Рабочая программа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОУ ВПО ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

УТВЕРЖДАЮ:

Декан факультета экологии
и химической технологии

проф.__________

“___”______________2005 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины “ФИЗИКА”

для специальностей: 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», 280202 «Инженерная защита окружающей среды».

направление 280200 – «Защита окружающей среды»

Программа рассмотрена:

на заседании кафедры, протокол № _____ от «___» __________ 2005 г.

Заведующий кафедрой физики, проф. ____________

на заседании методической комиссии по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам

протокол № __ от «____» ______ 2005 г.

Председатель методической комиссии,

доцент ____________

Воронеж

2005 г.

Рабочая программа

Дисциплины «Физика»

для специальностей: 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», 280202 «Инженерная защита окружающей среды».

направление 280200 – «Защита окружающей среды»

согласована с заведующим кафедрой

«промышленной экологии»

профессором

«____»_________ 2005 г.

проф.

1. Цели и задачи дисциплины «Физика»: научить будущих инженеров грамотно использовать физические законы для понимания и нахождения причинно-следственных связей различных явлений в природе и технике, а также решения прикладных технических задач на производстве.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Студент должен знать:

·  основные понятия, законы и модели механики, молекулярной физики, термодинамики, электричества и магнетизма, колебаний и волн, квантовой физики, статистической физики;

·  методы теоретического и экспериментального исследования в физике.

Студент должен уметь:

·  использовать основные законы механики, молекулярной физики и термодинамики, электричества и магнетизма, оптики и квантовой физики:

·  использовать современные и классические методы экспериментального исследования различных видов материи, новейшие открытия естествознания для перспективных технических устройств.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Виды учебной работы	Всего часов	Семестр
		2	3	4
Общая трудоемкость дисциплины	402	176	105	121
Аудиторные занятия	221	102	51	68
Лекции	119	51	34	34
Практические занятия (ПЗ)	17	17	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	85	34	17	34
Самостоятельная работа	181	74	54	53
Подготовка к коллоквиуму	41	17/2	12/2	12/2
Проработка матер. консп. лекций	91,5	25,5	33	33
Проработка матер. по учебнику	91,5	28,5	25	24
Домашняя контр. работа	3	3/1	-	-
Вид итогового контроля		З	З	Э

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ПЗ	ЛР
1	Физические основы механики	24	8	18
2	Механические колебания и волны	8	4	4
3	Молекулярная физика и термодинамика	19	5	12
4	Электростатика	10	-	5
5	Постоянный ток	10	-	5
6	Электромагнетизм	14	-	7
7	Волновая оптика	8	-	12
8	Квантовая природа излучения	4	-	4
9	Элементы атомной физики и квантовой механики	8	-	4
10	Элементы квантовой статистики и физики твердого тела	8	-	10
11	Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц	6	-	4

4.2. Содержание разделов дисциплины

Введение

1. Физика как фундаментальная база для современной инженерной подготовки. Требования государственного стандарта высшего профессионального образования.

2. Роль физики в научно-техническом прогрессе и ее связь с общенаучными и общетехническими дисциплинами.

РАЗДЕЛ “ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ” - 24 час

Тема “Кинематика и динамика материальной точки

для поступательного движения твердого тела” - 6 час

1. Механическое движение. Система отсчета. Пространство и время в классической механике.

2. Скорость и ускорение поступательного движения. Нормальное и тангенциальное ускорение. Радиус кривизны траектории.

3. Виды движения. Поступательное движение твердого тела. Сложное движение.

4. Вращательное движение. Угловая и линейная скорость. Угловое и линейное ускорение.

5. Закон инерции. Инерциальные системы отсчета. Законы динамики материальной точки. Виды сил в механике: упругость, трение, сопротивление, гравитационные и т. д.

6. Система материальных точек. Центр масс системы. Закон движения центра масс.

7. Закон сохранения импульса для системы материальных точек. Связь закона сохранения импульса с однородностью пространства.

Тема “Работа и механическая энергия” - 6 час

1. Энергия - универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. Всеобщий закон сохранения и превращения энергии. Виды и формы энергии. Механическая энергия.

2. Работа силы, ее выражение через криволинейный интеграл. Кинетическая энергия системы, ее изменение за счет работы внешних и внутренних сил.

3. Поле как форма материи, осуществляющее силовое взаимодействие между частицами вещества. Понятие о градиенте функции координат.

4. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом поле, ее связь с силой, действующей на материальную точку.

5. Поле центральных сил. Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия.

6. Механическая энергия системы материальных точек. Закон сохранения механической энергии для системы материальных точек. Связь закона сохранения механической энергии для системы материальных точек. Связь закона сохранения механической энергии с однородностью времени. Диссипация механической энергии.

Тема “Динамика вращательного движения твердого тела” - 4 час

1. Момент силы и момент инерции относительно данной оси вращения.

2. Основной закон динамики вращательного движения тела.

3. Момент импульса тела. Кинетическая энергия вращающегося тела. Аналогия в законах прямолинейного и вращательного движения.

4. Закон сохранения момента импульса для системы тел. Связь закона сохранения момента импульса с изотропностью пространства.

Тема “Основы релятивистской механики” - 5 час

1. Механический принцип относительности Галилея.

2. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца.

3. Относительность длин и промежутков времени. Интервал между событиями.

4. Преобразование скоростей и ускорений в релятивистской кинематике.

5. Понятие о релятивистской динамике.

6. Закон взаимосвязи массы и энергии.

Тема “Кинематика и динамика сплошных сред” - 3 час

1. Понятие о молекулярно-кинетической теории жидкого состояния.

2. Основы гидростатики: закон Паскаля, гидростатическое давление, сила Архимеда, условия плавания тел.

3. Основы гидродинамики идеальной жидкости: уравнение Бернулли, течение жидкости по трубе, формула Пуазейля.

4. Основы гидродинамики вязкой жидкости: закон вязкого течения Ньютона, гидродинамическая неустойчивость, турбулентные и ламинарные потоки, понятие о критерии Рейнольдса. Движение тела в вязкой среде.

5. Вязко-упругие среды. Реология.

РАЗДЕЛ “МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ ” - 8 час

Тема “Свободные, затухающие и вынужденные колебания” - 5 час

1. Свободные гармонические колебания и их характеристики. Закон колебаний в тригонометрической и экспоненциальной форме.

2. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Гармонический осциллятор. Колебательные системы: пружинный маятник, математический и физический маятники.

3. Изображение колебаний на векторной диаграмме. Сложение гармонических колебаний. Биения.

4. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний.

5. Затухающие колебания. Уравнение колебаний. Закон убывания амплитуды, частота затухающих колебаний.

6. Вынужденные колебания. Уравнение колебаний. Переходной и установившийся режимы. Явление механического резонанса.

7. Ангармонический осциллятор.

Тема “Волны в упругой среде” - 3 час

1.  Механизм образования волн. Продольные и поперечные волны. Уравнение волны в тригонометрической и экспоненциальной форме.

2.  Волновое уравнение. Фазовая скорость и энергия волны. Звуковые волны. Ультразвук.

3.  Принцип суперпозиции волн. Интерференция волн. Стоячие волны.

4.  Колебания и волны в жидкости. Кавитация.

РАЗДЕЛ “МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА” - 19 час

Тема “Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

идеальных газов” - 3 час

1. Статистический и термодинамический методы исследования макроскопических систем.

2. Термодинамические системы, термодинамические параметры и процессы. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов.

3. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона). Средняя кинетическая энергия одной молекулы. Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры.

4. Виды степеней свободы движения молекул, число степеней свободы. Закон распределения энергии по степеням свободы.

Тема “Первое начало термодинамики” - 3 час

1. Внутренняя энергия термодинамической системы. Работа и теплота как меры энергетического обмена во время процесса.

2. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам идеальных газов.

3. Теплоемкость. Зависимость теплоемкости идеального газа от вида процесса. Молярные теплоемкости. Уравнение Майера.

4. Адиабатный и политропный процессы идеальных газов. Уравнение Пуассона.

Тема “Классическая статистика Максвелла-Больцмана” - 3 час

1. Понятие о статистическом методе. Функция распределения. Понятие о фазовом пространстве.

2. Пространство импульсов. Распределение молекул по составляющим импульса, по импульсам, по скоростям, по энергиям.

3. Вычисление средних значений (по совокупности частиц).

4. Барометрическая формула. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле.

5. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Эффективный размер молекулы.

6. Классическая теория теплоемкости газов и твердых тел. Закон Дюлонга-Пти.

Тема “Элементы неравновесной термодинамики” - 4 час

1. Равновесные и неравновесные системы. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах: законы диффузии, внутреннего трения, теплопроводности.

2. Молекулярно-кинетические модели явлений переноса в газах. Количественная модель диффузии.

3. Взаимодействие газов с твердыми телами. Адсорбция и десорбция газов.

4. Разреженные среды. Теоретические основы процесса откачки. Основное уравнение вакуумной техники.

Тема “Второе начало термодинамики” - 3 час

1. Необратимые и обратимые процессы. Круговые процессы - циклы (как средство превращения тепла в работу). Энергетические схемы теплового двигателя и холодильной машины. КПД теплового двигателя.

2. Цикл Карно и его КПД для идеального газа.

3. Энтропия. Энтропия идеального газа. Закон изменения энтропии в естественных процессах.

4. Третье начало термодинамики (теорема Нернста).

5. Термодинамическая вероятность состояния системы из многих частиц. Флуктуация. Связь энтропии с вероятностью состояния. Статистическое толкование второго начала термодинамики.

Тема “Реальные газы и пары” - 3 час

1. Силы межмолекулярного взаимодействия в газах. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

2. Изотермы реальных газов. Критическая температура и критическое состояние.

3. Внутренняя энергия реального газа. Особенности жидкого и твердого состояния вещества.

4. Фазовые равновесия и фазовые переходы. Фазовые переходы I и II рода. Условие равновесия фаз. Фазовые диаграммы. Кристаллизация, сублимация, плавление.

5. Испарение и конденсация. Понятие “пар” и “газ”. Давление паров материалов. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность.

РАЗДЕЛ “ЭЛЕКТРОСТАТИКА” - 10 час

Тема “Электрическое поле в вакууме” - 4 час

1. Закон сохранения заряда. Электрическое поле. Основные характеристики электростатического поля - напряженность и потенциал поля. Принцип суперпозиции. Напряженность как градиент потенциала. Потенциал электростатического поля.

2. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме.

3. Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету полей (плоскости, плоского конденсатора, сферы).

Тема “Электрическое поле в диэлектриках” - 4 час

1. Электрическое поле в веществе. Свободные и связанные заряды в диэлектриках. Типы диэлектриков.

2. Поляризация. Электронная и дипольная поляризации. Диэлектрическая восприимчивость вещества и ее зависимость от температуры.

3. Электрическое смещение. Связь смещения с напряженностью. Диэлектрическая проницаемость среды.

4. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред. Вычисление напряженности поля в диэлектрике. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в диэлектрике.

Тема “Поле заряженного проводника. Энергия

электростатического поля” - 2 час

1. Распределение зарядов в проводнике. Поле внутри проводника.

2. Электроемкость уединенного проводника. Конденсаторы.

3. Энергия заряженных частиц, уединенного проводника, конденсатора.

4. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.

РАЗДЕЛ “ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК” - 10 час

Тема “Постоянный электрический ток” - 10 час

1. Постоянный электрический ток, его характеристики и условия существования. Разность потенциалов. Электродвижущая сила, напряжение.

2. Законы Ома. Классическая электронная теория электропроводности металлов и ее опытное обоснование.

3. Вывод закона Ома, Джоуля-Ленца и Видемана-Франца из электронных представлений. Затруднения классической теории электропроводности. Границы применимости закона Ома.

4. Ток в газах. Плазма. Дебаевский радиус экранирования. Работа выхода электронов из металлов. Термоэлектронная эмиссия. Электрический ток в газах.

5. Термоэлектрические эффекты. Термо-ЭДС.

РАЗДЕЛ “Электромагнетизм” - 14 час

Тема “Магнитное поле в вакууме” - 6 час

1. Магнитная индукция. Магнитное поле тока. Закон Био-Савара-Лапласа для элемента тока. Магнитное поле прямолинейного проводника с током.

2. Магнитное поле кругового тока. Магнитный момент витка с током. Механический момент, действующий на контур с током, помещенный в магнитном поле.

3. Закон циркуляции вектора индукции для магнитного поля тока. Его применение к расчету магнитного поля тороида и длинного соленоида. Вихревой характер магнитного поля.

4. Закон Ампера. Действие магнитного поля на движущийся заряд, сила Лоренца. Релятивистское толкование магнитного взаимодействия.

5. Сила взаимодействия параллельных токов. Основная электрическая единица - ампер.

6. Применение силы Лоренца. Эффект Холла. Датчики Холла. МГД-генератор.

7. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля. Работа перемещения контура с током в магнитном поле.

Тема “Электромагнитная индукция” - 4 час

1. Явление электромагнитной индукции. Закон Ленца. Закон электромагнитной индукции.

2. Вывод закона электромагнитной индукции на основе электронной теории.

3. Явление самоиндукции. Индуктивность. Индуктивность соленоида. Токи при замыкании и размыкании цепи.

4. Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность.

5. Энергия магнитного взаимодействия системы проводников с током. Объемная плотность энергии магнитного поля.

Тема “Магнитные свойства вещества” - 2 час

1. Магнитное поле в веществе. Магнитные моменты атомов. Намагниченность. Микро - и макротоки.

2. Напряженность магнитного поля. Магнитная восприимчивость вещества и ее зависимость от температуры. Связь магнитной индукции с напряженностью. Магнитная проницаемость среды. Закон полного тока для магнитного поля в веществе.

3. Типы магнетиков. Элементарная теория диа - и парамагнетизма. Невозможность чисто классической теории магнетизма.

4. Ферромагнетики. Кривая намагничивания. Магнитный гистерезис. Точка Кюри. Домены. Спиновая природа ферромагнетизма.

Тема “Уравнения Максвелла в интегральной

и дифференциальной формах” - 4 час

1. Свободные и вынужденные колебания в электромагнитном контуре. Явление электромагнитного резонанса. Пик поглощения энергии при резонансе.

2. Ток смещения. Первое и второе уравнения Максвелла. Понятие о полной системе уравнений Максвелла.

3. Уравнения Максвелла в дифференциальной и интегральной форме.

4. Принцип относительности в электродинамике. Относительный характер электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля.

5. Электромагнитная волна. Основные свойства. Шкала электромагнитных волн.

6. Энергия электромагнитных волн. Поток энергии. Вектор Умова-Пойнтинга.

РАЗДЕЛ “ВОЛНОВАЯ ОПТИКА” - 8 час

Тема “Интерференция света” - 2 час

1. Когерентность и монохроматичность световых волн. Время и длина когерентности. Пространственная когерентность.

2. Разность хода. Условия возникновения интерференционных максимумов и минимумов. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников.

3. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины и равного наклона.

4. Применения интерференции. Интерферометры. Принцип Фурье.

Тема “Дифракция света” - 2 час

1. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света.

2. Понятие о дифракции Френеля и дифракции Фраунгофера. Дифракция Фраунгофера на одной щели и на дифракционной решетке.

3. Дифракция рентгеновских волн и электронов на кристаллической решетке. Формула Вульфа-Брегга. Исследование структуры кристаллов.

4. Понятие о голографии.

Тема “Дисперсия и поглощение света” - 2 час

1. Дисперсия света. Области нормальной и аномальной дисперсии. Электронная теория дисперсии.

2. Поглощение света. Закон Бугера. Принцип калориметрического анализа.

3. Рассеяние света. Принцип нефелометрического анализа.

Тема “Поляризация света” - 2 час

1. Естественный и поляризованный свет. Изменение интенсивности естественного луча при поляризации. Закон Малюса.

2. Способы получения поляризованного света. Поляризация при отражении, закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Поляризационные призмы и поляроиды.

3. Применение поляризованного света. Искусственная оптическая анизотропия. Вращение плоскости поляризации.

РАЗДЕЛ “КВАНТОВАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ” - 4 час

Тема “Тепловое излучение” - 2 час

1. Тепловое излучение. Энергическая светимость. Излучательная способность. Поглощательная способность. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа для равновесного теплового излучения.

2. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Модель равновесного теплового излучения в плоскости как системы стоячих волн. “Фиолетовая катастрофа” при классическом подходе в теории излучения.

3. Квантовая гипотеза. Средняя энергия квантового электромагнитного вибратора. Формула Планка для испускательной способности абсолютно черного тела.

4. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Вывод этих законов из формулы Планка. ИК-нагрев продуктов.

Тема “Фотоэффект и давление света” - 2 час

1. Внешний фотоэффект и его экспериментальные законы. Квантовая теория фотоэффекта, уравнение Эйнштейна.

2. Фотоны. Масса и импульс фотона. Давление света, его объяснение по волновой и квантовой теории света.

РАЗДЕЛ “ЭЛЕМЕНТЫ АТОМНОЙ ФИЗИКИ И

КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ” - 8 час

Тема “Элементы квантовой механики” - 4 час

1. Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества. Дифракция микрочастиц. Формула де Бройля.

2. Квантовомеханическое соотношение неопределенностей. Квантовые состояния. Принцип дополнительности. Ограниченность классического механического детерминизма. Причинность в квантовой механике.

3. Волновая функция и ее статистический смысл. Общее уравнение Шредингера. Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Квантовые уравнения движения.

4. Применение уравнения Шредингера. Квантование энергии и импульса микрочастицы. Принцип соответствия.

Тема “Элементы физики атомов и молекул” - 4 час

1. Влияние формы потенциальной ямы на квантование энергии микрочастицы. Квантовый линейный гармонический осциллятор, нулевая энергия осциллятора.

2. Квантовая механика об атоме водорода: квантовые числа, квантование энергии и орбитального момента импульса, форма электронного облака в различных квантовых состояниях.

3. Опыт Штерна и Герлаха с пучком атомарного водорода. Собственный магнитный момент и спин электрона. Спиновое квантовое число. Микрочастицы: фермионы и бозоны. Принцип Паули.

4. Энергетический спектр атомов и молекул. Электронные, колебательные и вращательные подуровни молекулы. Понятие о молекулярном спектральном анализе.

РАЗДЕЛ “ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ СТАТИСТИКИ

И ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА” - 8 час

1. Фазовое пространство. Элементарная ячейка фазового пространства в микромире. Плотность состояний. Функция распределения.

2. Квантовые статистики. Функция распределения Бозе-Эйнштейна. Фононный газ в кристалле. Распределение фононов по энергиям. Теплоемкость кристаллической решетки - теория Эйнштейна. Характеристическая температура.

3. Распределение плотности состояний электронов проводимости в металле по энергиям. Энергия Ферми. Уровень Ферми. Влияние температуры на распределение электронов. Функция распределения Ферми-Дирака. Вырождение электронного газа в металле.

4. Электропроводность металлов - сравнение классической и квантовой теории. Магнитные свойства сверхпроводника.

5. Энергетические зоны в кристалле, причины их образования. Распределение электронов по электрическим зонам. Валентная зона, зона проводимости, запретная зона, перекрытие зон. Металлы, диэлектрики, полупроводники по зонной теории.

6. Динамика электронов в кристаллической решетке. Эффективная масса электрона в кристалле. Квазичастицы - электроны проводимости и дырки.

7. Собственная проводимость полупроводников и закон ее температурной зависимости. Положение уровня Ферми в полупроводнике и вероятность перехода электрона в зону проводимости.

8. Донорные и акцепторные примеси в полупроводнике. Примесные уровни. Примесная проводимость полупроводников.

9. Электронно-дырочный переход. Образование запирающего слоя. Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода. Современная микроэлектроника и ее перспективы.

РАЗДЕЛ “ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ АТОМНОГО ЯДРА

И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ” - 6 час

1. Заряд, размер и масса ядер. Массовое и зарядовое число. Момент импульса и его магнитный момент.

2. Состав ядра. Нуклоны. Свойства и природа ядерных сил.

3. Дефект массы и энергия связи ядра. Зависимость удельной энергии связи от массового числа.

4. Закономерности и происхождение альфа - бета - и гамма-излучения.

5. Ядерные реакции и законы сохранения. Искусственные радиоактивные изотопы, примеры их использования в биохимических исследованиях.

6. Реакция деления тяжелых ядер, ее энергетический эффект. Цепная реакция деления. Состояние и перспективы ядерной энергетики.

7. Реакция термоядерного синтеза, их энергетические эффекты. Условия протекания термоядерных реакций. Проблема управляемых термоядерных реакций.

8. Элементарные частицы, их классификация. Понятие о современных проблемах физики элементарных частиц и астрофизики. Четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильные, электромагнитные, слабые и гравитационные.

5. Лабораторный практикум.

Второй семестр

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ
1	1	Определение плотности тела правильной геометрической формы
2	1	Определение момента инерции тела с помощью крутильного маятника
3	1	Проверка закона Гука для деформации растяжения и определение модуля Юнга
4	1	Проверка закона сохранения механической энергии при скатывании диска по наклонной плоскости
5	1	Проверка законов сохранения импульса и энергии при ударе
6	1	Проверка основного закона динамики вращательного движения
1	2	3
7	2	Оборотный маятник
8	3	Исследование линейного теплового расширения
9	3	Определение удельной теплоемкости жидкости
10	3	Определение отношения теплоемкостей газа
11	3	Определение коэффициента вязкости газа, длины свободного пробега и размеров его молекул
12	3	Определение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу Стокса
13	3	Определение коэффициента теплопроводности твердых тел
14	3	Определение коэффициента поверхностного натяжения и краевого угла жидкостей методом компенсации разности давлений

Третий семестр

15	4	Исследование электростатического поля
16	5	Определение емкости конденсатора методом перезарядки
17	5	Измерение электроемкости мостиком Сотти
18	5	Измерение сопротивления реохордным мостиком Уитстона
19	5	Определение ЭДС методом компенсации
20	5	Определение внутреннего сопротивления гальванометра
21	5	Проверка законов Кирхгофа
22	5	Изучение переходных процессов при замыкании и размыкании цепи
23	5	Исследование поляризации сегнетоэлектрика с помощью электронного осциллографа
24	5	Определение удельной ЭДС термопары
25	5	Определение температурного коэффициента электросопротивления металла
26	6	Измерение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли
27	6	Изучение намагничивания ферромагнетика с помощью электронного осциллографа
28	6	Изучение эффекта Холла
29	6	Определение точки Кюри ферромагнетика
30	6	Исследование индуктивности соленоида
31	6	Исследование автоколебаний релаксационного генератора
32	6	Исследование резонанса в колебательном контуре
33	6	Изучение энергетического режима при вынужденных электромагнитных колебаниях

Четвертый семестр

34	7	Определение показателя преломления с помощью рефрактометра
35	7	Определение длины световой волны с помощью колец Ньютона
36	7	Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки
37	7	Проверка закона Малюса
38	7	Определение концентрации сахарных растворов с помощью сахариметра
39	7	Изучение дисперсии света в веществе
40	7	Исследование спектров поглощения растворов с помощью фотометра ФМ-56М
41	7	Определение концентрации мутного раствора и размера частиц при помощи нефелометра
42	8	Проверка законов освещенности
43	8	Измерение высоких температур с помощью оптического пирометра
44	9	Изучение спектра водорода, определение постоянной Ридберга и постоянной Планка
45	9	Изучение спектров испускания солей некоторых металлов. Качественный спектральный анализ их смесей
46	9	Определение длины волны излучения газового лазера ОКГ-13
47	9	Изучение работы газонаполненного фотоэлемента
48	9	Изучение работы вакуумного фотоэлемента
49	9	Градуировка спектрометра и изучение спектра неона
50	10	Исследование зависимости сопротивления полупроводника и металла от температуры
51	10	Изучение полупроводникового фотосопротивления
52	10	Изучение полупроводникового диода
53	10	Изучение работы транзистора
54	10	Изучение работы туннельного диода
55	11	Определение коэффициента поглощения в алюминии

6. Формы и содержание текущего, промежуточного и итогового контроля

2 семестр - коллоквиум по разделам 1,2

-  коллоквиум по разделу 3

-  зачет

3 семестр - коллоквиум по разделам 4,5

-  коллоквиум по разделу 6

-  зачет

4 семестр - коллоквиум по разделам 7,8

-  коллоквиум по разделам 9,10

-  экзамен

7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1.  Основная литература

1.  Савельев общей физики. – М.: Наука, 1977 – 1979, т. 1 – 3.

2.  , Яворский физики. Учебное пособие для втузов. М. Высш. Шк. 1989, 608 с.

3.  Сб. задач по общему курсу физики. – М.: Наука, 1979.

4.  Трофимова физики. М.: Высшая школа, 1994.

5.  , , Стрыгин и молекулярная физика (Тексты лекций) – Воронеж: ВГТА, 20с.

6.  , , Стрыгин электродинамики (Тексты лекций) – Воронеж: ВГТА, 20с.

7. , , Стрыгин основы квантовой механики, физики твердого тела и ядерной физики (Тексты лекций) – Воронеж: ВГТА, 20с.

8. и др. Контрольные задачи по физике. Воронеж: ВГТА, 1998.

7.2.  Дополнительная литература

1.  , , Милковская физики. – М.: Высшая школа, 1973 – 1979, т. 1 – 3.

2.  , Тодес общей физики. – М.: Наука, 1972 – 1974, т. 1 – 3.

3.  Сивухин курс физики. - М.: Наука, 1, т

4.  Берклеевский курс физики. - М.: Наука, 1, т. 1- 5.

5.  Фейнмановские лекции по физике. - М.: Мир, 1977, вып.

6.  Физика в 2х т. пер. с англ. М. Мир, 1989.

7.  Физика (Механика, молекулярная физика и термодинамика, электродинамика, колебания и волны): Учебн. пособие/ , , ; Воронеж. гос. технол. акад. Воронеж, 1998. – 59 с.

7.3.  Методические материалы преподавателю

1.  Майер процесса формирования эмпирических знаний по физике. – Глазов: ГГПИ, 1998, 132 с.

2.  , Филатов обучения в высшей школе – М.: Экспедитор, 1996, 285 с.

3.  Чернилевский проводить лабораторный практикум. – М.: МГТА, 2000, 32 с.

4.  , Дмитриев проведения упражнений по физике во втузе. М.: - Высшая школа, 1981, 184 с.

5.  Алемкевич общей физики как основа физического образования. // Физическое образование в вузах. 1998, ТУ № 3. С. 21 – 25.

6.  и др. Контроль знаний студентов при изучении курса физики.

7.4.  Обучающие, контролирующие, расчетные компьютерные программы и другие средства освоения дисциплины

Программы на компьютере

1.  Электронный учебник «Механика. Колебания и волны».

2.  Тестирующая программа «Адонис» по разделам:

«Механика. Колебания и волны».

«Электростатика. Постоянный ток».

3.  Лабораторные работы совмещенного типа

«Полупроводниковый диод»

«Зависимость сопротивления полупроводника и металла от температуры»

4.  Колебания.

5.  Построение в линзах.

6.  Интерференция света.

7.  Дифракция света.

8.  Дисперсия света.

9.  Одномерные задачи квантовой механики.

10.  Фотоэффект.

11.  Радиоактивность.

12.  Атом Бора.

13.  Элементарные частицы.

14.  Силовые линии электрического поля.

15.  Электрическое поле в диэлектриках вблизи металлов.

16.  Движение зарядов в электрических и магнитных полях.

Лекционные демонстрации

1.  Реактивное движение (ракета).

2.  Скамья Жуковского.

3.  Гироскоп.

4.  Столкновения шаров.

5.  Биения в камертонах.

6.  Математический маятник.

7.  Волновая машина.

8.  Стоячие волны в резиновых шнурах.

9.  Модель броуновского движения.

10.  Статистическое распределение.

11.  Критическое состояние эфира.

12.  Модель цикла Карно

13.  Модель моментов инерции

14.  Модель раздвижного конденсатора с диэлектриком.

15.  Раздвижной конденсатор.

16.  Демонстрация падения напряжения на участках цепи.

17.  Опыт Эрстеда.

18.  Магнитные спектры.

19.  Тележка Ампера.

20.  Рамка с током в магнитном поле.

21.  Опыты Фарадея.

22.  Индукционный нагрев.

23.  Экстратоки размыкания.

24.  Ферритовый сердечник.

25.  Опыт Герца (КОГЕРЕР).

26.  Радиоволны (преломление, отражение).

27.  Электрический ток в газах.

28.  Кольца Ньютона.

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности подготовки дипломированного специалиста 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»

Программу составил___________,д. ф.-м. н., проф.

, к. ф.-м. н., доц..