Центр дистанционного обучения КнАГУ

Distance Education Center of KnASU

Физика. Часть 3. Волновые процессы. Оптика. Квантовая физика.

Аннотация

Данный курс является третьей частью общего курса физики, рассчитанного на три семестра. В этой части курса рассматриваются волновые и квантовые свойства света и основы квантовой механики

О курсе

Курс посвящен

Курс посвящен изучению наиболее общих законов природы, свойств и строения материи и законов её движения. Понятия физики и её законы лежат в основе всего естествознания. Физика относится к точным наукам и изучает количественные закономерности явлений. Вместе с тем физика является и экспериментальной наукой, многие её законы основываются на эмпирических данных. Дисциплина  нацелена на формирование знаний, умений и навыков формирования компетенции УДКф в процессе освоения образовательных программ. 

Цели курса

1. Изучение основных физических явлений; 2. формирование научного мировоззрения и современного физического мышления; 3. овладение фундаментальными понятиями, законами и теориями классической и современной физики, а также методами физического исследования; 4. овладение приемами и методами решения конкретных задач из различных областей физики; 5. ознакомление с современной научной аппаратурой, формирование навыков проведения физического эксперимента, умение выделить конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей специальности.

Инновационные технологии обучения

Мультимедийные лекции, интерактивные демонстрации, система тестирования, бально-рейтинговая оценка знаний.

Результаты обучения

Изучение курса способствует формированию большинства приведенных ниже общекультурных и профессиональных компетенций (ОК и ПК): – способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-7) – способность представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики; (ОПК-1) – способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ОПК-2) – способность владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ОПК-5) – способность выполнять эксперименты и интерпретировать результаты по проверке корректности и эффективности решений (ПК - 7)

Мотивационная фраза

Физика формирует научное мировоззрение и современное восприятие окружающего мира, физическое мышление и является основой для дальнейшего успешного изучения общетехнических и специальных дисциплин.

Формат курса

Состав курса

Изучение теоретического материала, решение задач, выполнение лабораторных работ.

Расписание курса

Модуль: Волны различной природы.

Механические волны

  • Уравнение бегущей волны (Традиционная лекция)

  • Интерактивный модуль (Домашнее задание)

  • Интерактивный модуль (Домашнее задание)

  • Минитест "Волны" (Рубежный тест)

  • Геометрическая оптика (Практическая работа)

  • Методические указания к лабораторным работам (Лабораторная работа)

  • Линзы. Фотометрия. (Практическая работа)

  • Минитест "Интерференция света" (Рубежный тест)

  • Практическое задание "Волны" (Контрольная работа)

  • Теоретические вопросы (Домашнее задание)

  • Подготовка к олимпиадам (Дополнительный материал)

Световые волны

  • Естественный свет. Интерференция света (Дополнительный материал)

  • По маршруту (Лабораторная работа)

  • Практическое задание "Интерференция света" (Контрольная работа)

  • Механические волны (Практическая работа)

  • Интерференция света от двух источников. (Практическая работа)

  • Теоретические вопросы (Домашнее задание)

  • Интерактивный модуль (Домашнее задание)

Модуль: Дифракция света.

Виды дифракции

  • Метод зон Френеля (Традиционная лекция)

  • Волновые свойства света (Практическая работа)

  • По маршруту (Лабораторная работа)

  • Дифракция света (Контрольная работа)

  • Дифракционная решетка (Практическая работа)

  • Теоретические вопросы (Домашнее задание)

  • Интерактивный модуль (Домашнее задание)

Модуль: Поляризованный свет.

Закон Малюса

  • Получение и исследование поляризованного света (Традиционная лекция)

  • Поляризация света ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ (Контрольная работа)

  • По маршруту (Лабораторная работа)

  • Минитест "Волновые свойства света" (Рубежный тест)

  • Световые явления Интерактивный модуль (Домашнее задание)

  • Закон Брюстера. Закон Малюса (Практическая работа)

  • Коллоквиум по теме "Волновая оптика" (Практическая работа)

  • Теоретические вопросы (Домашнее задание)

  • Интерактивный модуль (Домашнее задание)

Модуль: Квантовая природа света.

Тепловое излучение

  • Ультрафиолетовая катастрофа (Традиционная лекция)

  • Законы теплового излучения ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ (Контрольная работа)

  • Тепловое излучение (Практическая работа)

  • Минитест "Тепловое излучение" (Рубежный тест)

  • Фотоны (Практическая работа)

  • Интерактивный модуль (Домашнее задание)

Фотоэффект

  • Законы фотоэффекта (Практическая работа)

  • Минитест "Внешний фотоэффект" (Рубежный тест)

  • Интерактивный модуль (Домашнее задание)

Модуль: Строение атомов и спектры излучения.

Водородоподобные системы

  • Боровская теория атома водорода (Традиционная лекция)

  • Атом водорода ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ (Контрольная работа)

  • Минитест "Фотоны" (Рубежный тест)

  • Интерактивный модуль (Домашнее задание)

  • Боровская модель атома водорода (Практическая работа)

Модуль: Элементы квантовой механики.

Корпускулярно-волновой дуализм вещества

  • Длина волны де-Бройля (Практическая работа)

  • Уравнение Шредингера (Традиционная лекция)

  • Практическое задание "Элементы квантовой механики" (Контрольная работа)

Модуль: Квантово-механическая модель атома.

Водородоподобные системы

  • По маршруту (Лабораторная работа)

  • Простейшие одномерные задачи квантовой механики ИНТЕРАКТИВНЫЙ МОДУЛЬ (Домашнее задание)

  • По маршруту (Лабораторная работа)

  • Минитест Квантовая механика (Рубежный тест)

  • Уравнение Шредингера (Практическая работа)

Основы физики лазеров

  • Принцип действия и устройство лазеров (Традиционная лекция)

  • Минитест "Принцип действия и устройство лазеров" (Рубежный тест)

  • Интерактивный модуль Лазер (Домашнее задание)

Модуль: Элементы квантовых статистик и физики твердого тела.

Статистические закономерности

  • Распределение Ферми-Дирака (Дополнительный материал)

  • Водородоподобные системы (Практическая работа)

  • Зачетное занятие (Лабораторная работа)

Экзамен

  • Заключительный тест (Экзамен)

Информационные ресурсы

  1. Трофимова, Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – М.: Высшая школа, 2006. – 530 с.
  2. Детлаф, А.А Курс физики / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – М.: Высшая школа, 2009. – 605 с.
  3. Савельев, И.В. Курс общей физики: в 3 т.:учеб.пособие для студентов втузов / И.В. Савельев. – Санкт-Петербург: Издательский дом «Лань», 2007. – 3 т.
  4. Зисман, Г.А Курс общей физики /Г.А. Зисман, О.М. Тодес.- Санкт-Петербург: Издательский дом «Лань», 2007. – 3 т.
  5. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики / В.С. Волькенштейн . – Санкт- Петербург: Книжный мир, 2005.-326 с.
  6. Чертов, А.Г., Задачник по физике / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. – М.: Высшая школа, 2005 – 550 с.

 

Оценивание и документы

Правила Формирования оценки

Оценивание производится по бально-рейтинговой системе по следующим видам работ:

  1. Посещение лекций и ведение конспекта - 2 балла
  2. Защита решённых на практическом занятии задач - 4 балла
  3. Решение практического домашнего задания из трех задач -6 баллов
  4. Выполнение и защита лабораторной работы - 10 баллов
  5. Выполнение минитеста или интерактивного модуля - 5 баллов
  6. Выполнение итогового теста ( три положительных результа) - 30 баллов

Система оценивания

При формировании оценки суммируются баллы по всем видам работ.

 Предусмотрен понижающий коэффициент 0,8 при просрочке сдачи задания на срок, больше одной недели.



Занятий 63

Часов 144

Недель 16

ЧАСОВ В НЕДЕЛЮ 4

КнАГУ

КОМСОМОЛЬСКИЙ-НА-АМУРЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ