Рабочая программа, страница 2

Закон сохранения импульса. Закон сохранениямомента импульса. Энергия. Работа. Кинетическая энергия. Кинетическая энергиявращающегося тела. Кинетическая энергия механической системы и её связь сработой внешних и внутренних сил. Консервативные и неконсервативные силы.Потенциальные поля. Потенциальная энергия материальной точки и системы материальных точек. Поле центральных сил. Механическая энергия системы тел.Закон изменения и сохранения механической энергии системы тел. Удар абсолютно упругих и неупругих тел. Преобразования Галилея.

Механический принципотносительности Галилея.1.2. Элементы специальной теории относительностиПостулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца.Следствия из преобразований Лоренца. Относительность одновременности, относительность длин и промежутков времени, интервал между двумя событиями иего инвариантность. Релятивистский закон сложения скоростей.Динамика материальной точки. Релятивистский импульс. Релятивистское уравнение динамики материальной точки.

Кинетическая энергия. Закон взаимосвязимассы и энергии. Вектор энергии-импульса.1.3. Основы молекулярной физики и термодинамикиСтатистический и термодинамический методы исследования. Термодинамические параметры. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Молекулярно-кинетическая теория газов. Основное уравнение молекулярнокинетической теории для давления идеального газа. Молекулярно-кинетическоетолкование абсолютной температуры. Внутренняя энергия идеального газа.Работа, количество теплоты.

Первое начало термодинамики. Политропные процессы. Теплоёмкость. Тепловые машины. Цикл Карно и его КПД. НеравенствоКлаузиуса.7Термодинамическое равновесие системы. Макро- и микросостояния. Статистический вес. Энтропия и ее свойства. Второе начало термодинамики.Закон Максвелла для распределения молекул по скоростям. Закон Больцмана дляраспределения молекул и частиц в потенциальном поле.Явления переноса в термодинамических неравновесных системах. Длина свободного пробега.II семестр2.1. ЭлектростатикаУравнения Максвелла. Электростатическое поле в вакууме. Вектор напряжённостиэлектростатического поля и методы его расчета. Потенциал.

Связь между потенциаломи напряжённостью поля. Методы расчета потенциала. Диполь в электростатическомполе.Электростатическое поле в веществе. Типы диэлектриков. Электронная и ориентационная поляризации. Вектор поляризации. Свободные и связанные заряды. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Вектор электрическогосмещения. Диэлектрическая проницаемость вещества.

Условия на границе раздела двухсред.Проводники в электростатическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности.Распределение зарядов в проводнике. Постоянный электрический ток.Электроёмкость уединённого проводника. Взаимная ёмкость двух проводников. Конденсаторы. Энергия заряженного проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля. Объёмная плотность энергии.2.2. ЭлектромагнетизмПостоянное магнитное поле в вакууме. Закон Ампера. Вектор индукции магнитногополя и методы его расчёта. Контур с током в магнитном поле.

Магнитный момент. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме. Методсуперпозиции полей. Расчет поля кругового тока, длинного соленоида и тороида.Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле. Явлениеэлектромагнитной индукции. Вывод закона Фарадея-Максвелла. Индуктивность. Явление самоиндукции и взаимной индукции. Энергия магнитного поля. Объёмная плотность энергии.Магнитное поле в веществе. Микротоки. Вектор намагниченности.

Закон полного токадля магнитного поля в веществе. Вектор напряжённости магнитного поля. Связь междувекторами индукции, напряжённости и намагниченности. Магнитная проницаемостьвещества. Условия на границе раздела двух сред. Классификация магнетиков. Электронная теория диа- и парамагнетиков. Основные свойства ферромагнетиков. Домены.Точка Кюри.Уравнения Максвелла.

Переменное магнитное поле и его свойства. Волны. ВекторУмова-Пойнтинга.III семестр3.1. Физические основы оптикиВолновые свойства света. Интерференция. Когерентность и методы её осуществления.Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников света. Дифракция8света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Фраунгофера наодной щели. Дифракционная решетка.Корпускулярные свойства света. Масса и импульс фотона. Фотоэффект. Корпускулярно-волновой дуализм свойств света.3.2. Физические основы квантовой механикиКорпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Гипотеза де Бройля.

Соотношение неопределённостей Гейзенберга. Квантово-механическое описание движения микрочастицы. Волновая функция и ее статистический смысл. УравнениеШрёдингера. Стационарное состояние. Частица в одномерной потенциальной ямебесконечной глубины. Квантование энергии. Потенциальный барьер, туннельныйэффект.Квантовомеханическая модель атома водорода.

Квантование энергии, моментаимпульса и проекции момента импульса электрона. Квантовые числа. Спектрыизлучения атома водорода. Спин электрона. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям. Спонтанное и вынужденное излучение. Лазеры.3.3.

Элементы статистической физики и теории проводимостиМетоды описания состояния макросистемы. Термодинамический метод. Статистический метод. Изображение состояния термодинамической системы в фазовомпространстве. Фазовые ячейки и их заполняемость. Критерий вырождения газа.Функция распределения и её физический смысл. Статистики МаксвеллаБольцмана, Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака.Равновесное тепловое излучение. Фотонный газ. Абсолютно чёрное тело. Распределение Бозе-Эйнштейна. Подсчёт числа фотонов с энергией от ε до ε + dε. Формула Планка. Законы теплового излучения.

Оптическая пирометрия.Квантовая теория свободных электронов в металлах. Распределение ФермиДирака. Подсчёт числа частиц с энергией от ε до ε + dε. Энергия Ферми. Влияниетемпературы на распределение электронов. Теплоёмкость электронного газа.Электропроводность металлов.Зонная теория проводимости твёрдого тела. Расщепление энергетических уровней атома при формировании кристаллической решётки твёрдого тела.Разрешённые и запрещённые зоны. Валентная зона и зона проводимости.

Деление твёрдых тел на проводники, диэлектрики и полупроводники с точки зрениязонной теории твёрдых тел. Собственная и примесная проводимость полупроводников и её зависимость от температуры.Контактные явления. Работа выхода. Внутренняя и внешняя контактная разностьпотенциалов. Вольтамперная характеристика полупроводникового диода. Внутренний фотоэффект. Солнечные батареи.3.4. Элементы физики атомного ядраСостав ядра. Нуклоны. Заряд, размер и масса ядра. Дефект масс и энергия связиядра.

Взаимодействие нуклонов и понятие о природе и свойствах ядерных сил.Ядерные реакции. Реакция деления ядра. Цепкая ядерная реакция. Критическаямасса. Проблемы ядерной энергетики. Реакция синтеза атомного ядра. Проблемыуправляемой термоядерной реакции.94.2.2. Практические занятияI семестр1 занятие.2 занятие.3 занятие.4, 5 занятия.6, 7 занятия.8 занятие.9 занятие.10 занятие.11 занятие.12 занятие.13 занятие.14 занятие.15 занятие.КинематикаДинамика материальной точкиДвижение материальной точки по окружностиДинамика вращательного движения твёрдого телаЗаконы сохранения импульса, энергии и момента импульсаКонтрольная работа по механикеУравнение состояния идеального газаМолекулярно-кинетическая теория идеального газаПервое начало термодинамикиТеплоёмкостьТепловые машины и их КПД. ЭнтропияКонтрольная работа по молекулярной физикеРаспределение молекул по скоростям Максвелла.

РаспределениеБольцмана16 занятие. Явления переноса17 занятие. Зачётное занятиеII семестр1, 2 занятия.3 занятие.4, 5 занятия.6 занятие.7 занятие.8 занятие.9 занятие.10 занятие.11 занятие.12 занятие.13 занятие.14 занятие.15 занятие.16 занятие.17 занятие.Методы расчёта вектора напряжённости электростатического поляПотенциал и методы его расчётаПроводники и диэлектрики в электростатическом полеЭлектроёмкость. Конденсаторы. Энергия электростатического поляКонсультация по методике выполнения типового расчета по электростатикеКонтрольная работа по электростатикеОбобщенный закон Ома для участка цепи. Законы КирхгофаМетоды расчёта вектора индукции магнитного поляДействие магнитного поля на ток и движущийся зарядМагнитный поток.

Работа по перемещению проводника с током вмагнитном полеЯвление электромагнитной индукцииКонтрольная работа по магнетизмуИндуктивность. ЭДС самоиндукции и взаимной индукции. Энергиямагнитного поляУравнения Максвелла. Магнитное поле в средеЗачётное занятиеIII семестрПрактические занятия учебным планом не предусмотрены.4.3. Лабораторные работыI семестр1. Погрешности при физических измерениях. Измерение объёма цилиндра2. Определение плотности вещества и моментов инерции цилиндра и кольца3.

Изучение законов сохранения при соударении шаров4. Изучение закона сохранения импульса105.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.Определение скорости пули методом физического маятникаОпределение средней силы сопротивления грунта и изучение неупругого соударения груза и сваи на модели копраИзучение динамики вращательного движения твёрдого тела и определениемомента инерции маятника ОбербекаИзучение динамики плоского движения маятника МаксвеллаОпределение момента инерции маховикаОпределение момента инерции трубы и изучение теоремы ШтейнераИзучение динамики поступательного и вращательного движения с помощьюприбора Атвуда.Определение момента инерции плоского физического маятникаОпределение удельной теплоты кристаллизации и изменения энтропии приохлаждении сплава оловаОпределение молярной массы воздухаОпределение отношения теплоемкостей Сp/CV газовОпределение средней длины свободного пробега и эффективного диаметрамолекул воздухаОпределение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу СтоксаІІ семестр1.

Исследование электрического поля с помощью электролитической ванны2. Определение электрической ёмкости конденсатора баллистическим гальванометром3. Весы напряжения4. Определение ёмкости коаксиального кабеля и плоского конденсатора5. Изучение диэлектрических свойств жидкостей6. Определение диэлектрической проницаемости жидкого диэлектрика7. Изучение электродвижущей силы методом компенсации8.