Порядок проведения экспериментальных измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы:
- •Электричество и магнетизм. Лабораторная работа № 5 Экспериментальная проверка закона Ома и определение сопротивления проводника заданной длины в цепи постоянного тока
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Результаты замеров тока и напряжения
- •Окончательный вид таблицы №1
- •Окончательный вид таблицы №2
- •V. Определение зависимости сопротивления проводника заданной длины в цепи постоянного тока
- •Лабораторная работа № 6 Экспериментальное определение ёмкости конденсатора
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров тока и времени при разрядке конденсатора
- •Результаты обработки экспериментальных данных исследуемого конденсатора
- •Зависимость выражения от времени t
- •Лабораторная работа № 7 Явление электромагнитной индукции. Исследование магнитного поля соленоида
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения экспериментальных измерений.
- •Внешние витки; 2- соленоид; 3- внутренние витки; 4- генератор сигналов; 5- осциллограф; 6- коммутатор витков; b- магнитный поток.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Результаты замеров частоты сигнала и напряжения эдс во внутреннем витке
- •Окончательный вид таблицы №3
- •Окончательный вид таблицы №4
- •Результаты замеров напряжения эдс на внутренних витках
- •Окончательный вид таблицы №7
- •Окончательный вид таблицы №9
- •Лабораторная работа № 8 Экспериментальное определение удельного сопротивления проводника в цепи постоянного тока
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты обработки замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 800 мм
- •Обработка результатов замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 400 мм
- •VI.4. Определение материала, из которого изготовлен исследуемый проводник
- •Оптика Лабораторная работа № 9 Изучение дифракции света на щели
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров и l, занесённые в Excel
- •Лабораторная работа № 10 Измерение длины волны света с помощью дифракционной решетки
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров и l, занесённые в Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 Изучение явления поляризации
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 Изучение естественного вращения плоскости поляризации
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Описание установки
- •Перед проведением измерений комплекс лко-5 требует настройки.
- •Порядок проведения эксперимента Определение угла поворота плоскости поляризации
- •Обработка результатов измерений
- •Заключение.
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература.
- •Методические указания к решению задач.
- •Механика;
- •Молекулярная физика и термодинамика;
- •Электричество и магнетизм;
- •Механические и электромагнитные колебания и волны;
- •Волновая и квантовая оптика;
- •Квантовая физика, физика атома;
- •Домашние задания.
- •Механика;
- •Молекулярная физика и термодинамика;
- •Механические и электромагнитные колебания и волны;
- •Электричество и магнетизм;
- •Волновая и квантовая оптика;
- •Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц
План практических занятий
Занятие 1 Гравитационное поле.
Занятие 2 Вращательное движение. Момент инерции.
Занятие 3 Взаимодействие тел.
Занятие 4 Уравнение состояния идеального газа.
Занятие 5 Насыщенный пар. Энтропия.
Занятие 6 Электрические явления.
Занятие 7 Магнитное поле.
Занятие 8 Оптические явления.
Занятие 9 Квантовые явления.
Вопросы, вынесенные на самостоятельную подготовку.
Понятие материальной точки. Прямолинейное равномерное движение. Прямолинейное равноускоренное движение.
Криволинейное движение материальной точки. Нормальное и тангенциальное ускорение. Движение материальной точки по окружности: угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейной скоростью и ускорением. Период вращения.
Законы движения планет (законы Кеплера). Примеры ненаблюдаемых движений: броуновское движение, движение электронов в планетарной модели атома.
Закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения, сила тяжести.
Работа силы тяжести и консервативные силы.
Близкодействие и дальнодействие, как характеристика силового взаимодействия тел.
Центральные силы.
Внутренние и внешние силы.
Движение материальной точки в поле тяготения (расчёт траектории).
Кинетическая и потенциальная энергии.
Количество движения. Моменты импульса и силы. Законы сохранения энергии, импульса и силы.
Сила упругости и сила трения.
Инвариантность второго закона Ньютона относительно преобразования Галилея.
Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела с закрепленной осью вращения, как обобщение второго закона Ньютона.
Момент импульса тела.
Момент инерции, как аналог массы материальной точки.
Теорема Штейнера.
Кинетическая энергия вращающегося твердого тела.
Уравнение Ван-Дер-Ваальса.
Теплоемкость, температура, давление и плотность.
Изохорический, изобарический, изотермический, адиабатический процессы в идеальных газах.
Уравнение Майера.
Преобразование теплоты в механическую работу.
Цикл Карно и его коэффициент полезного действия.
Обратимые и необратимые процессы.
Примеры колебательных движений различной физической природы: колебания электромагнитных волн, сейсмические колебания и волны на водной поверхности.
Сложение колебаний (биения, фигуры Лиссажу).
Разложение и синтез колебаний, понятие о спектре колебаний.
Связанные колебания.
Гармонические колебания. Свободные затухающие колебания с потерями.
Вынужденные колебания. Резонанс.
Волновое движение.
Относительность одновременности и преобразования Лоренца.
Парадоксы релятивистской кинематики: сокращение длины и замедление времени в движущихся системах отсчета.
Парадоксы релятивистской кинематики: сокращение длины и замедление времени в движущихся системах отсчета.
Релятивистский импульс.
Взаимосвязь массы и энергии в СТО.
Сложение колебаний (биения, фигуры Лиссажу). Разложение и синтез колебаний.
Упругие волны в газах жидкостях и твердых телах.
Электростатическое и магнитостатическое поля.
Напряженность и потенциал электростатического поля и магнитостатического поля.
Теорема Гаусса в интегральной форме и ее применение для расчета электрических полей.
Проводники.
Движение электрических зарядов.
Сила и плотность тока.
Сопротивление.
Равновесие зарядов в проводнике. Эквипотенциальные поверхности и силовые линии электростатического поля между проводниками.
Емкость проводников и конденсаторов.
Энергия заряженного конденсатора.
Электродвижущая сила источника тока.
Правила Кирхгофа.
Правило Ленца.
Диэлектрическая проницаемость вещества.
Магнитная проницаемость. Вещества.
Система уравнений Максвелла.
Примеры действия электромагнитных сил в природе.
Многолучевая интерференция. Интерферометры.
Дифракционная решетка как спектральный прибор.
Форма и степень поляризации монохроматических волн.
Получение и анализ линейно-поляризованного света.
Линейное двулучепреломление.
Фотоупругость.
Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц.
Спектральные характеристики теплового излучения.
Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и Вина.
Абсолютно черное тело.
Формула Релея-Джинса и «ультрафиолетовая катастрофа».
Работа выхода. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
Давление света. Опыты Лебедева.
Гипотеза де Бройля.
Опыты Дэвиссона и Джермера.
Дифракция микрочастиц.
Принцип неопределенности Гейзенберга.
Уравнение Шредингера.
Квантовая частица в одномерной потенциальной яме.
Одномерный потенциальный порог и барьер.
Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода.
Волновые функции и квантовые числа.
Правила отбора для квантовых переходов.
Опыт Штерна и Герлаха.
Эффект Зеемана.
Радиоактивность.
Ядерные реакции.
Деление ядер.
Термоядерные реакции.
Методы регистрации элементарных частиц.