Томский политехнический университет icon

Томский политехнический университет


1 чел. помогло.

Смотрите также:
И. И. Иванов, П. П. Петров, М. А. Кулешов Научный профессор, д т. н. Ю. Ю...
Vi международная конференция студентов и 18 молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных...
Личностно-профессиональное становление в условиях вузовского образования: акмеориентированный...
Список студентов, награжденных дипломом...
Молодых ученых. Конференция состоится 29...
«томский политехнический университет»...
Молодых ученых. Конференция состоится 29...
А. С. Алексеев; науч рук. В. И. Гончаров...
Томский политехнический университет...
Методика исследований в социальной работе и социальная статистика...
Рабочая программа...
Кафедра социологии, психологии и права...



страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
скачать


Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


«УТВЕРЖДАЮ»

Декан ЕНМФ

___________ И.П. Чернов

« ___ » __________ 2000 г.


ФИЗИКА


Рабочая программа для направлений

550200

- Автоматизация и управление,

552800

- Информатика и вычислительная техника,

210100

- Управление и информатика в технических системах,

210300

- Роботы и робототехнические системы,

071800

- Мехатроника,

220400

- Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем,

071900

- Информационные системы в нефтегазодобыче; информационные системы в бизнесе.



Факультет автоматики и вычислительной техники (АВТФ) .

Обеспечивающая кафедра: кафедра теоретической и экспериментальной физики

Курс 1, 2

Семестр 1, 2, 3

Учебный план набора 1999 года с изменениями _______________ года


Распределение учебного времени

Лекции

144

ч (ауд.)

Лабораторные занятия

72

ч (ауд.)

Практические (семинарские) занятия

64

ч (ауд.)

Курсовой проект в _______ семестре




ч (ауд.)

Курсовая работа в _______ семестре




ч (ауд.)

^ Всего аудиторных занятий

280

ч

Самостоятельная (внеаудиторная) работа

140

ч

^ Общая трудоемкость

420

ч


Экзамен в 1, 2, 3 семестре

Зачет в 3 семестре


Томск - 2000 г.

УДК 53.072:681.3


Рабочая программа по курсу «Общая физика» для студентов факультета автоматики и вычислительной техники Томского политехнического университета. Томск, изд. ТПУ, 2000. – 68 с. (с приложением).


Рабочая программа по курсу «Общая физика» предназначена для студентов направлений 550200, 552800, 210100, 210300, 071800, 220400, 552300, 552800, 071900, обучающихся на факультете Автоматики и Вычислительной Техники Томского политехнического университета. Программа составлена на основе примерной программы дисциплины, для направлений (технические науки), одобренной Президиумом Научно -–методического Совета по физике Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию в 1994 г. При составлении программы учтены общие требования к содержанию и формированию рабочих программ по учебным дисциплинам, содержащиеся в стандарте ТПУ «Рабочая программа учебной дисциплины», изданном в 1999 г, составленного на основе Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

В программе сформулированы цели и задачи обучения дисциплине. Программа включает содержание теоретического и практического разделов курса физики, а также разделы: программа самостоятельной познавательной деятельности, текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины, учебно-методическое обеспечение дисциплины. В приложении к программе приведены образцы материалов, контролирующих усвоение студентами курса физики.

Программа отражает современное состояние курса физики и ее приложений.


Составитель доцент каф. ТиЭФ Коротченко К.Б.


The working syllabus on physics for the students of the Tomsk Polytechnical University Automation and Computer Engineering department. – Tomsk, TPU, 2000. – 50 p. (with enclosure).


The working syllabus on “General Physics” has been elaborated for the students (550200, 552800, 210100, 210300, 071800, 220400, 552300, 552800, 071900) of the Tomsk Polytechnic University Automation and Computer Engineering department, on the basis of the discipline exemplary program for specialization (technical science) approved by Presidium of the Physics Science – Systematic counsil of the Russian Federation State Committee of high education in 1994. While elaborating the syllabus the general requirements concerning the from and contents of a discipline education working program recommended by the TPU Standard “Educational Discipline Working Program” worked out in 1999. Have been taken into consideration TPU standard corresponds on the basis State of high professional education.

The syllabus corresponds with to aims and tasks of physic’s education. The program includes consideration of theoretical and practical part of discipline and also parts the program of independent and education activity, the result and reseller control of students results of physics, study-systematic providing of discipline.

At the program addition contents control models of physics knowledge of students.

The syllabus corresponds with to modern state of physics and its applications.

Рабочая программа утверждена методическим семинаром кафедры теоретической и экспериментальной физики «17» февраля 2000 г., протокол № 254.


Зав. кафедрой ТиЭФ Ю.Л. Пивоваров

Предисловие

Рабочая программа составлена на основе ГОС ВПО по направлениям (специальностям) 550200, 552800, 210100, 210300, 071800, 220400, 552300, 552800, 071900, утвержденного в 1993 году и на основе образовательного стандарта ТПУ по этим направлениям, утвержденного в 1995 году.

Рабочая программа РАСМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры: кафедры теоретической и экспериментальной физики «17» февраля 2000 г. протокол № 254.


Разработчик

доцент кафедры ТиЭФ К.Б. Коротченко


Зав. кафедрой ТиЭФ Ю.Л. Пивоваров


Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетом, выпускающими кафедрами специальности; СООТВЕТСТВУЕТ действующим планам.


Зав. кафедрой

Вычислительной техники (ВТ) Н.Г. Марков


Зав. кафедрой

Автоматики и Компьютерных Систем (АИКС) Г.П. Цапко


Зав. кафедрой

Интегрированных Комплексных

Систем Управления (ИКСУ) А.М. Малышенко


Цели и задачи учебной ддисциплины


^ Цели преподавания дисциплины.


Физика является важнейшим источником знаний об окружающем мире, основой научно-технического прогресса и важнейшим компонентом человеческой культуры. Курс общей физики совместно с математикой занимает в подготовке студентов факультета автоматики и вычислительной техники одно из главных мест: является базовым для изучения последующих технических дисциплин и определяет необходимую физико-математическую подготовку будущих бакалавров.

Программа отражает современное состояние физики и учитывает профиль будущей специализации студентов. Основное внимание уделяется изучению экспериментальных фактов, понятий, законов, теорий и методов физической науки, обобщению широкого круга физических явлений на основе теории. При изложении курса подчеркивается роль опыта в физике как источника информации и критерия правильности физической теории. Из содержания курса физики должно вытекать, что, хотя физика и достигла выдающихся успехов, перед ней и в настоящее время стоит ряд нерешенных задач.

В программе находит отражение как научный и технический, так и гуманитарный потенциал физики. Философские, исторические, а также экологические вопросы излагаются по всему курсу в прямой логической связи с текущим материалом. Преподавание физики сопровождается широким использованием лекционных демонстраций, учебных видео- и кинофильмов.

После изучения курса физики студент должен:

  1. Иметь представление об основных фундаментальных понятиях, законах и теориях классической и современной физики, а также о методах физического исследования.

  2. Овладеть приемами решения конкретных задач из различных областей физики.

  3. Овладеть методами проведения физического эксперимента и обработки результатов.

  4. Иметь представление о роли физики для изучения последующих профилирующих предметов.

Овладение студентами теоретическими и прикладными знаниями осуществляется как при изучении лекционного курса, так и при выполнении лабораторных работ и работ по компьютерному моделированию физических процессов, решении задач на практических занятиях и при выполнении индивидуальных заданий по физике.

Контроль работы студентов над курсом физики осуществляется наряду с экзаменами путем проведения теоретических коллоквиумов, контрольных работ, защит индивидуальных заданий, лабораторных работ и работ по компьютерному моделированию физических процессов. При контроле оценки знаний используется рейтинговая система оценки знаний, разработанная на кафедре ТиЭФ на базе университетской рейтинговой системы.


^
СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ДИСЦИПЛИНЫ


ПЕРВЫЙ СЕМЕСТР (46 ч)


Ведение и общие положения (2 ч)


1. Физическая картина мира. Гносеологическое значение физических теорий. Физическая реальность и ее моделирование. Материальная точка. Система координат и система отсчета. Радиус вектор и уравнение траектории. Перемещение, путь, скорость (вектор скорости, модуль скорости, направление).


^ КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА (26 ч)


2. Описание движения материальной точки. Скорость и ускорение при произвольном движении. Радиус кривизны траектории.

3. Типы ускорений. Виды движений тела (прямолинейное движение, движение по окружности, движение по радиусу вращающегося диска).

4. Восстановление уравнения движения (траектории) по заданной скорости и ускорению.

5. Преобразования Галилея. Инерциальные системы отсчета (ИСО) и 1-й закон Ньютона. 2-й и 3-й законы Ньютона.

6. Виды сил в механике материальной точки.

7. Система взаимодействующих частиц. Центр масс. Теорема о движении центра масс.

8. Закон сохранения импульса. Движение тела с переменной массой (уравнение Мещерского).

9. Описание движения твердого тела. Прямолинейное и вращательное движение твердого тела. Основной закон динамики твердого тела. Момент инерции. Теорема Штейнера.

10. Работа. Теорема о кинетической энергии. Потенциальные поля. Потенциальная функция и потенциальная энергия. Полная механическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии в потенциальном поле.

11. Удар частиц: абсолютно упругий и абсолютно неупругий центральный удар; нецентральный абсолютно упругий удар.

12. Гравитационное поле. Закон всемирного тяготения. Движение в центральном поле. Законы Кеплера.

13. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Сила тяжести и вес (с учетом неинерциальности системы отсчета, связанной с Землей). Локальный принцип эквивалентности.


^ РЕЛЯТИВИСТСКАЯ МЕХАНИКА (8 ч)


14. Принцип относительности в классической механике и его обобщение. Основные постулаты специальной теории относительности (СТО): скорость света - ее инвариантность и максимальность, инвариантность интервала.

15. Промежутки времени и длина отрезка в различных ИСО. Преобразования Лоренца.

16. Синхронизация часов. Относительность понятия одновременности. Закон сложения скоростей. Парадоксы СТО.

17. Понятие о релятивистской динамике. Масса и энергия в СТО (формула Эйнштейна). Связь между энергией и импульсом в СТО. Фотон - частица с нулевой массой покоя. Система из двух фотонов.


ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ (10 ч)


18. Несостоятельность классической механики при описании поведения микрочастиц. Корпускулярно - волновой дуализм свойств частиц. Постулат Л. де Бройля. Уравнение Шредингера (нестационарное и для стационарных состояний).

^ 19. Закон сохранения вероятности - физический смысл фунции.

20. Дискретность микромира и проблема отыскания возможных значений физических величин. Операторы. Правила сопоставления фон Неймана. Практический рецепт сопоставления операторов.

21. Уравнения квантования. Статистический характер квантовой теории. Соотношение неопределенностей Гейнзенберга.

22. Простейшие задачи квантовой механики: свободная частица; рассеяние на прямоугольном потенциальном барьере (тунельный эффект).

23. Современное состояние и проблемы квантовой теории.


ВТОРОЙ СЕМЕСТР (46 ч)


ЭЛЕМЕНТЫ АТОМНОЙ ФИЗИКИ (6 ч.)


1. Атом водорода. Формула Бальмера-Ридберга. Постулаты Бора. Боровская теория водородоподобного атома.

2. Опыт Франка и Герца. Орбитальный и магнитный моменты атома. Эффект Зеемана. Опыт Штерна и Герлаха.

3. Мультиплетность спектров и спин электрона. Принцип Паули. Периодическая система элементов Менделеева - следствие принципа Паули.


ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ ЯДРА (8 ч)


4. Устройство ядра. Нуклоны: протон и нейтрон. Энергия связи. Дефект массы. Ядерные силы. Мезонная теория ядерных сил.

5. Радиоактивность ядер. Закон самопроизвольного радиоактивного распада: -распад и -распад ядер. Нейтрино. Биологическое действие излучений.

6. Реакции деления и синтеза. Ядерные реакторы. Проблемы термоядерного и "холодного" синтеза.

7. Предварительные сведения об элементарных частицах. Идея диаграмм Феймана, диаграммы простейших реакций. Мезоны (-мезоны и -мезоны). Странные частицы. Элементы современной классификации элементарных частиц и взаимодействий между ними.


^ Электричество и магнетизм (32 ч)


ЭЛЕКТРОСТАТИКА (12 ч)


8. Исходные законы электростатики: Закон Кулона, закон сохранения заряда, принцип суперпозиции. Электрическое поле. Силовые линии поля. Потенциальный характер электростатического поля.

9. Поле точечных и распределенных зарядов (основная задача электростатики). Безвихревой характер электростатического поля.

10. Теорема Гаусса. Применение теоремы Гаусса для расчета полей: поле бесконечной заряженной нити и плоскости; поле сферы и шара.

11. Уравнение Пуассона. Плотность для точечного заряда. Теорема единственности и метод зеркального отображения.

12. Поле диполя. Электростатическое поле в среде. Вектор поляризации. Основная задача электростатики для поля в диэлектрической среде. Уравнение Пуассона и теорема Гаусса для диэлектрической среды.

13. Проводники в электростатическом поле. Свойства проводников. Электроемкость уединенного проводника. Плоский и сферический конденсатор. Энергия поля точечного заряда и заряженного проводника. Энергия электростатического поля.


ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК (6 ч)


14. Ток и плотность тока. Уравнение непрерывности. Работа тока.

15. Интегральные законы Ома. Закон Ома в дифференциальной форме. Тепловое действие тока: закон Джоуля-Ленца. Законы Кирхгофа.

16. Термоэлектронная эмиссия. Работа выхода. Закон Богуславского-Лэнгмюра. Зависимость тока насыщения от температуры катода.


ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ (12 ч)


17. Постулат Ампера. Векторный магнитный потенциал. Индукция магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа (БСЛ).

18. Применение закона БСЛ к расчету магнитных полей: поле бесконечно длинного проводника с током; поле кругового витка с током.

19. Закон полного тока. Применение закона полного тока к расчету магнитных полей: поле длинного соленоида и бесконечного проводника с током.

20. Теорема Гаусса для магнитного поля. Магнитное поле диполя.

21. Магнитное поле в среде. Типы магнетиков. Вектор намагниченности. Связь векторов индукции и напряженности магнитного поля в среде.

22. Силовое действие магнитного поля: закон Ампера и сила Лоренца. Движение заряженных частиц в электромагнитных полях. Ускорители заряженных частиц. Электродинамика. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Вектор напряженности электрического поля для произвольного электромагнитного поля.

23. Ток смещения. Закон полного тока для нестационарных полей. Физический смысл тока смещения.

ТРЕТИЙ СЕМЕСТР (52 ч)


ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ (4 ч)


1. Система уравнений Максвелла.

2. Энергия электромагнитного поля. Закон сохранения энергии в электромагнитном поле. Вектор Пойнтинга. Энергия контура с током. Индуктивность. Энергия системы постоянных токов. Взаимная индуктивность.


КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ (12 ч)


3. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Плоская волна. Свойства плоской электромагнитной волны, ее энергия, вектор Пойтинга и скорость.

4. Монохроматическая волна. Фазовая скорость монохроматической волны.

5. Волна как процесс распространения колебаний. Виды волн. Упругие колебания. Математический маятник. Колебательный контур. Гармонические колебания.

6. Сложение одинаково направленных, гармонических колебаний. Сложение когерентных колебаний. Биения. Модуляция колебаний. Волновой пакет и групповая скорость. Квазисинусоидальная плоская волна.

7. Затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания и добротность колебательной системы. Апериодические колебания. Вынужденные колебания. Резонанс.

8. Гармонический анализ периодических и непериодических колебаний. Физический смысл гармонических составляющих.


^ ВОЛНОВЫЕ И КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА ИЗЛУЧЕНИЙ (22 ч)


9. Интерференция когерентных волн. Разность хода. Условия максимумов и минимумов при интерференции. Опыт Юнга.

10. Волновые свойства света. Когерентность. Интерференция света и способы получения интерференционной картины. Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона. Практическое применение интерференции.

11. Дифракция когерентных волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция света. Метод зон Френеля. Дифракция Фраунгофера.

12. Дифракционная решетка. Понятие о голографии.

13. Взаимодействие света с веществом. Поглощение света, рассеяние света, нормальная и аномальная дисперсия света. Излучение Вавилова-Черенкова.

14. Поляризация света. Законы Брюстера и Малю. Поляризация монохроматической волны. Лазерное излучение.

15. Поляризация при двойном лучепреломлении. Призма Николя. Закон Снеллиуса для оптически анизотропных сред.

16. Искуственная оптическая анизотропия: фотоупругость, эффекты Керра и Коттона-Мутона.

17. Тепловое излучение. Характеристики равновесного Излучения. Закон Кирхгофа.

^ 18. Теорема Вина. Закон смещения Вина. Закон Стефана-Больцмана. Формула Релея-Джинса.

19. Квантовые свойства света. Фотоэффект. Давление света. Эффект Комптона. Корпускулярно - волновой дуализм свойств света.





Скачать 0,99 Mb.
оставить комментарий
страница1/13
Дата27.09.2011
Размер0,99 Mb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
плохо
  1
отлично
  1
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
Документы

наверх