ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
1.За время изучения курса общей физики студент заочник должен представить в учебное заведение в зависимости от специальности от трех до шести контрольных работ (по разделу “Оптика, элементы атомной и ядерной физики” – одну или две контрольные работы). Работа сдается на проверку не позднее чем за месяц до начала экзаменационной сессии.
2.Перед выполнением контрольных работ необходимо ознакомиться с материалом, указанным в рабочей программе, изучить соответствующие разделы рекомендованной учебной литературы. Необходимо иметь в виду, что формулы и основные положения, приведенные в данном пособии, носят справочный характер. За разъяснением вызывающих трудности вопросов курса необходимо обратиться к лектору или преподавателю - консультанту на кафедру, осуществляющую преподавание физики для данной специальности. В период подготовки к выполнению контрольных работ и самопроверки рекомендуется решение задач из любого из рекомендованных сборников задач по курсу общей физики.
3.Номера задач, которые студент должен включить в свою контрольную работу, определяются по таблице вариантов. Выбор номера варианта осуществляется по последней цифре номера персональной зачетной книжки. В отдельных случаях вариант назначается преподавателем индивидуально.
4.Контрольные работы нужно выполнять черными или синими чернилами в школьной тетради, на обложке которой привести необходимые сведения по следующему образцу:
Студент *********** факультета БНТУ
Ф И. О.
Шифр специальности ******* Группа ******
Адрес: г. ******** , ул. ******** дом ***, кв. ***
Контрольная работа N *** по физике
5.Условия задач в контрольной работе необходимо переписывать полностью, без сокращений. Для замечаний преподавателя на страницах тетради оставлять поля. Решение каждой задачи необходимо начинать с новой страницы.
6.В конце контрольной работы указать, каким учебником или учебным пособием студент пользовался при изучении физики и решении задач (название учебника, автор, год издания). Это делается для того, чтобы рецензент в случае необходимости мог выяснить, откуда появилась та или иная формула, используемая при решении задачи, правильность ее понимания студентом, или указать, что следует студенту изучить для завершения контрольной работы. Табличные значения физических величин, необходимых для решения большинства задач, приведены в конце пособия в приложении. При отсутствии значения физической величины в данном пособии можно использовать значения этой величины из другой справочной литературы с обязательной ссылкой на нее при оформлении задачи. Для специальностей, требующих представления нескольких контрольных работ в течение семестра, каждую из работ необходимо высылать на рецензию в отдельной тетради. Во избежание повторения одних и тех же ошибок очередную работу желательно высылать только после получения рецензии на предыдущую.
7.Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, студент обязан представить ее на повторную рецензию, включив в нее те задачи, решения которых оказались неверными. Условие неправильно решенных задач необходимо переписывать полностью. Повторную работу необходимо представить вместе с той, которая не зачтена (в той тетради, где имеются комментарии преподавателя). На обложке должна быть четкая надпись”Повторно”.
8.Зачтенные контрольные работы предъявляются экзаменатору. Студент должен быть готов во время экзамена дать пояснения по существу решения задач, входящих в контрольные работы.
9.Решения задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями; в тех случаях, когда это возможно, дать чертеж, выполненный аккуратно (с помощью чертежных принадлежностей).
10.Решать задачу надо в общем виде, т.е. выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи. При таком способе решения не производятся вычисления промежуточных величин.
11.После получения расчетной формулы для проверки ее правильности следует подставить в правую часть формулы размерности величин, произвести с ними необходимые действия и убедиться в том, что полученная при этом размерность является размерностью искомой величины, т.е. совпадает с размерностью левой части. Если такого соответствия нет, то это означает, что задача решена неверно.
12.Числовые значения величин при подстановке их в расчетную формулу следует выражать только в единицах системы СИ. В виде исключения допускается выражать в любых, но одинаковых единицах числовые значения величин с одинаковой размерностью, стоящих в числителе и знаменателе дроби и имеющих одинаковые степени.
13.При подстановке в расчетную формулу, а также при записи ответа числовые значения величин следует записывать как произведение десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на соответствующую степень десяти. Например, вместо 4630 надо записать 4,63 103, вместо 0,00532 записать 5,32 10-3 и т.п.
14.Вычисления по расчетной формуле надо проводить с соблюдением правил приближенных вычислений (см., например, приложение о приближенных вычислениях в “Задачнике по физике” А.Г. Чертова, А.А. Воробьева). Как правило, окончательный ответ следует записывать с количеством значащих цифр после запятой соответствующих используемому при расчетах числу с наименьшим количеством значащих цифр после запятой. Это относится и к случаю, когда расчеты проводятся с применением калькуляторов, имеющих большое количество разрядов.
РАЗДЕЛЫ “ОПТИКА, ЭЛЕМЕНТЫ АТОМНОЙ И ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ” РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ КУРСА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ
Рабочая программа предназначена для специальностей инженерно-технического (приборостроительного, машиностроительного) и инженерно-педагогического профиля.
Оптика
Введение. Предмет оптики и эволюция представлений о природе света.
Геометрическая оптика. Границы применимости геометрической оптики. Понятие оптического луча. Законы геометрической оптики. Центрированная оптическая система. Кардинальные элементы центрированной оптической системы: фокусы, фокальные плоскости, главные плоскости и главные точки, узлы. Формула оптической системы. Диафрагмы. Действующая диафрагма. Входной и выходной зрачок оптической системы. Светосила оптической системы. Тонкая линза. Построение изображений в оптических системах. Лупа, зрительная труба, микроскоп. Глаз и зрение.
Интерференция световых волн. Когерентность. Временная и пространственная когерентность. Способы наблюдения интерференции света. Классические интерференционные опыты: бипризма Френеля, бизеркала Френеля, опыт Юнга, интерференция в тонких пленках, кольца Ньютона. Интерферометры. Многолучевая интерференция. Просветленная оптика и другие практические применения интерференции.
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на простейших преградах (круглом отверстии, крае полуплоскости). Спираль Корню. Дифракция Фраунгофера на щели и на системе щелей. Дифракционные решетки. Разновидности дифракционных решеток (амплитудные, фазовые, пропускающие, отражающие). Особенности изготовления дифракционных решеток, реплики. Применение дифракционных решеток.
Фотометрия и термодинамика излучения. Основные фотометрические величины (поток лучистой энергии, сила света, яркость, освещенность). Источники Ламберта. Особенности восприятия излучения человеческим глазом. Фотометрические и светотехнические величины. Функция видности. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Энергетическая светимость. Испускательная и поглощательная способность тела. Абсолютно черное тело. Законы излучения абсолютно черного тела (формула Планка, закон Стефана-Больцмана, закон Вина). Оптическая пирометрия. Методы оптического измерения температуры.
Поляризация света. Поляризованный свет. Плоскополяризованный свет, свет, поляризованный по кругу и эллипсу. Получение поляризованного света. Двойное лучепреломление в кристаллах. Призма Николя. Поляризация света при отражении. Угол Брюстера, закон Брюстера. Оптически активные среды. Вращение плоскости поляризации.
Дисперсия света. Явление дисперсии. Опыты Ньютона. Нормальная и аномальная дисперсии. Электронная теория дисперсии.
Перенос излучения в мутных средах. Классификация мутных сред (дымы, туманы, взвеси, суспензии, мутные твердые тела). Ослабление излучения в мутных средах. Поглощение и рассеяние излучения. Закон Бугера.
Квантовые свойства света. Фотоэффект и уравнение Эйнштейна. Внешний и внутренний фотоэффект. Фотогальванический эффект. Эффект Комптона и импульс фотона. Элементарная теория эффекта Комптона. Давление света. Опыты Лебедева.
Фотохимическое действие света. Фотохимическое действие света. Законы фотохимии. Сенсибилизаторы. Физические основы фотографии. Цветная фотография. Голография. Физические принципы и техническая реализация голографии.
Элементы атомной физики
Строение атома. Опыты Резерфорда. Постулаты Бора. Теория водородного атома. Спектральные серии и уровни энергии. Недостатки теории Бора. Гипотеза де Бройля. Волновая функция. Уравнение Шредингера. Квантование энергии на примере частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме. Спонтанное и вынужденное излучение. Лазеры. Свойства лазерного излучения и его применение в технологических процессах. Элементы нелинейной оптики.
Элементы ядерной физики
Атомное ядро. Ядерные реакции. Закон радиоактивного распада. Цепная реакция деления ядер. Ядерные реакторы. Термоядерная реакция синтеза. Проблема источников энергии и возможные пути ее решения.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
1.Савельев И.В. Курс общей физики. Т.3,2. М.: Наука, 1977-1979.
2.Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. М.: Наука, 1972-1974, Т.3; Киев: Днiпро, 1994, Т.3.
3.Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1985.
4.Детлаф А.А., Яворский Б.М., Милковская Л.Б. Курс физики. Т.3. М.: Высшая школа, 1973-1979.
5.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.4, Оптика. М., Наука, 1985.
6.Саржевский А.М.. Оптика. Минск, Изд. Университетское, 1984.
7.Чертов А.Г., Воробьев А.А., Федоров М.Ф. Задачник по физике. М.: Высшая школа, 1981.
8.Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. М.: Наука, 1979.
9.Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общему курсу физики. М.: Наука, 1982.
Дополнительная
1.Лансберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976.
2.Фейнман Р., Лейтон С. Фейнмановские лекции по физике. М.: Мир, 1977, вып. 3.
3.Бутиков Е.И.. Оптика. М., Высшая школа, 1986.
4.Калитеевский Н.И. Волновая оптика. -М.: Высшая школа, 1978.
5.Шпольский Э. В. Атомная физика. -М.: Наука, 1974, Т.1-2.
6.Китайгородский А.И. Введение в физику. М.: Наука 1973.
7.Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. М.: Наука, 1977.
8.Чертов А.Г. Единицы физических величин. М.: Высшая школа, 1977.
9.Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. М.: Наука, 1979.
10.Кошкин Н., Васильчикова Е. Элементарная физика. Справочник. М.: АО Столетие, 1996.
Учебные материалы
|