Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
---|---|
Направление подготовки | 03.04.02. Физика |
Профиль | Физические методы и информационные технологии в медицине |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
Учебный план | 03_04_02_Мед-1-2020 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 1 (1) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 14 | 14 | 14 | 14 |
Практические | 18 | 18 | 18 | 18 |
Сам. работа | 49 | 49 | 49 | 49 |
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 д-р физ.-мат. наук, профессор, Плотников В.А.
1.1. | формирование у студентов фундаментальной физической картины мира и представлений о соотношении квантовомеханического и классического описания объективной реальности |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.Б.01 |
ОК-3 | готовностью к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала |
ОПК-3 | способностью к активной социальной мобильности, организации научно-исследовательских и инновационных работ |
ОПК-5 | способностью использовать свободное владение профессионально-профилированными знаниями в области компьютерных технологий для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами направленности |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | Фундаментальные взаимодействия, определяющие современную картину мира. Основные сведения об электромагнитных взаимодействиях,сильных взаимодействиях, слабых взаимодействиях и гравитационных взаимодействиях. Основные сведения о современных приложениях результатов фундаментальных исследованиях: ядерная энергетика, термоядерная энергетика, трансурановые элементы, сверхпроводимость, физический вакуум, гравитационных коллапс. |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | использовать новейшие достижения в физики в научно-исследовательской деятельности. Использовать информационный банк данных о физических процессах и явлениях с целью создания новых материалов с заданными свойствами. |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | владеть основными навыками постановки задачи в научно-исследовательской деятельности. Профессиональными навыками в организации и планировании физических исследований. |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Введение. Фундаментальный физический базис научного мировоззрения. | ||||||
1.1. | Первый подход – вещество (материя), энергия, пространство, время, второй подход – материя, информация, мера. Фундаментальность проблемы измерения. Проблема эталона. Фундаментальность проблемы информации, протекание процесса для человеческого сознания становится осознанным, если он наделяется мерой. Материя это то, что окружает человека и проявляется в виде процессов, осознаваемых человеком при наделении их мерой. Историческая справка. Развитие представлений о Мироздании. | Лекции | 1 | 2 | ОК-3 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
1.2. | Введение. Фундаментальный физический базис научного мировоззрения | Практические | 1 | 2 | ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
1.3. | Введение. Фундаментальный физический базис научного мировоззрения | Сам. работа | 1 | 5 | ОК-3, ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
Раздел 2. Фундаментальные взаимодействия. Их проявления в микро- и макрофизике | ||||||
2.1. | Электромагнитное взаимодействие. Квантовая электродинамика. Фотоны. Виртуальные фотоны. Электрический заряд. Кажущая велечина электрического заряда электрона. Электрон-позитронная пара. Электрон-позитронный вакуум. | Лекции | 1 | 1 | ОК-3 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
2.2. | Фундаментальные взаимодействия. Их проявления в микро- и макрофизике | Практические | 1 | 2 | ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
2.3. | Фундаментальные взаимодействия. Их проявления в микро- и макрофизике | Сам. работа | 1 | 8 | ОК-3, ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
Раздел 3. Физический вакуум и его проявление в физических явлениях. | ||||||
3.1. | Определение физического вакуума как состояние материи с максимальной энергией связи между структурными составляющими. Нелинейные явления в вакууме в сверхсильных электромагнитных полях. Фазовые переходы в вакууме. Эффект Казимира. | Лекции | 1 | 1 | ОК-3 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
3.2. | Физический вакуум и его проявление в физических явлениях. | Практические | 1 | 2 | ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
3.3. | Физический вакуум и его проявление в физических явлениях. | Сам. работа | 1 | 6 | ОК-3, ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
Раздел 4. Проблемы ядерной и термоядерной энергетики Трансурановые элементы. | ||||||
4.1. | Сильные взаимодействия. Ядерные взаимодействия. Пи-мезоны-кванты внутри ядернного взаимодействия нуклонов. Кварковая модель адронов. Виды кварков. Квантовая хромодинамика. Глюоны. Кварковое строение адронов. | Лекции | 1 | 2 | ОК-3 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
4.2. | Сильные взаимодействия. Ядерные взаимодействияю Виды кварков. | Практические | 1 | 3 | ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
4.3. | Сильные взаимодействия. Виды кварков. | Сам. работа | 1 | 6 | ОК-3, ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
Раздел 5. Критические состояния в конденсированных средах | ||||||
5.1. | Слабые взаимодействия. Проблема квантов слабых взаимодействий. Радиус действия слабых сил. Проблема объеденения электромагнитных и слабых взаимодействий. Электрослабые взаимодействия. | Лекции | 1 | 2 | ОК-3 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
5.2. | Слабые взаимодействия. Электрослабые взаимодействия. | Практические | 1 | 3 | ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
5.3. | Слабые взаимодействия. Электрослабые взаимодействия. | Сам. работа | 1 | 6 | ОК-3, ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
Раздел 6. Проблемы физики конденсированного состояния. Аномальные свойства твердых тел и жидкостей. | ||||||
6.1. | Гравитационные взаимодействия. Квант гравитационного взаимодействия. Гравитационные волны. Информативность гравитационного информационного канала. Гравитационный коллапс. Черные дыры. Сфера Шварцшильда. | Лекции | 1 | 2 | ОК-3 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
6.2. | Сверхтекучесть и сверхпроводимость. Сверпроводники первого и второго рода. Высокотемпературная сверхпроводимость. Сверхдиамагнетизм. | Лекции | 1 | 2 | ОК-3 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
6.3. | Трансурановые элемаенты. Острова стабильности элементов с большими порядковыми номерами. Открытие трансурановых элементов. 116-элемент, 118-элемент. Экзотические ядра. | Лекции | 1 | 2 | ОК-3 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
6.4. | Гравитационные взаимодействия. Квант гравитационного взаимодействия. Гравитационные волны. Информативность гравитационного информационного канала. Гравитационный коллапс. Черные дыры. | Практические | 1 | 2 | ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
6.5. | Сверхтекучесть и сверхпроводимость. Сверпроводники первого и второго рода. Высокотемпературная сверхпроводимость. Сверхдиамагнетизм. | Практические | 1 | 2 | ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
6.6. | Трансурановые элемаенты. Острова стабильности элементов с большими порядковыми номерами. Открытие трансурановых элементов. 116-элемент, 118-элемент. Экзотические ядра. | Практические | 1 | 2 | ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
6.7. | Гравитационные взаимодействия. Квант гравитационного взаимодействия. Гравитационные волны. Информативность гравитационного информационного канала. Гравитационный коллапс. Черные дыры. | Сам. работа | 1 | 6 | ОК-3, ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
6.8. | Сверхтекучесть и сверхпроводимость. Сверпроводники первого и второго рода. Высокотемпературная сверхпроводимость. Сверхдиамагнетизм. | Сам. работа | 1 | 6 | ОК-3, ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
6.9. | Трансурановые элемаенты. Острова стабильности элементов с большими порядковыми номерами. Открытие трансурановых элементов. 116-элемент, 118-элемент. Экзотические ядра. | Сам. работа | 1 | 6 | ОК-3, ОПК-3, ОПК-5 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л2.2 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
Первый подход – вещество (материя), энергия, пространство, время, второй подход – материя, информация, мера. Фундаментальность проблемы измерения. Проблема эталона. Фундаментальность проблемы информации, протекание процесса для человеческого сознания становится осознанным, если он наделяется мерой. Материя это то, что окружает человека и проявляется в виде процессов, осознаваемых человеком при наделении их мерой. Историческая справка. Развитие представлений о Мироздании. Законы сохранения и симметрия в физике. Электромагнитное взаимодействие, сильные, слабые и гравитационные взаимодействия. Единая теория слабого и электромагнитного взаимодействий. Лептоны. Великое объединение. Фундаментальная длина. Взаимодействие частиц при высоких и сверхвысоких энергиях. Определение физического вакуума как состояние материи с максимальной энергией связи между структурными составляющими. Нелинейные явления в вакууме в сверхсильных электромагнитных полях. Фазовые переходы в вакууме. Эффект Казимира. Проблемы управляемого ядерного синтеза. Ядерная и термоядерная энергетика. Трансурановые элементы. Проблема синтеза сверхтяжелых элементов. Экзотические ядра. Проблема стабильности сверхтяжелых ядер. Сверхтекучесть и сверхпроводимость. Сверпроводники первого и второго рода. Высокотемпературная сверхпроводимость. Сверхдиамагнетизм. Новые вещества. Наноматериалы. Фазовые переходы первого и второго родов (критические явления). Мартенситные превращения. Мартенситные превращения и особые механические свойства сплавов. Эффекты сверхэластичности и памяти формы. Физика поверхности. Границы раздела. Структура границ. Динамика границ раздела. |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
Проблемы измерения и эталона. Развитие представлений о Мироздании. Законы сохранения в физике. Симметрия в физике. Четыре вида взаимодействий в физике. Элементарные частицы. Нелинейные явления. Фазовые переходы. Ядерная и термоядерная энергетика. Синтез сверхтяжелых элементов. Сверхтекучесть. Сверхпроводимость. Сверхдиамагнетизм. Новые вещества. Наноматериалы. Эффекты сверхэластичности и памяти формы. Физика поверхности. |
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 | В.Н. Лозовский, С.В. Лозовский | Концепции современного естествознания [Электронный ресурс] : учебное пособие | СПб.: Лань, 2006 | e.lanbook.com |
Л1.2 | Кожевников Н.М. | Концепции современного естествознания [Электронный ресурс]: учебное пособие | СПб.: Лань, 2016 | https://e.lanbook.com/book/71787 |
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 | Л.Б. Окунь | Элементарное введение в физику элементарных частиц [Электронный ресурс]: учебное пособие | М.: Физматлит, 2009 | e.lanbook.com |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | Современные проблемы физики, автор Плотников В.А. | 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 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. |
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 |
Основной целью при изучении дисциплины является стремление показать области применения и формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по формированию современного физического мировозрения. Для эффективного изучения теоретической части дисциплины «Современные проблемы физики» необходимо: - построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основных этапов физики фундаментальных взаимодействий. - 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 «Современные проблемы физики» рекомендуется: - систематически выполнять подготовку к практическим занятиям работам по решению задач, предложенных преподавателем; - своевременно выполнять темы рефератов. - своевременно и систематически публично защищать содержание рефератов. В течение семестра студенты выполняют: - домашние задания по решению задач, выполнение которых контролируется и обсуждается (групповое обсуждение); - две контрольные работы по решению задач; - оформляют рефераты по темам, заранее предложенным преподавателем; |