Якісні критерії оцінювання.

Елементи квантової механіки і атомної фізики.

4.1 Квантова механіка.

Гіпотеза де Бройля і її експериментальна перевірка. Принцип невизначеності та його застосування. Хвильова функція. Рівняння Шредінгера для стаціонарного стану. Частка в одновимірній потенціальній ямі. Потенціальний бар’єр.

4.2 Квантова теорія будови атомів та молекул.

Квантові числа та хвильві функції атома водню. Спін електрона та спінове квантове число. Орбітальний та спіновий магнітні моменти. Принцип Паулі. Розподіл електронів в атомах по енергетичним станам. Періодична система елементів Менделєєва. Рентгенівські спектри.

4.3 Спонтанне та вимушене випромінювання.

Спонтанні та вимушені переходи електронів. Оптичні квантові генератори та їх застосування.

5 Фізика твердого тіла.

5.1 Зонна теорія електропровідності твердих тіл.

Розподіл Фермі-Дірака. Розщеплення рівнів енергії в кристалах. Енергетичні зони в кристалах. Зонна структура металів, напівпровідників та діелектриків.

5.1 Метали.

Природа носіїв струму в металах. Класична теорія електропровідності металів. Ефект Холла. Термоелектронна емісія. Надпровідність.

5.2 Контактні явища.

Контактна різниця потенціалів. Термоелектричний струм. Явища Пельтьє, Томсона.

5.3 Електропровідність напівпровідників.

Власна та домішкова провідність напівпровідників. рn –перехід. Фотопровідність напівпровідників. Внутрішній фотоефект.

Форми та термін контролю.

ВИДИ ЗАНЯТЬ

НАВЧАЛЬНІ ТИЖНІ

Лекції

обсяг, годин

Лаборат. роботи

обсяг, годин

Практичні та семінарські заняття

обсяг, годин

Самост. робота студентів, термін видачі та захисту.

мод.зав-дання; контр. роб.

Консультації

Точка контролю

Строки проведення заліків, іспитів

мод ісп

Рейтингова оцінка за дисципліною

Кількісні критерії оцінювання

Для оцінювання роботи студента протягом семестру підсумкова рейтингова оцінка О_семрозраховується як середнє вагове оцінок за різні види занять та контрольні заходи (див табл.)

Вид заняття(контролю)	Кількість балів	Ваговий коефіцієнт
ПЗ	0…100	0,25
ЛР	0…100	0,25
ІРЗ	0…100	0,25
Тест по модулю	0…100	0,25
Разом	0…100	1,0

Кожне практичне завдання оцінюється в 100 балів шляхом проведення експрес-контролю, а за семестр виставляється середній за усіма заняттями бал.

Кожний цикл лабораторних робіт (за семестр два цикла по 2-3 лр) оцінюється в 100 балів (50 балів за оформлення звітів + 50 балів за захист). За семестр виставляється середня оцінка за 2 цикла.

Індивідуальне розрахункове семестрове завдання (рішення набора задач) оцінюється в 100 балів.

Кожне тестування за змістовним модулем (2 рази за семестр) оцінюється в 100 балів, а за семестр підраховується середній бал (за двома тестуваннями).

Рейтингова оцінка за семестр підраховується за формулою:

О_сем=0,25(<ПЗ>+<ЛР>+ІРЗ+<Т>),

де <ПЗ>,<ЛР>,<Т>- середні значення оцінок за відповідні види контролю. Максимальне значення О_сем дорівнює 100, а мінімальне значення О_сем для допуску до іспиту дорівнює 60.

Підсумкова оцінка за семестр Р_n обчислюється за формулою:

Р_n = 0,6∙ О_сем+ 0,4∙О_ісп, де О_ісп– оцінка за іспит у 100-бальній системі.

Якщо іспит проводиться у письмовій формі, то білет складається з двох теоретичних запитань та практичного завдання. Теоретичні запитання оцінюються за 100-бальною шкалою в 30 балів кожне, а завдання – в 40 балів.

Якщо іспит проводиться (за узгодженням з деканатом) у вигляді комп’ютерного тестування, то тест складається з 20 запитань, кожне з яких оцінюється у 5 балів.

Якісні критерії оцінювання.

Критерії оцінювання роботи студента протягом семестру.

Задовільно,D,E (60-74). Мати мінімум знань і умінь. Відпрацювати всі лабораторні роботи і виконати ІРЗ. Вміти застосовувати закони фізики для розв’язання найпростіших задач.

Добре,С (75-89). Знати основні закони фізики і вміти їх застосовувати для розв’язання задач. Відпрацювати всі лабораторні роботи, оформити і захистити звіти. Виконати ІРЗ.

Відмінно,А,В (90-100). Відпрацювати всі лабораторні роботи, оформити і захистити звіти,виконати ІРЗ. Знати всі розділи курсу фізики, вміти аналізувати фізичні явища та процеси із застосуванням відповідних законів та співвідношень. Вміти розв’язувати задачі підвищеної складності. Знати загальні принципи проведення фізичного експерименту й обробки його результатів.

Критерїї оцінювання знань та вмінь студента на письмовому іспиті(екзаменаційному тестуванні)

Задовільно,D,E (60-74). Показати знання основного теоретичного та практичного матеріалу, надав вірні відповіді на більшість запитань, одержаних при складанні іспиту або тестування.

Добре,С (75-89). Показати повне знання теоретичного та практичного матеріалу, надав вірні відповіді на переважну більшість запитань.

Відмінно,А,В (90-100). Показати систематизовані глибокі знання теоретичного та практичного матеріалу,надав вичерпні відповіді на всі поставлені запитання. Навести приклади спостереження фізичних законів та явищ на практиці.

4. Перелік запитань експрес-контролю по темах практичних занять.

Пз1 Електромагнітні коливання та хвилі

1. Який процес називається коливаннями?

2. Які коливання називаються вільними?

3. Запишіть рівняння вільних незгасаючих коливань у коливальному контурі. Який розв’язок воно має?

4. Чому дорівнюють період та частота вільних незгасаючих коливань?

5. Які коливання називаються згасаючими?

6. Запишіть рівняння загасаючих коливань у коливальному контурі. Який розв’язок воно має?

7. Чому дорівнює період і частота згасаючих коливань?

8. Назвіть величини, що характеризують загасання електромагнітних коливань.

9. Що називається логарифмічним декрементом згасання, добротністю?

10. Які коливання називаються вимушеними?

11. Запишіть рівняння вимушених коливань в електричному контурі. Який розв’язок воно має?

12. У чому полягає явище електричного резонансу?

13. Який струм називається змінним?

14. Чому дорівнюють індуктивний, ємнісний, реактивний та повний опори кола?

15. В чому полягає резонанс струмів? В якому контурі виникає резонанс струмів?

16. В чому полягає, в якому контурі виникає резонанс напруг?

17. Запишіть хвильове рівняння для електромагнітної хвилі.

18. Запишіть рівняння плоскої електромагнітної хвилі.

19. Чому дорівнює густина енергії електромагнітної хвилі?

20. Чому дорівнює і який фізичний смисл вектора Умова-Пойнтінга?

Пз2 Інтерференція

1. Що називається абсолютним показником заломлення середовища?

2. Сформулюйте закон відбиття світла.

3. Сформулюйте закон заломлення світла

4. Сформулюйте принцип Гюйгенса.

5. Які хвилі називаються когерентними?

6. Яка хвиля називається монохроматичною?

7. Час і довжина когерентності.

8. Що називається інтерференцією? Умови її спостереження.

9. Умова мінімума інтерференції.

10. Умова максимума інтерференції.

11. Методи спостереження інтерференції світла.

Пз3 Дифракція. Поляризація. Поглинання світла.

1. Яке явище називається дифракцією? Які види дифракції ви знаєте?

2. У чому відмінності дифракції Френеля та Фраунгофера?

3. Сформулюйте принцип Гюйгенса-Френеля.

4. Чому дорівнює радіус -й зони Френеля сферичної хвилі?

5. Чому дорівнює радіус -й зони Френеля плоскої хвилі?

6. Що називається дифракційною решіткою?

7. Чому дорівнює роздільна здатність дифракційної решітки?

8. Чому дорівнюють кутова та лінійна дисперсія дифракційної решітки?

9. Запишіть умови дифракційних мінімумів і максимумів при дифракції на щілині.

10. Запишіть умови головних мінімумів і максимумів для дифракційної гратки.

11. Що називається дисперсією світла?

12. Яке світло називається природним, поляризованим?

13. Ступінь поляризації. Чому дорівнює ступінь поляризації для природного, плоскополяризованого світла?

14. Сформулюйте закон Малюса.

15. Поглинання світла. Закон Бугера.

16. Сформулюйте закон Брюстера.

Пз4 Рівноважне теплове випромінювання.

1. Яке випромінювання називається тепловим?

2. Яке випромінювання називається рівноважним?

3. Що називається потоком випромінювання?

4. Випромінювальна здатність. Її одиниця виміру.

5. Спектральна густина випромінювальної здатності.

6. Поглинальна здатність тіла.

7. Сформулюйте закон Кирхгофа.

8. Яке тіло називають абсолютно чорним? білим? сірим?

9. Сформулюйте закон Стефана-Больцмана.

10. Сформулюйте закон Віна.

11. Що називається квантом? Чому дорівнює енергія кванта?

12. Запишіть формулу Планка.

Пз5 Квантові властивості випромінювання

1. У чому полягає явище зовнішнього фотоефекта?

2. Що таке фотострум насичення? Від чого він залежить?

3. Що така затримуюча напруга?

4. Як виглядає вольт-амперна характеристика зовнішнього фотоефекту?

5. Що таке «червона» межа фотоефекта?

6. Запишіть рівняння Эйнштейна для фотоефекта.

7. Сформулюйте закони фотоефекта (закони Столєтова).

8. Від чого залежить кінетична енергія фотоелектронів?

9. Що таке фотон?

10. Чому дорівнює маса та імпульс фотона?

11. Чому дорівнює енергія фотона?

12. Що називається ефектом Комптона?

13. Від чого залежить комптоновське збільшення довжини хвилі?

14. Чому дорівнює комптонівська довжина хвилі?

15. Що називається тиском світла?

16. Від чого залежить тиск світла?

17. Для якого тіла тиск світла більше – дзеркального або чорного. Доведіть свою відповідь.

Пз 6 Постулати Бора. Формула Бальмера.

1. Модель атома по Резерфорду і її недоліки.

2. Сформулюйте постулати Бора.

3. Покажіть різницю між моделями атома Резерфорда та Бора.

4. У чому полягають недоліки теорії Бора?

5. Запишіть узагальнену формулу Бальмера

6. Запишіть вираз для радіусів борівських орбіт атома водню та воднеподібних іонів.

7. Запишіть вираз для енергії електронів в атомі водню.

8. Зобразіть її графічно схему енергетичних рівнів в атомі водню.

9. Що таке серія Бальмера, Лаймана і т.д.?

10. Чому спектр атомарних газів лінійчатий?

11. Що називається енергією іонізації атома?

12. Що називається енергією збудження атома?

Пз7 Хвилі де Бройля. Співвідношення невизначеності.

1. В чому полягає гіпотеза де-Бройля?

2. Що таке хвиля де Бройля? Чому дорівнює її довжина?

3. Що таке корпускулярно – хвильовий дуалізм?

4. У чому полягають хвильові властивості мікрочастинок?

5. Як визначається групова та фазова швидкість хвиль де Бройля?

6. Запишіть співвідношення невизначеностей для координат і імпульсу.

7. Співвідношення невизначеності Гейзенберга.

8. Запишіть співвідношення невизначеностей для енергії й часу.

9. В чому полягає фізичний зміст співвідношення невизначеностей?

Пз8 Рівняння Шредінгера

1. В чому полягає фізичний зміст -функції

2. Від чого залежить ймовірність виявлення частинки в даній точці простору?

3. Яким умовам повинна задовольняти -функція?

4. Запишіть умову нормування хвильової функції.

5. Сформулюйте принцип суперпозиції для -функції.

6. Запишіть вираз для псі-функції у загальному виді.

7. Сформулюйте загальне рівняння Шредінгера і дайте визначення основних параметрів.

8. Сформулюйте стаціонарне рівняння Шредінгера і дайте визначення основних параметрів.

9. Хвильова функція, що описує рух частки в одновимірній потенційній ямі. Зобразіть її графічно.

10. В чому полягає явище тунельного ефекту?

11. За допомогою яких фізичних характеристик описують проходження частинки крізь потенціальний бар’єр?

12. Чому дорівнює коефіцієнт прозорості прямокутного потенціального бар’єру?

Пз9 Атом водню з точки зору квантової механіки

1. Запишіть рівняння Шредінгера для стаціонарних станів атома водню.

2. Запишіть рівняння Шредінгера для стаціонарних станів атома водню в сферичній системі координат.

3. Якими квантовими числами визначається стан електрона в атомі? Які значення можуть приймати квантові числа?

4. Квантування яких величин описують головне , орбітальне , магнітне та спінове квантові числа електрона в атомі?

5. Сформулюйте принцип Паулі.

6. Що таке електронна оболонка, підоболонка атома?

7. Що таке спін електрона?

8. Які формули визначають модуль орбітального, спінового та повного механічного моментів багатоелектронного атома?

9. Чому дорівнюють квантові числа , та для багатоелектронного атома?

10. Як записати спектральний символ терма? Що таке мультиплетність?

11. Що означає виродження стану, як визначати кратність виродження?

Пз10 Рентгенівське випромінювання. Магнітні властивості атомів

1. Яке рентгенівське випромінювання називається гальмівним? Сформулюйте умови його виникнення.

2. Яке рентгенівське випромінювання називається характеристичним? Сформулюйте умови його виникнення.

3. Сформулюйте закон Мозлі.

4. Чому дорівнює магнітний момент електрона? Які квантові числа визначають цю величину?

5. Як визначити магнітний момент багатоелектронного атома?

6. Чому дорівнює фактор Ланде?

7. Чому дорівнює проекція магнітного моменту атома на напрямок зовнішнього магнітного поля?

8. Які значення може мати квантове число , що визначає проекцію магнітного моменту атома на вісь ?

9. Чому дорівнює сила, яка діє на атом в магнітному полі?

10. Як визначити зміщення спектральних ліній у випадку нормального ефекту Зеємана?

11. Яка формула визначає зміщення спектральних ліній для аномального ефекту Зеємана?

12. Сформулюйте правила відбору для квантових чисел.

Перелік тестів.

Електромагнітні коливання

1. Який вигляд має диференціальне рівняння вільних згасаючих електромагнітних коливань заряду q в коливальному контурі?

2. Який вигляд має диференціальне рівняння вимушених електромагнітних коливань заряду q в коливальному контурі?

3. Як називають результат додавання двох взаємно перпендикулярних коливань з кратними частотами?

4. Чому дорівнює період власних коливань коливального контуру, який утворюють індуктивність L та конденсатор С?

5. Як називають результат додавання двох коливань з близькими частотами, що відбуваються в одному напрямку?

6. Чому дорівнює циклічна частота власних коливань коливального контуру, який утворюють індуктивність L та конденсатор С

7. Які елементи містить ідеальний послідовний коливальний контур?

8. Якому правилу підпорядковується індукційний струм, що виникає у контурі?

9. Як називають опір конденсатора, що визначається його ємністю?

10. Як називають опір котушки дроту, що визначається її індуктивністю?

11. Що відбувається при резонансі напруг з амплітудою сили струму в зовнішій цепі, постачає послідовно з’єднаном конденсаторові та котушці індуктивності?

12. З яких елементів складається ланцюг, в якому відбувається резонанс напруги?

13. В яких одиницях вимірюється електрорушійна сила електромагнітної індукції?

14. Від чого залежить значення індукційного струму в соленоїді?

15. Як називають явище виникнення електрорушійної сили електромагнітної індукції в контурі під час зміни в ньому сили струму?

16. Як називають явище виникнення електричного струму в замкненому контурі під час зміни потоку магнітного поля через поверхню, яку охоплює цей контур?

17. В яких одиницях вимірюється індуктивність контуру?

18. Як називають явище виникнення електрорушійної сили електромагнітної індукції в одному з двох достатньо близько розташованих контурів під час зміни сили струму в другому контурі?

Електромагнітні хвилі

19. Яке з наступних тверджень є правильним для швидкості електромагнітних хвиль в середовищі?

20. Чому дорівнює інтенсивність плоскої електромагнітної хвилі у вакуумі з напруженостями магнітного поля H та електричного поля E?

21. Що можна сказати про вектори напруженостей електричного та магнітного полів?

22. Чому дорівнює модуль густини потоку енергії електромагнітної хвилі?

23. Чому дорівнює фазова швидкість електромагнітної хвилі в середовищі?

24. За якої умови електромагнітна хвиля називається лінійно поляризованою?

25. За якої умови електромагнітна хвиля називається циркулярно поляризованою?

26. За якої умови електромагнітна хвиля називається еліптично поляризованою?

27. За якої умови електромагнітна хвиля називається хаотично поляризованою?

28. Напрямком якого вектора визначається напрямок поширення електромаг-нітної хвилі в вакуумі?

Оптика

Геометрична оптика

29. Що вивчається в оптиці взагалі?

30. Що вивчається в геометричній оптиці?

31. Що називають елементом оптичної довжини шляху між двома точками?

32. Що називають елементом геометричної довжини шляху між двома точками?

33. Що називають оптичною довжиною шляху між двома точками?

34. Що називають геометричною довжиною шляху між двома точками?

35. За якої умови в середовищі спостерігається нормальна дисперсія?

36. За якої умови в середовищі спостерігається аномальна дисперсія?

37. Середа виявляється недиспергирующей, коли

38. З якого рівняння можна обчислити кут повного внутрішнього відбиття?

Хвильова оптика

39. Що вивчають в хвильовій оптиці?

40. Що випливає із закону Бугера-Ламберта?

41. Яке відношення визначає інтенсивність за умов інтерференції двох хвиль?

42. Який вигляд має умова інтерференційних максимумів?

43. Який вигляд має умова інтерференційних мінімумів?

44. Що називають інтерференцією?

45. Що називають інтерференцією світла?

46. Що називають дифракцією?

47. Що називають дифракцією світла?

48. Що називають хвильовим цугом?

49. Що називають часовою когерентністю?

50. Що називають часом когерентності?

51. Чому дорівнює радіус -й зони Френеля сферичної хвилі?

52. Чому дорівнює радіус -й зони Френеля плоскої хвилі?

53. Чому дорівнює радіус першої зони Френеля сферичної хвилі?

54. Чому дорівнює радіус першої зони Френеля плоскої хвилі?

55. Чому дорівнює кутова дисперсія дифракційної ґратки?

56. Чому дорівнює дисперсійна область дифракційної решітки?

57. Чому дорівнює роздільна здатність дифракційної ґратки?

58. Чому дорівнює період дифракційної ґратки?

59. З якого співвідношення можна визначити кут Брюстера?

60. Що стверджує закон Малюса?

61. Що стверджує закон Бугера-Ламберта?

62. Чому дорівнює фазова швидкість хвилі?

63. Чому дорівнює групова швидкість хвилі?

Квантова оптика

64. Що вивчається в квантовій оптиці?

65. Який спектр називають лінійчатим спектром?

66. Який спектр називають суцільним спектром?

67. Який спектр називають смугастим спектром?

68. В чому виявляються корпускулярні властивості світла?

69. Яка умова є справедливою для абсолютно чорного тіла?

70. Яке з наведених нижче тіл має максимум випромінювання, що припадає на найменшу довжину хвилі?

71. Чому дорівнює спектральна густина випромінювання?

72. Який закон теплового випромінення є найбільш універсальним?

73. Яка гіпотеза є підґрунтям закону Планка для теплового випромінення?

74. Який вигляд має формула Планка?

75. Що таке фотоефект?

76. Як залежить величина фотоструму насичення від інтенсивності монохроматичного світла, що падає на тіло?

77. Як залежить величина фотоструму насичення від інтенсивності опромінюючого

78. Що називають червоною межею фотоефекту?

79. Від якої з наведених нижче величин не залежить тиск світла?

80. В чому полягає ефект Комптона?

81. В чому полягає ефект Фарадея?

82. В чому полягає зовнішній фотоефект?

83. Що відбувається під час фотоефекту?

84. Від чого залежить зміна довжини хвилі в ефекті Комптона?

85. Які зміни відбуваються в атомі речовини під час ефекту Комптона?

86. Чому дорівнює комптонівська довжина хвилі?

87. Чому дорівнює довжина хвилі Де Бройля?

88. Чому дорівнює комптонівська довжина хвилі?

89. Що вивчається в дослідах Лебедєва?

Будова атомів та молекул

Теорія Бора

90. Яким співвідношенням задається серія Лаймана?

91. Яким співвідношенням задається серія Бальмера?

92. Яким співвідношенням задається серія Пашена?

93. Яким співвідношенням задається серія Брекета?

94. Чому дорівнює Боровський радіус?

95. Радіус допустимих орбіт електрона в водородоподібном атомі

96. Чому дорівнює постійна Ридберга?

97. Допустимі значення внутрішньої енергії водопровідного атома дорівнює

98. Що використовував у власних дослідах Резерфорд?

99. Що використовував у власних дослідах Резерфорд в якості мішені?

100. Що траплялось з усіма частинками в дослідах Резерфорда?

101. Якою взаємодією визначається розсіювання часток в дослідах Резерфорда?

102. Які переходи електронів визначають нелінійність вольт-амперної характеристики тріоду в

103. Якими переходами електронів визначаються спектри поглинання атома водню (серія Лаймана)?

104. Що відбувається в моделі атома Бора в основному стані?

105. Де в моделі атома Бора може перебувати електрон?

106. Що таке боровський радіус?

107. Яким є основний стан атома?

108. Якій серії відповідають спектральні лінії в ультрафіолетовій частині спектра атома водню?

109. Що доводить дослід Франка-Герца?

110. Яка фізична величина квантується в постулатах теорії атому водню Бора?

111. Для чого в дослідах Резерфорда використовується люмінісцируючий екран?

112. Вивчення чого проводилося в дослідах Резерфорда?

113. Чому дорівнює постійна Рідберга?

114. Чому дорівнює довжина хвилі де Бройля?

115. Коли проявляються хвильові властивості електрона?

Квантова механіка

116. Що саме стверджує співвідношення невизначеностей Гейзенберга ?

117. Нехай стан квантової частинки описується хвильовою функцією . Яким тоді виразом визначається імовірність того, що частинку можна знайти в об’ємі ?

118. Що стверджує принцип відповідності в квантовій механіці?

119. Що стверджую принцип додатковості в квантовій механіці?

120. Що стверджує принцип причинності в квантовій механіці?

121. Що стверджує принцип суперпозиції станів в квантовій механіці?

122. Що стверджує умова нормування хвильової функції?

123. Що стверджує принцип суперпозиції хвильової функції?

124. Що стверджує умова обмеженості хвильової функції?

125. Що стверджує умова невід’ємності квадрату модуля хвильової функції?

126. Який вигляд має рівняння Шредингера в загальному випадку?

127. Який вигляд має рівняння Шредингера в операторному вигляді?

128. Який вигляд має стаціонарне рівняння Шредингера в загальному випадку?

129. Чому дорівнює оператор Лапласа?

130. Чому дорівнює оператор Лапласа в одновимірному випадку?

131. Що вивчалося в дослідах Девісона та Джермера?

132. Що вивчалося в дослідах Штерна?

133. Чому дорівнює потенціальна енергія квантової частинки в необмеженому просторі?

134. Чому дорівнює потенціальна енергія квантової частинки в одновимірній нескінченно високій потенціальній ямі з абсолютно непроникними стінками?

135. Чому дорівнює енергія квантової частинки в одновимірній нескінченно високій потенціальній ямі з абсолютно непроникними стінками?

136. Чому дорівнює мінімальна енергія квантової частинки в одновимірній нескінченно високій потенціальній ямі з абсолютно непроникними стінками?

137. Який вигляд має стаціонарне рівняння Шредингера для вільної квантової час-тинки?

138. Який вигляд має стаціонарне рівняння Шредингера для квантової частинки в одновимірній нескінченно високій потенціальній ямі з абсолютно непроникними стінками?

139. Квантова_теорія_будови_атомів

140. Чому дорівнює магнетон Бора?

141. Який вигляд має спектр випромінювання окремих атомів, що не взаємодіють один з одним?

142. Які спектрами поглинання має окремий атом?

143. Що описує головне квантове число?

144. Що описує азимутальне (орбитальне) квантове число?

145. Що описує магнітне квантове число?

146. Що описує спінове квантове число?

147. Як називають електрон з ?