Опис навчальної дисципліни

Курс загальної фізики є основою у профілюючій підготовці студентів фізичних і технічних спеціальностей. Без ґрунтовних знань з фізики неможлива майбутня повноцінна професійна діяльність в експериментальній та теоретичній фізиці, педагогічній, інженерній галузях тощо.

Дисципліна “Молекулярна фізика” займає важливе місце серед інших курсів загальної фізики. Закони та явища молекулярної фізики та термодинаміки є фундаментом для різних галузей науки і техніки. Їхнє вивчення під час лекційних, лабораторних і практичних занять дасть змогу опанувати багато інших важливих курсів на фізичному факультеті.

Лабораторний практикум з курсу „Молекулярна фізика” для студентів фізичного факультету є важливим фундаментом для набуття навиків роботи з апаратурою, дає відомості про методи дослідження речовини, закладає передумови для самостійної наукової роботи в лабораторії.

Підготовка висококваліфікованого фізика має опиратись на фундаментальні знання, які можна набути й під час практичних занять. Розв’язування задач сприяє глибшому розумінню фізичних явищ, встановленню взаємозв’язків між основними величинами.

Метою викладання даної дисципліни є одержання студентами знань з розділу “Молекулярна фізика” з загального курсу фізики, вивчення фізичних властивостей речовин (газів, рідин, твердих тіл) залежно від їхньої внутрішньої будови та зовнішніх впливів (тиску, температури), розглянути явища перенесення (дифузія, теплопровідність, внутрішнє тертя) у різних агрегатних станах речовин за їхньою молекулярною будовою та характером молекулярного руху, фазову рівновагу, процеси фазових переходів (кристалізація і плавлення, випаровування і конденсація), критичний стан речовини, поверхневі явища на межі розділу.

Завдання: навчити студентів самостійно виконувати розрахунки, необхідні для розв’язування задач молекулярної фізики та термодинаміки, забезпечити отриманні практичних навиків роботи з вимірювальною апаратурою, навчити інтерпретувати отримані експериментальні та теоретично розраховані результати.

В результаті вивчення даного курсу студент повинен

знати:

1. основні ідеї, поняття та закони молекулярної фізики та термодинаміки, межі їхнього застосування,
2. закони ідеальних газів; перший і другий принцип термодинаміки; основи молекулярно-кінетичної теорії речовин; основні положення статистичної фізики; процеси переносу; реальні гази; основи фізики поверхневих явищ; фази і фазові перетворення; основи фізики розчинів; елементи симетрії і будова кристалів;
3. основні фізичні величини, які характеризують стан речовини, одиниці їхнього вимірювання; фундаментальні поняття;
4. головні технічні проблеми, пов’язані з використанням теплових явищ.

вміти:

1. застосовувати вивчені закони і принципи для розв’язування задач з молекулярної фізики та термодинаміки;
2. застосовувати здобуті знання на практиці, зокрема під час фізичного експерименту;
3. пояснювати теплові процеси та явища, які використовуються у техніці та побуті;
4. визначати принципи дії та область застосування фізичних методів та приладів, робота яких ґрунтується на теплових явищах.

Для вивчення дисципліни необхідні знання з таких розділів математики і фізики: математичний аналіз, основи векторного аналізу та теорії диференціальних рівнянь, механіка.

У програмі використовуються приклади з науки, техніки, побуту, які дають змогу показати визначальну роль фізики у становленні інформаційної та енергетичної інфраструктури сучасного світу. Розгляд законів та явищ молекулярної фізики ілюструється експериментальними результатами. Лекційний курс передбачає використання демонстраційного експерименту, технічних засобів навчання, комп’ютерних проекторів.