Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф 3 физика: оптика. Квантовая физика (шифр дисциплины и ее название в строгомсоответствии с государственным образовательнымстандартом и учебным планом)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мурманский государственный гуманитарный университет» (МГГУ) УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ ЕН.Ф.3.3 ФИЗИКА: ОПТИКА. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА (ШИФР ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ НАЗВАНИЕ В СТРОГОМСООТВЕТСТВИИ С ГОСУДАРСТВЕННЫМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМСТАНДАРТОМ И УЧЕБНЫМ ПЛАНОМ) ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ (специальностям) 050201 Математика с дополнительной специальностью «Информатика» (код и наименование специальности/тей) Утверждено на заседании кафедры Физики и МОФ Физико-математического факультета (протокол №___от_________2011 г.) Зав.кафедрой ____________________ В.С.Шолохов РАЗДЕЛ 1. Программа учебной дисциплины. Автор программы: кандидат физико-математических наук, доцент Шолохов В.С. Рецензенты: кандидат философских наук, доцент Никонов О.А. кандидат физико-математических наук, доцент Карбановский В.В. Пояснительная записка: Студент, изучивший дисциплину, должен знать: - основные физические явления и эксперименты; - методы физических исследований и измерений; - международную систему единиц (СИ); - физические понятия и величины, необходимые для описа­ния физических явлений; - основные физические модели; - физические принципы, законы и теории; - применение физики в технике; - связь физики с другими науками; - ученых физиков, внесших существенный вклад в развитие физической науки; уметь: - выявлять существенные признаки физических явлений; - устанавливать характерные закономерности при наблюде­нии и экспериментальных исследованиях физических яв­лений и процессов; - опознавать в природных явлениях известные физические модели; - применять для описания физических явлений известные физические модели; - строить математические модели для описания простейших физических явлений; - описывать физические явления и процессы, используя физическую научную терминологию; - представлять различными способами физическую инфор­мацию; - давать определения основных физических понятий и вели­чин; - формулировать основные физические законы; - владеть методом размерностей для выявления функцио­нальной зависимости физических величин; - решать простейшие экспериментальные физические зада­чи, используя методы физических исследований; - применять знание физических теорий для анализа незна­комых физических ситуаций; - аргументировать научную позицию при анализе лженауч­ных, псевдонаучных и антинаучных утверждений; - называть и давать словесное и схемотехническое описание основных физических экспериментов; - структурировать физическую информацию, используя на­учный метод исследования; владеть навыками: - измерения основных физических величин; - определения погрешности измерений; - проведения простейших физических исследований с ис­пользованием основных экспериментальных методов (стробоскопического, осциллографического, метода физического моделирования, оптического, сравнения, мик­роскопии, спектрального анализа, рентгеноструктурного анализа, масспектроскопии, эквивалентного замеще­ния); - грамотного использования физического научного языка; - представления физической информации различными спо­собами (в вербальной, знаковой, аналитической, матема­тической, графической, схемотехнической, образной, алгоритмической формах); - использования международной системы единиц измерения физических величин (СИ) при физических расчетах и фор­мулировке физических закономерностей; - применения метода оценки порядка физических величин при их расчетах; - применения численных значений фундаментальных физи­ческих констант для оценки результатов простейших фи­зических экспериментов; - численных расчетов физических величин при решении физических задач и обработке экспериментальных резуль­татов. Извлечение из ГОС ВПО ЕН.Ф6 Атомная и ядерная физика 84 1.5. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (для всех специальностей, на которых читается данная дисциплина) Шифр и наименование специальности Курс Семестр Виды учебной работы Вид итогового контроля (форма отчетности) Трудоемкость Всего аудит. ЛК ПР/СМ ЛБ Сам. раб. 050201 Математика с дополнительной специальностью «Информатика» 4 7 84 42 12 14 16 42 зачет 1.6. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ: Квантовая физика. Тепловое излучение. Фотоэффект. Эффект Комптона. Боровская теория атома. Элементы квантовой механики. Физика атомов и молекул. Колебания кристаллической решентки. Зонная теория твердых тел. Контактные и термоэлектрические явления. Атомное ядро. Элементарные частицы. 1.6.1. Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного времени № п/п Наименование раздела, темы Количество часов Вариант 1 (очная форма обучения) Вариант 2 (заочная форма обучения) Всего аудит. ЛК ПР/СМ ЛБ Сам раб. Всего аудит. ЛК ПР/СМ ЛБ Сам. раб 1. Экспериментальные основы квантовой физики. 12 2 2 8 7 2. Строение атома. 6 2 4 7 3. Волновые свойства микрочастиц. 4 2 2 7 4. Уравнение Шредингера. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. 4 2 2 7 5. Теория проводимости кристаллов. 12 2 2 8 7 6 Атомное ядро. 4 2 2 7 ИТОГО: 42 12 14 16 42 1.6.2. Содержание разделов дисциплины. Введение. Предмет квантовой физики. Краткий исторический обзор развития квантовых представлений. Квантовые свойства излучения. Фотоэлектрический эффект. Фотоны. Уравнение Эйнштейна. Давление света с квантовой точ­ки зрения. Тормозное рентгеновское излучение. Эффект Комптона. Опыт Боте. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Формулы Рэлея-Джинса и Вина. Закон смещения Вина. За­кон Стефана-Больцмана. Формула Планка. Оптические пиромет­ры. Флуктуации светового потока. Двойственность представлений о свете. Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза Де-Бройля. Диф­ракция микрочастиц. Состояния микрочастиц. Волновая функ­ция. Принцип суперпозиции в квантовой механике. Соотношения неопределенностей. Измерение физических величин в квантовой механике. Принцип дополнительности. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния и их свой­ства. Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Состояния с непрерывным спектром энергии (свободная частица в поле потенциальной ступеньки и потенциального барьера). Туннельный эффект. Электронный микроскоп. Туннель­ный микроскоп. Состояния с дискретным спектром энергии. Потенциальный ящик. Линейный гармонический осциллятор. Потенциальная яма конечной глубины. Квантование энергии. Нулевая энергия. Связь энергетического спектра с видом потенциала. Принцип соответ­ствия. Двойственность представлений о веществе. Корпускулярно-волновой дуализм. Физика атомов и молекул. Опыты Резерфорда. Линейчатые спектры атомов. Опыты Франка и Герца. Модель атома водорода Бора-Резерфорда. Квантование момента импульса. Спин электрона. Магнитный момент электрона. Опыты Штерна и Герлаха. Квантовые числа электрона в атоме водорода. Спектр атома водорода. Состояние электрона в многоэлектронном атоме. Принцип Паули. Электронные оболочки. Периодическая система элемен­тов Менделеева. Спектры многоэлектронных атомов. Характеристические рен­тгеновские спектры. Закон Мозли. Водородоподобные спектры. Спин-орбитальное взаимодействие. Дублеты щелочных металлов. Природа химической связи. Молекулярные спектры. Комби­национное рассеяние света. Люминесценция. Спонтанное и вы­нужденное излучения. Лазеры. Эффект Зеемана. Электронный парамагнитный резонанс. Физика атомного ядра. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Экспериментальные методы ядерной физики; счетчики частиц, трековые камеры, фотоэмульсии, масспектрографы, ускорители заряженных частиц. Состав ядра. Нуклоны. Заряд и массовое число ядра. Энергия связи ядра. Изотопы. Искусственные превращения ядер, а- и b-распады, g - излучение. Ядерные реакции. Трансурановые эле­менты. Оболочечная и капельная модели ядра. Деление ядер. Цеп­ная реакция. Ядерные реакции на тепловых и быстрых нейтро­нах. Реакция синтеза, проблема управляемого термоядерного син­теза. Физика элементарных частиц. Фундаментальные взаимодей­ствия. Классификация элементарных частиц. Взаимодействие элементарных частиц и законы сохранения. Частицы и античас­тицы. Барионы и мезоны. Резонансы. Кварковая модель строения адронов. Космические лучи. Фундаментальные частицы. Частицы участники и частицы переносчики взаимодействий. Обменный характер фундаменталь­ных взаимодействий. 1.6.3. Темы для самостоятельного изучения. № п/п Наименование раздела дисциплины Тема Кол-во часов Форма самостоятельной работы Форма контроля выполнения самостоятельной работы 1. Экспериментальные основы квантовой физики. Тепловое излучение. Фотоэффект. Комптон-эффект 7 Устный ответ. аттестация 2. Строение атома. Формула Бальмера. Теория Н.Бора. 7 Контрольная работа. - проверка контрольных работ 3. Принцип неопределенности. Волновые свойства частиц. Устойчивость атома 7 Устный ответ. аттестация 4. Уравнение Шредингера. Туннельный эффект. Частица в бесконечной потенциальной яме. 7 Контрольная работа. - проверка контрольных работ 5. Теория проводимости кристаллов. Проводники, полупроводники, диэлектрики 7 Устный ответ. аттестация 6. Атомное ядро. Дефект массы 7 Устный ответ. аттестация Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.

Похожие:

	Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 7 Физика: оптика;... ...		Российской федерации курский государственный технический университет ...
	Учебно-методический комплекс дисциплины гсэ. В 2 семейное право шифр... ...		Учебно-методический комплекс дисциплины гсэ. В 2 кпв: семейное право... ...
	Методические указания к выполнению контрольной работы по физике для... Электричество и магнетизм, волновая и квантовая оптика, атомная и ядерная физика		Учебно-методический комплекс дисциплины «Учет на предприятиях малого бизнеса» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Торговый маркетинг» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «антикризисное управление» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Деловой иностранный язык» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «хозяйственное право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...