Файл: Физика Силлабус.doc

Лек/

нед.

Дата

Тема

Источники

1/ 1

Уравнения Максвелла

1. Явление электромагнитной индукции. Основной закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Явление взаимной индукции и самоиндукции. Индуктивность и взаимная индуктивность. Магнитная энергия тока. Объемная плотность энергии магнитного поля.

Л. 1, 3, 4

2/2

2. Уравнения Максвелла. Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Относительность электрических и магнитных полей.

Л.1, 3, 4

3/3

Физика колебаний и волн

3. Колебательные процессы. Общая характеристика гармонических колебаний. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Гармонические осцилляторы. Энергия гармонических колебаний. Векторная диаграмма. Сложение колебаний. Биения.

Л.1, 3, 4

4/4

4. Затухающие и вынужденные колебания и их характеристики. Амплитуда и частота затухающих колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания, добротность. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Вынужденные колебания. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс. Ангармонические колебания.

Л.1, 3, 4

5/5

5. Волновые процессы и их основные характеристики. Уравнения плоской и сферической волн. Фазовая скорость. Волновое уравнение. Энергия упругих волн. Вектор Умова. Суперпозиция волн. Волновой пакет. Групповая скорость. Дисперсия волн.

Л.1, 3, 4

6/6

6. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Свойства электромагнитных волн. Плотность потока электромагнитной энергии – вектор Пойнтинга. Излучение диполя.

Л.1, 3, 4

7/7

7. Свет как электромагнитная волна. Интерференция волн. Временная и пространственная когерентность. Методы наблюдения интерференции света (опыт Юнга, интерференция в тонких пленках, кольца Ньютона).

Л.1, 3, 4

8/8

8. Дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на одной щели и многих щелях (дифракционная решетка). Спектральное разложение.

Л.1, 3, 4

9/10

Квантовая физика и физика атома

9. Тепловое излучение, его свойства и основные характеристики. Законы теплового излучения. Проблема излучения абсолютно черного тела. Квантовая гипотеза и формула Планка. Фотоны. Энергия и импульс световых квантов. Эффект Комптона. Корпускулярно-волновой дуализм электромагнитного излучения.

Л. 2, 3, 4

10/

11

10. Корпускулярно-волновой дуализм вещества. Гипотеза де Бройля и ее экспериментальное подтверждение. Волновые свойства микрочастиц и соотношение неопределенностей Гейзенберга. Принцип неопределенности - фундаментальный принцип квантовой механики. Состояние микрочастицы в квантовой механике. Волновая функция и ее статистический смысл. Временное и стационарное уравнения Шредингера.

Л.2, 3, 4

11/

12

11. Решение стационарного уравнения Шредингера для простейших квантовых систем. Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме. Принцип соответствия Бора. Движение частицы при наличии потенциального барьера. Туннельный эффект. Атом водорода в квантовой теории. Энергетические уровни. Ширина уровней. Пространственное квантование. Спин электрона. Принцип Паули.

Л.2, 3, 4

12/

13

Физика твердого тела. Атомное ядро и элементарные частицы

12. Элементы квантовых статистик и физики твердого тела. Понятие о квантовых статистиках Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Бозоны и фермионы. Вырожденный электронный газ в металлах. Уровень Ферми.

Л.2, 3, 4

13/

14

13. Зонная теория твердых тел. Энергетические зоны в кристаллах. Металлы, диэлектрики и полупроводники в зонной теории твердых тел. Собственная и примесная проводимости полупроводников. Фотопроводимость.

Л.2, 3, 4

14/

15

14. Контактные явления. Работа выхода электрона из металла. Контактная разность потенциалов. Контакт электронного и дырочного полупроводников. Полупроводниковый диод.

Л.1, 3, 4

15/

16

15. Атомное ядро. Состав и характеристики атомного ядра. Дефект массы и энергия связи ядра. Ядерные силы. Обменный характер ядерных сил. Модели ядра.

Л.2, 3, 4

16/

17

16. Элементарные частицы. Фундаментальные взаимодействия. Классификация элементарных частиц. Лептоны, адроны, кварки. Понятие об основных проблемах современной физики и астрофизики.

Л.2, 3, 4

прак. зан./ нед

Дата

Тема

Источники

1/1-2

Занятие № 1. Электромагнитная индукция.

1. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Максвелла.

3. Самоиндукция и взаимная индукция. Индуктивность и взаимная индуктивность.

4. Экстратоки замыкания и размыкания.

5. Энергия и плотность энергии магнитного поля.

//11, №№ 25-8, 25-11, 25-15, 25-25, 25-29, 25-45;

13, №№ 18.17, 18.31, 18.35//

Л. 1, 3, 4

2/3-4

Занятие № 2. Система уравнений Максвелла для электромагнитного поля.

1. Вихревое электрическое поле.

2. Ток смещения.

3. Система уравнений Максвелла.

4. Относительность электрических и магнитных полей.

// 13, №№ 18.46, 18.48, 18.49, 18.41//

Л. 1, 3, 4

3/5-6

Занятие № 3. Свободные гармонические колебания.

1. Дифференциальное уравнение свободных гармонических колебаний.

2. Осцилляторы: физический и математический маятники, колебательный контур.

3. Энергия гармонических колебаний.

4. Графическое представление гармонических колебаний. Метод векторных диаграмм.

5. Сложение одинаково направленных и взаимно перпендикулярных колебаний. Биения.

//11,№№ 6-11, 6-24, 6-18, 27-4, 27-6; 10, №№ 7.4, 7.17//

Л. 1, 3, 4

4/7-8

Занятие № 4. Затухающие и вынужденные колебания.

1. Уравнения затухающих и вынужденных колебаний.

2. Амплитуда и частота затухающих колебаний, коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания, добротность.

3. Амплитуда и частота вынужденных колебаний. Резонанс.

4. Переменный ток. Закон Ома для переменного тока. Мощность переменного тока.

//11, №№ 6-58,6-61,6-67,6-71; 13, №№ 19.14, 19.17,19.21//

Л. 1, 3, 4

5/10

Занятие №5. Упругие и электромагнитные волны.

1. Упругая волна и её характеристики.

2. Энергия и плотность энергии упругой волны. Вектор Умова.

3. Электромагнитная волна и ее характеристики.

4. Энергия и плотность энергии упругой волны. Вектор Пойнтинга.

//11, №№ 7-3, 7-9, 7-11, 7-16, 7-21, 7-25, 27-8, 27-10, 27-11; 13, №№ 7.43, 7.45, 7.48, 19.32, 19.35, 19.39, 19.40, 19.43, 19.45, 19.47//

Л. 1,3, 4

6/11

Занятие № 6. Свет как электромагнитная волна.

1. Интерференция волн, условия максимума и минимума.

2. Дифракция волн.

3. Поляризация волн. Закон Малюса. Угол Брюстера.

//11, №№ 30-4, 30-16, 30-29, 31-11, 31-15, 31-18, 32-4, 32-12; 13, №№ 20.2, 20.19, 20.26, 20.43, 20.47, 21.17, 21.20, 22.4, 22.18//

Л. 1, 3, 4

7/12

Занятие № 7. Контрольная работа.

8/13

Занятие № 8. Квантовая природа электромагнитного излучения.

1. Тепловое излучение и его характеристики.

2. Абсолютно чёрное тело, его модель.

3. Законы излучения абсолютно черного тела.

4. Гипотеза и формула Планка.

//11, №№ 34-2, 34-4, 34-9, 34-11, 34-18, 34-22; 13, №№ 23.1, 23.4, 23.10, 23. 11, 23.18, 23.18, 23.20//

5. Фотоэффект, его закономерности. Уравнения Эйнштейна.

6.Фотоны, энергия и импульс фотонов.

7. Эффект Комптона.

8. Корпускулярно – волновой дуализм электромагнитного излучения.

//11, 35-2, 35-6, 35-8, 36-7, 36-10, 37-1, 37-4, 37-7; 10, №№ 23.21, 23.22, 23.23, 23.32, 23.36, 23.43, 23.44//

Л. 2, 3,4

9/14

Занятие № 9. Волновые свойства микрочастиц.

1. Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза и формула де Бройля.

2. Соотношения неопределённостей Гейзенберга.

3. Волновая функция, её статистический смысл.

4. Стационарное уравнение Шредингера.

5. Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме».

//11, №№ 40-5,45-11, 45-15, 45-20, 46-14, 46-21, 46-71; 13, №№ 24.2, 24.8, 24.11, 24.19, 24.22, 24.23, 24.29//

Л. 2, 3, 4

10/15

Занятие №10. Контрольная работа.

11/16

Занятие № 11. Квантовые статистики. Полупроводники.

1. Фермионы и бозоны. Квантовые статистики Ферми-Дирака и Бозе – Эйнштейна.

2. Вырожденный электронный газ в металлах. Уровень Ферми.

4. Металлы, диэлектрики и полупроводники в зонной теории твердых тел.

3. Собственная и примесная проводимости полупроводников.

5. Фотопроводимость.

//11, 51-47, 51-48, 51-49, 51-50, 51-63; 13, №№ 25.7, 25.16, 25.18, 25.23, 25.26//

Л. 2, 3, 4

12/17

Занятие №12. Физика ядра. Радиоактивность. Ядерные реакции.

1. Строение атомных ядер.

2. Радиоактивность. Виды радиоактивного распада.

3. Закон радиоактивного распада. Период полураспада, среднее время жизни радиоактивного ядра, активность нуклида.

4. Ядерные реакции.

//11, №№ 41-6, 41-7, 41-12, 41-20, 41-41-31, 43-6, 44-1, 44-9, 44-19//

Л. 2, 3, 4

Лаб. зан./ нед.

Тема

Источники

1/1-2

Уравнения Максвелла

ЭМК-23 Изучение вихревого электрического поля

ЭМК-24 Измерение индуктивности катушек

Л. 1-4

2,3/

3-4

Физика колебаний и волн

ЭМК-17 Изучение сложения колебаний с помощью осциллографа

ЭМК-18 Изучение свободных затухающих колебаний в колебательном контуре

ЭМК-19 Изучение вынужденных колебаний на примере цепи переменного тока

ЭМК-20 Измерение мощности переменного тока и

определение коэффициента мощности

ЭМК-21 Изучение гармонических колебаний на примере физического маятника

ЭМК-22 Изучение свободных колебаний маятника

ЭМК-25 Изучение вынужденных колебаний. Резонанс напряжений

Л.20, 24

4/5-8

ОТТ-1 Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец Ньютона

ОТТ-2 Определение длины волны лазерного излучения

ОТТ-3 Изучение дифракции света по узкой щели

ОТТ-4 Проверка закона Малюса

ОТТ-6 Исследование характеристик фотоэлемента

Л. 21

5,6/

10-14

Квантовая физика и физика атома

ОТТ-7 Определение постоянной Стефана-Больцмана

ОТТ-8 Проверка закона Стефана-Больцмана

ОТТ-9 Определение постоянной Планка по спектру поглощения

ОТТ-10 Наблюдение дифракции ионов меди

Л. 22

7/15-16

Физика твердого тела, атомного ядра и элементарных частиц

ОТТ-11 Изучение работы полупроводникового диода

ОТТ-12 Изучение явления фотопроводимости полупроводников

ОТТ-13 Изучение зависимости сопротивления полупроводников от температуры

Л. 22