Физика. Рабочая программа по специальности 1102Агрономия (стр. 2 )

1. Лекционный курс

№ п/п	Наименование темы	Содержание темы	Объем в часах
1	Кинематика материальной точки	1.1.Введение Предмет физики. Физика как основа естественнонаучных знаний. Материальность мира. Физические законы и их единство. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ 1.2. Предмет и задачи механики. Кинематика и динамика. Механическое движение. Материальная точка. Система отсчета. Траектория. Путь и перемещение. 1.3 Определение скорости и ускорения точки при криволинейном движении. Тангенциальное и нормальное ускорения. 1.4 Движение точки по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение. Вектор угловой скорости. 1.5Связь между угловыми и линейными характеристиками движения. Аналогия между формулами кинематики поступательного и вращательного движения.	0,5 1,5
2	Динамика материальной точки	2.1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Сила. Масса. Импульс. Второй и третий законы Ньютона. Силы в природе. Основное уравнение динамики материальной точки. 2.2. Две основные задачи механики – прямая и обратная. Преобразование координат Галилея. Механический принцип относительности.	2
3	Работа и энергия	3.1 Понятие об энергии. Механическая энергия. Работа и энергия. 3.2 Работа силы. Работа постоянной и переменной силы. Графический способ расчета работы. Размерность и единицы измерения работы. 3.3  Мощность. Размерность и единицы измерения мощности. 3.4.Кинетическая энергия точки. Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки. Потенциальная энергия. Консервативные и диссипативные системы.	1
5	Законы сохранения	5.1 Происхождение и математическая сущность законов сохранения. Механическая система. Силы внешние и внутренние. Изолированные системы. 5.2.Закон сохранения импульса. 5.3. Закон сохранения момента импульса. 5.4.Закон сохранения энергии в механике.	1
6	Механические колебания	6.1 Колебательное движение. Гармоническое колебание. Свободные колебания. Одномерный гармонический осциллятор. Принцип суперпозиции. 6.2. Скорость и ускорение гармонического колебания. Квазиупругая сила. Энергия гармонического колебательного движения. 6.3.Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Логарифмический декремент затухания. Добротность. 6.4.Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания	2
7	Волны в сплошной среде и элементы акустики	7.1.Образование волн. Поперечные и продольные волны. Волновая поверхность и фронт волны. Волновое число, амплитуда, фаза, скорость распространения волны. 7.2 Вывод уравнения плоской волны. Энергия и объемная плотность энергии плоской синусоидальной волны. Плотность потока энергии волны. Вектор . 7.3. Природа звука и его основные характеристики. Эффект Доплера.	2
8	Физика жидкостей. Элементы гидродинамики	8.1 Свойства и строение жидкостей. Поверхностное натяжение. Явления капиллярности и смачивания. Испарение. Осмотическое давление. 8.2 Течение жидкости по трубам. Уравнение Бернулли. Сопротивление движению тел в жидкостях и газах. Число Рейнольдса. Кинематическая вязкость.	-
9	Основы молекулярно - кинетической теории Статистические распределения	МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 9.1 Предмет молекулярной физики. Массы атомов и молекул. Относительная молекулярная масса. Количество вещества. Число Авогадро. Молярная масса. 9.2 Идеальный газ как молекулярно-кинетическая модель реальных газов. Основное уравнение кинетической теории газов. Постоянная Больцмана. 9.3 Средняя кинетическая энергия поступательного движения одноатомной молекулы и ее связь с температурой. 9.4 Число степеней свободы. Закон равного распределения энергии. Средняя энергия многоатомной молекулы. 9.5 Следствия из основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов. Уравнение Клайперона - Менделеева. Универсальная газовая постоянная. Закон Дальтона. Молярная масса смеси газов. 9.6. Температура – мера средней кинетической энергии. Термометрическое тело. Шкала температур. 9.7 Распределение скоростей молекул газа. Максвелловское распределение молекул газа по скоростям. Барометрическая формула. Больцмановское распределение частиц в потенциальном поле.	2 2
10	Основы термодинамики	10.1 Исходное положение и задачи термодинамики. Термодинамическая система и ее параметры. Работа идеального газа при изменении объема. Внутренняя энергия идеального газа. Внутренняя энергия как функция состояния. 10.2. Количество теплоты. Способы передачи теплоты. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. 10.3 Теплоемкость. Удельная и молярная теплоемкость. Уравнение Майера 10.4. Адиабатический процесс. Адиабатическая постоянная и ее экспериментальное определение Уравнение Пуассона. 10.5. Равновесные и неравновесные, обратимые и необратимые процессы. Циклические процессы. Работа цикла. Тепловые двигатели. КПД цикла Карно. Обратимость цикла Карно. 10.6. Холодильная машина. Эффективность холодильной машины Цикл Карно. КПД цикла Карно. Обратимость цикла Карно. Второе начало термодинамики. 10.7. Энтропия идеального газа. Энтропия как функция состояния. Формула Больцмана. Физический смысл энтропии.	2
11	Процессы переноса в газах	11.1 Физическая сущность процессов переноса – диффузии, теплопроводности, внутреннего трения 11.2 Коэффициенты переноса, их размерность и единицы измерения. 11.3 Молекулярно кинетический расчет коэффициентов диффузии, теплопроводности и внутреннего трения. 11.4 Связь между коэффициентами переноса	2
12	Электрическое поле в вакууме Электричес- кое поле в диэлектриках	ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ 12.1. Электрическое поле и его свойства. Электрический заряд. Микроскопические носители зарядов. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона и его полевая трактовка. Размерность и единицы измерения заряда. 12.2 Напряженность поля. Напряженность поля точечного заряда. Размерность и единицы измерения напряженности электрического поля. Графическое изображение электрических полей. Силовые линии поля. Однородное поле. Принцип суперпозиции полей. 12.3 Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса. Электрические заряды как источники и стоки электрического поля. Интегральная форма теоремы Гаусса. Применение теоремы Гаусса для расчета электрических полей. 12.4 Работа сил электрического поля при перемещении в нем заряда. Потенциал. Разность потенциалов. Потенциал системы точечных зарядов, диполя, заряженной сферы. 12.5. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля по замкнутому контуру. 12.6. Потенциальный характер электростатического поля. Эквипотенциальные линии и поверхности. Выражение напряженности поля через градиент потенциала. 12.7.Проводники и диэлектрики. Свободные и связанные заряды. Электрический диполь. Диполь в однородном и неоднородном электрическом поле. Энергия диполя. Диэлектрики в электростатическом поле. Молекулярная картина поляризации диэлектриков. Вектор поляризации, его размерность и единицы измерения. Поляризационный, поверхностный и объемный заряды и их связь с вектором поляризации. 12.8. Электрическое смещение и интегральная формулировка теоремы Гаусса для электрического смещения. Диэлектрическая проницаемость и диэлектрическая восприимчивость вещества. Взаимосвязь между ними. 12.9 Полярные диэлектрики. Неполярные диэлектрики. Сегнетоэлектрики, их свойства и применение. Пьезоэлектрический и электрострикционный эффекты и их применение.	2 2
13	Проводники в электроста- тическом поле	13.1Проводники в электростатическом поле. Металлический экран. Электрическая емкость уединенного проводника. Конденсаторы. Вывод формулы емкости плоского конденсатора. Соединение конденсаторов. 13.2Энергия электрического поля. Локализация энергии и выражение для плотности энергии электрического поля. Энергия взаимодействия точечных зарядов. Энергия заряженных проводников	2
14	Постоянный электрический ток	14.1Электрический ток. Природа электрического тока. Направление тока. Необходимые условия существования тока. Сила тока и плотность тока. Вектор плотности тока. Ток проводимости Закон Ома для однородного участка цепи. Дифференциальная форма закона Ома. 14.2 Электрическое сопротивление и удельная электропроводность. Единицы измерения. Удельное сопротивление. 14.3. Источники тока. Сторонние силы. ЭДС источника тока. Закон Ома для замкнутой цепи. Напряжение. Напряжение на зажимах источника тока. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца. Дифференциальная форма закона Джоуля – Ленца. Мощность во внешней цепи и КПД источника тока. 14.4 Закон Ома для неоднородного участка цепи. Электрические цепи и их элементы. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа. Измерительные мосты постоянного тока.	2
15	Магнитное поле постоянного тока в вакууме	15.1.Открытие магнитного действия тока. Первые исследования по электромагнетизму Магнитное поле движущихся зарядов. Магнитное поле. Основные понятия и определения. Источники и свойства магнитного поля. 15.2 Магнитная постоянная и ее числовое значение. Магнитная проницаемость. Магнитная индукция и напряженность магнитного поля, связь между ними. 15.3.Суперпозиция магнитных полей. Закон Био-Савара-Лапласа для элемента 15.4. Циркуляция вектора магнитной индукции по замкнутому контуру. Закон полного тока. Вихревой характер магнитного поля. Расчет магнитных полей на оси соленоида и внутри тороида с помощью закона полного тока. 15.5 Сила Лоренца. Закон Ампера. 15.6. Магнитный момент плоского контура с током. Его размерность и единицы измерения. Магнитный диполь. Плоская рамка с током в магнитном поле. Работа перемещения проводника и плоского контура с током в магнитном поле. 15.7. Магнитное взаимодействие токов. Полевая трактовка взаимодействия элементов тока. Определение единицы силы тока – Ампера.	1
16	Магнитные свойства электрона и электронной оболочки атома	16.1 Элементарный ток. Механический и магнитный моменты количества движения электрона. 16.2 Спин электрона. Спиновой момент электрона. 16.3 Гипотеза Ампера. Квантовые числа. Принцип запрета Паули. Структура электронных оболочек сложных атомов.	1
17	Магнитные свойства вещества	17.1Молекулярная картина намагничивания магнетиков. Вектор намагничивания вещества, его размерность и единицы измерения. Связь между индукцией магнитного поля, напряженностью и вектором намагничивания. Физический смысл магнитной индукции и напряженности магнитного поля. 17.2Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества. Взаимосвязь между ними. 17.3Основные типы магнетиков. Их магнитные свойства. Атом в магнитном поле. Прецессия электронных орбит. Теорема Лармора. Объяснение диамагнетизма. Природа парамагнетизма. Закон Кюри. 17.4 Объяснение ферромагнетизма. Доменная структура ферромагнетизма. Качественный анализ основной кривой намагничивания ферромагнетиков. Эффект БАРКГАУЗЕНА. Магнитострикция. Влияние температуры на магнитные свойства ферромагнетиков .Точка Кюри. Магнитный гистерезис. Коэрцитивная сила. Остаточная индукция. Гистерезисные потери энергии. Магнитные материалы. Антиферромагнетики. Ферриты	1
18	Электромагнитная индукция	18.1 Фарадея. Потокосцепление. Универсальный закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Взаимная индукция. Индуктивность. Размерность и единицы измерения индуктивности 18.2 Вывод формулы индуктивности соленоида. Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции. . 18.3 Энергия магнитного поля. Локализация энергии и выражение для плотности энергии магнитного поля. Вихревые токи. Потери энергии на вихревые токи. Практическое применение вихревых токов.	-
19	Уравнения Максвелла	19.1 .Интегральная форма теоремы Гаусса. Первое уравнение Максвелла в интегральной форме. Вихревое 19электрическое поле. Интегральная форма второго уравнения Максвелла. 19.2. Ток и плотность тока смещения. Ток смещения в вакууме. Опыт . Обобщение закона полного тока. Интегральная форма четвертого уравнения Максвелла. Полная система уравнений Максвелла в интегральной форме для произвольных полей.	-
20	Гармонический осциллятор (электрические системы)	20.1Колебательный разряд конденсатора. Собственные колебания в контуре. Формула Томсона. 20.2 Затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания. Добротность. Вынужденные электрические колебания. Получение незатухающих колебаний. 20.3 Переменный электрический ток. Действующее значение переменного тока и напряжения. Мощность в цепи переменного тока. Коэффициент мощности. 20.4. Переменный ток в активном сопротивлении. Индуктивность в цепи переменного тока. Переменный ток в конденсаторе. 20.5 Последовательное соединение. Резонанс токов. Параллельное соединение. Резонанс напряжений. Трансформатор.	-
21	Основы классической электронной теории электропроводности металлов	21.1 Экспериментальное доказательство электронной природы тока в металлах. Эффект Холла и его практическое применение. 21.2 Классическая теория электронного газа в твердых телах. Объяснение классической теорией закона Ома для участка цепи. Классическая теория электропроводности и ее затруднения. 21.3 Объяснение классической теорией закона Джоуля-Ленца. Связь между теплопроводностью и электропроводностью металлов. Закон Видемана-Франца. Объяснение классической теорией закона Видемана –Франца..	1
22	Контактные явления в металлах. Элементы зонной теории твердых тел	22.1 Работа выхода электронов из металла. Виды электронной эмиссии. Контакт двух металлов. Внешняя и внутренняя контактные разности потенциалов. 22.3 Законы Вольта и их обоснование классической электронной теорией. Термоэлектрические явления: Зеебека, Пельтье, Томпсона. 22.4. Дискретность энергетических уровней в атоме. Квантование энергии электронов в металлах. Уровень Ферми для электронов в металлах и его зависимость от температуры. 22.5. Электронная проводимость металлов по квантовой теории (качественное рассмотрение). Сверхпроводимость. Основные свойства сверхпроводников. 22.6 Расщепление энергетических уровней электронов и образование зон. Энергетические зоны и электрические свойства металлов, полупроводников, изоляторов. 22.7 Собственная проводимость полупроводников. Примесная проводимость. Доноры и акцепторы. Температурная зависимость проводимости полупроводников. Контакт металла с полупроводником. Запорный слой. Получение электронно-дырочного перехода. 22.8 Физические процессы, протекающие в электронно-дырочном переходе в отсутствии внешнего электрического поля. Выпрямляющее действие электронно-дырочного перехода и его вольт-амперная характеристика. Понятие о полупроводниковых триодах.	1
23	Электрический ток в газах и жидкостях	23.1.Газовые разряды. Эмиссионные явления. 23.2. Электролиз. Электролиты. Электролитическая диссоциация. Законы Фарадея	1
24	Электромагнитная природа света. Интерференция света	ОПТИКА И ФИЗИКА АТОМА 24.1Электромагнитная природа света. Свет как поток фотонов. Свойства света: прямолинейность распространения, законы отражения. Законы преломления, интенсивность, освещенность, сила света, светимость, яркость и единицы их измерения. Законы освещенности. 24.2 Когерентность и монохроматичность световых волн. Способы получения когерентных источников света. Интерференция в тонких пленках. .Полосы равной толщины и равного наклона. Кольца Ньютона. Просветление оптики. Интерферометры.	1
25	Дифракция света	25.1Дифракция света и условия ее наблюдения. Метод зон Френеля. Объяснение прямолинейности распространения света. Дифракция от круглого отверстия и круглого экрана. Дифракция Фраунгофера. Дифракция от щели и многих щелей. 25.2 Дифракционная решетка. Формула дифракционной решетки. 25.3Получение рентгеновских лучей и их свойства. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах. Формула Вульфа – Брегга.	1
26	Поляризация света	26.1.Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении. Методы получения линейно-поляризованного света. 26.2 Прохождение естественного и поляризованного света через один и два поляризатора. Закон Малюса. Вращение плоскости поляризации. Оптическая активность вещества. Поляриметры. Интерференция поляризованного света. Анализ упругих напряжений. Эффект Керра.	1
27	Дисперсия света	27.1 Нормальная и аномальная дисперсия света. Взаимодействие света с веществом. Электронная теория дисперсии света. Формула зависимости показателя преломления от частоты. 27.2 Связи дисперсии с поглощением. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Спектры поглощения и цвета тел. Призматический и дифракционный спектры. Типы спектров. Понятие о спектральном анализе.	1
28	Элементы теории относительности	28. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Релятивистские формулы изменения длин, промежутков времени. Формула сложения скоростей. Зависимость массы от скорости. Релятивистский импульс. Связь между массой и энергией. Возможность существования частиц с массой покоя равной нулю. Опыт Физо. Эффект Доплера.	-
29	Тепловое излучение	29.1 Тепловое равновесное излучение. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. 29.2 Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Формула Релея-Джинса. «Ультрафиолетовая катастрофа». Гипотеза Планка о квантовом характере излучения. Формула Планка. Оптическая пирометрия.	1
30	Квантовые явления в оптике	30.1 Фотоэффект. Герца. Столетова. Основные законы фотоэффекта. 30.2 Корпускулярные свойства излучения. 30.3 Фотоны: энергия, импульс, масса фотона. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Лебедева. Давление света. Эксперименты по рассеиванию рентгеновских лучей веществом. Эффект Комптона. 30.4 Метод трех уравнений. Открытый резонатор. Первые лазеры. Принцип работы квантового генератора. Твердотельные и газоразрядные лазеры.	1
31	Физика атомного ядра	31.1Радиоактивное излучение. Закон радиоактивного распада. Закон смещения. Закономерности альфа и бетта распада. 31.2 Нуклонная модель ядра. Протоны и нейтроны. Дефект масс. Энергия связи и устойчивость ядер. 31.3Ядерные источники энергии. Зависимость энергии связи ядра от массового числа. Выделение энергии при делении тяжелых ядер.	-
32	Конденсированные среды. Современная физическая картина мира	32.1Строение кристаллов. Исследование кристаллических структур методами рентгено-, электронно-, нейтронографии. Акустические и оптические колебания кристаллической решетки. Понятие о фотонах. 32.3Теплоемкость кристаллов при низких и высоких температурах. Понятие о фононах. Решеточная проводимость. Вещество и поле. Сильное, слабое электромагнитное и гравитационное взаимодействия. 32.6Физическая картина мира как философская категория	-
33	ИТОГО:		40

2. Перечень лабораторных и практических работ