rpd000007787 (160700 (24.03.05).Б2 Авиационные силовые установки), страница 4

Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Распределение Максвелла – Больцма-на. Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы.

2.1.1. Основные понятия, определения и законы электростатики(АЗ: 2, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Основные понятия и определения электростатики. Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Напряженность и потенциал электрического поля. Принцип суперпозиции. Связь между напря-женностью и потенциалом электрического поля. Силовые линии и эквипотенциальные поверхности.

Демонстрации: 1) поле точечного заряда;

2) поле диполя.

2.1.2. Теорема Гаусса в электростатике и ее применение(АЗ: 2, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Гаусса и ее применение к расчету напряженности полей бесконечной равномерно заряженной плоскости, равномерно за-ряженного шара, равномерно заряженной нити.

2.1.3. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле(АЗ: 4, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Проводники в электростатическом поле. Явление электростатической индукции. Условия равновесия зарядов на проводнике. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия системы зарядов, проводника, заряженного конденсатора. Энергия электрического поля, плотность энергии элек-трического поля.

Демонстрации: 1) стекание зарядов с острия (со свечой);

2) различные типы конденсаторов.

Диэлектрики в электростатическом поле. Электрический диполь. Диполь в электрическом поле. Полярные и неполярные молекулы. Явление поляризации. Вектор поляризации, вектор электрического смещения. Диэлектрическая восприимчивость и проницаемость вещества. Отно-сительная диэлектрическая проницаемость среды.

Демонстрация: различные типы диэлектриков.

2.1.4. Электрический ток(АЗ: 2, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Электрический ток. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности. Электродвижущая сила. Законы Ома в интегральной и дифференциальной формах. Правила Кирхгофа. Тепловое действие тока. Закон Джоуля – Ленца.

2.1.5. Магнитное поле в вакууме и веществе(АЗ: 4, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Индукция магнитного поля. Принцип суперпозиции. Линии индукции магнитного поля. Вихревой характер магнитного поля. Действие магнитного поля на заряды и токи. Сила Лоренца. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Магнитное поле движущегося заряда. Закон Био – Савара – Лапласа. Магнитное поле прямого и кругового токов. Теорема Гаусса для вектора магнитной индукции. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции (закон полного тока). Магнитное поле бесконечного прямого тока и соленоида.

Демонстрации: профили силовых линий магнитного поля.

Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент контура с током. Магнитный поток. Работа при перемещении контура с током в магнитном поле. Природа магнетизма атома. Маг-нитный и механический момент атома. Магнитное поле в веществе. Гипотеза Фарадея. Намагни-ченность. Вектор напряженности магнитного поля. Теорема о циркуляции в магнетиках. Диа-, пара-, ферромагнетики.

Демонстрация: прецессия оси гироскопа под воздействием момента сил.

2.1.6. Электромагнитная индукция(АЗ: 2, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Электромагнитная индукция. Закон Фарадея и правило Ленца. Самоиндукция. Индуктив-ность. Взаимная индукция. Токи замыкания и размыкания цепи. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля.

Демонстрации: токи замыкания и размыкания цепей.

2.1.7. Электромагнитные колебания(АЗ: 2, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Свободные электромагнитные колебания. Контур Томсона. Свободные незатухающие элек-тромагнитные колебания, уравнение незатухающих колебаний и его решение. Период и частота колебаний. Энергия колебаний. Свободные затухающие электромагнитные колебания, уравнение затухающих колебаний. Характеристики затухающих колебаний (логарифмический декремент затухания, добротность контура).

Демонстрации: различные типы колебаний.

2.1.8. Уравнения Максвелла. Электромагнитные волны(АЗ: 4, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Электромагнитное поле. Теория Максвелла. Ток смещения. Вихревое электрическое поле. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Волновое уравнение и его решение. Плоская электромагнитная волна и ее свойства (поперечность, дисперсионное уравне-ние, волновое сопротивление, связь между амплитудами колебаний напряженностей электриче-ского и магнитного полей, энергия (вектор Пойнтинга), интенсивность и импульс электромаг-нитной волны).

Демонстрации: 1) опыты Герца;

2) макет детекторного приёмника.

2.2.1. Интерференция(АЗ: 2, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Условия наблюдения интерференционной картины. Понятие когерентности. Интерференци-онная картина от двух точечных источников. Интерференция в тонких пленках. Кольца Нью-тона. Многолучевая интерференция.

Демонстрации: 1) кольца Ньютона;

2) интерференция на тонких плёнках.

2.2.2. Дифракция(АЗ: 4, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на круглом отверстии и непрозрачном диске. Дифракция Фраунгофера на щели. Условия максимумов и ми-нимумов интенсивности, распределение интенсивности света в дифракционной картине.

Демонстрации: 1) дифракция на щели;

2) дифракция на волосе.

Дифракция Фраунгофера на решетке. Условия максимумов и минимумов интенсивности, распределение интенсивности в дифракционной картине. Дифракционная решетка – спектраль-ный прибор. Разрешающая способность и угловая дисперсия дифракционной решетки. Дифрак-ция на пространственной решетке. Закон Брегга – Вульфа. Основы голографии.

Демонстрации: дифракционная решетка.

2.2.3. Поляризация(АЗ: 4, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Поляризаторы. Степень поляриза-ции. Закон Малюса. Поляризация света при отражении и преломлении света на границе раздела двух сред. Закон Брюстера. Распространение света в кристаллах. Двойное лучепреломление. Вращение плоскости поляризации. Интерференция поляризованных лучей.

Демонстрации: 1) два скрещенных поляризатора;

2) двойное лучепреломление;

3) вращение плоскости поляризации.

2.2.4. Дисперсия(АЗ: 2, СРС: 0,75)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия. Элементарная теория дисперсии. Рас-сеяние и поглощение света.

Демонстрации: 1) дисперсия на призме;

2) рассеяние света.

3.1.1. Тепловое излучение(АЗ: 2, СРС: 0,43)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Особенности теплового излучения. Закон Кирхгофа. Гипотеза Планка. Формула Планка для излучательной способности абсолютно черного тела.

Демонстрации: модель абсолютно черного тела.

3.1.2. Фотоэффект. Эффект Комптона(АЗ: 4, СРС: 0,43)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Фотоны. Фотоэффект. Закономерности внешнего фотоэффекта. Закон Эйнштейна. Эффект Комптона.

Демонстрации: внешний фотоэффект.

3.1.3. Основные положения квантовой механики(АЗ: 2, СРС: 0,43)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Корпускулярно-волновой дуализм света. Волновые свойства частиц. Корпускулярно-волновой дуализм материи. Волны де-Бройля, их свойства. Вероятностный смысл волн де-Бройля. Соотношения неопределенностей Гейзенберга.

3.1.4. Примеры решения уравнения Шрёдингера(АЗ: 4, СРС: 0,43)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Основы квантовой механики. Основные положения квантовой механики. Волновая функция и ее статистическая интерпретация. Операторы физических величин. Собственные функции и собственные значения оператора. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Стационар-ное уравнение Шредингера.

Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме. Собственные функции и спектр энергий частицы. Прохождение частицы через потенциальный барьер. Туннельный эффект, его применение. Квантовый гармонический осциллятор (постановка задачи, результат решения).

3.1.5. Атом водорода в квантовой механике(АЗ: 2, СРС: 0,43)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Строение атома. Уравнение Шредингера для атома водорода, физическое содержание его решения. Квантовые числа. Правила отбора квантовых чисел. Символика обозначения кванто-вых состояний. Спектр излучения атома водорода.

3.1.6. Квантовые числа. Моменты электрона в атоме(АЗ: 4, СРС: 0,43)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Механический и магнитный момент электрона в атоме. Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона. Орбитальный и полный механический и магнитный момент электрона в атоме.

3.1.7. Многоэлектронные атомы(АЗ: 2, СРС: 0,42)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Многоэлектронные атомы. Заполнение электронных оболочек в атоме. Принцип Паули. Объяснение периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Рентгеновское излучение и его спектры. Основы лазерной техники. Спонтанное и вынужденное излучение и поглощение.

3.2.1. Квантовая модель свободных электронов в металлах(АЗ: 2, СРС: 0,34)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Квантовая модель свободных электронов в металлах. Энергетический спектр электронов. Энергия Ферми при температуре Т = 0 К. Плотность электронных состояний по энергиям. Сред-нее значение энергии электрона в кристалле при температуре Т = 0 К. Расчет числа электронов в зоне в заданном интервале энергий.

3.2.2. Зонная теория(АЗ: 4, СРС: 0,34)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Элементы физики твердого тела. Зонная теория. Образование и структура энергетических зон в твердых телах. Зона проводимости, валентная зона, запрещенная зона. Проводники, полупроводники, диэлектрики с точки зрения зонной теории. p-n – переход и его свойства. Кристаллический диод. Транзистор. Микроэлектроника.

Демонстрации: учебный фильм «проводимость полупроводников».

Принцип Паули для твердого тела. Заполнение электронами энергетических зон. Элементы квантовой статистики. Функция Ферми – Дирака, ее свойства. Вырожденный и невырожденный электронный газ. Условие вырождения.

3.2.3. Электрические свойства твердых тел(АЗ: 2, СРС: 0,34)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Электрические свойства твердых тел. Электропроводность металлов, зависимость от темпе-ратуры. Сверхпроводимость. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Эффект Холла в металлах и полупроводниках. Зависимость электропроводности полупроводников от температуры. Фотопроводимость.

3.2.4. Тепловые свойства твердых тел(АЗ: 2, СРС: 0,34)

Тип лекции: Информационная лекция