Механика

N п/п Условное обозначение Наименование работы Автор(ы) Тираж, экз.
1 М-1 Обработка результатов измерений при проведении физического эксперимента. (1990г.) Савельева А.И., Фетисов И.Н. 2000
2 М-2 Исследование ударных процессов с помощью пьезоэлектрических преобразователей. (1995г.) Корчагин В.Н., Васюков В.И., Гладков Н.А. 1000
3 М-3 Изучение центрального удара шаров. (1992г.) Васюков В.И., Кириллов А.М., Челноков М.Б. 1000
4 М-4 Определение моментов инерции тел. (1986г.) Гладков Н.А., Яковлев М.А. 1500
5 М-6 А,Б Динамика вращательного движения. (1990г.) Ермолаев Л.С., Кирилов А.М., Лунева Л.А. 1000
6 М-7 А,Б Механические колебания и волны в газе. (1992г.) Кириллов А.М., Климов Л.Н. 1000
7 М-8 Механические колебания и волны в газе. (1992г.) Кириллов А.М., Климoв Л.Н., Романов А.С. 1000
8 М-10 А,Б,В Определение моментов инерции тел. (1989г.) Андреев А.Г., Кириллов А.М., Климов Л.Н. 1500
9 М-11 Исследование колебательной системы с двумя степенями свободы. (1990г.) Гладков Н.А., Морозов А.Н. 1500
10 М-12 Определение динамических характеристик гироскопа. (1990г.) Гладков Н.А., Морозов А.Н., Бянкин В.М. 1000
11 М-13 Изучение вынужденных колебаний маятника с движущейся точкой подвеса. (1990г.) Хаустова В.И. 1000
12 М-14 Контроль качества многослойных изделий с помощью акустических волн. (1991г.) Балабина Г.В. 1000
13 М-16 Упругие свойства твердого тела. (1991г.) Гладков Н.А., Никонова З.С. 500
14 М-30 Определение скорости полета пули с помощью баллистического крутильного маятника. (1984г.) Кириллов А.М., Климов Л.Н. 1500
15 М-36 Распределение коэффициента трения качения методом наклонного маятника. (1986г.) Кириллов А.М., Красавина Е.И. 1000
16 М-38 Изучение капиллярно-гравитационных волн в жидкости. (1987г.) Голубев В.Г., Краснов А.Н. 1000
17 М-39 Контроль качества многослойных изделий с помощью акустических волн. (1989г.) Балабина Г.В. 1000

Электромагнетизм

N п/п Условное обозначение Наименование работы Автор(ы) Тираж, экз.
18 Э-1 Изучение электростатического поля с помощью электролитической ванны. (1992г.) Баландина Л.И., Васюков В.И., Подгузов Г.В. 2000
19 Э-2 Электроизмерительные приборы физической лаборатории. (1991г.) Беззубов Ю.И., Гладков Н.А., Тараненко С.Н. 2000
20 Э-3 Изучение процессов зарядки и разрядки конденсатора. (1991г.) Беззубов Ю.И. 1000
21 Э-5 Изучение движения электронов в поперечных магнитном и электрическом полях. (1992г.) Корчагин В.Н. 1500
22 Э-6 Электрические колебания в контуре LRC. (1992г.) Баландина Л.И. 1000
23 Э-7 Изучение свойств электромагнитных волн. (1991г.) Андреев А.Г., Карпов Э.П., Алиев И.Н. 1500
24 Э-8 Изучение явления гистерезиса ферромагнитных материалов. (1992г.) Балабина Г.В., Козлов А.Н., Савельева А.И. 1000
25 Э-9 Использование явления электромагнитной индукции для измерения малых перемещений и для изучения неоднородного магнитного поля. (1997г.) Винтайкин Б.Е.  
26 Э-10 Изучение эффекта Холла. (1993г.) Яковлев М.А., Беззубов Ю.И., Бростюк В.В. 1000
27 Э-11 А,Б Изучение законов постоянного тока. (1993г.) Беззубов Ю.И., Карасева В.П. 1000
31 Э-15 Изучение скин-эффекта (1990г.) Беззубов Ю.И., Тараненко С.Н. 1000
32 Э-16 Изучение зависимости ЭДС термопары от температуры. (1996г.) Арзамасова А.И., Голубев В.Г., Ермолаев Л.С. 1000
33 Э-17 Пьезоэлектрический эффект. (1998г.) Корчагин В.Н. 1000
34 Э-18 Исследование релаксационных колебаний в генераторе на газоразрядной лампе. (1996г.) Андреев А.Г., Козырев А.В., Корчагин В.Н., Шавруков Ю.М.  
35 Э-19 Электрические колебания в связанных контурах, внутренние колебания. Андреев А.Г., Козырев А.В., Корчагин В.Н., Шавруков Ю.М  
36 Э-20 Электрический ток в газах. Газовые разряды. Осциллографический метод исследования разрядов. Савельев И.В.  

Ядерная физика

N п/п Условное обозначение Наименование работы Автор(ы) Тираж, экз.
37 Я-1 Исследование законов распада радиоактивных рядов. Определение радиоактивного загрязнения воздуха и оценка меры его радиоактивной безопасности. (1991г.) Бабенко С.П., Павлов К.Б. 1000
38 Я-2 Радиоспектроскопия ядерного магнитного резонанса. (1988г.) Корнев Ю.В., Кириллов И.В., Сухов Ю.В., Зимин А.Б. 1000
39 Я-3 Радиоактивность ядер. Взаимодействие бетта- и гамма-излучений с веществом. (1991г.) Бабенко С.П., Алиев И.Н. 1500
40 Я-4 Метод радиоактивных индикаторов и определение периода полураспада. (1990г.) Фетисов И.Н. 1000
41 О-51 Изучение поглощения гамма-излучения в веществе. (1988г.) Фетисов И.Н.  
42 Я-6 Измерение радиоактивности с помощью ионизационной камеры. (1996г.) Фетисов И.Н.  
43 Я-7 Радиоактивные излучения и дозиметрия. (1993г.) Балабина Г.В., Фетисов И.Н. 6
44 Я-8 Изучение свойств космических лучей. (1994г.) Граменицкий П.В., Родионов В.А., Соколова И.Н. 500


Квантовая механика

N п/п Условное обозначение Наименование работы Автор(ы) Тираж, экз.
45 К-1 Изучение атомных спектров. (1988г.) Еркович С.П., Климов Л.Н., Хрущев Ю.Ю. 1000
46 К-2 Тепловое излучение. (1989г.) Фетисов И.Н., Граменицкий П.В. 1000
47 К-3 Изучение закона Стефана-Больцмана. (1989г.) Фетисов И.Н. 1000
48 К-4 Изучение фотоэлектронной эмиссии (1989г.) Фетисов И.Н., Граменицкий П.В. 1500
49 К-5 Определение постоянной Стефана-Больцмана. (1990г.) Андреев А.Г., Еркович С.П. 1500
50 К-6 Лазер на парах меди. Горелик В.С.  
51 К-7 Комбинационное рассеяние света, возбуждаемое лазером. Горелик В.С.  
52 К-8 Влияние спина электрона на спектры атомов щелочных элементов. (1992г.) Еркович С.П., Климов Л.Н., Хрущев Ю.Ю. 1000
53 К-9 Исследование излучательной способности тела с помощью пирометра. Аникеев В.Н.  

Моделирование физических процессов на ЭВМ

N п/п Условное обозначение Наименование работы Автор(ы) Тираж, экз.
54 ЭВМ-1 Компьютерное моделирование физических процессов в оптическом квантовом усилителе-лазере. (1997г.) Иваненко О.И.  
55 ЭВМ-2 Компьютерный эксперимент по исследованию интерференции и дифракции света. Бростюк В.В.  
56 ЭВМ-3 Рассеяние альфа-частиц на потенциальном центре (опыт Резерфорда) Афонин А.М., Лунева Л.А., Макаров А.М.  
57 ЭВМ-4 Моделирование задач одномерного рассеяния квантовых частиц на потенциальном барьере сложной формы. Шавруков Ю.М.  
58 ЭВМ-5 Моделирование одномерного волнового пакета в квантовой механике на персональном компьютере. Шавруков Ю.М.  

Оптика

N п/п Условное обозначение Наименование работы Автор(ы) Тираж, экз.
59 О-1 Практическое применение голографии. (1987г.) Воробьев С.А., Еркович С.П., Хрущев Ю.Ю. 1000
60 О-2 Абсорбционная спектрометрия твердых тел. (1992г.) Горелик В.С. 1500
61 О-3 Измерение постоянной Гладсона-Дейла и молекулярной рефракции для воздуха (1991г.) Вишняков В.И., Врунов П.А., Еркович С.П. 2000
62 О-3а Определение постоянной Стефана-Больцмана. (1984г.) Андреев А.Г., Еркович С.П. 2000
63 О-4 Интерференция электромагнитных волн. (1992г.) Афонин А.М. 1000
64 О-5 Определение кардинальных точек и параметров оптических систем, моделирование зрительной трубы и микроскопа. (1994г.) Корчагин В.Н. 300
65 О-6 Изучение явления дисперсии света с помощью монохроматора. (1981г.) Еркович С.П., Корнев Ю.В., Климов Л.Н. 2000
66 О-7 Измерение геометрических параметров поверхностей прозрачных тел интерференционным методом. (1991г.) Климов Л.Н. 1500
67 О-8 Исследование голографического преобразования волновых фронтов. Литвинов О.С.  
68 О-9, О-10 Изучение дифракции света в волновой зоне. (1994г.) Афонин А.М., Лунева Л.А., Макаров А.М. 500
69 О-11 Измерение концентрации двухкомпонентных растворов методом рефрактометрического анализа. (1990г.) Андреев А.Г., Кулеба Н.С., Еркович С.П. 1500
70 О-12 Эффект Доплера. Задорожный Н.А.  
71 О-13 Дифракция Фраунгофера и Френеля на круглых объектах. Вишнякова С.М., Вишняков В.И.  
72 О-15 Прохождение линейно поляризованного излучения через границу раздела двух сред. (1994г.) Горелик В.С., Симхович С.Л. 500
73 О-17 Отражение и преломление световых волн на границе диэлектриков. (1996г.) Голубев В.Г., Задорожный Н.А.  
74 О-22 Изучение явления поляризации света. (1997г.) Еркович С.П., Воробьев С.А., Наумов А.Ф. 1000
75 О-24 Определение размеров малых частиц с помощью лазера дифракционным методом. (1981г.) Вишняков В.И. 1000
76 О-26 Изучение электро-оптических эффектов. (1990г.) Наумов А.Ф. 1000
77 О-30 Изучение состава космического излучения. (1980г.) Радионов В.А., Арадзеро А.А., Граменицкий П.В. 1000
78 О-36, О-37 Изучение когерентных свойств света и измерение параметров когерентности оптического излучения. (1994г.) Еркович С.П.  
79 О-38, О-39 Гальваномагнитные явления в полупроводниках. (1985г.) Кириллов И.В., Сухов Ю.В. 1500
80 О-40 Изучение законов теплового излучения и определение постоянной Планка. (1985г.) Фетисов И.Н. 1500
81 О-41 Измерение постоянной дифракционной решетки. (1987г.) Воробьева С.А., Еркович С.П., Хрущев Ю.Ю. 1000
82 О-42 Измерение длин волн спектральных линий газоразрядных источников света. (1987г.) Воробьева С.А., Еркович С.П., Хрущев Ю.Ю. 1000
83 О-43 Измерение угловой дисперсии дифракционной решетки. (1987г.) Воробьева С.А., Еркович С.П., Хрущев Ю.Ю. 1000
84 О-44 Проверка формулы для разрешающей силы дифракционной решетки. (1987г.) Воробьева С.А., Еркович С.П., Хрущев Ю.Ю. 1000
85 О-51 Изучение поглощения гамма-излучения в веществе. (1988г.) Фетисов И.Н. 1000
86 О-52 Метод радиоактивных индикаторов. (1988г.) Фетисов И.Н. 1000
87 О-303 Изучение свойств поляризованного света. (1994г.) Граменицкий П.В., Карпов Э.П., Соколова И.Н. 500

Физика твердого тела

N п/п Условное обозначение Наименование работы Автор(ы) Тираж, экз.
88 Ф-1 Магнитооптическая дифракция. 1990г. Корнев Ю.В., Сименцов Д.И., Сидоренков В.В. 1000
89 Ф-2 А,Б Электронно-дырочный переход. 1991г. Фетисов И.Н. 500
90 Ф-3 Изучение фотопроводимости полупроводников. 1989г. Фетисов И.Н. 1000
91 Ф-4 Проверка закона распределения термоэлектронов по скоростям и определение статистической функции, описывающей состояние электронов проводимости в  полупрводниках. 1986г. Бабенко С.П., Мартинсон Л.К. 1500
92 Ф-5 Изучение электропроводности полупроводников и металлов. 1986г. Фетисов И.Н. 1000
93 Ф-6 Изучение свойств р-переходов. 1989г. Бабенко С.П. 1000
94 Ф-7 Изучение электрических свойств р-переходов. 1989г. Зимин А.Б., Корнев Ю.В. 1000
95 Ф-8 Изучение высокотемпературной сверхпроводимости. 1992г. Инфимовский Ю.Ю. 1000
96 Ф-8 Изучение явления гистерезиса ферромагнитных материалов. 1992г. Балабина Г.В., Козлов А.Н., Савельева А.И. 1000
97 Ф-10 Изучение Эффекта Холла. 1993г. Беззубов Ю.И., Бростюк В.В., Яковлев М.А. 1000
98 Ф-12 Изучение электрических свойств сегнето-электриков. 1993г. Балабина Г.В. 1000
99 Ф-13 Нелинейно-оптические явления в твердых телах. Горелик В.С.  
100 Ф-14 Измерение параметров излучения гелий-неонового лазера. 1992г. Никонова З.С., Чупрына В.А. 500
101 Ф-15 Изучение явления спонтанной электролюминисценции в полупроводниках. 1994г. Бабенко С.П., Ивашева И.А. 500
102 Ф-16 Жидкие кристаллы. Савельев И.В., Инфимовский Ю.Ю.  
103 Ф-17 Изучение зонной структуры вырожденного полупроводника. Юрасов Н.И.  
104 Ф-18 Мангитострикция. Кириллов А.М., Корчагин В.Н., Савельев И.В.  
105 Ф-19 Магнитосопротивление. Инфимовский Ю.Ю.  
106 О-34 Магниторезистивный эффект. 1983г. Корнев Ю.В., Бородина Т.В., Быков Г.П., Сухов Ю.В. 1000
107 О-38, О-39 Гальваномагнитные явления в полупроводниках. 1985г. Кириллов И.В., Сухов Ю.В. 1500


Молекулярно-кинетическая теория и термодинамика

N п/п Условное обозначение Наименование работы Автор(ы) Тираж, экз.
108 Т-2 Определение коэффициента динамической вязкости воздуха методом демпфирования колебаний. (1991г.) Голубев В.Г., Корнев Ю.В., Климов Л.Н. 1500
109 Т-3 Изучение изопроцессов в газе. (1990г.) Вишняков В.И., Климов Л.Н. 1500
110 Т-4 Изучение явления диффузии в газах. (1991г.) Голубев В.Г., Климов Л.Н. 1500
111 Т-5 Определение коэффициента поверхностного натяжения. (1996г.)    
112 Т-5Б (М-23) Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва газового пузыря. (1980г.) Кириллов А.М., Расторгуева А.В., Романов А.С. 1000
113 Т-6 Определение термодинамических параметров воздуха. (1992г.) Голубев В.Г., Кириллов А.М., Лунева Л.А. 1000
114 М-20, М-21 Определение вязкости жидкости. (1983г.) Расторгуева А.В., Савельева И.Н. 2000
115 М-22 Определение коэффициента динамической вязкости воздуха. (1979г.)    

Механика

  1. Наклонная плоскость для демонстрации равномерно-ускоренного движения
  2. Падение тел в пустоте (Трубка Ньютона).
  3. Падение тел по вертикали при наличии горизонтальной составляющей скорости (прибор Леви).
  4. Движение тел, брошенных под углом к горизонту (парабола).
  5. Опыт Любимова.
  6. Обрыв нити (свинцовый шар, подвешенный на нити).
  7. Выдергивание листа бумаги из-под стакана с водой.
  8. Выбивание картонки из-под шарика.
  9. Тележка на рельсах.
  10. Ломание деревянной палки на бумажных кольцах.
  11. Тележки с противодействующей пружиной.
  12. Пушка с электрическим запалом.
  13. Две большие тележки.
  14. Вертушка с эфиром.
  15. Зависимость скорости от массы.
  16. Удар шаров упругих и неупругих.
  17. Удар шаров под углом.
  18. Падение шариков из разного материала на стальную плиту.
  19. Передача энергии упругим шарам.
  20. Скамья Жуковского с двумя гирями.
  21. Скатывание цилиндров равных по массе (полого и сплошного) с наклонной плоскости.
  22. Модель маятника Фуко.
  23. Маятник Максвелла.
  24. Маятник Обербека.
  25. Шарик на длинном стержне с пружиной.
  26. Тела неравных масс.
  27. Регулятор Уатта.
  28. Сплющивание упругого обруча (модель земного шара).
  29. Центробежная сушилка.
  30. Центробежная дорога («мертвая петля»).
  31. Гироскопический успокоитель качки корабля.
  32. Бегущая цепочка.
  33. Резание дерева картонным диском.
  34. Скамья Жуковского с велосипедным колесом.
  35. Свободные оси: стержень, диск, цепочка, колесо
  36. Гироскопы: а) модель гироскопа, б) гирокомпас, г) гирокомпас с противовесом, д) однорельсовая дорога.
  37. Шарик с векторами скорости и ускорения в проекции.
  38. Различные виды маятников.
  39. Шарики различной массы на стальной пластине (пружине).
  40. Физический маятник.
  41. Математический маятник.
  42. Затухающие колебания тел в различных средах.
  43. Маятники на общем подвесе.
  44. Резонатор Фрама.
  45. Мотор на резанирующей подставке с четырьмя пружинами.
  46. Маятник на подвесе.
  47. Песочный маятник. (Фигуры Лиссажу).
  48. Волны на машине Маха.
  49. Волны на резиновом шланге.

Акустика

  1. Сирена зубчатая.
  2. Сирена дисковая.
  3. Сирена техническая.
  4. Органные трубы.

Стоячие волны

  1. Монохорд.
  2. Прибор Кундта.
  3. Волновая машина.
  4. Машина Маха.
  5. Фигуры Хладни.
  6. Резонанс камертонов.
  7. Биение на камертонах
  8. Резонанс с водяным столбом.
  9. Анализ звука на осциллографе.
  10. Явление Доплера.

Молекулярная физика

  1. Броуновское движение на механической модели Эйхенвальда-Разживина.
  2. Адиабатный процесс (появление тумана).
  3. Трение в газах (прибор с вращающимся диском).
  4. Диффузия в газах.
  5. Диффузия в жидкостях.
  6. Критическое состояние эфира.
  7. Опыты с жидким азотом.

Молекулярные свойства жидкостей

  1. Опыт Плато с анилином.
  2. Образование и отрывание капли.
  3. Поплавок Ван-дер-Майсбриге.
  4. Плавание тяжелых тел.
  5. Металлическое сито с водой.
  6. Ликоподий на поверхности воды в горизонтальной проекции.
  7. Ликоподий на поверхности воды в вертикальной проекции.
  8. Фигуры Плато из мыльной пленки.
  9. Работа мыльной пленки.
  10. Растекание спирта по поверхности воды.
  11. Движение камфоры по поверхности воды.

Капиллярность

  1. Капилляры равного сечения.
  2. Пластинки Гауссби.
  3. U-образные трубки (спирт, ртуть).

Давление Лапласа

  1. Опыт с двумя сообщающимися воронками.
  2. Опыт с одной воронкой и дымом.

Электростатика

  1. Электризация трением (эбонит, стекло).
  2. Гири.
  3. Дроби.
  4. Человека.
  5. Янтаря.
  6. Притяжение мелких бумажек наэлектризованным телом (янтарь, стекло и т.д.).
  7. Вращение наэлектризованной палочкой большого деревянного бруска.
  8. Взаимодействие двух наэлектризованных гильз, подвешенных на нити.
  9. Весы Кулона.
  10. Заряжение двух электроскопов разными телами (шелк, эбонит).
  11. Демонстрация закона сохранения количества электричества (стеклянная и кожаная палочки).
  12. Заряжение электроскопа через влияние по индукции (два случая).

Распределение заряда по поверхности

  1. Шарообразный и конусообразный индуктор с пробным шариком.
  2. Сетка Кольбе.
  3. Опыт Фарадея с сеткой (клеткой) и двумя электроскопами.
  4. Отклонение пламени свечи от заряженного конусообразного кондуктора.
  5. Колесо Франклина.
  6. Квадрантный электрометр (модель).
  7. Поляризация диэлектрика.

Электростатическое поле

  1. Два султана.
  2. Волокна камыша между двумя заряженными шаровыми кондукторами.
  3. Хинин в касторовом масле (в проекции)
  4. Потенциал заряженного проводника (конусообразный, шарообразный).
  5. Проводники, полупроводники, изоляторы.
  6. Эквипотенциальная поверхность с зондом.
  7. Зависимость емкости конденсатора от расстояния между обкладками и диэлектрической проницаемостью.
  8. Конденсатор переменной емкости с электроскопом.
  9. Различные виды конденсаторов.
  10. Опыт Милликена с мыльным пузырем.
  11. Пьезоэлектрический эффект.
  12. Сегнетоэлектрики с зеркальным гальванометром.
  13. Сегнетоэлектрики в репродукторе (на осциллографе).
  14. Загорание неоновой лампы.
  15. Звучание кристалла.
  16. Петля Гистерезиса в диэлектриках.
  17. Точка Кюри.
  18. Шумы Баркгаузена.
  19. Титанат бария при сжатии.

Постоянный ток

  1. Действия тока: химическое, тепловое, световое, и магнитное.
  2. Падение потенциала в цепи с током (с демонстрационным вольтметром).
  3. Падение потенциала вдоль проводника с током (деревянный стержень).
  4. Отношение напряжения к силе тока.
  5. Зависимость сопротивления от материала, сечения, длины.
  6. Зависимость сопротивления от температуры.
  7. Проводимость стекла при высокой температуре.
  8. Демонстрация первого закона Кирхгофа (с лампочками и амперметром).
  9. Распределение мощности при последовательном и параллельном соединении проводников.
  10. Джоулева цепочка (отрезки проводников из меди и нихрома при последовательном соединении).
  11. Различные виды разрядов.

Магнетизм и электромагнетизм

  1. Естественные магниты (руда).
  2. Модель строения магнита (в проекции).
  3. Взаимодействие магнитов.
  4. Магнитная защита.
  5. Намагничивание стержня в магнитном поле земли.
  6. Магнитное поле кругового тока.
  7. Магнитное поле соленоида.
  8. Магнитные поля тока в проекции.
  9. Магнитное поле прямого тока с магнитной стрелкой (опыт Эрстеда).
  10. Магнитное поле прямого тока с рамкой с током.

Действие магнитного поля на ток

  1. Качели.
  2. Колесо Барлоу.


Лекции во втором семестре – 34 часа

1. Физические основы механики – 8 часов

Предмет физики. Материя, ее виды, способы и формы существования. Физический объект, физическое явление, физический закон.

Методы физических исследований. Физика и современное естествознание. Системы отсчета. Кинематика материальной точки.

Силы. Инерциальная система отсчета. Динамика материальной точки. Механическая система и ее центр масс. Уравнение импульса механической системы. Закон сохранения импульса и однородность пространства.

Момент силы. Момент импульса материальной точки и механической системы. Уравнение моментов для механической системы. Закон сохранения момента импульса механической системы и его связь с изотропностью пространства.

Работа и кинетическая энергия. Консервативные силы. Работа в потенциальном поле. Потенциальные энергия тяготения и упругих деформаций. Связь между потенциальной энергией и силой. Закон сохранения энергии и его связь с однородностью времени.

2. Колебания и волны - 6 часов

Гармонические колебания. Векторная диаграмма. Сложение гармонических колебаний одного направления равных и близких частот. Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний равных кратных частот.

Свободные незатухающие колебания. Энергия и импульс гармонического осциллятора. Фазовая траектория.

Физический маятник. Квазиупругая сила. Свободные затухающие колебания. Декремент и логарифмический декремент колебаний. Добротность колебательной системы. Вынужденные колебания. Установившиеся вынужденные колебания. Механический резонанс. Виды механических волн. Упругие волны в стержнях.

Волновое уравнение. Плоская гармоническая волна, длина волны, фазовая скорость. Сферические волны. Энергия упругой волны. Объемная плотность энергии волны. Вектор Умова – вектор плотности потока энергии. Когерентные волны. Интерференция волн. Стоячая волна.

3. Релятивистская механика – 4 часа

Преобразования Галилея. Инвариантность уравнений механики относительно преобразований Галилея. Специальная теория относительности.

Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Кинематические следствия из преобразований Лоренца. Релятивистский закон сложения скоростей. Интервал.

Элементы релятивистской динамики. Кинетическая энергия релятивистской частицы. Взаимосвязь массы и энергии. Связь между импульсом и энергией релятивистской частицы. Основное уравнение релятивистской динамики.

4. Молекулярная физика – 8 часов

Статистический и термодинамический методы изучения макроскопических тел. Состояние вещества, параметры состояния. Температура. Идеальный газ. Основное уравнение кинетической теории идеального газа. Распределение энергии по степеням свободы молекул. Внутренняя энергия идеального газа.

Понятие о статистических распределениях. Функция распределения. Максвелловское распределение молекул по скоростям. Опыт Штерна. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Понятие о фазовом пространстве. Распределение Максвелла- Больцмана. Эффективное сечение молекулы. Среднее число соударений и средняя длина свободного пробега молекул. Теплопроводность и вязкость газов. Диффузия в газе. Понятие о физическом вакууме. Молекулярное течение разреженных газов.

5. Термодинамика – 6 часов

Равновесные термодинамические системы. Уравнения состояния. Термодинамические процессы. Эквивалентность теплоты и работы.

Внутренняя энергия. Первое начало термодинамики. Теплоемкость газов. Работа идеального газа в изопроцессах. Адиабатический процесс.

Работа цикла. Коэффициент полезного действия. Тепловые и холодильные машины. Цикл Карно. Теорема Карно. Приведенное количество тепла. Неравенство Клаузиуса. Энтропия как функция состояния термодинамической системы.

Второе начало термодинамики, границы его применимости. Статистическое обоснование энтропии. Формула Больцмана. Теорема Нернста. Энтропия и информация. Природа межмолекулярных взаимодействий в газах. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние. Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля-Томпсона.

6. Жидкости и поверхностные явления – 2 часа

Основные представления о строении жидкостей. Поверхностное напряжение. Формула Лапласа. Смачивание жидкостями поверхностей твердых тел. Капиллярные явления.


Семинарские занятия во втором семестре – 17 часов

1. Физические законы сохранения – 8 часов

Решение задач на нахождение динамических характеристик движения материальной точки, твердого тела, системы тел при использовании законов сохранения импульса, момента импульса и механической энергии.

2. Колебания и волны – 2 часа

Освоение методов расчета основных характеристик гармонического осциллятора и механических волн в упругих средах.

3. Специальная теория относительности – 2 часа

Расчетный практикум по кинетическим следствиям из преобразований Лоренца и элементам релятивистской динамики.

4. Молекулярно-кинетическая теория – 2 часа

Решение задач по кинетике идеального газа и классическому распределению Максвелла. Распределение Больцмана. Явления переноса.

5. Термодинамика – 3 часа

Использование термодинамического метода для определения параметров термодинамических систем при изопроцессах и расчетах тепловых машин.


Лабораторные работы во втором семестре – 17 часов

1. Обработка результатов измерений при проведении физического эксперимента – 4 часа

Знакомство с инструментальными, систематическими и случайными погрешностями. Расчет случайных погрешностей определения периода колебаний физического маятника при использовании нормального распределения Гаусса. Экспериментальное определение периода колебаний маятника.

2. Динамика поступательного и вращательного движения. Законы сохранения - 4 часа

Работы по динамике поступательного и вращательного движения. Определение момента импульса твердого тела, момента внешней силы, моментов инерции твердых тел. Работа и энергия при вращательном движении.

3. Механические колебания и волны – 6 часов

Выполнение учебного эксперимента по теме: «Затухаюшие и вынужденные механические колебания». Гармонический осциллятор. Квазиупругая сила. Добротность колебательной системы. Механический резонанс. Изучение капиллярно-гравитационных волн в жидкости. Механические волны в газах и твердых телах.

4. Молекулярная физика и термодинамика – 3 часа

Изучение изопроцессов в газах. Явления переноса. Адиабатный процесс. Определение термодинамических параметров воздуха.


Самостоятельная работа во втором семестре – 34 часа

  1. Проработка теоретического материала – 7 часов
  2. Подготовка к лабораторным работам – 6 часов
  3. Подготовка к семинарским занятиям – 6 часов
  4. Выполнение индивидуального домашнего задания – 10 часов

Тема: "Законы сохранения. Колебания и волны".
Срок выдачи задания –2-я неделя семестра.
Срок защиты выполненного задания – 12 неделя.

Фундаментальная подготовка по курсу физики и развитие физического мышления студентов предполагает не только работу над лекционным курсом и занятия в лабораторном практикуме, но и серьезную работу по решению задач.

Домашнее задание позволяет решать проблему индивидуализации процесса обучения в техническом университете.

Защита домашнего задания представляет собой собеседование по тематике задания, проверку работы студента и индивидуальную консультацию. Это дает возможность контролировать и оптимизировать процесс обучения, своевременно выявлять отстающих студентов и оказывать им дополнительные консультации.

  1. Подготовка к коллоквиуму на 9-10 неделях семестра – 5 часов.

Тема коллоквиума: "Физические основы механики. Колебания и волны"


Лекции в третьем семестре – 51 час

1. Электростатика – 8 часов

Закон сохранения электрического заряда. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Силовые линии. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности электрического поля.

Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме в дифференциальной и интегральной формах и ее применение для расчета электрических полей.

Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Циркуляция вектора напряженности. Связь напряженности и потенциала. Уравнение Пуассона. Электрический диполь в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Электростатическое поле в диэлектрике.

Поляризованность. Свободные и связанные заряды. Связь поляризованности с плотностью связанных зарядов. Вектор электрического смещения. Обобщение теоремы Гаусса для диэлектриков. Поле на границе раздела диэлектриков.

Энергия системы неподвижных зарядов. Поле вблизи поверхности проводника. Электроемкость. Емкости плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов. Энергия заряженного проводника и конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.

2. Электрический ток – 2 часа

Носители тока в средах. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности. Электрическое поле в проводнике с током. Силовые линии электрического поля и линии тока. Сторонние силы. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

3. Магнитное поле в вакууме и веществе – 8 часов

Вектор индукции магнитного поля. Закон Био-Савара. Принцип суперпозиции магнитных полей. Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах. Расчет магнитного поля тороида и соленоида. Намагниченность вещества.

Вектор напряженности магнитного поля и его связь с векторами индукции и намагниченности. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Поле на границе раздела магнетиков. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.

4. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях – 2 часа

Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитных полях. Ускорение заряженных частиц электромагнитными полями. Преобразования Лоренца для электрических и магнитных полей.

5. Проводники с током в магнитном поле – 4 часа

Закон Ампера. Магнитный момент контура с током. Контур с током в магнитном поле. Поток вектора магнитной индукции.

Теорема Гаусса для магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах.

Работа при перемещении проводника с током и контура с током в магнитном поле.

6. Электромагнитная индукция и уравнения Максвелла – 4 часа

Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. Взаимная индукция. Вихревые токи. Плотность энергии магнитного поля. Магнитное давление. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля. Основные положения электромагнитной теории Максвелла. Вихревое электрическое поле.

Ток смещения. Закон полного тока. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.

7. Электромагнитные волны – 6 часов

Волновое уравнение для электромагнитного поля, его общее решение. Скорость распространения электромагнитных волн. Энергия и импульс электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга. Теорема Пойнтинга.

Излучение электромагнитных волн. Излучение электромагнитных волн ускоренно движущимися зарядами и диполем.

Уравнение электромагнитной волны в веществе. Оптические константы среды. Нормальное падение электромагнитной волны на поверхность раздела двух диэлектриков и поверхность металла. Скин-слой.

8. Волновые свойства света –17 часов

Шкала электромагнитных излучений. Электромагнитная природа света. Интерференция света. Оптическое излучение, его интенсивность. Расчет интерференционной картины с двумя когерентными источниками. Пространственно-временная когерентность. Интерференция в тонких пленках.

Интерференционная полость равной толщины и равного наклона. Применение интерференции, интерферометры. Эффект Вавилова-Черенкова.

Принцип Гюйгенса-Френеля. Векторная диаграмма. Метод зон Френеля. Дифракция от круглого отверстия, от круглого диска. Дифракция Фраунгофера от щели. Предельный переход от волновой оптики к геометрической.

Многолучевая интерференция. Спектральные характеристики дифракционных решеток. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Бреггоф. Понятие о рентгеноструктурном анализе.

Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Распространение электромагнитных волн в одноосных кристаллах.

Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении. Поляризационные призмы и поляроиды. Закон Малюса. Закон Брюстера. Интерференция поляризованного света. Голография.

Опорная и предметная световые волны. Запись и воспроизведение голограммы. Применение голографии.


Семинарские занятия в третьем семестре – 17 часов

1. Электростатика – 6 часов

Расчет напряженности и потенциала электростатических полей. Теорема Гаусса. Поле в диэлектриках. Электроемкость. Энергия электростатического поля.

2. Магнитное поле токов – 2 часа

Использование законов Ампера и Био-Савара при расчете силовых взаимодействий и нахождение интенсивности магнитного поля. Магнитное поле внутри магнетика.

3. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях – 2 часа

Расчет траектории движения заряженных частиц. Сила Лоренца. Электромагнитная индукция. Энергия магнитного поля.

4. Электромагнитные волны – 2 часа

Расчет энергии и импульса электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга. Расчет интенсивности излучения диполя и ускоренно движущихся электрических зарядов.

5. Волновые свойства света – 5 часов

Решение задач на тему интерференции, дифракции и поляризации света. Использование векторных диаграмм для дифракционных расчетов.


Лабораторные работы в третьем семестре – 34 часа

1. Электроизмерительные приборы – 2 часа

Знакомство с работой и погрешностями цифрового вольтметра, звукового генератора, осциллографа и универсального источника питания (УИП). Условные обозначения на лицевой стороне приборов. Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические и тепловые системы электроизмерительных приборов. Определение периода электрических колебаний и величины электрического импульса. Калиброванные электрические сигналы. Фигуры Лиссажу.

2. Электрическое поле – 4 часа

Экспериментальное определение характеристик электростатического поля. Эквипотенциальные кривые и силовые линии. Поле вблизи поверхности проводника. Связь напряженности электростатического поля с потенциалом.

3. Законы постоянного тока. Э.Д.С. – 2 часа

Простейшие электрические цепи с двумя и тремя Э.Д.С. Различные методы определения неизвестных Э.Д.С. генераторов тока.

4. Магнитные явления. – 6 часов

Методы получения магнитных полей в лаборатории. Движение частиц в магнитном поле. Намагниченность вещества. Проводники с током в магнитном поле.

5. Электромагнитные колебания и волны. – 4 часа

Экспериментальное изучение явления индукции, самоиндукции и взаимной индукции электрического тока. Генераторы и приемники электромагнитных колебаний. Скин-эффект. Шкала электромагнитных излучений.

6. Волновые свойства света. – 16 часов

Изучение когерентных свойств света и измерение параметров когерентности оптического излучения. Интерференция электромагнитных волн. Измерение длин волн спектральных линий газоразрядных источников света. Спектральные характеристики дифракционных решеток. Изучение дифракции в волновой зоне. Определение размеров мелких частиц дифракционным методом. Изучение явления поляризации света. Прохождение линейно поляризованного света через границу двух сред. Абсорбционная спектрометрия твердых тел. Изучение явления дисперсии света с помощью монохроматора. Исследование голографического преобразования волновых фронтов. Компьютерный эксперимент по исследованию интерференции и дифракции света. 


Самостоятельная работа во третьем семестре – 34 часа

  1. Проработка теоретического материала – 7 часов
  2. Подготовка к лабораторным работам – 6 часов
  3. Подготовка к семинарским занятиям – 6 часов
  4. Выполнение индивидуального домашнего задания – 10 часов

Тема: "Стационарные электромагнитные поля".
Срок выдачи задания –2-я неделя семестра.
Срок защиты выполненного задания – 12 неделя семестра.

 
  1. Подготовка к коллоквиуму на 9-10 неделях семестра – 5 часов.

Тема коллоквиума "Электростатика. Магнитное поле в вакууме".


Лекции в четвертом семестре – 51 час

1.Экспериментальные основания квантовой физики – 4 часа

Спектральные и интегральные характеристики теплового излучения. Связь между спектральной плотностью излучательности и объемной плотностью энергии излучения. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и Вина.

Формула Релея-Джинса. Гипотеза Планка, дискретный характер испускания и поглощения электромагнитного излучения веществом.

Квантовое объяснение законов теплового излучения, фотоэффекта и эффекта Комптона.

Опыты Резерфорда по рассеянию частиц, ядерная модель атома.

Линейчатые спектры атомов. Квантовая модель атома водорода Н.Бора.

2. Основные положения квантовой механики – 12 часов

Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де Бройля. Дифракция микрочастиц. Принцип неопределенности Гейзенберга. Задание состояния микрочастицы. Волновая функция, ее статистический смысл и условия, которым она должна удовлетворять.

Уравнение Шредингера. Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Вектор плотности потока вероятности.

Одномерный потенциальный порог и барьер. Туннельный эффект. Частица в потенциальной яме с бесконечно высокими стенками.

Частица в трехмерном прямоугольном потенциальном ящике. Понятие о вырождении энергетических уровней. Гармонический осциллятор. Фононы.

Представление физических величин операторами: операторы координат, импульса, момента импульса, потенциальной и кинетической энергий. Гамильтониан квантовой системы как оператор полной энергии.

Вероятностный характер результатов измерений в квантовой механике. Вычисление средних значений физических величин в квантовых системах.

3. Элементы атомной физики – 6 часов

Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода. Волновые функции и квантовые числа. Спектр атома водорода. Правила отбора для квантовых чисел. Ширина спектральных линий.

Собственные механический и магнитный моменты электрона. Опыт Штерна и Герлаха. Орбитальный, спиновый и полный угловые моменты. Спин-орбитальное взаимодействие. Атом во внешнем магнитном поле. Эффект Зеемана.

4. Оптические квантовые генераторы – 2 часа

Спонтанное и индуцированное излучение. Коэффициенты «А» и «В» Эйнштейна. Вывод формулы Планка по Эйнштейну. Оптические квантовые генераторы. Особенности лазерного излучения. Основные типы лазеров, их применение.

5. Элементы квантовой статистики – 8 часов

Квантовые системы из одинаковых частиц. Принцип тождественности одинаковых микрочастиц. Симметричные и антисимметричные состояния (волновые функции) тождественных микрочастиц. Бозоны и фермионы. Принцип Паули. Периодическая система элементов.

Квантовые статистические распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Плотность числа квантовых состояний. Энергия Ферми. Предельный переход от квантовых статистических распределений к классическому распределению Масвелла-Больцмана. Параметр вырождения. Сверхтекучесть гелия. Сверхпроводимость. Работа выхода электрона из металла. Термоэлектронная эмиссия. Формулы Ричардсона-Дешмана.

6. Элементы физики твердого тела – 11 часов

Зонная теория твердых тел. Электроны в периодическом поле кристалла. Образование энергетических зон для электронов в периодическом поле кристалла. Структура зон в металлах, полупроводниках и диэлектриках. Проводимость металлов.

Собственная и примесная проводимость полупроводников. Уровень Ферми в чистых и примесных полупроводниках. Температурная зависимость проводимости полупроводников. Фотопроводимость полупроводников. Процессы генерации и рекомбинации носителей заряда. Эффект Холла в полупроводниках.

Контактные явления в полупроводниках. P-n– переход. Распределение электронов и дырок в P-n – переходе. Ток основных и не основных носителей через P-n – переход. Волтамперная характеристика P-n – перехода. Выпрямляющие свойства P-n – перехода.

7. Физика атомного ядра и элементарных частиц – 8 часов

Космические лучи. Первичное и вторичное излучение. Интенсивность, состав, энергетический спектр. Высотный ход интенсивности космических лучей. Взаимодействие первичного космического излучения с магнитным полем Земли. Широтный эффект. Радиационные пояса. Происхождение космических лучей.

Структура атомного ядра. Характеристики ядра: заряд, масса, энергия связи, спин и магнитный момент. Свойства и обменный характер ядерных сил. Деление ядер и цепные реакции. Термоядерный синтез.

Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Активность. Естественная и искусственная радиоактивность. Виды радиоактивных излучений. Радиоактивные ряды, закон сложного распада. Источники радиоактивного излучения. Радиоизотопный анализ.

Элементарные частицы. Основные их характеристики. Классификация частиц. Типы взаимодействий. Лептоны и кварки. Кварковая структура адронов. Симметрия и законы сохранения в мире элементарных частиц. Взаимодействие ядерных излучений с веществом.

Детектирование различных излучений. Понятие о дозиметрии и защите.


Семинарские занятия в четвертом семестре – 17 часов

1. Квантовые свойства света и волновые свойства микрочастиц. – 4 часа

Решение задач на законы теплового излучения. Формула Планка. Фотоэффект. Эффект Комптона. Волновые свойства микрочастиц. Дифракция микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

2. Стационарные задачи квантовой механики - 6 часов

Использование уравнения Шредингера для стационарных состояний для расчетов одномерных потенциального порога и барьера. Частица в потенциальной яме и трехмерном потенциальном ящике. Гармонический осциллятор. Расчет атома водорода. Спин-орбитальное взаимодействие.

3. Распределение Ферми-Дирака. Электропроводность металлов и полупроводников. – 5 часов

Расчет числа носителей электрического тока в металлах и полупроводниках. Фотопроводимость. Эффект Холла в полупроводниках.

4. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц– 2 часа

Расчет ядерных реакций. Термоядерный синтез. Радиоизотопный анализ. Дозиметрия ионизирующего излучения.


 

Лабораторные работы в четвертом семестре – 34 часа

1. Изучение законов теплового излучения и фотоэффекта – 8 часов

Экспериментальное применение законов теплового излучения для определения постоянной Планка. Изучение излучательной способности тела с помощью пирометра. Определение постоянной Стефана-Больцмана. Изучение фотоэлектронной эмиссии.

2. Моделирование физических процессов на ЭВМ – 4 часа

Рассеяние альфа-частиц на потенциальном центре (опыт Резерфорда). Компьютерное моделирование физических процессов в оптическом квантовом усилителе-лазере. Моделирование рассеяния квантовых частиц на потенциальном барьере. Исследование одномерного волнового пакета в квантовой механике на персональном компьютере.

3. Элементы атомной физики. Оптические квантовые генераторы – 4 часа

Изучение атомных спектров. Лазер на парах меди. Комбинационное рассеяние света, возбуждаемое лазером. Влияние спина электрона на спектры атомов щелочных металлов. Измерение параметров излучения гелий-неонового лазера.

4. Квантовая статистика – 4 часа

Проверка закона распределения термоэлектронов по скоростям и определение статистической функции, описывающей состояние электронов проводимости в полупроводниках. Изучение высокотемпературной сверхпроводимости.

5. Физика твердого тела – 8 часов

Изучение электропроводности полупроводников и металлов. Нелинейно-оптические явления в твердых телах. Изучение зонной структуры вырожденного полупроводника. Изучение фотопроводимости полупроводников. Магнитострикция. Изучение явления спонтанной электролюминисценции в полупроводниках.

6. Ядерная физика – 6 часов

Изучение свойств космических лучей. Радиоактивное излучение и дозиметрия. Исследование законов распада радиоактивных рядов. Радиоспектроскопия ядерного магнитного резонанса. Метод радиоактивных индикаторов и определение периода полураспада ядер. Взаимодействие излучения с веществом. 


Самостоятельная работа во четвертом семестре – 34 часа

  1. Проработка теоретического материала – 7 часов
  2. Подготовка к лабораторным работам – 6 часов
  3. Подготовка к семинарским занятиям – 6 часов
  4. Выполнение индивидуального домашнего задания – 10 часов

Тема: "Элементы квантовой механики"
Срок выдачи задания –2-я неделя семестра.
Срок защиты выполненного задания – 12 неделя семестра.

  1. Подготовка к коллоквиуму на 9-10 неделях семестра – 5 часов.

Тема коллоквиума "Корпускулярная оптика и квантовая механика".