Курс уже начался
Запись на курс открыта  
      


О курсе

Курс «Физика. Оптика. Физика атома и атомного ядра.» может быть рассчитан на обучающихся технических ВУЗов. Лекции читает кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Физики» строительного института Третьяков Пётр Юрьевич и старший преподаватель кафедры «Физики, методов контроля и диагностики» института промышленных технологий и инжиниринга Исакова Наталья Петровна. Практические занятия ведут Третьяков П.Ю. и Исакова Н.П. Виртуальные лабораторный работы созданы старшим преподавателем кафедры «Физики методов контроля и диагностики» института промышленных технологий и инжиниринга  Исаковым Василием Владимировичем.

В курсе рассматриваются основные понятия и законы  геометрической и волновой оптики, квантовой природы излучения, физики атома и атомного ядра .

 В разделе «Оптика»  рассмотрены опытные доказательства волновой и корпускулярной природы света, взаимодействие света с веществом.

В разделе «Физика атома и атомного ядра» рассмотрено строение атома и атомного ядра, элементы квантовой механики, квантовой статистики.

Формат

В состав курса входят видеолекции  с контрольными вопросами, практические упражнения и виртуальные лабораторные работы. Курс рассчитан на 10 недель, средняя недельная нагрузка – 10 часов. Трудоемкость  курса – 3 зачетные единицы. В конце курса  слушатель сдает контрольный тест по пройденному материалу

Информационные ресурсы

Основная литература:

1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 3. – М.: Наука, 1996.

2. Трофимова Т.И. Курс  физики: учебное пособие/ Т.И.Трофимова.  М.: Академия, 2012. – 316с.

3. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики для втузов: учебное пособие/Т.И.Трофимова  М.: Высш.школа, 2008. -405с.

Дополнительная литература:

4. Трофимова Т.И. Курс физики: Задачи и решения: учебное пособие/ Т.И.Трофимова, А.В.Фирсов. – М.: Академия, 2010. – 592с.

5. Неделько В.И. Физика: учебное пособие/ В.И.Неделько. . – М.: Академия, 2011. – 464с.

6. В.Е. Борисенко, В.М. Дерябин. Оптика. Основы атомной и ядерной физики: учебное пособие/ТГУ 1983г.

Требования

Слушателям курса необходимо владеть знаниями по физике в объеме школьной программы, основами дифференциального и интегрального исчисления, основами векторного исчисления. Необходимо иметь представление об основных понятиях  и законов оптики, физики атома и атомного ядра. В курсе предполагается, что обучающиеся  знакомы с законами геометрической оптики, законами сохранения импульса и энергии, законами теплового излучения, строением атома  и ядра. Также необходимо владение основами векторного анализа, представление о понятиях градиента, дивергенции, ротора.

Программа курса

План лекций. «Оптика. Физика атома и атомного ядра»

1.      Введение Электромагнитные волны.

  • Электромагнитные волны.
  • Волновое уравнение.
  • Скорость распространения электромагнитных волн.
  • Плотность энергии. Плотность потока энергии.
  • Корпускулярно-волновой дуализм свойств света.
  • Элементы геометрической оптики.

2.       Интерференция света.

  • Интерференция волн.
  • Когерентность и монохроматичность волн. Время и длина когерентности.
  • Методы получения когерентных световых волн и наблюдения интерференции.
  • Интерференция света в тонких пленках.
  • Кольца Ньютона.
  • Практические применения интерференции.

3.      Дифракция света.

  • Дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля.
  • Метод зон Френеля.
  • Дифракция Френеля.
  • Дифракция Фраунгофера на щели и на дифракционной решетке.
  • Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брэггов.
  • Понятие о голографии.

4.       Поляризация света.

  • Поляризация света. Естественный и поляризованный свет.
  • Закон Малюса.
  • Закон Брюстера.
  • Двойное лучепреломление.
  • Вращение плоскости поляризации.
  • Практическое применение поляризации.

5.       Дисперсия света.

  • Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсии.
  • Электронная теория Лоренца дисперсии света.
  • Поглощение света. Закон Бугера.

6.       Тепловые излучения.

  • Тепловые излучения. Абсолютно черное тело.
  • Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана.
  • Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Закон смещения Вина.
  • Формула Релея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа.
  • Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка.
  • Оптическая пирометрия.

7.      Фотоэффект.

  • Внешний фотоэффект и его законы.
  • Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
  • Фотоны. Энергия и импульс световых квантов.
  • Давление света.
  • Эффект Комптона.

8.  Физика атома. Теория атома водорода по Бору.

  • Опыты Резерфорда. Ядерная модель атома.
  • Атом водорода. Водородоподобные атомы.
  • Квантовые постулаты Бора. Опыты Франка и Герца. Спектр атома водорода по Бору.

9.      Элементы квантовой механики.

  •  Гипотеза де Бройля.  Соотношение неопределенности Гейзенберга как проявление корпускулярно-волнового дуализма.
  •  Волновая функция. Стационарное уравнение Шредингера.
  • Частица в одномерной потенциальной яме. Туннельный эффект.
  • Гармонический осциллятор.

10.      Элементы современной физики атомов и молекул.

  • Атом водорода в квантовой механике.
  • Квантовые числа. Принцип Паули.
  • Рентгеновские спектры.
  • Молекула. Химическая связь.
  • Молекулярные спектры.
  • ОКГ
  • Результаты обучения

    Базовые знания:

    1. физические явления и закономерности

    2. основные законы электромагнетизма

    3. границы применимости основных законов

    Умения:

    1. применять законы  к объяснению физических явлений

    2. обосновывать и получать основные уравнения

    3. строить математические модели простейших явлений

    Навыки:

    1. работа со справочной и учебной литературой

    2. преобразование размерностей  физических величин

    3. применение общих законов физики для решения практических  задач

    Направления подготовки

    Все технические направления и профили, в учебных  планах которых физика рассчитана на 3 семестра по 3 зачетные единицы.



Третьяков Петр Юрьевич

кандидат физико-математических наук
заведующий кафедрой Физики строительного института ТИУ


Исакова Наталья Петровна 

старший преподаватель кафедры Физики, методов контроля и диагностики







Для записи на курс необходимо пройти регистрацию