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

Общий физический практикум (атомная физика)
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра общей и экспериментальной физики
Направление подготовки03.03.02. Физика
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость2 ЗЕТ
Учебный план03_03_02_Ф-3-2020
Часов по учебному плану 72
в том числе:
аудиторные занятия 28
самостоятельная работа 44
Виды контроля по семестрам
зачеты: 5

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (5) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лабораторные 28 28 28 28
Сам. работа 44 44 44 44
Итого 72 72 72 72

Программу составил(и):
канд. физ.-мат. наук, доцент, К.В. Соломатин

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

Рабочая программа дисциплины
Общий физический практикум (атомная физика)

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 03.03.02 ФИЗИКА (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 07.08.2014г. №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-р физ.-мат. наук, профессор Плотников Владимир Александрович

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-р физ.-мат. наук, профессор Плотников Владимир Александрович

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целями освоения учебной дисциплины «Атомная физика» являются формирование теоретических знаний и практических навыков по использованию законов атомной физики для решения широкого спектра задач в различных областях науки и техники, а также представление физики атомных явлений как обобщение наблюдений, практического опыта и эксперимента.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

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.физические и математические модели процессов и явлений, а также оборудование, технологии и программные комплексы, используемые при проведении исследований, направленных на решение задачи, поставленной перед студентом в рамках атомной физики
3.2.Уметь:
3.2.1.формулировать цели и задачи исследования, самостоятельно планировать и проводить исследования, анализировать полученные результаты и делать соответствующие выводы, оформлять научно-техническую документацию
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.навыками научной коммуникации и исследовательской деятельности в условиях функционирования научно-исследовательских и производственных коллективов

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1.
1.1. Лабораторная работа №1 «Изучение законов теплового излучения». Лабораторная работа №7 «Измерение температуры и интегрального коэффициента излучения тела методом спектральных отношений» Лабораторные 5 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.2. Лабораторная работа №1 «Изучение законов теплового излучения». Лабораторная работа №7 «Измерение температуры и интегрального коэффициента излучения тела методом спектральных отношений» Сам. работа 5 8 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.3. Лабораторная работа №2 «Изучение законов фотоэффекта и измерение постоянной Планка». Лабораторная работа №8 «Внешний фотоэффект» Лабораторные 5 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.4. Лабораторная работа №2 «Изучение законов фотоэффекта и измерение постоянной Планка». Лабораторная работа №8 «Внешний фотоэффект» Сам. работа 5 8 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.5. Лабораторная работа №3 «Изучение структуры спектра атомов водорода» Лабораторные 5 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.6. Лабораторная работа №3 «Изучение структуры спектра атомов водорода» Сам. работа 5 8 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.7. Лабораторная работа №4 «Опыт Франка-Герца» Лабораторные 5 6 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.8. Лабораторная работа №4 «Опыт Франка-Герца» Сам. работа 5 6 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.9. Лабораторная работа №5 «Распределение электронов по скоростям при термоэлектронной эмиссии» Лабораторные 5 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.10. Лабораторная работа №5 «Распределение электронов по скоростям при термоэлектронной эмиссии» Сам. работа 5 8 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.11. Лабораторная работа №6 «Изучение структуры молекулярного спектра двухатомных молекул» Лабораторные 5 6 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.12. Лабораторная работа №6 «Изучение структуры молекулярного спектра двухатомных молекул» Сам. работа 5 6 ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
1. Оптический пирометр.
2. Основные законы теплового излучения.
3. В чем смысл противоречия в формуле Рэлея-Джинса?
4. Яркостная и радиационная температура нечерных тел
5. Объясните особенности теплового излучения, его спектр.
6. Абсолютно черное тело, его свойства и его роль в тепловом излучении.
7. Испускательная и поглощательная способности тел, энергетическая светимость.
8. Закон СтефанаБольцмана и законы Вина.
9. Формула Планка и ее значение в теории теплового излучения.
10. Причины возникновения фотоэффекта.
11. Объясните основную идею метода задерживающего потенциала.
12. Что такое внешний и внутренний фотоэффект.
13. Объясните все особенности вольт-амперной характеристики при фотоэффекте.
14. Что такое квантовый выход?
15. В чем преимущество полупроводниковых фотоэмиттеров перед металлическими?
16. Что такое серия Лаймана, Бальмера, Пашена?
17. Что доказал опыт Франка и Герца?
18. Как устроена и на каком принципе работает электронная лампа?
19. Почему свободные электроны не могут легко диффундировать из вещества в вакуум?
20. Как измерить температуру электронного газа?
21. Что такое контактная разность потенциалов, для чего и как она определяется в опытах?
22. Объясните структуру энергетических уровней двухатомной молекулы на примере молекулы водорода.
23. Какие переходы реализуются в спектре двухатомной молекулы и как соотносятся частоты этих переходов?
24. Что такое гармонический осциллятор? Запишите формулу для энергетических уровней.
25. В чем заключается ангармоничность реальной молекулы? Запишите формулу для энергетических уровней.
26. Что такое и как возникают «лишние» линии в видимой части спектра?
27. Объясните причину расщепления энергетических уровней при включении внешнего магнитного поля.
28. Принцип работы интерферометра Фабри-Перо.
29. Какие причины могут приводить к уширению спектральных линий?
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
см. приложение (ФОС)
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 Сивухин Д.В. Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика [Электронный ресурс]: учебное пособие Физматлит, 2002 https://e.lanbook.com/book/2315
Л1.2 Д. Будкер, Д. Кимбелл, Д. ДеМилль ; под ред. Александрова Е.Б. ; пер. с англ. Александрова Е.Б. Атомная физика [Электронный ресурс]: учебное пособие М.: Физматлит, 2010 https://e.lanbook.com/book/48253
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 И. М. Капитонов Введение в физику ядра и частиц: учеб. М.: Физматлит, 2010//ЭБ https://e.lanbook.com/book/2189
Л2.2 Д.В. Сивухин Общий курс физики Том 5 Атомная и ядерная физика: учеб. пособие М.: Физматлит, 2002//ЭБ https://e.lanbook.com/book/2315
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3. Перечень программного обеспечения
Open Office
MS Office, Word, Excel, PowerPoint, Access
Adobe Photoshop
MS Paint
WinRAR
WinZIP
Far Manager
Total Commander
Internet Explorer
Opera
Microsoft Windows
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека.
www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека.
www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека.
www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека.
www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ».
www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана.
www.intuit.ru/ Образовательный сайт
www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы»
www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
news.rea.ru/portal/Departments.nsf/(Index)/Lib Библиотека Российской экономической академии им. Плеханова.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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
302К лаборатория оптики и атомной 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 маркерная 1 шт.; гониометр Г-5; гониометр Г-5; модульный учебный комплекс МУК - О; модульный учебный комплекс МУК - ОК; моноблок RAMEC Gale Custom G1610/ H61M-DG3/4 Гб ОЗУ/500 Гб НЖМД; сахориметр универсальный СУ-4; спектрометр оптоволоконный малогабаритный USB4000-UV-VIS; электромагнит ЭМ-1; вольтметр В2-23; вольтметр В7-21; гараж лод.; интерферометр Фабри-Перо; источник питания 3217 (стабилизатор); Лаб. изучение фотоэффекта; лазерная указка; микрометр окулярный; микроскоп Биолам Л211.
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

см. приложение (ФОС)