Геология нефти и газа (стр. 3 )

Модуль 3. Электричество и магнетизм. Модуль 4. Колебания и волны.

Во втором семестре студент выполняет 4 лабораторные работы по модулю 3.

Модуль 3.

1. Изучение электроизмерительных приборов

1.  Что называют физической величиной? Что такое измерение данной физической величины?

2.  Что называется мерой, измерительным преобразователем, электроизмерительным прибором?

3.  Какими характеристиками обладают электроизмерительные приборы?

4.  Что называют погрешностью? Абсолютная и относительная погрешности.

2. Изучение работы электронно-лучевого осциллографа

1.  Принцип работы электронно-лучевого осциллографа.

2.  Для чего предназначен осциллограф?

3.  Основные способы исследования переменных напряжений с помощью осциллографа: а) измерения в режиме непрерывной развертки; б) измерения в режиме ждущей развертки с синхронизацией исследуемым сигналом; в) измерения в режиме ждущей развертки с синхронизацией внешним сигналом; г) измерение частот и фаз методом фигур Лиссажу.

4.  Как измерить сдвиг фаз между двумя сигналами, используя режим ждущей развертки с синхронизацией внешним сигналом?

3. Определение удельного заряда электрона с помощью вакуумного диода

1.  Какие приборы называются электровакуумными?

2.  Какое явление лежит в основе принципа работы электронных ламп?

3.  Что называют анодным током и анодным напряжением?

4.  Объяснить физические процессы, протекающие в вакуумном диоде.

4. Изучение релаксационных процессов в RC-цепи

1.  Что называют конденсатором?

2.  Что называют релаксационным процессом?

3.  Закон Ома для полной цепи.

4.  Дать определение интегрирующей и дифференцирующей цепей? Начертить их электрические схемы.

Основное оборудование

Перечень основного оборудования в соответствии с ФГОС ВПО по дисциплине «Электричество»

№ п/п	Наименование оборудования	Кол-во	Примечание
1	Универсальный лабораторный стенд	10
2	Генератор сигналов низкочастотный ГЗ-112	15
3	Осциллограф С1-55	6
4	Стол лабораторный	21
5	Мультиметр	10

3 семестр

Модуль 5. Оптика. Модуль 6. Атомная и ядерная физика.

В третьем семестре студенты выполняют 4 лабораторные работы по модулю 5.

Модуль 5.

1.  Изучение микроскопа и работа с ним

1.  Назначение микроскопа, для чего служит каждый элемент;

2.  Какое изображение дает объектив, окуляр, микроскоп;

3.  Что такое увеличение оптического прибора;

4.  Какова зависимость увеличения микроскопа от длины тубуса, фокусного расстояния объектива, окуляра;

5.  Одинаково ли увеличение микроскопа для людей с различным зрением;

6.  Что такое разрешающая сила микроскопа, числовая апертура, нормальное и оптимальное увеличение;

7.  Объяснить, что обозначает надпись на корпусе объектива - 3.7x(0.11), - 7x;

8.  Что такое нормальная длина тубуса;

9.  Как можно увеличить разрешающую силу микроскопа, его увеличение;

10.  Как изменяется увеличение микроскопа при увеличении длины тубуса, как при этом меняется освещенность изображения;

11.  Что такое разрешающая способность ;

12.  В связи с чем в микроскопе возникают дифракционные явления;

13.  Сформулировать критерий Релея.

2.  Определение фокусного расстояния собирающей и рассеивающей линз

1.  Что такое главная оптическая ось, центрированная оптическая система, фокальные плоскости, фокусы, тонкая линза;

2.  Как строятся изображения в собирающих и рассеивающих линзах (рассмотреть все возможные случаи);

3.  Что такое мнимый источник (или предмет), и как его можно получить;

4.  Доказать от противного из формулы (5), что во втором упражнении необходимо взять расстояние между сеткой и экраном больше 4f;

5.  Какой метод определения фокусного расстояния собирающей линзы точнее, данный в упражнении 1 или упражнении 2; на основе этого объяснить несовпадения результатов упражнений 1 и 2, если они имеются;

6.  Сформулировать правило знаков;

7.  Что такое фокусное расстояние? Рассмотреть случай собирающей и рассеивающей линз;

8.  Что такое оптическая сила?

3.  Изучение явления поляризации света

1.  Приведите уравнение плоской монохроматической волны в действительной и комплексной форме.

2.  Как ориентированы друг относительно друга вектора ?

3.  Назвать виды поляризации и нарисовать соответствующие им кривые, которые описывают вектора в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

4.  Дать определение понятия поляризации. Вывести уравнение эллипса поляризации.

5.  От какого параметра зависит какие частные формы может принять эллипс поляризации?

6.  Объяснить, как движется конец вектора влево и право - эллиптически поляризованных волнах.

7.  Что такое естественный свет, какие кривые описывают в этом случае концы векторов ?

8.  Что такое плоскость колебаний, плоскость поляризации?

9.  Почему обычные источники испускают неполяризованный свет?

10.  Что такое поляризаторы? Что такое несовершенный поляризатор?

11.  Что такое частично поляризованный свет? Чем он отличается от естественного?

12.  Что такое степень поляризации?

13.  Рассказать об основных методах получения линейно поляризованного света.

14.  Что такое разрешенное направление поляризатора?

15.  Что такое поляризатор, анализатор?

16.  Дать определение интенсивности света.

17.  Вывести закон Малюса.

18.  Привести оптическую схему экспериментальной установки.

19.  Описать метод нахождения разрешенного направления поляризатора.

20.  Что такое интенсивность фона?

4.  Определение длины световой волны при помощи бипризмы Френеля

1.  Почему нельзя использовать два независимых источника света для наблюдения интерференции;

2.  Где локализована интерференционная картина в случае опыта с бипризмой Френеля;

3.  Как найти расстояние между мнимыми источниками света;

4.  Какова должна быть максимальная ширина источника света, чтобы интерференционная картина была бы еще видна отчетливо;

5.  для чего в данной работе применяется поляроид.

5.  Дифракция Фраунгофера на щели и дифракционной решетке

1.  Что называют дифракцией?

2.  Есть ли принципиальное различие между интерференцией и дифракцией?

3.  В чем заключается метод Гюйгенса-Френеля?

4.  Что такое дифракция Фраунгофера и чем она отличается от дифракции Френеля?

5.  Что такое период дифракционной решетки?

6.  Сколько добавочных минимумов находится между главными максимумами?

7.  Сколько вторичных максимумов расположено между дополнительными минимумами?

8.  Что изменится, если волна падает на дифракционную решетку не перпендикулярно, а под некоторым углом?

9.  Почему для фокусировки дифракционной картины на экране не требуется линза; что изменится, если ее применить?

Основное оборудование по дисциплине

Перечень основного оборудования в соответствии с ФГОС ВПО по дисциплине «Оптика»

№ п/п	Наименование оборудования	Кол-во (шт.)	Примечание (сведения о наличии необходимости обновления, приобретения)
1	Монохроматор УМ-2	1
2	Ртутная лампа ДРШ	2
3	Неоновая лампаМН-5	1
4	Лазер ЛГ-109	2
5	Микроскоп МБУ-5	2
6	Линза F=110	2
7	Линза F=-90	1
8	Линза F=240	1
9	Линза F=10	1
10	Оптическая скамья	2
11	Осветитель ОИ	2
12	Поляроиды	3
13	Бипризма Френеля	1
14	Щель Фраунгофера	1
15	Окулярный микрометр	2
16	Микрометр	2
17	Рисовальный аппарат	1
18	Измерительная линейка	2
19	Рулетка	2
20	Гальванометр	1
21	Светофильтры	2
22	Дифракционная решётка	1

Рекомендуемая литература: Методические указания к выполнению лабораторных работ; основная учебная литература по предмету.

8. Образовательные технологии

Процесс организации познавательной деятельности студентов, обеспечивающий формирование заявленных компетенций, востребует разнообразия образовательных технологий.

При проведении занятий и организации самостоятельной работы студентов используются традиционные технологии сообщающего обучения, предполагающие передачу информации в готовом виде, формирование учебных умений по образцу:

-  Лекция - пересказ;

-  Лекция - объяснение;

-  Лекция-изложение;

-  Семинар/практикум – решение типовых упражнений, учебных задач по предложенному образцу;

-  Контрольная работа с перечнем вопросов и списком литературы.

Использование традиционных технологий обеспечивает качество образовательного процесса.

В процессе изучения теоретических разделов курса используются новые образовательные технологии обучения:

-  Лекция-презентация по темам модуль 4, лекция 1; модуль 5, лекция 16.

-  Проблемная лекция темам модуль 1, лекция 1; модуль 3, лекция 11

-  Лекция-конференция теме модуль 5, лекция 10.

Краткая характеристика каждой технологии.

При проведении практических занятий используются:

групповая проблемная работа по теме «Первое начало термодинамики. К. П.Д. тепловой машины»,

технология круглого стола по теме «Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Теорема Гаусса»,

электронное on-line обучение по теме «Энтропия. Второе начало термодинамики. Заключительное занятие»,

электронное of-line обучение по теме «Фотоэффект. Уравнение Шредингера. Заключительное занятие»,

технология создания и использования базы данных по теме «Энтропия. Второе начало термодинамики. Заключительное занятие», «Фотоэффект. Уравнение Шредингера. Заключительное занятие».

Краткая характеристика каждой технологии

Данные технологии обеспечивают качественное освоение дисциплины, способствуют формированию единой естественнонаучной картины мира способностей к самостоятельному мышлению позволяют повысить уровень физических знаний повышают уровень сформированности общекультурных компетенций.

9. Программа самостоятельной работы студентов (СРС)

Во всех семестрах предусматривается довольно большой объем самостоятельной работы студентов:

- проработка теоретического материала вынесенного на самостоятельное изучение;

- регулярное выполнение домашних заданий (решение задач);

- подготовка к сдаче допусков к выполнению лабораторных работ;

- регулярное выполнение и сдача отчётов по лабораторным работам.

1 семестр – 70 часов

2 семестр - 52 часов

3 семестр - 28 часов

Структура СРС

Код формируемой компетенции	Тема	Вид	Форма	Объем учебной работы (часов)	Учебно-методические материалы
Семестр 1 (70 часов)
ОК-3, 6	Способы описания механического движения. Движение по параболе.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 6, 12	Сравнительные характеристики поступательного и вращательного движения.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 3, 4	Упругий и неупругий удар. Законы сохранения.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК-4, 12	Тяготение. Элементы теории поля.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 6, 12	Релятивистская динамика.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 4, 12	Вязкость. Сила поверхностного натяжения.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК-6, 12	Идеальная жидкость, её свойства.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС под руководством преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 3, 6	Молекулярно-кинетическая теория идеального газа.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 3, 4	Скорости движения молекул.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК-4, 6	Уравнение теплового баланса.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 6, 12	Реальные газы, жидкости и твёрдые тела.	Подготовка к промежуточной аттестации; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 4, 6	Домашние контрольные работы.	подготовка к контрольной работе	СРС под руководством преподавателя	15	-, Павлов задач по курсу физики с решением. М.: высшая школа, 2006. -Иродов по общей физике. СПб, Лань, 2005.
Семестр 2 (52 часа)
ОК-4, 6	Законы элект-ролиза Фарадея	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 3, 6	Электричес-кий ток в вакууме. Работа выхо-да. Термо-электронная эмиссия.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК-4, 12	Основные типы газового разряда. Плазма.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 4, 6	Ферромагне-тики.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 3, 4	Вычисление сил в магнит-ном поле из энергии.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК-4, 6	Затухающие колебания. Коэффициент затухания.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 6, 12	Электростатика	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС под руководством преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК-3, 12	Свободные колебания.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК-4, 6	Вынужденные колебания	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 4, 6	Домашние контрольные работы.	подготовка к контрольной работе	СРС под руководством преподавателя	7	-, Павлов задач по курсу физики с решением. М.: высшая школа, 2006. -Иродов по общей физике. СПб, Лань, 2005.
Семестр 3 (28 часов)
ОК-3, 12	Основы геометрической оптики.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК-4, 6	Поляризация электромагнитных волн.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 3, 6	Законы теплового излучения. Теория Планка.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК-4, 12	Строение атомного ядра. Законы радиоактивного распада.	Подготовка к экзамену; решение задач.	СРС без участия преподавателя	5	Учебники из рекомендуемого списка
ОК - 4, 6	Домашние контрольные работы.	подготовка к контрольной работе	СРС под руководством преподавателя	8	-, Павлов задач по курсу физики с решением. М.: высшая школа, 2006. -Иродов по общей физике. СПб, Лань, 2005.

Виды СРС: