Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті
Бекітемін
Ғылыми кеңес төрағасы, ректор, ҚР ҰҒА академигі
Ғазалиев А.М.
_______________________
«____» _________ 2009ж.
СТУДЕНТКЕ АРНАЛҒАН ПӘН БОЙЫНША ОҚЫТУ
БАҒДАРЛАМАСЫ ( SYLLABUS)
«Физика 1,2» пәні бойынша
050721 – Органикалық заттардың химиялық технологиясы
мамандығының студенттері үшін.
Геоэкология факультеті
Физика кафедрасы
2009
Алғы сөз
Студентке арналған пән бойынша оқыту бағдарламасы (syllabus) әзірленеді: оқытушы Сәлкеева А.К.
«Физика» кафедрасының мәжілісінде талқыланады
«____»______________2008 ж. № _______ хаттама
Кафедра меңгерушісі___________Смирнов Ю. М. «____»_________2008ж.
(қолы)
Геоэкологиялық факультетінің әдістемелік бюросымен мақұлданады
«____»______________2008ж. № _______ хаттама
Төраға ________________ Рябова И.Н «____»____________ 2008 ж.
«Өнеркәсіп экологиясы және химия» кафедрасымен келісілген
Кафедра меңгерушісі: _______Обухов Ю.Д. «____»_________2009ж.
Оқытушы туралы мәліметтер және байланыс ақпарат
Салькеева Айжан Каришовна – оқытушы
Физика кафедрасы ҚарМТУ-дың 1-ші корпусында (Қарағанды қ., Бейбітшілік бульвары, 56), аудитория 408, байланыс телефоны 565931, қос. 227, факс: 83212565234. Электрондық пошта: Salkeeva58@mail.kz.
Пәннің еңбек сыйымдылығы
Семестр
|
Кредиттер саны
|
Сабақтардың түрі
|
СӨЖ сағаттар саны
|
Жалпы сағаттар саны
|
Бақылау түрі
|
Қосылған сағаттар саны
|
ОСӨЖ сағаттарының саны
|
Барлығы сағат тар саны
|
Лекция лар
|
Практикалық сабақтар
|
Зертханалық сабақтар
|
2
|
3
|
30
|
–
|
15
|
45
|
90
|
45
|
135
|
Емтихан
|
Пәннің сипаттамасы
«Физика-1,2» пәні жоғары математика, химия және теориялық механика пәндердің бакалавриат дайындаудың теориялық негізін құрайды және кез-келген мамандық бойынша жоғарғы техникалық мектепті бітірушілердің инженер-техникалық іс-әрекетінің негізгі базасының циклына кіреді.
Пәннің мақсаты
«Физика – 1,2» пәнің максаті:
«Физика-1,2» пәні студенттерді өздері маманданған техника саласында физикалық ұстанымды іске асыру мүмкіндігін қамтамасыз ету, келешек бакалавриаттардың ғылым мен техникалық ақпараттар ағынында осы заманғы ғылыми аспаптармен таныстыру, әртүрлі физикалық құбылыстардың ғылыми тәжірибелік зерттеу жүргізудің бастапқы әдеттеріне және өлшеудің қателігін бағалауға машықтандыру мақсатын алға қояды.
Пәннің міндеттері
Пәннің міндеттері мынадай:
Берілген пәнді оқу нәтижесінде студенттер міндетті:
әртүрлі физикалық ұғымдар, заңдар, теориялық қолдану аясы туралы;
зерттеудің тәжірибелік немесе математикалық әдістері арқылы алынған нәтижелердің дұрыстық дәрежесін бағалау туралы түсінікке ие болуға;
негізгі физикалық құбылыстарды, классикалық және осы заманғы физика заңдарын;
физикалық зерттеу әдістерін;
физиканың ғылым ретінде техниканың дамуына әсерін білуге;
физиканың басқа ғылымдармен байланысы және оның мамандықтың ғылыми-техникалық мәселелерін шешудегі орнын істей білуге;
классикалық және осы заманғы физиканың теорияларын: іргелі заңдарын, оған қоса мамандық қызметі жүйесінің негізі болатын физикалық зерттеу әдістерін ұғынып практикалық дағдыларды меңгеруге.
Айрықша деректемелер
Берілген пәнді оқу үшін келесі пәндерді (бөлімдерді (тақырыптарды) көрсетумен) меңгеру қажет:
Пән
|
Бөлімдердің (тақырыптардың) атауы
|
1.Жоғарғы математика
2.Химия
|
1.1 Векторлық талдау және векторлық талдау элементі.
|
1.2 Бір немесе бірнеше айнымалы функциялардың дифференциалдық есептеулері.
|
1.3 Бір немесе бірнеше айнымалы функциялардың интегралды есептеулері. Ротор, дивергенция, градиент туралы түсінік.
|
1.4 Бірінші және екінші ретті кәдімгі дифференциалды теңдеулерді шешу.
2.1Химиялық байланыс түрлері. Д.И. Менделеев кестесі.
|
2.2Химиялық элементтер мен олардың басты қосылыстарының негізгі қасиеттері. Атомдар, молекулалар, олардың материяны құраудағы орны.
|
Тұрақты деректемелер
«Физика-1,2» пәнін оқу алынған білімдер келесі пәндерді жоғары математика және химия меңгеру барысында қолданылады:
физикалық химия
химиялық технологияның процесстері мен аспаптары
теориялық және қолданбалы механика
сызба геометрия
Пәннің тақырыптық жоспары
Бөлімнің (тақырыптың) атауы
|
Сабақтардың түрлері бойынша еңбек сыйымдылығы, сағ.
|
Лекциялар
|
Практикалық саб.
|
Зертхана
лық саб.
|
ОСӨЖ
|
СӨЖ
|
Физика1
1. Механика
1.1 Кинематика. Физика пәні. Физикалық зерттеулер әдістері: тәжірибе, гипотеза, эксперимент, теория. Техниканың жаңа салалары мен жаңа технологияны жасап және дамытудағы физиканың орны. Физикалық модельдеу. Физика курсының жалпы құрылымы мен мүддесі.
Механикалық қозғалыс материяның қозғалысының қарапайым түрі. Кеңістік пен уақыт қасиеттері туралы ұғым. Материалдық нүкте, абсалют қатты денелер туралы түсінік. Санақ жүйесі. Материалдық нүктенің қозғалысының кинематикалық түсіндіру. Жылдамдық пен үдеу радиус-вектордың уақыт бойынша туындысы. Траектория қисығының радиусы. Қалыпты және тангенстік үдеулер. Бірқалыпты қозғалыс. Бірқалыпты айнымалы қозғалыс. Ілгерлемелі және айналмалы қозғалыс. Айналмалы қозғалыстың кинематикасының элементі. Бұрыштық жылдамдық және бұрыштық үдеу, олардың айналудағы денелердің сызықтық жылдамдығы және үдеуімен байланысы.
|
1
|
–
|
2
|
2
|
2
|
1.2 Материалдық нүктенің және қатты дененің динамикасы. Масса, күш.. Ньютон заңдары. Инерциялы санақ жүйесі. Механикадағы күштің түрлері. Импульстың сақталу заңы және оның кеңістіктің біртектілігімен байланысы. Механикалық жүйенің масса центрі және оның қозғалыс заңы. Күш жұмысы және оны қисық интеграл арқылы беру. Тыныштықтағы нүкте мен өсті айналған қатты дененің күш моменті мен импульс моменті. Осьті айналған дененің инерция моменті. Қозғалмайтын осьті айналған қатты дененің динамикасының теңдеуі. Айналмалы қозғалыс кезінде істелген жұмыс. Инерциалды емес санақ жүйесі. Инерция күші. Штейнер теоремасы.
|
1
|
–
|
2
|
1
|
1
|
1.3 Сақталу заңы. Қуат. Энергия әртүрлі қозғалыстар мен өзара әсерлесудің әмбебап өлшемі. Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясы және оның жүйеге түсірілген барлық күштердің қортқы күшінің жұмысымен байланысы. Сыртқы күщ өрісіндегі материалды нүктенің потенциялдық энергиясы және оның материалды нүктеге әсер етуші күшпен байланысы. Механикалық энергияның сақталу заңы және оның уақыттың бірқалыптылығымен байланысы. Импульс моментінің сақталу заңы және оның изотропты кеңістікпен байланысы.
|
1
|
–
|
–
|
1
|
2
|
1.4 Салыстырмалылықтың арнайы теориясының элементері. Механикалық салыстырмалық принципі.
1.5 Тұтас орта механиканың элементері. Сұықтың және газдардың қысымы.Үзіксіздік теңдеу.Бернулли теңдеу. Сұйықтықтардың ағыс режімі.
|
1
|
-
|
–
|
2
|
1
|
1.6 Тербелістер мен толқындар. Гармониялық механикалық тербелістер және олардың сипаттамалары. Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі. Серіппелі, физикалық және математикалық маятниктер. Гармониялық тербелістің энергиясы. Векторлық диаграмма. Бір бағыттағы және бірдей жиілікті гормониялық тербелістерді қосу. Өзара перпендикуляр тербелістерді қосу. Өшетін тербелістің дифференциал теңдеуі және оның шешу. Өшудің лагорифмдік декременті. Апериодтық процесс. Синусоидалық күштің әсерінен болған еріксіз тербелістің дифференциалдық теңдеуі және оның шешу. Резонанс.Обйлық және көлденен толқындар.Толқындар теңдеу, оның сипатамалары және тәлімі.
|
1
|
–
|
–
|
2
|
2
|
2.Молекулярлық физика және термодинамика
2.1 Статистикалық физика және термодинамика Зерттеудің статикалық және термодинами-калық әдістері. Тепе-теңдік күйі және процестері. Идеал газ. Идеал газдың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі. Газ заңдары. Идеал газ күйінің теңдеуі. Молекуланың орташа кинетикалық энергиясы. Температураның орташа кинетикалық мәні. Молекуланың еркіндік дәрежесінің саны. Идеал газ молекулаларын жылдамдықтары бойынша жіктеудің Максвелл заңы. Барометрлік формула. Сыртқы потенциалдық өрістегі бөлшектердің жіктелуінің
2.2 Статистикалық үлестірілуі. Ықтималдық және флуктуациялар. Максвелл үлестірілуі. Бөлшектердың жылулық қозғалыстың жылдамдығы. Сыртқы потенциалдық өрісінде бөлшектерге арналған Больцман үлестірілуі. Еркіндік дәрежесінің саны. Еркіндік дәрежесі бойынша энергия үлестірілуі. Идеалдық газдың ішкі энергиясы. Идеалдық газдардың жылусыйымдылықтың молекулалық кинетика теориясы және оның шектеу.
|
1
|
–
|
2
|
1
|
1
|
2.3.Термодинамика негіздері Газдың ішкі энергиясы. Көлемі өзгерген газдың жұмысы. Жылу мөлшері. Термодинамиканың бірінші бастамасы. Жылу сыйымдылық. Идеал газдың жылу сыйымдылығының процесс түріне тәуелділігі. Идеал газдың жылу сыйымдылығының молекула-кинетикалық теориясы және оның кемшілігі. Адиабаттық процесс. Пуассон теңдеуі. Жылу қозғалтқыш-тары. Энтропия. Идеал газ энтропиясы. Карно циклі және оның пайдалы әсер коэффициенті. Термодинамиканың екінші бастамасы.
|
1
|
–
|
–
|
1
|
1
|
2.4 Тасымалдау құбылысы Қайтымды және қайтымсыз процесстер. Айналымды процесс. Молекулалардың соқтығысуының орташа саны және еркін жолының орташа ұзындығы. Термодинамикалық тепе-тең емес жүйелердегі тасымалдау құбылысы. Диффузия, жылу өткізгіштік және ішкі кедергінің тәжірибелік заңдары. Тасымалдау құбылысының коэффициенті.
2.5Нақты газдар. Молекуланың эффектив диаметры. Молекуларалық өзара әрекет күштері. Ван-дер-Вальс теңдеуі. Ван-дер-Вальс изотермасы. Бірінші және екінші текті фазалық ауысулар. Зат күйінің диаграммасы. Клапейрон-Клаузиустың теңдеу.Үштік нүкте. Метатұрақты қүй. Сындық нүкте.
|
1
|
–
|
–
|
2
|
2
|
3.Электр және магнетизм
3.1 Электростатика Электр зарядының сақталу заңы. Кулон заңы. Электр өрісі. Электр өрісінің кернеулілігі. Дербестік ұстанымы. Кернеулік векторының ағыны. Вакуумдағы электр өрісі үшін Остроградский-Гаусс теоремасы. Остроградский-Гаусс теоремасын электр өрісінің кернеулігін есептеуде қолдану. Электр өрісінің күшінің жұмысы. Циркуляция. Потенциал. Потенциалдық электр өрісінің кернеулігімен байланысы. Диэлектриктердегі электр өрісі. Диэлектриктер түрлері. Диэлектриктер поляризациясы, поляризация түрлері. Поляризацияланғандық. Диэлектрик ішін-дегі өріс. Ортаның диэлектрик өтімділігі.
|
|
|
|
|
|
2
|
–
|
–
|
3
|
3
|
3.2 Тұрақты электр тоғы. Тұрақты электр тоғы, оның сипаттамалары және пайда болу шарттары. Электр қозғаушы күші, кернеу. Тізбектің біркелкі және әркелкі бөліктері үшін Ом заңы. Дифференциал түріндегі Ом және Джоуль-Ленц заңы. Кирхгоф ережелері. Газдардағы ток. Термоэлектрондық эмиссия.
|
1
|
–
|
2
|
1
|
1
|
3.3 Магнит өрісі. Магнит өрісі. Магниттік индукция векторы. Био-Савар-Лаплас заңы. Түзу тоқтың магнит өрісі. Тоғы бар дөңгелек өткізгіштің центріндегі магнит өрісі. Ампер күші. Лоренц күші. Магнит өрісіндегі зарядталған бөлшектің қозғалысы. Вакуумдағы магнит өрісі үшін толық тоқ заңы. Магнит өрісінің құйындық сипаты. Ұзын соленоидтың магнит өрісі. Магнит өрісіндегі тогы бар тұйық өткізгіш. Магнит ағыны. Магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы. Магнит өрісінде қозғалған тогы бар өткізгіштің жұмысы.
|
1
|
–
|
2
|
2
|
2
|
3.4 Заттардағы магниттік өрісі. Заттардағы магнит өрісі. Атомдардың магнит моменті. Магнетиктер түрлері. Магниттелгіштік. Магнит өрісінің кернеулілігі. Ортаның магнит өлімділігі. Ферромагнетиктер. Магниттік гистерезис. Кюри температурасы. Құйынды электр өрісі. Ығысу тогы. Электромагниттік өріс үшін Максвелл теңдеулері.
|
1
|
–
|
–
|
1
|
1
|
3.5Электромагниттік индукция құбылысы. Ленц ережесі. Электромагниттік индукция заңы. Өздік индукция. Индуктивтілік. Ұзын соленоидтың индуктивлігі. Тізбекті ажырату және қосу кезіндегі токтар. Өзара индукция құбылысы. Магнит өрісінің құбылысы.
3.6 Максвелл теңдеу. Электромагниттік индукция құбылыс тұралы Фарадейдің және Максвеллдің түсіндіруі. Ығысу тоғы.Максвелл теңдеу жүйесі.
|
1
|
–
|
–
|
2
|
2
|
3.7 Электромагниттіқ тербелістер. Электромагниттік тербелістер. Тербелмелі контур. Ерікті және еріксіз тербелістер. Айнымалы электр тоғы. Айнымалы тоқ үшін Ом заңы. Тоқ пен кернеудің резонансы.
|
1
|
–
|
–
|
2
|
2
|
Физика 2
|
|
1.Оптика
|
|
1.1 Геометриялық оптика және фотоөлшеу. Шағылу және сыну заңдары. Толық шағылу құбылысы. Линзалар. Нәзік линзалар, олардың сипаттамалары. Негізгі фотоөлшеу шамалары және олардың өлшем бірліктері.
|
1
|
–
|
1
|
1
|
1
|
1.2 Жарық толқындарының қасиеттері. Жарық нтерференциясы. Жарық толқындарының огеренттілігі және монохроматтылығы. Оптикалық жол ұзындығы. Екі когеренттік көздердің интерференция бейнесі. Жұқа мөлдір қабыршақтағы интерференция.Интерферометрлер.
|
1
|
–
|
–
|
1
|
1
|
1.3 Толқын дифракциясы. Френель–Гюйгенс ұстанымы. Френельдің белдеулік әдісі. Дөңгелек тесіктегі Френель дифракциясы.
|
1
|
–
|
–
|
2
|
2
|
1.4 Заттардағы электромагниттік толқындар. Жарық дисперсиясы. Жарықтың жұтылуы. Жарық поляризациясы. Табиғи және поляризацияланған жарық. Шағылу кезіндегі поляризация. Брюстер заңы. Жарықтың қосарлана сынуы. Поляризация-ланған жарық алу тәсілі. Малюс заңы.
|
1
|
–
|
2
|
1
|
1
|
2. Кванттық физика
2.1 Жылулық сәуле шығару. Абсалют қара дене. Кирхгоф, Стефан-Больцман, Вин заңдары. Абсалют қара дененің спектріндегі энергияның бөлінуі. Планктың кванттық гипотезасы және формуласы.
|
0,5
|
–
|
–
|
1
|
1
|
2.2 . Квант теория идеясын тәжірибеде дәлелдеу.
Фотоэффект. Комптон эффектісі. Атомның сызықтық спектрі.Бор постулаттары. Сәйкестік принципі. Фотондар. Франк және Герц тәжірибелері.
|
0,5
|
–
|
2
|
1
|
1
|
2.3Корпускулалық-толқындық дуализм. Де Броиль гипотезасы. Электрондар диффракциясы. Анықталмаушылық қатынасы. Толқындық функция және оның статикалық мәні.
|
1
|
–
|
–
|
2
|
2
|
2.4 Шредингер теңдеу. Шредингердің стационарлық және уақыт бойынша күй теңдеуі.Бір өлшемді тік бұрышты «потенциалдық» шұңқырдағы бөлшек. Потенциалдық тосқауыл арқылы бөлшектің өтуі.
|
1
|
–
|
–
|
1
|
1
|
2.5 Сутегі атомы және молекуласы үшін Шредингер теңдеуі. Сутегі атомы үшін Шредингер теңдеуі. Сутекті атомдар. Энергетикалық деңгейлер. Деңгейлер ені. Кеңістіктік кванттау. Күрделі атомдардағы электрондық деңгейлердің құрылысы. Кванттық сан. Паули принципі. Сутегі молекуласы. Иондық және коваленттік байланыс. Екіатмды молекуланың электрондық термі
|
1
|
–
|
–
|
2
|
2
|
2.6 Кванттық электрониканың элементтері. Жұту, тосын және еріксіз сәуле шығару. Лазерлер.
|
1
|
–
|
–
|
1
|
1
|
2.7 Кванттық статистиканың элементтері. Фазалық кеңістік. Қарапайым ұяшықтар. Күй тығыздығы. Нернст теоремасы және оның салдарлары.
Бозе-Эйнштейн және Ферми-Дирак квантық статистикалары туралы түсінік. Квазибөлшектер. Олардың анықтамалары және түрлері.
|
1
|
–
|
–
|
1
|
1
|
2.8 Конденсациялау күйі. Фазалық кеңістік. Қарапайым ұяшықтар. Күй тығыздығы. Нернст теоремасы және оның салдарлары.Бозе-Эйнштейн және Ферми-Дирак квантық статистикалары туралы түсінік. Квазибөлшектер. Олардың анықтамалары және түрлері.
Металдардың электр өткізгіштігі. Тоқ тасымалдаушылар квазибөлшектер. Кристаллдардағы энергетикалық белдеулер. Төменгі өлшемді жүйелер. Ферми деңгейі. Ферми беті.
Кристалдағы энергиялық белдеулер. Металл, диэлектрик және жартылай өткізгіштіктердің белдеулік теориясы. Жартылай өткізгіштің меншікті және қоспалық өткізгіштігі.
Ферромагнетиктердің қасиеттері. Кванттық көзқарас. Өзара алмасу. Кюри температурасы. Ферромагнетиктердің магниттелуі.
|
3
|
–
|
–
|
5
|
5
|
3. Атомное ядро и элементарные частицы.
3.1 Атом ядросы. Атом ядросының құрылысы және сипаттамалары. Масса ақаулығы және байланыс энергиясы. Ядролық күштер. Атом ядросының құрылысы. Ядролық күштер. Атом моделі. Альфа-бета және гамма-сәулелерінің заңдылықтары. Радиоактивтілік. Радиоактивтік сәуле шығару түрлері. Ядролық реакциялар. Реакцияның тізбектік бөлігі. Ядролық реактор. Синтез реакциясы..
Энергия көздерінің мәселелері.
|
1
|
–
|
–
|
2
|
2
|
3.2 Элементар бөлшектер. Элементар бөлшектердің өзара әсерлесуі және жіктелуі. Лептондар, адрондар, кварктар. Күштік электромагниттік және әлсіз гравитациялық әсерлесу.
|
1
|
–
|
–
|
1
|
1
|
Барлығы:
|
30
|
–
|
15
|
45
|
45
|
Достарыңызбен бөлісу: |
