Программа для студентов специальности «Математика» заочного обучения и экстерната icon

Программа для студентов специальности «Математика» заочного обучения и экстерната


Смотрите также:
Программа дисциплины для студентов специальности 260301 факультета заочного обучения и...
Методические указания для студентов специальности 270300 факультета заочного обучения и...
Методические указания...
Рабочая программа и методические указания к контрольной и курсовой работам для студентов...
Рабочая программа и методические указания к контрольной и курсовой работам для студентов...
Методические указания к контрольным работам №1 и 2 для студентов специальности 270300 факультета...
Методические указания к контрольным работам №2 и 3 для студентов специальности 270300 факультета...
Рабочая программа...
Рабочая программа...
Рабочая программа...
Рабочая программа дисциплины «Технология консервирования» иконтрольные работы для студентов...
Рабочая программа и контрольные задания для студентов специальностей 170600 (260601)...



Загрузка...
скачать


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


«Утверждаю»

проректор по учебной работе

В.С. Белозеров

_________________________

«____» _______________2002 г.


«ОБЩАЯ ФИЗИКА»



Программа для студентов специальности «Математика»

заочного обучения и экстерната




Объем занятий: Всего 200 часов


В том числе аудиторных 108 часов

Самостоятельная работа 92 часа

Изучается с 5 по 6 семестр

Зачет в 5 семестре

Экзамен в 6 семестре

^

Разработано СГУ




Дата разработки


«____»_______________2002 г.


Согласовано:
Декан ФМФ

_______________Падалка В.В.

«____»_______________2002 г.

Зав. кафедрой

______________Падалка В.В.

«____»_______________2002 г.

Рассмотрено УМК ФМФ

«____»_______________2002 г.

Протокол №_______________

Председатель УМК ________


Ставрополь 2002

^ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


«ОБЩАЯ ФИЗИКА»


ПРОГРАММА




Ставрополь 2002

Печатается по решению

Редакционно-издательского совета

Ставропольского государственного

университета


^ Общая физика: Программа. – Ставрополь: Изд-во СГУ, 2002. – .


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом для нефизических естественно-научных направлений, включает в себя 6 разделов: «Механика», «Молекулярная физика», «Электричество и магнетизм», «Оптика», «Физика атома и атомных явлений», «Физика атомного ядра и частиц» и представлена пояснительной запиской, тематическим планом, содержанием и списком рекомендуемой литературы.


Авторы составители:

Струков Б.А. - профессор Московского государственного университета

Кандидов В.П. – профессор Московского государственного университета

Кашкаров П.К.- профессор Московского государственного университета

Падалка В.В. – доцент кафедры общей физики ФМФ СГУ

Шацкий В.П. - доцент кафедры общей физики ФМФ СГУ



 Издательство Ставропольского

государственного университета, 2002

Ставрополь 2002




^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Курс физики является общеобразовательной дисциплиной плана подготовки специалиста – математика.

Физика и математика отличаются тесными межнаучными и межпредметными связями.

Курс «Общая физика» рассчитана на студентов третьего курса и читается два семестра: в пятом и шестом семестрах третьего курса.

Цели курса:

  • формирование обобщенного понятия современной научной физической картины мира;

  • освоение основных законов физики, лежащих в основе изучаемых явлений;

  • овладение идеями и методами физической науки;

  • формирование потребности к самообразованию.

Студент должен уметь использовать физические метода для решения профессиональных задач.

В лекционном курсе основное внимание уделяется уяснению основных законов и понятий физики, способствующих формированию цельного мировоззрения и концепций современного естествознания.

Курс включает в себя практические занятия, на которых на примере разнообразных физических задач студенты закрепляют теоретический материал, полученный на лекциях. Курс проходит одновременно с лабораторным практикумом. Цель лабораторных работ – сформировать у студентов навыки практической работы. Ознакомить с методикой физических измерений и элементами математической обработки результатов.

Курсу отводится отводится 32 часа, в том числе: 12 часов – на лекционные занятия, 10 часов - на практические занятия и 10 часов - на лабораторные занятия.


^ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

по курсу «ОБЩАЯ ФИЗИКА»


Темы


^ Количество часов

Лекций

Лабор.-практ.


Самостоятельная

работа

Всего



Механика

2

6

48

56



Молекулярная физика.

Основы термодинамики

2

4

20

26



Электричество и магнетизм

2

4

40

46



Оптика

2

2

20

24



Элементы квантовой теории

2

2

20

24



Физика атома. Атомное ядро.

2

2

20

24



^

Всего часов по курсу


12

20

168

200



СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


^ ТЕМА 1: МЕХАНИКА


Кинематика материальной точки.

Место физики в системе наук о природе. Эксперимент и теория в физических исследованиях. Физические модели. Пространство и время как формы существования движущейся материи.

Относительность движения. Системы отсчета. Координатная и векторная формы описания движения материальной точки. Перемещение, скорость, ускорение. Тангенциальное и нормальное ускорения. Кинематика движения по криволинейной траектории. Движение по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение и их связь с линейными характеристиками движения.

Кинематика материальной точки в движущейся системе координат. Преобразования Галилея. Классический закон сложения скоростей.

Динамика материальной точки.

Взаимодействие материальных тел. Инерциальные и неинерциальные системы координат. Законы Ньютона. Масса. Сила. Уравнения движения. Роль начальных условий. Принцип относительности Галилея.

Фундаментальные взаимодействия в природе. Силы в классической механике. Закон всемирного тяготения. Свойства сил тяжести, упругости, трения.

Движение материальной точки в неинерциальной системе отсчета. Силы инерции.

Законы сохранения в механике.

Понятие замкнутой системы. Импульс материальной точки, системы материальных точек. Закон сохранения и изменения импульса. Центр масс системы материальных точек и закон его движения. Реактивное движение.

Работа сил. Кинетическая энергия материальной точки. Потенциальные и непотенциальные силы в механике. Потенциальная энергия системы взаимодействующих тел. Закон сохранения и изменения энергии в механике.

Момент импульса материальной точки и системы материальных точек. Момент силы. Закон сохранения и изменения момента импульса

Движение твердого тела. Динамика вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Момент инерции твердых тел разной формы. Теорема Штейнера. Тензор инерции. Главные оси инерций. Уравнение моментов.

Колебательное движение.

Уравнение свободных колебаний модельных систем (груз на пружине, математический и физический маятники). Сложение колебаний. Затухающие колебания, их характеристики. Вынужденные колебания, явление резонанса. Понятие о колебаниях систем со многими степенями свободы. Нормальные колебания.

Волновое уравнение. Уравнение монохроматической бегущей волны, основные характеристики волн. Продольные и поперечные волны, поляризация волн. Принцип суперпозиции волн. Явление интерференции. Поток плотности энергии, связанный с бегущей волной. Стоячие волны.

Законы механики в движущихся системах отсчета.

Обобщенный принцип относительности. Основные постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразование Лоренца.


^ ТЕМА 2: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

Основные представления молекулярно-кинетической теории.

Предмет и методы молекулярной физики. Статический и термодинамический подходы. Случайные величины и их описание. Плотность вероятности. Средние значения, флуктуации. Термодинамические параметры. Равновесные состояния и процессы.

Идеальный газ как модельная термодинамическая система. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Распределение молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) и в поле потенциальных сил (распределение Больцмана). Барометрическая формула. Атмосфера Земли и других планет.

Основы термодинамики. Реальные газы.

Внутренняя энергия идеального газа. Работа термодинамической системы. Количество теплоты. Теплоемкость. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы молекул.

Первый закон термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Циклические процессы. Цикл Карно. Коэффициент полезного действия тепловых машин. Второй закон термодинамики.

Энтропия и ее статистическая интерпретация. Возрастание энтропии при неравновесных процессах. Границы применимости второго закона термодинамики. Представление о термодинамике открытых систем.

Силы молекулярного взаимодействия. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Переход из газообразного состояния в жидкое. Критические параметры. Эффект Джоуля-Томсона. Сжижение газов.


^ ТЕМА 3: ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ.

Электростатика.

Электрический заряд. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Потенциал. Разность потенциалов.

Диэлектрик в электрическом поле. Диполь. Дипольный момент. Вектор поляризации. Электростатическая теорема Гаусса. Вектор электрической индукции. Уравнение Пуассона. Условия на границе раздела двух сред.

Проводник в электрическом поле. Распределение зарядов на проводнике. Электрическое поле внутри и вне проводника. Электростатическая защита.

Электрическая емкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля. Плотность энергии электростатического поля.

Постоянный электрический ток.

Сила и плотность тока. Закон Ома для участка цепи и замкнутого контура. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Закон Ома в дифференциальной форме.

Разветвленные электрические цепи. Правила Кирхгофа.

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля Ленца. Превращения энергии в электрических цепях.

Магнитное поле.

Магнитное поле тока. Законы Био-Савара-Лапласа и Ампера. Сила Лоренца. Вектор магнитной индукции. Поток вектора магнитной индукции через замкнутую поверхность. Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля.

Магнитные свойства вещества. Молекулярные токи. Диа-, пара- и ферромагнетики. Вектор намагниченности. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Представление о ядерном магнитном резонансе и электронном парамагнитном резонансе.

Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца. Индуктивность. Самоиндукция. Плотность энергии магнитного поля. Взаимоиндукция. Трансформатор.

Переменный электрический ток. Связь электрического и магнитного полей.

Переходные процессы в цепях с емкостью и индуктивностью. Условие квазистационарности.

Закон Ома для цепей переменного тока с омическим сопротивлением, емкостью и индуктивностью. Реактивное сопротивление. Мощность церемонного тока.

Колебательный контур. Свободные колебания. Собственная частота. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Явление электрическою резонанса.

Обобщения теории Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной форме.

Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн. Энергия и импульс электромагнитного поля. Теорема Пойнтинга. Шкала электромагнитных волн. Радиовещание, телевидение.

Принцип относительности в электродинамике. Электромагнитное ноле в движущейся системе координат. Релятивистские преобразования полей.

^

ТЕМА 4: ОПТИКА


Световые волны.

Электромагнитная природа света. Оптический и видимый диапазоны электромагнитных волн. Волновое уравнение. Скорость света. Гармоническая волна. Плоские и сферические волны. Волновой фронт.

Поляризация электромагнитных волн. Линейная, круговая, эллиптическая поляризации. Естественный свет. Энергетические и фотометрические характеристики светового потока.

Распространение света в изотропных средах. Интерференция, дифракция света. Дисперсия света. Электронная теория дисперсии. Нормальная и аномальная дисперсии. Линии поглощения. Закон Бугера.

Отражение и преломление света на границе раздела диэлектриков. Формулы Френеля. Законы отражения и преломления. Поляризация света при отражении и преломлении. Угол Брюстера. Коэффициенты отражения и преломления света.

Интерференция монохроматических волн. Двулучевая интерференция. Суперпозиция плоских волн. Разность хода. Условия интерференционных максимумов и минимумов. Стоячие волны.

Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины и равного наклона. Просветление оптики.

Интерференционные приборы. Бипризма. Билинза. Интерферометр Майкельсона. Применение интерференционных приборов.

Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии. Зонная пластинка. Пятно Пуассона.

Дифракция Фраунгофера. Дифракция света на щели. Дифракционная расходимость. Гауссов пучок. Ближняя и дальняя зоны дифракции, приближение геометрической оптики

Дифракционная решетка. Дисперсионная область. Разрешающая способность.


^ ТЕМА 5: ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ.


Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина. Формулы Релея-Джинса и Планка, квантовый характер излучения.

Взаимодействие фотонов с электронами.

Внешний фотоэффект. Работы А.Г.Столетова. Уравнение Эйнштейна. Эффект Комптона. Давление света, опыты П.П.Лебедева.

Боровская теория атома

Спектры излучения и поглощения света для атомов и молекул. Опыты Резерфорда. Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца.

Волновые свойства частиц

Опыт Девиссона и Джермера. Гипотеза де Бройля. Принцип неопределенности.

Уравнение Шредингера. Корпускулярно-волновой дуализм: фотоны и микрочастицы. Волновая функция и ее статистическое толкование. Квантование энергии и момента импульса.


^ ТЕМА 6: ФИЗИКА АТОМА. АТОМНОЕ ЯДРО.


Атомы водорода и щелочных металлов. Спин электрона. Магнитный момент атома. Эффект Зеемана.

Принцип Паули. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Взаимодействия атомов. Природа химической связи. Молекулы и кристаллы.

Состав ядра атома. Взаимодействие нуклонов в ядре. Ядерные силы и модели атомного ядра.

Естественная и искусственная радиоактивность. Ядерные реакции, деление ядер. Цепные реакции. Использование ядерной энергии.

Элементарные частицы

Основные виды частиц, методы их регистрации. Систематика элементарных частиц. Типы взаимодействия. Кварки.

Основные этапы эволюции Вселенной. Возраст Вселенной. Теория расширения Все

ленной. Основные представления и идеи общей теории относительности и ее следствия.


ЛИТЕРАТУРА

МЕХАНИКА

  1. А.Н.Матвеев. Механика и теория относительности. М.: Высшая школа, 1986.

  2. С.Э.Хайкин. Физические основы механики. М.: Наука, 1971.

  3. С.П.Стрелков. Механика. М.: Наука, 1975.

  4. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.1. Механика. М.: Наука, 1989.

  5. С.П.Стрелков, Д.В.Сивухин, В.А.Угаров, И.А.Яковлев. Сборник задач по общему курсу физики. Механика. Под редакцией И.А.Яковлева. М.: Наука, 1977.

  6. И.Е.Иродов. Задачи по общей физике. М.: Наука, 1988.

  7. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т.1. М.: Наука, 1986.



^

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА


  1. А.К.Кикоин, И.К.Кикоин. Молекулярная физика. М.: Наука, 1976.

  2. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.2. Термодинамика и молекулярная физика. М.: Наука, 1990.

  3. А.Н.Матвеев. Молекулярная физика. М.: Высшая школа, 1987.

  4. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т.1. М.: Наука, 1986.



^

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ


  1. С.Г Калашников. Электричество. М.: Наука, 1985.

  2. А.Н.Матвеев. Электричество и магнетизм. М.: Высшая школа, 1983.

  3. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.3. Электричество. М.: Наука, 1983.

  4. С.П.Стрелков, Д.В.Сивухин, С.Э.Хайкин, И.А.Эльцин, И.А.Яковлев. Сборник задач по общему курсу физики. (Под ред. И.А.Яковлева). М.: Наука, 1977.

  5. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т.2. М.: Наука, 1988.

  6. И.Е.Иродов. Задачи по общей физике. М.: Наука, 1988.



ОПТИКА


  1. Г.С.Ландсберг. Оптика. М.: Наука, 1976.

  2. А.Н.Матвеев. Оптика. М.: Высшая школа, 1985.

  3. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.4. Оптика. М.: Наука, 1985.

  4. И.Е.Иродов. Задачи по общей физике. М.: Наука, 1988.



^

АТОМНАЯ ФИЗИКА


  1. Шпольский Э.В. Атомная физика. Т.1,2. М.: Наука, 1974.

  2. Матвеев А.Н. Атомная физика. М.: Высшая школа, 1989.

  3. Сивухин Д.В. Курс общей физики. Т.5, ч.1. М.: Наука, 1988.

ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА





  1. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. Книги 1,2. М.: Энергоатомиздат, 1993.

  2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 5, часть 2. М.: Наука, 1989.

СОДЕРЖАНИЕ


Пояснительная записка……………………………………………………………..3

Тематический план…………………………………………………………………4

Содержание дисциплины…………………………………………………………..5

Литература…………………………………………………………………………..9






Скачать 134,63 Kb.
оставить комментарий
Дата27.09.2011
Размер134,63 Kb.
ТипПрограмма, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх