LA0753 Fizika IV

Kods LA0753
Nosaukums Fizika IV
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Profesionālais
Tematiskā joma Fizika
Struktūrvienība Liepājas akadēmija
Mācībspēks Valdis Priedols, Uldis Žaimis
Kredītpunkti 6.0
Daļas 1
Anotācija Fizika IV ir ceturtais no pieciem kursiem vispārīgās fizikas kursu modulī vispārīgās fizikas pamatu apgūšanai. .
Kursu moduļa saturs pārklāj fizikas galvenās sastāvdaļas (mehāniku, termodinamiku, vielas uzbūvi, elektromagnētismu, optiku, kvantu fiziku), liekot uzsvaru uz aplūkoto parādību izpausmēm dabā un tehnikā, un to aprakstu. Fizika IV kursa tēma ir optika un kvantu fizika..
Studiju kursā apgūst zināšanas un prasmes, lai padziļinātu studentu zināšanas optikā un kvantu fizikā..
Semestra laikā katru nedēļu klātienes nodarbību 2 stundas ir nodarbības auditorijā, kurās tiks lasītas lekcijas, studentiem jāatbild uz pasniedzēja jautājumiem, jārisina uzdevumi, jānovēro un jāskaidro eksperimentu demonstrācijas, bet 2 stundas ir praktisko vai laboratorijas darbu nodarbības. Katru nedēļu studentiem ir jāpilda testi elektroniskā vidē, veicot apgūto zināšanu paškontroli, vai jāraksta kontroldarbi..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
1. temats. Ģeometriskā optika 1. lekcija: Gaismas ātrums un gaismas laušanas koeficients. Attēla veidošanās plakanā spogulī. Attēla veidošanās sfēriskā spogulī. Gaismas laušana. Sneliusa likums. Pilnīga iekšējā atstarošana. Gaismas dispersija. Gaismas vadi. Praktiskais darbs: Gaismas laušana. 6 10 2 10
2. temats. Lēcas un optiskie instrumenti 2. lekcija: Staru gaita lēcā. Reāli un šķietami attēli. Lēcu sistēmas. Acs. Redzes korekcija ar lēcām. Palielināmais stikls. Teleskops. Mikroskops. Laboratorijas darbs: Staru gaita lēcā. 6 10 2 14
3. temats. Gaismas viļņu daba 3. lekcija: Heigensa-Freneļa princips. Difrakcija. Gaismas laušana. Interference. Junga dubultspraugas eksperiments. Koherence. Interference plānās kārtiņās. Maikelsona interferometrs. Praktiskais darbs: Uzdevumu risināšana. 6 10 4 14
4. temats. Gaismas difrakcija un polarizācija 4. lekcija: . Difrakcija šaurā spraugā. Difrakcija dubultspraugā. Optisko instrumenta izšķiršanas spēja. Difrakcijas režģis Rentgenstaru difrakcija. Polarizācija. Brjūstera leņķis. Atmosfēras izkliedētā gaisma un tās polarizācija. Laboratorijas darbs: Difrakcijas režģis. 6 10 4 14
5. temats. Optiskās tehnoloģijas 5. lekcija: Gaisma avoti. Lāzeri. Hologrāfija Laboratorijas darbs: Optiskā lāzera starojuma izpēte. 8 12 4 14
6. temats. Optisko attēlu kropļojumi. 6. lekcija: Attēlu kropļojumu veidi, kropļojumu novēršanas metodes. Praktiskais darbs: Attēlu apstrāde. 8 12 4 14
7. temats. Kvantu mehānika 7. lekcija. Junga dubultspraugas eksperiments ar augstu izšķirtspēju: fotoni. Fotoelektriskais efekts. Komptona efekts. Interferences eksperimenti ar elektroniem. Viļņu funkcija un tā statistiskā interpretācija. Superpozīcijas princips. Brīvas daļiņas viļņu funkcija. Debroljī formula. Viļņu pakete. Heizenberga nenoteiktības princips koordinātei un impulsam. Laboratorijas darbs: Fotoelektriskais efekts. 6 10 4 14
8. temats. Šrēdingera vienādojums 8. lekcija. Šrēdingera vienādojums stacionārajiem stāvokļiem vienā dimensijā. Daļiņa bezgalīgi dziļā potenciālās enerģijas bedrē. Enerģijas spektra atkarība no potenciāla. Viļņu funkcijas atkarība no laika, kvantu sitieni. Pielietojumi: atompulkstenis. Tuneļefekts un tā pielietojumi. Praktiskais darbs: Uzdevumu risināšana. 6 10 4 14
9. temats. Vielas kvantu mehāniskais apraksts 9. lekcija: Pirmās kārtas no laika neatkarīgā perturbāciju teorija. Bozes-Einšteina un Fermi-Diraka statistika. Stāvokļu blīvums. Praktiskais darbs: Uzdevumu risināšana. 6 10 2 14
10. temats. Atomu kvantu mehāniskais apraksts 10. lekcija: Rezerforda-Bora atoma modelis. Ridberga formula. Šrēdingera vienādojums ūdeņraža atomam. Kvantu skaitļi. Elektrona viļņu funkcijas ūdeņraža atomā. Fermioni. Bozoni. Daudzelektronu atoms. Paulī princips. Ķīmisko elementu periodiskā tabula. Praktiskais darbs: Uzdevumu risināšana. 6 10 2 14
Kopā: 64 104 32 136
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis: sagatavot pasniedzējus Modernās fizikas kursu un palielinātas grūtības izvēles daļas fizikas kursu apgūšanai Studiju kursa uzdevumi: 1. padziļināt studentu zināšanas optikā un kvantu fizikā, kvalitatīvu modeļu un matemātisko modeļu pielietošanā fizikālu procesu analīzei. 2. attīstīt fizikālā eksperimenta veikšanas un eksperimentālo datu analīzes prasmes, attīstīt fizikālo procesu analīzes kompetenci. 3. attīstīt prasmes pielietot optikas un kvantu fizikas galvenās koncepcijas, spēju veidot un pārbaudīt vienkāršus fizikālos modeļus. 4. iegūt iemaņas kopsakarību analizēšanā starp dažādiem fizikālās sistēmās noritošiem fizikāliem procesiem. 5. apgūs fizikālā eksperimenta un mērīšanas pamatus.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		ZINĀŠANAS: 1. Pārzina optikas un kvantu fizikas pamatjēdzienus un galvenās koncepcijas. 2. Izprot optikas un kvantu fizikas pamatlikumus. 3. Zina par optikas un kvantu fizikas pamatlikumu pielietojumiem. - 1. pārbaudes darbs: Optikas pamatlikumi – likumsakarības, jēdzieni, novērojumu skaidrojumi. 2. pārbaudes darbs: Kvantu mehānika, jēdzieni, skaidrojumi. Eksāmens: teorētiskās zināšanas
PRASMES: 1. Prot pielietot optikas un kvantu fizikas pamatlikumus. 2. Prot demonstrēt optikas un kvantu fizikas efektus, prot tos izskaidrot. 3. Prot veidot eksperimentālās iekārtas un analizēt rezultātus. 4. Prot izmantot zināšanas par optikas un kvantu fizikas pamatlikumiem. 5. Prot veikt laboratorijas darbus optikas un kvantu fizikas jomās. 6. Māk izmantot optikas un kvantu fizikas aprīkojumu un iekārtas. - 1. pārbaudes darbs: Optikas pamatlikumi - skaitliski aprēķini, pamatformulu pielietojumi. 2. pārbaudes darbs: Kvantu mehānika – prot pielietot kvantu mehānikas pamatlikumus, veikt skaitliskus aprēķinus. Eksāmens: teorētiskās zināšanas.
KOMPETENCE: 1. Zina par optikas un kvantu fizikas pamatlikumu pielietojumiem. 2. Izmanto optikas un kvantu fizikas pamatsakarības. - 1. pārbaudes darbs: Optikas pamatlikumi – kompetence pamatot un pielietot zināšanas optikā. 2. pārbaudes darbs: Kvantu mehānika – kompetence izskaidrot kvantu fizikas jēdzienus un pamatsakarības. Eksāmens: teorētiskās zināšanas.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
1. pārbaudes darbs - 30%
2. pārbaudes darbs - 30%
Eksāmens - 40%
 
Priekšzināšanas Vidusskolas fizikas kurss, augstākā matemātika.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 6.0 32.0 32.0 0.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]