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 | 3 ЗЕТ |
Учебный план | 03_06_01_Физика и астрономия_Физ_конд-1-2020 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 3 (5) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 18,5 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 12 | 12 | 12 | 12 |
Практические | 12 | 12 | 12 | 12 |
Сам. работа | 57 | 57 | 57 | 57 |
Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
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.03 |
ПК-3 | cпособность демонстрировать системное понимание в профессиональной области и получать научные результаты, удовлетворяющие установленным требованиям к содержанию диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук по направленности Физика конденсированного состояния |
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. | Рентгеновское излучение. Краткие исторические сведения. Источники рентгеновского излучения. Рентгеновские спектры: тормозной и характеристический | Лекции | 5 | 1 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.2. | Методы регистрации и детекторы рентгеновского излучения. Краткие исторические сведения. Поглощение рентгеновских лучей в веществе. Общие характеристики детекторов рентгеновского излучения. Счетчики Гейгера. Пропорциональные счетчики. Сцинтилляционные счетчики. Полупроводниковые детекторы. Сравнение различных счетчиков и методов регистрации. | Лекции | 5 | 1 | ПК-3 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 |
1.3. | Методы регистрации и детекторы рентгеновского излучения. Краткие исторические сведения. Поглощение рентгеновских лучей в веществе. Общие характеристики детекторов рентгеновского излучения. Счетчики Гейгера. Пропорциональные счетчики. Сцинтилляционные счетчики. Полупроводниковые детекторы. Сравнение различных счетчиков и методов регистрации. | Практические | 5 | 3 | ||
1.4. | Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке. Дифракция на тонкой пластинке, формула Вульфа-Брэгга. Дифракция на пространственной решетке (на монокристалле), уравнения Лауэ. Дифракция на поликристаллическом образце. | Лекции | 5 | 2 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.5. | Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке. Дифракция на тонкой пластинке, формула Вульфа-Брэгга. Дифракция на пространственной решетке (на монокристалле), уравнения Лауэ. Дифракция на поликристаллическом образце. | Практические | 5 | 3 | ||
1.6. | Экспериментальное осуществление дифракции рентгеновских лучей. Метод Лауэ. Метод качания и вращения образца. Рентгенгониометрические методы. Метод исследования поликристаллов (метод Дебая-Шерера). Метод малоуглового рассеяния. Рентгеновские аппараты для структурного анализа, дифрактометры, гониометры, фильтры и монохроматоры. | Лекции | 5 | 1 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.7. | Анализ атомной структуры монокристаллов. Установление формы и размеров элементарной ячейки, симметрии кристалла и координат базисных атомов структуры. Прецизионные измерения параметров элементарной ячейки. | Лекции | 5 | 1 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.8. | Анализ атомной структуры монокристаллов. Установление формы и размеров элементарной ячейки, симметрии кристалла и координат базисных атомов структуры. Прецизионные измерения параметров элементарной ячейки. | Практические | 5 | 3 | ||
1.9. | Рентгеноструктурный анализ поликристаллов. Получение рентгенограмм поликристаллических образцов и измерение углов скольжения. Определение межплоскостных расстояний. | Лекции | 5 | 2 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.10. | Рентгенография материалов. Рентгенографические методы исследования диаграмм состояния. Определение числа и размеров кристаллитов. Углы разориентировки и размеры блоков мозаичной структуры | Лекции | 5 | 2 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.11. | Рентгенофазовый анализ. Качественный и количественный фазовый анализ сплавов и гетерогенных смесей. Исследование температурных и временных изменений концентрации фаз. | Лекции | 5 | 1 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.12. | Рентгенофазовый анализ. Качественный и количественный фазовый анализ сплавов и гетерогенных смесей. Исследование температурных и временных изменений концентрации фаз. | Практические | 5 | 3 | ||
1.13. | Специальные методы рентгеноструктурного анализа. Применения рентгеноструктурного анализа для исследования аморфных материалов, частично упорядоченных объектов, полимеров, жидкостей и газов. Определение дальнего и ближнего порядков. Измерение диффузного рассеяния рентгеновских лучей для изучения тепловых колебаний в кристаллах. Исследование радиационных повреждений материалов. | Лекции | 5 | 1 | ПК-3 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 |
1.14. | Рентгеновское излучение. Краткие исторические сведения. Источники рентгеновского излучения. Рентгеновские спектры: тормозной и характеристический | Сам. работа | 5 | 6 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.15. | Методы регистрации и детекторы рентгеновского излучения. Краткие исторические сведения. Поглощение рентгеновских лучей в веществе. Общие характеристики детекторов рентгеновского излучения. Счетчики Гейгера. Пропорциональные счетчики. Сцинтилляционные счетчики. Полупроводниковые детекторы. Сравнение различных счетчиков и методов регистрации. | Сам. работа | 5 | 6 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.16. | Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке. Дифракция на тонкой пластинке, формула Вульфа-Брэгга. Дифракция на пространственной решетке (на монокристалле), уравнения Лауэ. Дифракция на поликристаллическом образце. | Сам. работа | 5 | 6 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.17. | Экспериментальное осуществление дифракции рентгеновских лучей. Метод Лауэ. Метод качания и вращения образца. Рентгенгониометрические методы. Метод исследования поликристаллов (метод Дебая-Шерера). Метод малоуглового рассеяния. Рентгеновские аппараты для структурного анализа, дифрактометры, гониометры, фильтры и монохроматоры. | Сам. работа | 5 | 6 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.18. | Анализ атомной структуры монокристаллов. Установление формы и размеров элементарной ячейки, симметрии кристалла и координат базисных атомов структуры. Прецизионные измерения параметров элементарной ячейки. | Сам. работа | 5 | 6 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.19. | Рентгеноструктурный анализ поликристаллов. Получение рентгенограмм поликристаллических образцов и измерение углов скольжения. Определение межплоскостных расстояний. | Сам. работа | 5 | 6 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.20. | Рентгенография материалов. Рентгенографические методы исследования диаграмм состояния. Определение числа и размеров кристаллитов. Углы разориентировки и размеры блоков мозаичной структуры | Сам. работа | 5 | 7 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.21. | Рентгенофазовый анализ. Качественный и количественный фазовый анализ сплавов и гетерогенных смесей. Исследование температурных и временных изменений концентрации фаз. | Сам. работа | 5 | 8 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 | |
1.22. | Специальные методы рентгеноструктурного анализа. Применения рентгеноструктурного анализа для исследования аморфных материалов, частично упорядоченных объектов, полимеров, жидкостей и газов. Определение дальнего и ближнего порядков. Измерение диффузного рассеяния рентгеновских лучей для изучения тепловых колебаний в кристаллах. Исследование радиационных повреждений материалов. | Сам. работа | 5 | 6 | Л1.2, Л2.2, Л2.1, Л1.1, Л2.3 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
1. Источники рентгеновского излучения. 2. Рентгеновские спектры: тормозной и характеристический. 3. Поглощение рентгеновских лучей в веществе. 4. Общие характеристики детекторов рентгеновского излучения. 5. Счетчики Гейгера. 6. Пропорциональные счетчики. 7. Сцинтилляционные счетчики. 8. Полупроводниковые детекторы. 9. Дифракция рентгеновских лучей на тонкой пластинке, формула Вульфа-Брэгга. 10. Дифракция рентгеновских лучей на пространственной решетке (на монокристалле), уравнения Лауэ. 11. Дифракция рентгеновских лучей на поликристаллическом образце. 12. Метод исследования поликристаллов (метод Дебая-Шерера). 13. Метод малоуглового рассеяния. 14. Рентгеновские аппараты для структурного анализа, дифрактометры, гониометры, фильтры и монохроматоры. 15. Установление формы и размеров элементарной ячейки, симметрии кристалла и координат базисных атомов структуры по рентгенограмме. 16. Рентгеноструктурный анализ поликристаллов. 17. Рентгенографические методы исследования диаграмм состояния. 18. Качественный и количественный фазовый анализ сплавов и гетерогенных смесей. 19. Применения рентгеноструктурного анализа для исследования аморфных материалов, частично упорядоченных объектов, полимеров, жидкостей и газов. 20. Измерение диффузного рассеяния рентгеновских лучей для изучения тепловых колебаний в кристаллах. 21. Исследование радиационных повреждений материалов. |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
1. Источники рентгеновского излучения. 2. Рентгеновские спектры: тормозной и характеристический. 3. Поглощение рентгеновских лучей в веществе. 4. Общие характеристики детекторов рентгеновского излучения. 5. Счетчики Гейгера. 6. Пропорциональные счетчики. 7. Сцинтилляционные счетчики. 8. Полупроводниковые детекторы. 9. Дифракция на рентгеновских лучей тонкой пластинке, формула Вульфа-Брэгга. 10. Дифракция рентгеновских лучей на пространственной решетке (на монокристалле), уравнения Лауэ. 11. Дифракция рентгеновских лучей на поликристаллическом образце. 12. Метод исследования поликристаллов (метод Дебая-Шерера). 13. Метод малоуглового рассеяния. 14. Рентгеновские аппараты для структурного анализа, дифрактометры, гониометры, фильтры и монохроматоры. 15. Установление формы и размеров элементарной ячейки, симметрии кристалла и координат базисных атомов структуры по рентгенограмме. 16. Рентгеноструктурный анализ поликристаллов. 17. Рентгенографические методы исследования диаграмм состояния. 18. Качественный и количественный фазовый анализ сплавов и гетерогенных смесей. 19. Применения рентгеноструктурного анализа для исследования аморфных материалов, частично упорядоченных объектов, полимеров, жидкостей и газов. 20. Измерение диффузного рассеяния рентгеновских лучей для изучения тепловых колебаний в кристаллах. 21. Исследование радиационных повреждений материалов. |
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 | Мазалова В.Л., Кравцова А.Н., Солдатов А.В. | Нанокластеры: рентгеноспектральные исследования и компьютерное моделирование [Электронный ресурс]: монография | М.: Физматлит, 2012 | http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=275555 |
Л1.2 | Куприянов М.Ф., Рудская А.Г., Кофанова Н.Б. и др. | Современные методы структурного анализа веществ [Электронный ресурс]: учебник | Издательство Южного федерального университета, 2009 | biblioclub.ru |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Пивоваров С.С. | Физические основы теории оптической и рентгеновской спектроскопии [Электронный ресурс]: учебное пособие | СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет, 2016 | biblioclub.ru |
Л2.2 | Томилин В.И., Томилина Н.П., Бахтина В.А. | Физическое материаловедение [Электронный ресурс]: учебное пособие | Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2012 | http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=229343 |
Л2.3 | Гуртов, В.А., Осауленко Р.Н. | Физика твердого тела для инженеров [Электронный ресурс]: учебное пособие | М.: Техносфера, 2012 | biblioclub.ru |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | Интернет-портал "Университетская библиотека онлайн" | biblioclub.ru | ||
Э2 | ЭБС "Лань" | e.lanbook.com | ||
Э3 | ЭБС "Юрайт" | www.biblio-online.ru | ||
Э4 | Рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализ структурно-фазового состояния 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.e.lanbook.com www.elibrary.ru 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 |
---|---|---|
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 |
002К | лаборатория физического материаловедения - 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; доски меловые 1шт. лазер ЛТИ502; лазер ЛТН-103; лазерная установка HTS 300; микроскоп металлографический Метам РВ-23; микроскоп НЕОФОТ -32; моноблок RAMEC Gale Custom G1610/ H61M-DG3/4 Гб ОЗУ/500 Гб НЖМД; насадка для микроскопа VEC-535 цветная в/к ПЗС-матрица 1/1,8" 1700ТВ лин 1,0Iuх; ноутбук Acer TM424WXMi Cel-M(380) 1,6GHz/14,1" WXGA/512Mb/60Gb/DVD-RW/LAN/Wlan b; оптико-электронная система (сканирующий зондовый микроскоп) Солвер Некст; проектор: Epson EMP-TW10H (V11H164040); системный блок Celeron 1000/128/FDD/HDD; системный блок P IV - 1800 Celeron/ 256 Mb/60 Gb/AGP 32/CD/Net/SB/SPK; термостат; установка "Дрон-3"; блок БВЦ 97-04; блок БГА-2-97; блок БПВ2-90; блок Д3У2-91; блок питания БНН-43; блок УВЦ-2-95; вакуумный пост универсальный ВУП-5; компьютер Intel Core i3-4160 3600MHz/HDD 1Tb/DDR3 DIMM 16Gb(2x8Db); компьютер Intel Core i3-4160 3600MHz/HDD 1Tb/DDR3 DIMM 16Gb(2x8Db); компьютер Intel Pentinm G3420 3200 MHz/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; компьютер Intel Pentinm G3420 3200 MHz/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; компьютер Intel Pentium G3420 3200MHz 3Mb/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; компьютер Intel Pentium G3420 3200MHz 3Mb/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; компьютер Intel Pentium G3420 3200MHz3Mb/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; микрокомпьютер Tandy 1000HX; монитор 15" RoverScan 115GS 0.28 TCO95; монитор 15" Samsung 550 S.28; монитор 17" Philips TFT; ноутбук ASUS BU401LG 14"HD,Ci7-4500U, 8192Mb,1Tb,GT730M-2Gb,WiFi, BT, Cam, W8Pro; ноутбук Asus K50IN (2,2GHz/4Gb/320Gb/DVD-RW/Bluetooth/факс-модем/веб камера; преобразователь акустической эмиссии; прибор АМА-0,2ф1; принтер HP LJ 1150; самописец 62201; система магнетронного напыления МАГ-2000; системный блок Celeron 733 INTEL; системный блок P - IV 3000MHz/Плата ЛА-2USB/АЦП ЛА-н150-14PCI; сканер HP SJ 6300; сканер ч/б; спектрофонометр 6ф-20; усилитель напряжения сигналов преобразователей акустической эмиссии; учебные наглядные пособия: "Лабораторные работы по физическому материаловедению"; "Специальный физический практикум по сканирующей зондовой микроскопии"" "Специальный физический практикум. Акустическая эмиссия в физике конденсированного состояния" |
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 |
см. приложение (ФОС) |