Перейти на главную страницу
Для подготовки бакалавров по направлению 222000 «Инноватика»
(специальности: ИБМ 2, 3, 4, 5, 6)
Семестр 3
(семестр завершается экзаменом по курсу)
Электрический заряд. Закон Кулона. Напряжённость электростатического поля. Силовые линии. Принцип суперпозиции и его применение к расчёту поля системы неподвижных зарядов. Потенциал поля. Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Циркуляция вектора напряжённости. Связь напряжённости и потенциала.
ОЛ-2.1, §1.1–1.6, 1.8; ОЛ-5, § 1.1 – 1.3
Лекция 2. Теорема Гаусса для электростатического поля
Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной и дифференциальной формах в вакууме и её применение для расчёта электрических полей. Уравнение Пуассона.
ОЛ-2.1, § 1.11 – 1.14; ОЛ-5, § 1.4 – 1.6
Лекция 3. Электростатическое поле в диэлектрике
Электрический диполь в электростатическом поле. Поляризация диэлектриков. Электростатическое поле в диэлектрике. Поляризованность. Свободные и связанные заряды. Связь поляризованности с плотностью связанных зарядов. Вектор электрического смещения. Обобщение теоремы Гаусса. Поле на границе раздела диэлектриков.
ОЛ-2.1, § 1.9, 2.1 – 2.7; ОЛ-5, § 1.7, 2.1, 3.1 – 3.5
Лекция 4. Электрическое поле заряженных проводников. Энергия электростатического поля
Поле вблизи поверхности проводника. Электроёмкость проводников и конденсаторов. Ёмкости плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов. Энергия системы неподвижных зарядов. Энергия заряженного проводника, конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.
ОЛ-2.1, § 1.7, 3.1 – 3.4, 4.1 – 4.3; ОЛ-5, § 2.2, 2.6, 4.1 – 4.3
Лекция 5. Электрический ток
Носители тока в средах. Сила и плотность тока. Электрическое поле в проводнике с током. Сторонние силы. Закон Ома и Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формах
ОЛ-2.1, § 5.1 – 5.8; ОЛ-5, § 5.1 – 5.5
Лекции 6-7. Магнитное поле тока в вакууме. Магнитное поле в веществе
Вектор индукции магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции магнитных полей. Поле прямого и кругового тока. 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. Циркуляция напряженности магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества. Поле на границе раздела магнетиков. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.
ОЛ-2.1, § 6.2 – 6.4, 6.11, 6.12; ОЛ-5, § 6.2 – 6.5
ОЛ-2.1, § 7.1 – 7.5, 7.7 – 7.9; ОЛ-5, § 7.1 – 7.6
Лекция 8. Проводники с током в магнитном поле. Теорема Гаусса для магнитного поля
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 по перемещению проводника с током в магнитном поле.
ОЛ-2.1, § 6.6, 6.8, 6.10, 6.11; ОЛ-5 § 6.6 – 6.8
Лекция 9. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях
Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в электрических и магнитных полях. Ускорение заряженных частиц. Современные типы ускорителей частиц. (Эффект Холла).
ОЛ-2.1, § 6.5, 6.7, 10.1 – 10.3, 10.5; ОЛ-5, § 6.1
Лекция 10. Электромагнитная индукция
Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. Взаимная индукция. Вихревые токи. Плотность энергии магнитного поля. Энергия и силы в магнитном поле. Магнитное давление.
ОЛ-2.1, § 8.1 – 8.5, 8.7, 8.8; ОЛ-5, § 9.1 – 9.5, 9.7
МОДУЛЬ 2: УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Лекция 11. Основные положения электромагнитной теории Максвелла
Уравнения Максвелла для электромагнитного поля. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Закон полного тока. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.
ОЛ-2.1, § 9.1 – 9.3; ОЛ-5, 10.1 – 10.3
Лекция 12. Электромагнитные волны и излучения
Волновое уравнение для электромагнитного поля, его общее решение. Скорость распространения электромагнитных волн. Энергия и импульс электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга. (Теорема Пойнтинга).
Вибратор Герца. Излучение электромагнитных волн ускоренно движущимся зарядом и диполем.
ОЛ-1, § 1.1, 1.2, 2.1 – 2.3, 2.5; ОЛ-2.2, § 2.1 – 2.6; ОЛ-4, § 2.1 – 2.5, 2.7; ОЛ-5, § 10.4 – 10.5
Электронная теория дисперсии. Нормальная и аномальная дисперсия. Поглощение света Закон Бугера. Рассеяние света.
ОЛ-1, § 7.1 – 7.4; ОЛ-2.2, § 7.1, 7.3 – 7.5
Лекции 14-15. Электромагнитная природа света. Интерференция света
Шкала электромагнитных излучений. Оптическое излучение, его интенсивность. Отражение и преломление плоской волны на границе двух диэлектриков.
Интерференция электромагнитных волн. Расчёт интерференционной картины с двумя источниками. Пространственно-временная когерентность. Интерференция света в тонких плёнках. Интерференционные полосы равной толщины и равного наклона. Применения интерференции.
ОЛ-1, § 3.4; ОЛ-2,2, § 3.1, 3.9, 4.1 – 4.3; ОЛ-4, § 3.1, 4.1 – 4.3
ОЛ-1, § 4.1, 4.5; ОЛ-2,2, § 4.4, 4.5, 5.1 – 5.5; ОЛ-4, § 4.4, 5.1, 5.2, 5.6
Лекция 16 . Дифракция света. Голография
Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция от круглого отверстия и от круглого диска. Дифракция Фраунгофера от щели. Предельный переход от волновой оптики к геометрической. Дифракционная решётка. Спектральные характеристики дифракционных решёток. (Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа - Бреггов. Понятие о рентгеноструктурном анализе).
(Опорная и предметная световые волны. Запись и воспроизведение голограмм. Применения голографии).
ОЛ-1, § 5.1 - 5.6; ОЛ-2,2, § 4.6, 5.6, 5.7; ОЛ-4, § 5.7 – 5.9
ОЛ-1,, § 6.1 -6.4
Лекция 17. Поляризация света
Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Закон Брюстера. Распространение электромагнитных волн в одноосных кристаллах. Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении. Поляризационные призмы и поляроиды.
ОЛ-1, § 8.1 – 8.4; ОЛ-2,2, § 5.9, 6.1 – 6.4; ОЛ-4, § 5.10, 6.1 – 6.3
Лекция 18. Резервная
Ауд.: ОЛ-8 задачи 3.13, 3.20, 3.28, 3.61 или ОЛ-7 задачи 2.18, 2.27, 2.36, 2.69
Дома: ОЛ-8 задачи 3.12, 3.36. или ОЛ-7 задачи 2.17, 2.44
Занятие 2. Теорема Гаусса. Поле в диэлектрике
Ауд.: ОЛ-8 задачи 3.23, 3.25, 3.82, 3.85 или ОЛ-7 задачи 2.32, 2.33, 2.93, 2.96
Дома: ОЛ- 8, задачи 3.29, 3.89 или ОЛ-7 задачи 2.37, 2.99
Занятие 3. Электроёмкость, конденсаторы, энергия электростатического поля
Ауд.: ОЛ-8 задачи 3.105, 3.111, 3.129, 3.146 или ОЛ-7 задачи 2.115, 2.119, 2.135, 2.152
Дома: ОЛ-8 задачи 3.108, 3.143, или ОЛ-7 задачи 2.116, 2.149
Занятие 4. Магнитное поле токов
Ауд.: ОЛ-8 задачи 3.228, 3.233, 3.239, 3.281 или ОЛ-7 задачи 2.234, 2.242, 2.250, 2.293
Дома:ОЛ-8 задачи 3.231, 3.249 или ОЛ-7 задачи 2.239, 2.258
Занятие 5. Движение заряженных частиц в магнитных и электрических полях. Электромагнитная индукция, энергия магнитного поля
Ауд.: ОЛ-8 задачи 3.401, 3.310, 3.314, 3.358 или ОЛ-7 задачи 2.417, 2.325, 2.329, 2.374
Дома: ОЛ-8 задачи 3.361, 3.359 или ОЛ-7 задачи 2.377, 2.378
МОДУЛЬ 4: УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Занятие 6. Электромагнитные волны
Ауд.: ОЛ-8 задачи 4.229, 4.233, 4.234, 4.254 или ОЛ-7 задачи 3.245, 3.249, 3.250, 3.270
Дома: ОЛ-8 задачи 4.227, 4.229 или ОЛ-7 задачи 3.243, 3.245
Занятие 7. Интерференция света
Ауд.: ОЛ-8 задачи 5.74, 5.82, 5.85, 5.91 или ОЛ-7 задачи 4.81, 4.87, 4.91, 4.97
Дома: ОЛ-8 задачи 5.80, 5.92 или ОЛ-7 задачи 4.86, 4.98
Занятие 8. Дифракция и поляризация света
Ауд.: ОЛ-8 за дачи 5.105, 5.109, 5.147, 5.171 или ОЛ-7 задачи 4.114, 4.118, 4.156, 4.180
Дома: ОЛ-8 задачи 5.145, 5.174 или ОЛ-7 задачи 4.154, 4.183
Номера задач, решаемых в аудиториях, надо рассматривать как рекомендованные.
Сроки выполнения: выдача - 2-я неделя, прием – 8-я неделя.
Домашнее задание состоит из двух задач. Первая задача посвящена расчету электростатического поля имеет три типа различных независимых условий.
Вторая задача предполагает расчет характеристик магнитного поля постоянного тока и имеет четыре типа различных независимых условий.
Вопросы для оценки знаний по модулю 3
Сроки выполнения: выдача - 8-я неделя, прием – 14-я неделя.
Домашнее задание состоит из двух задач.
Первая задача рассматривает движение проводника в магнитном поле.
Вторая задача рассматривает физические процессы в цепи с изменяющимися во времени параметрами и электромагнитные волны.
Подготовка к рубежному контролю по модулю 4
Вопросы для оценки знаний по модулю 4
1. Результирующая оценка знаний студента по дисциплине складывается на основе обобщения (интеграции) оценок отдельных этапов работы студента: результатов различных форм текущего и промежуточного контроля.
2. Все формы текущего и промежуточного контроля оцениваются исходя из
100-балльной суммарной шкалы.
3. Оценки ниже минимальной границы, набранные в каждом модуле равносильны оценке «неудовлетворительно».
|
|
Неделя проведения |
Лабораторные работы (мин-макс) |
Семинары (мин-макс) |
ДЗ (мин-макс) |
РК (мин-макс) |
Лекции (мин-макс) |
Всего (мин-макс) |
|
3 семестр | |||||||
|
Модуль 3 |
10 |
10-12 |
8-10 |
7-10 |
4-6 |
1-2 |
30-40 |
|
Модуль 4 |
16 |
4-6 |
4-6 |
7-10 |
4-6 |
1-2 |
20-30 |
|
Всего |
|
14-18 |
12-16 |
14-20 |
8-12 |
2-4 |
50-70 |
|
Заключительный контроль в семестре: |
ЭКЗАМЕН |
10-30 | |||||
|
Всего в семестре |
60-100 | ||||||
4. Дополнительные баллы.
Студент может получить дополнительные аттестационные баллы, если он выполняет учебную работу, не предусмотренную календарным учебным планом, как-то: успешно принимает участие в физических олимпиадах и студенческих научных конференциях (с представлением доклада), занимается научной работой на кафедре физики и т.п. Сумма дополнительных баллов в каждом конкретном случае определяется заведующим кафедрой (не более 10 баллов за модуль, или 20 баллов – за семестр) по представлению лектора.
5. Выставление итоговой оценки:
Необходимым условием получения положительной оценки по дисциплине за семестр является получение положительной аттестации по каждому модулю семестра, а также получение положительной оценки за заключительный контроль по семестру, осуществляемый в ходе приема экзамена.
Минимальная положительная оценка за экзамен (в баллах) – 10, максимальная – 30 баллов. Процедура итогового контроля по дисциплине фиксируется в письменном виде, а продемонстрированные студентом знания и умения оцениваются в рейтинговых баллах.
Оценка (в баллах), полученная на экзамене, суммируется с баллами, полученными за семестр. Перевод набранной суммы баллов в итоговую оценку по дисциплине в семестре осуществляется в соответствии с «Положением о модульно-рейтинговой системе в МГТУ им. Н.Э. Баумана»:
– Студент, получивший 60 и более рейтинговых баллов, получает право на получение итоговой оценки;
– Студент, получивший 85-100 рейтинговых баллов, может получить оценку «отлично» при условии наличия оценок «отлично» за рубежные контроли;
– Студент, получивший 71-84 рейтинговых баллов, может получить оценку «хорошо» при условии наличия оценок «хорошо» или «отлично» за рубежные контроли;
– Студент, получивший 60-70 рейтинговых баллов, может получить оценку «удовлетворительно».
▼ Основная и дополнительная литература
2.2 Кн. 4 Волны. Оптика. – М.: Наука. Физматлит, 1998.
При подготовке к текущей лабораторной работе, в соответствии с планом-графиком проведения физического практикума, студенты используют методические указания к лабораторной работе, изданные издательством МГТУ им. Н.Э. Баумана; при выполнении домашних заданий студенты используют методические указания кафедральной разработки, которые также имеются также в электронном виде на сайте кафедры https://fn.bmstu.ru/phys.
Возрождения, классическая и современная физика. Приведены краткие биографии ученых, внесших наибольший вклад в естествознание и формирование физических представлений об окружающем
01 10 2014
7 стр.
Закон Кулона. Напряжённость электростатического поля. Силовые линии. Принцип суперпозиции и его применение к расчёту поля системы неподвижных зарядов. Потенциал поля. Работа электр
27 09 2014
1 стр.
Секция №1 Физика: физика ускорителей, физика конденсированного состояния, физика поверхности, физические основы радиационных и плазменных технологий, водородная энергетика, наномат
10 09 2014
7 стр.
Поради това изложеният материал е достъпен за всички докторанти с висше образование по физика, физика на полупроводниците, инженерна физика или инженери по полупроводникова техника
12 09 2014
1 стр.
29 09 2014
1 стр.
14 12 2014
1 стр.
В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: строение веществ, основы молекулярной фотоники, динамика атомов и молекул, основы химической кинетики, основы синергетик
10 09 2014
1 стр.
Эта физика не рассматривает неопределенные, т е бесконечные объекты – сознание, разум, материю, движение, точку и время, других миров и измерений, а тем более их взаимодействие меж
11 10 2014
1 стр.