РАЗДЕЛ 2. КОНЦЕПЦИИ КЛАССИЧЕСКОЙ И СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ

Тема 2.1.Понятия пространства, времени и материи. Структурные уровни организации материи.

Перечень вопросов, определяющих структуру занятия:

1. Понятие «пространство».

2. Масштабы расстояний во Вселенной.

3. Методы оценок размеров и расстояний.

4. Понятие «время» в своем развитии.

5. Временные масштабы во Вселенной.

6. Методы измерения времени.

7.Свойства пространства и времени.

8. Микро - , макро - и мегамиры.

Активизировать обучающихся, обсудив с ними следующие вопросы:

1. Измерение расстояния в микромире.

2. Как определяют возраст археологической находки, нашей планеты?

3. Какие движения Земли легли в основу календаря?

4. Каков диапазон расстояний во Вселенной? Как оценили размер Галактики, Вселенной?

5. Как определяют расстояния до звезд?

6. Как изменились представления о пространстве и времени Ньютона?

Рекомендуемая литература: [6.1.1, с. 11-19], [6.1.3, с. 44-70]. Интернет-ресурсы:[6.6.1, 6.7.1, 6.7.4]

В результате изучения студент должен обладать следующими компетенциями:

Ок-1, Ок3, Ок-4, Ок-7, Ок-9, Ок-14.

Знать: понятие «пространство». Масштабы расстояний во Вселенной. Методы оценок размеров и расстояний. Понятие «время» в своем развитии. Временные масштабы во Вселенной. Методы измерения времени. Свойства пространства и времени.Микро - макро - и мегамиры.

иметь представление об измерении расстояния в микромире. О том, как определяют возраст археологической находки, нашей планеты. Каков диапазон расстояний во Вселенной. Как оценили размер Галактики, Вселенной.Как определяют расстояния до звезд. Как изменились представления о пространстве и времени Ньютона.

В целях обеспечения большей наглядности при чтении лекции преподавателю рекомендуется использовать проектор и ноутбук.

Тема 2.2. «Поле». Фундаментальные взаимодействия

Перечень вопросов, определяющих структуру занятия:

1. Поле.

2.Близкодействие, дальнодействие.

3. Типы фундаментальных взаимодействий в физике.

4. Теория Максвелла.

5. Свет — электромагнитная волна.

Активизировать обучающихся, обсудив с ними следующие вопросы:

1. Охарактеризуйте концепции близко - и дальнодействия.

2. Поясните понятие «поле».

3. Кто и как создавал теорию электромагнитного поля?

4. Какие фундаментальные взаимодействия выделены в физике и почему они так названы?

Рекомендуемая литература: [6.1.1 - 6.2.1, с.32-37] [6.1.3, с. 71-88]. Интернет-ресурсы:[6.6.1, 6.7.1, 6.7.4]

В результате изучения студент должен обладать следующими компетенциями:

Ок3, Ок-4, Ок-7, Ок-9, Ок-14.

Знать: понятия «поле». Близкодействие, дальнодействие. Типы фундаментальных взаимодействий в физике. Теорию Максвелла. Свет — электромагнитная волна.

иметь представление о концепции близко - и дальнодействия. о понятии «поле». О том, кто и как создавал теорию электромагнитного поля. Какие фундаментальные взаимодействия выделены в физике и почему они так названы.

В целях обеспечения большей наглядности при чтении лекции преподавателю рекомендуется использовать проектор, ноутбук.

Тема 2.3.Корпускулярно-волновой дуализм света и материи. Концепции взаимодействий и структур в микромире

Перечень вопросов, определяющих структуру занятия:

1. Волновые свойства света.

2. Законы теплового излучения.

3. Кризис классической теории и появление квантовой теории.

4. Планетарная модель строения атома.

5. Корпускулярно-волновые свойства вещества.

6. Движение микрочастиц.

7. Принципы дополнительности, причинности и неопределенности.

8. Радиоактивность. Представления о строении атомного ядра.

Активизировать обучающихся, обсудив с ними следующие вопросы:

1. Охарактеризуйте развитие представлений о свете. Как и кем показано, что свет есть электромагнитная волна? В каких явлениях проявляются волновые свойства света?

2. Охарактеризуйте дискретность и непрерывность материи. В каких явлениях проявляются корпускулярные свойства света?

3. Опишите спектр электромагнитного излучения. Как были открыты и изучены инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, рентгеновские лучи?

4. Как законы фотоэффекта показали противоречия и кризис классической науки? Как определяется фотон? Какое давление создает излучение с длиной волны 0,6-10^{-6 м, если на каждый квадратный сантиметр поверхности, полностью его поглощающей, падает 3 • 1018} фотонов за 1 с?

5. Каково значение открытия электрона? Какие модели строения атомов появились в начале XX в.? В какой степени атом похож на Солнечную систему? Дайте представление об энергетических уровнях и переходах?

6. Что такое равновесное излучение, как оно моделируется, каковы его законы? Какие проблемы теории теплового излучения привели к «фиолетовой катастрофе», предрекающей крушение «классической физики? Какой выход был найден?

7. Поясните суть гипотезы Луи де Бройля. Какое значение для естествознания имеет использование корпускулярно-волновых свойств вещества? Что узнали о живой материи с помощью электронного микроскопа; на каких принципах он работает?

8. Поясните смысл гипотезы о дискретном характере испускания и поглощения света.

9. Дайте представление о появлении вероятностных законов вынужденного и спонтанного испускания света.

10. Поясните смысл понятия «фотон». Какие явления и каким образом объяснены с помощью квантовой теории света?

11. Как определяют температуру звезд?

Рекомендуемая литература: [6.1.1, с. 57-67], [6.1.3, с. 169-207]. Интернет-ресурсы:[6.6.1, 6.7.1, 6.7.4]

В результате изучения студент должен обладать следующими компетенциями:

Ок-1, Ок3, Ок-4, Ок-7, Ок-9, Ок-14, Ок-16.

Знать: волновые свойства света. Законы теплового излучения. Кризис классической теории и появление квантовой теории. Планетарная модель строения атома. Корпускулярно-волновые свойства вещества. Движение микрочастиц. Принципы дополнительности, причинности и неопределенности. Радиоактивность. Представления о строении атомного ядра.

иметь представление о развитии представлений о свете, о том, как и кем показано, что свет есть электромагнитная волна. В каких явлениях проявляются волновые свойства света. О дискретности и непрерывности материи. В каких явлениях проявляются корпускулярные свойства света. О спектре электромагнитного излучения и как были открыты и изучены инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, рентгеновские лучи. Как законы фотоэффекта показали противоречия и кризис классической науки. Что такое фотон и какое давление создает излучение с длиной волны 0,6∙10^{-6 м, если на каждый квадратный сантиметр поверхности, полностью его поглощающей, падает 3•1018} фотонов за 1 с. Каково значение открытия электрона? Какие модели строения атомов появились в начале XX в.? В какой степени атом похож на Солнечную систему. Иметь представление об энергетических уровнях и переходах. Что такое равновесное излучение, как оно моделируется, каковы его законы? Какие проблемы теории теплового излучения привели к «фиолетовой катастрофе», предрекающей крушение «классической физики? Какой выход был найден? О сути гипотезы Луи де Бройля. Как она была экспериментально подтверждена, какое значение для естествознания имеет использование корпускулярно-волновых свойств вещества? Что узнали о живой материи с помощью электронного микроскопа; на каких принципах он работает? Поясните смысл гипотезы о дискретном характере испускания и поглощения света. Иметь представление о появлении вероятностных законов вынужденного и спонтанного испускания света и о смысле понятия «фотон». Какие явления и каким образом объяснены с помощью квантовой теории света. Как определяют температуру звезд и чем было доказано материальное единство мира.

В целях обеспечения большей наглядности при чтении лекции преподавателю рекомендуется использовать проектор и ноутбук.