(ФГБОУ ВО ГАГУ, ГАГУ, Горно-Алтайский государственный университет)
03.03.02 Физика
(<Курс>.<Семестр на курсе>)
Зав. кафедрой И.о. зав.каф. Богданова Рада Александровна
Зав. кафедрой И.о. зав.каф. Богданова Рада Александровна
исполнения в 2028-2029 учебном году на заседании кафедры
Зав. кафедрой И.о. зав.каф. Богданова Рада Александровна
исполнения в 2027-2028 учебном году на заседании кафедры
Зав. кафедрой И.о. зав.каф. Богданова Рада Александровна
исполнения в 2026-2027 учебном году на заседании кафедры
Зав. кафедрой И.о. зав.каф. Богданова Рада Александровна
исполнения в 2025-2026 учебном году на заседании кафедры
ции
ракт.
2. Фонд оценочных средств включает контрольные материалы для проведения текущего контроля в форме ролевой игры, вариантов контрольных заданий, вопросов к обсуждению (проблемная лекция, дискуссии, эвристическая беседа) и промежуточной аттестации в форме билетов к экзамену.
Под каким углом наблюдается зеленая линия (λ= 500 нм) в спектре первого порядка, полученном с помощью дифракционной решетки с периодом 1 мкм?
1) 45°
2) 0°
3) 60°
4) 30°
Определите постоянную дифракционной решетки (мкм) с 400 штрихами на каждом мм.
1) 2
2) 10
3) 1
4) 2,5
Дифракционная решетка с периодом d освещается монохроматическим светом с длиной волны л, падающим перпендикулярно ее поверхности. Укажите условие дифракционных максимумов.
1) dsinφ=kλ
2) dcosφ=kλ
3) dsinφ=(2k+1)λ/2
4) dcosφ=(2k+1)λ/2
Расстояние от центрального дифракционного максимума до первого, полученных с помощью дифракционной решетки с периодом 0,02 мм, составляет 3 см. Чему равна длина световой волны (нм), если расстояние от решетки до экрана -1 м?
1) 400
2) 600
3) 800
4) 200
Какие из перечисленных излучений обладают способностью к дифракции:
1) видимый свет,
2) инфракрасное излучение,
3) рентгеновские лучи,
1) 1 и 3
2) 1 и 4
3) 1 и 2
4) все
Какие из перечисленных ниже явлений впервые получили объяснение на основе волновой теории света:
1) интерференция;
2) дифракция;
3) дисперсия;
4) фотоэффект;
5)поляризация?
1) 1, 2, 3, 5
2) 2, 3
3) 1, 2
4) 3, 4
Какое из нижеперечисленных явлений природы объясняется дисперсией света?
1) "игра цветов" на перламутровой посуде
2) радужная окраска мыльных пузырей
3) образование цветных полос на экране от луча белого света, прошедшего через узкую щель
4) радуга на небосводе после грозы
Какими из следующих оптических приборов белый свет можно разложить в спектр:
1) вогнутым зеркалом;
2) прозрачной треугольной призмой;
3) дифракционной решеткой;
4) прозрачной плоскопараллельной пластинкой?
1) 2 и 4
2) 2 и 3
3) 1 и 3
4) 1 и 4
Период дифракционной решетки равен 2 мкм. Какова длина световой волны (мкм), если дифракционный максимум второго порядка наблюдается под углом 30°?
1) 0,9
2) 0,8
3) 0,7
4) 0,5
Расположите следующие виды электромагнитных излучений по мере уменьшения их длины волны:
1) видимый свет,
2) радиоволны,
3) инфракрасное излучение,
4) ультрафиолетовое излучение,
5) рентгеновские лучи.
1) 5, 4, 1, 3, 2
2) 2, 1, 3, 4,5
3) 1, 3, 2, 5, 4
4) 2, 3, 1, 4, 5
Как изменится частота света при переходе из вакуума в прозрачную среду с показателем преломления n=2?
1) увеличится в 4 раза
2) увеличится в 2 раза
3) уменьшится в 2 раза
4) не изменится
Для света какого цвета показатель преломления воды является наибольшим?
1) зеленого
3) желтого
4) фиолетового
Каков период дифракционной решетки (мкм), если оптическая разность хода лучей, выходящих из двух соседних щелей решетки равна 2 мкм и угол дифракции 30°?
1) 4
2) 1
3) 2
4) 40
Дифракционная решетка с периодом 2 мкм освещается светом натриевой лампы, наибольшая длина волны которой 589 нм. Сколько светлых (желтых) полос можно при этом увидеть на экране неограниченных размеров?
1) 3
2) 6
3) 4
4) 7
Какие из перечисленных ниже явлений могут быть объяснены с помощью интерференции света?
1) радужная окраска тонких мыльных и масляных пленок;
2) кольца Ньютона;
3) разложение белого света в спектре прозрачной треугольной призмы;
4) вырывание электронов из вещества
1) 1, 2, 3
2) 1, 2
3) 1
4) 3 и 4
Кристалл можно использовать в качестве дифракционной решетки для…
1) ультрафиолетовых лучей
2) длинных радиоволн
3) рентгеновских лучей
4) видимого света
Какие из нижеперечисленных волн обладают свойством поляризуемости. 1) звуковые; 2) радиоволны; 3) световые?
1) только 2
2) 2 и 3
3) только 3
4) только 1
У какого из следующих излучений скорость распространения в стекле наибольшая?
1) инфракрасного
2) красного
3) ультрафиолетового
4) синего
Определите относительный показатель преломления двух сред, если угол падения равен 60°, а угол между отраженным и преломленным лучами равен 90°.
1) 1,5
2) √2
3) √3
4) 1,2
Каким должен быть угол падения светового луча, чтобы отраженный луч составлял с падающим угол 40°?
1) 20
2) 50
3) 40
4) 25
Определите показатель преломления второй среды относительно первой, если при переходе света из первой среды во вторую угол преломления равен 30°, а угол падения в 2 раза больше?
1) 1/√3
2) √2
3) 1,5
4) √3
При переходе светового луча в оптически менее плотную среду из оптической более плотной…
2) свет проходит без преломления
3) угол падения больше угла преломления
4) угол падения меньше угла преломления
Световой луч переходит из воды (n = 1,5) в воздух. Какое из приведенных соотношений имеет место для угла преломления а, если угол падения равен б?
1) а<б
2) а>б
3) а=б
4) а>>б
Угол между зеркалом и падающим лучом равен 50°. Найдите угол (град.) отражения луча.
1) 55
2) 70
3) 35
4) 40
В центре выпуклой линзы приклеили монету. Как этот факт повлияет на действительное изображение предмета?
1) исчезнет периферийная часть изображения
2) уменьшится яркость всего изображения
3) изображение станет нерезким
4) исчезнет центральная часть изображения
Критерии оценки:
– «отлично», 5 выставляется в случае, если студент выполнил 84-100 % заданий;
– «хорошо», 4 – если студент выполнил 66-83 % заданий;
– «удовлетворительно», 3 – если студент выполнил 50-65 % заданий;
– «неудовлетворительно», 2 – менее 50 % заданий
Оценочные средства для текущего контроля приведены в приложении №1.
Перечень тем для дискуссии, проблемной лекции и эвристической беседы
1. Развитие представлений о природе света. Шкала электромагнитных волн.
2. Фотометрия. Основные световые и энергетические величины.
3. Законы освещенности. Фотометры.
4. Основные законы геометрической оптики. Принцип Ферма.
5. Отражение света на плоской и сферической поверхности. Формула сферического зеркала.
6. Глаз как оптическая система. Оптические приборы.
7. Свет как электромагнитная волна. Явление интерференции. Методы наблюдения интерференции. Расчет интерференционной картины.
8. Явление дифракции. Принцип Гюйгенса -Френеля. Зоны Френеля.
9. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка. Дифракционные спектры.
10. Явление поляризации. Закон Малюса. Вращение плоскости поляризации.
Критерии оценки:
- «отлично», 84-100%, повышенный уровень, если студент умеет создавать математические модели при решении типовых профессиональных задач и интерпретировать полученные результаты с учетом границ применимости, владеет навыками анализа полученных результатов, культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения; знает основные понятия, принципы и законы классической и современной физики;
- «хорошо», 66-83%, пороговый уровень, если студент владеет навыками анализа полученных результатов, культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, знает основные понятия, принципы и законы классической и современной физики;
- «удовлетворительно», 50-65%, пороговый уровень, если студент знает основные понятия, принципы и законы классической и современной физики;
- «неудовлетворительно», менее 50%, уровень не сформирован, если студент не знает основные понятия, принципы и законы классической и современной физики, не владеет навыками анализа полученных результатов.
«Деловая (ролевая) игра»
1 Тема (проблема)
Проверка законов освещенности. Люксметр.
2 Концепция игры
Подгруппа делится на экспериментаторов, теоретиков и философов. В начале занятия дается задание проверить законы
3 Роли:
- экспериментатор
- теоретик
- философ
4 Ожидаемый(е) результат(ы)
Студенты должны понять, что теория и практика не разделимы, получить начальные навыки проведения научного исследования, узнать основные методы познания, научиться работать в команде и учитывать мнение всех участников.
1 Тема (проблема)
Определение показателей преломления твердых тел и жидкостей.
2 Концепция игры
Подгруппа делится на экспериментаторов, теоретиков и философов. В начале занятия дается задание определить показания преломления твердых тел и жидкостей. Задача каждого внести вклад в выполнение задания в рамках своей роли, например, теоретик должен сформулировать законы, написать формулы и объяснить их суть экспериментатору и философу. Экспериментатор должен предложить установку для проверки законов, которую все участники должны собрать вместе, а философ должен организовать совместную работу теоретиков и экспериментаторов, предлагая методы познания, которые наиболее эффективны в данном случае.
3 Роли:
- экспериментатор
- теоретик
- философ
4 Ожидаемый(е) результат(ы)
Студенты должны понять, что теория и практика не разделимы, получить начальные навыки проведения научного исследования, узнать основные методы познания, научиться работать в команде и учитывать мнение всех участников.
1 Тема (проблема)
Определение фокусного расстояния рассеивающих и собирающих линз.
2 Концепция игры
Подгруппа делится на экспериментаторов, теоретиков и философов. В начале занятия дается задание определить фокусные расстояния рассеивающих и собирающих линз. Задача каждого внести вклад в выполнение задания в рамках своей роли, например, теоретик должен сформулировать законы, написать формулы и объяснить их суть экспериментатору и философу. Экспериментатор должен предложить установку для проверки законов, которую все участники должны собрать вместе, а философ должен организовать совместную работу теоретиков и экспериментаторов, предлагая методы познания, которые наиболее эффективны в данном случае.
3 Роли:
- экспериментатор
- теоретик
- философ
4 Ожидаемый(е) результат(ы)
Студенты должны понять, что теория и практика не разделимы, получить начальные навыки проведения научного исследования, узнать основные методы познания, научиться работать в команде и учитывать мнение всех участников.
Критерии оценки:
- «отлично», 84-100%, повышенный уровень, если задание выполнено: полученные результаты соответствуют теоретическим данным, эксперимент грамотно проведен и правильно обработан, каждый член подгруппы справился со своей ролью;
- «хорошо», 66-83%, пороговый уровень, если задание выполнено: полученные результаты соответствуют теоретическим данным, эксперимент грамотно проведен и правильно обработан, членам подгруппы потребовалась помощь, чтобы справиться со своей ролью;
- «удовлетворительно», 50-65%, пороговый уровень, если задание выполнено: полученные результаты соответствуют теоретическим данным, эксперимент проведен и обработан с помощью преподавателя, члены подгруппы не справились со своей ролью полностью;
- «неудовлетворительно», менее 50%, уровень не сформирован, если задание не выполнено: полученные результаты либо не соответствуют теоретическим данным, либо вообще не получены. Эксперимент проведен и обработан не правильно, члены подгруппы не справились со своими ролями.
1. Развитие представлений о природе света. Волновая и корпускулярная теории света. Современные представления о
2. Шкала электромагнитных волн.
3. Фотометрия. Основные световые и энергетические величины, характеризующие излучение, единицы их измерения.
4. Законы освещенности.
5. Основные законы геометрической оптики. Принцип Ферма.
6. Отражение света от плоской поверхности. Плоское зеркало.
7. Отражение света от сферической поверхности. Построение изображения в сферическом зеркале.
8. Формула сферического зеркала. Линейное увеличение.
9. Преломление света в плоскопараллельной пластинке.
10. Преломление света в трехгранной призме. Дисперсия. Призменный спектрометр.
11. Преломление в сферической поверхности. Формула преломляющей сферической поверхности. Инвариант Аббе.
12. Сферические линзы. Формула тонкой линзы.
13. Формула Ньютона. Продольное и поперечное увеличение линзы. Построение изображения в тонкой линзе.
14. Центрированные оптические системы: их основные свойства, построение изображений.
15. Аберрации оптических систем.
16. Фотоаппарат и проекционный аппарат.
17. Глаз как оптическая система. Угол зрения. Угловое увеличение.
18. Лупа. Увеличение лупы.
19. Микроскоп. Ход лучей в микроскопе. Увеличение микроскопа.
20. Труба Кеплера и труба Галилея.
21. Свет как электромагнитная волна. Монохроматические и когерентные волны, их характеристики.
22. Интерференция световых волн. Расчет интерференционной картины. Условия минимумов и максимумов.
23. Методы наблюдения интерференции: опыт Юнга, бипризма Френеля, зеркала Френеля, опыт Ллойда.
24. Интерференция в плоскопараллельной пластинке. Полосы равного наклона. Просветление оптики.
25. Интерференция в прозрачном клине. Полосы равной толщины.
26. Кольца Ньютона.
27. Интерферометры Жамена, Майкельсона, Рождественского.
28. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.
29. Дифракция Френеля на круглом отверстии. Зоны Френеля.
30. Дифракция Френеля на непрозрачном диске. Пятно Араго-Пуассона. Опыт Поля.
31. Дифракция Френеля на краю полуплоскости. Зоны Шустера. Спираль Корню.
32. Дифракция Фраунгофера на бесконечной длинной щели.
33. Дифракционная решетка. Дифракционный спектрометр. Дифракционные спектры. Разрешающая способность дифракционной решетки.
34. Дифракция рентгеновских лучей на пространственной кристаллической решетке. Формула Вульфа-Бреггов.
35. Поляризация. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.
36. Поляризация при отражении и преломлении света на границе раздела диэлектриков. Закон Брюстера. Стопа Столетова.
37. Двойное лучепреломление. Дихроизм. Призма Николя. Поляроиды.
38. Естественное и магнитное вращение плоскости поляризации. Поляриметры. Эффект Керра.
39. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
40. Использование внешнего фотоэффекта в технике: фотоэлемент, фотоэлектронный умножитель, электронно-оптический преобразователь.
41. Внутренний и вентильный фотоэффект.
42. Эффект Комптона.
43. Равновесное тепловое излучение и его основные характеристики.
44. Закон Кирхгофа для равновесного теплового излучения.
45. Основные законы теплового излучения: закон Вина, закон Стефана- Больцмана.
46. Распределение энергии излучения в спектре черного тела. Формула Планка.
Перечень умений, проверяемых на экзамене:
1. Определить фокус предложенной преподавателем линзы;
2. Определить оптическую силу предложенной преподавателем линзы;
3. Определить показатель преломления стеклянной призмы;
4. Определить угол Брюстера, с помощью типового учебного комплекса МУК-ОК;
5. Показать, что лазер является монохроматическим источником света;
6. Получить дифракционную картину, с помощью дифракционной решетки, показать максимумы 1,2,3 порядков;
7. Определить показатель преломления раствора неизвестной концентрации, с помощью рефракторметра;
8. Определить освещенность поверхности стола, с помощью люксметра;
9. Получить интерференционную картину, с помощью бипризмы Френеля;
10. Получить дифракционную картину, с помощью тонкой нити;
11. Получить изображение предмета с помощью собирающей линзы и дать характеристику изображения.
Критерии оценки:
- оценка «хорошо» выставляется студенту, если были даны все ответы на поставленные вопросы, но недостаточно полно. Использовались наглядные методы предоставления информации практическое умение продемонстрировано.
- оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, если ответил не на все поставленные вопросы, при ответе испытывал затруднения, говорил не достаточно уверенно, слабо владеет средствами наглядности. Практическое умение продемонстрировано частично.
- оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, если студент не смог выполнить поставленную задачу.