Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Мета і завдання дисципліни, її місце у навчальному процесі



Внаслідок вивчення дисципліни «Фізика» студенти повинні знати:

· основні фізичні величини, одиниці їх вимірювань, основи теорії похибок та правила оброблення результатів вимірювань;

· фундаментальні поняття і теорії класичної та сучасної фізики з тим, щоб ефективно опанувати спеціальні навчальні дисципліни та використати знання фізичних закономірностей у майбутній роботі;

· методи розв'язування практичних фізичних задач та проблем;

· принципи дії приладів, в тому числі електронно-обчислювальної апаратури;

Студенти повинні уміти:

· проводити математичну і статистичну обробку результатів вимірювань;

· користуючись фізичними положеннями, законами і теоріями, застосовувати набуті теоретичні та практичні знання для вивчення спеціальних дисциплін та в майбутній роботі за спеціальністю;

· пояснювати фізичні процеси та явища, які відбуваються під час роботи різного роду механізмів, що використовуються у практичній діяльності;

· застосовувати сучасні фізичні методи і прилади на практиці.

Таким чином, основною метою дисципліни «Фізика» є послідовне вивчення студентами основних законів і положень фізики для пізнання загальних закономірностей явищ природи; використання даних законів у оперативному розв'язанні проблем; освітлення можливих прикладних застосувань фізичних методів і приладів у практичній діяльності фахівця інженерного профілю. Надані у посібнику тестові завдання, допомагають кращому засвоєнню знань та досягненню цієї мети.

Зміст модулю № 6 «ОСНОВИ АТОМНОЇ І ЯДЕРНОЇ ФІЗИКИ»

Розділ 6.1. Атомна фізика.

Моделі будови атома Томсона і Резерфорда. Досліди Резерфорда. Лінійчатий характер спектру випромінювання атома водню. Серіальні закономірності спектральних ліній: серії Лаймана, Бальмера, Пашена, Брекета, Пфунда. Узагальнена формула Бальмера. Постулати Бора. Досліди Франка та Герца. Будова атома водню та воднеподібних атомів за Бором: квантування радіусів електронних орбіт та енергії атома. Пояснення серіальних закономірностей спектрів воднеподібних атомів. Загальна кількість можливих спектральних ліній у спектрі. Потенціали збудження та іонізації.

Розділ 6.2. Елементи квантової механіки.

Хвильові властивості речовини. Гіпотеза і формула де Бройля. Співвідно-шення невизначеностей Гейзенберга. Хвильова функція та її статистичний зміст. Загальне хвильове рівняння Шредінгера. Рівняння Шредінгера для стаціонарних станів. Частинка у одновимірній потенціальній ямі. Власні хвильові функції та власні значення енергії. Тунельний ефект. Квантовий гармонічний осцилятор.

Атом водню у квантовій механіці. Квантування енергії, моменту імпульсу електрона та його проекції. Квантові числа: головне, орбітальне, магнітне. Орбітальне гіромагнітне відношення електрона. Магнетон Бора. Досліди Штерна і Герлаха. Спін електрона. Спінове квантове число. Квантування спінового магнітного моменту електрона та його проекції. Спінове гіромагнітне відношення електрона. Кратність виродження енергетичних рівнів електрона в атомі без урахування спіна і з урахуванням його.

Принцип нерозрізненості тотожних частинок. Ферміони та бозони. Статистики Фермі-Дірака та Бозе-Ейнштейна. Принцип Паулі. Розподіл електронів за станами у атомі. Систематика заповнення електронних станів (оболонок та шарів) у атомах. Періодична система елементів Менделєєва.

Розділ 6.3. Ядерна фізика.

Розміри, склад і заряд атомних ядер. Нуклони. Масове і зарядове число. Ізотопи хімічних елементів. Особливості ядерних сил. Дефект маси та енергія зв’язку ядра. Питома енергія зв’язку ядра. Явище природної радіоактивності. Види радіоактивного випромінювання та їхні закономірності. Закон радіоактивного розпаду. Стала розпаду, період піврозпаду ізотопу. Активність радіоактивного ізотопу та середній час його життя. Правила зміщення для a-, b- та g-випроміню-вання. Нейтрино і антинейтрино. Людина і радіація. Методи спостереження та реєстрації радіоактивних випромінювань і частинок.

Ядерні реакції та їхні основні типи. Екзотермічні і ендотермічні ядерні реакції. Ядерні реакції під дією нейтронів. Коефіцієнт розмноження нейтронів. Ланцюгова реакція поділу. Реакції синтезу легких атомних ядер. Проблеми керованих термоядерних реакцій. Ядерні реактори. Класифікація і властивості елементарних частинок. Основні типи фундаментальних взаємодій.

ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ

Курс «Фізика» складається із курсу лекцій, курсу лабораторних робіт, засобів модульного контролю, консультативних занять та іспиту.

Курс лекцій, у якому розглядаються основні теоретичні положення, передбачає допомогу студентам для засвоєння теоретичного матеріалу з усіх розділів фізики, що винесені на вивчення програмою.

Лабораторний практикум передбачає засвоєння та практичне виконання лабораторних робіт за окремими темами курсу, навчання студентів користуватись приладами та лабораторним обладнанням, робити вимірювання, спостерігати процеси, що відбуваються під час проведення дослідів, аналізувати та узагальнювати одержані результати, робити висновки щодо виконаних дослідів. Кожна лабораторна робота вимагає попередньої підготовки, яка складається з конспектування теоретичного матеріалу за темою роботи, а також методичної частини її виконання. Під час виконання лабораторних робіт експериментальні результати вимірювань та спостережень потрібно занести у зошит. Результати виконання лабораторної роботи підлягають обробці, оцінюванню похибки вимірів, а на наступному занятті кожний студент, зробивши висновки щодо результатів роботи, здає її викладачу, отримуючи при цьому залікові бали.

Модульний контроль є важливою складовою частиною самостійної роботи студентів денної форми навчання, оскільки допомагають засвоєнню основ теорії, практичного використання цих знань при розв'язанні задач із даного розділу. На проведення модульного контролю виділена певна кількість навчального часу при завершенні вивчення окремого розділу. Студенти-заочники отримують індивідуальне завдання для семестрової письмової контрольної роботи, яка повинна бути ретельно виконана і оформлена у окремому зошиті. Зарахування цієї контрольної роботи є необхідною умовою допуску до семестрового іспиту або заліку. Варіанти завдань наведені в таблиці для кожної контрольної роботи окремо. Вони визначаються за останніми цифрами шифру у заліковій книжці студента.

Консультаційні заняття проводяться потижнево і призначені для додаткового спілкування студентів з викладачем, де студенти можуть отримати консультацію з теоретичних питань або методу вирішення задачі, виконати пропущену лабораторну роботу або захистити її результати, підвищити результати свого модульного контролю.

Вказівки до самостійної роботи

Вивчати курс фізики потрібно систематично протягом усього навчального року. Вивчення фізики в стислий термін перед іспитом не дає змоги отримати глибокі та тверді знання. За своєчасного захисту лабораторних робіт та успішного написання модульного контролю, студент має змогу протягом навчального семестру заробити до 40% своєї екзаменаційної оцінки.

1. При вивченні курсу фізики доцільно користуватись конспектом лекцій та рекомендованими підручниками. При розв'язуванні задач - Міжнародною системою одиниць (СІ).

2. Студентам заочної форми навчання необхідно прослухати курс лекцій з фізики та користуватися очними консультаціями викладачів.

Вказівки щодо розв'язування задач

1. При оформленні розв'язаної задачі вказувати основні закони та формули, на яких базується розв'язок та давати письмове обґрунтування цих законів. Потрібно пояснювати буквені позначення у формулах. Якщо при розв'язку задачі використовується формула, яка отримана для окремого випадку, що не висловлює будь-який нефізичний закон або не є визначенням будь-якої фізичної величини, то її необхідно отримати.

2. Навести рисунок, який пояснює зміст задачі (у тих випадках, коли це можливо). Виконати його треба ретельно (за допомогою олівця, лінійки, циркуля).

3. Супроводжувати розв'язок задач короткими, але вичерпними поясненнями.

4. Всі початкові значення величин в умові задачі потрібно перевести у одиниці системи СІ. Наприклад, потрібно переводити км/год - у м/с, градуси - у радіани, градуси 0С - у градуси Кельвіна (К).

5. Отримати розв'язок задачі у загальному вигляді, тобто виразити величину, яку потрібно знайти, у буквених позначеннях величин, що задані в умові задачі. При такому способі розв'язку не проводяться обчислення проміжних величин.

6. Підставити у праву частину отриманої робочої формули замість символів величин позначення одиниць вимірювань, провести з ними відповідні дії і переконатись у тому, що результат відповідає тій, яку знаходимо.

7. Підставляти у робочу формулу числові значення величин потрібно, тільки якщо вони виражені у системі СІ. Недотримання цього правила приводить до невірного результату.

8. При підстановці у робочу формулу, а також при запису відповіді, числові значення величин потрібно записувати у вигляді добутку десяткового дробу з однією значущою цифрою перед комою на відповідну ступінь десяти. Наприклад, радіус Землі 6400 км потрібно записати у вигляді 6,4×106 м, а замість 0,00123 потрібно записати 1,23×10-3 і таке інше.

9. Оцінити, де це можливо, правдоподібність чисельної відповіді. У ряді випадків така оцінка допоможе знайти хибність отриманого результату. Наприклад, коефіцієнт корисної дії теплової машини не може бути більшим за одиницю, електричний заряд не може бути меншим за елементарний заряд, швидкість тіла не може бути більшою за швидкість світла у вакуумі і таке інше.





Дата публикования: 2014-11-18; Прочитано: 447 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.008 с)...