Фізика 3

Анотація навчальної дисципліни

Дисципліна «Фізика» базується на знаннях, отриманих при вивченні таких дисциплін: шкільний курс фізики; астрономія; вища математика; обчислювальна техніка та програмування; філософія; іноземна мова. Дисципліна є однією з загальних дисциплін у системі підготовки першого освітнього рівня спеціальностей «Телекомунікації та радіотехніка» та «Електроніка». Засвоєння дисципліни необхідне для подальшого вивчення таких загальних та спеціальних дисциплін: «Основи теорії кіл, сигналів та процесів», «Електротехніка та електроніка», «Цифрові пристрої», «Основи електродинаміки та поширення радіохвиль», «Сигнали та процеси в радіотехніці», «Компонентна база РЕЗ», «Конструювання та технологія РЕЗ» та інші.
В 3 семестрі викладається розділи: коливання та хвильові процеси, оптика, квантова механіка, елементи фізики атомного ядра та елементарних частинок. В цих розділах викладається сучасні і новітні досягнення фізики. Вони націлюють майбутніх фахівців на осмислене і творче застосування отриманих знань в їх практичній діяльності.

Мета дисципліни:

• ознайомлення студента з основними фізичними явищами та ідеями;
• опанування ним фундаментальних понять, законів та  теорій  сучасної  фізики, а також засобів фізичного дослідження;
• повідомлення студентам певної суми знань, що є фундаментальними і сприяють засвоєнню курсів загально-технічних та спеціальних дисциплін, дозволяють орієнтуватися в потоці наукової і науково-технічної інформації, характерному для сучасної епохи;
• формування у студентів наукового світогляду;
• ознайомлення студентів з основними типами сучасної апаратури,  вироблення у них початкових навичок проведення експериментальних наукових досліджень при вивченні різноманітних фізичних явищ та оцінки похибок вимірювань.

Завдання дисципліни:

• студенти повинні навчитися самостійно ставити теоретичні й практичні задачі науково-технічних досліджень, розв’язувати задачі узагальнення результатів вимірювань, метрологічного забезпечення засобів вимірювальної техніки, забезпечення єдності та точності результатів досліджень.

Основні результати навчання

• Уміти використовувати знання методів обробки інформації та комунікаційних технологій при вирішенні професійних завдань (управління інформацією).
• Систематично читати літературу за фахом (у тому числі закордонну), уміння складати реферати. 
• Демонструвати знання та розуміння розділів з вищої математики, фізики, хімії при вирішенні практичних завдань професійної сфери.
• Описувати принцип дії за допомогою наукових концепцій, теорій та методів та перевіряти результати при проектуванні та застосуванні приладів, пристроїв та систем електроніки.
• Застосовувати знання і розуміння диференційного та інтегрального числення, алгебри, функціонального аналізу дійсних і комплексних змінних, векторів та матриць, векторного числення, диференційних рівнянь в звичайних та часткових похідних, ряду Фур'є, статистичного аналізу, теорії інформації, чисельних методів для вирішення теоретичних і прикладних задач електроніки.
• Знаходити рішення практичних задач електроніки шляхом застосування відповідних моделей та теорій електродинаміки, аналітичної механіки. 
• Використовувати інформаційні та комунікаційні технології, прикладні та спеціалізовані програмні продукти для вирішення задач проектування та налагодження електронних систем, демонструвати навички програмування, аналізу та відображення результатів вимірювання та контролю.
• Застосовувати експериментальні навички (знання експериментальних методів та порядку проведення експериментів) для перевірки гіпотез та дослідження явищ електроніки, вміти використовувати стандартне обладнання, планувати, складати схеми; аналізувати, моделювати та критично оцінювати отримані результати.
• Використовувати документацію, пов'язану з професійною діяльністю, із застосуванням сучасних технологій та засобів офісного устаткування; використовувати англійську мову, включаючи спеціальну термінологію, для спілкування з фахівцями, проведення літературного пошуку та читання текстів з технічної та фахової тематики.
• Виявляти навички самостійної та колективної роботи, лідерські якості, організовувати роботу за умов обмеженого часу з наголосом на професійну сумлінність.
• Застосовувати розуміння теорії стохастичних процесів, методи статистичної обробки та аналізу даних при розв'язанні професійних завдань.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

• Л – лекційні заняття;
• ЛР – лабораторні роботи;
• СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти;
• МКР – модульна контрольна робота;
• К – консультації.

Тематика та види навчальних занять.

• 1 тиждень. 
  • Л 1. Власні незгасаючі коливання.
  • ЛР 1 – 2-43. Дослідження загасаючих електромагнітних коливань.
  • СРЗ, К
• 2 тиждень. 
  • Л 2. Електричний коливальний   контур. Додавання коливань.
  • СРЗ, К
• 3 тиждень.
  • Л 3. Згасаючі коливання.
  • ЛР 2 – 3-10. Дослідження явища інтерференції світла від двох щілинних джерел.
  • СРЗ, К
• 4 тиждень. 
  • Л 4. Вимушені коливання.
  • СРЗ, К
• 5 тиждень. 
  • Л 5. Явище резонансу.
  • ЛР 3 – 3-12. Дослідження інтерференції світла за допомогою кілець Ньютона.
  • СРЗ, К
• 6 тиждень. 
  • Л 6. Хвильові процеси.
  • СРЗ, К
• 7 тиждень.
  • Л 7. Енергія хвилі. Дисперсія хвиль.
  • ЛР 4 – 3-15.  Визначення довжини хвилі світла за допомогою дифракційної ґратки. 
  • СРЗ, К
• 8 тиждень. 
  • Л 8. Електромагнітні хвилі.
  • МКР 1.
  • СРЗ, К
• 9 тиждень. 
  • Л 9. Інтерференція світла.
  • ЛР 5 – 3-24.  Вивчення законів зовнішнього фотоефекту.
  • СРЗ, К
• 10 тиждень. 
  • Л 10. Дифракція світла. Поляризація світла.
  • СРЗ, К
• 11 тиждень. 
  • Л 11. Теплове випромінювання. Фотоефект. Корпускулярно-хвильовий дуалізм.
  • ЛР 6 – 3-28. Визначення сталої Рідберга та маси електрона за спектрами випромінювання водню та гелію.
  • СРЗ, К
• 12 тиждень. 
  • Л 12. Моделі атома. Корпускулярно-хвильовий дуалізм матерії.
  • СРЗ, К
• 13 тиждень. 
  • Л 13. Загальне рівняння Шредінгера. Рівняння Шредінгера для стаціонарних станів.
  • ЛР 7 – 3-36. Визначення коефіцієнта  поглинання  -проміння свинцем.
  • СРЗ, К
• 14 тиждень. 
  • Л 14. Квантово-механічна модель атома водню. Закономірності в атомних спектрах. Рентгенівські промені. Лазер.
  • СРЗ, К
• 15 тиждень. 
  • Л 15. Атомне ядро. Ядерні й термоядерні реакції. Елементарні частинки.
  • ЛР 8 – 3-41. Визначення коефіцієнту поглинання β-променів твердими тілами.
  • МКР2.
  • СРЗ, К

Індивідуальна робота  

Не передбачена

Самостійна робота

Самостійна робота складає 59 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:

• підготовка до лекційних занять – 13 годин;
• підготовка до лабораторних занять – 16 годин;
• підготовка до екзамену – 30 годин.

Процедура оцінювання.

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують курсову роботу та 2 модульні контрольні роботи.

Модульні контрольні роботи №1, №2 виконуються у письмовій формі. Максимальна оцінка за їх бездоганне виконання становить 30 балів (у формі теоретичних питань та практичного завдання). Правильна відповідь на всі питання теоретичної частини робот оцінюється в 20 балів. Правильне виконання практичного завдання оцінюється в 10 балів.

Максимальна сума накопичувальних балів в кожному модульному контролі – по 20 балів. 

Семестровий модуль № 1

• Кожна лабораторна робота (всього чотири роботи) оцінюється в 5 балів.
• МКР1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

• Кожна лабораторна робота (всього чотири роботи) оцінюється в 5 балів.
• МКР2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
• Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

Підсумковим контролем з дисципліни є іспит. На іспиті студенти має дати відповіді на два теоретичних питання та розв’язати задачу. Теоретичні питання оцінюються в 30 балів кожне, бездоганно вирішена задача оцінюються в 40 балів.

Умови допуску до підсумкового контролю

До модульної контрольної роботи №1 (МКР1) допускаються всі здобувачі вищої освіти. До модульної контрольної роботи №2 (МКР2) допускаються тільки ті здобувачі, яким зараховано перший семестровий модуль та які виконали накопичувальну частину другого семестрового модуля (не менш ніж на 60 %). Здобувачу вищої освіти перший семестровий модуль зараховується, якщо за підсумками оцінювання МКР1 та накопичувальної частини він отримав 30 та більше балів. Якщо здобувач вищої освіти отримав недостатню кількість балів з навчальної дисципліни, він має право на перескладання дисципліни до початку наступного навчального семестру. До іспиту допускаються студенти, які пройшли МКР1. 

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Відсутність здобувача на контрольній роботі відповідає оцінці «0».

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.