МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Молекулярная физика
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра общей и экспериментальной физики
Направление подготовки03.03.02. Физика
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость7 ЗЕТ
Учебный план03_03_02_Ф-3-2020
Часов по учебному плану 252
в том числе:
аудиторные занятия 142
самостоятельная работа 83
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 2

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (2) Итого
Недель 20
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 50 50 50 50
Лабораторные 54 54 54 54
Практические 38 38 38 38
Сам. работа 83 83 83 83
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 252 252 252 252

Программу составил(и):
канд. физ.-мат. наук, доцент, Т.В. Андрухова

Рецензент(ы):
канд. физ.-мат. наук, доцент, Д.Д. Рудер

Рабочая программа дисциплины
Молекулярная физика

разработана в соответствии с ФГОС:
высшего образования по направлению 03.03.02 «Физика», утвержденный приказом Министерства образования Российской Федерации от «07» августа 2014 г., № 937

составлена на основании учебного плана:
03.03.02 Физика
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 11
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., проф. Плотников В.А.

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 11
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., проф. Плотников В.А.

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по исследованию и изучению структуры и свойств природы на молекулярном и статистическом уровне ее организации. Важнейшая цель данного курса, развитие логического мышления, овладение приемами работы с абстрактными величинами.
Основными задачами изучения дисциплины «Молекулярная физика» являются: сообщить студенту основные принципы и законы молекулярной физики их математическое выражение; ознакомить его с основными явлениями молекулярной физики, методами их наблюдения и экспериментального исследования, с главными методами точного измерения физических величин, простейшими методами обработки результатов эксперимента и основными физическими приборами;сформировать определенные навыки экспериментальной работы, научить правильно выразить физические идеи, количественно формулировать и решать физические задачи, оценивать порядки физических величин;дать студенту ясное представление о границах применимости физических моделей и гипотез.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б.03

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3: способностью использовать базовые теоретические знания фундаментальных разделов общей и теоретической физики для решения профессиональных задач
ПК-1: способностью использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин
ПК-2: способностью проводить научные исследования в избранной области экспериментальных и (или) теоретических физических исследований с помощью современной приборной базы (в том числе сложного физического оборудования) и информационных технологий с учетом отечественного и зарубежного опыта
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.об основных тенденциях развития молекулярной физики как науки, особенно, термодинамики и молекулярно-кинетической теории (статистической подход);
этапы развития молекулярной физики;
теоретические основы, основные понятия, законы и модели молекулярной физики;
смысл понятий: физическое явление, гипотеза, закон, теория, вещество,межмолекулярные взаимодействия и д.р.
смысл физических величин: внутренняя энергия, абсолютная температура, средняя кинетическая энергия частиц вещества, количество теплоты и др.
3.2.Уметь:
3.2.1.применять основы молекулярной физики, основные понятия, законы и модели статистической физики и термодинамики;
понимать, излагать и анализировать закономерности физических процессов в молекулярной физике, пользоваться теоретическими основами, основами, законами и моделями;
делать выводы на основе экспериментальных данных;
приводить примеры, показывающие, что: наблюдения и эксперимент являются основой для выдвижения гипотез и теорий, позволяют проверить истинность теоретических выводов; физическая теория дает возможность объяснять известные явления природы и научные факты, предсказывать еще неизвестные явления;
отличать гипотезы от научных теорий;
грамотно пользоваться языком физики
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.владения методами обработки и анализа экспериментальной и теоретической физической информации (планирование, постановка и обработка эксперимента);
способностью использовать базовые знания физики для решения практических задач;
основными методами решения физических задач;
методами проведения физических измерений, методами корректной оценки погрешностей при проведении физического эксперимента.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Термодинамика
1.1. Ввдение. Термодинамический подход к описанию молекулярных явлений. Идеальный газ. Понятие температуры. Давление. Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первое начало термодинамики.Адиабатический процесс. Закон Бернулли Лекции 2 8 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л2.5, Л1.9
1.2. Первое начало термодинамики и его применение к идеальному газу Практические 2 10 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л2.4, Л2.5
1.3. Первое начало термодинамики. Сам. работа 2 8 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.4, Л2.5, Л2.6
1.4. Второе начало термодинамики. Цикл Карно.Энтропия термодинамической системы. Энтальпия.Термодинамические потенциалы Лекции 2 8 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.5, Л1.9
1.5. Второе начоло термодинамики. Циклические процессы Практические 2 4 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л2.4, Л2.5, Л2.6
1.6. Второе начало термодинамики. Цикл Карно.Энтропия термодинамической системы. Энтальпия.Термодинамические потенциалы Сам. работа 2 16 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.4, Л2.5, Л1.9, Л2.6
1.7. Контрольная работа (модуль №1) Лекции 2 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л2.4, Л2.5, Л1.9
1.8. Определение постоянной Больцмана; Измерение статического и динамического давления; Определение Ср /Сv для воздуха методом Клемана и Дезорма; Определение Ср /Сv по скорости звука в воздухе; Жидкостные термометры; Термометрия. Градуировка термопары; Определение коэффициента объемного расширения жидкости. Лабораторные 2 26 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л3.1, Л1.7, Л1.8, Л3.2, Л2.5, Л1.9, Л2.6
Раздел 2. Молекулярно-кинетическая теория
2.1. Распределение молекул по скоростям Лекции 2 8 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.5, Л1.9
2.2. Распределение Больцмана(идеальный газ во внешнем потенциальном поле).Фазовое пространство. Понятие о квантовой статистике Лекции 2 8 ПК-2 Л1.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.5, Л1.9
2.3. Элементы теории переноса вещества, импульса, энергии.Броуновское движение. Лекции 2 2 ПК-2 Л1.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.5, Л1.9
2.4. Молекулярно-кинетическая теория Практические 2 10 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л2.4, Л2.5
2.5. Распределение молекул по скоростям. Сам. работа 2 16 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.4, Л2.5, Л1.9, Л2.6
2.6. Распределение Больцмана(идеальный газ во внешнем потенциальном поле. Понятие о квантовой статистике Сам. работа 2 16 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.4, Л2.5, Л1.9, Л2.6
2.7. Элементы теории переноса вещества, импульса, энергии. Сам. работа 2 6 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.4, Л2.5, Л1.9, Л2.6
2.8. Контрольная работа (модуль №2) Практические 2 2 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.4, Л2.5, Л1.9, Л2.6
2.9. Определение коэффициента вязкости, средней длины свободного пробега эффективного сечения молекул воздуха; Определение коэффициента внутреннего трения жидкости капиллярным вискозиметром; Определение коэффициента вязкости методом Стокса; Определение изменения энтропии воздуха статистическим и термодинамическим способами; Изучение распределения электронов по скоростям Лабораторные 2 20 ПК-2 Л1.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л3.1, Л1.7, Л1.8, Л3.2, Л2.5, Л2.6
Раздел 3. Реальные газы
3.1. Реальные газы. Фазовые переходы первого и второго рода. Лекции 2 10 ПК-2 Л1.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.5, Л1.9
3.2. Реальные газы Практические 2 8 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л1.8, Л2.4, Л2.5
3.3. Реальные газы. Фазовые переходы первого и второго рода. Сам. работа 2 14 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.5, Л1.9, Л2.6
3.4. Контрольная работа (модуль №3) Практические 2 2 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.4, Л1.5, Л1.6, Л1.8, Л2.4, Л2.5
Раздел 4. Физика поверхностного натяжения
4.1. Реальные жидкости. Поверхностные явления в жидкостях Лекции 2 2 ПК-2 Л1.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.5, Л1.9
4.2. Реальные жидкости. Поверхностные явления в жидкостях Сам. работа 2 2 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.5
4.3. Определение коэффициента поверхностного натяжения волновым методом; Изучение зависимости коэффициента поверхностного натяжения жидкости от температуры с помощью прибора Ребиндера Лабораторные 2 8 ПК-2 Л1.1, Л2.3, Л1.3, Л3.1, Л1.7, Л1.8, Л3.2, Л2.5, Л2.6
Раздел 5. Физика растворов
5.1. Растворимость тел. Осмос. Закон Рауля. Правило фаз. Растворимость тел. Осмос. Закон Рауля. Правило фаз. Лекции 2 1 ПК-2 Л1.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.5, Л1.9
5.2. Растворимость тел. Осмос. Закон Рауля. Правило фаз. Растворимость тел. Осмос. Закон Рауля. Правило фаз. Сам. работа 2 2 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.4, Л2.5, Л1.9
Раздел 6. Физика твердого тела (кристаллов)
6.1. Обзор физики кристаллов (твердые тела) Лекции 2 1 ПК-2 Л1.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.5, Л1.9
6.2. Обзор физики кристаллов (твердые тела) Сам. работа 2 3 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л3.1, Л3.2, Л2.4, Л2.5, Л1.9
6.3. Решение задач по разделам:физика поверхностного натяжения, физика растворов, физика твердого тела Практические 2 2 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.4, Л2.5
Раздел 7. Промежкточный и итоговый контроль
7.1. Сдача отчетов по лабораторным работам дисциплины "Молекулярная физика" Экзамен 2 15 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.4, Л2.5, Л1.9
7.2. Сдача контрольных (модулей) по дисциплине "Молекулярная физика Экзамен 2 6 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.4, Л2.5, Л1.9
7.3. Экзамен по дисциплине "Молекулярная физика Экзамен 2 6 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.5, Л1.6, Л2.4, Л2.5, Л1.9

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
Примерный перечень вопросов и заданий для индивидуальной и самостоятельной работы:
1. Дайте определение атомной и молекулярной массы. Что такое изотоп? Запишите приближенно объем молекулы. Что характеризует число Лошмидта, числа Авогадро?
2. Перечислите основные элементы модели вещества в молекулярной физике.
3. В чем состоят основные признаки различных агрегатных состояний вещества?
4. Какое утверждение лежит в основе статистического метода применительно к молекулярной физике?
5. В чем сущность термодинамического метода описания состояния системы? На каких законах этот метод базируется?
6. Дайте определение вероятности, плотности вероятности.
7. Какое свойство совокупности событий делает возможным нормировку вероятности?
8. Запишите формулы для среднего значения дискретной и непрерывной случайной величины.
9. Зависит ли среднее значение величины от переменной, по которой производится усреднение? Приведите примеры, подтверждающие ваш ответ.
10. Какими величинами характеризуются макро- и микроскопические состояния газа?
11. Каков общий характер соотношения между макро- и микроскопическими состояниями системы?
12. Запишите функцию распределения Гаусса (используя в качестве переменой величины координату х) и изобразите примерный вид этой функции.
13. При каких предположениях справедливо распределение Максвелла по скоростям?
14. Как изменяется распределение Максвелла с ростом температуры?
15. Чем обуславливается существование максимума на кривой, характеризующей распределение Максвелла?
16. Какая связь существует между распределением Максвелла и распределением Гаусса?
17. Запишите функции распределения Максвелла y(vx), f(v), F(v), что они характеризуют?
18. Получите значение наиболее вероятной, среднеарифметической и среднеквадратичной скоростей.
19. Изобразите вид кривой распределения F(v) и отметьте примерные положения наиболее вероятной, среднеарифметической и среднеквадратичной скоростей.
20. Изобразите примерные графики функции F(v) для двух разных значений температур.
21. Изобразите примерные графики функции F(v) для двух газов с различными значениями молекулярной массы.
22. Объясните причину асимметрии графика функции распределения F(v).
23. Определите долю молекул водорода при температуре Т=300К, обладающих скоростями, лежащими в интервале от 1900 до 1905 м/с?
24. Определите долю молекул газа при температуре Т, скорости которых больше некоторого заданного значения v?
25. Опишите опыты Штерна по определению скоростей атомов и получите формулу для vср.
26. Распределение Максвелла допускает сколь угодно большие скорости и кинетические энергии молекул. Как это согласовать с конечной полной кинетической энергией молекул газа?
27. Какими особенностями распределения Максвелла обуславливается, что средние модули скорости больше, чем наивероятнейшая скорость, но меньше, чем корень квадратный из среднеквадратичной?
28. Определите число молекул газа, энергия которых превышает заданную величину Е1 (меньше заданной величины Е1).
29. В каком соотношении находятся между собой средние кинетические энергии теплового движения разных частиц вещества в состоянии его термодинамического равновесия?
30. Как относятся средние скорости разнородных молекул при данной температуре?
31. Выведите функцию распределения Максвелла F(v) .
32. В чем смысл столкновения и средней длины свободного пробега при их определении посредством поперечного сечения?
33. Выведите формулу для среднего числа столкновений, испытываемых одной молекулой и между всеми молекулами единицы объема газа в единицу времени.
34. Что такое средняя длина свободного пробега молекул газа? Выведите формулу для средней длины свободного пробега молекул. Получите численное значение этой величины для молекул газа, находящегося при нормальных условиях.
35. Запишите формулу для частоты столкновений молекул о стенку сосуда. Почему столкновения между молекулами идеального газа не сказываются на частоте столкновений молекул о стенку сосуда.
36. Выведите формулу для эффективного поперечного сечения столкновений. Как поперечное сечение связано с законом ослабления молекулярного пучка в газе? Какой смысл имеет поперечное сечение? Как оно связано с температурой?
37. Приведите формулу для поперечного сечения столкновений. Имеет ли это сечение чисто геометрический смысл? От чего оно зависит?
38. Выведите формулу для средней длины свободного пробега молекул газа. От каких величин она зависит?
39. Какие кинематические характеристики молекулярного движения Вы знаете? Запишите формулы для определения этих характеристик.
40. Что называется числом степеней свободы?
41. Каким числом переменных можно описать состояние двухатомной молекулы? Что характеризуют эти переменные?
42. Какие виды движения определяют энергию молекулы? Когда проявляются вращательные и колебательные степени свободы?
43. Запишите формулы для вероятностей поступательного, вращательного и колебательного движения.
44. Какая энергия приходится, на каждую поступательную степень свободы, на каждую вращательную степень свободы (с доказательством)?
45. Какое условие нужно обеспечить, чтобы можно было говорить о вакууме внутри сосуда? Почему понятие вакуума имеет относительный характер?
46. Объясните процесс диффузии (вязкости, теплопроводности). В чем состоит сущность этих процессов с точки зрения молекулярно-кинетической теории? Приведите экспериментальные законы, описывающие явления переноса.
47. Получите формулы для коэффициентов переноса.
48. Покажите, что на каждую колебательную степень свободы приходится энергия, равная kT.
49. Полагая, что число атомов в молекуле равно N, определите среднюю энергию одной молекулы (линейной, нелинейной) и рассмотрите случай трехатомной молекулы.
50. Средняя скорость движения броуновской частицы зависит от ее массы, а средний квадрат удаления частицы от начала за фиксированный промежуток времени от массы не зависит. Почему у легких частиц
51. Сколько молей атомов кислорода содержат два моля молекул воды?
52. Используя формулу для элементарного потока через площадку dS за время dt , получите основное уравнение молекулярно-кинетической теории.
53. В каком направлении изменится вычисленное значение давления для идеального газа на стенку, если принять во внимание конечные размеры молекул?
54. В каком направлении изменится вычисленное значение давления для идеального газа на стенку, если принять во внимание силы притяжения между молекулами?
55. Что Вы понимаете под уравнением состояния системы? Запишите уравнение состояния для идеального газа, газа Ван-дер-Ваальса, дифференциальное уравнение состояния.
56. В чем сущность законов Дальтона и Авогадро?
57. Какой смысл получает параметр температуры при молекулярно-кинетическом исследовании тепловых свойств вещества?
58. Дайте понятие термометрического тела и термометрической величины. Какие физические характеристики тел можно использовать для измерения температуры? Чем объясняется разнообразие шкал температур?
59. Какое тело выбрано в качестве термометрического в абсолютной термодинамической шкале температур? Каковы преимущества такого выбора?
60. По скольким реперным точкам определяется термодинамическая шкала температур в СИ?
61. Какими термометрами и методами измеряются температуры в различных интервалах?
62. Запишите закон распределения Больцмана. Объясните его сущность.
63. Выведите барометрическую формулу и рассмотрите изменение давления с высотой для различных газов. Изобразите примерный вид этой зависимости. Почему процентный состав в воздухе, до высот порядка 20 км, остается постоянным?
64. При подъеме молекул в поле тяжести их кинетическая энергия уменьшается. Почему при этом в поле тяжести в состоянии равновесия температура не зависит от высоты?
65. В чем заключается суть опыта Перрена по определению постоянной Больцмана (числа Авогадро)?
66. Получите формулы для подъемной силы, действующей на замкнутую оболочку и на аэростат.
67. Дайте понятие внутренней энергии, теплоты, работы. Как внутренняя энергия, так и теплота обуславливаются энергетическими условиями на молекулярном уровне. В чем их различие?
68. При каких условиях дифференциальная форма является полным дифференциалом и что такое функция состояния системы? Какие термодинамические величины являются функциями состояния?
69. В чем состоит содержание первого начала термодинамики? Как математически записывается этот закон?
70. Каково самое важное свойство функции состояния?
71. Запишите выражение для внутренней энергии одного моля идеального газа, состоящего из линейных (нелинейных) молекул.
72. Сформулируйте содержание первого начала термодинамики. Как математически записывается этот закон?
73. Что называется теплоемкостью, удельной и молярной теплоемкостями?
74. Из каких физических соображений следует, что теплоемкость идеального газа при постоянном давлении больше, чем при постоянном объеме?
75. Используя математическое выражение первого начала найти связь между Cр и Cv. Рассмотрите также случай реального газа. Зависит ли в общем случае теплоемкость от потенциальной энергии взаимодействия молекул?
76. Изобразите графически ориентировочную зависимость Cv от температуры для двухатомного газа, например, для водорода. Вблизи какой температуры найденное на опыте значение теплоемкости молекулярного водорода стремится к значению теплоемкости одноатомного газа?
77. Какие делаются предположения о строении молекул при расчете теплоемкости газа на основании теоремы о равномерном распределении энергии по степеням свободы?
78. Ограничены ли какими-нибудь пределами возможные значения теплоемкости?
79. При каких условиях теплоемкость может иметь отрицательный знак? Возможен ли такой случай?
80. Какие термодинамические процессы Вам известны, и какими уравнениями они описываются? Изобразите графики этих процессов. Получите выражения для работы, совершаемой системой при этих процессах.
81. В каких случаях приращение внутренней энергии системы равно подведенному к системе количеству тепла?
82. В каких случаях внутренняя энергия системы постоянна?
83. В каких случаях изменение внутренней энергии системы равно внешней работе, совершенной системой?
84. Получить уравнение адиабатического процесса и найти работу, выполненную системой при этом процессе.
85. Получите уравнение политропического процесса. При каких условиях политропический процесс переходит в адиабатический, изотермический, изобарический, изохорический? Какие предельные значения может принимать молярная теплоемкость политропического процесса, совершаемого газом?
86. Почему первый закон термодинамики эквивалентен утверждению о невозможности построения вечного двигателя первого рода?
87. В чем состоит принципиальное различие циклов тепловых и холодильных машин?
88. Опишите цикл Карно с идеальным газом. Выведите формулу для КПД цикла Карно.
89. Запишите выражения для КПД тепловых и холодильных машин. При каких условиях КПД этих машин больше единицы?
90. Дайте формулировки Клаузиуса и Томсона (Кельвина) второго начала термодинамики и докажите их эквивалентность.
91. Термодинамическая шкала температур и её тождественность идеально-газовой шкале.
92. Сформулируйте теоремы Карно.
93. Путем обобщения второго начала термодинамики попытайтесь ввести понятие энтропии.
94. Запишите основное уравнение термодинамики, связывающее первое начало со вторым.
95. Изобразите цикл Карно на диаграмме S-T ( S – энтропия, T – температура) и найдите выражение для КПД цикла.
96. Сформулируйте теорему о росте энтропии изолированной системы. Перечислите процессы, при которых энтропия растет. Докажите теорему, используя конкретный процесс.
97. Получите формулу для приращения энтропии идеального газа, если его параметры изменяются в пределах от P1 до Р2 и от V1 до V2. Покажите, чему равно приращение энтропии при изохорическом процессе одного моля идеального газа.
98. Как определяется статистический вес (термодинамическая вероятность)?
99. Запишите формулу Больцмана, связывающую энтропию системы с вероятностью ее состояния.
100. Объясните механизм возникновения ионной связи в молекуле. Изобразите вид кривой потенциальной энергии взаимодействия ионов в молекуле в зависимости от расстояния между ними. Какими силами обусловлены разные участки этой кривой?
101. Как возникает ковалентная связь в молекуле, состоящей из двух одинаковых атомов?
102. Что Вы можете сказать о локализации электронов в ионных, ковалентных, металлических и молекулярных кристаллах?
103. Чем вызываются Ван-дер-Ваальсовы силы? Изобразите вид кривой потенциальной энергии взаимодействия между молекулами в зависимости от расстояния.
104. Запишите уравнение состояния реального газа для произвольного количества вещества. От каких параметров зависит внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса.
105. Изобразите теоретические и экспериментальные изотермы реального газа. Опишите зависимость давления насыщенных паров от температуры. Почему переохлажденный пар и перегретая жидкость называются метастабильными состояниями?
106. Опишите состояние системы жидкость – пар.
107. Приведите примерный расчет поправок на объем и на давление, входящих в уравнение Ван-дер-Ваальса.
108. Выведите выражения для параметров системы в критическом состоянии.
109. В чем заключается эффект Джоуля-Томсона? Дайте понятие точки инверсии. Как получить кривую инверсии? Эффект Джоуля-Томсона считается положительным, если при просачивании через пористую перегородку газ нагревается (охлаждается)?
110. Для каких целей применяется эффект Джоуля-Томсона.
111. Можно ли газ перевести в жидкое состояние, используя высокое давление, или для сжижения газа необходимо создавать специальные условия?
112. Объясните механизм возникновения сил поверхностного натяжения. Покажите, что коэффициент поверхностного натяжения определяется работой, которую нужно затратить, чтобы увеличить поверхность пленки на единицу площади.
113. Найдите приращение свободной энергии поверхностного слоя при изотермическом слиянии двух одинаковых капель ртути диаметром 1,5 мм. Что происходит с физической точки зрения?
114. Используя метод воображаемых круговых процессов, найти зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры. Приведите численное значение этого коэффициента при критической температуре.
115. Что понимается под поверхностно-активными веществами?
116. Охарактеризуйте условия равновесия жидкости на границе раздела сред. Получите формулы, описывающие условия равновесия на границе раздела сред.
117. Запишите формулу поверхностного молекулярного давления на каплю жидкости радиуса R. Какой вид примет эта формула в случае пузырька того же радиуса?
118. Запишите формулу Лапласа в общем виде. Может ли дополнительное молекулярное давление, оказываемое на жидкость, равняться нулю? Дайте обоснования.
119. Получите формулу для высоты поднятия (опускания) уровня жидкости в открытой капиллярной трубке. В какой области человеческой деятельности капиллярные каналы целесообразно закрывать сверху?
120. Для каких целей используются явления смачивания и несмачивания? Может ли тело плавать на поверхности жидкости, если плотность тела больше плотности жидкости? Может ли тело погружаться в жидкость, если плотность тела меньше плотности жидкости?
121. Выведите формулу теплоемкости одноатомных твердых тел. В чем заключается сущность закона Дюлонга - Пти?
122. Как выполняется закон Дюлонга - Пти для различных элементов? Приведите примерную кривую зависимости теплоемкости от температуры.
123. Какие допущения делаются при выводе теплоемкости по квантовой теории? В чем отличие теорий Эйнштейна и Дебая?
124. Почему при температурах, близких к абсолютному нулю теплоемкости стремятся к нулевому значению?
125. Для газов при обычных температурах справедливо уравнение Майера Cp – Cv = R. Что можно сказать о выполнении или невыполнении этого уравнения в случае металлов?
126. Удельные теплоемкости металлических твердых тел значительно меньше удельных теплоемкостей газов и жидкостей. Объясните причину этих расхождений.
127. Считая, что на каждый колеблющийся ион кристаллической решетки приходится один свободный электрон и что, свободные электроны можно рассматривать как идеальный газ, определите атомную теплоемкость кристалла. Сравните полученное значение с выражением закона Дюлонга - Пти. Объясните полученный результат.
128. Что такое насыщенный пар? Запишите уравнение зависимости давления насыщенного пара от температуры (уравнение Клапейрона-Клаузиуса).
129. Получите уравнение Клапейрона-Клаузиуса, используя метод воображаемых круговых процессов.
130. Какие процессы можно описывать с помощью уравнения Клапейрона-Клаузиуса?
131. Приведите пример диаграммы состояния вещества. Дайте понятие тройной точки, приведите значения параметров тройной точки для воды.
132. Какими эффектами сопровождаются фазовые переходы первого рода?
133. Можно ли использовать (и как) уравнение Клапейрона-Клаузиуса для описания фазовых переходов второго рода? Какие переходы относятся к переходам второго рода?
134. Какой критерий термодинамического потенциала Гиббса используется при разделении фазовых переходов первого и второго рода?
135. Как Вы понимаете полиморфные превращения, приведите конкретные примеры таких превращений? К переходам какого рода относятся эти превращения?
136. Чем отличается процесс кипения от процесса испарения? Почему, закипая вода "шумит"?
137. Дайте понятие перегретого и пересыщенного пара, перегретой и переохлажденной жидкости. В какой области физики используют явление пресыщения водяного пара и перегрева воды?
138. Что понимают под скрытой теплотой парообразования (плавления, сублимации)?
139. Вывести рабочую формулу для определения скрытой теплоты парообразования.
140. Как изменяется энтропия системы при фазовых переходах первого и второго рода?
141. В чем сущность явлений стационарной и нестационарной диффузии? Термодиффузии?
142. Как зависят коэффициенты переноса от температуры и давления? Ответ обоснуйте.
143. Какие существуют связи между различными коэффициентами переноса?
144. Чем можно объяснить большую теплопроводность металлов по сравнению с газами? Как зависит коэффициент теплопроводности твердых тел от температуры? В чем сущность квантовой теории теплопроводности?
145. Сформулируйте сущность процесса диффузии в металлах. Какова зависимость коэффициента диффузии от температуры? Какие факторы влияют на коэффициент диффузии в металлах?

Примерный перечень вопросов к экзамену по дисциплине "Молекулярная физика"

1. Основные экспериментальные факты, свидетельствующие о дискретном строении вещества. Массы и размеры молекул. Число Авогадро. Особенности межмолекулярного взаимодействия.
2. Статистический и термодинамический методы описания систем многих частиц. Макроскопическое и микроскопическое состояние системы.
3. Вероятность. Плотность вероятности. Нормировка вероятности. Средние значения дискретной и непрерывно изменяющейся случайной величины.
4. Понятие температуры. Принципы конструирования термометра. Термометрическое тело и термометрическая величина. Эмпирические шкалы температур. Шкала температур на основе свойств идеального газа.
5. Расчёт вероятности макроскопического состояния.
6. Наиболее вероятное число частиц.
7. Распределение Гаусса.
8. Вывод распределения Максвелла из распределения Гаусса. Распределение молекул по компонентам скоростей
9. Характерные скорости распределения Максвелла.
10. Нахождение числа молекул, обладающих заданным направлением движения в заданном интервале скоростей.
11. Нахождение числа молекул, энергия которых превышает заданную величину.
12. Частота столкновений молекул газа о стенку сосуда.
13. Измерение скоростей молекул. Проверка распределения Максвелла.
14. Распределение Больцмана. Распределение Максвелла-Больцмана.
15. Опыты Перрена по определению постоянной Больцмана (числа Авогадро).
16. Барометрическая формула (вывод) и атмосфера Земли. Зависимость барометрического распределения от сорта молекул.
17. Длина свободного пробега молекулы и ее эффективное сечение (геометрическое и вероятностное толкование).
18. Распределение по длинам свободного пробега молекул в пучке.
19. Равномерное распределение энергии по степеням свободы.
20. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (вывод).
21. Вывод уравнения состояния идеального газа. Закон Дальтона. Закон Авогадро.
22. Термодинамические параметры. Нулевое начало термодинамики. Понятие термодинамического равновесия. Квазистатические процессы. Обратимые и необратимые процессы.
23. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Теплота. Работва.
24. Теплоёмкость системы. Теплоемкость идеального газа. Связь теплоемкости газа с числом степеней свободы молекул. Уравнение Майера Экспериментальная зависимость Cv идеального газа от температуры.
25. Модель идеального газа. Внутренняя энергия. Работа. Теплота.
26. Изотермический, изохорический, изобарический, адиабатический процессы. Работа в этих процессах.
27. Политропические процессы. Уравнение политропы. Работа в этом процессе.
28. Преобразование теплоты в работу. Нагреватель, рабочее тело, холодильник. Коэффициент полезного действия.
29. Тепловой двигатель и холодильная машина.
30. Цикл Карно и его КПД.
31. Две теоремы Карно.
32. Термодинамическая шкала температур и её тождественность идеально-газовой шкале. Неравенство Клаузиуса.
33. Второе начало термодинамики. Формулировка Клаузиуса и Томсона (Кельвина). Их эквивалентность.
34. Закон возрастания энтропии в неравновесной изолированной системе. Теорема Нернста.
35. Энтропия и вероятность. Микро- и макросостояния системы. Термодинамическая вероятность. Принцип Больцмана. Статистическая интерпретация второго начала термодинамики.
36. Реальные газы. Силы межмолекулярного взаимодействия. Потенциал Леннарда - Джонса.
37. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса.
38. Теоретические и экспериментальные изотермы реального газа. Зависимость давления насыщенных паров от температуры. Метастабильные состояния.
39. Система жидкость – пар.
40. Критическое состояние. Критические параметры газа Ван-дер-Ваальса.
41. Эффект Джоуля – Томсона и температура инверсии.
42. Жидкости. Общее описание, элементы теории Френкеля. Ближний порядок. Поверхностная свободная энергия и коэффициент поверхностного натяжения.
43. Давление под искривленной поверхностью жидкости: формула Лапласа.
44. Смачивание, краевые углы, капиллярные явления. Зависимость давления насыщенного пара от кривизны поверхности.
45. Зависимость коэффициента поверхностного натяжения жидкости от температуры
46. Кристаллические и аморфные состояния. Кристаллы. Понятие симметрии и анизотропии. Кристаллическая решетка. Элементарная ячейка. Физические типы кристаллов.
47. Тепловое движение в кристаллах, закон Дюлонга и Пти. Теплоемкость твердого тела при низких температурах. Фундаментальные трудности классической теории теплоемкости.
48. Фаза и фазовое равновесие. Фазовые переходы первого. Уравнение Клапейрона - Клаузиуса. Скрытая теплота перехода.
49. Фазовые переходы второго рода. Примеры.
50. Диаграммы состояний Тройная точка. Аномалии теплового расширения при фазовых переходах.
51. Явления переноса. Диффузия: закон Фика. Внутреннее трение (перенос импульса): закон Ньютона - Стокса. Теплопроводность: закон Фурье.
52. Уравнение переноса. Явление переноса в газах. Связь между коэффициентами переноса и их зависимость от температуры и давления.

Более подробно "Фонд оценочных средств" приведен в приложении к рабочей программе дисциплины
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
ФЕДЕРАЛЬНЫМ ГОСУДАРСТВЕННЫМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ СТАНДАРТОМ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ
ПОДГОТОВКИ 03.03.02 ФИЗИКА и РУП не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств
- контрольно-оценочные материалы (КОМ), позволяющие оценить знания, умения и уровень приобретенных компетенций, оформленные в виде модулей с заданиями для оценки освоения дисциплины "Молекулярная физика". Каждый оценочный материал (модуль) обеспечивает проверку освоения конкретных разделов дисциплины, формируемых этим разделом компетенций и (или) их элементов: знаний, умений.
- задания в тестовой форме, для проведения промежуточной аттестации оформляются с учетом следующих требований:
1. текстовый редактор MS Word, формат файла – doc;
2. текст файла с набором заданий по теме не имеет специальной разметки, в которой различаются: текст задания, верный ответ;
3. в комплекте тестовых заданий использованы все формы тестовых заданий, а именно: выбор одного варианта ответа из предложенного множества, выбор нескольких верных вариантов ответа из предложенного множества, задания на установление соответствия, задание на установление правильной последовательности, задание на заполнение пропущенного ключевого слова (открытая форма задания), графическая форма тестового задания;
4. на каждый проверяемый учебный элемент по теме дисциплины имеется более одного тестового задания.
- комплект оценочных материалов (типовых заданий, нестандартных заданий, наборы проблемных ситуаций, соответствующих дисциплина "Молекулярная физика", сценарии деловых игр, практические задания и т.п.), структурированный в соответствии с содержанием рабочей программы дисциплины.
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Д.В. Сивухин Общий курс физики (в 5 томах): Термодинамика и молекулярная физика , т.2 [Электронный ресурс]: учебое пособие М.: Физматлит, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=275624
Л1.2 Гинзбург В.Л., Левин Л.М., Сивухин Д. В., Яковлев И.А.; Под ред. Д. В. Сивухина. Сборник задач по общему курсу физики. Книга II. Термодинамика и молекулярная физика [Электронный ресурс] : сборник задач по физике ФИЗМАТЛИТ, 2006 http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN5922106031.html
Л1.3 Алешкевич В.А. Курс общей физики. Молекулярная физика [Электронный ресурс]: учебник Москва : Физматлит, 2016 https://e.lanbook.com/book/91145?category_pk=919#book_name
Л1.4 Прошкин С.С., Самолетов В.А., Нименский Н.В. Механика, термодинамика и молекулярная физика. Сборник задач [Электронный ресурс]: учебное пособие М. : Издательство Юрайт, 2018 https://biblio-online.ru/book/B682794E-AA1E-4D42-A70F-5978B4D9101F
Л1.5 Г. В. Белов. Термодинамика в 2 ч. Часть 1 [Электронный ресурс]: учебник и практикум для академического бакалавриата М. : Издательство Юрайт, 2018 https://biblio-online.ru/book/2E7231EE-A291-461D-876C-02EF3A8CCEBC
Л1.6 Г. В. Белов. Термодинамика в 2 ч. Часть 2 [Электронный ресурс]: учебник и практикум для академического бакалавриата М. : Издательство Юрайт, 2018 https://biblio-online.ru/book/60B89B1A-294F-438C-A343-07469F39205F
Л1.7 В.Н. Холявко, В.Ф. Ким, А.П. Буриченко и др. Измерение физических величин: Лабораторный практикум по физике [Электронный ресурс]: учебное пособие Новосибирск : НГТУ, 2012 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=228845&sr=1
Л1.8 Ю.М. Головин, Ю.П. Ляшенко, В.Н. Холодилин, В.М. Поликарпов Общая физика: молекулярная физика и термодинамика. Атомная, квантовая и ядерная физика. Физика твёрдого тела [Электронный ресурс]: лабораторный практикум Тамбов : Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=277709&sr=1
Л1.9 Никеров В. А. Физика для вузов: Механика и молекулярная физика [Электронный ресурс] : учебник М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К°", 2012 http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785394006913.html
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Кондратьев А.С., Ларченкова Л.А., Ляпцев А.В. Методы решения задач по физике [Электронный ресурс]: учебно-методическое пособие М. : ФИЗМАТЛИТ, 2012 http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785922113656.htm
Л2.2 Новиков И.И. Термодинамика: Учебное пособие Лань, 2009 http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=286
Л2.3 Леденев А. Н. Физика. кн.2 - Молекулярная физика и термодинамика [Электронный ресурс]: учебное пособие Физматлит, 2005 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=69230
Л2.4 А.Б. Казанцева, Н.В. Соина, Г.Н. Гольцман Сборник вопросов и задач по общей физике : Раздел 5. Молекулярная физика [Электронный ресурс]: учебное пособие. Москва : Прометей, 2012 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=212157&sr=1
Л2.5 В.А. Никеров Физика: современный курс [Электронный ресурс]: учебник Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2016 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=453287
Л2.6 В.Н. Афанасьев, Ю.М. Гришин, А.В. Ковалев и др. ; под ред. В.И. Хвостова, Ю.М. Гришина Сборник лабораторных работ по курсу "Термодинамика" [Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие М. : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012 http://www.studentlibrary.ru/book/bauman_0591.html
6.1.3. Дополнительные источники
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л3.1 Н.В. Александрова, Р.У. Ибатуллин, Л.В. Далматова, В.А. Кузьмичева, под общ. ред. В.Г. Савельева Механика и молекулярная физика [Электронный ресурс]: методические указания Москва : Альтаир : МГАВТ, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=430253&sr=1
Л3.2 Г.В. Попов, Ю.П. Земсков, Ю.Б. Квашин Физические основы измерений [Электронный ресурс]: лабораторный практикум Воронеж : Воронежский государственный университет инженерных технологий, 2011 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=141928&sr=1
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Федеральный портал «Российское образование» http://www.edu.ru/
Э2 Федеральное хранилище «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов» http://school-collection.edu.ru/
Э3 Ресурсы НГУ http://nsu.ru
Э4 Молекулярная физика https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=4227
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная)
Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная)
Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная)
Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная)
OriginLab Origin Pro 8.0 (OriginLab), 2008-2012 г. - бесплатный софт
MatLAB 7 (MathWorks), 2010-2012 г. - бесплатный софт
MathCAD 14/15 (Parametric Technology Corporation), 2007-2012 гг. - бесплатный софт
Mathematica (Wolfram Research, Inc www.wolfram.com.)- бесплатный софт
Google SketchUp - бесплатный софт
3DCrafter - бесплатный софт
Art of Illusion - бесплатный софт
Creo Elements / Direct - ранее CoCreate - бесплатный софт
DrawPlus Starter Edition - бесплатный софт
FreeCAD - бесплатный софт
GLC Player - бесплатный софт
Netfabb Studio Basic - бесплатный софт
K-3D - бесплатный софт
OpenSCAD - бесплатный софт
Tinkercad - бесплатный софт
AutoCAD 2016 - бесплатный софт
Google SketchUp 2016 2016 16.0.19911 - бесплатный софт
Autodesk 3ds Max 2016 18.0 Autodesk 3ds Max (3D Studio Max) 2016 18.0 - бесплатный софт
Ashampoo 3D CAD Architecture 5.0.0 Ashampoo 3D CAD Architecture 5.0.0 - бесплатный софт
Wings 3D 1.5.4 Wings 3D 1.5.4 - бесплатный софт
ZWCAD 2015 ZWCAD 2015 - бесплатный софт
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://e.lanbook.com. - Электронная библиотечная система «Лань». Электронная библиотека издательства «Лань» – ресурс, включающий в себя как электронные версии книг издательства «Лань», так и коллекции полнотекстовых файлов других российских издательств. После регистрации с компьютера университета – доступ с любого компьютера, подключенного к Интернет;
http://www.biblioclub.ru. - «Университетская библиотека ONLINE». Электронно-библиотечная система. Книги, конспекты лекций, энциклопедии и словари, учебники по различным областям научных знаний, материалы по экспресс-подготовке к экзаменам. После регистрации с компьютера университета – доступ с любого компьютера, подключенного к Интернет;
http://window.edu.ru. - Информационная система «Единое окно доступа к образовательным ресурсам». Информационная система предоставляет свободный доступ к каталогу образовательных интернет-ресурсов и полнотекстовой электронной учебно-методической библиотеке для общего и профессионального образования. Доступ с любого компьютера, подключенного к Интернет;
https://biblio-online.ru - ЭБС Юрайт;
https://link.springer.com/search?facet-content-type="ReferenceWork"Электронные справочники и энциклопедии издательства Springer по естественным наукам;
http://n-t.ru/nl/fz - Материалы кафедры общей физики МГУ им. М.В. Ломоносова: учебные пособия, физический практикум, видео- и компьютерные демонстрации;
http://genphys.phys.msu.ru - Материалы физического факультета Санкт-Петербургского государственного университета;
http://www.phys.spbu.ru/library Мир физики: демонстрации физических экспериментов;
ibooks.ru - Электронная-библиотечная система (ЭБС)(Айбукс-ру);
http://experiment.edu.ru - Естественно-научные эксперименты — Физика: Коллекция Российского общеобразовательного портала;
http://marklv. narod.ru/mkt - Физикам — преподавателям и студентам;
http://teachmen.csu.ru - Физика в анимациях.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
303К лаборатория молекулярной физики - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1шт.; вольтметр ВКГ-16; вольтметр М1202 Э-500; источник питания 1202 (стабилизатор); Лабор. изучения распределения термоэлектронов по скоростям; монитор 17" Samsung 763 MB; монитор 17" Samsung 763MB; принтер Epson Stylus Photo R200; системный блок Celeron 1700/128DDR/i845GV/40/CD-RW/S; термостат УН-16; термостат УН-16; акустические системы; акустические системы; вакуумметр ВИМ 2А; вольтметр В7-18; гараж лод.; датчик колебаний КВ-11; датчик колебаний КД-45; интерферометр Фабри - Перо; кодоскоп Графопроектор Пеленг-2400; Лаб. определение вязкости методом Стокса; Лаб. определение длины своб.пробега молек; лазерная указка; лампа настольная; микромонометр с пневмотрубкой; микротермометр ЛТА-4; милливольтметр М1109; милливольтметр М2020; Н-р по наблюдению интерфер.и дифракции; набор по электризации; нановольтметр Ф118; объектив МС МКТО - II Са; осциллограф CI-64; осциллограф CI-74; осциллограф Е211; осциллограф Е211; осциллограф С1-67; очки для газосварщика Ультравижин панорамные 9301; пирометр "Промень"; прибор "Демонстр.закона сохранения импул; решетка дифракционная; решетка дифракционная с оправой; сейф; стенд вакуумный; телефон; усилитель VL-103; усилитель УИП-2; усилитель УПИ - 1; установка "Мертвая петля"; штатив 5; эл.дрель; учебные наглядные пособия:"Физически практикум по молекулярной физике"; "Лазерная медицина";"Оптика и лазерная физика в медицине: Технические основы медицинских лазеров".
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
001вК склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Основной целью при изучении дисциплины является стремление показать области применения и формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию законов молекулярной физике для широкого спектра задач в различных областях.
Для эффективного изучения теоретической части дисциплины «Молекулярная физика» необходимо:
- построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основных этапов, согласно приведенным темам лекционного материала;
- систематически проверять свои знания по контрольным вопросам и заданиям;
- усвоить содержание ключевых понятий;
- плотно работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим темам.
Для эффективного изучения практической части дисциплины «Молекулярная физика» рекомендуется:
- систематически выполнять подготовку к практическим занятиям и лабораторным работам по предложенным преподавателем тема и методическим указаниям ;
- своевременно выполнять практические задания, лабораторные работы.
- своевременно и систематически защищать результаты своих экспериментальных исследований.
В течение семестра студенты выполняют:
- домашние задания (Case-study - анализ конкретных ситуаций, ситуационный анализ), выполнение которых контролируется и обсуждается (групповое обсуждение)на практических занятиях или перед выполнением лабораторных работ (сократический диалог - подразумевающий постановку особых вопросов в процессе беседы, которые способствуют работе мышления, концентрации внимания, адекватной оценке текущей дискуссии и своей в ней роли);
- промежуточные задания, во время практических или лабораторных работ (в форме дискуссий, дебатов)для выявления знаний по основным элементам новых разделов теории или методике проведения экспериментальных заданий;
- построение "дерева решений" для проведения наиболее эфффективного анализа методики эксперимента, непосредственного выполнения экспериментальных исследований в ходе лабораторных работ;
- обсуждают задания практических и лабораторных работ методом "Займи позицию", помогающем выяснить, какой спектр мнений может существовать по обсуждаемому вопросу и предоставляет возможность высказаться каждому, продемонстрировать различные мнения, а затем обосновать свою позицию, найти и выразить самые убедительные аргументы, сравнить их с аргументами других.