бул.”Хр. Смирненски” №1, София 1046, Р. България
тел.: (02) 963-52-45, факс: (02) 865 68 63
e-mail: aceadm@uacg.bg; http://www.uacg.bg
София, април 2016 г. УТВЪРЖДАВАМ,
РЕКТОР НА УАСГ:
..................………………………………
/проф. д-р инж. И. Марков/
У Ч Е Б Н А П Р О Г Р А М А ПО Ф И З И К А
Геодезически факултет
от учебен план по специалност „Геодезия“
редовно обучение
съгласно утвърден учебен план от 2004 година (АС № ………/ 07.2004 г.)
Учебната програма е приета на заседание на Факултетния съвет на Геодезическия факултет, проведено на: юли,.2004 година.
Дисциплина
|
Физика
|
Катедра
|
Физика
|
Факултет
|
ГФ
|
Курс на обучение
|
Първи
|
Семестър на обучение
|
Втори
|
Хорариум на аудиторните занятия (лекции и упражнения)
|
общо 45 часа лекции + 30 часа упражнения + 15 часа задачи
седмично 3 часа лекции + 2 часа упражнения + 1 час задачи
|
Форма на оценяване/семестър
|
Спрямо приетия уч. план : Изпит, ІІ-семестър
|
Придобивани знания
|
Общо образователни знания по Физика, необходими за следващите специализирани курсове
|
Придобивани умения
|
Работа с основна физическа апаратура, умения и навици за решаване на практически задачи по измерване на физически величини
|
Предварителни изисквания
|
Познания по математически анализ, линейна алгебра и аналитична геометрия
|
Условия за заверка на лекции и упражнения
|
Съгласно действащия ПУДПЗДС, чл. 8
|
Форма на изпит
|
Съгласно действащия ПУДПЗДС, чл. 8
|
Техническа обезпеченост
(хардуер и софтуер)
|
Лаборатории по физика
|
Преподавател лекции
|
Доц. д-р Звезделин Иванов Пейков
|
АНОТАЦИЯ
Курсът по физика е общообразователен курс, целящ за запознае студентите с основните физични методи и закони, работа и умения с физическа апаратура за измерване на физически величини и решаване на практически проблеми, които са необходими за следващите специализирани курсове в обучението.
СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА
І. ЛЕКЦИИ
№
|
Тема/подтеми
|
Хор.
|
1.
|
Механика
|
18 ч.
|
1.1
|
Кинематика на материална точка: основни величини, видове движе-ния. Движение по окръжност.
|
2
|
1.2
|
Динамика на материална точка: Принципи на Нютон, видове сили, импулс, момент на импулса и момент на сили.
|
2
|
1.3
|
Работа и енергия. Закони за запазване.
|
2
|
1.4
|
Движение в неинерциална система, свързана със Земята.
|
2
|
1.5
|
Гравитация: закон на Нютон, сила на тежестта и земно ускорение. Гравитационно поле: интензитет и потенциал – основни закони и примери. Движение в гравитационно поле. Космически скорости.
|
2
|
1.6
|
Механика на идеално твърдо тяло: видове движения, основни закони при въртене около ос. Жироскоп, прецесия.
|
2
|
1.7
|
Механични трептения: хармонични, затихващи и принудени трепте-ния, основни величини и закони, събиране на трептенията.
|
2
|
1.8
|
Механични вълни: видове, уравнение на вълната, фазова и групова скорост, енергетични характеристики на вълната.
|
2
|
1.9
|
Интерференция и дифракция на вълни.
|
2
|
2.
|
Термодинамика
|
0
|
2.1
|
Основи на термодинамиката: основни величини и процеси. Вътрешна енергия, работа и топлообмен. Първи принцип на термодинамиката
(самоподготовка)
|
0
|
3.
|
Електричество и магнетизъм
|
13
|
3.1
|
Електростатика: електричен заряд, закон на Кулон.
|
1
|
3.2
|
Електростатично поле: интензитет и потенциал на полето.
|
2
|
3.3
|
Основни закони на електростатичното поле.
|
1
|
3.4
|
Постоянен електричен ток, основни величини.
|
1
|
3.5
|
Магнитостатика: земно магнитно поле, магнитно поле на постоянния ток, магнитна индукция.
|
2
|
3.6
|
Закон на Био-Савар и закон на Ампер.
|
1
|
3.7
|
Основни закони на магнитното поле.
|
1
|
3.8
|
Електромагнитна индукция. Закон на Фарадей и правило на Ленц.
|
2
|
3.9
|
Електромагнитно поле.Уравнения на Максуел. Електромагнитни вълни. Ефект на Доплер.
|
2
|
4.
|
Оптика
|
14
|
4.1
|
Природа на светлината. Фотометрични величини: енергетичен и светлинен поток, интензитет на светлината, осветеност, светимост, яркост.
|
1
|
4.2
|
Геометрична оптика: основни понятия, закони на Снелиус, огле-дално, дифузно и пълно вътрешно отражение. Отражение от плоско огледало, образи. Пречупване на светлината през призма.
|
2
|
4.3
|
Сферични огледала: видове, основни елементи, ходове на лъчите, образи, основни закони.
|
1
|
4.4
|
Тънки лещи: видове, основни елементи, ходове на лъчите, образи, основни закони. Аберации при лещите и огледалата: хроматична и сферична аберация, кома, астигматизъм, кривина на полето, дисторзия.
|
2
|
4.5
|
Лупа, микроскоп и телескоп: оптични схеми и увеличения.
|
1
|
4.6
|
Интерференция на светлината и условия за нея: кохерентност. Интерференция на Юнг.
|
2
|
4.7
|
Принцип на Хюйгенс-Френел. Дифракция на светлината, видове дифракция. Френелова и Фраунхоферова дифракция през отвор и процеп. Дифракционна решетка. Разделителна способност на оптичес-ките уреди
|
2
|
4.8
|
Дисперсия на светлината. Фазова и групова скорост. Основни закони. Дисперсия през призма. Спектри.
|
2
|
4.9
|
Лазери: дефиниция, устройство, принцип на действие, приложения.
|
1
|
|
Общо
|
45 ч.
|
ІІ. Упражнения
№
|
Тема/подтеми
|
Към тема №
|
Хорариум
часове
|
1
|
Теория на измерването и грешки
|
общи
|
2
|
2
|
Измерване на дължини с различни уреди
|
общи
|
2
|
3
|
Период на кристална решетка
|
общи
|
2
|
4
|
Измервания със стрелкови уреди
|
общи
|
2
|
5
|
Измервания с електроннолъчев осцилоскоп
|
общи
|
2
|
6
|
Движение на топче по наклонена равнина
|
1.2 – 1.6
|
2
|
7
|
Инерчен момент на твърдо тяло
|
1.6
|
2
|
8
|
Повърхнинни водни вълни
|
1.8 – 1.9
|
2
|
9
|
Разпространение на електромагнитни вълни по двупроводна линия
|
3.9
|
2
|
10
|
Свободни затихващи електромагнитни трептения
|
1.7, 3.8, 3.9
|
2
|
11
|
Принудени електромагнитни трептения
|
1.7, 3.8, 3.9
|
2
|
12
|
Определяне на светлинния добив на електрична лампа с фотометъра на Улбрихт
|
4.1
|
2
|
13
|
Спектри и качествен спектрален анализ
|
4.8
|
2
|
14
|
Външен фотоефект
|
4.1
|
2
|
15
|
Дифракция на светлината
|
4.7, 4.9
|
2
|
|
|
Общо
|
30 ч.
|
ІІІ. Семинарни упражнения /задачи/
№
|
Тема/подтеми
|
Към тема №
|
Хорариум
часове
|
1
|
Гравитационно поле
|
1.5
|
2
|
2
|
Механични трептения
|
1.7
|
2
|
3
|
Механични вълни
|
1.8
|
2
|
4
|
Интерференция на вълни и светлината
|
1.9, 4.6
|
2
|
5
|
Дифракция на светлината
|
1.9, 4.7
|
2
|
6
|
Геометрична оптика: плоско огледало, призма
|
4.2
|
2
|
7
|
Геометрична оптика: сферични огледала, лещи
|
4.3, 4.4
|
2
|
|
Контролна работа
|
|
1
|
|
|
Общо
|
15 ч.
|
Л И Т Е Р А Т У Р А
-
Учебник по физика, М.Надолийски, З.Пейков, А.Апостолов, УАСГ, 2011 г, 2014 г.
-
Ръководство за лабораторни упражнения по физика, М.Надолийски, З.Пейков, УАСГ, 2012
-
Задачи по физика, З.Пейков, К.Кръстев, УАСГ, 2002 г.
СЪСТАВИЛ: РЪКОВОДИТЕЛ КАТЕДРА …………………:
/доц. д-р З. Пейков/ /доц. д-р З. Пейков/
РЕЦЕНЗЕНТ:
/……………………………………../
ДЕКАН:
/проф. д-р инж. Е. Пенева/
РЕЦЕНЗИЯ
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
КОНСПЕКТ ПО ФИЗИКА
за студентите от ГФ
Механика
Механика на материална точка
-
Механично движение: дефиниция, основни понятия. Величини, които характеризират механичното движение: интервал време, изминат път, преместване, скорост, ускорение. Видове движения.
-
Движение по окръжност и величини, които го характеризират: период, честота, ъгъл на завъртане, ъглова и линейна скорост, ъглово и линейно ускорение. Равномерно движение по окръжност.
-
Първи принцип на динамиката. Сила. Маса. Втори принцип на динамиката. Трети принцип на динамиката. Видове механични сили: сила на тежестта, на нормален натиск, на реакция на опората, на триене при хлъзгане, на опън, еластична и центростремителна сила.
-
Импулс на тяло и импулс на сила. Втори принцип на динамиката, написан с импулс. Момент на импулс и момент на сила спрямо точка и ос. Връзка между тях. Двойка сили.
-
Механична работа: елементарна и обща работа, графично представя-не. Мощност: средна и моментна.
-
Работа за изменение скоростта на тяло. Кинетична енергия: на едно тяло, на система от тела. Теорема за изменението на кинетичната енергия.
-
Работа на силата на тежестта. Консервативни и неконсервативни сили. Потен-циална енергия на тяло и система от тела във външно потенциално поле. Потен-циална енергия на взаимодействието. Теорема за изменението на потенциалната енергия.
-
Пълна механична енергия. Закон за изменение и закон за запазване на механичната енергия. Пример. Закон за запазване на импулса. Принцип на реактив-ното движение, реактивна сила. Закон за запазване момента на импулса.
-
Движение в неинерциални системи: закон за трансформация на координатите, скоростта и ускорението. Теорема на Кориолис. Инерчни сили, втори принцип на динамиката в неинерциални системи.
-
Пример за неинерциална система, движеща се транслационно. Движение в ротационна система, свързана със Земята – примери. Махало на Фуко.
-
Закон на Нютон за гравитацията. Земно ускорение. Гравитационно поле: дефиниция, интензитет и потенциал на полето, връзка между тях, примери. Основни закони за гравитационното поле.
-
Движение в централно гравитационно поле: вид на движението, площна скорост, уравнения на движението, вид на траекторията. Закони на Кеплер. Кос-мически скорости.
Механика на идеално твърдо тяло
-
Кинематика на идеално твърдо тяло. Видове движения на идеално твърдо тяло. Теорема за разлагане на движението. Пример.
-
Динамика на идеално твърдо тяло: основни закони. Събиране на сили и резултантна сила. Условия за равновесие на идеално твърдо тяло.
-
Въртене на идеално твърдо тяло около постоянна ос: основно уравнение, инерчен момент на тялото спрямо оста, пример, свободни оси на въртене, кинетична енергия и работа при въртене. Аналогия с механиката на материална точка.
-
Жироскоп. Жироскопичен ефект. Жироскоп в полето на силата на тежестта. Прецесия.
Механични трептения и вълни
-
Механични трептения. Хармонично трептение на материална точка: кинема-тика и динамика. Собствени трептения на механична система. Примери: пружинно и математическо махало.
-
Затихващи хармонични трептения: дефиниция, видове, диференциално уравнение и неговото решение. Амплитуда, период, честота, време на релаксация, логаритмичен декремент на затихване и фактор на доброкачественост на затихва-щото периодично трептение. Апериодични трептения.
-
Принудени хармонични трептения: дефиниция, диференциално уравнение и неговото решение, амплитуда и фаза на принудените трептения и зависимостта им от честотата. Резонанс.
-
Механични вълни: дефиниция, напречна и надлъжна вълна, основни величи-ни, честота, скорост и дължина на вълната. Видове вълни според формата на вълно-вите повърхности.
-
Уравнение на вълната: плоска и сферична. Диференциално вълново уравне-ние. Фазова и групова скорост. Дисперсия.
-
Енергетични характеристики на вълната: пренесена енергия, плътност на енергията, поток на енергията, плътност на потока енергия, интензитет на вълната.
-
Събиране на трептенията – принцип на суперпозицията, пример. Интерферен-ция на вълни: дефиниция, условия за интерференция, пример, условия за минимал-на и максимална амплитуда при интерференция. Стояща вълна: получаване, условия за върхове и възли.
-
Принцип на Хюйгенс. Дифракция на вълни през отвори и покрай прегради. Отражение и пречупване на вълните. Класически ефект на Доплер.
Молекулна физика и термодинамика
-
Основи на молекулната физика: принципи на молекулно-кинетичната теория. Атоми и молекули: основни величини. Топлинно движение на молекулите. Междумолекулни сили. Строеж на твърди, течни и газообразни тела. Основно уравнение на молекулно-кинетичната теория за налягането на идеалния газ.
-
Основи на термодинамиката: основни величини и процеси. Вътрешна енергия, работа и топлообмен. Първи принцип на термодинамиката.
(За самостоятелна подготовка)
Електричество и магнетизъм
-
Електростатика. Електричен заряд, основни величини. Закон за запазване на заряда. Закон на Кулон. Принцип на суперпозицията.
-
Електростатично поле: дефиниция. Интензитет на полето, интензитет на полето на точков и произволен заряд. Сила, действаща на заряд в електростатично поле. Електрически силови линии: дефиниция, свойства, примери. Поток на интензитета на полето.
-
Работа на електростатичната сила. Потенциална енергия на точков заряд в полето. Потенциал на електростатичното поле: дефиниция, потенциал на полето на точков и произволен заряд, работа на електростатичната сила при движение на заряд в полето, напрежение. Еквипотенциални повърхнини. Връзка между интензи-тета и потенциала на полето.
-
Теорема на Гаус в интегрална и диференциална форма. Теорема за циркулацията на интензитета на полето.
-
Постоянен електрически ток: дефиниция, големина и посока на тока, електро-движещо напрежение, физически процеси във веригата на постоянния ток.
-
Постоянни магнити, магнитно поле. Земно магнитно поле. Магнитно поле на постоянния ток, опит на Оерщед. Източник на магнитното поле. Магнитна индукция на полето. Магнитни линии: дефиниция, свойства, примери.
-
Закон на Био-Савар за магнитната индукция на полето, създавано от токов елемент и проводник с ток. Магнитно поле на движещ се заряд.
-
Закон на Ампер за магнитната сила, действаща на токов елемент и проводник с ток в постоянно магнитно поле. Магнитна сила, действаща на движещ се заряд в полето.
-
Магнитен поток. Основни закони за постоянното магнитно поле в диферен-циална и интегрална форма.
-
Електромагнитна индукция: опити на Фарадей, индуциран ток и електро-движещо напрежение. Закон на Фарадей и правило на Ленц. Обяснение на електро-магнитната индукция.
-
Ток на отместване. Електромагнитно поле. Уравнения на Максуел за електро-магнитното поле. Електромагнитни вълни: плоска вълна.
Оптика
-
Основи на оптиката: природа на светлината, основни понятия. Фотометрични величини: енергетичен и светлинен поток, интензитет на светлината, осветеност, светимост, яркост.
-
Геометрична оптика: дефиниция, основни понятия. Закони на Снелиус. Пълно вътрешно отражение. Огледално и дифузно отражение. Отражение от плоско огледало, образи. Пречупване на светлината през призма.
-
Сферични огледала: видове, основни елементи, ходове на лъчите, получаване на образи, основни закони.
-
Тънки лещи: видове, основни елементи, ходове на лъчите, образи, основни закони.
-
Аберации при лещите и огледалата: хроматична и сферична аберация, кома, астигматизъм, кривина на полето, дисторзия.
-
Лупа, микроскоп и телескоп: оптични схеми и увеличения.
-
Интерференция на светлината и условия за нея: кохерентност. Интерферен-ция на Юнг.
-
Принцип на Хюйгенс-Френел. Дифракция на светлината. Видове дифракция. Фраунхоферова дифракция през процеп. Дифракционна решетка. Разделителна способност на оптичните уреди.
-
Дисперсия на светлината. Основни понятия и закони. Дисперсия през призма.
-
Лазери: дефиниция, устройство, принцип на действие, приложения.
Литература:
-
Учебник по физика, М.Надолийски, З.Пейков, А.Апостолов, УАСГ, 2011 г, 2014 г.
Сподели с приятели: |