Соответствие содержания дисциплины требуемым результатам обучения

I Рабочая учебная программа дисциплины

Цель и задачи дисциплины

Основными целями учебной дисциплины «Физика» являются:

- формирование базового уровня знаний следующих разделов физики: механики, термодинамики и молекулярной физики, электричества и магнетизма, оптики, основ физики атома и атомного ядра, необходимого для изучения специальных учебных дисциплин;

- формирование базового уровня знаний в методах и средствах измерения основных методов измерения физических величин;

- формирование общей культуры в сфере производственной деятельности, под которой понимается способность использовать полученные знания, умения и навыки для решения инженерных и технологических задач, обеспечивающих высокий уровень качества и безопасности продукции.

Задачами дисциплины являются:

· изучение основных законов следующих разделов физики: - механики,

- термодинамики и молекулярной физики,

- электро- и магнитостатики, электродинамики,

- оптики,

- основ физики атома и атомного ядра;

· получение навыков решения физических задач;

· изучение методов измерений в физике и технике и методов оценки точности измерений.

Общие требования к содержанию и уровню освоения дисциплины.

В результате освоения дисциплины студент должен приобрести знания, умения, владения и профессиональные компетенции.

Знать:

· основные физические явления, фундаментальные понятия, законы и теории следующих разделов физики:

- механики,

- термодинамики и молекулярной физики,

- электричества и магнетизма,

- оптики,

- основ физики атома и атомного ядра;

· основные методы теоретического и экспериментального исследования;

· методы измерения различных физических величин.

Уметь:

· разобраться в физических принципах, используемых в изучаемых специальных дисциплинах;

· решать физические задачи применительно к изучаемым специальным дисциплинам и прикладным проблемам будущей специ­альности;

· измерять основные величины в механике, термодинамике, электротехнике, оптике.

Владеть:

- методами физического описания типовых профессиональных задач и интерпретации полученных результатов;

- методами проведения физических измерений, методами оценки погрешностей при проведении эксперимента;

- методами оценки свойств пищевого сырья и продукции на основе использования фундаментальных знаний в области нанотехнологии, физики и математики;

- навыками проведения теоретических и экспериментальных и практических исследований в области производства продукции питания с использованием современных программных средств, инновационных и информационных технологий.

Компетенции:

Выпускник по направлению подготовки «Продукты питания из растительного сырья» в соответствии с задачами профессиональной деятельности и целями основной образовательной программы после изучения дисциплины «Физика» должен обладать следующими компетенциями:

- способен представить современную картину мира на основе целостной системы естественнонаучных и математических знаний (ОК-1);

- способен использовать законы и методы физики и математики при изучении наук профессионального цикла, а также при решении профессиональных задач (ПК-1);

- способен использовать технические средства для измерения основных параметров свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции (ПК – 7).

Трудоемкость дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 216 часов (6 зачетных единиц). Распределение трудоемкости дисциплины по видам учебной работы представлено в таблице 1.

Таблица 1. Распределение трудоемкости дисциплины по видам учебной работы

Вид учебной работы	ОФО	ЗФО
П.ф.о.	С.ф.о.	П.ф.о.	С.ф.о.
Зач. ед.	Ак. час.	Зач. ед.	Ак. час.	Зач. ед.	Ак. час.	Зач. ед.	Ак. час.
Общая трудоемкость дисциплины		216
Аудиторные занятия (всего)	3,7	136	2,7		0,6		0,3
В том числе:
Лекции	1.3		1,1		0,2		0,1
Лабораторные работы	2,4		1,6		0,4		0,2
Практические занятия	-	-	-	-	-	-	-	-
Самостоятельная работа (всего)	2,3	80	3,3		5,4		5,7
В том числе:
Самостоятельное изучение отдельных тем модулей	0,69		1,11		1,58		1,47
Подготовка к лабораторным работам	0,42		0,75		0,67		0,67
Изучение тем лекций	0,42		0,75		0,67		0,83
Выполнение контрольных работ по темам модулей	-	-	-	-	2,08		2,08
Подготовка к тестированию и рубежному контролю	0,42		0,42		0,42		0,42
Подготовка к промежуточной аттестации (зачету)	0,08		0,08		0,08		0,08
Подготовка к промежуточной аттестации (экзамену)	0,11		0,11		0,11		0,11
Контроль (всего)	0,22	8	0,22	8	0,22	8	0,22	8
В том числе:
Входной, текущий, рубежный	0,14		0,14		0,14		0,14
Промежуточная аттестация (зачет)	0.03		0.03		0.03		0.03
Промежуточная аттестация (экзамен)	0,05		0,05		0,05		0,05

Содержание дисциплины

4.1. Учебно- образовательные модули дисциплины, их трудоемкость

и виды учебной работы

Рабочая программа дисциплины построена по модульно-блочному принципу. Программа дисциплины состоит из пяти модулей, отражающих основные разделы курса физики (таблица 2).

Таблица 2.1. Базовые модули дисциплины, трудоемкость и виды учебной работы. - Очная полная форма обучения.

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ	Зачетные единицы/ академические часы
Всего	Лекции	Лабора-торные работы	Самостоя -тельная работа	Конт-роль(входной, текущий рубежн.)
	Модуль 1. Механика	1,0/36	0,28/10	0,50/22	0,11/4	0,03/ 1
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.					0,4
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.					0,4
	Тема 1.3. Элементы релятивистской механики.			−	-	0,2
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика	1,5/54	0,28/10	0,44/16	0,75/27	0,03/ 1
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.					0,4
	Тема 2.2. Основы термодинамики.					0,4
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.					0,2
	Модуль 3. Электричество и магнетизм	1,5/54	0,33/12	0,44/16	0,69/25	0,03/ 1
	Тема 3.1. Электрическое и магнитное поля в вакууме и в веществе.					0,5
	Тема 3.2. Основы классической электродинамики.					0,5
	Модуль 4.Оптика	1,0/36	0,22/8	0,61/22	0,17/6	0,03/ 1
	Тема 4.1. Волновая оптика					0,5
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения					0,5
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра	1,0/36	0,22/8	0,22/12	0,44/16	0,03/ 1
	Тема 5.1. Основы квантовой природы атома					0,5
	Тема 5.2. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц					0,5
	Промежуточная аттестация (зачет)	0,03/1				0,03/1
	Промежуточная аттестация (экзамен)	0,06/2				0,06/2
	Всего на дисциплину «Физика»	6/216	1,3/48	2,4/88	2,3/80	0,22/8

Таблица 2.2. Базовые модули дисциплины, трудоемкость и виды учебной работы. - Очная сокращенная форма обучения.

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ	Зачетные единицы/ академические часы
Всего	Лекции	Лабора-торные работы	Самостоя -тельная работа	Конт-роль(входной, текущий рубежн.)
	Модуль 1. Механика	1,0/36	0,28/10	0,44/16	0,25/9	0,03/ 1
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.					0,4
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.					0,4
	Тема 1.3. Элементы релятивистской механики.			−	-	0,2
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика	1,5/54	0,28/10	0,28/10	0,9/33	0,03/ 1
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.			-		0,4
	Тема 2.2. Основы термодинамики.					0,4
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.					0,2
	Модуль 3. Электричество и магнетизм	1,5/54	0,33/12	0,33/12	0,82/29	0,03/ 1
	Тема 3.1. Электрическое и магнитное поля в вакууме и в веществе.					0,5
	Тема 3.2. Основы классической электродинамики.					0,5
	Модуль 4.Оптика	1,0/36	0,11/4	0,33/12	0,56/20	0,03/ 1
	Тема 4.1. Волновая оптика					0,5
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения				0,5
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра	1,0/36	0,11/4	0,17/6	0,69/25	0,03/ 1
	Тема 5.1. Основы квантовой природы атома					0,5
	Тема 5.2. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц				0,5
	Промежуточная аттестация (зачет)	0,03/1				0,03/1
	Промежуточная аттестация (экзамен)	0,06/2				0,06/2
	Всего на дисциплину «Физика»	6/216	1,1/40	1,6/56	3,3/120	0,22/8

Таблица 2.3. Базовые модули дисциплины, трудоемкость и виды учебной работы. - Заочная полная форма обучения.

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ	Зачетные единицы/ академические часы
Всего	Лекции	Лабора-торные работы	Самостоя -тельная работа	Конт-роль (входной, текущий, рубежн.)
	Модуль 1. Механика	1,0/36	0,11/4	0,11/4	0,81/29	0,03/ 1
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.		-		0,4
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.				0,4
	Тема 1.3. Элементы релятивистской механики.		−		0,2
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика	1,5/54	0,17/2	1,36/49	0,03/ 1
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.		-		0,4
	Тема 2.2. Основы термодинамики.				0,4
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.		-		0,2
	Модуль 3. Электричество и магнетизм	1,5/54	0,11/4	0,11/4	1,33/48	0,03/ 1
	Тема 3.1. Электрическое и магнитное поля в вакууме и в веществе.				0,5
	Тема 3.2. Основы классической электродинамики.		-		0,5
	Модуль 4.Оптика	1,0/36	0,06/2	0,89/32	0,03/ 1
	Тема 4.1. Волновая оптика				0,5
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения		-		0,5
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра	1,0/36	0,06/2	0,94/34	0,03/ 1
	Тема 5.1. Основы квантовой природы атома		-		0,5
	Тема 5.2. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц				0,5
	Промежуточная аттестация (зачет)	0,03/1				0,03/1
	Промежуточная аттестация (экзамен)	0,06/2				0,06/2
	Всего на дисциплину «Физика»	6/216	0,22/8	0,39/14	5,4/194	0,22/8

Таблица 2.4. Базовые модули дисциплины, трудоемкость и виды учебной работы. - Заочная сокращенная форма обучения.

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ	Зачетные единицы/ академические часы
Всего	Лекции	Лабора-торные работы	Самостоя -тельная работа	Конт-роль (входной, текущий, рубежн.)
	Модуль 1. Механика	1,0/36	0,05/2	0,05/2	0,94/34	0,03/ 1
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.		-		0,4
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.				0,4
	Тема 1.3. Элементы релятивистской механики.		−		0,2
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика	1,5/54	0,05 /2	1,44/52	0,03/ 1
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.		-		0,4
	Тема 2.2. Основы термодинамики.				0,4
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.		-		0,2
	Модуль 3. Электричество и магнетизм	1,5/54	0,05/2	0,05 /2	1,44/52	0,03/ 1
	Тема 3.1. Электрическое и магнитное поля в вакууме и в веществе.				0,5
	Тема 3.2. Основы классической электродинамики.		-		0,5
	Модуль 4.Оптика	1,0/36	0,05/2	0,94/34	0,03/ 1
	Тема 4.1. Волновая оптика				0,5
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения		-		0,5
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра	1,0/36	-	0,89/32	0,03/ 1
	Тема 5.1. Основы квантовой природы атома		-		0,5
	Тема 5.2. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц			0,5
	Промежуточная аттестация (зачет)	0,03/1				0,03/1
	Промежуточная аттестация (экзамен)	0,06/2				0,06/2
	Всего на дисциплину «Физика»	6/216	0,11/4	0,22/8	5,6/202	0,22/8

 

4.2. Дидактический минимум учебно-образовательных модулей дисциплины

Таблица 3. Обязательный дидактический минимум содержания дисциплины и ее учебно-образовательных модулей

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ ДИСЦИПЛИНЫ	ДИДАКТИЧЕСКИЙ МИНИМУМ
	Модуль 1. Механика
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.	Основная задача механики. Механическое движе-ние. Системы отсчета. Материальная точка. Поступательное движение. Путь, скорость, ускорение. Вращательное движение. Кинематические характеристики вращательного движения.
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.	Предмет изучения динамики. Сила, масса и импульс. Законы Ньютона. Центр инерции. Работа и энергия, мощность. Консервативные и неконсервативные силы. Законы сохранения импульса и энергии в механике. Момент силы, момент инерции материальной точки и твердого тела. Теорема Штейнера. Уравнение динамики вращательного движения. Работа и энергия при вращательном движении. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
	Тема 1.3. Элементы релятивистскоймеханики.	Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Закон взаимосвязи массы и энергии. Энергия и импульс в релятивистской динамике. Соотношение между энергией и импульсом.
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.	Основные понятия молекулярно-кинетической теории. Параметры состояния идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Степени свободы молекулы. Распределение энергии по степеням свободы молекулы. Распределение молекул по скоростям и энергиям.
	Тема 2.2. Основы термодинамики.	Внутренняя энергия идеального газа. Теплота. Теплоёмкость газов. Работа расширения. Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Энтропия. Второй закон термодинамики и его статистическое толкование.
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.	Явления переноса в термодинамически неравновесных системах: вязкость, теплопроводность, диффузия. Реальные газы. Межмолекулярные взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Внутренняя энергия реального газа.
	Модуль 3. Электричество и магнетизм
	Тема 3.1. Электрическое и магнитное поля в вакууме и в веществе.	Электрические заряды. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей. Поток вектора напряжённости. Теорема Остроградского-Гаусса и её применение к расчёту полей. Работа сил электростатического поля. Потенциал поля. Диэлектрики в электрическом поле. Электрическое смещение. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Проводники в электростатическом поле. Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля. Постоянный ток, его основные характеристики. ЭДС источника тока. Сопротивление проводников. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон Ампера. Взаимодействие токов. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле. Энергия магнитного поля. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Виды магнетиков. Кривая намагничивания. Гистерезис.
	Тема 3. 2. Основы классической электродинамики.	Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Максвелла. Самоиндукция. Индуктивность контура. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Электромагнитные волны. Шкалы электромагнитных волн. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны. Поток энергии электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойнтинга.
	Модуль 4.Оптика
	Тема 4.1. Волновая оптика	Принцип Гюйгенса. Интерференция света. Интерференция света от двух когерентных источников. Интерференция света в тонких пленках. Использование интерференции света в науке и технике. Дифракция света. Метод зон Френеля. Прямолинейность распространения света. Дифракционная решётка. Дифракция на пространственной решётке. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Законы поляризации. Вращение плоскости поляризации. Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия.
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения	Тепловое излучение. Квантовая гипотеза Планка. Фотоны. Энергия и импульс фотонов. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Эффект Комптона. Энергия и импульс фотонов. Давление света. Корпускулярно-волновой дуализм природы света.
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра
		Тема 5.1. Основы квантовой природы атома	Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Гипотеза де Бройля. Соотношения неопределённостей Гейзенберга. Волновая функция и её статистический смысл. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния.Спектр атома водорода. Водородоподобные атомы в квантовой механике. Энергетические уровни. Квантовые числа. Спин электрона. Принцип Паули. Рентгеновское излучение и его виды. Закон Мозли.
		Тема 5.2. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц	Ядро атома и его характеристики. Ядерные силы. Взаимопревращения нуклонов. Модели ядра. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Особенности a- и b-распада. Гамма- излучение. Закон Бугера. Ядерные реакции и законы сохранения. Цепная реакция. Синтез атомных ядер. Элементарные частицы и их классификация. Античастицы. Основные свойства элементарных частиц.

 

4.3. Содержание учебно-образовательных модулей

№№ п/п Содержание Кол. зач.ед/ак.часов
МОДУЛЬ 1. Механика
ТЕМА 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.
Инвариантный блок
	Введение. Предмет физики. Механическое движение. Система отсчета. Материальная точка. Основная задача механики. Основные понятия кинематики поступательного движения. Вращательное движение. Кинематические характеристики вращательного движения. Связь линейных и угловых характеристик при вращательном движении.
ТЕМА 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.
Инвариантный блок
	Динамика материальной точки. Сила, масса и импульс. Закон Ньютона. Центр инерции. Закон сохранения импульса. Работа и энергия, мощность. Консервативные и неконсервативные силы. Закон сохранения энергии в механике. Динамика вращательного движения. Момент силы, момент инерции, материальной точки и твердого тела. Теорема Штейнера. Уравнение динамики вращательного движения. Работа и энергия при вращательном движении. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
ТЕМА 1.3. Элементы релятивистской механики.
	Постулаты классической механики и специальной теории относительности А. Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Следствия из преобразований Лоренца. Элементы релятивистской динамики. Закон взаимосвязи массы и энергии. Энергия и импульс в релятивистской динамике. Закон сохранения энергии- импульса.
МОДУЛЬ 2. Молекулярная физика и термодинамика
ТЕМТЕМА 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.
Инвариантный блок
	Основные положения МКТ. Методы исследования. Основные понятия МКТ. Параметры состояния идеального газа. Основное уравнение МКТ и следствия из него. Уравнение состояния идеального газа. Статистические распределения. Распределение энергии по степеням свободы молекул. Распределение молекул по скоростям и энергиям.
ТЕМА 2.2. Основы термодинамики.
Инвариантный блок
	Основы термодинамики. Внутренняя энергия идеального газа. Теплота. Теплоёмкость газов. Работа расширения. Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Энтропия. Второй закон термодинамики и его статистическое толкование.
Вариативный блок
	Термодинамические потенциалы.
ТЕМА 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.
	Явления переноса в термодинамическии неравновесных системах. Реальные газы. Межмолекулярные взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Внутренняя энергия реального газа.
МОДУЛЬ 3. Электричество и магнетизм
ТЕМА 3.1. Электрическое и магнитное поля в вакууме и в веществе.
Инвариантный блок
	Предмет классической электродинамики. Электрические заряды. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей. Поток вектора напряжённости. Теорема Остроградского-Гаусса и её применение к расчёту полей. Работа сил электростатического поля. Потенциал поля. Напряжённость как градиент потенциала. Диэлектрики в электрическом поле. Электрическое смещение. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Проводники в электростатическом поле. Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия и объёмная плотность энергии электрического поля. Постоянный ток, его основные характеристики. ЭДС источника тока. Сопротивление проводников. Понятие о сверхпроводимости. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение для расчета магнитных полей. Закон Ампера. Взаимодействие токов. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Магнитное поле в веществе.
Вариативный блок
	Виды магнетиков: парамагнетизм, диамагнетизм и ферромаг-нетизм. Кривая намагничивания. Гистерезис.
ТЕМА 3.2. Основы классической электродинамики.
Инвариантный блок
	Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Максвелла. Самоиндукция. Индуктивность контура. Энергия магнитного поля. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Электромагнитные волны. Шкалы электромагнитных волн. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны. Поток энергии электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойтинга.
Вариативный блок
	Колебательный контур. Формула Томсона.
МОДУЛЬ 4. Оптика
ТЕМА 4.1. Волновая оптика.
Инвариантный блок
	Развитие представлений о природе света. Принцип Гюйгенса. Интерференция света. Интерференция света о двух когерентных источников. Интерференция света в тонких пленках. Использование интерференции света в науке и технике. Дифракция света. Метод зон Френеля. Прямолинейность распространения света. Дифракционная решётка. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Законы поляризации. Вращение плоскости поляризации. Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия.
Вариативный блок
	Дифракция на пространственной решётке и её применение. Понятие о голографии.
ТЕМА 4.2. Квантовая природа излучения.
	Тепловое излучение. Закономерности и проблемы изучения чёрного тела. Квантовая гипотеза Планка. Фотоны. Энергия и импульс фотонов. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Эффект Комптона. Энергия и импульс фотонов. Давление света. Корпускулярно-волновой дуализм природы света.
МОДУЛЬ 5. Основы физики атома и атомного ядра
ТЕМА 5.1. Основы квантовой природы атома.
	Корпускулярно-волновой дуализм свойств излучения вещества. Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов. Соотношение неопределённостей Гейзенберга. Волновая функция и её статистический смысл. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния.Теория и спектр атома водорода по Бору. Энергетические уровни. Водородоподобные атомы в квантовой механике. Квантовые числа. Спектр атома водорода. Спин электрона. Фермионы и бозоны. Принцип Паули. Рентгеновское излучение и его виды. Закон Мозли. Понятие о квантовых генераторах.
ТЕМА 5.2. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц.
	Ядро атома и его характеристики. Ядерные силы. Взаимопревращения нуклонов. Модели ядра. Спонтанные ядерные превращения. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Особенности a- и b-распада. Гамма- излучение. Закон Бугера. Ядерные реакции и законы сохранения. Цепная реакция. Синтез атомных ядер. Элементарные частицы и их классификация. Античастицы. Основные свойства элементарных частиц. Фундаментальные взаимодействия. Понятие о физической картине мира.

Соответствие содержания дисциплины требуемым результатам обучения

В табл. 4 представлено соответствие содержания каждого модуля и результатов обучения, что позволяет оценить вклад каждого учебно-образовательного модуля в достижение целей обучения.

Таблица 4. Соответствие содержания требуемым результатам обучения

№ п/п	РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ	Учебно-образовательные модули
Мод. 1	Мод. 2	Мод.	Мод.	Мод. 5
	Знания:
1.1	основные физические явления, фунда-ментальные понятия, законы и теории механики (ОК – 1, ПК – 1);	*
1.2	основные физические явления, фунда-ментальные понятия, законы и теории термодинамики и молекулярной физики (ОК – 1, ПК – 1);		*
1.3	основные физические явления, фунда-ментальные понятия, законы и теории электричества и магнетизма (ОК – 1, ПК – 1);			*	*	*
1.4	основные физические явления, фунда-ментальные понятия, законы и теории оптики (ОК – 1, ПК – 1);				*
1.5	основные физические явления, фунда-ментальные понятия, законы и теории физики атома и атомного ядра(ОК – 1, ПК – 1);					*
1.6	основные методы теоретического и экспериментального исследования (ПК –7);	*	*	*	*	*
1.7	методы измерения различных физичес-ких величин (ПК – 7).	*	*	*	*	*
	Умения:
2.1	разобраться в физических принципах, используемых в изучаемых специальных дисциплинах (ПК – 1);	*	*	*	*	*
2.2	решать физические задачи применительно к изучаемым специальным дисциплинам и прикладным проблемам будущей специ­альности (ПК – 1);	*	*	*	*	*
2.3	измерять основные величины в механике, термодинамике, электротехнике, оптике (ПК – 7).	*	*	*	*
	Владение:
3.1	методами физического описания типо-вых профессиональных задач и интер-претации полученных результатов (ПК – 1);		*	*	*
3.2	методами проведения физических измерений, методами оценки погрешностей при проведении эксперимента (ПК – 7);	*	*	*	*	*
3.3	методами оценки свойств пищевого сырья и продукции на основе использо-вания фундаментальных знаний в об-ласти нанотехнологии, физики и мате-матики (ПК – 1);		*	*	*	*
3.4	навыками проведения теоретических и экспериментальных и практических исследований в области производства продукции питания с использованием современных программных средств, инновационных и информационных технологий (ПК – 1, ПК – 7).		*	*	*
	Компетенции:
4.1	-способен представить современную картину мира на основе целостной системы естественнонаучных и мате-матических знаний (ОК-1);	*	*	*	*	*
4.2	- способен использовать законы и мето-ды физики и математики при изучении наук профессионального цикла, а также при решении профессиональных задач (ПК-1);	*	*	*	*
4.3	- способен использовать технические средства для измерения основных пара-метров, свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции (ПК – 7).		*	*	*

4.5 Лабораторные работы и практические занятия

Основная цель лабораторного практикума – практическое изучение некоторых физических явлений, приобретение инструментальных компетенций и практических навыков в области физики, знакомство с приборами и средствами измерения, способами контроля и измерения физических характеристик. В табл. 5 представлен перечень лабораторных занятий, а также определены его основные цели, которые должны быть достигнуты

Таблица 5.1. Лабораторный практикум. - Очная полная форма обучения.

№ п/п	Учебно-образовательный модуль. Цели лабораторного практикума	Перечень лабораторных работ	Кол. час.
	Модуль 1. Цели: - ознакомление с законами механического движения; - освоение методов измерения механических величин.	1. Определение ускорения свободного падения.
2. Изучение законов вращатель-ного движения.
3. Определение момента инерции тел методом колебаний.
4. Определение скорости распространения звука методом стоячих волн.
	Модуль 2. Цели: - ознакомление с законами молекулярной физики и термодинамики; - освоение методов измерения термодинамических величин.	5. Определение показателя степени в уравнении Пуассона методом Клемана –Дезорма.
6. Определение удельной теплоёмкости воздуха при постоянном давлении.
7. Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса.
	Модуль 3. Цели: - ознакомление с зако-нами электро- и магнитоста-тики; - освоение методов моделиро-вания и измерения в электро-динамике.	8. Исследование электростати-ческого поля.
9. Определение напряженности магнитного поля Земли с по-мощью тангенс-гальванометра.
10. Определение удельного сопротивления проводника.
	Модуль 4. Цели: - ознакомление с оптическими явлениями и приборами для их исследования; - освоение методов измерения оптических характеристик.	11. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки.
12. Изучение явления поляриза-ции света.
13. Исследование внешнего фотоэффекта. Опыты Столетова
14. Определение чувствитель-ности фотоэлемента.
	Модуль 5. Цели: - ознакомление с приборами и методами изучения внутриатомных и внутриядерных процессов; - освоение методов измерения в атомной и ядерной физике.	15. Градуирование спектроскопа и определение постоянной Планка.
16. Определение слоя половинного ослабления гамма-излучения в веществе.

Таблица 5.2. Лабораторный практикум. - Очная сокращенная форма обучения.

№ п/п	Учебно-образовательный модуль. Цели лабораторного практикума	Примерный перечень лабораторных работ	Кол. час.
	Модуль 1. Цели: - ознакомление с законами механического движения; - освоение методов измерения механических величин.	1. Определение ускорения свободного падения.
2. Изучение законов вращатель-ного движения.
3. Определение момента инерции тел методом колебаний.
	Модуль 2. Цели: - ознакомление с законами молекулярной физики и термодинамики; - освоение методов измерения термодинамических величин.	4.Определение показателя степени в уравнении Пуассона методом Клемана –Дезорма.
5.Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса.
	Модуль 3. Цели: - ознакомление с зако-нами электро- и магнитоста-тики; - освоение методов моделиро-вания и измерения в электро-динамике.	6. Исследование электростати-ческого поля.
7. Определение напряженности магнитного поля Земли с по-мощью тангенс-гальванометра.
	Модуль 4. Цели: - ознакомление с оптическими явлениями и приборами для их исследования; - освоение методов измерения оптических характеристик.	8. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки.
9. Изучение явления поляриза-ции света.
10. Определение чувствитель-ности фотоэлемента.
	Модуль 5. Цели: - ознакомление с приборами и методами изучения внутриатомных и внутриядерных процессов; - освоение методов измерения в атомной и ядерной физике.	11. Градуирование спектроскопа и определение постоянной Планка.
12. Определение слоя половинного ослабления гамма-излучения в веществе.

Таблица 5.3. Лабораторный практикум. - Заочная полная форма обучения.

№ п/п	Учебно-образовательный модуль. Цели лабораторного практикума	Примерный перечень лабораторных работ	Кол. час.
	Модуль 1. Цели: - ознакомление с законами механического движения; - освоение методов измерения механических величин.	1. Определение ускорения свободного падения.
	Модуль 2. Цели: - ознакомление с законами молекулярной физики и термодинамики; - освоение методов измерения термодинамических величин.	2. Определение показателя степени в уравнении Пуассона методом Клемана –Дезорма.
	Модуль 3. Цели: - ознакомление с зако-нами электро- и магнитоста-тики; - освоение методов моделиро-вания и измерения в электро-динамике.	3. Исследование электростати-ческого поля.
4. Определение напряженности магнитного поля Земли с по-мощью тангенс-гальванометра.
	Модуль 4. Цели: - ознакомление с оптическими явлениями и приборами для их исследования; - освоение методов измерения оптических характеристик.	5. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки.
	Модуль 5. Цели: - ознакомление с приборами и методами изучения внутриатомных и внутриядерных процессов; - освоение методов измерения в атомной и ядерной физике.	6. Определение слоя половинного ослабления гамма-излучения в веществе.

Таблица 5.3. Лабораторный практикум. - Заочная полная форма обучения.

№ п/п	Учебно-образовательный модуль. Цели лабораторного практикума	Примерный перечень лабораторных работ	Кол. час.
	Модуль 1. Цели: - ознакомление с законами механического движения; - освоение методов измерения механических величин.	1. Определение ускорения свободного падения.
	Модуль 2. Цели: - ознакомление с законами молекулярной физики и термодинамики; - освоение методов измерения термодинамических величин.	2. Определение показателя степени в уравнении Пуассона методом Клемана –Дезорма.
	Модуль 3. Цели: - ознакомление с зако-нами электро- и магнитоста-тики; - освоение методов моделиро-вания и измерения в электро-динамике.	3. Исследование электростати-ческого поля.
4. Определение напряженности магнитного поля Земли с по-мощью тангенс-гальванометра.
	Модуль 4. Цели: - ознакомление с оптическими явлениями и приборами для их исследования; - освоение методов измерения оптических характеристик.	5. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки.
	Модуль 5. Цели: - ознакомление с приборами и методами изучения внутриатомных и внутриядерных процессов; - освоение методов измерения в атомной и ядерной физике.	6. Определение слоя половинного ослабления гамма-излучения в веществе.

Таблица 5.4. Лабораторный практикум. - Заочная сокращенная форма обучения

№ п/п	Учебно-образовательный модуль. Цели лабораторного практикума	Примерный перечень лабораторных работ	Кол. час.
	Модуль 1. Цели: - ознакомление с законами механического движения; - освоение методов измерения механических величин.	1. Определение ускорения свободного падения.
	Модуль 2. Цели: - ознакомление с законами молекулярной физики и термодинамики; - освоение методов измерения термодинамических величин.	2. Определение показателя степени в уравнении Пуассона методом Клемана –Дезорма.
	Модуль 3. Цели: - ознакомление с зако-нами электро- и магнитоста-тики; - освоение методов моделиро-вания и измерения в электро-динамике.	3. Определение напряженности магнитного поля Земли с по-мощью тангенс-гальванометра.
	Модуль 4. Цели: - ознакомление с оптическими явлениями и приборами для их исследования; - освоение методов измерения оптических характеристик.	4. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки.
	Модуль 5. Цели: - ознакомление с приборами и методами изучения внутриатомных и внутриядерных процессов; - освоение методов измерения в атомной и ядерной физике.	5. Градуирование спектроскопа и определение постоянной Планка.	-
6. Определение слоя половинного ослабления гамма-излучения в веществе.