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

Физика

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра общей и экспериментальной физики
Направление подготовки20.03.01. Техносферная безопасность
ПрофильБезопасность жизнедеятельности в техносфере
Форма обученияЗаочная
Общая трудоемкость9 ЗЕТ
Учебный планz20_03_01_Техносферная безопасность_БЖвТ-2021
Часов по учебному плану 324
в том числе:
аудиторные занятия 24
самостоятельная работа 279
контроль 21

Распределение часов по курсам

Курс 2 3 Итого
Вид занятий УПРПДУПРПДУПРПД
Лекции 6 6 8 8 14 14
Лабораторные 2 2 4 4 6 6
Практические 2 2 2 2 4 4
Сам. работа 81 81 198 198 279 279
Часы на контроль 17 17 4 4 21 21
Итого 108 108 216 216 324 324

Программу составил(и):
канд. тех. наук, доцент, В.Н. Маликов

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

Рабочая программа дисциплины
Физика

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность (приказ Минобрнауки России от 25.05.2020 г. № 680)

составлена на основании учебного плана:
20.03.01 Техносферная безопасность
утвержденного учёным советом вуза от 27.04.2021 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 05.06.2023 г. № 11
Срок действия программы: 2023-2024 уч. г.

Заведующий кафедрой
Макаров С.В.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Формирование современных представлений об основных закономерностях физических явлений для использования научно-технических достижений в профессиональной деятельности. Повышение профессиональной подготовленности специалистов в области техносферной безопасности на основе использования в процессе обучения основных понятий и законов физики; развитие умений и навыков анализа и оценки характеристик физических процессов, употребления физической терминологии для выражения количественных и качественных отношений физических объектов

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1Способен учитывать современные тенденции развития техники и технологий в области техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий при решении типовых задач в области профессиональной деятельности, связанной с защитой окружающей среды и обеспечением безопасности человека;
ОПК-1.1 Знает методы и технологии защиты от чрезвычайных ситуаций применительно к сфере своей профессиональной деятельности; основные закономерности технических и технологических процессов и принципы их моделирования; основы расчетов аппаратов для осуществления процессов защиты окружающей среды и обеспечения безопасности человека с учетом современных тенденций развития вычислительной техники, информационных технологий в области обеспечения техносферной безопасности; основные понятия, категории и инструменты анализа систем обеспечения безопасности; основы современных компьютерных технологий, измерительной и вычислительной техники в области техносферной безопасности, а также инженерной защиты на потенциально опасных производственных объектах
ОПК-1.2 Использует Internet-ресурсы, полнотекстовые базы данных и каталогов, электронные журналы и патенты, поисковые ресурсы для поиска информации в области техносферной безопасности; выбирает конкретные пункты положений и должностных инструкций применительно к сфере своей профессиональной деятельности
ОПК-1.3 Проводит расчеты процессов и аппаратов защиты окружающей среды с использованием экспериментальных и справочных данных; на основании закономерностей основных технологических процессов потенциально опасных производственных объектов и процессов, протекающих в окружающей среде, правильно выбирает оптимальные типы и конструкции машин и аппаратов с учетом современных тенденций развития вычислительной техники, информационных технологий в области обеспечения техносферной безопасности
ОПК-1.4 Осуществляет моделирование возможных чрезвычайных ситуаций, возникновение опасностей и их предотвращение на потенциально опасных производственных объектах с помощью измерительной и вычислительной техники, современных компьютерных технологий
ОПК-1.5 Анализирует технологии выполнения наиболее типичных операций применительно к сфере своей деятельности; использует приемы первой помощи в условиях чрезвычайных ситуаций применительно к сфере своей деятельности
ОПК-1.6 Использует методы математических, химических, технологических расчетов процессов и аппаратов, методики выбора аппаратов из числа стандартных с учетом современных тенденций развития техники и технологий в области обеспечения техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий при решении профессиональных задач
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные законы и понятия по разделам: механика, колебания и волны, кинетическая теория вещества, термодинамика, электричество и магнетизм, атомная физика
3.2.Уметь:
3.2.1.применять законы физики при решении расчетных и качественных задач, пользоваться простейшими физическими и измерительными приборами, использовать основные приемы обработки экспериментальных данных, оценивать численные порядки величин, характерных для различных разделов физики, работать с графиками физических величин
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.методами экспериментального исследования в физике; 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 Курс Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Механика
1.1. кинематика и динамика материальной точки, твердого тела; законы сохранения энергии, импульса и момента импульса; колебания и волны Лекции 2 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
1.2. кинематика и динамика материальной точки, твердого тела; законы сохранения энергии, импульса и момента импульса; колебания и волны Практические 2 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
1.3. кинематика и динамика материальной точки, твердого тела; законы сохранения энергии, импульса и момента импульса; колебания и волны Лабораторные 2 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
1.4. кинематика и динамика материальной точки, твердого тела; законы сохранения энергии, импульса и момента импульса; колебания и волны Сам. работа 2 26 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
Раздел 2. Молекулярная физика
2.1. молекулярно-кинетическая теория; основы термодинамики; свойства газов, жидкостей и твердых тел Лекции 2 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
2.2. молекулярно-кинетическая теория; основы термодинамики; свойства газов, жидкостей и твердых тел Лабораторные 2 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
2.3. молекулярно-кинетическая теория; основы термодинамики; свойства газов, жидкостей и твердых тел Практические 2 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
2.4. молекулярно-кинетическая теория; основы термодинамики; свойства газов, жидкостей и твердых тел Сам. работа 2 25 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
Раздел 3. Электричество и магнетизм
3.1. Электрическое поле: электростатика; электрические токи в средах; теория электростатического поля Лекции 2 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
3.2. Электрическое поле Лабораторные 2 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
3.3. Электрическое поле: электростатика; электрические токи в средах; теория электростатического поля Практические 2 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
3.4. Электрическое поле: электростатика; электрические токи в средах; теория электростатического поля Сам. работа 2 30 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
3.5. Магнитное поле Лекции 3 3 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
3.6. Магнитное поле Практические 3 1 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
3.7. Магнитное поле Сам. работа 3 66 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
Раздел 4. Оптика
4.1. интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света; тепловое излучение; лазеры. Лекции 3 3 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
4.2. интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света; тепловое излучение; лазеры. Лабораторные 3 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
4.3. интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света; тепловое излучение; лазеры. Практические 3 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
4.4. интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света; тепловое излучение; лазеры. Сам. работа 3 66 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
Раздел 5. Атомная физика
5.1. теория атома Бора; квантовомеханическое описание атома. Ядерная физика. Лекции 3 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
5.2. теория атома Бора; квантовомеханическое описание атома. Ядерная физика. Практические 3 0,5 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
5.3. теория атома Бора; квантовомеханическое описание атома. Ядерная физика. Лабораторные 3 2 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3
5.4. теория атома Бора; квантовомеханическое описание атома. Ядерная физика. Сам. работа 3 66 ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.3

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1. Из приведённых определений выберите то, что соответствует определению силы:

a) Сила – это физическая величина, с которой тело из-за притяжения Земли действует на опору или подвес;

b) Сила – это количественная мера взаимодействия тел, являющаяся причиной появления у них ускорения;

c) Сила – это мера инертности тела, характеризующая свойства различных тел под действием одинаковых сил приобретать различные ускорения;

d) Сила – это явление сохранения телом своей скорости, когда равнодействующая всех сил на тело равна нулю;

e) Сила – это физическая величина, с которой опора или подвес действуют на тело;
Правильный ответ: b
2. Что такое механическая энергия?:

a) Это скалярная физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости;

b) Это скалярная физическая величина, равная произведению модулей силы, перемещения и косинуса угла между векторами силы и перемещения;

c) Это скалярная физическая величина, обусловленная взаимодействием тел или отдельных частей тела между собой, зависящая от их взаимного расположения;

d) Это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость;

e) Это скалярная физическая величина, характеризующая способность тела совершить механическую работу;
Правильный ответ: e

3. Какова масса тела, если под воздействием результирующей силы 240Н оно приобрело ускорение 3 м/с^2?
Правильный ответ: 80 кг

4. Выберите определение, соответствующее определению количества вещества:
a) Отношение числа молекул в данном теле к числу атомов в 12 граммах углерода;

b) Масса вещества в количестве 1 моль;

c) Число молекул в 1 моле вещества;

d) Количество вещества, в котором столько же молекул, сколько в 12 граммах углерода;

e) Отношение массы молекулы данного вещества к t1603146674aj.gif массы атома углерода;
Правильный ответ: а

5. Какой вариант ответа соответствует описанию теплового баланса?:

a) A’ = Q;

b) ΔU = A;

c) Q1 + Q2 + … + Qn = 0;

d) ΔU = A + Q;

e) ΔU = Q;
Правильный ответ: с

6. Каково напряжение на участке цепи постоянного тока, если сопротивление участка равно 6кОм, а сила тока равна 15мА?
Правильный ответ: 90 В

7. Чему равна ЭДС источника тока, если сопротивление цепи равно 135 Ом, внутреннее сопротивление источника равно 5 Ом, а сила тока в цепи равна 1,5 А?:
Правильный ответ: 210 В

8. Какой проводимостью обладают металлы?:

a) ионной;

b) электронной;

c) ионной и электронной;

d) электронной и дырочной;

e) проводимостью не обладают;

Правильный ответ: б

9. Из приведённых определений выберите определение, соответствующее понятию свободных колебаний:

a) Это колебания, при которых с течением времени амплитуда колебаний уменьшается;

b) Это колебания, которые подчиняются законам синуса или косинуса;

c) Это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определённые промежутки времени;

d) Это колебания в системе под действием внутренних сил после выведения её из положения устойчивого равновесия;

e) Это колебания, при которых за достаточно продолжительное время амплитуда колебаний не уменьшается;
Правильный ответ: d

10. Определение дисперсии гласит:

a) Дисперсия – это явление огибания волной препятствия;

b) Дисперсия – это зависимость показателя преломления от частоты (длины волны) света;

c) Дисперсия – это способность пропускать световые волны с колебаниями, лежащими в одной определённой плоскости;

d) Дисперсия – это явление, при котором луч света, попадая на границу двух сред под углом больше предельного из оптически менее в более плотную среду, полностью отражается и не преломляется;

e) Дисперсия – это сложение волн, вследствие которого наблюдается устойчивая во времени картина усиления или ослабления результирующих световых колебаний в различных точках пространства;

Правильный ответ: b


11. Какое излучение называется инфракрасным?:

a) Электромагнитное излучение, вызванное резким торможением потока быстрых электронов;

b) Электромагнитное излучение, испускаемое любым нагретым телом;

c) Электромагнитное индуцированное излучение света, не отличающееся от падающего на атом ни частотой, ни фазой, ни поляризацией;

d) Электромагнитное излучение с длинной волны, меньше длины волны фиолетового цвета;

e) Электромагнитное излучение высокой частоты и проникающей способности, входящее в состав радиоактивного излучения;
Правильный ответ: b

12. Что такое кинетическая энергия?:

a) Это скалярная физическая величина, равная произведению модулей силы, перемещения и косинуса угла между векторами силы и перемещения;

b) Это скалярная физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости;

c) Это скалярная физическая величина, обусловленная взаимодействием тел или отдельных частей тела между собой, зависящая от их взаимного расположения;

d) Это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость;

e) Это скалярная физическая величина, характеризующая способность тела совершить механическую работу;

Правильный ответ: b

13. Какова масса тела, если под воздействием результирующей силы 170Н оно приобрело ускорение 5 м/c^2?
Правильный ответ: 34 кг

14. Из приведённых определений выберите то, что соответствует определению инерции:

a) Инерция – это физическая величина, с которой тело из-за притяжения Земли действует на опору или подвес;

b) Инерция – это количественная мера взаимодействия тел, являющаяся причиной появления у них ускорения;

c) Инерция – это явление сохранения телом своей скорости, когда равнодействующая всех сил на тело равна нулю;

d) Инерция – это мера инертности тел, способных из-за одинаковых сил приобретать различные ускорения;

e) Инерция – это физическая величина, с которой опора или подвес действуют на тело;
Правильный ответ: с

15. Что такое импульс?:

a) Это скалярная физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости;

b) Это скалярная физическая величина, равная произведению модулей силы, перемещения и косинуса угла между ними;

c) Это скалярная физическая величина, обусловленная взаимодействием тел или отдельных частей тела между собой, зависящая от их взаимного расположения;

d) Это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость;

e) Это физическая величина, характеризующая способность тела совершить механическую работу;

Правильный ответ: d

5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
• Кинематика
• Динамика
• Колебания и волны
• Молекулярная физика
• Термодинамика
• Электростатика
• Постоянный электрический ток
• Магнитное поле
• Электромагнитная индукция
• Геометрическая оптика
• Интерференция света
• Дифракция света
• Поляризация света
• Тепловое излучение
• Теория Бора
• Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества
• Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи
• Закон радиоактивного распада
• Ядерные реакции.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Применяется онлайн-тестирование (семестры 2). Количество заданий в тесте для промежуточной аттестации студентов, как правило, не более 30-40:
Промежуточная аттестация заключается в проведении в конце семестра зачета (для обучающихся, не получивших зачет по результатам текущей успеваемости) / экзамена (выбрать нужное) по всему изученному курсу. Тест размещен в разделе «Промежуточная аттестация по дисциплине» онлайн-курса на образовательном портале «Цифровой университет АлтГУ». Количество заданий в контрольно-измерительном материале (тесте) для промежуточной аттестации, составляет 60 заданий:
- контрольно-оценочные материалы (КОМ), позволяющие оценить знания, умения и уровень приобретенных компетенций, оформленные в виде модулей с заданиями для оценки освоения дисциплины.
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: 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,
Предлагаются задания на установление соответствия, задание на установление правильной последовательности, задание на заполнение пропущенного ключевого слова (открытая форма задания), графическая форма тестового задания; на каждый проверяемый учебный элемент по теме дисциплины имеется более одного тестового задания.
- комплект оценочных материалов (типовых заданий, нестандартных заданий, наборы проблемных ситуаций, соответствующих дисциплине, практические задания и т.п.), структурированный в соответствии с содержанием рабочей программы дисциплины.

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ в целом:
Для зачета: «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий.
Для экзамена: «Отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «Хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «Удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «Неудовлетворительно» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий.

Промежуточная аттестация студентов в конце 3 семестра заключается в проведении в конце семестра экзамена по физике атома и атомного ядра. Зачет проводится в устной форме по билетам. В билет входит 3 вопроса: 2 вопроса теоретического характера и 1 вопрос практико-ориентированного характера.
ВОПРОСЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА
1. Постулаты Эйнштейна, следствия из преобразований Лоренца.
2. Основные соотношения в релятивистской динамике.
3. Фотоэффект и теория фотоэффекта.
4. Давление света и его объяснение.
5. Эффект Комптона и его объяснение.
6. Фотоны, опыт Боте.
7. Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома и проблема
устойчивости атомов.
8. Атом водорода по Бору. Постулаты Бора. Правило квантования Бора. Боровский
радиус орбиты электрона.
9. Сериальные закономерности в спектре атома водорода. Обобщенная формула
Бальмера.
10. Опыты Франка и Герца (цель опыта, описание установки, результаты опыта и их
интерпретация).
11. Волновые свойства микрочастиц. Волны де-Бройля. Экспериментальные
доказательства волновых свойств микрочастиц.
12. Волновая функция, ее физический смысл.
13. Уравнение Шредингера. Свободное движение частицы. Плотность потока
вероятности. Волновая функция свободного нерелятивистского электрона с учетом
спина.
14. Стационарное уравнение Шредингера. Частица в сферически симметричной
потенциальной яме конечной глубины.
15. Уравнение Шредингера. Гармонический осциллятор. Уровни энергии и волновые
функции стационарных состояний.
16. Атом водорода. Квантовые числа. Уровни энергии и волновые функции
стационарных состояний.
17. Спин и магнитный момент электрона. Опыты Штерна и Герлаха.
18. Тормозное рентгеновское излучение.
19. Характеристическое рентгеновское излучение. Закон Мозли.
20. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. Применение
рентгеновского излучения.
21. Тождественность микрочастиц. Бозоны и фермионы. Принцип Паули. Системы
ферми- и бозе-частиц. Обменное взаимодействие.
22. Активность, постоянная распада, период полураспада, среднее время жизни ядра;
методы измерения этих величин.
23. Типы радиоактивных превращений, их природа.
24. Альфа-распад ядер. Альфа-частицы. Теория альфа-распада.
25. Бета-распад ядер; виды бета-распада. Теория бета-распада.
26. Гамма-излучение ядер. Способы получения гамма-активных ядер.
27. Законы сохранения в ядерных реакциях. Механизмы ядерных реакций. Модель
составного ядра.
28. Состав атомного ядра. Заряд и массовое число ядра. Изотопы, изобары и изотоны.
29. Ядерные реакции. Особенности ядерных реакций под действием гамма-квантов и
заряженных частиц.
30. Трансурановые элементы. Реакции под действием нейтронов.
31. Энергия связи атомного ядра. Стабильные и радиоактивные ядра. Радиус, спин и
магнитный момент ядра.
32. Взаимодействие нуклонов в ядре и модели атомных ядер.
33. Ядерные силы и их основные свойства: обменный характер, насыщение, зарядовая
независимость.
34. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР).
35. Цепная реакция деления. Активная зона; коэффициент размножения, критические
размеры, критическая масса активной зоны.
36. Ядерные реакторы на медленных и на быстрых нейтронах (устройство, принцип
действия).
37. Синтез легких ядер. Проблема управляемого термоядерного синтеза.
38. Классификация элементарных частиц.
39. Приборы для регистрации элементарных частиц.
40. Устройство и физические принципы работы ускорителей.
41. Устройство и физические принципы работы масс-спектрометров.
42. Детекторы элементарных частиц (устройство, принцип работы).
43. Методы получения и регистрации нейтронов. Быстрые, медленные и резонансные
нейтроны. Замедление нейтронов.
44. Экспериментальные методы изучения ядерных реакций.
45. Классификация основных радионуклидов.
46. Радиометрические величины в дозиметрии.
47. Базовые дозиметрические величины.
48. Эквидозиметрические величины.
49. Мощность дозы ионизирующего излучения.
50. Фундаментальные взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, сильное и
слабое). Иерархия структур материи.

ВОПРОСЫ ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ХАРАКТЕРА
1. Какое напряжение надо создать в рентгеновской трубке, чтобы получить коротковолновую границу сплошного рентгеновского спектра 16 пм?
2. Определите максимальную скорость фотоэлектрона, вылетевшего из натрия при падении на него излучения с длиной волны 200 нм. Работа выхода для натрия 2,5 эВ.
3. Определите скорость движения протона в ускорителе, если масса протона возросла в 10 раз.
4. Кинетическая энергия альфа-частицы, вылетающей из ядра полония-214 при радиоактивном распаде, равна 7,88 Мэв. Определите импульс альфа-частицы без учета релятивистских эффектов.
5. Определите удельную энергию ядер изотопа водорода-3.
6. Сколько квантов с различной энергией может испустить атом водорода, если электрон находится на третьей орбите? Определите длину волны излучения, возникающего в этих случаях.
7. Найдите коротковолновую границу сплошного рентгеновского спектра при напряжении на рентгеновской трубке 50 кВ.
8. Определите период полураспада ядер изотопа радона, если известно, что за сутки число атомов радона уменьшается на 18,2 %.
9. Определите массу радона-222, активность которого равна 4•1016 Бк (Т1/2 = 3,8 суток).
10. Масса покоя нейтрального π-мезона 2,4•10-27 кг. Определите энергию каждого из двух фотона, которые возникают при распаде неподвижного π-мезона.
11. Определите кинетическую энергию электрона (в МэВ) на первой боровской орбите (радиус этой орбиты r1 = 0,53•10-10 м).
12. Определите потенциальнцю энергию электрона (в МэВ) на второй боровской орбите (радиус первой орбиты r1 = 0,53•10-10 м).
13. Определите толщину пловинного слоя для алюминия при прохождении через него рентгеновских лучей. Массовый коэффициент поглощения алюминия для данной длины волны 6 кв.м/кг. Плотность алюминия 2,7 г/куб.см.
14. Определите эквивалентную дозу в случае, когда 100 г биологической ткани поглощает 109 альфа-частиц. Энергия каждой альфа-частицы 4 МэВ, коэффициент качества для альфа-частицы 20.
15. Определите эквивалентную дозу в случае, когда 100 г биологической ткани поглощает 109 альфа-частиц. Энергия каждой альфа-частицы 4 МэВ, коэффициент качества для альфа-частицы 20.

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ:
«Отлично» (зачтено): студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленные вопросы, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок.
«Хорошо» (зачтено): студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускаются неточности в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями.
«Удовлетворительно» (зачтено): студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий.
«Неудовлетворительно» (не зачтено): студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, неумением давать аргументированные ответы. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 И.В. Савельев Курс общей физики. В 3 т. Том 1. Механика. Молекулярная физика [Электронный ресурс] : учебное пособие Санкт-Петербург : Лань, 2018 e.lanbook.com
Л1.2 Савельев И.В. Курс физики (в 3 тт.). Том 2. Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика [Электронный ресурс]: учебное пособие СПб.: Лань, 2018 e.lanbook.com
Л1.3 Савельев И.В. Курс общей физики. В 3 т. Том 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц [Электронный ресурс] : учебное пособие СПб.: Лань, 2018 e.lanbook.com
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Рогачев Н.М. Курс физики [Электронный ресурс]: учебное пособие СПб.: Лань, 2010 e.lanbook.com
Л2.2 Лозовский В.Н. Курс физики. В 2-х тт. Т.2 [Электронный ресурс]: учебник СПб.: Лань, 2009 e.lanbook.com
Л2.3 Лозовский В.Н. Курс физики. В 2-х тт. Т.1 [Электронный ресурс]: учебник СПб. : Лань, 2009 e.lanbook.com
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Электронный курс в системе Moddle Физика для института ИХиХТФ portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);

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.
http://www.biblioclub.ru/ интернет-портал «Университетская библиотека онлайн»
www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана.
www.intuit.ru/ Образовательный сайт

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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
005С лаборатория судебной фотографии и судебной видеозаписи – учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 16 посадочных мест; рабочее место преподавателя; универсальная репродукционная установка; «Папилон-ЭкспертЛаб» – 1 шт.; штатив к фото-видеокамере VELBON – 1 шт.; документ-камера AVerMedia – 1 шт.; фотоадаптер к документ-камере – 1 шт.; фотоаппарат Зенит-ТТЛ – 1 шт.; фотоаппарат Зоркий-10 – 1 шт.; фотоаппарат Киев – 1 шт.; фотоаппарат Коника - 1 шт.; фотоаппарат Смена-6 – 1 шт.; фотоаппарат Смена-символ – 1 шт.; фотоаппарат ФЭД-2 - 1 шт.; фотоаппарат ФЭД-5 – 1 шт.; фотоаппарат Чайка-3 – 1 шт.; фотоаппарат POLAROID – 1 шт.; фотоаппарат Зенит-122 – 1 шт.; фомплект осветителей для ф/видеосъемки – 1 шт.; микроскоп МБС-10 - 3 шт.; универсальный фотоадаптер к микроскопу -1 шт.; МФУ (принтер) HP LaserJet – 1 шт.; фотопринтер EPSON P-50 – 1 шт. съемный; стенды; ЖК-телевизор PHILIPS-42 – 1 шт.; фильтр сетевой – 3 шт.
213К лаборатория общего физпрактикума, лаборатория 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 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска маркерная 1 шт.; Модульный учебный комплекс МУК - О (2 шт.); модульный учебный комплекс МУК - ОК; модуль-ный учебный комплекс МУК-ЭМ1 (2 шт.); Лаб. Дифракция Фраунгофера; Лаб. Изменение скорости полета пули; Лаб. Изучение законов теплового излучени; Лаб. Кольца Ньютона; Лаб. Маятник "Обербека"; Лаб. Механические колебания; Лаб. Определен.длины своб.пробега молеку; Лаб. Определение вязкости по Паузейлю; Лаб. Определение изменения энтропии возд; Лаб. Определение модуля Юнга; Лаб. Связанные маятники; Лаб.Бипризма Френеля; Лаб. Движ.тела под углом к горизонту; Лаб. Изучение спектров атома водорода; Лаб. Исследо-вание поляризации света; Лаб. Момент инерции махового колеса; Лаб.Определение фокусных расстояний линз; монитор Samsung 17" 795MB (SBBHQ) TCO`03; монитор Samsung 550 S15" 0,28; системный блок Celeron 2260MHz; системный блок Celeron 2.0/845GL/20Gb; латр; микрометр оку-лярный; монохроматор УМ-2; монохро-матор УМ-2; пирометр "Проминь"; сейф; скамья оптическая; скамья оптическая; скамья оптическая; скамья оптическая С0-1; часы настенные В-Тройка 2120; штангенциркуль мет.; электромагнит ЭМ-1; электронно-счетный секундомер; электронно-счетный секундомер; электронно-счетный секундомер; учебное наглядное пособие: "Лабораторный практикум по физике"; учебно-лабораторные стенды по механике, электричеству и магнетизму, оптике.
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, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

1. Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на семинаре, практическом занятии, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для самостоятельного изучения.
2. Лекция.
-На лекцию приходите не опаздывая, так как это неэтично.
- На лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал.
- Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу.
- В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их.
- Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции или на семинарском занятии.
- Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания.
3.Семинарское (практическое) занятие – это форма работы, где студенты максимально активно участвуют в обсуждении темы.
- Для подготовки к семинару необходимо взять план семинарского занятия (у преподавателя, на кафедре или в методическом кабинете).
- Самостоятельную подготовку к семинарскому занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу (словари, справочники, энциклопедии), целесообразно создать и вести свой словарь терминов.
- На семинар выносится обсуждение не одного вопроса, поэтому важно просматривать и изучать все вопросы семинара, но один из вопросов исследовать наиболее глубоко, с использованием дополнительных источников (в том числе тех, которые вы нашли самостоятельно). Не нужно пересказывать лекцию.
- Важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества.
- В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте периодическую печать - специальные журналы.
- Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/).
- В процессе подготовки и построения ответов при выступлении не просто пересказывайте текст учебника, но и выражайте свою личностно-профессиональную оценку прочитанного.
- Принимайте участие в дискуссиях, круглых столах, так как они развивают ваши навыки коммуникативного общения.
- Если к семинарским занятиям предлагаются задания практического характера, продумайте план их выполнения или решения при подготовке к семинару.
- При возникновении трудностей в процессе подготовки взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы.
4. Самостоятельная работа.
- При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на лекциях и семинарских занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения.
- Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее.
- Эти задания следует выполнять не «наскоком», а постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса.
- При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру.
- Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции.
5. Итоговый контроль.
- Для подготовки к зачету/экзамену возьмите перечень примерных вопросов у методиста кафедры.
- В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, семинарских занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу.
- Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, семинарском занятии, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы на консультации перед экзаменом.
- Продумайте свой ответ на экзамене, его логику. Помните, что ваш ответ украсит ссылка на источник литературы, иллюстрация практики применения теоретического знания, а также уверенность и наличие авторской аргументированной позиции как будущего субъекта профессиональной деятельности.