Фізика 2

Мета дисципліни:
ознайомлення студента з основними фізичними явищами та ідеями;
опанування ним фундаментальних понять, законів та  теорій  сучасної  та  класичної 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:
прищеплення студентам навичок наукового аналізу, спрямованих на забезпечення самостійного осмислення поставленої задачі;
навчання практичним навичкам роботи з джерелами і науковою літературою;
виховання уміння застосовувати набуті знання у повсякденній професійній діяльності;
отримання навичок з загальних підходів до аналізу фізичних процесів, що відбуваються при застосуванні електронної техніки;
отримання навичок з виявлення та оцінки похибок результатів вимірювань.
    

Основні результати навчання

Застосовувати знання основ математики, фізики та біофізики, біоінженерії, хімії, інженерної графіки, механіки, опору та міцності матеріалів, властивості газів і рідин, електроніки, інформатики, отримання та аналізу сигналів і зображень, автоматичного управління, системного аналізу та методів прийняття рішень на рівні, необхідному для вирішення задач біомедичної інженерії.

Розуміти теоретичні та практичні підходи до створення та керування медичним обладнанням та медичною технікою.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ПЗ – практичні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; РГР – розрахунково-графічна робота; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
Л1. Електростатичне поле у вакуумі. Напруженість та потенціал електростатичного поля.
ЛЗ1.Теорія похибок.
СРС. К.
 
2 тиждень
Л2. Теорема Остроградського – Гауса для електростатичного поля у вакуумі.
ПЗ1. Завдання з використанням теореми Остроградского - Гаусса для електростатичного поля.  
СРС. К.
 
3 тиждень
Л3. Постійний електричний струм. Закони постійного струму.
ЛЗ2. Визначення заряду електрона за траєкторією    його    руху    у магнітному полі Зняти залежність анодного струму від струму в соленоїді, в якому знаходиться магнетрон.
СРС. К.
 
4 тиждень
Л4. Класична теорія електропровідності металів. 
ПЗ2. Обчислення індукції поля провідників зі струмом і сили Ампера.
СРС. К.
 
5 тиждень
Л5. Теорема Остроградського-Гаусса для вектора індукції. Магнітне поле у речовині.
ЛЗ3. Визначення точки Кюрі. Визначити характеристики, за якими відрізняють магнетики. Визначити точку Кюрі феромагнетику. Оцінити похибки вимірювань.. Захистити.
СРС. К.
 
6 тиждень
Л6. Електромагнітне поле. Рівняння Максвелла в інтегральній та в диференціальній формі.
ПЗ3. Рішення завдань про власні незатухаючі коливання.
СРС. К.
 
7 тиждень
Л7. Загасаючі коливання. Диференціальне рівняння загасаючих коливань. Згасаючі коливання пружинного маятника. RLC- контур.
ЛЗ4. Вимір індуктивності провідників. На підставі другого закону Кирхгофа для електричного контуру, що розглядається, виходить формула для обчислення індуктивності котушки.
МКР1.
СРС. К.
 
8 тиждень
Л8. Вимушені коливання. Векторна діаграма.
ПЗ4. Рішення завдань про резонанс в RLC - контурі.
СРС. К.
 
9 тиждень
Л9. Резонанс напруги у послідовному  RLC- контурі. Резонанс струмів у паралельному  RLC-  контурі (метод комплексних чисел).
ЛЗ5. Вивчення резонансу напруг. Досліджується резонанс напруги в послідовному RLC - контурі, у якому діє синусоїдальна ЕДС, розглядається умова резонансу.
СРС. К.
 
10 тиждень
Л10. Хвильовий процес. Поздовжні та поперечні хвилі. Рівняння біжучої плоскої хвилі. Фазова швидкість хвилі. Довжина хвилі. Хвильове число. Хвильове рівняння. Енергія хвилі. Вектор Умова. 
ПЗ5. Рішення хвильових завдань.
СРС. К.
 
11 тиждень
Л11.  Електромагнітні хвилі та їх властивості. Хвильове рівняння. Густина енергії, об`ємна густина енергії, густина потоку енергії. Шкала електромагнітних хвиль.
Л36. Інтерференція когерентних світових хвиль. Інтерференція на тонких плівках. Інтерференційні кільця Ньютона.СРС. К.
 
12 тиждень
Л12. Дуалізм природи світла. Основні закони геометричної оптики.
ПЗ6. Рішення завдань на інтерференцію світла.
СРС. К.
 
13 тиждень
Л13. Дифракція світла на щілині й дифракційному решеті.
ЛЗ7. Визначення частоти коливань за фігурами Ліссажу. Виконати градуювання шкали генератора. Отримати фігури Ліссажу на екрані осцилографу.
СРС. К.
 

14 тиждень
Л14. Природне та поляризоване світло. Поляризатори та аналізатори. Закони Брюстера та Малюса. Искусственная анизотропия. 
ПЗ7. Рішення завдань на Закони Брюстера й Малюса.
СРС. К.
 
15 тиждень
Л15. Ефект Доплеру. Використання на практиці для вимірювання швидкості тіл.
ЛЗ8. Дослідження загасаючих електромагнітних коливань. Визначити експериментально логарифмічний декремент згасання та добротність контуру. Оцінити похибки вимірювань. Захистити.
МКР2.
СРС. К.
 
Самостійна робота 
Самостійна робота  складає 120 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 30 годин;
2) підготовка до практичних занять – разом 30 годин;
3) підготовка до лабораторних занять – разом 30 годин;
4) підготовка до екзамену – разом 30 годин.
 
Процедура оцінювання
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи.
 
Модульні контрольні роботи №1 і №2 виконуються у письмовій формі. Максимальна оцінка за їх бездоганне виконання становить відповідно 35 і 35 балів. Модульна робота №1 складається з теоретичних (4) та практичних (3) завдань. Завдання рівної складності оцінюються кожне по 5 балів.
 
Лабораторний практикум в кожному модулі оцінюється максимально в 15 балів.
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумкова форма контролю з дисципліни. 

Екзамен. 
 
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. 
Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
Відсутність здобувача на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.