- •Кафедра физики физика
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Содержание дисциплины «Физика» и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины «Физика» по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы по курсу физики
- •Раздел 1. Физические основы механики (19 час.)
- •1.1. Элементы кинематики материальной точки и вращательного движения твердого тела
- •1.3. Элементы динамики вращательного движения твердого тела
- •1.4. Элементы механики жидкости и газа
- •Раздел 2. Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика (15,5 час)
- •2.1. Кинетические явления и теория идеальных газов
- •3.6. Электромагнитная индукция
- •3.7. Уравнения Максвелла
- •Раздел 4. Физика колебаний и волн (15,5 час.)
- •4.3. Волновые процессы
- •Раздел 5. Волновая и квантовая оптика (15,5 час)
- •5.1. Волновые свойства света.
- •5.2. Квантовая теория излучения
- •Раздел 6. Квантовая физика (15,5 час.)
- •2.2.2. Тематический план для заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план для заочно-ускоренной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения курса физики
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.1. Практические занятия для очно-заочной формы обучения
- •2.5.2. Лабораторные работы
- •2.5.2.1. Лабораторные работы для очно-заочной, заочной и заочной ускоренной форм обучения
- •Информационные ресурсы дисциплины
- •Библиографический список
- •3.2. Опорный конпект по дисциплине “физика”
- •Раздел 1. Физические основы механики (19 час.)
- •. Элементы кинематики материальной точки и вращательного движения твёрдого тела
- •1.1.1. Скорость.
- •Ускорение
- •1.1.3. Кинематика вращательного движения
- •1.2. Динамика материальной точки и системы материальных точек
- •1.2.1.Законы Ньютона
- •1.2.2. Силы в природе и технике
- •1.2.3. Закон сохранения импульса
- •1.2.4. Работа силы. Мощность
- •Мощность
- •1.2.5. Механическая энергия
- •1.2.6. Закон сохранения механической энергии
- •1.3. Элементы динамики вращательного движения твердого тела
- •1.3.1. Момент силы
- •1.3.2. Момент импульса
- •1.3.3. Основное уравнение динамики вращательного движения
- •1.3.4. Момент инерции
- •1.3.5. Закон сохранения момента импульса
- •1.3.6. Работа и кинетическая энергия при вращательном движении
- •1.4. Элементы механики жидкости и газа
- •1.5. Элементы релятивистской физики
- •Раздел 2. Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика (15,5 час)
- •2.1. Кинетические явления и теория идеальных газов
- •2.1.1. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.
- •2.1.2. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
- •2.2. Основы классической статистической физики
- •2.3. Явления переноса неравновесных состояниях
- •2.4. Основы термодинамики
- •2.4.1. Внутренняя энергия
- •2.4.2. Работа
- •2.4.3. Теплота. Теплоёмкость газов
- •2.4.4. Первое начало термодинамики
- •Адиабатный процесс
- •2.4.5. Второе начало термодинамики
- •2.4.6. Тепловые машины
- •2.5. Реальные газы и жидкости
- •Раздел 3. Электричество и магнетизм (19 час.)
- •3.1. Электрическое поле в вакууме
- •3.1.1. Напряжённость электростатического поля.
- •3.1.2. Потенциал электростатического поля
- •3.1.3. Теорема Гаусса и её применение для расчёта электростатических полей
- •3.2. Электрическое поле в диэлектриках
- •3.3. Проводники в электростатическом поле
- •Энергия электростатического поля
- •3.4. Стационарные токи
- •3.4.1. Электрический ток и его характеристики
- •3.4.2. Закон Ома для однородного участка цепи
- •3.4.3. Электродвижущая сила источника тока. Закон Ома для неоднородного участка цепи
- •3.4.4. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца
- •3. 5. Магнитное поле в вакууме и в веществе
- •3.5.1. Вектор магнитной индукции.
- •3.5.2. Магнитное поле постоянного тока
- •3.5.3. Частицы и токи в магнитном поле. Частицы в магнитном поле. Сила Лоренца
- •Поток вектора магнитной индукции
- •3.6. Электромагнитная индукция
- •3.6.1. Явление и основной закон электромагнитной индукции
- •3.6.2. Энергия магнитного поля
- •3.7. Уравнения Максвелла
- •Раздел 4. Физика колебаний и волн (15,5 час)
- •4.1. Механические колебания
- •4.1.1. Гармонические колебания
- •4.1.2. Сложение колебаний
- •Сложение колебаний одного направления
- •Сложение взаимно перпендикулярных колебаний
- •4.2. Электромагнитные колебания и переменный ток
- •4.2.1. Свободные электромагнитные колебания
- •4.3. Волновые процессы
- •4.3.1. Упругие волны
- •4.3.2. Электромагнитные волны
- •Раздел 5. Волновая и квантовая оптика
- •5.1. Волновые свойства света
- •5.1.1. Понятие об интерференции. Когерентность волн
- •5.1.2. Условия интерференционных максимумов и минимумов
- •5.1.3. Интерференция при отражении от тонких пластинок
- •5.1.4. Дифракция света
- •Дифракционная решётка
- •Дифракция от пространственной решётки
- •5.2.Квантовая теория излучения
- •5.2.1. Характеристики теплового излучения
- •5.2.2. Законы Стефана-Больцмана и Вина
- •5.2.3. Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка
- •Раздел 6. Квантовая физика. (15,5 час)
- •6.1. Элементы квантовой механики
- •6.2. Элементы физики атома
- •6.2.2. Теория водородоподобных атомов
- •6.3.1. Состав и характеристики атомного ядра
- •6.3.2. Ядерные реакции
- •Глоссарий
- •Массовое число– это число нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре. Массовое число равно округленной до целого числа относительной атомной массе элемента.
- •Эквипотенциальная поверхность - поверхность, во всех точках которой потенциал электрического поля имеет одинаковое значение
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •Методические указания к выполнению контрольных работ
- •4.2. Контрольная работа № 1
- •4.2.1. Примеры решения задач
- •4.2.2. Задание на контрольную работу № 1
- •4.3. Контрольная работа № 2
- •4.3.1. Примеры решения задач
- •Используя формулы (2) и (1), получаем
- •4.3.2. Задание на контрольную работу № 2
- •4.4. Некоторые сведения, необходимые для решения задач
- •1. Некоторые физические постоянные (округленные значения)
- •2. Некоторые астрономические величины
- •3. Некоторые физические постоянные (округленные значения)
- •4. Множители и приставки для образования десятичных кратных и
- •5. Греческий алфавит
- •4.5. Текущий контроль (тестовые задания)
- •4.5.1. Тренировочный тест №1 (к разделам 1 и 2)
- •4.5.2. Тренировочный тест №2 (к разделу 3)
- •4.5.3. Тренировочный тест № 3 (к разделам 4, 5, 6)
- •4.5.4. Правильные ответы на тренировочные тесты
- •4.6. Вопросы для подготовки к зачёту Физические основы механики
- •Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика
- •Электричество и магнетизм
- •Физика колебаний и волн
- •Волновая и квантовая оптика
- •Квантовая физика
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
3.6. Электромагнитная индукция
1.с.223…236
Магнитный поток Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца. Преобразование механической работы в электрическую энергию. Переменная ЭДС и ее амплитуда. Явление самоиндукции. Индуктивность. Явление взаимной индукции. Принцип действия трансформаторов. Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии.
3.7. Уравнения Максвелла
1.с. 247…255
Вихревое электрическое поле. Ток проводимости и ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной форме. Электромагнитное поле. Принцип относительности в электродинамике.
Раздел 4. Физика колебаний и волн (15,5 час.)
4.1. Механические колебания.
1.с.255…261, 263…276
Гармонические колебания. Гармонический и ангармонический осцилляторы. Характеристики гармонических колебаний: амплитуда, фаза, частота, начальная фаза. Упругие и квазиупругие силы. Колебания под действием этих сил. Пружинный маятник. Физический и математический маятники. Дифференциальное уравнение и закон свободных незатухающих колебаний. Векторное представление гармонических колебаний.
Графическое изображение колебаний. Энергия гармонических колебаний. Сложение гармонических колебаний одной частоты и одного направления Дифференциальное уравнение и закон затухающих колебаний. Вынужденные колебания. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Явление резонанса.
4.2. Электромагнитные колебания и переменный ток.
1.с.261…263, 276…283
Свободные и затухающие колебания в электрическом контуре. Формула Томсона. Вынужденные колебания в электрическом контуре. Сила тока. Амплитудно-фазовые соотношения между напряжениями на элементах цепи. Активные и реактивные сопротивления. Мощность в цепи переменного тока. Действующие значения силы тока и напряжения.
4.3. Волновые процессы
1.с.284…290, 297…303
Понятие волны. Механизм образования упругих волн. Волны продольные и поперечные. Гармонические волны. Длина волны, волновое число. Волновой фронт, волновая поверхность. Плоские и сферические волны. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Принцип суперпозиции волн. Перенос энергии волной. Электромагнитные волны. Возбуждение электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн. Перенос энергии электромагнитной волной. Шкала электромагнитных волн. Применение электромагнитных волн.
Раздел 5. Волновая и квантовая оптика (15,5 час)
1.с.316…331
5.1. Волновые свойства света.
Интерференция света. Монохроматические и когерентные волны. Явление интерференции волн. Оптическая длина пути и разность хода. Связь разности фаз и разности хода. Условия возникновения интерференционных максимумов и минимумов. Способы получения когерентных волн. Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона. Просветление оптики.
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии в экране.
Дифракция Фраунгофера на одной щели и на дифракционной решетке. Дифракция рентгеновских лучей. Понятие о голографии.
Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Частично поляризованный свет. Степень поляризации. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера. Поляризаторы. Искусственная оптическая анизотропия. Вращение плоскости поляризации.