Классические физические эксперименты

Бакалавриат 2017/2018

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Статус: Курс обязательный

Направление: 03.03.02. Физика

Кто читает: Факультет физики

Где читается: Факультет физики

Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Глазков Василий Николаевич

Язык: русский

Кредиты: 2

Контактные часы: 40

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Целью курса является обсуждение со студентами классических физических экспериментов, приведших к формированию современных представлений о природе. Примерами таких экспериментов являются опыты Кавендиша по измерению гравитационной постоянной, опыты Резерфорда, приведшие к открытию ядра атома, опыты по дифракции частиц, сверхтекучести и сверхпроводимости, опыты по обнаружению реликтового излучения, различных элементарных частиц, и, например, недавние опыты по обнаружению гравитационных волн. Знакомство с такими экспериментами в деталях является частью научной культуры, эти примеры показывают развитие науки, понимание того, на каких именно экспериментальных фактах основаны современные теории, позволяет избежать догматической схоластики при изучении астрофизики и ядерной физики. В то же время, в курсе общей физики невозможно по- дробно рассматривать такие эксперименты по организационным причинам. В данном курсе предлагается посвящать каждое занятие одному из таких экспериментов, набор рассматриваемых экспериментов может варьироваться от года к году. Курс предлагается сделать открытым для студентов всех курсов факультета и открытым для внешнего посещения. Большая часть докладов должна готовиться студентами в рабочих группах, что позволит разви- вать навыки работы с литературой и представления результатов. Итого, цели освоения дисциплины «Классические физические эксперименты»: -формирование у студентов знаний об организации и результатах физических экспериментов, оказавших большое влияние на развитие физики; -формирование навыков работы с литературой и подготовки докладов; -формирование общей научной культуры, формирование понимания связи между развитием науки и экспериментальными фактами, лежащими в основе этого развития

Цель освоения дисциплины

формирование у студентов знаний об организации и результатах физических экспериментов, оказавших большое влияние на развитие физики;
формирование общей научной культуры, формирование понимания связи между развитием науки и экспериментальными фактами, лежащими в основе этого развития;
формирование навыков работы с литературой и подготовки докладов.

Планируемые результаты обучения

способен самостоятельно воспроизвести постановку экспериментов, изучаемых в процессе освоения курса
способен оценить влияние процессов на развитие общества и цивилизации
способен самостоятельно написать воспроизвести теоретические концепции, требующие проверки в экспериментах
способен применять полученные знания для выполнения совместных комплексных исследований (лабораторных работ), а также для анализа полученных результатов эксперимента

Содержание учебной дисциплины

Рассмотрение различных классических физических экспериментов
Занятия проводятся в смешанном формате лекции-семинара, сочетающим выступление преподавателя и представление проектов студентов в рамках коллоквиума. Рассматриваемые в курсе классические эксперименты относятся к разным разделам физики и не требуют строгого порядка следования. 1. Опыты Кавендиша по измерению гравитационной постоянной 2. Опыты Дж.Дж.Томсона по обнаружению электрона 3. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц и открытие ядра 4. Опыты Столетова, фон Ленарда и Милликена по фотоэффекту 5. Открытие сверхпроводимости 6. Опыты Ома 7. Обнаружение реликтового излучения 8. Опыты Эйнштейна-де Гааза по обнаружению «молекулярных токов» 9. Эксперимент Майкельсона-Морли 10. Измерение аномального магнитного момента электрона 11. Эффект Комптона 12. Опыт Паунда-Ребка 13. Обнаружение тёмной материи 14. Рентгеновское и характеристическое излучение 15. Опыты Герца по изучению свойств электромагнитных волн 16. Обнаружение элементарных частиц. 17. Обнаружение нейтрино, «проблема солнечных нейтрино» и нейтринные осциляции 18. Опыт Штерна-Герлаха 19. Опыты по дифракции частиц 20. Маятник Фуко

Элементы контроля

Доклад
Контрольная работа
Экзамен

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (4 модуль)
0.35 * Доклад + 0.15 * Контрольная работа + 0.5 * Экзамен

Программа дисциплины