Рабочая программа по дисциплине Е (стр. 1 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ДГТУ)

Факультет «Нанотехнологии и Композиционные материалы»

Кафедра «Физика»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по МР

____________

«___»___________2010 г.

Рег. № ____________

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине Е

по специальностям

050501 – Профессиональное обучение

Форма и срок освоения ООП – очная, нормативный

Всего учебных часов – 360 (час)

Всего аудиторных занятий – 168 (час)

Из них:

Лекции – 102 (час)

Лабораторные занятия – 48 (час)

Практические занятия (семинары) –18 (час)

Всего часов на самостоятельную работу студента – 192 (час)

ФОРМЫ КОНТРОЛЯ

Экзамен - 2,3,4 (семестр)

Адреса электронной версии программы

Ростов-на-Дону

2010

Рабочая программа по учебной дисциплине «Физика» составлена на основе примерной программы УМО и в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальностям

050501 – Профессиональное обучение

и относится к циклу естественнонаучных дисциплин специальностей.

Шифр дисциплины по стандарту ЕН. Ф.

Рабочая программа составлена доцентом кафедры «Физика», к. ф.м. н.

и рассмотрена на заседании кафедры "Физика"

Протокол № от «___» _________ 2010 г

Зав. кафедрой «Физика» _______________

Одобрена Советом по базовому образованию

Руководитель секции ЕН __________ "___" ___________2010 г.

СОГЛАСОВАНО:

Зав. сектором ОП ЦНМОиТОП "___" ___________2010 г.

Раздел 1. Общие положения

1.1  . Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе.

Курс физики относится к естественнонаучным дисциплинам. Этот курс находит свое отражение в профессиональной деятельности инженера по специальности 050501 – Профессиональное обучение.

Основной целью преподавания физики в техническом университете является подготовка студентов в различных областях физической науки, позволяющая им ориентироваться в стремительном потоке научной и технической информации, характерном для современного этапа научно-технической революции.

Применительно к данной специальности курс физики естественным образом входит в теоретический базис конкретных технических дисциплин. В этом прикладном плане целью преподавания физики становится формирование современного научного мировоззрения, в основе которого лежит соединение физико-технических эффектов и новых технологий. Курс физики формирует единый язык описания различных физико-технических процессов. Он предоставляет возможность студентам увидеть взаимосвязь между различными областями науки и техники.

Курс «Физика» закладывает современные мировоззренческие концепции, на базе которых формируются квалификационные навыки, необходимые для решения профессиональных задач инженера.

При изучении курса физики ставятся следующие задачи:

- научить студентов использовать теоретические знания в области физики для ориентирования в потоке научной и технической информации с целью использования новых физических принципов в специальных областях техники;

- сформировать у студентов основные элементы научного мышления и материалистического мировоззрения, в частности, понимания границ различных физических понятий, законов, теорий и умения оценить степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных и теоретических методов исследования.

1.2. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины «Физика».

Студенты, завершившие изучение физики, должны обладать следующими компетенциями:

з н а т ь :

- основные физические явления, фундаментальные понятия, законы и теории современной и классической физики, а также методы физического исследования;

- приемы и навыки решения конкретных задач из различных областей физики, помогающие студентам в дальнейшем решать инженерные задачи;

- основные элементы научного творчества в физике, начальные навыки проведения экспериментальных научных исследований различных физических явлений и оценки погрешности измерений;

у м е т ь :

- использовать физические знания для ориентирования в потоке научной и технической информации с целью применения новых физических принципов в специальных областях техники;

- анализировать физические явления, определяющие конструкцию и принцип работы технических приборов, аппаратов и машин;

- решать конкретные задачи из различных областей физики, в основе которых лежат фундаментальные физические явления и законы;

- пользоваться измерительной техникой и приборами в рамках физического практикума;

- оценивать относительные и абсолютные погрешности измерений по методу Стьюдента и классу точности электроизмерительных приборов;

- строить графики функциональных зависимостей экспериментально измеренных физических величин и оценивать их погрешности методом наименьших квадратов;

- самостоятельно работать с учебными пособиями и справочной литературой по изучаемой дисциплине;

и м е т ь п р е д с т а в л е н и е:

- о современных тенденциях дальнейшего развития физической науки;

- о возможных путях влияния последних достижений физико-технического прогресса на конкретные отрасли техники.

Изучение физики проводится в соответствии с требованиями ГОСТ, ЕСКД и системы единиц СИ.

1.3. Связь с предшествующими дисциплинами и последующими дисциплинами.

Изучение курса планируется в 2, 3 и 4 семестрах, когда студентами параллельно осваиваются курсы высшей математики, информатики.

Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения физики

Высшая математика:

-  функции и пределы;

-  дифференциальное и интегральное исчисление;

-  векторный анализ;

-  функции комплексного переменного;

-  дифференциальные уравнения;

-  основы теории вероятности;

-  элементы математической статистики.

Информатика:

-  технические средства обработки информации;

-  основы программирования на основных алгоритмических языках;

-  информационные базы данных и электронные библиотеки;

-  информационные технологии.

Курс физики совместно с курсом высшей математики, теоретической механики, электротехники составляют основу теоретической подготовки инженеров, и играет роль фундаментальной базы, без которой невозможна успешная деятельность инженера любого профиля.

Раздел 2. Тематический план и содержание дисциплины

Выписка из ГОС «Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы» по дисциплине

ЕН. Ф.03 Физика:

Физические основы механики; колебания и волны; молекулярная физика и термодинамика; электричество и магнетизм; оптика; атомная и ядерная физика; физический практикум.

ЕН. Ф.02 Физика:

Физические основы механики: понятие состояния в классической механике, уравнения движения, законы сохранения, основы релятивистской механики; принцип относительности в механике, кинематика и динамика твердого тела, жидкостей и газов. Электричество и магнетизм: электростатика и магнитостатика в вакууме и веществе, уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме, квазистационарные токи, принцип относительности в электродинамике. Физика колебаний и волн: гармонический и ангармонический осциллятор, физический смысл спектрального разложения, кинематика волновых процессов, нормальные моды, интерференция и дифракция волн, элементы Фурье- оптики. Статистическая физика и термодинамика: три начала термодинамики, термодинамические функции состояния, фазовые равновесия и фазовые превращения, элементы неравновесной термодинамики, классическая и квантовая статистики. Кинетические явления. Системы заряженных частиц. Конденсированное состояние. Физический практикум.

Раздел (название)	Дидактические единицы (название)	Тема, литература	Содержание
1	2	3	4
Механикаи молеку- лярная физика	ДЕ 1 Механика	1.1. Введение. Кинема­ти­ка, материальной точки. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Введение. Задачи кинематики и динамики. Системы отсчета. Материальная точка. Траектория, путь, перемещение. Скорость. Ускорение. Вычисление пройденного пути. Тангенциальное и нормальное ускорение. Кривизна траектории. Кинематика вращательного движения. Основные формулы кинематики материальной точки. Связь между векторами линейной скорости и угловой.
1.2. Динамика матери­аль­ной точки. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Динамика материальной точки. Инерци­альные и неинерциальные системы отсчета. Законы Ньютона и их физическое содержание. Масса, вес, сила, импульс силы. Импульс материальной точки. Полный импульс системы материальных точек. Закон сохранения импульса. Движение тела с переменной массой. Центр масс. Движение центра масс.
1.3. Работа. Мощность. Энергия. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Работа. Мощность. Потенциальное поле. Классификация сил в механике. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия. Кинетическая энергия. Закон изменения кинетической энергии. Энергия упругой деформации. Полная механическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Силы трения и диссипация механической энергии.
		1.4. Кинематика и динамика твердого тела. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Движение твердого тела. Движение центра инерции твердого тела. Вращение твердого тела. Момент силы. Момент инерции тела. Основные свойства момента инерции. Аддитивность. Теорема Штейнера. Основное уравнение динамики вращательного движения. Кинети­ческая энергия твердого тела, участвующего одновременно в поступательном и враща­тельном движении. Работа внешних сил при вращении твердого тела. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Свободные оси. Главные оси инерции. Гироскопы.
1.5. Элементы механики жидкостей. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Давление в жидкости и газе. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли и следствия из него. Вязкость. Методы определения вязкости. Движение тел в жидкостях и газах.
1.6. Пространственно-временные соотноше­ния и их следствия. Понятие о релятивист­ской механике. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Опыты Физо и Майкельсона. Постоянство скорости света в различных системах отсчета. Преобразования Галилея. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Релятивистское изменение длин и промежутков времени. Релятивистский закон сложения скоростей. Основной закон релятивистской динамики. Закон изменения массы со скоростью. Взаимосвязь массы и энергии.
ДЕ 2 Колеба­ния и волны	2.1. Собственные колебания. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Введение. Классификация колебаний. Сво­бодные колебания. Собственные колебания. Малые собственные колебания в консерва­тивной системе вблизи устойчивого положе­ния равновесия на примере пружинного, математического и физического маятников. Гармонические колебания. Дифференциаль­ное уравнение гармонических колебаний. Энергия гармонических колебаний.
2.2. Затухающие колебания. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Метод векторных диаграмм. Метод комплек­сных амплитуд. Затухающие колебания. Коэффициент затухания. Время релаксации. Период затухаю­щих колебаний. Декремент затухания. Логарифмический декремент затухания. Добротность колебательной системы. Диссипация энергии.
		2.3. Вынужденные колебания. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Вынужденные колебания. Процесс уста­новления стационарного режима коле­баний. Установившиеся вынужденные колебания. Амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики вы­нужденных колебаний. Резонанс. Энер­гетические соотношения при вынужден­ных колебаниях.
2.4. Сложение колебаний. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Сложение однонаправленных гармо­ничес­ких колебаний. Биения. Сложение взаимно-перпендикулярных гармонических колебаний. Фигуры Лиссажу.
2.5. Качественные методы теории колебаний. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Качественные методы в теории колебаний. Метод фазового портрета. Фазовый портрет физического маятника в отсутствии и при наличии сил трения. Автоколебания. Общие принципы теории автоколебаний. Обратная связь. Фазовый портрет автоколебаний. Устойчивый предельный цикл.
2.6. Волны в упругой среде. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Волны в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Уравнения плоской и сферической волн. Волновое уравнение. Скорость распространения волн в упругих средах. Отражение волн на границе раздела двух сред. Интерференция и дифракция волн. Образование стоячих волн. Перенос энергии и импульса. Плотность потока энергии (вектор Умова). Интенсивность волны.
2.7. Звуковые волны. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.8)]	Звуковые волны. Скорость распространения звука в воздухе. Зависимость скорости звука от температуры. Интенсивность и громкость звука. Эффект Допплера.
	ДЕ 3 Молеку­лярная физика и термоди­намика	3.1. Физические основы молекулярно-кинети­ческой теории газов. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.10)]	Введение. Термодинамические системы. Термодинамический и статистический методы. Единица измерения количества вещества в СИ. Число Авогадро. Моляр­ная масса. Термо­динамическое равновесие. Макро­скопические параметры. Основное уравнение МКТ идеального газа. Физический смысл абсолютной температуры идеального газа. Постоянная Больцмана. Закон Авогадро. Закон Дальтона. Уравнение состояния. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Уравнение состояния иде­ального газа в локальной форме. Распределение молекул по скоростям. Экспериментальная проверка распределения Максвелла. Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Опыты Перрена. Средняя длина свободного пробега. Число столкновений. Зависимость средней длины свободного пробега от концентрации и эффективного диаметра молекул.
		3.2. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.10)]	Установление термодинамического равновесия. Иерархия процессов, при­водящих к установлению термодинами­ческого равновесия. Процессы переноса. Феноменологические уравнения, описы­вающие процессы переноса. Течение вязкой жидкости или газа по трубе круглого сечения. Формула Пуазейля.
3.3. Физические основы термодинамики. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.10)]	Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики и его применение к изопроцессам в идеальном газе. Работа газа при изменении его объема. Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Теплоемкость идеального газа. Адиабатический и политропический процессы. Работа, совершаемая идеальным газом при различных процессах. Обратимые и необратимые процессы. Коэффициент полезного действия тепловой машины. Второе и третье начала термодинамики. Цикл Карно. Коэффициент полезного действия цикла Карно для идеального газа. Неравенство Клаузиуса. Энтропия. Свойства энтропии. Теорема Нернста. Энтропия и вероятность. Энтропия идеального газа.
3.4. Реальные газы. [7.1: (7.1.1, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6, 7.1.10)]	Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы газа Ван-дер-Ваальса. Фазовый переход газ-жидкость. Кри­тическая точка. Сжижение газов. Крис­таллическое состояние вещества. Фазо­вая диаграмма состояния вещества. Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля – Томсона. Понятие энтальпии. Ожижение газов.
Электро­- магне­тизм.	ДЕ 4 Электри­чество и магне­тизм.	4.1. Электростатика. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6)]	Электрический заряд и его свойства. Закон сохра­нения заряда. Взаимодействие электричес­ких зарядов. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность поля. Принцип суперпозиции электростатичес­ких полей. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса и ее применение к вычислению напряженности полей.
		4.2. Потенциал электрического поля. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6)]	Работа сил электростатического поля по перемещению электрического заряда. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле. Циркуляция вектора напряженности. Теорема о цирку­ляции напряженности электростати­ческого поля в интегральной и дифференциальной форме. Потенциал электростатического поля. Напряженность как градиент потенциала. Эквипотенциальные поверхности. Вычисление потенциала по напряженности поля.
4.3. Электрический диполь. Диэлектрики в электрическом поле. Сегнетоэлектрики. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6)]	Электрический диполь. Дипольный момент. Момент сил, действующий на диполь в электрическом поле. Сила, действующая на диполь в электричес­ком поле. Энергия диполя во внешнем электрическом поле. Диэлектрики. Полярные и неполярные диэлектрики. Вектор поляризации. Вектор электрического смещения. Диэлектри­ческая восприимчи­вость и проницаемость. Связанные поляризационные за­ряды на поверхности диэлектрика. Обобщение теоремы Гаусса на случай электроста­тических полей в диэлектриках. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлек­трический эффект.
4.4. Проводники в электрическом поле. Электроемкость. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6)]	Распределение зарядов на проводнике. Проводники во внешнем электростатическом поле. Принцип электростатичес­кой защиты. Емкость уединенного проводника. Конден­саторы и их классификация по гео­метрии обкладок и роду диэлектрика. Емкость конденсатора. Соединение конденсаторов.
4.5. Энергия электростатического поля. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6)]	Энергия системы зарядов. Энергия заряженного уединенного проводника. Энергия заряженного конденсатора. Сила взаимодействия между пластинами плоского конденсатора. Энергия элек­трического поля. Объемная плотность энергии электрического поля.
4.6. Законы постоянного тока. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6)]	Характеристики электрического тока. Электродвижущая сила. Ста­ционарное электрическое поле. Закон Ома для участка цепи и замкнутой цени. Удельное сопротивление и проводимость. Правила Кирхгофа. Мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме. Подвижность носителей. Зависимость удельного сопротив­ления металлов от температуры. Сверхпрово­димость. Коэффициент полезного действия источника тока.
		4.7. Элементы классической теории проводимости. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6)]	Экспериментальные доказательства электронной природы токов в металлах. Основные положения классической электронной теории металлов. Закон Ома и закон Джоуля-Ленца с точки зрения классической электронной теории проводимости.
4.8. Магнитное поле. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Магнитное поле. Опыты Эрстеда. Силовое действие магнит­ного поля. Взаимодействие токов. Закон Био-Савара-Лапласа. Индукция магнитного поля. Поле прямого и кругового токов. Вихревой характер магнитного ноля. Поле движущегося заряда. Циркуляция вектора индукции.
4.9. Действие магнитного поля на токи и заряды. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Закон Ампера. Рамка с током в однородном и неоднородном магнитном поле. Магнит­ный момент контура с током. Момент сил, действующих на контур с током в магнит­ном поле. Сила Лоренца. Определение удельного заряда электрона. Метод скре­щенных полей. Масс-спектрометр. Эффект Холла. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
4.10. Теорема Гаусса. Теорема Ампера о циркуляции. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Магнитный поток. Теорема Гаусса для вектора индукции магнитного поля. Отсутствие в природе магнитных зарядов. Теорема Гаусса в дифферен­циальной форме. Теорема Ампера о циркуляции индукции магнитного поля в дифференциальной и интегральной форме для магнитных полей в вакууме. Механическая работа в магнитном поле.
4.11. Электродинамика. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Явление электромагнитной индукции. Клас­сические опыты Фарадея. Закон Фарадея. Индукцион­ные токи. Правило Ленца. Токи Фуко. Электродвижущая сила индукции. Явление электромагнитной самоиндукции. Зависимость ЭДС самоиндукции от скорости изменения силы тока в контуре. Индуктивность. Индуктивность соленоида. Установление и исчезновение токов в цепи. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля. Взаимная индукция. Практические применения явления электромагнитной индукции. Генераторы переменного тока. Трансформаторы.
		4.12. Магнитное поле в веществе. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Описание поля в магнетиках. Гипотеза Ампера о молекулярных токах. Классификация магнетиков по их магнитным свойствам. Магнитные моменты атомов и молекул. Магнитная восприимчивость. Магнитная проницаемость. Ларморова прецессия. Диамагнетизм. Парамагнетизм. Независимость диамагнитной восприимчи­вости от температуры. Ориентация собст­венных магнитных моментов атомов (молекул) в магнитном поле. Формула Ланжевена. Зависимость парамагнитной восприимчивости от температуры. Закон Кюри-Вейсса. Парамагнитная температура Кюри. Ферромагнетизм. Кривая намагничивания. Цикл перемагничивания. Частные и полные петли гистерезиса. Остаточная намагничен­ность. Коэрцитивная сила. Доменная структура. Скачки Баркгаузена. Точка Кюри. Собственный магнитный момент электрона. Качественное объяснение ферромагнетизма. Антиферромагнетики. Ферриты.
4.13. Элементы квантовой электронной теории проводимости. Термоэлектронная эмиссия и контактные явления. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Элементы квантовой электронной теории проводимости. Принцип Паули. Функция распределения Ферми. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Ширина запрещенной зоны. Работа выхода электрона из металла. Термоэлектронная эмиссия. Ток в вакууме. Ток насыщения. Контактная разность потенциалов. Явления Зеебека, Пельтье, Томсона. Контакт двух полупроводников. Применение полупроводников: диод, транзистор, термистор, фоторезистор, фотодиод. Полупроводниковые усилители.
4.14. Свободные колебания в контуре без активного сопротивления. Собственные и вынужденные электромагнитные колебания. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Колебательный контур, возникновение в нем колебаний. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний заряда и его решение. Формула Томсона. Свободные затухающие колебания в электрическом колебательном контуре. Логарифмический декремент затухания. Добротность колебательного контура. Автоколебания. Вынужденные электри­ческие колебания. Получение незатухающих колебаний (генераторы). Обратная связь.
		4.15. Переменный ток. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Переменный ток, текущий через резистор. Переменный ток, текущий через емкость. Реактивное емкостное сопротивление. Переменный ток, текущий через индуктивность. Реактивное индуктивное сопротивление. Цепь переменного тока с емкостью, индуктивностью и сопротивлением. Резонанс напряжений. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока. Коэффициент мощности. Резонанс токов.
4.16. Взаимное превращение электрических и магнитных полей. Уравнения Максвелла. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Связь между изменяющимся электрическим и вызываемым им магнитным полями. Уравнения Максвелла в интегральной форме. Уравнение непрерывности как следствие уравнений Максвелла. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме. Относительность электрических и магнитных полей. Электромагнитное поле в движущихся телах. Преобразования Лоренца. Значение теории Максвелла.
4.17. Электромагнитные волны. [7.1: (7.1.2, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Образование свободных электромагнитных волн. Волновое уравнение для электромагнитной волны. Общее решение волнового уравнения. Плоская электро­магнитная волна. Свойства электромагнитных волн. Простейшие источники электромагнитных волн. Экспериментальные исследования электромагнитных волн. Открытый колебательный контур. Опыты Герца. Энергия электромагнитного поля. Диаграмма направлен­ности излучения. Давление электромагнитной волны. Импульс и масса электромагнитного поля.
Оптика, атомная физика, физика элементарных часттиц	ДЕ 5 Волновая и квантовая оптика	5.1. Основы геометрической оптики. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7, 7.1.9)]	Развитие учения о свете. Основные законы геометрической оптики. Принцип Ферма. Световой поток. Центрированная оптическая система. Сложение оптических систем. Преломление света на сферической поверхности. Формула тонкой линзы. Погрешности оптических систем. Оптические приборы. Геометрическая и оптическая длина пути. Полное отражение. Отражение света от плоских и сферических поверхностей. Преломление света на плоских поверхностях. Призмы.
		5.2. Волновое уравнение. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7, 7.1.9)]	Электромагнитная волна. Волновое уравнение. Общее решение волнового уравнения. Плоская электромагнитная волна.
		5.3. Интерференция света. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7, 7.1.9)]	Интерференция световых волн. Когерентность. Опыт Юнга. Оптическая разность хода, разность фаз. Условия интерференционного максимума и минимума. Ширина интерференционной полосы. Линии равной толщины и равного наклона. Интерференция на клине. Кольца Ньютона. Способы наблюдения интерференции. Практическое применение интерференционных явлений. Просветленная оптика.
5.4. Дифракция света. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7, 7.1.9)]	Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция света на круглом отверстии. Границы применимости геометрической оптики. Зонная и фазовая пластинки Френеля. Дифракция Фраунгофера от щели. Дифракционная решетка и ее применение. Пространственная дифракционная решетка. Формула Вульфа-Брэгга. Угловая и линейная дисперсия. Разрешающая способность. Критерий Рэлея. Понятие о голографии.
5.5. Поляризация света. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7, 7.1.9)]	Поляризация света. Плоско поляризованный свет. Способы получения плоско поляризованного света. Призма Николя. Закон Малюса. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Угол Брюстера. Двойное лучепреломление. Явление дихроизма. Эффект Керра. Поляроиды и поляризационные призмы. Вращение плоскости поляризации. Интерференция поляризованного света. Практическое применение поляризации.
5.6. Дисперсия и поглощение света в веществе. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7, 7.1.9)]	Взаимодействие света с веществом. Классическая электронная теория дисперсии. Способы наблюдения дисперсии. Нормальная и аномальная дисперсии. Уравнение дисперсии. Поглощение света. Закон Бугера. Коэффициент поглощения. Оптическая плотность. Зависимость оптической плотности растворов от длины пути и концентрации. Рассеяние света. Коэффициент экстинкции. Закон Рэлея.
		5.7. Тепловое излучение. Основные законы. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7, 7.1.9)]	Тепловое излучение и люминесценция. Лучеиспускательная и поглощательная способности тел. Абсолютно черное тело. Энергетическая светимость. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Формула Планка для испускательной способности абсолютно черного тела. Оптическая пирометрия. Радиационная, цветовая и яркостная температуры.
5.8. Фотоэлектрический эффект. Эффект Комптона. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7, 7.1.9)]	Фотоны, их основные характеристики. Внешний, внутренний, вентильный фотоэффект. Опыты Герца. Опыты Столетова. Основные законы фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта. Элементарная теория фотоэффекта. Формула Эйнштейна. Задерживающий потенциал. Зависимость граничной частоты от величины задерживающего потенциала. Эффект Комптона и его теория. Давление света.
ДЕ 6 Кванто­вая физика и физика атома. Элемен­ты ядерной физики и физики элемен­тарных частиц	6.1. Электронная оболочка атома и теория Бора. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Классическая модель атома и ее недостатки. Опыты Резерфорда по рассеянию a-частиц. Постулаты Бора. Опыты Франка и Герца. Элементарная Боровская теория водородного атома. Полная энергия атома. Разрешенные уровни энергии. Постоянная Ридберга. Спонтанное и вынужденное излучения. Оптические квантовые генераторы.
6.2. Корпускулярно-волновой дуализм. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Гипотеза Луи де Бройля. Формула де Бройля. Соотношение неопределенностей. Уравнение Шредингера. Волновая функция и ее свойства. Квантование. Интерпретация волновой функции.
6.3. Уравнение Шредингера. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Решение уравнения Шредингера для простейших одномерных задач. Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме» с бесконечно высокими «стенками». Прохождение частицы сквозь потенциальный барьер. Гармонический осциллятор. Туннельный эффект.
6.4. Многоэлектронные атомы. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Спектры щелочных металлов. Нормальный эффект Зеемана. Мультиплетность спектров и спин электрона. Момент импульса в квантовой механике. Результирующий момент многоэлектрон­ного атома. Распределение электронов в атоме по энергетическим уровням. Периодическая система элементов Менделеева. Ширина спектральных линий. Молекулярные спектры.
		6.5. Физика атомного ядра и элементарных частиц. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Состав и характеристика атомного ядра. Энергия связи. Удельная энергия связи. Ядерные силы. Естественное и искусственное радиоактивное излучение. Законы радиоактивного распада. Период полураспада. Правила смещения. Закономерности a и распада, излучение и его свойства. Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц. Ядерные реакции и их основные типы. Реакция деления ядра. Цепная реакция деления. Реакция синтеза. Энергия солнца и звезд. Искусственная радиоактивность. Методы ускорения частиц.
6.6. Современная физическая картина мира. [7.1: (7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.7)]	Научная картина мира с точки зрения физики на структуру Вселенной и материи. Эволюционно-синергетическая парадигма современного естествознания. Физико-технический аспект информационных технологий.

Раздел 3 Распределение бюджета времени по видам занятий