Урфу физика лабы – Кафедра экспериментальной физики — Научно-исследовательский портал Уральского федерального университета

Электронный научный архив УрФУ: Физика. Базовый курс: учебное пособие. Ч. 1


Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10995/40620

Title: Физика. Базовый курс: учебное пособие. Ч. 1
Authors: Повзнер, А. А.
Андреева, А. Г.
Шумихина, К. А.
Editors: Мелких, А. В.
Issue Date: 2016
Publisher: Издательство Уральского университета
Citation: Повзнер А. А. Физика. Базовый курс : учебное пособие / А. А. Повзнер, А. Г. Андреева, К. А. Шумихина ; [научный редактор А. В. Мелких]. — Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2016. — Ч. 1. — 168 с. — ISBN 978-5-7996-1700-4. — ISBN 978-5-7996-1701-1 (ч. 1).
Abstract: В основу учебного пособия положен цикл лекций по базовому курсу дисциплины «Физика» модуля «Научно-фундаментальные основы профессиональной деятельности», читаемых на кафедре физики для студентов всех инженерно-технических направлений подготовки и специальностей УрФУ. В нем в краткой и доступной форме излагается курс физики, целью изучения которого является формирование научного мировоззрения, владения физико-математическим аппаратом, методами физических исследований с целью успешного освоения специальных дисциплин. Интегрирование знаний о природе материи и физических законов в смежные науки позволяет студенту рациональнее и эффективнее использовать полученные в ходе обучения компетенции для решения профессиональных задач. Учебное пособие охватывает весь материал первой части базового курса физики и включает следующие разделы: механика, основы молекулярной физики, электричество, магнетизм. Данное учебное пособие предназначено для студентов УрФУ, обучающихся по инженерно-техническим направлениям подготовки и специальностям, изучающих курс физики в соответствии с рабочей программой курса и образовательными стандартами.
Keywords: УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
ФИЗИКА
URI: http://hdl.handle.net/10995/40620
ISBN: 978-5-7996-1700-4
978-5-7996-1701-1
Appears in Collections:Учебные материалы

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

elar.urfu.ru

О кафедре

Кафедра физики была сформирована в июле-августе 1934 года, когда 7 отраслевых ВТУЗов слились в единый Уральский индустриальный институт. Первый штат кафедры составляли 2 доцента, 10 ассистентов, 1 лекционный ассистент и 6 человек лаборантского состава. В 1935/1936 развернут первый физический практикум, состоявший из 4 учебных лабораторий (молекулярной физики и физики тепловых явлений, электричества, оптики и весовой).

Первым заведующим кафедрой стал доцент И.И.Портнягин, возглавлявший ее с 1934 по 1936 годы. Им были сформированы физический практикум и штат кафедры. С 1937 года кафедрой заведует профессор И.К.Кикоин, (впоследствии академик АН СССР), уже известный в то время работами в области физики твердого тела. Он привлек к работе на кафедре сотрудников Уральского Филиала АН и развернул научную работу. Тогда же были защищены первые кандидатские диссертации (И.К.Овчинников и Ф.С.Савицкий).

В этот же период лекционная база перемещается в III и IV аудитории, учебная лаборатория получает новое оборудование, увеличивается количество лабораторных работ, вводится система предварительных лабораторных коллоквиумов. Значительное место в работе кафедры занимает заочное обучение, которое охватывает территориально не только Урал, но и Западную Сибирь.

В 1942 г. профессор И.К.Кикоин в связи с выполнением особо важного правительственного задания прекращает работу на кафедре, уезжает в Москву и становится одним из заместителей И.В.Курчатова и руководителей советского атомного проекта. Временно руководство кафедрой принимает профессор А.А.Янко-Треницкий (одновременно заведовавший кафедрой теоретической электротехники).

В 1943-45 г. Кафедрой заведует профессор А.П.Комар.

С 1946 по 1951г. кафедрой руководит доцент А.К.Кикоин. В этот же послевоенный период идет приток в институт большого числа студентов, особенно из бывших фронтовиков, а на кафедре идет интенсивное развитие лабораторной базы. Ей предоставляют помещения в главном корпусе.

В 1952 г. с приходом на заведование кафедрой П.В.Гельда начинается период интенсивного развития научно-педагогической школы кафедры. Павел Владимирович пришел на кафедру, будучи автором известных научному миру трудов, посвященных физико-химическим основам металлургических процессов. Это материаловедческое направление вместе с тем заделом по научной работе, который был на кафедре, породило оригинальные задачи физического плана, а затем привело к формированию направления по изучению физических свойств металлов и сплавов в широком интервале температур с целью решения важнейших проблем металлофизики и физического материаловедения.

В возникшей с 1952 г. благодаря П.В.Гельду атмосфере научного творчества быстро растет квалификация преподавателей. Резко увеличивается штат кафедры, количество защит кандидатских диссертаций (диссертации защищают Г.Д.Федоров, Н.Н.Серебренников и др.), создается институт аспирантуры. С 1970 г. появляются первые доктора наук. Докторские диссертации защищают Б.А.Баум, М.С.Петрушевский, В.А. Гольцов, Р.А. Рябов, Е.С. Левин, В.Е.Зиновьев, Р.А.Адамеску, Ф.А.Сидоренко, Г.В.Тягунов, А.А.Фролов, П.С.Попель, В.М.Замятин, Б.В.Рыженко, Ю.А.Базин, М.Г.Валишев, А.А.Повзнер, В. Сидоров, В.С.Цепелев. Восемь из них стали заведующими кафедр УГТУ и других вузов. Ряду сотрудников кафедры присуждаются государственные премии СССР и премии Совета Министров СССР.

В период с 1962 по 1985 г. формально существовали две кафедры физики, работавшие как единый коллектив с двумя заведующими. Ими были член-корреспондент РАН П.В.Гельд (с 1952 по 1985 гг. заведующий кафедрой физики), доцент Г.Д.Федоров (с 1962 по 1973 гг. заведующий кафедрой атомной и ядерной физики), заслуженный деятель науки и техники РФ профессор Б.А.Баум (с 1974 по 1985 гг. Заведующий кафедрой технической физики). С 1985 г. кафедра вернулась к формальному единству, которое по существу дела никогда и не нарушалось. Вновь остается только одна кафедра физики и ее заведующим до 1999 г. становится профессор Б.А.Баум.

В 1999 г. заведующим кафедрой физики становится профессор, доктор физико-математических наук Александр Александрович Повзнер.

В настоящее время штат кафедры физики насчитывает 80 специалистов профессорско-преподавательского, учебно-вспомогательного и научно- исследовательского персонала.

Кафедра имеет 10 территориальных подразделений, в ее распоряжении хорошо оснащенные современным оборудованием учебные физические лаборатории, в которой одновременно могут заниматься 200 студентов и развитием которого на протяжении всей истории очень много занимались все заведующие кафедрой. Физический практикум содержит 46 наименований лабораторных работ по всем разделам курса. К каждой работе составлены контролирующие тестовые программы, что позволяет установить степень подготовки студентов к выполнению работы. Ведется работа по модернизации практикума, начата работа по созданию новой учебной лаборатории содержащей виртуальные лабораторные работы.

Кафедра располагает одним из лучших в Российской Федерации демонстрационным кабинетом. Большая заслуга в его развитии принадлежит доценту Ю.Д.Козманову и профессору Р.П.Кренцису. Лекционная база содержит более 300 натурных физических экспериментов по всем разделам курса. Их дополняет большое количество учебных и научно-популярных фильмов. Для их показа кабинет и две лекционные аудитории оборудованы автономными видеосистемами (цветные видеокамеры, магнитофоны и мониторы). Не заменяя натурный эксперимент, телевидение дает свои возможности в его постановке: удается демонстрировать объекты и явления, недоступные показу большой аудитории. В последнее время начата работа по использованию на лекциях компьютерного сопровождения, что позволяет за счет возможностей компьютерной графики не только демонстрировать натурный эксперимент, но и создавать мультипликационные схемы физических процессов, недоступных для наблюдения.

На кафедре работают 10 методических секций преподавателей, которые вместе с 6 методическими бригадами занимаются методическим обеспечением всех видов занятий по физике, ежегодно издавая десятки печатных листов учебных и методических пособий и руководств, организуют студенческие олимпиады.

Постоянно ведется работа по созданию и внедрению в учебный процесс новых образовательных технологий. Так в начале 90-х годов на кафедре развивались рейтинговые и накопительные технологии обучения физике, которые в настоящее время уже прочно вошли в учебный процесс некоторых факультетов. С весны 1999 г. кафедра активно включилась в работу по созданию дистанционной технологии обучения студентов.

kf.info.urfu.ru

Главная

Кафедра физики Института фундаментального образования работает со студентами инженерно-технических специальностей: будущими механиками, строителями, энергетиками, атомщиками и т.д. В основу обучения положен Эйнштейновский подход к формированию знания: наблюдения и эксперимент порождают гипотезы и аксиомы, которые превращаются в физические представления в процессе развития моделей и сопоставления с новыми экспериментами.

Одной из важных конкретных целей является подготовка студентов к освоению базовых инженерных курсов по направлениям обучения, таких как электротехника, энергетика, физическая химия, инженерная механика и др.

Основными формами учебного процесса являются лекции, лабораторный физический практикум, практические и семинарские занятия по решению задач и обсуждению теоретического материала. Студенты также привлекаются к олимпиадам и творческой реферативной работе.

Лекции читаются опытными лекторами в специализированных аудиториях, сопровождаются демонстрационным экспериментом и активно поддерживаются компьютерными презентациями и видеозаписями.

Лабораторный физический практикум представлен реальным физическим экспериментом с наглядной приборной базой и современной компьютерной поддержкой на основе National Instrument Technology. LabVIEW – обеспечение используется для получения первичной информации и обработки экспериментальных результатов.

На практических занятиях разбираются типовые задачи и обсуждается  лекционный материал. Значительная часть задач вынесена на самостоятельную проработку в виде индивидуальных домашних заданий и расчетно-графических работ.

Текущая работа студентов и итоговые успехи в освоении физики учитывается в рамках действующей балльно-рейтинговой системы.

Подготовка новых поколений преподавателей и сохранение квалификации ведущих преподавателей осуществляется на основе активной научно-исследовательской работы с участием докторантов, аспирантов, магистров и бакалавров различных институтов Университета.

Научная тематика относится к физике конденсированного состояния. Наиболее интересные результаты получены в области исследования магнетизма, электронной структуры сильно коррелированных кристаллических систем, в частности в кристаллах на основе редкоземельных и переходных металлов  и их соединений. Активно исследуется фононный ангармонизм и ближний порядок в сплавах. Начаты исследования физически свойств высокоэнтропийных сплавов в жидком и твердом состояниях. Студенты привлекаются к инновационной деятельности в области связанной с разработкой новых для материалов электронной техники. 

kf.info.urfu.ru

Виртуальная лаборатория

В настоящее время на кафедре физики совместно с РУМЦ "Современный физический практикум" разработаны виртуальные версии практически всех работ натурного лабораторного комплекса кафедры:

  • Определение плотности тел правильной формы 
  • Определение коэффициента теплопроводности газа методом нагретой нити 
  • Измерение вязкости глицерина методом падающего шарика (методом Стокса)
  • Определение термического коэффициента линейного расширения твердых тел
  • Метод Клемана-Дезорма. Определение отношения cp/cv для воздуха
  • Изучение законов вращательного движения на маятнике Обербека
  • Изучение распределения Максвелла
  • Изучение электрического сопротивления металлических проводников
  • Изучение магнитного поля Земли
  • Сложение электрических колебаний
  • Изучение затухающих колебаний
  • Определение постоянной Планка спектрометрическим методом
  • Изучение колец Ньютона
  • Изучение явления поляризации света
  • Измерение удельного заряда электрона методом магнетрона
  • Изучение дифракционных решеток. Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
  • Исследование полупроводникового резистора
  • Исследование aльфа - распада радиоактивного изотопа плутония
  • Измерение коэффициента поглощения гамма-излучения 

Виртуальные работы разработаны с использованием пакетов Adobe Flash и NI LabVIEW, что обеспечивает реалистичный интерфейс.

Работы обладают рядом преимуществ, таких как:

1) Сочетание фотографий реальных физических приборов и их реального поведения во времени и пространстве обеспечивает эксперимент, визуально не отличающийся от реального аналога;
2) Ход работы и обработка результатов не отличаются от соответствующих для реальной работы: студенты производят калибровку установки и т.д
3) Как и при работе с настоящей установкой, в виртуальной работе студенты сталкиваются с переходными процессами, необходимостью временной выдержки перед снятием показаний.
4) В моделях учтена случайная ошибка, вносящая погрешность в результат, благодаря чему результаты, полученные разными студентами отличны друг от друга, как и при проведении работы на реальных установках.

В качестве демонстрации предлагаем вам скачать виртуальную лабораторную работу "Метод Клемана-Дезорма. Определение отношения cp/cv для воздуха"

Лабораторные работы по изучению электромагнитных колебаний, в которых ключевую роль играет анализ осциллограмм и отсутствует необходимость в анимации лабораторной установки разработаны с использованием среды NI LabVIEW, наиболее подходящей для разработки такого класса работ.

kf.info.urfu.ru

Образовательные программы: Физика

Описание программы:


03.03.02
Физика
Математические и естественные науки
Институт естественных наук и математики
Бакалавриат
Очная форма: 4 года
2017, 2018
Очная

Трудно переоценить значение физики в современном мире.  Понятия физики и ее законы лежат в основе всего естествознания. Физика теснейшим образом связана с техникой, и именно в этой связи наиболее ярко проявляется та важнейшая  роль, которую физика играет в различных сферах человеческой деятельности.  

Уральская школа физики является одной из старейших не только на Урале, но и в России. Обучение ведется в тесном сотрудничестве с ведущими сотрудниками академических институтов Уральского отделения РАН.

Студенты, обучающиеся по программе "Физика" получают фундаментальное образование как по физике, так и по математике, которое предоставит им широкий спектр возможностей при выборе следующей ступени образования. За время обучения у студентов есть уникальная возможность познакомиться с самыми современными достижениями теоретической и экспериментальной физики, а также научиться работать на современном экспериментальном оборудовании. 

Навыки и умения практической научной работы студенты получают при прохождении научно-исследовательских практик в институтах УрО РАН, а также в лабораториях, оснащенных самым передовым научным оборудованием.

После завершения обучения в бакалавриате студенты получают возможность продолжить обучение в магистратуре по любому выбранному направлению подготовки, заниматься наукой или приложить свои знания и умения в высокотехнологичных отраслях промышленности.

При обучении по направлению подготовки "Физика" студентам предлагается выбор траектории обучения (на третьем курсе, 5 семестр) в рамках которой студенты приобретают следующие профессиональные компетенции:

физика кинетических явлений

способность применять на практике теоретические знания и экспериментальные методы физических исследований в области физики и техники низкотемпературного эксперимента, физики неравновесных процессов в газе, жидкости и твердом теле;

способность применять резонансные методы (метод электронного парамагнитного резонанса, ядерного магнитного резонанса) для исследования физических свойств материалов;

владеть основами экспериментальных методов теплофизических и электромагнитных измерений;

физика конденсированного состояния

способность применять на практике знания теории и современных вычислительных методов в различных областях физики (физика атомов и молекул, физика конденсированного состояния, физика магнитных явлений;

владеть основными технологическими приёмами регулирования свойств магнитных материалов;

способность применять на практике знания теории и методов физических исследований конденсированных сред, методов структурных исследований с применением рентгеновского и нейтронного излучения;

физическая электроника и оптика

способность понимать принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования;

способность использовать основные методы радиофизических и оптических измерений;

владеть компьютером на уровне опытного пользователя, применять информационные технологии;

медицинская физика (открывается в 2017-2018 учебном году)

владение методами анализа прохождения биомедицинских сигналов от датчика до устройства визуализации. Владение способами синтеза структурных и электрических схем медицинских электронных приборов;

способность применять различные физические методы в биомедицинской практике;

умение работать со специальной литературой и применять теоретические знания к интерпретации результатов экспериментальных исследований применительно к процессам в живых системах;

владение методами обнаружения и измерения физических излучений, способность применять теоретические знания к интерпретации результатов воздействия излучений на органические ткани; 

владение законами, управляющими поведением растворов и коллоидных систем, способность выполнять расчеты термодинамических параметров, электрохимических величин, параметров ионных и адсорбционных равновесий, связанных с решением конкретных задач в области биофизики и медицинской физики;

способность применять теоретические знания к обработке и интерпретации данных, получаемых при различных методах томографических исследований в медицине;

 владение представлениями о молекулярных основах жизнедеятельности живых организмов и современной биохимической терминологией.

 

programs.edu.urfu.ru

Лабораторная работа №1 - УрФУ

Documents войти Загрузить ×
  1. Естественные науки
  2. Физика
  3. Термодинамика
advertisement advertisement
Related documents
Задания лабораторной работы №1
погрешность произведения
Решение заданий на нахождение абсолютной и относительной
УРОК № 3 - A2b2.ru
Тема: «Приближенные вычисления»
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ В ИНФОКОММУНИКАЦИЯХ
Контрольная работа № 1 Цель работы: Освоение базовых
решение задач по дисциплине «метрология и радиоизмерения
Использование различных измерительных инструментов и
Лабораторная работа № 1 Определение плотности твердого
Скачать

studydoc.ru

Электронный научный архив УрФУ: Оптика: лабораторный практикум: учебно-методическое пособие


Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10995/40639

Title: Оптика: лабораторный практикум: учебно-методическое пособие
Authors: Витюкова, Л. С.
Мальцев, В. Н.
Бострем, И. Г.
Зырянова, Н. П.
Нугаева, Л. Л.
Нестеренко, А. А.
Майкова, Г. В.
Тебеньков, А. В.
Editors: Мальцев, В. Н.
Issue Date: 2016
Publisher: Издательство Уральского университета
Citation: Оптика : лабораторный практикум : учебно-методическое пособие / Л. С. Витюкова [и др.] ; [редактор В. Н. Мальцев] ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Уральский федеральный университет. — Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2016. — 224 с. — ISBN 978-5-7996-1674-8.
Abstract: В учебно-методическом пособии представлены описания лабораторных работ физического практикума по оптике. Описания содержат краткую теорию исследуемого явления и эффектов, используемых в оптических приборах, порядок проведения экспериментов, а также контрольные вопросы для самопроверки. Для студентов второго курса физического факультета.
Keywords: УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОСОБИЯ
ОПТИКА
URI: http://hdl.handle.net/10995/40639
metadata.dc.rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
ISBN: 978-5-7996-1674-8
Appears in Collections:Учебные материалы

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

elar.urfu.ru