Материалы по контролю и оценке учебных достижений обучающихся………………………………………..
67
1 ТИПОВАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Типовая учебная программа по дисциплине «Основные принципы современной физики» утверждена и введена в действие протокольным решением заседания Республиканского учебно-методического совета высшего и послевузовского образования от 30 декабря 2009 г.
2 СИЛЛАБУС (РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА) ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Основные принципы современной физики» для специальности
6М060400-«Физика»
Преподаватель: Леонтьев Павел Иванович
Телефон:
Кабинет: 304/5
Офисные часы и время консультаций: по расписанию занятий и графику СРМП
Разработан на основании ГОСО РК специальности, рабочих учебных планов специальности, типовой программы дисциплины.
Выписка из рабочих учебных планов
Таблица 1
Поток
(группа)
Креди
ты
Общее кол-во часов
Распределение аудиторных часов
Форма
Контроля
лекции
Практические
Лабораторные
Ф-м-13
2
90
15
15
-
Экзамен
Общие сведения
1.1 Цель курса:
Цель изучения дисциплины «Основные принципы современной физики» состоит в том, чтобы в физической науке о Природе уделить внимание методам описания физических явлений на основе базовых представлений, принципов и логических схем, имеющих основополагающее и всеобщее значение для предмета в целом. Это необходимо для формирования целостного научного мировоззрения естествоиспытателя широкого профиля, способного видеть, грамотно ставить и решать многочисленные практические и теоретически важные задачи, в том числе возникающие на стыках различных научных направлений.
Задачи курса
Для достижения указанных целей необходимо выполнить следующие задачи:
· изложить основные подходы, принципы и законы физики, имеющие всеобщий, универсальный характер и обратить внимание на важные особенности и взаимосвязь математических конструкций и методов, отражающих эти законы;
· показать проявление общих принципов в частных законах и явлениях, относящихся к отдельным разделам физики и техники;
· сформировать навыки использования базовых законов и принципов для постановки и решения исследовательских практических и теоретических задач в отдельных разделах физики и смежных с ней областях науки и техники.
В результате изучения дисциплины «Основные принципы современной физики» магистрант должен:
знать основные законы и принципы современной физики, имеющие всеобщий характер, и особенности их математических выражений;
знать проявление этих законов и принципов и ту роль, которую они играют в конкретных приложениях и моделях физических явлений;
уметь эффективно применять основные методы, законы и принципы в постановке, решении и анализе конкретных исследовательских задач в отдельных разделах физики и других отраслях естественнонаучного знания.
1.3 Пререквизиты: классическая механика, статистическая физика и термодинамика; оптика и атомная физика; электродинамика и СТО.
1.4 Постреквизиты:физические основы нанотехнологиий.
Организация и планирование курса
Курс лекционных заданий
Таблица 2
№ занятия
Содержание лекционных занятий
Кол-во часов
очное
заочное
1
Введение.
Предмет и задачи физики. Положение физики в системе естествознания и её роль в практической деятельности человека. Физический метод исследования. Особая роль математики в формулировке физических принципов, законов и логических схем для описания физических явлений.
1
2
Система физических понятий и величин.
Модель физического явления. Физические понятия и физические величины. Системы единиц измерения физических величин. Международная система единиц измерения СИ (System International).
Инвариантность физических законов относительно выбора масштабов основных физических величин в данном классе систем единиц измерения (Принцип масштабной инвариантности). Переход от одних эталонов к другим в данном классе систем единиц измерения и преобразования производных физических величин.
1
3
Масштабная инвариантность и физические законы в безразмерном виде.
П-теорема и её следствия. Примеры применения метода размерностей для решения физических задач и проверки полученных результатов.
Методы подобия и размерностей в задачах механики, газодинамики, геофизики, астрофизики, технических приложениях и других отраслях знания. Безразмерные критерии подобия и параметры - система базовых понятий для данной модели физического явления.
1
4
Этапы физического исследования.
Исследовательская постановка физической задачи. Формулировка модели физического явления. Выбор определяющих параметров и анализ размерности. Анализ предельных случаев по безразмерным параметрам. Критерии подобия, автомодельность и промежуточная асимптотика.
1
5
Анализ других видов симметрии. Использование симметрии и законов сохранения для решения задачи. Методы оценки количественного результата по порядку величины.
Представление, проверка и анализ полученных результатов. Формулировка выводов проведённого исследования.
1
6
Механика.
Механическая система. Физическое и фазовое пространство. Состояние и процессы. Импульс и энергия - функции состояния механической системы. Работа - функция процесса. Роль начальных условий состояния и динамических законов перехода. Законы сохранения.
1
7
Фазовые портреты. Аттракторы. Возникновение и развитие хаоса. Порядок из хаоса. Роль симметрии физических законов. Детерминизм и проблемы необратимого поведения.
1
8
Источники и поля. Закон сохранения заряда. Уравнения Максвелла. Теория поля. Электростатические аналогии. Электромеханическая аналогия. "Почему уравнения для разных явлений столь похожи?" Проблема дискретного и непрерывного описания. Поля и потенциалы. Закон Кулона и всемирного тяготения.
1
9
Термодинамика и статистическая физика.
Термодинамическая система. Состояние и процессы. Нулевое начало термодинамики и температура. Первое начало термодинамики - баланс энергии в т/д системах. Теплоёмкость. Второе начало термодинамики и энтропия.
Третье начало термодинамики. Термодинамические функции и соотношения между ними. Тепловые аппараты: тепловая машина и тепловой насос. "Энергосбережение" с точки зрения физики.
1
10
Системы многих частиц. Вероятность состояния. Формула Больцмана для энтропии. Частицы в тепловом равновесии. Распределения Максвелла и Больцмана. Равновесное тепловое излучение. Давление излучения. Звёзды.
1
11
Экстремальные принципы.
Принцип Ферма. Принцип Гамильтона. Принцип Лагранжа. Принцип минимума потенциальной энергии в состоянии равновесия. Принцип минимального прироста энтропии в неравновесных процессах.
Принципы релятивистской и квантовой теории
Инерциальные системы отсчёта. Свойства пространства - времени относительно инерциальных систем и их связь с законами сохранения. Принцип относительности - принцип инвариантности инерциальных систем отсчёта. Принцип постоянства скорости света. Физическая процедура синхронизации часов. Преобразования Лоренца. Интервал между событиями и его инвариантность. Принцип причинности.
1
12
Релятивистская динамика. Импульс и энергия релятивистской частицы. Масса релятивистской частицы и её инвариантность. Законы сохранения импульса и энергии в релятивистской механике. Четырёхмерное пространство событий. 4-векторы физических величин. Группа преобразований 4-векторов. Тардионы, люксоны, тахионы - гипотезы и реальность.
1
13
Стандартная модель Гипотеза Большого Взрыва.
1
14
Жизнь.
Жизнь - особая структура мезомасштаба. Строение и особенность живых организмов. ДНК - материальный носитель генетической информации. Физико-химические свойства молекулы ДНК. Принцип комплементарности. Генетический код - единый принцип кодирования материальной основы всех живых организмов. Особенности симметрии генетического кода. Какова функциональная роль такой симметрии? Какие "законы сохранения" отражает эта симметрия?
1
15
Теория физических структур и теория систем отношений.
Понятие физического закона. Почему физические законы именно таковы? Что кроется за многочисленными физическими аналогиями? Работы Кулакова. Второй закон Ньютона без массы и силы. Закон Ома без сопротивления и напряжения. Теорема Михайличенко о рангах физических структур. Концепции близко - и дальнодействия. Полевое описание физических явлений. Геометрофизика. Теория систем отношений. Реляционная концепция описания Природы. Математика и Природа.
1
Барлығы /Итого:
15
Курс практических занятий
Таблица 3
№ занятия
Содержание практических занятий
Кол-во часов
очное
заочное
1.
Физический метод исследования.
1
2.
Методы оценки и расчёта физических величин.
1
3.
Методы проверки полученного результата.
1
4.
Формирование модели физического явления.
1
5.
Использование симметрии в решении физических задач.
1
6.
Законы сохранения в физических задачах.
1
7.
Проблемы обратимости и необратимости в физике.
1
8.
Задачи электродинамики.
1
9.
Задачи энергетики и экологии.
1
10.
Задачи о «Вечных двигателях».
1
11.
Экстремальные принципы в физике
1
12.
Задачи СТО
1
13.
Задачи квантовой теории
1
14
Физика и жизнь
1
15
Физика и математика
1
Барлығы /Итого:
15
Самостоятельная работа магистранта под руководством преподавателя (СРМП)
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 473.
stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...
