Бакалавриат
2024/2025
Физика
Статус:
Курс обязательный (Информационная безопасность)
Направление:
10.03.01. Информационная безопасность
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
2-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
4
Программа дисциплины
Аннотация
Курс направлен на получение студентами базовых знаний по физике и должен сформировать у студентов современное естественнонаучное мировоззрение. Для успешного прохождения курса студент должен освоить основные законы классической физики, а так же методы физического исследования. В курсе изучаются такие разделы как 1) механика, 2) термодинамика и основы статистической физики, 3) электричество. Знания, полученные при изучении курса, могут быть использованы при изучении таких дисциплин, как электротехника, электроника, метрология и т.д. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде домашних работ, контрольных работ, и экзамена.
Цель освоения дисциплины
- Формирование современного естественнонаучного мировоззрения
- Получение базовых знаний по физике, необходимых в производственной деятельности и для формирования профессиональных компетенций
Планируемые результаты обучения
- Знает основные законы механики и решает типовые прикладные физические задачи
- Владеет навыками проведения физического эксперимента и обработки его результатов
- Знает основные определения, явления и законы термодинамики и статистической физики
- Знает основные определения и уравнения электростатики
- Знает основные положения теории постоянного тока
- Умеет решать типовые задачи по теории постоянного тока
- Знает законы электромагнетизма, уравнения Максвелла
- Умеет решать типовые задачи по элекромагнитным явлениям
- Знает основные законы геометрической и волновой оптики
- Умеет решать типовые задачи по геометрической и волновой оптике
- Умеет решать типовые задачи с элементами квантовой оптики
- Знает основные уравнения волновой механики, хорошо ориентируется в основных положениях волновой механики
- Умеет решать уравнения Шредингера в типовых задачах (с потенциальными барьерами и т. д.)
Содержание учебной дисциплины
- Тема 1. Механика
- Тема 2 Термодинамика и статистическая физика
- Тема 3 Электростатика
- Тема 4 Постоянный электрический ток
- Тема 5 Электромагнетизм и электромагнитные волны
- Тема 6 Волновая оптика
- Тема 7 Элементы квантовой оптики
- Тема 8 Элементы квантовой механики
Элементы контроля
- Коллоквиум (механика)Тематика коллоквиума - кинематика и динамика поступательного и вращательного движений материальной точки и твердого тела; механические колебания и волны. Коллоквиум проводится в письменной форме на 2-ом или 3-ем семинарском занятии третьего модуля.
- Лабораторные работы (механика, термодинамика и статистическая физика)Лабораторные работы выполняются бригадами (по 2 человека) в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ. Выполнение и сдача лабораторной работы состоит из 4-х этапов: (1) Допуск к выполняемой лабораторной работе -- Для получения допуска к выполнению лабораторной работы студент должен подготовить дома конспект и предъявить его преподавателю на занятии до выполнения лабораторной работы. За конспект и ответы на вопросы преподавателя по порядку выполнения данной лабораторной работы преподаватель ставит свою подпись в графе «Допуск» в контрольном листе рабочей тетради студента. Это означает, что студент допущен к выполнению данной лабораторной работы. При отсутствии допуска студент не имеет права приступить к выполнению лабораторной работы. (2) Выполнение лабораторной работы -- Работа может выполняться только в присутствии преподавателя в лаборатории. После выполнения необходимо получить подпись инженера о сдаче лабораторного имущества, и подпись преподавателя о выполнении работы и правильности полученных экспериментальных результатов. Подпись преподавателя за выполнение ставится только в том случае, если результаты эксперимента занесены в рабочую тетрадь студента ручкой. При отсутствии подписи преподавателя за этот этап к выполнению следующего этапа студент не допускается. (3) Сдача теоретического материала по теме лабораторной работы -- Происходит в устной форме, согласно графику выполнения работ, как правило, на следующем занятии после выполнения лабораторной работы. Если теоретическая часть не сдана в отведенное на занятии время, то сдача/пересдача этого этапа может происходить в присутственные часы преподавателя в свободное от учебы время (4) Представление результатов измерений и расчетов -- Расчет и обработка результатов измерений проводится на занятии или дома и представляется преподавателю, как правило, на следующем занятии после выполнения работы. Если один из этапов лабораторной работы не выполнен или получена неудовлетворительная оценка за 3 или 4 этапы, то за данную лабораторную работу ставится оценка 0 баллов. Оценка за каждую лабораторную работу является блокирующей, т.е. если за одну из лабораторных работ получена оценка 0 баллов, то выставляется результирующая оценка за выполнение и сдачу лабораторных работ 0 баллов (за данный аттестационный период) и промежуточная оценка в целом приравнивается к 0 баллов до тех пор, пока студент не получит положительную оценку за данную лабораторную работу.
- Семинары (механика, термодинамика и статистическая физика)Семинары проводятся по темам "Механика" и "Термодинамика и статистическая физика"
- Контрольная работа (Термодинамика и статистическая физика)Решение типовых задач по термодинамике и статистической физике (варианты таких представляются на семинарах).
- Экзамен (Термодинамика и статистическая физика)Экзамен включает в себя вопросы по теме "Термодинамика и статистическая физика"
- Семинары (электромагнетизм)Семинары по электромагнетизму
- Контрольная работа (электромагнетизм)Контрольная письменная работа, которая предусматривает решение задач по широкому спектру элекромагнитных явлений
- Лабораторные работы (электромагнетизм)Лабораторные работы выполняются бригадами (по 2 человека) в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ. Выполнение и сдача лабораторной работы состоит из 4-х этапов: (1) Допуск к выполняемой лабораторной работе -- Для получения допуска к выполнению лабораторной работы студент должен подготовить дома конспект и предъявить его преподавателю на занятии до выполнения лабораторной работы. За конспект и ответы на вопросы преподавателя по порядку выполнения данной лабораторной работы преподаватель ставит свою подпись в графе «Допуск» в контрольном листе рабочей тетради студента. Это означает, что студент допущен к выполнению данной лабораторной работы. При отсутствии допуска студент не имеет права приступить к выполнению лабораторной работы. (2) Выполнение лабораторной работы -- Работа может выполняться только в присутствии преподавателя в лаборатории. После выполнения необходимо получить подпись инженера о сдаче лабораторного имущества, и подпись преподавателя о выполнении работы и правильности полученных экспериментальных результатов. Подпись преподавателя за выполнение ставится только в том случае, если результаты эксперимента занесены в рабочую тетрадь студента ручкой. При отсутствии подписи преподавателя за этот этап к выполнению следующего этапа студент не допускается. (3) Сдача теоретического материала по теме лабораторной работы -- Происходит в устной форме, согласно графику выполнения работ, как правило, на следующем занятии после выполнения лабораторной работы. Если теоретическая часть не сдана в отведенное на занятии время, то сдача/пересдача этого этапа может происходить в присутственные часы преподавателя в свободное от учебы время (4) Представление результатов измерений и расчетов -- Расчет и обработка результатов измерений проводится на занятии или дома и представляется преподавателю, как правило, на следующем занятии после выполнения работы. Если один из этапов лабораторной работы не выполнен или получена неудовлетворительная оценка за 3 или 4 этапы, то за данную лабораторную работу ставится оценка 0 баллов. Оценка за каждую лабораторную работу является блокирующей, т.е. если за одну из лабораторных работ получена оценка 0 баллов, то выставляется результирующая оценка за выполнение и сдачу лабораторных работ 0 баллов (за данный аттестационный период) и промежуточная оценка в целом приравнивается к 0 баллов до тех пор, пока студент не получит положительную оценку за данную лабораторную работу.
- Экзамен (электромагнетизм)Устный опрос по темам "Электростатика", "Постоянный ток", "Электромагнетизм и электромагнитные волны"
- Семинары (оптика и элементы квантовой теории)На семинарах предполагается решение типовых задач по оптике и квантовой физике
- Контрольная работа (оптика)Контрольная работа включает в себя задачи по оптике.
- Лабораторные работы (оптика и элементы квантовой теории)Лабораторные работы выполняются бригадами (по 2 человека) в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ. Выполнение и сдача лабораторной работы состоит из 4-х этапов: (1) Допуск к выполняемой лабораторной работе -- Для получения допуска к выполнению лабораторной работы студент должен подготовить дома конспект и предъявить его преподавателю на занятии до выполнения лабораторной работы. За конспект и ответы на вопросы преподавателя по порядку выполнения данной лабораторной работы преподаватель ставит свою подпись в графе «Допуск» в контрольном листе рабочей тетради студента. Это означает, что студент допущен к выполнению данной лабораторной работы. При отсутствии допуска студент не имеет права приступить к выполнению лабораторной работы. (2) Выполнение лабораторной работы -- Работа может выполняться только в присутствии преподавателя в лаборатории. После выполнения необходимо получить подпись инженера о сдаче лабораторного имущества, и подпись преподавателя о выполнении работы и правильности полученных экспериментальных результатов. Подпись преподавателя за выполнение ставится только в том случае, если результаты эксперимента занесены в рабочую тетрадь студента ручкой. При отсутствии подписи преподавателя за этот этап к выполнению следующего этапа студент не допускается. (3) Сдача теоретического материала по теме лабораторной работы -- Происходит в устной форме, согласно графику выполнения работ, как правило, на следующем занятии после выполнения лабораторной работы. Если теоретическая часть не сдана в отведенное на занятии время, то сдача/пересдача этого этапа может происходить в присутственные часы преподавателя в свободное от учебы время (4) Представление результатов измерений и расчетов -- Расчет и обработка результатов измерений проводится на занятии или дома и представляется преподавателю, как правило, на следующем занятии после выполнения работы. Если один из этапов лабораторной работы не выполнен или получена неудовлетворительная оценка за 3 или 4 этапы, то за данную лабораторную работу ставится оценка 0 баллов. Оценка за каждую лабораторную работу является блокирующей, т.е. если за одну из лабораторных работ получена оценка 0 баллов, то выставляется результирующая оценка за выполнение и сдачу лабораторных работ 0 баллов (за данный аттестационный период) и промежуточная оценка в целом приравнивается к 0 баллов до тех пор, пока студент не получит положительную оценку за данную лабораторную работу.
- Экзамен (элементы квантовой механики)Устный опрос по темам "Элементы квантовой оптики", "Элементы квантовой механики"
Промежуточная аттестация
- 2023/2024 учебный год 3 модуль0.15 * Коллоквиум (механика) + 0.15 * Коллоквиум (механика) + 0.15 * Контрольная работа (Термодинамика и статистическая физика) + 0.15 * Контрольная работа (Термодинамика и статистическая физика) + 0.15 * Лабораторные работы (механика, термодинамика и статистическая физика) + 0.15 * Лабораторные работы (механика, термодинамика и статистическая физика) + 0.25 * Семинары (механика, термодинамика и статистическая физика) + 0.25 * Семинары (механика, термодинамика и статистическая физика) + 0.3 * Экзамен (Термодинамика и статистическая физика) + 0.3 * Экзамен (Термодинамика и статистическая физика)
- 2023/2024 учебный год 4 модуль0.25 * Контрольная работа (электромагнетизм) + 0.25 * Контрольная работа (электромагнетизм) + 0.15 * Лабораторные работы (электромагнетизм) + 0.15 * Лабораторные работы (электромагнетизм) + 0.3 * Семинары (электромагнетизм) + 0.3 * Семинары (электромагнетизм) + 0.3 * Экзамен (электромагнетизм) + 0.3 * Экзамен (электромагнетизм)
- 2024/2025 учебный год 2 модуль0.2 * Контрольная работа (оптика) + 0.2 * Контрольная работа (оптика) + 0.2 * Лабораторные работы (оптика и элементы квантовой теории) + 0.2 * Лабораторные работы (оптика и элементы квантовой теории) + 0.3 * Семинары (оптика и элементы квантовой теории) + 0.3 * Семинары (оптика и элементы квантовой теории) + 0.3 * Экзамен (элементы квантовой механики) + 0.3 * Экзамен (элементы квантовой механики)
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Курс физики : учеб. пособие для вузов, Трофимова, Т. И., 2005
- Сборник задач по курсу физики для втузов : учеб. пособие, Трофимова, Т. И., 2003
Рекомендуемая дополнительная литература
- Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!, Фейнман, Р., 2017
- Общий курс физики. Т. 2: Термодинамика и молекулярная физика, Сивухин, Д. В., 1975
- Общий курс физики. Т.1: Механика, Сивухин, Д. В., 2014
- Общий курс физики. Т.3: Электричество, Сивухин, Д. В., 2015
- Фейнмановские лекции по физике. 1-2: Современная наука о природе. Законы механики. Пространство. Время. Движение, Фейнман, Р., 1976
- Фейнмановские лекции по физике. 3-4: Излучение. Волны. Кванты. Кинетика. Теплота. Звук, Фейнман, Р., 1977
- Фейнмановские лекции по физике. 5: Электричество и магнетизм, Фейнман, Р., 1977