В.В. Гуньков - Оренбург: ОГУ, 2016
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ДИСЦИПЛИНЫ
«Б.1.Б.12 Физика»
Уровень высшего образования
БАКАЛАВРИАТ
Направление подготовки
11.03.04 Электроника и наноэлектроника
(код и наименование направления подготовки)
Промышленная электроника
(наименование направленности (профиля) образовательной программы)
Тип образовательной программы
Программа академического бакалавриата
Квалификация
Бакалавр
Форма обучения
Очная
Оренбург 2016
Рабочая программа дисциплины «Б.1.Б.12 Физика» /сост.
В.В. Гуньков - Оренбург: ОГУ, 2016
Рабочая программа предназначена студентам очной формы обучения по направлению подготовки 11.03.04 Электроника и наноэлектроника
| © Гуньков В.В., 2016 | |
| © ОГУ, 2016 |
Содержание
| 1 Цели и задачи освоения дисциплины........................................................................................ | |
| 2 Место дисциплины в структуре образовательной программы................................................ | |
| 3 Требования к результатам обучения по дисциплине................................................................ | |
| 4 Структура и содержание дисциплины....................................................................................... | |
| 4.1 Структура дисциплины............................................................................................................. | |
| 4.2 Содержание разделов дисциплины......................................................................................... | |
| 4.3 Лабораторные работы................................................................................................................ | |
| 4.4 Практические занятия (семинары)........................................................................................... | |
| 5 Учебно-методическое обеспечение дисциплины...................................................................... | |
| 5.1 Основная литература................................................................................................................. | |
| 5.2 Дополнительная литература..................................................................................................... | |
| 5.3 Периодические издания............................................................................................................ | |
| 5.4 Интернет-ресурсы...................................................................................................................... | |
| 5.5 Программное обеспечение, профессиональные базы данных и информационные справочные системы современных информационных технологий........................................... | |
| 6 Материально-техническое обеспечение дисциплины.............................................................. | |
| 6.1 Учебно-лабораторное оборудование | |
| 6.2 Технические и электронные средства обучения и контроля знаний студентов | |
| Лист согласования рабочей программы дисциплины................................................................. |
1 Цели и задачи освоения дисциплины
Цель (цели)освоения дисциплины: подготовка компетентного специалиста в области конструирования и технологии радиоэлектронных средств, знающего базовые физические законы и способного самостоятельно анализировать и оценивать физические процессы и явления, протекающие в радиоэлектронных устройствах и окружающем их пространстве.
Задачи:формирование у студента целостного концептуального восприятия позиций современной физики, развитие навыков проведения физического эксперимента и умения выделить конкретное физическое содержание в прикладных задачах конструирования и технологии радиоэлектронных средств.
2 Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина относится к базовой части блока 1 «Дисциплины (модули)»
Пререквизиты дисциплины: Б.1.Б.9 Математика
Требования к входным результатам обучения, необходимым для освоения дисциплины
| Предварительные результаты обучения, которые должны быть сформированы у обучающегося до начала изучениядисциплины | Компетенции |
| Знать: цели и задачи научных исследований по направлению деятельности, базовые принципы и методы их организации; основные источники научной информации и требования к представлению информационных материалов Уметь:составлять общий план работы по заданной теме, предлагать методы исследования и способы обработки результатов, проводить исследования по согласованному с руководителем плану, представлять полученные результаты Владеть:систематическими знаниями по направлению деятельности; углубленными знаниями по выбранной направленности подготовки, базовыми навыками проведения научно-исследовательских работ по предложенной теме | ОПК-1 способностью представлять адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики |
Постреквизиты дисциплины: Б.1.Б.14 Экология, Б.1.Б.18 Теория цепей и сигналов, Б.1.Б.19 Метрология, стандартизация и технические измерения, Б.1.Б.20 Безопасность жизнедеятельности, Б.1.Б.22 Физические основы электроники, Б.1.Б.23 Физика конденсированного состояния, Б.1.Б.24 Наноэлектроника, Б.1.В.ОД.1 Электродинамика и распространение радиоволн, Б.1.В.ОД.2 Основы аналоговой и цифровой электроники, Б.1.В.ОД.3 Основы информационной техники, Б.1.В.ОД.4 Схемотехника, Б.1.В.ОД.5 Электромеханические устройства электронных систем, Б.1.В.ОД.6 Электропитание радиоэлектронной аппаратуры, Б.1.В.ОД.7 Цифровая схемотехника, Б.1.В.ОД.9 Сигнальные процессоры, Б.1.В.ОД.11 Информационно-измерительные и управляющие системы, Б.1.В.ДВ.3.1 Электронные устройства автоматического регулирования, Б.1.В.ДВ.3.2 Автоматические электронные устройства, Б.1.В.ДВ.4.1 Силовая электроника, Б.1.В.ДВ.4.2 Системы бесперебойного питания, Б.1.В.ДВ.5.1 Основы проектирования и конструирования радиоэлектронной аппаратуры, Б.1.В.ДВ.5.2 Основы конструирования и технологии производства радиоэлектронной аппаратуры, Б.1.В.ДВ.6.1 Приемопередающие устройства, Б.1.В.ДВ.6.2 Системы передачи информации
3 Требования к результатам обучения по дисциплине
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих результатов обучения
| Планируемые результаты обучения по дисциплине, характеризующие этапы формирования компетенций | Формируемые компетенции |
| Знать: фундаментальные законы физики, единицы физических величин и их размерности, историю развития физики. Уметь: решать прикладные физические задачи с техническим содержанием, планировать эксперимент и проводить элементарный анализ опытных данных. Владеть: методами проведения физических измерений, методами корректной оценки погрешностей измерений и расчетов. Приобрести опыт деятельностив проведении измерений физических величин, опыт работы с измерительными приборами и системами | ОПК-2 способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат |
4 Структура и содержание дисциплины
4.1 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 12 зачетных единиц (432 академических часов).
| Вид работы | Трудоемкость, академических часов | |||
| 1 семестр | 2 семестр | 3 семестр | всего | |
| Общая трудоёмкость | ||||
| Контактная работа: | 60,25 | 52,25 | 51,25 | 163,75 |
| Лекции (Л) | ||||
| Практические занятия (ПЗ) | ||||
| Лабораторные работы (ЛР) | ||||
| Консультации | ||||
| Промежуточная аттестация (зачет, экзамен) | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,75 |
| Самостоятельная работа: | 83,75 | 91,75 | 92,75 | 268,25 |
| - выполнение индивидуального творческого задания (ИТЗ); - выполнение расчетно-графического задания (РГЗ); - написание реферата (Р); - написание эссе (Э); - самостоятельное изучение разделов (перечислить); - самоподготовка (проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий; - подготовка к лабораторным занятиям; - подготовка к практическим занятиям; - подготовка к коллоквиумам; - подготовка к рубежному контролю и т.п.) | ||||
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен, дифференцированный зачет) | зачет | зачет | экзамен |
Разделы дисциплины, изучаемые в 1 семестре
| № раздела | Наименование разделов | Количество часов | ||||
| всего | аудиторная работа | внеауд. работа | ||||
| Л | ПЗ | ЛР | ||||
| Механика | ||||||
| Молекулярная физика и термодинамика | ||||||
| Итого: |
Разделы дисциплины, изучаемые в 2 семестре
| № раздела | Наименование разделов | Количество часов | ||||
| всего | аудиторная работа | внеауд. работа | ||||
| Л | ПЗ | ЛР | ||||
| Электродинамика | ||||||
| Итого: |
Разделы дисциплины, изучаемые в 3 семестре
| № раздела | Наименование разделов | Количество часов | ||||
| всего | аудиторная работа | внеауд. работа | ||||
| Л | ПЗ | ЛР | ||||
| Волновая и корпускулярная оптика | ||||||
| Атомная и ядерная физика | ||||||
| Итого: | ||||||
| Всего: |
4.2 Содержание разделов дисциплины
№ 1 Механика.Механическое движение; система отсчета; перемещение; кинематика поступательного движения; прямолинейное и криволинейное движения точки скорость; ускорение и его составляющие. Динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела; законы Ньютона; масса; сила; импульс; закон сохранения импульса. Энергия; механическая работа; кинетическая и потенциальная энергия; мощность; консервативные и диссипативные силы; закон сохранения механической энергии; абсолютно упругий и неупругий удары. Кинематика и динамика вращательного движения; угловая скорость и угловое ускорение; момент импульса и момент силы относительно точки, относительно оси вращения. Вращение абсолютно твердого тела вокруг неподвижной оси; момент инерции; кинетическая энергия вращения; основное уравнение динамики вращательного движения, закон сохранения момента импульса. Элементы специальной теории относительности; преобразования Галилея; классический закон сложения скоростей; постулаты СТО. Преобразования Лоренца; следствия из преобразований Лоренца. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний. Графическое изображение гармонического колебательного движения. Гармонический осциллятор. Пружинный, физический и математический маятник. Сложение гармонических колебаний. Затухающие колебания. Декремент затухания. Вынужденные колебания. Резонанс. Механические волны. Продольные и поперечные волны. Механизм волнового движения. Уравнение бегущей волны.
№ 2 Молекулярная физика и термодинамика.Статистический и термодинамический методы исследования. Уравнение состояния идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Распределение Максвелла числа молекул по скоростям. Число степеней свободы молекулы. Внутренняя энергия газа. Первое начало термодинамики. Работа газа при изменении его объема. Теплоемкость. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Круговой процесс (цикл); обратимые и необратимые процессы. Энтропия, ее статистическое толкование и связь с термодинамической вероятностью. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса; изотермы Ван-дер-Ваальса. Агрегатные состояния вещества.
№ 3 ЭлектродинамикаЭлектростатическое поле в вакууме. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряженность поля точечного заряда. Графическое изображение электростатических полей. Принцип суперпозиции электростатических полей. Работа сил электростатического поля. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле. Потенциал. Разность потенциалов. Связь разности потенциалов с напряженностью поля. Эквипотенциальные поверхности. Теорема Гаусса и ее применение для расчета электрических полей. Электроемкость проводника. Конденсатор. Соединение конденсаторов. Условия существования постоянного тока. Сила тока, плотность тока. Электродвижущая сила источника тока. Закон Ома. Сопротивление проводников. Закон Ома для участка цепи в дифференциальной форме. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Разветвленные цепи; правила Кирхгофа. Магнитное поле и его характеристики. Графическое изображение магнитных полей. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение для расчета магнитных полей. Взаимодействие проводников с током. Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Вихревой характер магнитного поля. Циркуляция вектора магнитной индукции. Магнитный поток. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле. Явление электромагнитной индукции. Явление самоиндукции и взаимоиндукции. Трансформаторы. Энергия магнитного поля. Магнитные свойства вещества. Вектор магнитной индукции в веществе. Магнитная восприимчивость, магнитная проницаемость среды. Собственные незатухающие и затухающие колебания. Переменный ток. Закон Ома для переменного тока. Основные положения теории Максвелла; уравнения Максвелла; Электромагнитные волны, их получение, энергия электромагнитного поля.
№ 4 Волновая и корпускулярная оптика.Интерференция света; когерентность волн, разность фаз, оптическая разность хода; условия получения интерференционного максимума; интерференция в тонких пленках; применение интерференции света. Дифракция света; принцип Гюйгенса-Френеля; дифракция на одной и двух щелях; дифракционная решетка. Поляризация света; естественный и поляризованный свет. Квантовая природа излучения; тепловое излучение и его характеристики
№ 5 Атомная и ядерная физика.Модели атома Томсона и Резерфорда. Постулаты Бора. Линейчатый спектр атома водорода. Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей. Общее уравнение Шредингера и уравнение для стационарного состояния. Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме». Квантование энергии Туннельный эффект. Атом водорода в квантовой механике Элементы квантовой механики и спектры. Принцип неразличимости тождественных частиц. Принцип Паули. Понятие о зонной теории проводимости твердых тел; деление твердых тел на металлы, полупроводники и диэлектрики с позиции зонной теории; собственная и примесная проводимость полупроводников. Контакт двух металлов по зонной теории; термоэлектрические явления и их применение (явление Зеебека, явление Пельтье, явление Томсона. Контакт электронного и дырочного полупроводников (р-п переход); полупроводниковые диоды и триоды Состав и структура атомного ядра. Дефект массы и энергия связи ядра. Размеры ядра. Спин ядра и его магнитный момент; ядерные силы. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Альфа-, бета- и гамма-излучения ядер. Модельные представления о структуре ядер. Капельная модель ядра. Оболочечная модель ядра
Лабораторные работы
| № ЛР | № раздела | Наименование лабораторных работ | Кол-во часов |
| Вводная лабораторная работа «Основы теории погрешностей» | |||
| Маятники | |||
| Проверка закона сохранения момента импульса | |||
| Измерение момента инерции твердых тел методом крутильных колебаний | |||
| Сложение гармонических колебаний | |||
| Определение коэффициента вязкости методом Стокса | |||
| Определение молярных теплоемкостей воздуха при постоянном объеме и постоянном давлении | |||
| Теплопроводность металлов | |||
| Вводная ЛР «Электроизмерительные приборы» | |||
| Проверка правил Кирхгофа | |||
| Изучение электрической цепи постоянного тока | |||
| Измерений электродвижущей силы источника тока | |||
| Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки | |||
| Изучение интерференции света | |||
| Закон Малюса | |||
| Определение показателя преломления жидкости с помощью рефрактометра | |||
| Изучение внешнего фотоэффекта | |||
| Изучение оптического спектра испускания атомов водорода | |||
| Вводная ЛР «Санитарные нормы работы с радиоактивными препаратами» | |||
| Определение энергии гамма-лучей методом поглощения | |||
| Итого: |
Интернет-ресурсы
| № | Название сайта или статьи | Содержание | Адрес |
| Каталог ссылок на ресурсы о физике | Энциклопедии, библилтеки, СМИ, вузы, научные организации, конференции и др. | http:www.ivanovo.ac.ru/phys | |
| Бесплатные обучающие программы по физике | 15 обучающих программ по различным разделам физики | http:www.history.ru/freeph.htm | |
| Лабораторные работы по физике | Виртуальные лабораторные работы. Виртуальные демонстрации экспериментов. | http:phdep.ifmo.ru | |
| Анимация физических процессов | Трехмерные анимации и визуализация по физике, сопровождаются теоретическими объяснениями. | http:physics.nad.ru | |
| Физическая энциклопедия | Справочное издание, содержащее сведения по всем областям современной физики. | http://www.elmagn.chalmers.se/%7eigor | |
| Концепции современного естествознания | Информационный материал: методология науки, картина мира современной физики, эволюция Вселенной, биологическая картина мира. | http:nrs.edu.ru/est/ | |
| Система удаленного тестирования знаний по курсу общей физики | Набор тестовых заданий по курсу общей физики. Каждый раздел сопровождается примерами решения типовых задач. | http://phys.runnet.ru/ |
ЛИСТ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ДИСЦИПЛИНЫ
«Б.1.Б.12 Физика»
Уровень высшего образования
БАКАЛАВРИАТ
Направление подготовки
11.03.04 Электроника и наноэлектроника
(код и наименование направления подготовки)
Промышленная электроника
(наименование направленности (профиля) образовательной программы)
Тип образовательной программы
Программа академического бакалавриата
Квалификация
Бакалавр
Форма обучения
Очная
Оренбург 2016
Рабочая программа дисциплины «Б.1.Б.12 Физика» /сост.
В.В. Гуньков - Оренбург: ОГУ, 2016
Рабочая программа предназначена студентам очной формы обучения по направлению подготовки 11.03.04 Электроника и наноэлектроника
| © Гуньков В.В., 2016 | |
| © ОГУ, 2016 |
Содержание
| 1 Цели и задачи освоения дисциплины........................................................................................ | |
| 2 Место дисциплины в структуре образовательной программы................................................ | |
| 3 Требования к результатам обучения по дисциплине................................................................ | |
| 4 Структура и содержание дисциплины....................................................................................... | |
| 4.1 Структура дисциплины............................................................................................................. | |
| 4.2 Содержание разделов дисциплины......................................................................................... | |
| 4.3 Лабораторные работы................................................................................................................ | |
| 4.4 Практические занятия (семинары)........................................................................................... | |
| 5 Учебно-методическое обеспечение дисциплины...................................................................... | |
| 5.1 Основная литература................................................................................................................. | |
| 5.2 Дополнительная литература..................................................................................................... | |
| 5.3 Периодические издания............................................................................................................ | |
| 5.4 Интернет-ресурсы...................................................................................................................... | |
| 5.5 Программное обеспечение, профессиональные базы данных и информационные справочные системы современных информационных технологий........................................... | |
| 6 Материально-техническое обеспечение дисциплины.............................................................. | |
| 6.1 Учебно-лабораторное оборудование | |
| 6.2 Технические и электронные средства обучения и контроля знаний студентов | |
| Лист согласования рабочей программы дисциплины................................................................. |
1 Цели и задачи освоения дисциплины
Цель (цели)освоения дисциплины: подготовка компетентного специалиста в области конструирования и технологии радиоэлектронных средств, знающего базовые физические законы и способного самостоятельно анализировать и оценивать физические процессы и явления, протекающие в радиоэлектронных устройствах и окружающем их пространстве.
Задачи:формирование у студента целостного концептуального восприятия позиций современной физики, развитие навыков проведения физического эксперимента и умения выделить конкретное физическое содержание в прикладных задачах конструирования и технологии радиоэлектронных средств.
2 Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина относится к базовой части блока 1 «Дисциплины (модули)»
Пререквизиты дисциплины: Б.1.Б.9 Математика
Требования к входным результатам обучения, необходимым для освоения дисциплины
| Предварительные результаты обучения, которые должны быть сформированы у обучающегося до начала изучениядисциплины | Компетенции |
| Знать: цели и задачи научных исследований по направлению деятельности, базовые принципы и методы их организации; основные источники научной информации и требования к представлению информационных материалов Уметь:составлять общий план работы по заданной теме, предлагать методы исследования и способы обработки результатов, проводить исследования по согласованному с руководителем плану, представлять полученные результаты Владеть:систематическими знаниями по направлению деятельности; углубленными знаниями по выбранной направленности подготовки, базовыми навыками проведения научно-исследовательских работ по предложенной теме | ОПК-1 способностью представлять адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики |
Постреквизиты дисциплины: Б.1.Б.14 Экология, Б.1.Б.18 Теория цепей и сигналов, Б.1.Б.19 Метрология, стандартизация и технические измерения, Б.1.Б.20 Безопасность жизнедеятельности, Б.1.Б.22 Физические основы электроники, Б.1.Б.23 Физика конденсированного состояния, Б.1.Б.24 Наноэлектроника, Б.1.В.ОД.1 Электродинамика и распространение радиоволн, Б.1.В.ОД.2 Основы аналоговой и цифровой электроники, Б.1.В.ОД.3 Основы информационной техники, Б.1.В.ОД.4 Схемотехника, Б.1.В.ОД.5 Электромеханические устройства электронных систем, Б.1.В.ОД.6 Электропитание радиоэлектронной аппаратуры, Б.1.В.ОД.7 Цифровая схемотехника, Б.1.В.ОД.9 Сигнальные процессоры, Б.1.В.ОД.11 Информационно-измерительные и управляющие системы, Б.1.В.ДВ.3.1 Электронные устройства автоматического регулирования, Б.1.В.ДВ.3.2 Автоматические электронные устройства, Б.1.В.ДВ.4.1 Силовая электроника, Б.1.В.ДВ.4.2 Системы бесперебойного питания, Б.1.В.ДВ.5.1 Основы проектирования и конструирования радиоэлектронной аппаратуры, Б.1.В.ДВ.5.2 Основы конструирования и технологии производства радиоэлектронной аппаратуры, Б.1.В.ДВ.6.1 Приемопередающие устройства, Б.1.В.ДВ.6.2 Системы передачи информации
3 Требования к результатам обучения по дисциплине
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих результатов обучения
| Планируемые результаты обучения по дисциплине, характеризующие этапы формирования компетенций | Формируемые компетенции |
| Знать: фундаментальные законы физики, единицы физических величин и их размерности, историю развития физики. Уметь: решать прикладные физические задачи с техническим содержанием, планировать эксперимент и проводить элементарный анализ опытных данных. Владеть: методами проведения физических измерений, методами корректной оценки погрешностей измерений и расчетов. Приобрести опыт деятельностив проведении измерений физических величин, опыт работы с измерительными приборами и системами | ОПК-2 способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат |
4 Структура и содержание дисциплины
4.1 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 12 зачетных единиц (432 академических часов).
| Вид работы | Трудоемкость, академических часов | |||
| 1 семестр | 2 семестр | 3 семестр | всего | |
| Общая трудоёмкость | ||||
| Контактная работа: | 60,25 | 52,25 | 51,25 | 163,75 |
| Лекции (Л) | ||||
| Практические занятия (ПЗ) | ||||
| Лабораторные работы (ЛР) | ||||
| Консультации | ||||
| Промежуточная аттестация (зачет, экзамен) | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,75 |
| Самостоятельная работа: | 83,75 | 91,75 | 92,75 | 268,25 |
| - выполнение индивидуального творческого задания (ИТЗ); - выполнение расчетно-графического задания (РГЗ); - написание реферата (Р); - написание эссе (Э); - самостоятельное изучение разделов (перечислить); - самоподготовка (проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий; - подготовка к лабораторным занятиям; - подготовка к практическим занятиям; - подготовка к коллоквиумам; - подготовка к рубежному контролю и т.п.) | ||||
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен, дифференцированный зачет) | зачет | зачет | экзамен |
Разделы дисциплины, изучаемые в 1 семестре
| № раздела | Наименование разделов | Количество часов | ||||
| всего | аудиторная работа | внеауд. работа | ||||
| Л | ПЗ | ЛР | ||||
| Механика | ||||||
| Молекулярная физика и термодинамика | ||||||
| Итого: |
Разделы дисциплины, изучаемые в 2 семестре
| № раздела | Наименование разделов | Количество часов | ||||
| всего | аудиторная работа | внеауд. работа | ||||
| Л | ПЗ | ЛР | ||||
| Электродинамика | ||||||
| Итого: |
Разделы дисциплины, изучаемые в 3 семестре
| № раздела | Наименование разделов | Количество часов | ||||
| всего | аудиторная работа | внеауд. работа | ||||
| Л | ПЗ | ЛР | ||||
| Волновая и корпускулярная оптика | ||||||
| Атомная и ядерная физика | ||||||
| Итого: | ||||||
| Всего: |
4.2 Содержание разделов дисциплины
№ 1 Механика.Механическое движение; система отсчета; перемещение; кинематика поступательного движения; прямолинейное и криволинейное движения точки скорость; ускорение и его составляющие. Динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела; законы Ньютона; масса; сила; импульс; закон сохранения импульса. Энергия; механическая работа; кинетическая и потенциальная энергия; мощность; консервативные и диссипативные силы; закон сохранения механической энергии; абсолютно упругий и неупругий удары. Кинематика и динамика вращательного движения; угловая скорость и угловое ускорение; момент импульса и момент силы относительно точки, относительно оси вращения. Вращение абсолютно твердого тела вокруг неподвижной оси; момент инерции; кинетическая энергия вращения; основное уравнение динамики вращательного движения, закон сохранения момента импульса. Элементы специальной теории относительности; преобразования Галилея; классический закон сложения скоростей; постулаты СТО. Преобразования Лоренца; следствия из преобразований Лоренца. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний. Графическое изображение гармонического колебательного движения. Гармонический осциллятор. Пружинный, физический и математический маятник. Сложение гармонических колебаний. Затухающие колебания. Декремент затухания. Вынужденные колебания. Резонанс. Механические волны. Продольные и поперечные волны. Механизм волнового движения. Уравнение бегущей волны.
№ 2 Молекулярная физика и термодинамика.Статистический и термодинамический методы исследования. Уравнение состояния идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Распределение Максвелла числа молекул по скоростям. Число степеней свободы молекулы. Внутренняя энергия газа. Первое начало термодинамики. Работа газа при изменении его объема. Теплоемкость. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Круговой процесс (цикл); обратимые и необратимые процессы. Энтропия, ее статистическое толкование и связь с термодинамической вероятностью. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса; изотермы Ван-дер-Ваальса. Агрегатные состояния вещества.
№ 3 ЭлектродинамикаЭлектростатическое поле в вакууме. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряженность поля точечного заряда. Графическое изображение электростатических полей. Принцип суперпозиции электростатических полей. Работа сил электростатического поля. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле. Потенциал. Разность потенциалов. Связь разности потенциалов с напряженностью поля. Эквипотенциальные поверхности. Теорема Гаусса и ее применение для расчета электрических полей. Электроемкость проводника. Конденсатор. Соединение конденсаторов. Условия существования постоянного тока. Сила тока, плотность тока. Электродвижущая сила источника тока. Закон Ома. Сопротивление проводников. Закон Ома для участка цепи в дифференциальной форме. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Разветвленные цепи; правила Кирхгофа. Магнитное поле и его характеристики. Графическое изображение магнитных полей. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение для расчета магнитных полей. Взаимодействие проводников с током. Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Вихревой характер магнитного поля. Циркуляция вектора магнитной индукции. Магнитный поток. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле. Явление электромагнитной индукции. Явление самоиндукции и взаимоиндукции. Трансформаторы. Энергия магнитного поля. Магнитные свойства вещества. Вектор магнитной индукции в веществе. Магнитная восприимчивость, магнитная проницаемость среды. Собственные незатухающие и затухающие колебания. Переменный ток. Закон Ома для переменного тока. Основные положения теории Максвелла; уравнения Максвелла; Электромагнитные волны, их получение, энергия электромагнитного поля.
№ 4 Волновая и корпускулярная оптика.Интерференция света; когерентность волн, разность фаз, оптическая разность хода; условия получения интерференционного максимума; интерференция в тонких пленках; применение интерференции света. Дифракция света; принцип Гюйгенса-Френеля; дифракция на одной и двух щелях; дифракционная решетка. Поляризация света; естественный и поляризованный свет. Квантовая природа излучения; тепловое излучение и его характеристики
№ 5 Атомная и ядерная физика.Модели атома Томсона и Резерфорда. Постулаты Бора. Линейчатый спектр атома водорода. Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей. Общее уравнение Шредингера и уравнение для стационарного состояния. Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме». Квантование энергии Туннельный эффект. Атом водорода в квантовой механике Элементы квантовой механики и спектры. Принцип неразличимости тождественных частиц. Принцип Паули. Понятие о зонной теории проводимости твердых тел; деление твердых тел на металлы, полупроводники и диэлектрики с позиции зонной теории; собственная и примесная проводимость полупроводников. Контакт двух металлов по зонной теории; термоэлектрические явления и их применение (явление Зеебека, явление Пельтье, явление Томсона. Контакт электронного и дырочного полупроводников (р-п переход); полупроводниковые диоды и триоды Состав и структура атомного ядра. Дефект массы и энергия связи ядра. Размеры ядра. Спин ядра и его магнитный момент; ядерные силы. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Альфа-, бета- и гамма-излучения ядер. Модельные представления о структуре ядер. Капельная модель ядра. Оболочечная модель ядра
Лабораторные работы