| Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
|---|---|
| Направление подготовки | 03.06.01. Физика и астрономия |
| Направленность | Физика конденсированного состояния вещества |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 4 ЗЕТ |
| Учебный план | 03_06_01_Физ_конд_-234-2020 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 20 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 36 | 36 | 36 | 36 |
| Сам. работа | 81 | 81 | 81 | 81 |
| Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
| Итого | 144 | 144 | 144 | 144 |
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 Плотников Владимир Александрович
| 1.1. | Ознакомление со структурой и основами современной физики твердого тела, включающих общие представления о строении кристаллов и аморфных веществ, методах исследования структуры и различных физических свойств твердых тел. Формирование у студентов вводных знаний по основным разделам физики твердого тела. Подготовку учителя по некоторым разделам физики средней школы, а также для руко- водства кружковой работой и проведения факультативных занятий. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01 |
| УК-1 | способностью к критическому анализу и оценке современных научных достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях |
| ОПК-1 | способностью самостоятельно осуществлять научно-исследовательскую деятельность в соответствующей профессиональной области с использованием современных методов исследования и информационно-коммуникационных технологий |
| ПК-1 | способность владеть: фундаментальными разделами физики, новейшими достижениями физики, теоретическим и экспериментальным аппаратом исследования физических явлений и процессов, необходимыми для решения научно-исследовательских задач (в соответствии с профилем программы подготовки аспирантов) |
| ПК-3 | умение выбирать методы и средства решения задач, проводить, методами системного анализа, анализ фундаментальных свойств различных физических процессов и аппаратуры, построенной на их основе, грамотно планировать и осуществлять эксперимент |
| ПК-6 | способность владеть современными компьютерными технологиями моделирования физических процессов и использовать знания в области информационных технологий, современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов Интернет для решения задач профессиональной деятельности |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | основные физические величины, знать их определение, смысл, способы и единицы их измерения |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | работать с современными приборами и оборудованием физической лаборатории |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | различными методиками физических измерений и обработки экспериментальных данных |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. | ||||||
| 1.1. | Введение. Типы межатомных связей | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.2. | Симметрия кристаллов | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.3. | Рентгеновский структурный анализ | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.4. | Методы определения кристаллических структур | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.5. | Элементы зонной теории твердых тел | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.6. | Тепловые свойства твердых тел | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.7. | Электропроводность металлов | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.8. | Дефекты в кристаллах | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.9. | Магнитные свойства твердых тел | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.10. | Введение. Типы межатомных связей | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.11. | Симметрия кристаллов | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.12. | Рентгеновский структурный анализ | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.13. | Методы определения кристаллических структур | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.14. | Элементы зонной теории твердых тел | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.15. | Тепловые свойства твердых тел | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.16. | Электропроводность металлов | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.17. | Дефекты в кристаллах | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.18. | Магнитные свойства твердых тел | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л1.3, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| 1. Кристаллические и аморфные тела. 2. Ковалентная связь. 3. Ван-дер-Ваальсово взаимодействие. 4. Ионная связь. Постоянная Маделунга. 5. Водородная и металлическая связи. 6. Операции точечной симметрии (центр инверсии, плоскость симметрии). 7. Операции точечной симметрии (поворотные и инверсионные оси). 8. Взаимодействие операций симметрии. 32 класса точечной симметрии. 9. Решетка трансляций кристаллов. 14 типов решеток Бравэ. 10. Операции пространственной симметрии. 230 пространственных групп симметрии. 11. Основы теории дифракции рентгеновского излучения на кристалле. 12. Условия Лауэ. 13. Понятие обратной решетки. 14. Методы Лауэ и вращения. 15. Рентгенография поликристаллов. 16. Продольные волны в одномерном одноатомном кристалле. 17. Фононная модель тепловых колебаний. Температура Дебая. 18. Тепловое расширение и теплопроводность твердых тел. 19. Теплоемкость твердых тел. 20. Фазовая проблема РСА. 21. Прямые методы расшифровки кристаллических структур. 22. Паттерсоновские методы расшифровки кристаллических структур. 23. Принцип плотной упаковки. Плотнейшие упаковки шаров. 24. Метод дискретного моделирования упаковок молекул в кристаллах. 25. Энергетические зоны кристалла. 26. Образование энергетических зон в упрощенной модели кристалла. 27. Зонная теория проводимости (проводники и диэлектрики) 28. Зонная теория проводимости (полупроводники) 29. Классическая электронная теория проводимости металлов. 30. Квантовая статистика электронов проводимости. 31. Сверхпроводимость. 32. Диамагнетизм и парамагнетизм. 33. Ферромагнетизм. 34. Кристаллические и аморфные тела. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 1. Дифракция в кристаллах. 2. Основные формулы кристаллографии для кубических кристаллов. 3. Кристаллические структуры. 4. Вакансии и междоузельные атомы. 5. Твёрдые растворы. 6. Диффузия 7. Кристаллография пластической деформации 8. Дислокации. 9. Диаграммы состояния двойных металлических сплавов. 10. Разрушение материалов и испытания на ударную вязкость. 11. Основные типы связей в твердых телах 12. Динамика решетки. 13. Тепловые свойства твердых тел. 14. Электроны в металлах. Свободный электронный газ Ферми. 15. Зонная теория твердых тел. Электрические свойства твердых тел. 16. Магнитные свойства твердых тел. |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| см. приложение (ФОС) |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Гуртов В. А. , Осауленко Р. Н. | Физика твердого тела для инженеров [Электронный ресурс]: учебное пособие | М.: Техносфера, 2012 | biblioclub.ru |
| Л1.2 | Корнилович А.А., Ознобихин В.И., Суханов И.И., Холявко В.Н. | Физика твердого тела [Электронный ресурс]: учебное пособие | Новосибирск: НГТУ, 2012 | biblioclub.ru |
| Л1.3 | Стрекалов Ю.А., Тенякова Н.А. | Физика твердого тела [Электронный ресурс]: учебное пособие | М.:РИОР, 2012 | znanium.com |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Кудреватых Н.В., Волегов А.С. | Физика металлов. Редкоземельные металлы и их соединения [Электронный ресурс]: учебное пособие для вузов | М. : Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| Л2.2 | Епифанов И.Г. | Физика твердого тела [Электронный ресурс] : учебное пособие | СПб.:Лань, 2011 | e.lanbook.com |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | http://www.e-library.ru | |||
| Э2 | http://biblioclub.ru/index.php?page=main_ub_red | |||
| Э3 | http://e.lanbook.com | |||
| Э4 | https://biblio-online.ru | |||
| Э5 | http://znanium.com | |||
| Э6 | Основы физики твердого тела | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Open Office MS Office, Word, Excel, PowerPoint, Access, MS Paint Adobe Photoshop WinRAR, WinZIP Far Manager, Total Commander Internet Explorer, Google Chrome CourseLab 2.7 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 Открытая физика (часть I) http://physics.ru/courses/op25part1/content/content.html#.V80iwVuLTcs Открытая физика (часть II) http://physics.ru/courses/op25part2/content/content.html#.V80jOVuLTcs | ||||
| 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 |
| 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) |
| см. приложение (ФОС) |