Здавалка
Главная | Обратная связь

Пререквизиты и постреквизиты курса



Для специальности 050703:

Пререквизиты – «алгебра и геометрия», «математический анализ», «химия».

Постреквизиты дисциплины – физика 2, теория электрических цепей 1.

Сведения о преподавателях:

Карсыбаев Марат Шакирович, профессор АИЭС, кандидат физико-математических наук, стаж научно-педагогической работы - 40 лет.

Дауменов Тлеухан Дауменович, доцент, кандидат физико-математических наук, стаж научно-педагогической работы - 40 лет.

Саламатина Алевтина Магаметжановна, кандидат педагогических наук, стаж научно-педагогической работы - 37 лет.

Мухтарова М.Н., ассистент, стаж научно-педагогической работы - 25 лет.

Кунелбаев М.М., ассистент, стаж научно-педагогической работы – 8 лет.


График занятий:

Схема занятий в течение первой половины семестра следующая: еженедельно 1 лекция – 2 контактных часа (по 100 минут каждая), через неделю 1 практическое занятие – по 2 часа (100 минут), через неделю 1 лабораторное занятие (по 100 минут каждое занятие), еженедельно самостоятельная работа под руководством преподавателя (СРСП) – 2 часа (консультации и сдача РГР), еженедельно самостоятельная работа – 5 часов, включающая подготовку к лекциям, практическим и лабораторным занятиям, выполнение заданий РГР и СРС. Схема занятий во вторую половину семестра (после пересмены) следующая: еженедельно 1 лекция – 2 часа (по 100 минут каждая), 1 практическое занятие – 2 часа (по 100 минут), через неделю 1 лабораторное занятие - 2 часа (100 минут каждое занятие), еженедельно самостоятельная работа под руководством преподавателя (СРСП) – 2 часа (консультации и сдача РГР), еженедельно самостоятельная работа – 5 часа, включающая подготовку к лекциям, практическим и лабораторным занятиям, выполнение заданий РГР и СРС.

 

Лекции:

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/ 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/ 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/ 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/ 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/ 14. Контактные явления.Работа выхода электрона из металла. Контактная разность потенциалов. Контакт электронного и дырочного полупроводников. Полупроводниковый диод. Л.1, 3, 4
15/ 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/ 16.Элементарные частицы.Фундаментальные взаимодействия. Классификация элементарных частиц. Лептоны, адроны, кварки. Понятие об основных проблемах современной физики и астрофизики. Л.2, 3, 4

Практические занятия:

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

Лабораторные занятия:

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

Задания самостоятельной работы:

Варианты заданий РГР приведены в Л. 18.

Расписание СРСП:

Вывешено на доске объявлений кафедры и деканата.

Расписание рубежного контроля:

Сдача РГР – соответственно на 5, 11, 14 и 17 неделях.

Коллоквиумы – 10 и 16 недели.

Контрольные работы – 12 и 15 недели.

График учебного процесса для студентов вывешен на досках объявления деканата и кафедры.

Список литературы:

Учебники:

1. Савельев И.В. Курс физики.- М.: Наука, 1989, 2006. - т. 2.

2. Савельев И.В. Курс физики.- М.: Наука, 1989, 2006. - т. 3.

3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. -М.: Высш. шк., 2002

4. Трофимова Т.И. Курс физики. - М.: Высш. шк., 2002, 2004.

5. Курс физики. Под ред. Лозовского В.Н. – СПб.: Лань, 2001. – т. 1

6. Курс физики. Под ред. Лозовского В.Н. – СПб.: Лань, 2001. – т. 2

7. Савельев И.В. Курс физики: Кн. 2: Электричество и магнетизм. –М.: «Издательство АСТ», 2004.

8. Савельев И.В. Курс физики: Кн. 4: Волны. Оптика. – М.: «Издательство АСТ», 2004.

9. Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.

10. Джанколи Дж. Физика. М.: Мир, 1989, т.1-2

Сборники задач:

11. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике.- М.: Высш. шк. , 1981.

12. Иродов И.Е. Задачи по общей физике.- М.: Физматлит., 1986, 2001.

13. Физика. Задания к практическим занятиям/ под ред. Лагутиной Ж.П. – Минск: Вышэйшая школа, 1989.

14. Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. - М.: Наука, 1988

15. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики для втузов. - М.: Оникс 21 век, 2003

16. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – СПб.: Книжный мир, 2003

17. Бабаджан Е.И., и другие. Сборник качественных вопросов и задач по общей физике: Уч. пособие для втузов. – М.: Наука, 1990. - 400 с.

Методические руководства:

18. Физика 2. Методическое руководство по освоению курса для студентов очной формы обучения специальности 050719 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации.М.Ш. Карсыбаев, М.Ш. Кулымбаева, А.М. Саламатина, Е.Ш. Бергалиев. – Алматы: АИЭС, 2007. – 37 с.

19. Электромагнетизм. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей /Т.С. Байпакбаев, Л.В. Завадская, Л.Х. Мажитова, Л.А. Тонконогая. - Алматы: АИЭС, 2001.- 35 с.

20. Колебания. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей. - Алматы: АИЭС, 1999

21. Волновая оптика. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей. - Алматы: АИЭС, 2006

22. Квантовая физика. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех специальностей. - Алматы: АИЭС, 2006

23. Электромагнетизм. Методические указания к лабораторным работам. Лабораторный практикум с использованием компьютера. - Алматы: АИЭС, 2001

24. Колебания. Лабораторный практикум с использованием компьютера.- Алматы: АИЭС, 2002

25. Физика. Тестовые вопросы. – ч.2: Электромагнетизм. – Алматы: АИЭС, 2003.

26. Физика. Тестовые вопросы. – ч.2: Колебания и волны. – Алматы: АИЭС, 2003.

27. Физика. Тестовые вопросы. – ч.2: Квантовая физика. Физика атомного ядра. – Алматы: АИЭС, 2003.

 

Требования преподавателя и критерии оценки:

 

Таблица 1

Оценка по буквенной системе Баллы Баллы %-ное содержание Оценка по традиционной системе
А 4,0 95-100 Отлично
А- 3,67 90-94 Отлично
В+ 3,33 85-89 Хорошо
В 3,0 80-84 Хорошо
В- 2,67 75-79 Хорошо
С+ 2,33 70-74 Удовлетворительно
С 2,0 65-59 Удовлетворительно
С- 1,67 60-64 Удовлетворительно
Д+ 1,33 55-59 Удовлетворительно
Д- 1,0 50-54 Удовлетворительно
F 0-49 Неудовлетворительно

 

Таблица 2

Параметр %-ное содержание Максимальный балл
Посещение лекционных занятий 5 %
Работа на практических занятиях 20 %
Защита РГР 25 %
Контрольные работы 20 %
Коллоквиумы 10 %
Лабораторные занятия 20 %

 

Рейтинг допуска рассчитывается по следующей формуле:

 

Таблица 3

Параметр %-ное содержание Максимальный балл
Рейтинг допуска
Финальный экзамен
Итого: 0,6 å допуск+0,4 экз.

 

Политика выставления баллов:

Все указанные в таблицах 2,3 оценочные баллы являются максимальными. Они проставляются при условии ритмичного выполнения и высокого качества работы. Оценочные баллы тестирования и посещения лекционных занятий проставляются в зависимости от числа правильных ответов и числа пропущенных лекций.

 

Политика курса:

- не опаздывать и не пропускать занятия;

- готовиться к практическим и лабораторным занятиям;

- выполнять и защищать расчетно-графические работы согласно графика;

- отрабатывать лабораторные занятия, пропущенные по уважительным причинам (при наличии справок и допуска преподавателя);

- самостоятельно заниматься в библиотеке и дома.

 

Нормы академической этики:

- дисциплинированность;

- воспитанность;

- доброжелательность;

- честность;

- ответственность;

- работать в аудитории с отключенными сотовыми телефонами.

 

Конфликтные ситуации должны, открыто обсуждаться в учебных группах с преподавателем, эдвайзером, а при неразрешимости конфликта доводиться до сотрудников деканата.

 

Экзаменационные вопросы:

1. Явление электромагнитной индукции. Основной закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

2. Явление самоиндукции. Индуктивность.

3. Экстратоки замыкания и размыкания.

4. Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность.

5. Магнитная энергия тока. Объемная плотность энергии магнитного поля.

6. Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. 1-ое уравнение Максвелла.

7. Ток смещения. Закон полного тока (теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля) 2-ое уравнение Максвелла.

8. Система уравнений Максвелла для электромагнитного поля.

9. Относительность электрических и магнитных полей.

10.Колебательные процессы.Гармонические колебания и их характеристики: амплитуда, фаза, период и частота.

11. Метод векторных диаграмм как способ представления гармонических колебаний.

12. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.

13. Пружинный маятник как пример гармонического осциллятора. Собственная частота пружинного маятника.

14. Свободные гармонические колебания в колебательном контуре.

15. Энергия гармонических колебаний. Превращения энергии в гармоническом осцилляторе (на примере пружинного маятника и колебательного контура)

16. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.

17. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

18. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Затухающие колебания и их характеристики. Амплитуда и частота затухающих колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания, добротность.

19. Вынужденные колебания. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс.

20. Волновые процессы и их основные характеристики: длина волны, волновое число.Уравнения плоской и сферической волн.

21. Волновое уравнение. Фазовая скорость распространения упругих волн в различных средах.

22. Энергия упругих волн. Вектор Умова.

23. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Электромагнитные волны и их свойства.

24. Энергия электромагнитных волн. Плотность потока электромагнитной энергии – вектор Пойнтинга.

25. Свет как электромагнитная волна.

26.Принцип суперпозиции волн.Интерференция волн. Условия наблюдения интерференционных максимумов и минимумов.

27. Временная и пространственная когерентность.

28. Методы наблюдения интерференции света: опыт Юнга, интерференция в тонких пленках, кольца Ньютона.

29. Дифракция волн.Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. 30. Дифракция на узкой щели и дифракционной решетке.

31. Тепловое излучение, его свойства и основные характеристики: энергетическая светимость, спектральная плотность энергетической светимости.

32. Законы теплового излучения. Понятие абсолютно черного тела.

33. Проблема излучения абсолютно черного тела. Квантовая гипотеза и формула Планка.

34. Фотоны. Энергия и импульс световых квантов. Эффект Комптона и его элементарная теория.

35. Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна.

36. Гипотеза де Бройля и ее экспериментальное подтверждение. Универсальный характер корпускулярно-волнового дуализма.

37. Волновые свойства микрочастиц и соотношение неопределенностей Гейзенберга. Принцип неопределенности - фундаментальный принцип квантовой механики.

38. Состояние микрочастицы в квантовой механике. Волновая функция и ее статистический смысл.

39. Временное и стационарное уравнения Шредингера.

40. Решение стационарного уравнения Шредингера для частицы в одномерной прямоугольной потенциальной яме.

41. Движение частицы при наличии потенциального барьера. Туннельный эффект.

42. Атом водорода в квантовой теории. Энергетические уровни. Квантовые числа. Спин электрона. Принцип Паули.

43. Принцип неразличимости тождественных частиц. Бозоны и фермионы. Функции распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака.

44. Вырожденный электронный газ в металлах. Уровень Ферми.

45. Энергетические зоны в кристаллах. Металлы, диэлектрики и полупроводники в зонной теории твердых тел.

46. Собственная и примесная проводимости полупроводников.

47. Фотопроводимость полупроводников.

48. Работа выхода электрона из металла. Контактная разность потенциалов.

49. Контакт электронного и дырочного полупроводников. Полупроводниковый диод.

50. Атомное ядро, его состав и характеристики. Изотопы, изобары и изотоны. Модели ядра.

51 Ядерные силы и их основные свойства. Обменный характер ядерных сил.

52. Дефект массы и энергия связи ядра.

53. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Активность.

54. Виды радиоактивного распада и их закономерности.

55. Элементарные частицы.Фундаментальные взаимодействия. Классификация элементарных частиц. Лептоны, адроны, кварки.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.