Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 "Физика" (очная форма обучения), 011800. 62 "Радиофизика" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника»

Скачать 364.01 Kb.

Название	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 "Физика" (очная форма обучения), 011800. 62 "Радиофизика" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника»
страница	4/4
Дата публикации	25.03.2015
Размер	364.01 Kb.
Тип	Учебно-методический комплекс

100-bal.ru > Физика > Учебно-методический комплекс

1 2 3 4

Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

По направлению 222900.62 "Нанотехнологии и микросистемная техника":

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

Темы дисциплины, необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1.1.

1.2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

3.1.

3.2.

3.3.

3.4.

«Квантовая теория»

«Физика плазмы»

"Физика конденсированного состояния вещества"

По направлению 011200.62 "Физика":

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

Темы дисциплины, необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1.1.

1.2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

3.1.

3.2.

3.3.

3.4.

«Квантовая теория»

"Физика конденсированного состояния вещества"

По направлению 011800.62 "Радиофизика":

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

Темы дисциплины, необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1.1.

1.2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

3.1.

3.2.

3.3.

3.4.

«Квантовая теория»

«Квантовая радиофизика»

Содержание дисциплины: темы лабораторных работ.

Модуль 1.

1.1. Дозиметрия ионизирующих излучений. Ознакомление с дозиметрическими единицами ионизирующих излучений. Обучение работе с дозиметрическими приборами и выполнение дозиметрических измерений. Измерение и расчет мощности эквивалентной дозы для различных излучателей.

1.2. Определение удельного заряда электрона. Ознакомление с теорией движения электрического заряда в электрическом и магнитном полях. Измерение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона.

Модуль 2.

2.1. Определение среднего пробега и энергии альфа-частиц. Ознакомление с теорией альфа-распада ядер, практическое изучение поглощения альфа-частиц в веществе, измерение интенсивности излучения, среднего пробега альфа-частиц в воздухе и кинетической энергии альфа-частиц плутония-239.

2.2. Определение максимальной энергии бета-частиц. Ознакомление с теорией бета-распада ядер, практическое изучение поглощения бета-частиц в веществе, измерение интенсивности излучения, пробега бета-частиц в алюминии и определение верхней границы бета-спектра стронций-иттриевого источника.

2.3. Определение энергии гамма-излучения. Ознакомление с теорией гамма-излучения ядер; теория и практическое изучение поглощения гамма-квантов в веществе, измерение интенсивности излучения. Экспериментальное определение коэффициентов поглощения гамма-излучения в различных веществах.

2.4. Счетчик Гейгера-Мюллера. Ознакомление с устройством и принципом действия газонаполненных детекторов ионизирующих излучений (ионизационной камеры, пропорциональных счетчиков, счетчиков Гейгера-Мюллера). Важнейшие характеристики счетчиков: счетная характеристика и разрешающая способность по времени ("мертвое время"). Экспериментальное исследование этих характеристик у счетчика Гейгера-Мюллера.

Модуль 3.

3.1. Оптические квантовые генераторы. Ознакомление с устройством и принципом действия оптических квантовых генераторов (лазеров). Изучение молекулярного лазера на углекислом газе. Измерение выходной мощности лазера, изучение структуры поперечных мод излучения лазера, измерение угла расходимости излучения лазера.

3.2. Эффект Зеемана. Теория нормального и аномального эффекта Зеемана. Экспериментальное исследование эффекта Зеемана, наблюдаемого при расщеплении спектральных линий ртутного источника света, помещенного в магнитное поле (нормальный эффект для синглетной желтой линии и аномальный эффект для триплетной зеленой линии).

3.3. Рентгеновские спектрометры. Теория рентгеновского излучения. Тормозной и характеристический спектры. Закон Мозли. Изучение спектров характеристического рентгеновского излучения различных элементов на учебном моделирующем комплексе "Рентгеновский спектрометр".

3.4. Эффект Мессбауэра. Теория эффекта Мессбауэра. Изучение принципов работы мессбауэровского спектрометра. Получение практических навыков настройки спектрометра. Регистрация, обработка и интерпретация мессбауэровских спектров ядер изотопа железа-57.
Примерные вопросы к зачету.

Лаб. раб. 1.1.

1. Какими величинами описывают действие ионизирующих излучений? Каковы единицы их измерения?

2. Как зависит индивидуальный риск от воздействия на человека ионизирующего излучения от дозы?

3. Как нормируются предельно допустимые уровни облучения в профессиональной деятельности?

4. Сколько заряженных частиц образуется в теле человека, получившего эквивалентную дозу в 5 мЗв при облучении гамма-квантами, альфа-частицами?

Лаб. раб 1.2.

1. Написать уравнение движения заряженной частицы в произвольно ориентированных электрическом и магнитном полях:

а) в векторной форме;

б) в проекциях в декартовой системе координат;

в) в цилиндрической системе координат.

2. Вывести формулу для траектории электрона в однородном магнитном поле при произвольной начальной скорости.

3. Вывести формулу для траектории электрона в "плоском магнетроне" (однородные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля) при нулевой начальной скорости.

4. Найти критическую индукция магнитного поля в "плоском магнетроне" и сравнить с критической индукцией для цилиндрического магнетрона.

5. Вывести формулу для вычисления погрешности значения отношения е/m, обусловленной погрешностями значений напряжения, критического тока соленоида, радиусов катода и анода.

6. Оценить погрешность отношения е/m, обусловленную тепловым разбросом скоростей электронов, покидающих катод.

Лаб. раб. 2.1.

1.Что представляют собой альфа-частицы? Их основные характеристики (заряд, масса, энергия связи)?

2. Сформулировать необходимое энергетическое условие альфа-распада, показать его связь с законом сохранения энергии.

3. Сформулировать закон Гейгера-Неттола.

4. Дать определение периода полураспада и постоянной распада. Используя основной закон радиоактивного распада, вывести соотношение, связывающее эти величины.

5. Почему альфа-распад невозможен с точки зрения классической механики? Как объясняет это явление квантовая механика?

6. Чем обусловлены потери энергии при прохождении альфа-частицы через вещество? Какова форма траектории альфа-частицы в веществе?

Лаб. раб. 2.2.

1. Что представляют собой бета-частицы? Привести примеры бета-активных изотопов для всех трех видов бета-распада.

2. Вывести энергетические условия для каждого их трех видов бета-распада.

3. Изобразить примерный вид электронного и позитронного спектров, наблюдаемых при бета-распаде. Чем вызвано различие между этими спектрами?

4. Какие бета-переходы называются разрешенными и запрещенными? Почему?

5. Каковы основные характеристики нейтрино (антинейтрино): масса, спин, заряд?

6. Чем обусловлены потери энергии бета-частиц малых и больших энергий при прохождении через вещество (ионизационные и радиационные потери)?

7. Чем отличается движение легких заряженных частиц (электронов) в веществе от тяжелых (альфа-частиц)? Почему? К каким результатам это приводит?

8.Что такое практический (эффективный) пробег электрона? Чем он отличается от истинной длины пути частицы в веществе?

Лаб. раб. 2.3.

1. Что такое гамма-лучи? Каковы основные свойства гамма-кванта (масса, заряд, спин, статистика).

2. Каковы основные способы получения гамма-активных ядер?

3. От чего зависит вероятность испускания гамма-квантов?

4. Рассказать о методе поглощения для определения энергии гамма-квантов.

6. Вывести формулу для изменения длины волны фотона и для кинетической энергии электрона отдачи при комптоновском рассеянии.

7. Показать невозможность фотоэлектрического поглощения гамма-кванта свободным электроном.

8. Написать уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. В чем его смысл?

9. Показать невозможность процесса рождения электронно-позитронной пары фотоном в вакууме.

10.Вывести выражение для порогового значения энергии гамма-кванта для процесса образования электронно-позитронной пары в поле ядра массы М (с учетом энергии ядра отдачи).

Лаб. раб. 2.4.

1. Перечислить виды газонаполненных детекторов, описать их устройство. На каких участках общей вольт-амперной характеристики они работают?

2. Каковы достоинства и недостатки различных газонаполненных детекторов?

3. Опишите устройство и принцип работы счетчика Гейгера-Мюллера. Механизм возникновения электронной лавины.

4. Причины возникновения вторичных лавин. Методы борьбы с ними.

5. Что такое разрешающая способность и мертвое время детектора? Метод измерения мертвого времени.

6. Что такое счетная характеристика детектора? Каков характерный вид счетной характеристики Гейгера-Мюллера? Объясните физический смысл характерных участков этой характеристики.

7. Что такое эффективность счетчика? Каковы характерные значения эффективности различных типов счетчиков Гейгера-Мюллера для альфа, бета- и гамма-излучения?

8. Нарисуйте типичную схему включения счетчика Гейгера-Мюллера. По блок-схеме расскажите о работе установки и о назначении каждого из ее элементов.

Лаб. раб. 3.1.

1. Что такое инверсия населенностей активной среды?

2. Как работает положительная обратная связь в лазерном резонаторе?

3. Как будут меняться населенности в двухуровневой системе при накачке?

4. В чем разница между спонтанными и вынужденными переходами?

5. Как получается усиление в активной среде лазера?

6. Объясните работу трехуровневой квантовой системы.

7. Модовый состав излучения лазера.

8. Схема энергетических уровней СО₂ -лазера.

9. Зачем в разрядную трубку СО₂ -лазера вводят азот, гелий и пары воды?

10.Как получают Р- Q-ветви в спектре излучения СО₂ -лазера?

Лаб. раб. 3.2.

1. Зачем для наблюдения эффекта Зеемана в спектрограф встроен интерферометр Фабри-Перо?

2. Нарисуйте, как будут выглядеть спектральные линии в выходном окне спектрографа при выключенном магнитном поле в следующих случаях: а) в установке без интерферометра и б) в установке с интерферометром Фабри-Перо? Как изменится картина при включении магнитного поля?

3. В каких случаях наблюдается нормальный эффект Зеемана?

4. Что такое вырождение уровня по энергии и как снимается вырождение?

6. Как классическая и квантовая теории объясняют эффект Зеемана?

Лаб. раб. 3.3.

1. Каковы виды рентгеновских спектров и механизм их возникновения?

2. Какие переходы соответствуют границам рентгеновских серий?

3. Что такое постоянная экранирования?

4. Сформулируйте закон Мозли.

5. Чем обусловлена тонкая структура рентгеновских линий?

6. На какое максимальное число компонент расщепляется альфа-линия К-серии?

7. Перечислите известные вам способы возбуждения характеристического рентгеновского излучения.

8. Как работает ППД-спектрометр?

9. Опишите принцип действия КД-спектрометра.

10. Как выбрать правильное время экспозиции спектра?

11. В чем суть процедуры фитинга?

12. Какие физические параметры образца можно определить, исследуя его рентгеновские спектры?

Лаб. раб. 3.4.

1. Что такое ширина линии излучения?

2. Почему энергия испущенного гамма-кванта, как правило, меньше энергии соответствующего гамма-перехода?

3. В чем заключается эффект Доплера?

4. Что такое естественная ширина линии излучения и какой порядок она имеет для типичных оптических и гамма-линий?

5. Как получается доплеровская спектральная линия?

6. В чем сущность эффекта Мессбауэра?

7. Какие условия наиболее благоприятны для наблюдения эффекта?

8. Каков принцип действия мессбауэровского спектрометра?

9. Для чего применяют мессбауэровский спектрометр?

10. Каковы особенности мессбауэровских источников и поглотителей?

11. Какова форма мессбауэровской линии?

12. Что называют химическим или изомерным сдвигом?

13. Какова природа магнитной сверхтонкой структуры ядерных спектров?

Образовательные технологии.

В соответствии с требованиями ФГОС при реализации различных видов учебной работы в процессе изучения дисциплины "Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц" предусматривается использование в учебном процессе следующих форм проведения занятий:

лекции;
практические занятия (семинары);
лабораторные работы в рамках дисциплины "Практикум по атомной и ядерной физике".

Основная литература.

1.Матвеев А.Н. Атомная физика: Учеб. пособие для студентов вузов.- М.: Высш.шк., 1989.

2.Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика: Учеб. пособие. В 2-х частях. Часть 1: Атомная физика, Часть 2: Ядерная физика.- М.: Наука, 1986 - 1989.

3.Шпольский Э.В. Атомная физика. т.т. 1 и 2. - СПб.: ООО "Лань", 2010

4.Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. - М.: Наука, 1980.

5. Мухин К. Н. Экспериментальная ядерная физика. В 3-х тт. Учебник. 6-е изд. Том 1. Физика атомного ядра, Том 2. Физика ядерных реакций, Том 3. Физика элементарных частиц. - СПб.: ООО "Лань", 2008.

6.Капитонов И.М. Введение в физику ядра и частиц: Учебное пособие. - М.: Едиториал УРСС, 2002.

7.Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Тутынь И.А. Нуклеосинтез во Вселенной. - М.: Изд-во МГУ, 1999.

8.Гончарова Н.Г., Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Кэбин Э.И., Степанов М.Е. Физика ядра и частиц: Задачи с решениями. - М.: УНЦ ДО, 2003.

9.Иродов И.Е. Атомная и ядерная физика. Сборник задач. СПб.:ООО "Лань", 2009.

Дополнительная литература.

1.Арцимович Л.А., Лукьянов С.Ю. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. - М.:Наука, 1978.

2.Фрауэнфельдер Г., Хенли Э. Субатомная физика.- М.: Мир, 1979.

3.Субатомная физика. Вопросы. Задачи. Факты: Учеб. пособие/ Под. ред. Б.С.Ишханова. - М.: Изд-во МГУ, 1994.

Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.

Учебная лаборатория атомной и ядерной физики с лабораторным оборудованием.

Дополнения и изменения к рабочей программе на 201 / 201 учебный год

В рабочую программу вносятся следующие изменения:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры Микро- и нанотехнологий « »_______________201 г.

1 2 3 4

Похожие:

$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений:... Рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 "Физика" (очная форма обучения), 011800. 62 "Радиофизика" (очная форма обучения),...	$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Якименко Владимир Иосифович. Астрофизика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления, 011800. 62 "Радиофизика"...
$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Содержание: умк по дисциплине «Магнитные свойства» для студентов направления 28. 03. 01 «Нанотехнологии и микросистемная техника»,...	$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 «Радиофизика» Флягин В. М. Микропроцессоры. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 «Радиофизика»,...
$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 "Радиофизика"... Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 "Радиофизика" очная форма обучения	$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Содержание: умк по дисциплине «Геокриология и механика грунтов» для студентов направления подготовки 16. 03. 01 Техническая физика,...
$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Рабочая программа для студентов направления 011200. 68 «Физика» Степанов Сергей Викторович Подземная гидродинамика и теплофизика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления...	$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Целью данной дисциплины является формирование у будущего специалиста ясного представления о физических законах, лежащих в основе...
$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления подготовки бакалавров: Нанотехнологии и микросистемная техника...	$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Рабочая программа для студентов направления 011200. 68 Физика магистерская... Удовиченко Сергей Юрьевич. Конструкционные наноматералы. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления...
$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Рабочая программа для студентов направления 03. 03. 03 «Радиофизика» Дубов В. П. «Практикум по квантовой радиофизике» Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 03. 03....	$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления...
$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Учебно-методический комплекс дисциплины «физика» Маллабоев У. М. Физика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 050100. 62 Педагогическое образование,...	$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... «Туризм» (очная, заочная формы обучения), 100100. 62 «Сервис» (очная форма обучения)
$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 Радиофизика... ...	$Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 \"Физика\" (очная форма обучения), 011800. 62 \"Радиофизика\" ( очная форма обучения ), 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» icon$	Программа дисциплины «Вычислительная термодинамика» для направления... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 222900. 62 «Нанотехнологии...

Школьные материалы