Пояснение к карте-схеме 1.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Санкт-Петербургский Государственный университет

Сервиса и экономики

 

Кафедра «Прикладная физика»

 

 

ФИЗИКА I I

 

Колебания и волны. Оптика. Физика конденсированного состояния. Атомная физика. Ядерная физика.

 

 

Методические указания

к самостоятельной работе студентов при изучении двухсеместрового курса общей физики

 

Для всех направлений

 

 

Санкт-Петербург

 

УДК 536 (076.5)

 

Физика I.

Методические указания к самостоятельной работе студентов. – СПб: СПбГУСЭ, 2011, 25 с. Библиогр. 3.

 

 

Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов с основной и вспомогательной учебной литературой по курсу общей физики, рассчитанному на двухсеместровое обучение. Приведенные в пособии карты-схемы и пояснения к ним определяют логическую структуру отдельных тем изучаемого курса.

 

 

Рассмотрено на заседании кафедры прикладной физики, одобрено методической комиссией ФТД.

 

 

Составители: к.т.н. профессор. Ю. В. Гомзин

к.ф.-м.н. доцент Г. Р. Асатрян

к.ф.-м.н., доцент. В. М. Дронов

ст. препод. П. А. Константинов

 

 

Под редакцией зав. кафедрой прикладной физики к.т.н., профессора Ю. В. Гомзина

 

 

Рецензент: к.т.н., доцент Романова А.А.

 

© Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение..................................................4

 

1. Колебательное движение..................................6

 

2. Электромагнитные волны..................................8

 

3. Интерференция света..................................... 10

 

4. Дифракция света......................................... 12

 

5. Поляризация света........................................14

 

6. Кристаллические и амфорные тела.......................... 16

 

7. Атомная физика. Боровская теория атома..................... 18

 

8. Элементы квантовой механики.............................. 20

 

9. Атомная физика. Многоэлектронные атомы. Рентгеновский спектр... 22

 

10. Ядро атома.................................................24

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Основным элементом учебной работы студента является самостоятельное изучение предмета по учебным пособиям. При изучении соответствующей дисциплины рекомендуется выбрать какое-либо учебное пособие в качестве основного, а другие использовать как вспомогательные, если основное не дает полного и ясного ответа на некоторые вопросы.

Настоящие методические указания призваны оказать помощь студенту при составлении систематического и сжатого конспекта материала, изучаемого по курсу физики.

Карты-схемы проработки темы соответствующего раздела курса физики содержат блоки четырех типов:

1 – основные для данного раздела понятия, законы, явления, изучаемые в данной теме (обведены жирной линией);

2 – вспомогательные для данной темы понятия, характеристики, при помощи которых описываются, формулируются основные понятия и законы (обведены пунктиром);

3 – методы наблюдений и расчетов, краткие выводы основных формул (обведены тонкой линией);

4 – примеры применения изучаемых в данной теме законов, явлений, понятий, методов (обведены двойной линией).

Стрелками указаны логические связи между отдельными элементами карты-схемы.

При изучении каждой темы следует начертить на развернутом листе тетради блоки, соответствующие карте-схеме. Изучив указанный в данной теме материал по учебным пособиям, надо вписать очень кратко в блоки формулировки законов, понятий, выводы формул и т. д. Изучать материал лучше до того, как чертить карту-схему, чтобы оценить размеры блоков. Для достижения максимальной краткости записи рекомендуется использовать сокращения.

К каждой карте-схеме даны пояснения и вопросы для самопроверки. Только после того, как получены ответы и решены соответствующие задачи, можно считать, что данная тема усвоена.

В качестве основного пособия можно использовать [1], а в качестве дополнительного – [2].

К каждой теме даны пояснения и вопросы для самопроверки. Только после того, как получены ответы на них, можно считать, что данная тема усвоена.

Если с первых шагов изучения темы встречаются сложности (связанные, например, с перерывом в учебе), целесообразно ознакомиться с соответствующим разделом по школьному учебнику или какому-либо пособию для абитуриентов. Заканчивать проработку каждой темы рекомендуется решением задач.

Ниже приведен список литературы, которая может быть использована при изучении этой части курса физики. Ссылки в тексте даны на учебник [1], который может быть использован как основной, и на учебник [2], который рекомендуется в качестве дополнительного.

При изучении курса, кроме книг [1] и [2], могут быть использованы и другие учебники, в частности [3]. Четкие и лаконичные формулировки физических понятий и краткое описание явлений можно найти в справочнике [4]. При необходимости повторить некоторые разделы школьного курса может быть использовано пособие [5].

 

Литература, рекомендуемая для изучения части II курса физики

 

1. Трофимова Т. И. Курс физики: учеб. пособие. – М.: Академия, 2006.

2. Савельев И. В. Курс общей физики: кн. 3 – 5. – М.: Астрель, 2005.

3. Зисман А., Тодес О. М. Курс общей физики. Т. 3. – М.: Наука, 1970.

4. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике. – М.: Наука, 1985.

5. Яворский Б. М., Пинский А. А. Основы физики. Т. 1 – 2. – М.: Наука, 1981.

КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ

Пояснение к карте-схеме 1.

 

1. Основным в данной теме является понятие гармонических колебаний и их уравнение.

2. Обратите особое внимание на определения амплитуды, фазы, частоты, периода колебаний, понятия квазиупругой силы, на зависимость энергии колебаний от квадрата амплитуды.

3. Внимательно рассмотрите примеры гармонических колебаний: математический и физический маятники.

4. В разделе «Сложение колебаний» разберите методы сложения колебаний, проанализируйте результаты для различных значений разности фаз.

 

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Какие колебания называются гармоническими?

2. Что называется амплитудой колебаний, фазой, частотой, периодом?

3. Чему равны скорость и ускорение колеблющейся точки?

4. Напишите дифференциальные уравнения свободных незатухающих и вынужденных колебаний. Напишите их решения.

5. Что называется коэффициентом затухания? От чего он зависит?

6. Что называется логарифмическим декрементом затухания? Чему он равен?

7. Какая колебательная система называется математическим маятником? Чему равен его период?

8. Какая колебательная система называется физическим маятником? Напишите формулу для его периода. Что такое «приведенная длина» физического маятника?

9. Чему равна энергия гармонических колебаний?

10. Опишите метод диаграмм для сложения одинаково направленных колебаний?

11. Что представляет собой уравнение траектории при сложении взаимно перпендикулярных колебаний одинаковой частоты в общем случае? Рассмотрите частные случаи различных значений разности фаз.

1. Карта-схема проработки темы «Колебательное движение».

 

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О КОЛЕБАНИЯХ Определение колебаний Виды колебаний

Гармонические колебания: уравнение, амплитуда, фаза, частота, период.

КИНЕМАТИКА ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ		ДИНАМИКА ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
Свободные незатухающие колебания	Затухающие колебания	Вынужденные колебания
Скорость	Ускорение Уравнение гармонического осциллятора
Уравнение Квазиупругие силы	Уравнение. Решение. Частота, амплитуда. Коэфф. затухания. Логарифмический декремент затухания, график.	Уравнение, решение. Амплитуда. Резонанс. Резонансные кривые.

 

ЭНЕРГИЯ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

 

СЛОЖЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ		ПРИМЕРЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
Одинакового направления	Взаимно перпендик. кол-я	Математический маятник. Определение Период колебания	Физический маятник. Определение. Период колебания физического маятника. Приведенная длина физического маятника. Расчет момента инерции ф.м. по теореме Штейнера.
Метод диаграмм. Частота одинакова. Разности фаз: 1) 2 – 1=0 2) 2 – 1=	Параметрическое уравнение траектории: уравнение эллипса, неприведенного к осям. Частоты одинаковы. Разность фаз: 1) =0 2) = 3) = Фигуры Лиссажу

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ