Загальна фізика
Навчально-методичне забезпечення навчальної дисципліни "Загальна фізика"
1. Навчальна і робоча навчальна програма
Загальна фізика (Молекулярна фізика і термодинаміка, 2 курс, ст. викладач Думенко В.П.)
Загальна фізика (Електрика і магнетизм, 2 курс, ст. викладач Моклюк М.О.)
Загальна фізика (Оптика, 3 курс, ст. викладач Моклюк М.О.)
Загальна фізика (Атомна і ядерна фізика, 3 курс, викладач доц. Білюк А.І.)
Загальна фізика (3 курс, спеціальність 111 Математика, ст. викладач Думенко В.П.)
Загальна фізика (2 курс, спеціальність 014 Середня освіта (Трудове навчання та технології), ст.викладач Думенко В.П.)
2. Конспект або розширений план лекцій
Лекції з молекулярної фізики (2 курс)
1. Вступ. Предмет і завдання молекулярної фізики.
3. Рівняння стану ідеального газу.
4. Швидкості газових молекул та їх вимірювання.
5. Розподіл молекул за швидкостями (розподіл Максвелла).
6. Завдання і методи теорії теплоти.
7. Розподіл енергії молекул за ступенями вільності.
8. Оборотні і необоротні процеси.
10. Явища переносу.
11. Реальні гази.
12. Загальні властивості і структура рідини.
13. Аморфні і кристалічні тіла.
14. Теплоємність твердих тіл. Полімери.
15. Фазові переходи.
Лекції з електрики і магнетизму (2 курс)
1. Електричний заряд і його властивості.
3. Провідники в електричному полі.
4. Діелектрики в електричному полі.
5. Енергія взаємодії зарядів. Енергія і густина енергії електричного поля.
6-7. Постійний електричний струм.
8. Електропровідність твердих тіл.
9. Електропровідність металів і напівпровідників.
10. Контактні електричні явища в металах і напівпровідниках.
11. Електричний струм в рідинах.
12. Електричний струм в газах та вакуумі.
13. Постійне магнітне поле у вакуумі.
14. Магнітне поле і електричні заряди.
16. Магнітні явища.
18-19. Змінний квазістаціонарний струм.
20. Електромагнітні коливання.
21. Електромагнітне поле. Рівняння Максвелла.
22-23. Електромагнітні хвилі.
Лекції з оптики (3 курс)
1. Структура оптики. Основи фотометрії.
4. Хвильові властивості світла. Інтерференція світла.
6. Дифракція Фраунгофера. Дифракційні прилади.
7. Взаємодія світла з речовиною. Поляризація світла.
10. Поглинання і розсіювання світла.
12. Поняття про нелінійну оптику.
Лекції з атомної і ядерної фізики (3 курс)
Презентації до лекцій з атомної і ядерної фізики (3 курс, викладач доц. Білюк А.І.)
Спеціальність 014 Середня освіта (Трудове навчання та технології)
Розширений план лекцій із загальної фізики (викладач ст.в. Думенко В.П.)
3. Плани практичних (семінарських) занять
Механіка
Задачі для практичних занять для студентів 1 курсу (розділ "Механіка") (1 курс, викладач Заболотний В.Ф.)
Основи молекулярно-кінетичної теорії. Основи термодинаміки
Зміст практичних занять з молекулярної фізики і термодинаміки (2 курс, викладач Думенко В.П.)
Електрика і магнетизм
Теми і методичні рекомендації (2 курс, викладач Моклюк М.О.)
Атомна і ядерна фізика
Теми практичних занять (3 курс, викладач доц. Білюк А.І.)
Спеціальність 014 Середня освіта (Трудове навчання та технології)
Плани практичних занять і приклади розв'язування задач (викладач ст.в. Думенко В.П.)
4. Завдання до лабораторних робіт
Лабораторні роботи з експериментальної фізики
Лабораторні роботи з молекулярної фізики і термодинаміки
Лабораторні роботи з електрики і магнетизму
Лабораторні роботи з атомної і ядерної фізики
Лабораторна робота на тему: "Рентгеноспектральний аналіз на основі закону Мозлі"
Лабораторні роботи з радіоелектроніки
5. Завдання до самостійної роботи
Молекулярна фізика і термодинаміка (2 курс)
Короткий історичний огляд молекулярно-кінетичної теорії (МКТ) і термодинаміки
Роль молекулярної фізики і термодинаміки в побудові сучасної фізичної картини світу
Вимірювання температури. Шкали температур.
Дослід Штерна.
Розподіл Максвелла-Больцмана.
Експериментальне визначення числа Авогадро.
Поняття про флуктуації.
Політропний процес.
Швидкість звуку в газі.
Обгрунтування неможливості „теплової смерті Всесвіту".
Теплові машини.
Явища переносу при низьких тисках.
Технічний вакуум, методи одержання і вимірювання низьких тисків.
Сили міжмолекулярної взаємодії в газах.
Зрідження газів і одержання низьких температур.
Кріогенна техніка
Тиск насичених парів над меніском.
Поверхнево-активні речовини.
Адсорбція.
Флотація.
Рідкі розчини. Закони Рауля.
Осмос і осмотичний тиск. Закон Вант-Гоффа.
Рідкі кристали.
Дефекти в кристалах.
Міцність кристалів і теплові властивості твердих тіл.
Застосування полімерів.
Структура полімеру в конденсованому стані.
Склоподібний, високоеластичний і в'язкоплинний стани полімерів..
Термомеханічні, механічні та теплофізичні властивості.
Основні поняття про нанокомпозити та нанотехнології.
Метастабільні стани.
Поняття про квантові рідини.
Молекулярна фізика в системі сучасної фізичної картини світу.
Електрика (2 курс)
Рівняння Пуассона і Лапласа
Електрофорна машина
Сегнетоелектрики. Електрети. П'єзоелектрики
Рівняння неперервності. Умова стаціонарності струму
Двохелектродні та трьохелектродні лампи і їх застосування
Електронно-променева трубка
Поняття про вторинну та автоелектронну емісії
Використання газових розрядів
Виведення законів Ома, Джоуля-Ленца в класичній теорії електропровідності
Застосування напівпровідників
Напівпровідникові діоди і транзистори
Термоелектричні генератори
Магнетизм (2 курс)
Циркуляція вектора індукції магнітного поля
Закон повного струму
Мас-спектрометр
Електронний мікроскоп
Прискорювачі заряджених частинок
Магнітогідродинамічні генератори
Магнітне поле рухомого заряду
Досліди Ейнштейна, де Гааза і Барнетта
Нові магнітні матеріали
Магнітні кола. Магніторушійна сила. Закони магнітного кола
Векторні діаграми і метод комплексних амплітуд
Резонанс напруг, резонанс струмів
Вимушені електричні коливання. Резонанс
Добротність і смуга пропускання контуру
Електричні автоколивання
Геометрична оптика і фотометрія (3 курс)
Вступ. Електромагнітна природа світла, його характеристики
Геометрична оптика
Фізична оптика (3 курс)
Хвильові властивості світла. Інтерференція світла
Хвильові властивості світла. Дифракція світла
Взаємодія електромагнітних хвиль з речовиною. Поляризація світла
Взаємодія електромагнітних хвиль з речовиною. Дисперсія, поглинання світла
Взаємодія електромагнітних хвиль з речовиною. Розсіювання світла
Оптика рухомих середовищ
Поняття про нелінійну оптику
Атомна і ядерна фізика (3 курс)
Проблема рівноважного теплового випромінювання
Фотоефект
Поняття про фотони
Ефект Компотна
Дифракція електронів
Досліди Штерна і Герлаха
Умова одночасності виміру двох фізичних величин
Принцип невизначеності Гейзенберга
Рух вільної частинки
Явище холодної емісії електронів
Зв’язок енергетичного спектру з видом потенціалу
Закони збереження в квантовій механіці та їх зв’язок У фундаментальними властивостями часу і простору
Парність станів
Досліди Франка-Герца
Дослід О. Штерна і В. Герлаха
Збурення при відсутності виродження
Випромінювання і поглинання атомами світла
Принцип тотожності мікрочастинок
Частинки Бозе і частинки Фермі (бозони і ферміони)
Атом гелію
Молекула водню
Мікрочастинка у зовнішньому магнітному полі
Таблиця Д.І. Менделеєва
Задачі з атомної і ядерної фізики для самостійного розв'язування
Для спеціальності 111 Математика (3 курс, ст.викладач Думенко В.П.)
Відносність руху. Принцип незалежності рухів.
Додавання швидкостей і прискорень.
Класичні уявлення про простір і час.
Еталони довжини і часу
Фундаментальні взаємодії.
Маса і її вимірювання. Адитивність і закон збереження маси
Механіка рідин і газів.
Ультразвук та його застосування. Поняття про інфразвук.
Вимірювання температури і тиску. Шкали температур.
Швидкості газових молекул. Розподіл Максвела молекул за швидкостями.
Барометрична формула. Розподіл Больцмана.
Теплові машини.
Робота і потужність змінного струму. Передавання електричної енергії. Трансформатор.
Термоелектронна емісія.
Електроліз. Закони Фарадея. Хімічні джерела струму. Використання електролізу.
Явище дифракції. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зони Френеля.
Дифракція Френеля і Фраунгофера.
Пояснення прямолінійності поширення світла хвильовою теорією. Дифракція Френеля на круглому отворі, на круглому екрані, на краю напівобмеженого екрана.
Накладання світлових хвиль. Принцип суперпозиції. Когерентність.
Часова і просторова когерентність.
Методи спостереження інтерференції в оптиці.
Дво- і багатопроменева інтерференція.
Оптичні прилади.
Око як оптична система.
Спектри випромінювання і поглинання. Спектрометри. Спектральний аналіз.
Квантування енергії випромінювання. Формула Планка. Оптична пірометрія.
Застосування рентгенівських променів.
Штучна радіоактивність. Трансуранові елементи.
Ядерні реактори на теплових та швидких нейтронах.
Застосування радіоактивних ізотопів. Ядерна енергетика.
Сучасна фізична картина світу. Внесок українських вчених у розвиток фізики
Для спеціальності 014 Середня освіта (Трудове навчання та технології) (2 курс, ст.викладач Думенко В.П.)
Історичний огляд розвитку фізики.
Відносність руху.
Механіка рідин і газів
Основні фізичні величини молекулярної фізики.
Отримання змінної ЕРС.
Передавання електричної енергії. Трансформатор.
Електричний коливальний контур. Власні електричні коливання.
Оптичні прилади.
Око як оптична система.
Спектри випромінювання і поглинання. Спектрометри. Спектральний аналіз.
Закон зміщення Віна. Квантування енергії випромінювання.
Формула Планка.
Оптична пірометрія.
Гальмівне і характеристичне рентгенівське випромінювання та їх спектри. Закон Мозлі.
Застосування рентгенівських променів.
Особливості ядерних реакцій під дією α - частинок, протонів, нейтронів, дейтронів і γ - квантів.
Штучна радіоактивність. Трансуранові елементи.
Застосування радіоактивних ізотопів.
Ядерна енергетика.
Реакції термоядерного синтезу, умови їх здійснення. Керований термоядерний синтез.
Сучасна фізична картина світу.
Роль українських вчених у розвитку фізики.
6. Питання, задачі, завдання для поточного та підсумкового контролю набутих компетентностей та програмних результатів навчання
Питання до екзамену із загальної фізики для студентів спеціальності 111 Математика (викладач Думенко В.П.)
Питання до екзамену із загальної фізики для студентів 2СОТ
Питання до екзамену із загальної фізики (Молекулярна фізика і термодинаміка) для студентів 2СОФ (викладач Думенко В.П.)
Питання до екзамену із загальної фізики (Оптика) для студентів 3СОФ (ст.викладач Моклюк М.О.)
Питання до екзамену із загальної фізики (Атомна і ядерна фізика) для студентів 3СОФ (викладач доц. Білюк А.І.)
Задачі до екзамену із загальної фізики для студентів спеціальності 111 Математика (викладач Думенко В.П.)
Задачі до екзамену із загальної фізики (Молекулярна фізика і термодинаміка) для студентів 2СОФ (викладач Думенко В.П.)
Питання до екзамену із загальної фізики для студентів СВО магістра (1 МСОФп)
Задачі до екзамену із загальної фізики для студентів СВО магістра (1 МСОФп)
7. Комплексні контрольні роботи післяатестаційного моніторингу набутих компетентностей та програмних результатів навчання
Тести і контрольні роботи (Атомна і ядерна фізика, викладач доц. Білюк А.І.)
Довідкова література