Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Физика кафедрасы 

 

 

 

ФИЗИКА 2 

5В071700 – Жылу энергетика мамандығы бойынша

барлық бөлімде оқитын студенттердің

есептеу-графикалық жұмыстарына арналған

әдістемелік нұсқаулар

   

 

 

Алматы  2011        

ҚҰРАСТЫРҒАНДАР: Мажитова Л.Х., Завадская Л.В., Кенжебекова А.И. Физика 2. 5В071700 – Жылу энергетика мамандығы бойынша барлық бөлімде оқитын студенттердің есептеу-сызба жұмыстарына арналған әдістемелік нұсқаулар .– Алматы: АЭжБУ, 2011. – 36 бет. 

          Әдістемелік нұсқаулар есептеу-сызба жұмыс тапсырмаларынан (ЕСЖ), әдістемелік ұсыныстар мен ЕСЖ мазмұны мен орындау шарттарынан, қажетті әдебиеттер тізімінен тұрады.  

          Без. 33, кесте 12, әдеб. көр. –  18 атау.

 

Пікір беруші: физ-мат.ғыл. канд., доцент Л.А.Тонконогая

 

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2011 жылғы жоспары бойынша басылады.

 

       Ó «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2011 ж.

        

Кіріспе 

Физика курсын оқып үйрену жоғары техникалық оқу орнының түлектерінің инженерлік-техникалық білімінің, дағдысы мен машықтарының негізін құрайды. Олардың ғылыми дүниетанымын қалыптастырады.

Курстың негізгі мақсаты:

а) классикалық физика теориялары мен оның негізгі заңдарын, сондай-ақ физикалық зерттеулер әдістерін қолдану арқылы студенттердің біліктіліктері мен дағдыларын қалыптастыру;

б) студенттердің шығармашылық ой-танымы мен ғылыми дүниетанымын, өзіндік танымдық іс-әрекет дағдыларын және физикалық құбылыстарды моделдеу біліктілігін қалыптастыру.

          Физика 2 курсы бойынша «Максвелл теңдеулері», «Тербелістер және толқындар физикасы», «Кванттық физика және атом физикасы», «Қатты дене, атом ядросы және элементар бөлшектер физикасы» бөлімдері оқытылады.

          Студенттердің физиканы оқып үйренуде алған білімдері мен біліктіліктері «Электротехника теориясының негіздері», «Теориялық механика», «Қолданбалы механика», «Техникалық гидродинамика», «Гидравлика», «Жылутехникалық өлшеулер» сияқты техникалық пәндерді оқуда негіз бола алады.

          Физика 2 курсы төрт кредиттен (модульден) тұрады, күндізгі оқу бөлімінің студенттері күрделілігіне қарай үш деңгейге бөлінген (А,В,С – таңдау бойынша) модуль ретіне сәйкес есептік-сызба жұмыстарын орындайды. Сырттай оқу бөлімінің студенттерінің бақылау нұсқаларын таңдау үшін төменде кесте берілген.  Ал нұсқаның нөмірін студенттің өзі таңдап, оны машықтандыру сабағын жүргізетін оқытушы бекітеді. Сырттай оқу бөлімінің студенттерінің бақылау жұмыстарын орындау тәртібі төменде келтірілген.

 

                   1 «Физика 2» пәнін үйренудегі ұсыныстар

 

«Физика 2» пәні «Физика 1» курсының жалғасы болып табылады және осы пәнді оқып үйренуде «Физика 1» бойынша алған білімге сүйену қажет.  Классикалық физиканы «Максвелл теңдеулері» тарауымен аяқтап, кванттық физика мен кванттық механиканы оқып үйренуде классикалық физиканың жетістіктерін және қазіргі физиканың негізін қалайтын ұғымдарды, қазіргі (кванттық) физиканың негізгі түсініктері, заңдары мен ұстанымдары және олардың маңызды салдарларын түсініп алу қажет. 

«Максвелл теңдеулері» бөлімінде электромагниттік индукция құбылысын (Фарадей-Максвелл заңы) білу, оның электромагниттік өріс теориясының дамуындағы орнын білу өте маңызды және Максвелдің теңдеулер жүйесінің физикалық мағынасына ерекше назар аудару керек.

«Тербелістер мен толқындар физикасы» бөлімінде механикалық және электр тербелістері мен толқындарды олардың сипаттамалары мен теңдеулеріндегі ұқсастықтары мен айырмашылықтарды ескере отырып, қатар оқу қажет. Аналитикалық әдіспен қатар, амплитуданың айналу векторының көмегімен гармоникалық тербелістерді графиктік бейнелеу әдісін меңгеру қажет.

 «Кванттық физика және атом физикасы» бөлімінде:

-сәуле шығарудың кванттық табиғатының дамуындағы жылулық сәуле шығарудың ролін;

- жылулық сәуле шығарудың, Комптон эффектісінің, фотоэфектінің негізгі заңдылықтарын;

- фотонның электромагниттік сәуле шығарудың кванты ретінде қасиеттері мен сипаттамаларын;

- табиғаттың әмбебап заңы ретінде электромагниттік сәуле шығару мен заттардың корпускула-толқындық екіжақтылығын білуі қажет.

Анықталмағандықтар қатынасының кванттық механика классикалық механиканың түсініктеріне шек қоятындығы жөніндегі физикалық мағынасына, бөлшектің күйін  толқындық функция арқылы берудің қажеттілігіне назар аудару қажет.

«Қатты дене, атом ядросы және элементар бөлшектер физикасы» бөлімінде металл, диэлектрик және жартылай өткізгіштердегі электрондардың энергетикалық аймақтар бойынша таралудағы айырмашылықтарын түсіну, жартылай өткізгіштердің меншікті және қоспалық өткізгіштігін, р-n ауысудың қасиеттерін оқып үйрену қажет. Атом ядросының құрылысын, ядролық күштердің ерекшеліктерін, ауыр ядролардың бөліну реакциясы мен термоядролық реакциялардың физикалық мәнін, ядро энергиясын практикалық қолданудың мүмкіндіктерін жақсы меңгеру қажет.

2 Бақылау жұмыстарын орындауға және тапсыруға қойылатын жалпы талаптар

Физика есептері сан алуан құрастырылып келетіндіктен, оларды шығарудың бірыңғай жолы жоқ, дегенмен де есептерді шығарғанда мыналарды естен шығармаған жөн:

- есептің мағынасын түсіне білу, мазмұнына талдау жасап, берілген жүйе немесе дене қандай жағдайда қарастырылып отырғанын ойластырып алып, есептің мағынасын аша түсетіндей және ары қарай оның шығарылуын жеңілдететіндей сызбасын, графигін немесе суретін салып алу керек;

- қарастырылып отырған жағдайда физиканың қандай заңдарын қолдануға болатындығын ойластырып, оны алдымен жалпы түрде жазып көрсету керек, одан кейін сол заңды осы есепке қолданып, теңдеудің әрбір белгісі нені білдіретінін түсіну керек;

- есепті жалпы түрде жазып, жұмыс (есептеу) формуласын алыңыз. Есептің шартында берілген мәндер ізделініп отырған физикалық шаманы өрнектейтін жұмыс (есептеу) формуласына ғана қойылып шығарылады;

- есептеулер жүргізген кезде, оны қалай жуықтап шығаруды білу керек. Формулаға қойылған мәндердің барлығы да бір бірліктер жүйесінде болуы керек (ХБ жүйесінде болғаны дұрыс);

- қажет болғанда немесе кейбір жағдайларда есеп жауабының дұрыстығын тексеру керек, бұл есептің қатесіз шығуына көмектеседі.

- кванттық механикада шамалардың анықталмағандығын (, ) есептеуде қарастырылған бөлшектердің классикалық немесе кванттық бөлшек екендігі жөнінде міндетті түрде қорытынды жасау қажет.

          Барлық ЕСЖ мен бақылау жұмыстары дәптерде (12 беттік) немесе компьютермен жазылып тапсырылады. 1бет төменде келтірілгендей етіліп толтырылады.

Мысал – 1-бетті толтырудың үлгісі 

БТЭк – 10 –1 тобының студенті Байғалиева А.

«Физика 2» пәні бойынша №5 ЕСЖ

15 нұсқа (Шифр 255327 – сырттай оқитындар үшін).

           Әр жұмыс бөлек дәптерде орындалады. Жұмыс таза, суреттер – сызғыштың көмегімен, қарындашпен салынуы керек. Есептің шарты қысқартусыз толығымен жазылады және «Берілгені» деп басталып, жалпыға бірдей белгілеулермен белгіленуі тиіс. Әрбір есеп физикалық шамалардың мағыналарын түсіндіретін анықтамалармен, физикалық заңдылықтармен, схемалық сызбалармен, суреттермен жалпы түрде (әріптік белгілеулер) шығарылуы тиіс. Одан кейін сан мәндерін қойып, есептеп, соңында ізделініп отырған физикалық шаманың өлшем бірлігін жазып қоюы керек. Есептеулер жүргізгенде жуықтап есептеулер ережесін пайдаланып, есептің жауабын қатесіз, түсінікті етіп жазу керек.

          Бетте мұғалімнің ескертпелері мен түзетулеріне орын қалдырылуы керек.

Жұмысының аяғында студенттің тапсырмаларды орындау үшін пайдаланылған әдебиеттердің тізімі көрсетіледі.

Сырттай оқу бөлімінің студенті өз бақылау жұмысын электронды пошта арқылы жіберетін болған жағдайда да жоғарыдығы шарттарды орындауы керек. Егер бақылау жұмысы дұрыс орындалмай, өзіне қайтарылып берілсе, көрсетілген қателерімен жұмыс жасалып, қайтадан алдыңғы бақылау жұмысымен бірге тапсырылады. Пікір жазушы есептің шығарылуы бойынша сұрақтармен студентті әңгімеге тартуға құқылы.

 

2.1 Сырттай оқу бөлімінің студентінің ЕСЖ нұсқасын таңдау ережесі 

 

 Курстың әрбір кредитінде (модулінде) әрқайсысы 10 нұсқадан құралған екі кесте берілген. Нұсқа нөмірі студент шифрының (сынақ кітапшасының нөмірлері) соңғы екі цифры бойынша төмендегідей таңдалады:

- егер соңғы санның алдында тұрған сан тақ болса, әр бақылаудың сәйкесінше есептерінің нөмірлері 1 кестеден, жұп немесе нөл болса – 2 кестеден алынады;

      - Шифрдің соңғы санына сәйкес кестедегі нұсқа нөмірін анықтайды.

 

2.2 ЕСЖ №5, М 5

1 кесте – Күндізгі оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар нұсқасы

Деңгей

Нұсқа

Жалпы физика курсының есептер жинағы.             

/Т.С. Байпақбаев,Х.Х. Манабаев.

  Жалпы физика курсының есептер жинағы.        

/ В.С.Волькенштейн

А қосымшасы

А

1

12.1,12.28,12.43

11.103

 3;  35

2

12.7,12.42

11.94,11.118

 1;  37

3

12.17,12.47

11.93,11.119

 5;  33

4

12.3, 12.14, 12.34

11.109

2;   29

5

12.2,12.9, 12.23, 12.52

11.113

4;  30

6

12.15, 12.40, 12.49

11.107

6;  28

7

12.16,  12.31

11.96,11.120

7;  31

8

12.19, 12.46

11.108,11.114

8;  34

9

12.13, 12.30,12.51

11.111

9;  32

10

12.5,12.10,12.32,12.48

 

10;  36

11

12.12,12.38, 12.45

11.102

13;  39

12

12.6, 12.11, 12.29, 12.50

 

19;  43

В

13

13.1, 13.8

11.123, 11.104

18;  41

14

13.9

11.112, 11.129, 11.106

22;  49

15

12.36,13.15

11.122, 11.97

21;  40

16

13.18, 12.27

11.100

14; 44

17

12.8,12.39

11.127, 11.110

20;  42

18

12.24, 12.41,13.4

11.198

15;  45

19

12.44, 13.14

11.95, 11.132

16;  38

20

12.18,12.37, 13.16

11.116

12;   46

21

12.35, 13.20

11.97, 11.131

11;  47

22

13.19, 12.33

11.98, 11.121

17;  48

С

23

13.12, 12.53

11.125, 11.117

23;  50

24

13.14, 12.54

11.96, 11.124

25;  54

25

13.2, 13.11

11.101, 11.125

26;  52

26

13.3, 12.50

11.130, 11.105

27;  53

27

13.6, 13.10

11.126, 11.97

24;  51

 

I кесте – Сырттай оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар

( тақ) нұсқасы

Нұсқа

Есептер нөмірлері  (Чертов А.Г., Воробьёв А.А.

«Задачник по физике». - М., 2006. – 640 с.)

           А қосымшасы

0

25.9

25.17

25.44

26.5

6

38

1

25.11

25.21(1)

25.42

26.1

16

28

2

25.2

25.34

25.25

26.6

1

46

3

25.3

25.35

25.26

26.7

3

48

4

25.1(1)

25.22

25.38

26.2

2

39

5

25.12

25.36

25.45

26.14

11

36

6

25.16

25.21(3)

25.40

26.10

19

34

7

25.8

25.19

25.41

26.4

17

31

8

25.4

25.18

25.39

26.8

8

44

9

25.15

25.20

25.43

26.3

22

33

 

II кесте – Сырттай оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар

(жұп) нұсқасы

Нұсқа

Есептер нөмірлері  (Чертов А.Г., Воробьёв А.А.

«Задачник по физике». - М., 2006. – 640 с.)

А Қосымшасы

0

25.6

25.19

25.45

26.1

4

40

1

25.2

25.23

25.43

26.12

7

42

2

25.9

25.18

25.26

26.2

10

32

3

25.7

25.20

25.38

26.5

18

29

4

25.8

25.17

25.25

26.3

6

41

5

25.1

25.34

25.44

26.10

5

47

6

25.13

25.35

25.42

26.5

13

35

7

25.11

25.36

25.39

26.8

15

37

8

25.12

25.21(1)

25.40

26.9

21

30

9

25.5(2)

25.21(2)

25.41

26.4

9

43

А Қосымшасы

 

А.1 Электромагниттік индукция құбылысының максвеллдік және фарадейлік түсініктемелерінің арасында қандай айырмашылық бар? Кімнің тұжырымдамасы жалпыға ортақ?

А.2 Өткізгіш контурда уақытқа тәуелді өзгеретін магнит өрісінің әсерінен  ЭҚК-і индукцияланады. Осы өткізгіш контурда электр зарядтарын қозғалысқа келтіретін қандай күш? Контур өріске қатысты қозғалмайды.

А.3  Неліктен электромагниттік индукцияның екі түрі бар деп айтады? Олар ортада және вакуумде қандай эффектілерге әкеп соғады?

А.4  біртекті магнит өрісіне орналасқан жіңішке сымнан жасалған жазық контурлар орналасқан (А.1 суретті қара). Өрістің бағыты сурет жазықтығына перпендикуляр, «бізге қарай» бағытталған. Өрістің индукциясын арттыра бастады. Контурдағы индукциялық токтардың бағытын анықтаңыз.

 

 

 

 

 

 

                       

 

 

 

 

А.1  Сурет

 

А.5 Бір ұшынан бекітілген металл өзекше магнит өрісі жоқ кезде еркін тербеле алады, бірақ магнит өрісінде оның тербелістері тез өшеді. Неге? Осы құбылысты қайда пайдаланады?

А.6 Электр тізбегіндегі индуктивтіліктің механикалық қозғалыстағы массамен ұқсастығының физикалық себебін түсіндіріңіз.

А.7 Темір өзекшесі бар катушкаға жалпақ қалың алюминий сақина (себебі, алюминий жеңіл және меншікті кедергісі аз) кигізілген. Егер электромагниттің катушкасынан амплитудасы өзгермейтін айнымалы ток жіберсе, онда катушкаға кигізілген сақина ауада қалқып тұрады. Егер токты дереу ажыратсақ, онда сақина жоғары секіреді. Осы құбылыстарды түсіндіріңіз. Сақинаны ауада ұстап тұрған не? Сақинаның күйі қаншалықты орнықты?

А.8 Қозғалмайтын айналу осі болып табылатын I тогы бар түзу өткізгішті өткізгіш рамка айналады (А.2 суретті қара) . Ал рамка жазықтығы әрқашан да өткізгішпен бір жазықтықта болады. Осы кезде рамкада ток пайда бола ма?

 

 

 

 

 

А.2  Сурет

 

А.9  Вертикаль орналасқан катушканың үстінде металл дене бар. Егер катушкадан айнымалы ток жіберсе, дене қызады, ал тұрақты ток жіберсек, суық күйінде қалады. Неліктен?

А.10  Дөңгелек өткізгіш жазық контур индукциясы  біртекті магнит өрісінің күш сызықтарына перпендикуляр орналасқан. Мына жағдайларда контурда пайда болған токтың бағытын көрсетіңіз: а) контур созылады; б) контур сығылады.

 
 

 
 
А.11  Тогы бар өткізгіш  жылдамдықпен оңға қарай қозғалады (А.3  суретті қара). Жазықтығы I түзу ток жазықтығында жататын қабырғасы а тыныштықта тұрған квадрат рамкада пайда болған токтың бағыты қандай? Рамкадағы индукциялық токтың бағыты қандай? Рамкадағы индукциялық токтың шамасы неге байланысты?

 

 

 

 

 

 

 

                                           А.3  Сурет

 

А.12 Индуктивтілігі және кедергісі бар тізбек үшін уақыттық тұрақты  L/R  тең. Осы уақыт ішінде ток өзінің бастапқы мәнінің  шамасына  дейін кемиді. Осы шаманың өлшем бірлігі уақыттың өлшем бірлігі – секунда болатынын көрсетіңіз.

А.13 Тіктөртбұрышты рамка біртекті магнит өрісінің индукциясына перпендикуляр орналасқан. Ұзындығы l болатын рамканың бір қабырғасы өзіне параллель  жылдамдықпен қозғалады. Лоренц күшін пайдалана отырып, индукцияның ЭҚК-і магнит ағынының өзгеру жылдамдығына  тең екенін көрсетіңіз.

А.14 Алюминийден жасалған денелерге магнит әсер етпейді. Егер де айнала алатын алюминий дискінің үстіне таға тәрізді магнитті жіпке іліп қойып айналдырсақ, онда дискі де айнала бастайды. Неге? Дискі қай бағытта айналады ? (Автомобильдің спидометрі осы принципте жұмыс істейді.)

А.15 Трансформатордың 1-ші орамынан уақыт бойынша тәуелділігі суретте көрсетілгендей ток өтеді (А.4 суретті қара). Трансформатордың 2-ші орамында пайда болатын индукцияның ЭҚК-ң уақытқа тәуелділігінің  сапалық графигін көрсетіңіз. 1-ші орамдағы өздік индукция құбылысы ескерілмейді.

.

 

 

 

 

 

                                          А.4  Сурет

 

А.16 Индуктивтігі L катушкадан өткен токтың уақытқа байланысты сызбасы (А.5  суретті қара), мұндағы - тұрақтылар. Катушкадағы өздік индукция ЭҚК-ң уақытқа тәуелділігінің сапалық графигін тұрғызыңыз. -ң тәуелділік сипатын көрсетіңіз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                      А.5  Сурет

 

А.17 Тізбекті t=0 уақыт мезетінде тұйықтайды (А.6  суретті қара). Тізбектегі ток күші I-ң және вольтметрдегі U кернеудің уақытқа байланыстылығының сапалық графигін тұрғызыңыз. (Катушканың кедергісі ескерілмейді).

 

 

 

 

 

 

                                              А.6  Сурет

 

А.18. Тізбекті ажырату кезіндегі өздік индукцияның ЭҚК-ң пайда болу тәжірибесін көрсетуде келесі сызбаны пайдаланады (А.7 суретті қара). Тәжірибе сенімді болуы үшін, катушканың актив кедергісі мен шамның кедергісінің қатынасы және катушканың индуктивтігі қандай болу керек? Тізбектің әр түрлі параметрлері үшін (салыстырмалы түрде) тізбектегі токтың I(t) тәуелділігінің сапалық графиктерін тұрғызыңыз.

А.19 Тізбекті қосқан кездегі  өздік индукцияның ЭҚК-ң пайда болу тәжірибесін көрсетуде келесі сызбаны (А.8 суретті қара) пайдаланады: тәжірибе сенімді болуы үшін, тізбек тармақтарының актив кедергілерінің қатынасы және катушканың индуктивтігі қандай болу керек? Кілтті қосқаннан кейінгі тізбектің тармақтарындағы токтың I(t) тәуелділігінің сапалық графигін тұрғызыңыз.

 

А.7 Сурет                                                      А.8  Сурет                                    

А.20  Тұйық темір өзекшеге екі сым орамы оралған. Кернеуі U айнымалы ток көзі және сезімтал вольтметр болса, әр орамдағы орамдар санын қалай анықтауға болады?

А.21 Индуктивтігі L катушкадан суретте көрсетілген графиктегідей (А.9 суретті қара) уақыт бойынша өзгеретін ток өтеді. Осы график арқылы әр түрлі уақыт мезетіндегі өздік индукцияның ЭҚК-ң мәндерін  қалай анықтауға болады? Қандай уақыт мезетінде ЭҚК ең үлкен мәнге ие, нөлге тең, оң, теріс болады?   тәуелділік графигін құрыңыз.                                                                          

 

А.9 Сурет

 

А.22  Тізбектің орнықты режимінде К кілтті ажыратса (А.10 суретті қара),  L – R 1 -  R 2  контурында азғантай уақыт ішінде ток жүреді, яғни  R1,  R2  өткізгіштерде джоульдық жылу бөлінеді. Жылу қандай энергияның есебінен бөлінеді? Бөлінген жылу мөлшерін қалай есептеуге болады?                                                                                    

 

 

 

 

 

 

А. 10 Сурет

 

А.23  Коаксиал кабель радиусы а ішкі тұтас өткізгіштен және сыртқы радиусы b өткізгіш жұқа қабырғалы түтіктен тұрады. Токтың ішкі өткізгіштің қимасы бойынша таралуын біркелкі деп есептеп, кабельдің ұзындық бірлігінің индуктивтілігінің формуласын шығарыңыз. (Бұл жағдайда индуктивтілікті магнит өрісінің энергиясы арқылы анықтаңыз. Магнит ағыны арқылы анықтауға болмайды, себебі ішкі өткізгіш жұқа емес). Магнит өтімділігі барлық жерде бірге тең.

А.24  Егер индуктивтігі L соленоидты асқын өткізгіш жағдайында тұрақты ЭҚК-і бар ток көзіне жалғаса, соленоидтағы ток қандай заң бойынша өзгереді? I(t) тәуелділік формуласын алыңыз, графигін тұрғызыңыз.

А.25  I тогы бар шексіз түзу өткізгіштің магнит өрісінде токқа перпендикуляр  жылдамдықпен ұзындығы l екінші өткізгіш қозғалады (А.11 суретті қара).  l  өткізгіш әрқашан I тогымен бір жазықтықта және оған параллель болады. l  өткізгіштің ұштарындағы потенциалдар айырмасын тогы бар өткізгішке қатысты орналасуының функциясы ретінде анықтаңыз. Осы потенциалдар айырмасының тұрақты болуының шарттары қандай?

 

 

 

 

 

 

                                         А.11 Сурет

 

     

 

    А.11 Сурет

 

А.26 Екі дөңгелек орам (электрлі байланыспаған) бірінен кейін бірі орналасқан және сіз олардың центрлерін қосатын сызық бойымен қарап тұрсыз. Жақын тұрған орамға батарея қосылса, одан өткен ток сағат тіліне қарсы жүреді. а) екінші орамда пайда болған индукциялық токтың бағыты қандай? б) токтың жүруі қанша уақытқа созылады? в) 1) өткізгіштің 2) орамдардың диаметрлерін екі есе үлкейтсек, индукциялық токтың ұзақтығы қалай өзгереді?

А.27  Біртекті магнит өрісінде қабырғалары а және 2а бірдей сымнан жасалған квадрат пішінді екі жазық контур орналасқан. Контурлардың жазықтығы  векторына перпендикуляр. Магнит өрісі  заңы бойынша кемиді, мұндағы b – оң тұрақты. Әр катушкада пайда болған ЭҚК-ң уақытқа байланысты сапалық графигін құрыңыз. t уақыт мезетінде контурлардағы токтың сандық мәндерін салыстырыңыз.

А.28 Дж.К.Максвелл ығысу тогы деп қандай шаманы атады? Неге? Ток тығыздығы неге тең?   векторының бағыты қандай?

А.29 Дж.К.Максвелдің жасаған ең негізгі қорытындысын былай тұжырымдауға болады: табиғаттағы электр тогының барлығы тұйық. Мұны қалай түсінуге болады?

А.30  Электромагниттік өріс дегеніміз не? Анықтамасын беріңіз. Электромагниттік өрістің физикалық құрылымын қандай теңдеулер сипаттайды?

А.31  Кеңістіктің қандай да бір аймағында күш сызықтары тұйықталған электр өрісі болуы мүмкін бе? Қандай жағдайларда?

А.32 Индукциясы  біртекті магнит өрісінің ағыны S дөңгелек қима ауданымен шектелген (А.12 суретті қара). Осы ауданның центрінен r ара қашықтықта -бөлшек орналасқан. Егер өрістің индукциясы бірқалыпты кемісе,  -бөлшек қандай жағдайларға ұшырайды?

 

 

 

 

 

                                       

 

                                           А.12  Сурет

 

А.33  Индукциясы  біртекті магнит өрісінің ағыны S дөңгелек қима ауданымен шектелген. Осы ауданның центрінен r арақашықтықта  заряды q, массасы m зарядталған бөлшек орналасқан (А.12  суретті қара). Магнит өрісі  заңымен өзгереді, мұндағы b – оң тұрақты. Осы бөлшектің тангенциал үдеуінің формуласын қорытыңыз.

А.34 Жазық конденсатордың арасындағы кернеу  заңы бойынша өзгереді, мұндағы U0, - оң тұрақтылар. Конденсатордағы ығысу тогы өрнегімен өрнектелетінін дәлелдеңіз, мұндағы С ─ конденсатордың сыйымдылығы.

А.35 Катушканың (соленоид) индуктивтілігі өте аз болу үшін оны қалай орау керек?

А.36 Максвелл теңдеулерінің толық жүйесіндегі қайсы теңдеулер “материялық теңдеулер” болып табылады? Оларды жазыңыз, бұл теңдеулер нені сипаттайды, олардың бұлай аталу себебі неде?

А.37 Максвелл теңдеулер жүйесінің үшінші және төртінші теңдеулері нені сипаттайды? Олар симметриялы ма? Түсіндіріңіз.

А.38  Өткізгіш сақинаның ауданынан өткен магнит ағыны бірқалыпты артады. Сақинадағы құйынды электр өрісінің кернеулігі оның радиусына пропорционал екенін көрсетіңіз.

А.39  Кеңістіктің қандай да бір аймағында индукциясы  біртекті магнит өрісі бар. Осы өрістің индукциясының модулі тұрақты жылдамдықпен өзгерді, яғни .  магнит өрісі және  электр өрісінің күш сызықтарын көрсетіңіз.  векторының өрісі біртекті бола ма?

А.40  Дөңгелек орамның жазықтығы индукциясы  болатын біртекті магнит өрісіне перпендикуляр орналасқан. Өрістің индукциясы  заңы бойынша өзгереді, мұндағы - оң тұрақты, t – уақыт. Орамдағы құйынды электр өрісінің кернеулігінің өрнегін табыңыз.

А.41  Радиусы R орамның жазықтығы индукциясы  біртекті магнит өрісіне перпендикуляр орналасқан. Өрістің индукциясы  заңы бойынша өзгереді, мұндағы - оң тұрақты, t – уақыт. Электронның орам бойымен қозғалған кездегі индукцияланған электр өрісінің жұмысы -ге тең екенін дәлелдеңіз, мұндағы - орам ауданы.

А.42  Радиусы R ұзын түзу соленоидтың орамдарынан өтетін ток оның ішіндегі В=Аt2 заңымен уақыт бойынша өсетін магнит өрісіне сәйкес өзгертеді, мұндағы А – қандай да бір тұрақты. Ығысу тогының тығыздығының соленоид осінен арақашықтықтың функциясы ретінде формуласын қорытыңыз, графигін құрыңыз.

А.43  Қимасының радиусы R  және бірлік ұзындығына келетін орам саны n ұзын түзу соленоидтың тогын  тұрақты жылдамдықпен өзгертеді. Құйынды электр өрісінің кернеулік векторының модулін соленоидтың осінен r  арақашықтықтың функциясы ретінде табыңыз.  және  векторларының бағыттарын суретте көрсетіңіз. Осы тәуелділіктің графигін жобалап көрсетіңіз. Өздік индукцияның ЭҚК-н ескермеңіз.

А.44  Біртекті ортада бөгде зарядтар мен токтар болмаған кезде, біртекті айнымалы магнит өрісі біртекті емес электр өрісін тудыратынын дәлелдеңіз.

А.45  Біртекті ортада бөгде зарядтар мен токтар болмаған кезде, біртекті айнымалы электр өрісі біртекті емес магнит өрісін тудыратынын дәлелдеңіз.

А.46  Жазық конденсатордың диск пішінді астарларының арасында әлсіз өткізгіш орта бар. Конденсаторды зарядтап, ток көзінен ажыратты. Шектік эффектілерін ескермей, конденсатордың ішінде магнит өрісі жоқ екенін дәлелдеңіз.

А.47 Әлсіз өткізгіш ортамен толтырылған сфералық конденсатор (А.13  суретті қара) көрсетілген. Конденсаторды зарядтап, ток көзінен ажыратты. Конденсатордың разрядталуының кез-келген уақыт мезетінде  ығысу векторының сызықтары мен ығысу тогының сызықтарын кескіндеңіз. Астарларының арасында зарядтар қозғалса да, конденсатордың ішінде магнит өрісі жоқ екенін көрсетіңіз.

 

 

 

 

 

 

 

 

А.48 Кеңістікте индукциясы   біртекті магнит өрісі пайда болды. Мына жағдайлар үшін  құйынды электр өрісінің күш сызықтарының бағытын көрсетіңіз: а) магнит өрісінің индукциясы уақыт бойынша өседі; б) өрістің индукциясы кемиді. Электр өрісінің кернеулік модулі уақытқа байланысты өзгермеу шартын анықтаңыз.

А.49 Электр және магнит өрістерінің салыстырмалылығы дегеніміз не?

А.50 Шектелмеген өткізгіш ортада  зарядталған металл шар бар (А.14  суретті қара). Орта өткізгіш болғандықтан, радиал бағыттарда өтетін электрлік токтар пайда болады, бірақ шарды қоршаған ортада магнит өрісі пайда болмайды. Осыны дәлелдеңіз.

 

 

 

 

 

 

 

А.14 Сурет

 

А.51 Ұзын түзу соленоидтың бірлік ұзындығына сәйкес келетін  орамы бар. Соленоидпен  айнымалы ток өтеді. Ығысу тогының тығыздығын соленоид осінен r  арақашықтықтың функциясы ретінде анықтаңыз. Мына жағдайларды қарастырыңыз: а) r < R; б) r > R.

А.52  Радиусы  дөңгелек пластина тәрізді жазық конденсатор зарядталады. Астарларындағы заряд  заңымен өзгереді. Максвелл теңдеулерін пайдалана отырып, конденсатордың астарларының арасындағы магнит өрісін сипаттаңыз: а) конденсатордың осінен  арақашықтықта жатқан нүктелер үшін ; б) берілген  уақыт мезеті үшін  тәуелділіктерінің графиктерінің жобасын көрсетіңіз.

А.53  Нағыз металдарда, мысалы: өткізгіштігі См/м мыста ығысу тогының тығыздығы өткізгіштік тогының тығыздығына қарағанда өте аз.  МГц айнымалы ток жиілігі үшін сандық бағасын беріңіз.

А.54  Радиусы  дөңгелек пластина тәрізді жазық ауа конденсаторы тұрақты токпен зарядталады. Пластиналардағы  заряд  зарядталу уақытына пропорционал артады. Конденсатор астарларының арасында магнит өрісі бола ма? Егер болады десеңіз, өрістің  сызықтарының бағыттарын көрсетіп,  модулін анықтаңыз, мұндағы - конденсатордың осінен басталған арақашықтық. Астарлардың арақашықтығын олардың сызықтық өлшемдерінен өте аз деп есептеңіз.

 

 

 

 

 

 

 

2.3 ЕСЖ №6, М 6

2 кесте – Күндізгі оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар нұсқасы

деңгей

нұсқа

Т.С.Байпақбаев, М.Ш.Қарсыбаев/

Тербелістер мен толқындар,квант

тық механика,  атомдық және ядролық физика. Алматы  2002 ж

В.С.Волькенштейн.  /Жалпы физика есептер жинағы. Мектеп.-Алматы 1974 ж.

Б қосымшасы

А

1

1.2,   2.5,   2.20

14.12 ,  16.13

3

 

2

1.3,   2.3,   2.22

14.13 ,  16.9

4

 

3

1.4,   2.2,   4.41

12.44,   16.19

7

 

4

1.5,   2.1,   4.42

12.45 ,  16.20

5

 

5

1.10,  2.6,   2.31

14.20 ,  16.32 (д)

8

 

6

1.11,   2.7,   2.32

14.21 ,  16.30

1

 

7

1.13,   2.16, 2.33

14.22,   16.29

9

 

8

2.27,   2.60     

12.10 ,  12.50 ,  16.15

2

 

9

2.4 ,  2.29, 3.1

12.9 ,    16.16

6

 

10

2.14 ,  2.30, 3.2

12.38,    16.17

10

Б

11

1.14,    2.50, 3.13

12.47,    16.22

12

 

12

1.17,    2.48, 3.14       

12.48,    16.2

11

 

13

1.18,    2.47, 3.15, 4,55

12.49

13

 

14

1.19,    2.34, 4.56, 3.16

12.52

15

 

15

2.18,    2.35, 3.17, 4.57

12.22

19

 

16

2.17, 2.38,  4.33, 4.45

16.38

22

 

17

2.44, 3.22, 4.40, 4.53

16.33

14

 

18

2.45, 3.20, 4.34, 4.44

16.11

18

 

19

1.12, 2.10, 2.24, 4.35

16.44

20

 

20

1.15, 2.11, 2.23,4 .50

16.58

21

 

21

2.25,   2.62, 3.11

12.18 ,   16.34

17

 

22

2.26,   2.51, 3.12

12.19,    16.42

16

С

23

2.36 ,   3.18,  4.59

12.25, 12.37

24

 

24

2.16 , 2.39 ,   3.19

12.29 , 16.25

27

 

25

2.13 ,   2.52,    3.21

12.36 , 16.26

26

 

26

2.9 ,   2.28,    4.54      

14.10 , 16.28

23

 

27

2.12,  2.27,    4.65

14.11 , 16.35

25

 

I кесте – Сырттай оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар

( тақ) нұсқасы

Нұсқа

Есептер нөмірлері  (Чертов А.Г., Воробьёв А.А.

«Задачник по физике». - М., 2006. – 640 б.)

Қосымша Б

0

6.7

6.23(3)

6.35

6.56

7.2

30.25

31.15

1

1

6.11

6.18

6.41

6.58

7.4

7.20

31.18

4

2

6.4(1)

6.22

6.44

6.60

7.6

30.16

31.8

8

3

6.13

6.29(1)

26.18

6.59

7.37

30.15(3)

31.14

13

жалғасы

 

4

6.6(1)

6.24(3)

6.51(а)

6.63

7.39

30.29

32.3

15

5

6.3(5)

6.26

6.34

6.56

7.5

30.30

32.11

10

6

6.9

6.14

6.51(б)

6.61

7.10

30.17

31.10

17

7

6.5

6.24(4)

6.43

6.62

7.38

30.24

32.5

9

8

6.4(4)

6.29(2)

6.38

6.57

7.40

30.17

31.21

22

9

6.3(2)

6.15

6.33

6.62

7.8

30.15(4)

31.4

19

 

II  кесте – Сырттай оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар

(жұп) нұсқасы

Нұсқа

Есептер нөмірлері  (Чертов А.Г., Воробьёв А.А.

«Задачник по физике». - М., 2006. – 640 б.)

Қосымша Б

0

6.10

6.24

6.34

6.61

7.1

30.26

31.16

11

1

6.8

6.16

6.37

6.60

7.3

30.17

31.14

7

2

6.12

6.19

6.42

6.56

7.7

30.15(1)

32.4

21

3

6.4(2)

6.29(4)

6.45

6.63

7.38

30.28

32.5

12

4

6.6(2)

6.24(5)

6.51(в)

6.62

7.11

30.25

32.12

16

5

6.3(1)

6.24(6)

6.41

6.59

7.9

7.20

31.12

18

6

6.5

6.17

6.35

6.58

7.39

30.16

31.21

3

7

6.4(3)

6.24(1)

6.51(г)

6.61

7.10

30.30

31.8

14

8

6.7

6.27

26.19

6.57

7.40

30.15(2)

31.11

2

9

6.3(4)

6.29(3)

6.46

6.59

7.37

30.16

31.5

20

 

Б Қосымшасы 

 

Б.1 Табиғаты әр түрлі гармоникалық тербелістердің математикалық сипаттамаларының ұқсастықтарын көрсетіңіз: тербелістің дифференциалдық теңдеуі, оның шешімі, жүйені сипаттайтын физикалық шамалар, олардың графиктері.

Б.2 Бөлшек амплитудасы А және периоды Т  гармоникалық тербеліс жасайды. Бөлшектің 1) х=0 ден х=А/2 жағдайына; 2) х=А/2 жағдайынан х=А-ға дейін ығысқандағы уақытын анықтаңыз. Тербелістің графигін сызып, көрсетілген уақыт аралығын белгілеңіз.

Б.3 Лиссажу фигуралары деген не? Олар қандай жағдайда байқалады? Лиссажу фигураларының кескіні неге тәуелді және осы қисықтардан тербелістің қандай сипаттамаларын анықтауға болады? Мысал келтіріңіз.

Б.4 Апериодты процесс деген не? Ол қандай жағдайда байқалады? Критикалық өшу қай жерде қолданылуы мүмкін?

Б.5 Біз неге қасымыздағы адамның әңгімесін тыңдап, актерлардың даусы мен ән салғанын, сазды аспаптардың үнін естиміз? Неліктен адамның даусы саусақтың іздері сияқты анық?

Б.6 Егер жарық диэлектрик бетке Брюстер бұрышымен түсіп, полярланса, онда беттен шағылған жарықтың интенсивтілігі 1) сәуленің түсу жазықтығына перпендикуляр жазықтықта; 2) түсу жазықтығында қандай болады?

Б.7 Гармоникалық тербеліс кезінде тербеліс периодына тең уақыт ішінде квазисерпімді күштің А жұмысы неге тең болады? Жауабын түсіндіріңіз. Нәтиженің салдары қандай?

Б.8 Егер берілген дене толқынға бөгет болып табылса, сәуле шығарудың толқын ұзындығы қандай болады? Мына жағдайлар үшін: 1) , 2) , 3)  толқынның таралу бейнесін салыңыз.

Б.9 Интерференцияны неліктен екі лазер көзінен бақылауға болады, ал неге екі электр шамынан алуға болмайды? Осындай жарық көздерінен тарайтын жарықтың толық сипаттамаларын беріңіз. 

Б.10 Оптиканы жандандырудың мәні неде? Жандандырылған линзалар қай жерлерде қолданылады?

Б.11 Гармоникалық тербелістің амплитудасы мен бастапқы фазасы неге тәуелді? Мысал келтіріңіз, алынған нәтижелерді формулалар мен графиктерді қолданып, талдаңыз.

Б.12 Ығысу амплитудасы (заряд) мен жылдамдықтың (ток) резонанстық қисықтарын салып, талдаңыз. Олардың айырмашылықтары неде? Осы айырмашылықтардың себебін түсіндіріңіз.

Б.13 Ұлы әнші тенор Энрико Карузо бар даусымен жоғары нотаны алғанда, шыны бокал шытынайды екен. Мұны қалай түсінуге болады?

Екі саңылаудан өткен интерференциялық картинаның қандай да бір жерінде қызыл жарықтың минимумы орналасқан. Ал көк жарық үшін қандай болады? Жауабыңызды түсіндіріңіз.

Б.14  ығысудың уақыттың қандай да бір   мезеті үшін графигі берілген (Б.1  суретті қара). Графиктің астына (х үшін де осы масштабты сақтаңыз) осы уақыт мезеті үшін энергия тығыздығының графигін тұрғызыңыз.

                                                                              Б.1  Сурет

Б.15 Көлденең және қума толқындар.  теңдеуі осы толқындардың қайсысын сипаттайды? Неге?  шамасының мағынасын түсіндіріңіз.  және   тәуелділіктерін талдаңыз.

Б.16 х осі бойымен таралған толқын бөлшектерінің ығысуының “моментальді” фотосуреті берілген (Б.1 суретті қара). Тербелісі сурет жазықтығында өтетін қума және көлденең толқын үшін
  А, В және С нүктелерінде бөлшектің жылдамдығының бағытын көрсетіңіз. Екі жағдайда В нүктесінде бөлшектің жылдамдығы неге тең болады?

Б.17  ығысудың уақыттың қандай да бір  мезеті үшін графигі берілген (Б.1  суретті қара). 1) А және С, 2)  0 және В нүктелерінде кинетикалық, потенциалдық және толық энергиялардың тығыздықтары неге тең (нөлге, нөлден өзгеше, максимал)? Осы нүктелерде  энергия ағыны тығыздық векторы қайда бағытталған және неге тең?

Б.18 Жазық электромагниттік толқынның электр өрісі  заңымен өзгереді: а)  -ң өзгеру заңын жазыңыз. шамасы мен бағытын; б) толқынның таралу бағытын; в) Пойнтинг векторының шамасы мен бағытын анықтаңыз.

Б.19 Неге вино бокалының шетінен ылғал саусақпен сырғып өтсең, ол “ән салғандай” болады? Бокалдың дыбыс шығаруының себебі не және саусақ неліктен ылғал болуы керек? Бокал бөлшектерінің тербелісі қандай тербеліс: қума ма, көлденең бе?

Б.20 Геофизиктерге Жердің сұйық ядросының бар екендігі туралы қорытынды жасауға серпімді толқындардың қандай қасиеті және қалай көмектесті?

Б.21 Екі гармоникалық тербелістің графиктері берілген (Б.2  суретті қара). Олардың біріншісі  теңдеуімен сипатталады. А және w шамаларын белгілі деп есептеп, екінші тербелістің теңдеуін жазыңыз. Тербелістердің қайсысы үлкен энергияға ие, қанша есе? 

                                                                                 Б.2 Сурет

 

Б.22  түріндегі теңдеу нені сипаттайды, мұндағы  – қандай да бір функция,  және  – тұрақтылар? Мысалдар келтіріңіз. және   шамаларының физикалық мағыналары қандай?

Б.23 Y осі бойымен таралатын жазық монохроматты электромагниттік толқынның теңдеуін жазыңыз.  Осы электромагниттік толқындағы    және   векторларының бір-біріне қатысты орналасуын суретте көрсетіңіз. Бұл көрініс толқынның қандай қасиеттерін көрсетеді?   векторларының тербелістерінің жиілігі, олардың бастапқы фазалары жөнінде не айтуға болады? Табиғи жарық толқыны дегеніміз не? Жарық толқынының қасиеттерін сипаттаңыз.

Б.24 Пластмассадан жасалған беттік поляроидтық жапқыш қабаттар бастапқы кезде автомобиль фарларына арналып, яғни қарсы кездескен автомобиль жүргізушісінің көздерін шағылыстырмау үшін жасалды. Ол қалай жасалады және поляроидты қалай бағыттаған дұрыс болады? Қарсы кездескен машина бәрібір көріну үшін біраз жарық жапқыш қабаттан өту керек екенін ескеріңіз.

Б.25 Мысал ретінде  тығыздығы бар тұрақты ток жүретін біртекті өткізгіштің бөлігі үшін Пойнтинг векторы ұғымын қолданып, электромагниттік өрістің энергия ағынының шамасын тауып, энергия тасымалының бағытын анықтаңыз.

Б.26  Пойнтинг векторы, оның мағынасы. Мысал ретінде  тығыздығы бар тұрақты ток жүретін біртекті емес (бөгде күштердің өрісі бірдей,  өткізгіштің бөлігі үшін электромагниттік өрістің энергия ағынының шамасын тауып, энергия тасымалының бағытын анықтаңыз.

Б.27 Суда табанының ауданы S және биіктігі Н параллелепипед тәрізді мұз жүзіп жүр. Мұзды суға кішкене х0 тереңдікке батырып, қайтадан қоя береді. Судың кедергісін ескермей, оның тербелісінің периодын анықтаңыз. Егер судың кедергісі жылдамдыққа пропорционал болса, тербеліс периоды қалай өзгереді? Екі жағдай үшін мұздың x=x(t) қозғалыс заңдарын жазыңыз.

 

2.4 ЕСЖ №7, М 7

3 кесте – Күндізгі оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар нұсқасы

Деңгей

Нұсқа

Т.С.Байпақбаев, М.Ш.Қарсыбаев

Тербелістер мен толқындар, кванттық механика,  атомдық және ядролық физика. Алматы  2002 ж

В.С.Волькенштейн.  Жалпы физика есептер жинағы.

Мектеп.-Алматы.,1974.

В қосымшасы

А

1

5.22, 6.1, 6.35, 6.41,

18.1

5

 

2

5,21, 6.2,  6.36, 6.42

18.2

6

 

3

5.20, 6.3, 6.21, 6.43

18.3

8

 

4

5.19,  6.5, 6.2, 6.44

18.4

9

 

5

5.23,  6.6, 6.34, 6.45

18.16

1

 

6

5.2, 5.28, 6.7, 6.25, 6.46

 

7

 

7

5.3, 5.29, 6.9, 6.26(1), 6.47

 

10

 

8

5.4, 5.34, 6.11, 6.26(2), 6.48

 

4

 

9

5.6, 5.37, 6.12, 6.27, 6.70

 

3

 

10

5.16, 5.45, 6.13, 6.35, 6,50

 

2

В

11

5.15, 5.52, 6.65(3,4)

20.4

13

 

12

5.43, 6.15, 6.25(2), 6.55

18.11

14

 

13

5.44, 6.16, 6.26(1), 6.56

18.12

12

 

14

5.47, 6.17, 6.26(2), 6.57

18.13

18

 

15

5.49, 6.18, 6.26(3), 6.58

18.15

15

 

16

5.51, 5.19, 6.38, 6.59

18.17

19

 

17

5.17, 5.26, 6.39, 6.60

19.34

11

 

18

5.35, 6.36, 6.65(3),

18.9, 19.36

21

 

19

5.36, 6.33, 6.65(4),

18.10, 19.37

20

 

20

5.52, 6.34,  6.68

18.14, 19.39

22

 

21

5.53, 6.35,  6.67

18.18, 19.41

16

 

22

5.54, 6.31, 6.65(2),

18.19, 19.36

17

С

23

5.48, 6.19,6.30, 6.66

18.20

23

 

24

5.56, 6.20,6.59, 6.65(1),

18.21

24

 

25

5.41, 6.28(2),6.64

18.22, 19.38

25

 

26

5.18, 5.32, 6.29, 6.28(1),6.63

 

26

 

27

5.12, 5.46, 6.40, 6.62

19.40

27

 

I кесте – Сырттай оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар

( тақ) нұсқасы

Нұсқа

Есептер нөмірлері  (Чертов А.Г., Воробьёв А.А.

«Задачник по физике». - М., 2006. – 640 б.)

В қосымшасы

0

34.6

35.4

36.9

45.2

45.25

1

1

34.3

35.8

37.8

45.3

45.22

7

2

34.9

35.5

37.2

45.9

45.27

10

 

жалғасы

3

34.13

35.6

37.6

46.14

45.28

4

4

34.18

35.9

37.1

45.5

45.30

19

5

34.16

35.10

36.6

46.15

45.26

5

6

34.19

35.3

37.9

45.10

45.23

21

7

34.11

35.1

36.8

45.1

45.34

18

8

34.15

35.7

37.11(1)

45.11

45.33

15

9

34.1

35.2

37.11(2)

46.5

45.24

3

 

II кесте – Сырттай оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар

(жұп) нұсқасы

Нұсқа

Есептер нөмірлері  (Чертов А.Г., Воробьёв А.А.

«Задачник по физике». - М., 2006. – 640 б.)

В қосымшасы

0

34.2

35.7

36.9

45.5

45.24

2

1

34.4

35.1

37.11(3)

46.16

45.27

6

2

34.19

35.9

37.8

46.15

45.33

22

3

34.10

35.4

36.8

45.10

45.23

5

4

34.12

35.5

37.2

45.11

45.25

8

5

34.14

35.8

37.6

46.14

45.28

13

6

34.20

35.3

37.11(2)

45.1

45.30

9

7

34.18

35.10

37.9

45.2

45.22

20

8

34.22

35.6

37.1

45.9

45.26

11

9

34.9

35.2

36.6

45.3

45.34

24

 

В қосымшасы

 

В.1 Рэлей-Джинс формуласы қандай функцияны сипаттайды? Қандай толқын ұзындығында ол экспериментпен сәйкес келеді? Неге Рэлей-Джинс таралуынан «ультракүлгіндік қирау» туралы қорытынды жасалынды?

В.2 Қара дененің r (w,Т) сәуле шығару қабілетінің w жиілікке тәуелділік сызбасын салыңыз. Осы тәуелділік арқылы сәуле шығарушы дененің температурасын қалай есептеуге болады? Есептеу негізінде қандай заңдарға сүйенесіз?  

В.3 Фотоэлементтің вольт-амперлік сипаттамасын түсіндіріңіз. Оның көмегімен катод бетінен жарықтың әсерінен бірлік уақытта шыққан электрондардың N санын қалай анықтауға болады? Ол үшін фотокатодтың қандай параметрлерін білу қажет?

В.4  В.Гейзенбергтің анықталмағандық қатынасының (координата мен импульстің проекциясы үшін) физикалық мәні неде?  Бір мезгілде осы шамалардың қайсысы дәл анықталады?

В.5 Комптон эффектісі деген не? а) Комптон эффектісіне арналған формуладағы Dl шамасының заттың табиғатына байланысты емес екенін; б) сейілген сәуле шығаруда ығыспайтын құраушының болатынын түсіндіріңіз.

В.6  анықталмағандық қатынасының мағынасын түсіндіріңіз. Оның растығын мысалмен дәлелдеңіз.

В.7  Бір өлшемді кванттық гармоникалық осциллятордың энергетикалық спектріне арналған формуланы жазыңыз, осы спектрді кескіндеңіз. Неліктен оның минимал энергиясы нөлге тең болмайтынын түсіндіріңіз.

В.8 Электромагниттік сәуле шығарудың корпускула-толқындық дуализмінің мәні неде? Электромагниттік сәуле шығарудың толқындық және  корпускулалық сипаттамаларын байланыстыратын формулаларды жазып, түсіндіріңіз. Осы қатынастардың қайсысы - жалпы, қайсысы – жеке қасиеттерін сипаттайды?

В.9  Туннелдік эффектінің мәні қандай және оның неге классикалық механика шеңберінде болуы мүмкін емес? Бөлшектердің потенциалдық тосқауыл арқылы өтуін тәжірибе жүзінде қандай құбылыстар дәлелдейді? Потенциалдық тосқауылдың D мөлдірлік коэффициентіне анықтама беріңіз.   W<U жағдайда бөлшектің потенциалдық шұңқыр арқылы өтуі энергияның сақталу заңына қайшы келмей ме?

В.10 Үлкен кванттық санда түбі жазық және шексіз биік қабырғалы потенциалды шұңқырдағы электронның энергетикалық деңгейінің квазиүздіксіз екенін көрсетіңіз.

В.11 Абсолют қара дененің сәуле шығару спектрінде, Т температурада аудандары  DS1=DS2  болатын екі бөлік алынды (В.1 суретті қара). Dl1 және Dl2 – аймақтарға сәйкес келетін орташа сәуле шығарғыштық қабілеті мен сәуле шығарудың энергетикалық жарқырауын салыстырыңыздар. Сәуле шығару кванттары бірдей бола ма?                                                 В.1 Сурет

 

В.12 Бір суретке тепе-теңдік жылулық сәуле шығарудың энергетикалық жарқырауының r (λ, Т) спектрлік тығыздығының  толқын ұзындығына тәуелділік сызбаларын әр түрлі Т1 < Т2 < Т3 температуралары үшін көрсетіңіз .

Жоғары температураға өткен сайын r (λ, Т)-ң қисықтық тәуелділігінің барлық өзгерістерін сипаттаңыз (абсолют қара дененің жылулық сәуле шығару заңдарын). Бұл қисықтар неліктен қиылыспайды?

В.13  Фотоэффект кезіндегі Uтеж тежеуіш потенциалдың бетке түскен w сәуле жиілігіне тәуелділігінің сапалық графигін кескіндеңіз. Катод материалының осы қисықтарға қалай әсер ететінін талдаңыз (әр түрлі фотокатодтар үшін екі график тұрғызыңыз). Осы байланыстан қандай тұрақтыны және қалай алуға болады?

В.14 19 ғасырдың аяғында физик Х.Лоренц “өшкен пеш үлкен толқын ұзындықта сәуле шығара отырып, көгілдір сәуле шығармайтынын классикалық физика теңдеулері арқылы түсіндіруге болмайтыны” туралы қорытынды жасады. Осы қорытындының негізі неде? Бұл қиындықты кім және қалай шешті?

В.15  Фотоэффектінің шекаралық жиілігінің болуы неге жарықтың толқындық емес, корпускулалығын дәлелдейтінін түсіндіріңіз. Фотоэффектінің басқа қандай заңдылықтары жарықтың толқындық теориясымен түсіндірілмейді?

В.16 Комптон эффектісі электромагниттік сәуле шығарудың корпускулалық қасиетін дәлелдейтінін көрсетіңіз. Көрінетін жарық шашырағанда Комптон эффектісі неге байқалмайды?

В.17 Фотоэлементтің «қанығу фототогы» деген не? Берілген фотоэлементтің Iқан қанығу фототогы а) жарық ағынының шамасына; б) түскен жарық толқынындағы электр өріс кернеулігіне қалай тәуелді? Осы тәуелділіктердің (сапалық) графиктерін кескіндеңіз.

В.18  Егер: а) толқынның спектрлік құрамын өзгертпей, оның толық жарық ағынын екі есе арттырса; б) фотон ағынын өзгертпей, монохроматты жарық жиілігін екі есе арттырса, фотоэлементтің вольт-амперлік сипаттамасы қалай өзгереді? Сипаттамаларды графикте салып, оларды түсіндіріңіз.

В.19 Бір өлшемді кванттық гармоникалық осциллятордың энергетикалық спектрін графиктік түрде салып, түсіндіріңіз. Неліктен оның минимал энергиясы нөлге тең болмайды?

В.20  Сутегі атомының энергетикалық спектрін графиктік түрде салып, түсіндіріңіз. Оптикалық спектрін сипаттаңыз: сериялардың және осы спектрдегі жеке сызықтардың пайда болуы.

В.21  Шредингер теориясы бойынша сутегі атомының электрон күйін сипаттайтын толқындық функция қандай кванттық сандарға тәуелді? Мүмкін болатын кванттық сандарды көрсетіңіз және олардың әрқайсысы нені анықтайды? Кванттық сандардың толық жүйесі нені сипаттайды? Бөлшектің спині деген не?

В.22  Шексіз терең потенциалды шұңқырда электронның W  энергиясы дәл анықталды. Яғни, электронның импульсінің (р2=2mW) квадраты да анықталды. Бір жағынан, электрон сызықтық өлшемдері  шектелген аймақта орналасқан. Бұл анықталмағандық қатынасқа қайшы келмей ме?

В.23 Анықталмағандықтар қатынасын пайдаланып, бір өлшемді кванттық гармоникалық осциллятордың нөлдік тербелістерінің энергиясын бағалаңыз. Алынған нәтижені Шредингер теңдеуінен шығатын шешіммен салыстырыңыз.

В.24 Бөлшектің энергиясы мен импульс моменті қалай квантталады (кванттық сандарды сипаттаңыз)? «Потенциалдық шұңқырдың пішіні» энергияның квантталуына қалай әсер етеді?

В.25 Фотондардың зат бөлшектерімен (электрондармен) өзара әсерлесу процесі үшін энергия мен импульстің сақталу заңдарын жазыңыз. Бұл заңдардың оптикалық фотондар, рентген және γ-сәуле шығару үшін қолдану ерекшеліктері қандай?

В.26 Егер фотон ағынын өзгертпей, монохроматты жарық жиілігін екі есе арттырса (кемітсе), фотоэлементтің вольт-амперлік сипаттамасы қалай өзгереді? Сипаттамаларды графикте салып, түсіндіріңіз.

В.27  Жылулық сәуле шығару үшін Кирхгофтың заңын жазыңыз. Жасыл түске боялған, көрінетін спектрдің қызыл бөлігін жұтатын дене Кирхгоф заңына сәйкес, спектрдің қызыл толқын ұзындықтағы сәулесін шығармайды? Жауабыңызды график арқылы түсіндіріңіз.

 

2.5 ЕСЖ №8, М 8

4 кесте – Күндізгі оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар нұсқасы

деңгей

Нұсқа

Т.С.Байпақбаев, М.Ш.Қарсыбаев

Тербелістер мен толқындар, кванттық механика,  атомдық және ядролық физика. Алматы  2002 ж

В.С.Волькенштейн.  Жалпы физика есептер жинағы. Мектеп.-Алматы 1974 ж.

Г қосымшасы

А

1

7.1; 7.23;

20.2; 213

4;  13

 

2

7.2; 7.24;

20.3;  21.6

2;  14

 

3

7.3; 7.21;

20.4 ; 21.10

5;  16

 

4

7.4; 7.22;

20.5; 21.17

7;  17

 

5

7.7; 7.25;

20.8; 21.16

8;  11

 

6

7.8(1); 7.31;7.51;

20.12;

9;  12

 

7

7.8(2); 7.32;

20.13; 21.32

10; 18

 

8

7.17(1); 7.33;

20.16; 21.33

6;  19

 

9

7.10 ; 7.34;

20.6;  21.34

3;  20

 

10

7.11; 7.41;

20.7; 22.3

1;  15

В

11

7.46; 7.45; 8.9

22.12 (2)

21; 33

 

12

7.50; 7.58; 8.10

21.12

25; 34

 

13

8.14, 8.36, 7.37,7.52;

 

26; 35

 

14

8.13,8.35,7.38,7.53;

 

28; 37

 

15

8.19,8.34,7.35,7.54;

 

22; 36

 

16

8.25,8.51,7.36, 7.66;

 

29; 38

 

17

8.22,8.56,7.42,7.61

 

32; 40

 

18

7.16; 7.47; 7.60;

22.21

24; 39

 

19

7.13; 7.39; 7.56

22.32

31; 41

 

20

7.19; 7.40; 7.55

22.33

27; 42

 

21

7.49; 7.59

20.15; 22.28

30; 44

 

22

7.14; 7.48; 7.65;

22.20

23; 43

С

23

7.18; 7.26; 7.64

22.37

47; 50

 

24

7.20; 7.30; 7.69

22.36

46; 51

 

25

7.6; 7.29; 7.57

22.42

48; 52

 

26

7.5;  7.27; 7.68

22.41

49; 53

 

27

7.9; 7.28; 7.67

22.40

45; 54

 

I кесте – Сырттай оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар

(тақ) нұсқасы

Нұсқа

Есептер нөмірлері  (Чертов А.Г., Воробьёв А.А.

«Задачник по физике». - М., 2006. – 640 б.)

 Г қосымшасы

0

41.5

43.11

51.3

7

34

      жалғасы

1

41.11

44.5

51.6

21

19

2

41.13

44.8

51.18

24

11

3

41.15

43.4

51.19

1

37

4

41.9

43.15

51.4

25

18

5

41.17

44.11

51.20

4

41

6

41.19

44.29

51.10

27

13

7

41.8

43.13

51.2

6

43

8

41.16

43.6

51.8

29

15

9

41.7

43.8

51.13

10

38

 

II кесте – Сырттай оқу бөлімінің студенттеріне арналған тапсырмалар

(жұп) нұсқасы

Нұсқа

Есептер нөмірлері  (Чертов А.Г., Воробьёв А.А.

«Задачник по физике». - М., 2006. – 640 б.)

 Г қосымшасы

0

41.4

43.7

51.9

2

40

1

41.10

43.5

51.2

8

42

2

41.14

43.12

51.8

28

14

3

41.12

43.10

51.3

3

39

4

41.21

43.16

51.6

26

12

5

41.6

43.9

51.4

32

20

6

41.14

44.6

51.1

9

44

7

41.7

44.7

51.10

23

16

8

41.18

44.12

51.18

5

36

9

41.1

44.30

51.19

22

17

 

Г қосымшасы

 

Г.1  Кванттық және классикалық статистикалардың принципті айырмашылықтары қандай? Кванттық статистиканың негізгі есебін тұжырымдаңыз.

Г.2  Фермиондар мен бозондар деген не?  Неліктен фермиондарды “жекешіл”, бозондарды  “ұжымшыл” деп атайды?  Бөлшектердің басқа қандай  топтары бар?

Г.3  Бозе-Эйнштейн және Ферми-Дирак кванттық статистикалары ауыса алатын Больцманның классикалық статистикасы неліктен жуықтап алынған шекті жағдай болып табылады? Бұл қандай жағдайда өтеді?  

Г.4 Ферми деңгейінде орналасқан электрондардың қозғалыс жылдамдығын бағалаңыз. Неліктен металдар өткізгіштігінің кванттық теориясында классикалық теориядан өзгеше электрондардың ретсіз қозғалыс жылдамдығы температураға тәуелсіз деп қабылданған?

Г.5  Бөлшектердің ажыратылмау принципі және Паули принципінің мәні неде?

Г.6 Аймақтық теория тұрғысынан кристалдардағы электрондардың энергетикалық спектрінің ерекшелігі неде? Спектрдің құрылымын сипаттаңыз. Металл, диэлектрик, таза жартылай өткізгіштің энергетикалық спектрінің сызбасын кескіндеңіз, ерекшеліктерін түсіндіріңіз.

Г.7  Жартылай өткізгіштердегі ішкі фотоэффектінің механизмін қарастырыңыз. Токтың фототасымалдаушыларының концентрациясы неге тәуелді? Ішкі фотоэффект қай жерде қолданылады?

Г.8  Меншікті және қоспалық жартылай өткізгіштердегі ішкі фотоэффектінің қызыл шекараларының айырмашылықтары қандай? Осы жартылай өткізгіштер үшін электрондардың энергетикалық спектрінің  сызбасын сызыңыз. Ішкі фотоэффектінің қызыл шекараларын анықтайтын формулаларды жазыңыз.

Г.9  Фотокедергі. Фотокедергінің жұмыс істеу принциптері және оның қолданылу аймақтары.

Г.10  Сыртқы кернеуде қалай қосқанда р-n ауысу „жабық” болады? Неліктен ток бұл жағдайда да нөлге тең болмайды? Токты қандай бөлшектер тасымалдайды?  

Г.11 Электрон-позитрон жұбының аннигиляциясынының сызбасын жазыңыз. Әсерлескенге дейін электрон мен позитронның кинетикалық энергиясы ескерусіз аз деп есептеп, пайда болған фотондардың әрқайсысының энергиясын есептеңіз.

Г.12  Виртуал бөлшектер дегеніміз не? Мысал келтіріңіз. Олар қандай өзара әсерлесуге қатысады?

Г.13  Ядро құрамына кіретін протондар мен нейтрондардың саны қалай анықталады? Протондар мен нейтрондардың негізгі сипаттамаларын атаңыз.

Г.14   -ыдырау. Оң ядрода теріс зарядталған бөлшектердің пайда болуын түсіндіріңіз.

Г.15  Химиялық элементтердің ядроларының орнықтылығы неге тәуелді? Қандай ядролар берік болып келеді, неліктен?

Г.16  Масса ақауы деген не? Ядроның байланыс энергиясы, меншікті байланыс энергиясы деген не? Ядроның орташа меншікті байланыс энергиясын атомдағы электронның байланыс энергиясымен салыстырыңыз, қорытынды жасаңыз.

Г.17  -бөлшек деген не? Оның қасиеттері қандай? -ыдыраудың сызбасын жазып, оның негізгі заңдылықтарын тұжырымдаңыз. Қандай жағдайда биіктігі оның толық энергиясынан үлкен потенциалды тосқауылдан өте алады?

Г.18  γ-сәуле шығару деген не, оның қасиеттері қандай?  γ-сәуле шығару заттан өткенде қандай құбылыстар болады және олардың мәні неде?

Г.19  β-бөлшек деген не?  β-ыдыраудың қандай түрлерін білесіз? β-радиоактивті ыдыраудың сызбаларын жазып, оларды түсіндіріңіз.  

Г.20  Табиғатта өзара әсерлесулердің қандай негізгі түрлері кездеседі және оларды қалай сипаттауға болады? Олардың қайсысы әмбебап болып табылады?

Г.21 Металдар өткізгіштігінің формуласын классикалық және кванттық теория үшін салыстырыңыз. Олардың математикалық ұқсастығынан бөлек, негізгі принципті айырмашылығы қандай?

Г.22 Абсолют нөл, яғни Т=0 К температурадағы энергиялары әр түрлі күйлерге сәйкес келетін фермиондардың таралу функциясының сапалық графигін салыңыз. Осыған сәйкес металдағы электрондардың энергетикалық спектрінің сызбасын салып, нәтижені түсіндіріңіз. Ферми энергиясының физикалық мағынасын түсіндіріңіз.

Г.23 Газдың азғындау (айныған) температурасы мен азғындау критериі дегеніміз не? Кәдімгі атомдық және молекулалық газдардың өте төмен азғындау (айныған) температурасы мен металл кристалдардағы электрондық газдың өте жоғары азғындау температурасын қалай түсіндіруге болады?

Г.24  Фермиондардың абсолют нөлден жоғары (Т>0 К) температурада энергиясы бойынша таралу қисығын салып, түсіндіріңіз. Осыған сәйкес металдағы электрондардың энергетикалық спектрінің сызбасын салып, нәтижесін түсіндіріңіз. Кванттық теория тұрғысынан электрондардың металдан А шығу жұмысына анықтама беріңіз.

Г.25 Екі валентті металдардың (алюминий, мыс, берилий және т.б.) валенттік зоналары түгел толтырылған болса да, олардың жақсы өткізгіш бола алатынын зоналық теория тұрғысынан түсіндіріңіз. Металдағы электрондардың энергетикалық спектрінің схемалық құрылымын салыңыз.

 Г.26  Электрондардың металдан А шығу жұмысына анықтама беріңіз. Шығу жұмысының шамасы неге тәуелді?  Шығу жұмысын классикалық және кванттық физика негізінде түсіндіруде қандай айырмашылық бар?

Г.27 Меншікті және қоспалық жартылай өткізгіштерде Ферми деңгейінің орналасуын көрсетіңіз. Айырмашылықтардың себебін түсіндіріңіз.  

Г.28 Больцман статистикасын а) металдағы; б) жартылай өткізгіштердегі электрондарға қолдануға бола ма? Қандай жағдайда? Фермидің таралу функциясын қолданып,  Больцманның таралу функциясын алыңыз.  

Г.29  Жартылай өткізгіштер мен металдардың электр өткізгіштіктерінің температуралық тәуелділіктері бір-бірінен қалай ерекшеленеді? Жауабыңызды формула мен графиктерді қолданып, түсіндіріңіз.

Г.30 р-n ауысу деген не? Оның қасиеттері.  р-n ауысудың ВАС-сын салып, оны түсіндіріңіз.  

Г.31 Қатты денелердің энергетикалық спектрдің аймақтық құрылымының түзілуін кванттық-механикалық құбылыс ретінде қарастырыңыз. Тыйым салынған аймақтың ені, рұқсат етілген аймақтардағы энергетикалық деңгейлердің ені және саны неге тәуелді болатынын түсіндіріңіз.

Г.32 а) таза  жартылай өткізгіштер; б) қоспалық жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштіктерінің температуралық тәуелділіктерін талдаңыз. Жауабыңызды түсіндіріңіз, қоспалық жартылай өткізгіштердің қолдану шарттарын көрсетіңіз.

Г.33  Алмасу өзара әсері іске асатын бөлшектің массасын қалай бағалауға болады? Мысал келтіріңіз.

Г.34  Нуклондар арасындағы  өзара әсер ядролық күштер теориясына сәйкес   массасы МэВ болатын виртуал пиондардың алмасуы арқылы болады. Анықталмағандық қатынасын пайдалана отырып, ядролық күштердің әсер ету  радиусын бағалаңыз.

Г.35  е- қармап алу деп қандай процесті айтады? е - қармап алу сызбасын жазыңыз, е- қармап алу кезінде не шығарылады? Оның -ыдыраудан айырмашылығы қандай?

Г.36  Бөліну реакциясының мәні неде? Тізбекті реакция дегеніміз не?

Г.37 Ядролық және электромагниттік күштердің қасиеттеріне салыстырмалы түрде талдау жасаңыз. Олардың ұқсастығы мен айырмашылықтары қандай?

Г.38 Радиоактивті препараттың массасының уақыт бойынша өзгеру заңын қорытыңыз.

Г.39 Радиоактивті ыдырау жылдамдығын жартылай ыдырау периоды мен атомдардың бастапқы саны  арқылы жазыңыз.

Г.40 Нейтронның электр заряды болмаса да, оның теріс меншікті магнит   моменті бар, ал протонның меншікті магнит   моменті электронның магнит моментінен 660 есе аз. Мұны қалай түсіндіресіз?

Г.41 Ядролық өзара әсерлесудің механизмі неліктен алмасу түрінде өтеді? Мұндай өзара әсерлесуге қандай бөлшектер қатысады? Күшті өзара әсерлесудің сызбасын жазыңыз. Бұдан басқа алмасатын өзара әсерлердің мысалын келтіріңіз.

Г.42 Ядролық реакцияларды талдауда қандай физикалық заңдар маңызды болып есептеледі? Олардың әрқайсысының қолданылуын түсіндіріңіз. Ядролық реакцияның энергиясы (энергетикалық шығыс) деген не?

Г.43 Ядролық реакция деп нені айтады? Ядролық реакцияның анықтамасын, жалпы сипаттамасын беріп, өту ерекшеліктерін атаңыз. Ядролық реакцияның табалдырығы, реакцияның энергетикалық шығысы деген не?

Г.44  Меншікті байланыс энергиясының массалық санға тәуелділік графигінен  ауыр ядролардың ыдырауы мен жеңіл ядролардың синтезінің энергетикалық тиімділігін түсіндіріңіз. Осындай реакцияларға мысал келтіріңіз. Олардың практикалық қолданылуы.

Г.45  Екі металдың ішкі және сыртқы контактілі потенциалдар айырмасының пайда болуын зоналық теория тұрғысынан түсіндіріңіз.

Г.46  Ферми және Больцман статистикаларын пайдалана отырып,  жағдайы үшін  энергетикалық деңгейінің электрондармен толтырылу ықтималдылығын есептеңіз. Алынған нәтижені түсіндіріңіз.

C:\Users\Администратор\Documents\Мои сканированные изображения\2011-02 (фев)\сканирование0002.tifГ.47  Қандай да бір n-типті жартылай өткізгіш үшін тәжірибе жүзінде алынған  өткізгіштік логарифмінің кері температураға (,кК) тәуелділігі көрсетілген (Г.1 суретті қара). Графикте берілген мәліметтер бойынша жартылай өткізгіштің тыйым салынған энергетикалық аймағын және донорлық деңгейлердің активация энергиясын анықтаңыз.                                                               

 

 

 

 

   Г.1 Сурет

 

Г.48 Виртуал бөлшектердің болатындығын дәлелдеуде Гейзенбергтің  анықталмағандық қатынасының ролі қандай?

Г.49 -ыдыраудың негізгі қасиеттерін -бөлшектердің ядроның ішіндегі және сыртындағы энергиясы тұрғысынан сипаттаңыз. Қандай      жағдайда -бөлшек биіктігі оның толық энергиясынан үлкен потенциалды тосқауылдан өте алады?

Г.50 Меншікті байланыс энергиясына түсініктеме беріңіз. Меншікті байланыс энергиясының массалық санға тәуелділік графигін тұрғызыңыз және оны талдаңыз: қандай ядролар орнықты болады, жеңіл ядролар аймағында үшкір биік нүктелері мен ойықтардың болуы; ядролық энергияны алудың мүмкін жолдарын қарастырыңыз.

Г.51 β-ыдырауда электрон ұшып шыққан атом ядросының жылдамдығы электронның жылдамдығынан басқа бағытқа бағытталды (Г.2  суретті қара). Мұны қалай түсіндіруге болады?

                                                                                                                                                                                  

 

 

 

 

Г.2  Сурет

 

Г.52 Ядроның тамшы моделі. Осы модель негізіндегі түсіндірмелер мен фактілер. Осы моделді атом ядросының қандай қасиеттері дәлелдейді, оның жетіспеушіліктері қандай?  

Г.53  Ядроның қабыршықты моделі. Осы модель негізінде қандай эксперименттік дәлелдер жатыр? Осы модель көмегімен қандай негізгі нәтижелер алынды?

Г.54 Ядродағы зарядталған бөлшектердің шашырауы бойынша жүргізілген тәжірибелер бірінші жуықтауда ядроның радиусы м,  формуламен анықталатын шар болып  есептелуі мүмкін, мұндағы А- ядроның массалық саны. Бұл тәуелділіктен ядролық күштердің қандай қасиеттерін көруге болады? Түсіндіріңіз.

 

Емтиханға дайындық сұрақтары 

 Максвелл теңдеулері

1 Электромагниттік индукция құбылысы. Фарадей – Максвелл заңы. Ленц ережесі.

2 Өздік индукция. Индуктивтілік. Ұзын соленоидтың индуктивтілігі. Өзара индукция.

3 Тізбекті қосып және ажырату кезіндегі токтар.

4 Магнит өрісінің энергиясы және энергия ағынының тығыздығы.

5 Электромагниттік өріс үшін Максвелл теориясының жалпы сипаттамасы. Құйынды электр өрісі, Максвелдің бірінші теңдеуі. Ығысу тогы,  Максвелдің екінші теңдеуі. Максвелл теңдеулерінің толық жүйесі. Электр және магнит өрістерінің салыстырмалылығы.

 

Тербелістер және толқындар

1 Тербелмелі процестер туралы түсінік. Гармоникалық тербелістер/ГТ/,олардың сипаттамалары. ГТ-ді аналитикалық, графиктік түрде және векторлық диаграмма арқылы кескіндеу.

2    ГТ қосу.

3 ГТ дифференциалдық теңдеуі. Гармоникалық осцилляторлар: маятниктер, серіппеге ілінген жүк, тербелмелі контур. Осцилляторлар үшін энергетикалық қатыстар.

4 Еркін өшетін тербелістер. Өшу коэффициенті, логарифмдік декремент, сапалылық.

5 Синусоидалық күштің әсерінен болатын осциллятордың еріксіз тербелістері. Еріксіз тербелістердің амплитудасы мен фазасы. Резонанстық қисықтар.

6 Толқындық процестер. Қума және көлденең толқындар. Толқын теңдеуі. Фазалық жылдамдық, толқын ұзындығы, толқындық сан.

7 Толқындық теңдеу. Толқын энергиясы, энергия ағыны, Умов векторы.

8 Толқындардың суперпозиция принципі. Топтық жылдамдық және оның толқынның фазалық жылдамдығымен байланысы. Қалыпты және аномальды дисперсия.

9 Толқын интерференциясы.

10 Электромагниттік өріс үшін толқын теңдеуі. Электромагниттік толқындардың қасиеттері. Электромагниттік толқындардың энергиясы. Пойнтинг векторы. Дипольдің сәуле шығаруы.

11 Жарық толқыны, оның сипаттамалары. Жарықтың монохроматтылығы және когеренттілігі. Жарықтың интерференциясын бақылау тәсілдері.

 12 Жарық дифракциясы. Гюйгенс – Френель принципі. Френельдің зоналар әдісі.

13 Бір саңылаудағы дифракция. Дифракциялық тор. Кеңістіктік тор. Голография принципі.

 14 Жарықтың затпен өзара әсерлесуі. Жарықтың дисперсиясы. Жарық дисперсиясының классикалық электрондық теориясы.

 15 Жарық поляризациясы. Екі диэлектрик ортаның шекарасындағы жарықтың шағылуы мен сынуы кезіндегі поляризация.

 

Кванттық физика және атом физикасы

1 Жылулық тепе-теңдік сәуле шығару және оның сипаттамалары. Кирхгоф заңы. Абсолют қара дене. Абсолют қара дененің сәуле шығару заңдары.

2 Абсолют қара дененің сәуле шығару спектріндегі энергияның үлестірілуі. Сәуле шығарудың кванттық сипаты жөнінде Планктың гипотезасы. Планк формуласы.

3 Фотоэлектрлік эффект. Сыртқы фотоэффект заңдары мен оның кванттық теориясы.

4 Комптон эффектісі. Фотондар. Фотонның энергиясы, массасы, импульсі.

5 Сәуле шығарудың толқындық және корпускулалық қасиеттерінің байланысы ( корпускулалық – толқындық дуализм).

6 Зат бөлшектері қасиеттерінің корпускулалық – толқындық дуализмі. Де Бройль гипотезасы және оның тәжірибеде негізделуі.

7 Гейзенбергтің анықталмағандық қатынасы. Анықталмағандық қатынасты кванттық – механикалық есептерді шығаруда қолдану.

8 Бөлшек күйінің кванттық және классикалық механикада берілуінің принципті айырмашылығы. Толқындық функция және оның статистикалық мағынасы.

9 Шредингер теңдеуі релятивистік емес кванттық механиканың негізгі теңдеуі. Шредингердің стационарлы теңдеуі. Шексіз терең «потенциалдық шұңқырдағы» бөлшек үшін Шредингер теңдеуінің шешімі, «потенциалдық шұңқырдағы» бөлшектің энергетикалық спектрі. Бордың сәйкестік принципі.

10 Бөлшектің потенциалдық бөгет арқылы өтуі. Сызықтық гармоникалық осциллятор, «нөлдік энергия».

11 Сутегі атомы үшін Шредингер теңдеуінің шешімі. Кванттық сандардың толық жүйесі. Паули принципі.

12 Тосын және еріксіз сәуле шығару. Лазер физикасының элементтері.

 

          Қатты дене, атом ядросы және элементар бөлшектер физикасы

1 Кванттық статистика жөнінде жалпы мәлімет. Ферми – Дирак және Бозе – Эйнштейннің таралу функциялары. Бозондар және фермиондар. Бір түрдегі бөлшектерді ажырата алмау принципі.

2 Металдардағы ток тасымалдаушылар. Металдардағы электрондық ферми-газ. Металдардың электр өткізгіштігінің кванттық теориясы жөнінде түсінік. Асқын өткізгіштік. Ғылым мен техникадағы асқын өткізгіштіктің кейбір қолданылулары.

3 Қатты денелердің зоналық теориясы. Металдар, диэлектриктер, жартылай өткізгіштер. Жартылай өткізгіштердің меншікті және қоспалық өткізгіштіктері. Фотоөткізгіштік.

4 Түйіспелі құбылыстар: екі металдың түйісуі, электрондық және кемтіктік жартылай өткізгіштердің түйісуі (p-n-ауысу). Сыртқы потенциалдар айырмасының  p-n-ауысуға әсері.

5 Атом ядросы. Ядроның құрылымы және негізгі қасиеттері. Ядролық күштер.

6 Ядролардың байланыс энергиясы. Энергия көздерінің мәселелері. Ядролық реакциялар.

7 Радиоактивтілік. Радиоактивтік ыдырау заңы. Ыдырау түрлері және олардың заңдылықтары.

8 Элементар  бөлшектер. Іргелі (фундаментальды) өзара әсерлесулер.

 

Јдебиеттер тізімі 

1. Савельев И.В. Жалпы физика курсы. – Алматы: Мектеп, 1977.- т. 2.

2. Фриш С.Э., Тиморева А.В. Физика курсы. – Алматы: Мектеп, 1970. -т.2.

3. Қойшыбаев Н., Шарықбаев А.О. – Физика. Электродинамика негіздері. Тербелістер мен толқындар. Оптика. Кванттық физика және атомдық ядро. – Алматы, 2001. – т. 2.

4. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы. – Алматы: Ана тілі, 1991.

5. Байпақбаев Т.С., Манабаев Х.Х. Жалпы физика курсының есептер жинағы. Электростатика. Тұрақты ток. Электрмагнетизм. – Алматы: АЭжБИ, 2003.

6. Байпақбаев Т.С, Қарсыбаев М.Ш. Жалпы физика курсының есептер жинағы. Тербелістер мен толқындар. Кванттық механика. Атомдық және ядролық физика. – Алматы: АЭжБИ, 2002.

7. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы. – Алматы: Мектеп, 1974.

8. Полатбеков П. Оптика. – Алматы: Мектеп, 1981.

9. Физика. Задания к практическим занятиям. Под ред. Ж.П. Лагутиной.– Мн.: Высш.шк., 1985.

10. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике.- М. : Высш. шк. , 1981.   

11. Савельев И.В. Курс физики. – М.: Наука, 1989. – т.3.          

12. Детлаф А.А. , Яворский Б.М.  Курс физики. -М. :  Высш. шк. , 2002.

13. Жұманов К.Б. Атомдық физика негіздері. – Алматы: Қазақ Университеті, 2000.

14. Трофимова Т.И.Физика курсы. - М. : Высш. шк. , 2002.

15. Физика. Тербелістер мен толқындар. Дәрістер конспектісі (барлық мамандықтардағы оқыту түрлерінің студенттері үшін) Алматы: АЭжБИ, 2003.

16. Физика. Кванттық және ядролық физика. Дәрістер конспектісі (барлық мамандықтардағы оқыту түрлерінің студенттері үшін) Алматы: АЭжБИ, 2004.

17. Жұманов К.Б. Оптика негіздері.-Алматы, 2004.-т.2.

18. Қойшыбаев Н.Қ. Жалпы  физика курсы.-Алматы, 2001.-т.4.

 

 

Мазмұны 

Кіріспе                                                                                                        3

          1 «Физика 2» пәнін үйренудегі ұсыныстар                                                  3

2 Бақылау жұмыстарын орындауға және тапсыруға қойылатын

жалпы талаптар                                                                                                   4

2.1 Сырттай оқу бөлімінің студентінің ЕСЖ нұсқасын таңдау ережесі    5

2.2 ЕСЖ №5, М 5                                                                                       6

А қосымшасы                                                                                             7

2.3 ЕСЖ №6, М 6                                                                                     16

Б қосымшасы                                                                                           17

2.4 ЕСЖ №7, М 7                                                                                     21

В қосымшасы                                                                                           22

2.5 ЕСЖ №8, М 8                                                                                     26

Г қосымшасы                                                                                           27

Емтихан сұрақтары                                                                                  33

Әдебиеттер тізімі                                                                                      36                                   

                                                                             

2011 ж. жиынтық жоспары,  реті 46