МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА

галузі знань                     014  Середня освіта________

напряму (спеціальності)     014.08    Середня освіта (Фізика)________

підготовки                  бакалавр_____________

1. Програма вивчення нормативної навчальної дисципліни «Молекулярна фізика» складена відповідно до програми підготовки «бакалавра» спеціальності 6.040203 Фізика* за освітньою програмою0402 Фізико – математичні науки

2. Предметом:  є вивчення  мікросвіту, а саме - складу молекул, агрегатних станів речовини та їх особливих властивостей, законів перебудови структур речовин при переходах від одного агрегатного стану до іншого. Визначення зв’язків між мікро параметрами та макро параметрами систем, можливість їх використання для потреб людства.

Між предметні зв’язки:  предмет вивчення молекулярної фізики базується на застосуванні законів математики, інформатики, хімії, електроніки, медицини, біології, екології. Фізичні закони є базою для розвитку вище перелічених дисциплін.

3. Тип дисципліни  нормативна навчальна дисципліна

4.Термін навчання 1, 2й  рік , 2-3  семестр.

5.Кількість кредитів 6,5

6. Губанова А.О. – доцент кафедри фізики. Рачковский О.М.

7. Мета та завдання навчальної дисципліни

 Метою навчальної дисципліни є набуття студентами знань з основних положень молекулярно-кінетичної теорії речовини, основних характеристик агрегатних станів речовини, законів перетворень з одного агрегатного стану в інший, фізичних властивостей кожного з агрегатних станів. Основні закони утворення молекул та типи зв’язків між атомами в молекулах. Математичний апарат молекулярної фізики. Отримати навички у розв’язанні задач відповідного рівня підготовки.

      Завдання  навчальної дисципліни  - виробити вміння  застосовувати теоретичні знання для аналізу та опису фізичних процесів, оцінка їх параметрів та перевірки основних законів. Розвиток дослідницьких навичок студентів, формування наукового світогляду,  навичок аналізу природних явищ з застосуванням власних дослідів, проведених у лабораторних умовах.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент

ПОВИНЕН ЗНАТИ:

  • основи математичних, загально технічних та прикладних дисциплін;
  • історію здобуття фізичних знань;
  • закони побудови фізичної теорії та межі її застосування;
  • внесок українських вчених у розвиток теоретичної науки;
  •  питання охорони довкілля і раціонального використання природних ресурсів, з огляду на внесок фізики у розвиток мало затратних,енергозберігаючих і безвідходних технологій виробництва.
  • питання охорони праці і техніки безпеки при роботі з фізичним обладнанням;
  • принципи роботи з джерелами знань: навчальною літературою, спеціальною науковою літературою, інформацією з інтернет- ресурсів;.
  • методами оцінки похибок навчальних експериментів;
  • основні найбільш вживані комп’ютерні мови та прикладні програми.

ПОВИНЕН ВМІТИ:

  • розуміти мову фізики;
  • вести спостереження за фізичними явищами як у природі, так і в побуті;
  • використовувати знання для запобігання випадків та подій, які наносять
  • шкоду оточуючому середовищу та життю людей;
  • іти розв’язувати фізичні задачі якісного та кількісного характеру;
  • вміти поставити завдання практичного характеру, з використанням лабораторного обладнання;
  • прогнозувати результати фізичних експериментів.

8. Інформаційний обсяг навчальної дисципліни.

Змістовний модуль 1 Молекулярно-кінетична теорія.

Тема 1.  Вступ. Історичний огляд  розвитку мол. фізики. Об’єкти досліджень. Основні закони збереження в мол фізиці.

Тема 2. Молекулярно-кінетична теорія (МКТ) речовини. Зміст постулатів МКТ газів..

Тема 3. Основне рівняння МКТ. Ізопроцеси

Тема 4. Внутрішня енергія системи. Температура. Температурні шкали. Фізичний зміст сталої Больцмана.

Тема 5. Суміш газів. Закон Дальтона.  Рівняння Мендєлєєва-Клапейрона. Розподіл Максвела-Больцмана. Явища переносу.

Змістовний модуль 2 Основи термодинаміки

Тема  1  Два способи зміни внутрішньої енергії. Три способи передачі тепла. Робота газу в різних ізопроцесах. Теплоємність газу у різних ізопроцесах.

Тема .2 Рівняння Майєра та Пуассона

Тема 3 Оборотні та необоротні процеси. Цикл Карно. Нерівність Клаузіуса. Ентропія.

Тема 4 Рівняння Ван-дер-Ваальса. Насичена та ненасичена пара. Вологість повітря. Критичний стан. Кипіння. Сублімація.

Тема 5 Будова рідини. Поверхневий натяг.. Змочування та незмочування. Капілярні явища

Тема 6 Розчини. . Осмос Зміна агрегатного стану. Фазові діаграми.

Тема 7 Кристалічні та аморфні тіла. Основні властивості кристалі.

Тема 8 Типи кристалічних зв’язків. Поняття елементарної комірки. Решітки Браве.

9.Методи навчання ( вид занять). Лекції, практичні заняття, лабораторні заняття, самостійна робота студентів. Консультації.

10. Методи оцінювання. Поточний контроль,  усне опитування,  письмові контрольні роботи. Захист лабораторних робіт, бесіда за темами самостійних завдань

Форма підсумкового контролю успішності навчання є екзамен.

11. Перелік основної  літератури.

Базова

  1. Елементарний підручник з фізика за редакцією академіка Г.С.Ландсберга Том 1 Механіка, теплота. Молекулярна фізика – К.: Радянська школа – 1968 – 554 с.
  2. Я.Й.Дутчак Молекулярна фізика  - Львів.: Львівський університет – 1973- 263с.
  3. В.Цмоць  Молекулярна фізика –Дрогобич.:Коло -2005 -358с.
  4. В.Г.Барьяхтар, И.В.Барьяхтар Молекулярная физика. Курс лекций –К.:Наукова думка-2011 -331с.
  5. Сборник задач по общему курсу физики. Волькенштейн В.С.-М.:Наука 1985-344с. Ф.Я.Бажинова, О.О.Карпухіна,В.В.Хардіков Фізика.Академічний рівень.Збірник задач – Х.:Видавництво «Ранок», 2011. – 288с.

Додаткова:

  1. Матвеев А.Н. Молекулярная физика –М.:Высшая школа -1981-400с.
  2. Дж.Орир Популярная физика.-М.:Мир-1964- 444с.
  3. Інформаційний ресурс http://ruwikipedia/org

 

Класична механіка тісно пов'язана з експериментальною фізикою. Але відрізняється від експериментальної як за методами, так і за характером результатів. Експериментальна фізика встановлює окремі факти, в ряді випадків формує певні закони як узагальнення експериментальних фактів. Теоретична фізика не тільки узагальнює все, що відкрито експериментально, а й формує постулати та принципи, створює нові теорії. Це дає можливість не тільки пояснити відомі закономірності, а й передбачити новий клас експериментально ще не відкритих явищ та законів. Теоретична фізика не є допоміжним засобом експериментатора, який дозволяє пояснити отриманий результат, вона сприяє створення наукового світогляду людства. Сприяє формуванню образ мислення усіх, хто цікавиться природничо-науковими та філософськими науками.

При підготовці студентів необхідно забезпечити спадкоємність курсів теоретичної і загальної фізики, а також курсів природничих дисциплін.

Вивчення теоретичного матеріалу супроводжується формуванням умінь їх застосування для аналізу та розрахунку задач з класичної механіки, теоретичної механіки  і механіки суцільних середовищ. Самостійна робота передбачає поглиблення теоретичних знань й тренування у застосуванні теорій та моделей, а також вивченні окремих теоретичних питань  курсу.

Курс «Сучасні питання електроніки» призначений для підготовки фахівців в області розробки апаратних засобів сучасних інформаційних технологій. Основною метою освоєння курсу є навчання базовим уявленням про фізичні основи функціювання сучасних електронних компонентів, сучасним технологіям, та тенденціям розвитку сучасної електроніки.

В куpсi «Електрика та магнетизм»  формується уявлення про особливу роль фізики, яка розкриває зміст матерії і її форм, простору і часу як форми існування матерії, взаємоперетворення видів матерії, поля як форми існування матерії. На основі вивчення класичної фізики, фізичної суті основних законів, визначень та понять, теорій формується цілісна сучасна картина світу. Складовими навчання є вміння відтворювати отриману інформацію, знаходити нову, оцінювати її та застосовувати в стандартних і нестандартних ситуаціях.

В куpсi «Термодинаміка і статистична фізика»  яку інколи також називають статистичною механікою, що базується на ідеях, головні з яких відомі ще з епохи античного світу, тобто понад дві тисячі років викладено сучасне розуміння процесів в навколишньому світі, показано зв'язок з класичної фізикою та квантовими ефектами, що дає можливiсть значною мipою активiзувати навчально-пiзнавальну дiяльнiсть студентiв, пiднести ефективнiсть оволодiння знаннями.

Завдання для конкурсу.