(ФГБОУ ВО ГАГУ, ГАГУ, Горно-Алтайский государственный университет)
03.03.02 Физика
(<Курс>.<Семестр на курсе>)
Зав. кафедрой И.о. зав.каф.Богданова Р.А.
Зав. кафедрой И.о. зав.каф.Богданова Р.А.
исполнения в 2028-2029 учебном году на заседании кафедры
Зав. кафедрой И.о. зав.каф.Богданова Р.А.
исполнения в 2027-2028 учебном году на заседании кафедры
Зав. кафедрой И.о. зав.каф.Богданова Р.А.
исполнения в 2026-2027 учебном году на заседании кафедры
Зав. кафедрой И.о. зав.каф.Богданова Р.А.
исполнения в 2025-2026 учебном году на заседании кафедры
ции
ракт.
2. Фонд оценочных средств включает контрольные материалы для проведения текущего контроля в форме контрольных работ, контрольных вопросов для лабораторных работ и промежуточной аттестации в форме вопросов к зачету.
Оценочные средства для текущего контроля приведены в Приложении 2
Контрольные вопросы к лабораторным работам
Лабораторная работа №1
1. Главное, орбитальное, магнитное и спиновое квантовые числа. Зависимость электронной конфигурации от квантовых чисел
2. Главное квантовое число. Энергия электрона в атоме водорода
3. Орбитальное квантовое число. Момент количества движения электрона в атоме водорода
4. Спектр излучения атома водорода. Правила отбора. Серии спектральных линий.
5. Серия Бальмера. Длины волн для серии Бальмера
6. Как по длинам волн серии Бальмера посчитать постоянную Ридберга
Лабораторная работа №2
1. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Запирающее напряжение. Красная граница фотоэффекта
2. Уравнение Эйнштейна.
3. Как меняется вольт-амперная характеристика вакуумного фотоэлемента при изменении а) потока света; б) длины волны света, освещающего фотокатод.
Лабораторная работа №3
1. Виды радиоактивного распада
2. Виды радиоактивных излучений и их особенности.
3. Устройство и принцип действия счетчика Гейгера
4. Счетная характеристика счетчика Гейгера
5. Зависимость потока излучения от толщины экранирующей пластины
Лабораторная работа №4
1. Магнитный момент ядра
3. Как зависит частота прецессии ядра от магнитной индукции? Во сколько раз отличается частота прецессии протона и дейтона?
4. Применение ядерного магнитного резонанса в науке и технике
Лабораторная работа №5
1. Главное, орбитальное, магнитное и спиновое квантовые числа.
2. Радиальные функции. Зависимость плотности вероятности от радиуса вблизи центра атома при различных значениях орбитального числа
3. Радиальное число. Зависимость электронной конфигурации от радиального числа.
4. Зависимость волновой функции от радиуса на больших расстояниях при различных зна-чениях главного квантового числа
Лабораторная работа №6
1. Главное, орбитальное, магнитное и спиновое квантовые числа.
2. Угловые функции. Зависимость плотности вероятности от угловых координат вблизи при различных значениях орбитального числа
3. Зависимость плотности вероятности от угловых координат вблизи при различных значениях магнитного числа.
4. Угловой момент и его проекция на ось в зависимости от орбитального и магнитного квантовых чисел
Критерии оценки:
- оценка «зачтено» выставляется студенту, если он дал ответ на все вопросы, выполнил лабораторную работу и сдал отчет
- оценка «не зачтено» выставляется студенту, если не смог ответить на поставленные вопросы или не сдал отчет по выполненной работе
1. Основные свойства электромагнитного излучения. Волновая природа света. Уравнение электромагнитной волны в действительном и комплексном виде.
2. Основные свойства электромагнитного излучения. Квантовая природа света. Фотон и его характеристики. Связь волновых и квантовых характеристик света. Волновая функция фотона.
3. Экспериментальное подтверждение квантовой природы света: опыты Столетова, Комптона, Вавилова, Тейлора.
4. Волновые свойства микрочастиц. Формула де Бройля. Волновая функция свободной частицы. Основные свойства волновой функции.
5. Понятие о волновом пакете. Групповая и фазовая скорости волн де Бройля. Вероятностная интерпретация волновой функции.
6. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Его вывод из уравнений волновой оптики и механики. Сопряженные величины. Принцип соответствия в формулировке Гейзенберга.
7. Экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля: опыты Девиссона и Джермера, Тартаковского и Томсона, Фабриканта.
8. Полное и стационарное уравнения Шредингера. Стационарные состояния. Физический смысл волновой функции.
9. Решение уравнения Шредингера для свободной частицы.
10. Частица в одномерной потенциальной яме. Волновые функции частицы. Квантование энергии. Принцип соответствия в формулировке Бора.
11. Частица в трехмерном потенциальном ящике. Вырожденные уровни энергии.
12. Прохождение частицы через потенциальный барьер. Волновые функции частицы.
13. Коэффициент прозрачности потенциального барьера. Туннельный эффект. Сохранение энергии при туннельном эффекте.
14. Прохождение частицы над барьером в виде потенциальной ступени. Ее отражение от барьера, Эффективная глубина проникновения.
15. Основные экспериментальные закономерности атомных спектров. Спектр атома водорода. Обобщенная формула Бальмера. Термы. Комбинационный принцип Ритца.
16. Модель атома Томсона и ядерная модель атома. Опыты Резерфорда.
17. Количественная теория рассеяния альфа-частиц. Формула Резерфорда.
18. Модель атома Бора. Постулаты Бора. Энергетические уровни атома водорода.
19. Водородоподобные атомы в теории Бора. Переходный характер теории Бора.
20. Экспериментальное подтверждение постулатов Бора. Опыт Франка-Герца.
21. Квантово-механическая модель атома. Волновые функции атома водорода. правила квантования энергии, момента импульса, проекции момента импульса. Классификация элек-тронных уровней.
22. Квантово-механическая модель атома. Спектр атома водорода. Правила отбора. Метастабильные состояния.
23. Орбитальный магнитный момент электрона в атоме (приближение Бора). Магнетон Бора. Продольный и поперечный эффекты Зеемана.
24. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона.
25. Спин-орбитальное взаимодействие. Тонкая структура спектральных линий.
26. Принцип неразличимости тождественных частиц и принцип запрета Паули. Бозоны и фермионы. Распределение электронов в многоэлектронном атоме по состояниям.
27. Периодическая таблица химических элементов Менделеева. Порядок заполнения электронных оболочек. Зависимость свойств элемента от электронной конфигурации.
28. Протонно-нейтронная модель строения ядра. Основные свойства нуклонов. Характеристики ядер. Энергия связи. Периодичность ядерных свойств.
29. Ядерные силы, их основные свойства. Обменный характер сильного взаимодействия. Пи-мезоны.
30. Модели атомного ядра, их классификация. Капельная модель ядра.
31. Оболочечная и коллективная (обобщенная) модели атомного ядра.
32. Открытие радиоактивности. Основные виды радиоактивности. Закономерности спонтанного распада тяжелых ядер. внутренней конверсии электронов, протонной радиоактивно-сти.
33. Закон радиоактивного распада. Правила смещения. Семейства радиоактивных элементов.
34. Основные закономерности альфа-распада.
35. Основные закономерности бета-распада. Открытие нейтрино.
36. Гамма-распад ядер. Эффект Мессбауэра, его применение.
37. Ядерные реакции, их классификация. Законы сохранения при ядерных реакциях. Энергетический эффект реакции. Пороговая энергия реакции.
38. Реакция деления тяжелых ядер. Цепные реакции. Ядерный реактор. Ядерная энергетика.
39. Реакция слияния легких ядер. Источник энергии звезд. Проблема управляемого термоядерного синтеза.
40. Элементарные частицы и античастицы. Основные характеристики элементарных частиц. Законы сохранения в физике высоких энергий.
41. Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц: сцинтилляционный счетчик, черенковский счетчик, ионизационная камера, газоразрядный счетчик, камера Вильсона, пузырьковая камера, искровая камера, метод ядерных фотоэмульсий.
42. Ускорители заряженных частиц: линейные резонансные ускорители, бетатрон, циклотрон, фазотрон, синхротрон, синхрофазотрон,- их устройство и принцип действия.
43. Фундаментальные взаимодействия Классификация элементарных частиц по типам взаимодействий.
44. Сложная структура адронов. Кварки. Аромат. Цвет. Принцип конфайнмента.
- оценка «отлично» выставляется студенту, если были даны все ответы на поставленные вопросы, выступление грамотное, с точки зрения физики - аргументированное. Студент владеет наглядными способами предоставления информации;
- оценка «хорошо» выставляется студенту, если были даны все ответы на поставленные вопросы, но недостаточно полно. Использовались наглядные методы предоставления информации;
- оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, если ответил не на все поставленные вопросы , при ответе испытывал затруднения , говорил не достаточно уверенно, слабо владеет средствами наглядности;
- оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, если студент не смог выполнить поставленную задачу.
Работа на лекции – это сложный процесс, который включает в себя такие элементы как слушание, осмысление и собственно конспектирование. Для того, чтобы лекция выполнила свое назначение, важно подготовиться к ней и ее записи еще до прихода преподавателя в аудиторию. Без этого дальнейшее восприятие лекции становится сложным. Лекция в университете рассчитана на подготовленную аудиторию. Преподаватель излагает любой вопрос, ориентируясь на те знания, которые должны быть у студентов, усвоивших материал всех предыдущих лекций.Важно научиться слушать преподавателя во время лекции, поддерживать непрерывное внимание к выступающему.
Однако, одного слушания недостаточно. Необходимо фиксировать, записывать тот поток информации, который сообщается во время лекции – научиться вести конспект лекции, где формулировались бы наиболее важные моменты, основные положения, излагаемые лектором. Для ведения конспекта лекции следует использовать тетрадь. Ведение конспекта на листочках не рекомендуется, поскольку они не так удобны в использовании и часто теряются. При оформлении конспекта лекции необходимо оставлять поля, где студент может записать свои собственные мысли, возникающие параллельно с мыслями, высказанными лектором, а также вопросы, которые могут возникнуть в процессе слушания, чтобы получить на них ответы при самостоятельной проработке материала лекции, при изучении рекомендованной литературы или непосредственно у преподавателя в конце лекции. Составляя конспект лекции, следует оставлять значительный интервал между строчками. Это связано с тем, что иногда возникает необходимость вписать в первоначальный текст лекции одну или несколько строчек, имеющих принципиальное значение и почерпнутых из других источников. Расстояние между строками необходимо также для подчеркивания слов или целых групп слов (такое подчеркивание вызывается необходимостью привлечь внимание к данному месту в тексте при повторном чтении). Обычно подчеркивают определения, выводы.
Также важно полностью без всяких изменений вносить в тетрадь схемы, таблицы, чертежи и т.п., если они предполагаются в лекции. Для того, чтобы совместить механическую запись с почти дословным фиксированием наиболее важных положений, можно использовать системы условных сокращений. В первую очередь сокращаются длинные слова и те, что повторяются в речи лектора чаще всего. При этом само сокращение должно быть по возможности кратким.
Семинарские (практические) занятия Самостоятельная работа студентов по подготовке к семинарскому (практическому) занятию должна начинаться с ознакомления с планом семинарского (практического) занятия, который включает в себя вопросы, выносимые на обсуждение, рекомендации по подготовке к семинару (практическому занятию), рекомендуемую литературу к теме. Изучение материала следует начать с просмотра конспектов лекций. Восстановив в памяти материал, студент приводит в систему основные положения темы, вопросы темы, выделяя в ней главное и новое, на что обращалось внимание в лекции. Затем следует внимательно прочитать соответствующую главу учебника.
Для более углубленного изучения вопросов рекомендуется конспектирование основной и дополнительной литературы. Читая рекомендованную литературу, не стоит пассивно принимать к сведению все написанное, следует анализировать текст, думать над ним, этому способствуют записи по ходу чтения, которые превращают чтение в процесс. Записи могут вестись в различной форме: развернутых и простых планов, выписок (тезисов), аннотаций и конспектов.
Подобрав, отработав материал и усвоив его, студент должен начать непосредственную подготовку своего выступления на семинарском (практическом) занятии для чего следует продумать, как ответить на каждый вопрос темы.
По каждому вопросу плана занятий необходимо подготовиться к устному сообщению (5-10 мин.), быть готовым принять участие в обсуждении и дополнении докладов и сообщений (до 5 мин.).
Выступление на семинарском (практическом) занятии должно удовлетворять следующим требованиям: в нем излагаются теоретические подходы к рассматриваемому вопросу, дается анализ принципов, законов, понятий и категорий; теоретические положения подкрепляются фактами, примерами, выступление должно быть аргументированным.
Лабораторные работы являются основными видами учебных занятий, направленными на экспериментальное (практическое) подтверждение теоретических положений и формирование общепрофессиональных и профессиональных компетенций. Они составляют важную часть теоретической и профессиональной практической подготовки.
В процессе лабораторной работы как вида учебного занятия студенты выполняют одно или несколько заданий под руководством преподавателя в соответствии с изучаемым содержанием учебного материала.
При выполнении обучающимися лабораторных работ значимым компонентом становятся практические задания с использованием компьютерной техники, лабораторно - приборного оборудования и др. Выполнение студентами лабораторных работ проводится с целью: формирования умений, практического опыта (в соответствии с требованиями к результатам освоения дисциплины, и на основании перечня формируемых компетенций, установленными рабочей программой дисциплины), обобщения, систематизации, углубления, закрепления полученных теоретических знаний, совершенствования умений применять полученные знания на практике.
Состав заданий для лабораторной работы должен быть спланирован с расчетом, чтобы за отведенное время они могли быть выполнены качественно большинством студентов.
При планировании лабораторных работ следует учитывать, что в ходе выполнения заданий у студентов формируются умения и практический опыт работы с различными приборами, установками, лабораторным оборудованием, аппаратурой, программами и др., которые могут составлять часть профессиональной практической подготовки, а также исследовательские умения (наблюдать, сравнивать, анализировать, устанавливать зависимости, делать выводы и обобщения, самостоятельно вести исследование, оформлять результаты).
Выполнению лабораторных работ предшествует проверка знаний студентов - их теоретической готовности к выполнению задания.
Текущий контроль учебных достижений по результатам выполнения лабораторных работ проводится в соответствии с системой оценивания (рейтинговой, накопительной и др.), а также формами и методами (как традиционными, так и инновационными, включая компьютерные технологии), указанными в рабочей программе дисциплины (модуля). Текущий контроль проводится в пределах учебного времени, отведенного рабочим учебным планом на освоение дисциплины, результаты заносятся в журнал учебных занятий.
Объем времени, отводимый на выполнение лабораторных работ, планируется в соответствии с учебным планом ОПОП.
Перечень лабораторных работ в РПД, а также количество часов на их проведение должны обеспечивать реализацию требований к знаниям, умениям и практическому опыту студента по дисциплине (модулю) соответствующей ОПОП.
Самостоятельная работа обучающихся– это планируемая учебная, учебно-исследовательская, научно-исследовательская работа, выполняемая во внеаудиторное время по заданию и при методическом руководстве преподавателя, но без его непосредственного участия.
Объем самостоятельной работы определяется учебным планом основной профессиональной образовательнойпрограммы (ОПОП), рабочей программой дисциплины (модуля).
Самостоятельная работа организуется и проводится с целью формирования компетенций, понимаемых как способность применять знания, умения и личностные качества для успешной практической деятельности, в том числе:
- формирования умений по поиску и использованию нормативной, правовой, справочной и специальной литературы, а также других источников информации;
- качественного освоения и систематизации полученных теоретических знаний, их углубления и расширения по применению на уровне межпредметных связей;
- формирования умения применять полученные знания на практике (в профессиональной деятельности) и закрепления практических умений обучающихся;
- развития познавательных способностей, формирования самостоятельности мышления обучающихся;
- совершенствования речевых способностей обучающихся;
- формирования необходимого уровня мотивации обучающихся к систематической работе для получения знаний, умений и владений в период учебного семестра, активности обучающихся, творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;
- формирования способностей к саморазвитию (самопознанию, самоопределению, самообразованию, самосовершенствованию, самореализации и саморегуляции);
- развития научно-исследовательских навыков;
- развития навыков межличностных отношений.
К самостоятельной работе по дисциплине (модулю) относятся: проработка теоретического материала дисциплины (модуля);подготовка к семинарским и практическим занятиям, в т.ч. подготовка к текущему контролю успеваемости обучающихся(текущая аттестация); подготовка к лабораторным работам; подготовка к промежуточной аттестации (зачётам, экзаменам).
Виды, формы и объемы самостоятельной работы обучающихся при изучении дисциплины (модуля) определяются:
- содержанием компетенций, формируемых дисциплиной (модулем);
- спецификой дисциплины (модуля), применяемыми образовательными технологиями;
- трудоемкостью СР, предусмотренной учебным планом;
- уровнем высшего образования (бакалавриат, специалитет, магистратура, аспирантура), на котором реализуется ОПОП;
- степенью подготовленности обучающихся.