Дисциплина «Физика конденсированного состояния» входит ... профессионального цикла дисциплин, служит связующим ...

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
«ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ»
Дисциплина «Физика конденсированного состояния» входит в базовую часть
профессионального цикла дисциплин, служит связующим звеном между блоками
естественнонаучных и специальных дисциплин. Для успешного освоения физики
конденсированного вещества студенты должны обладать определёнными знаниями по
физике, математике и химии.
Программа аудиторных занятий по физике состоит из лекций, практических и
лабораторных занятий. Для освоения материала студент обязан посещать все виды
аудиторных занятий.
1. Лекции необходимо записывать в тетради с полями, на которых делать
пометки, ставить вопросы и т.д. Дома необходимо прорабатывать лекции,
отмечать непонятные моменты, которые позже выяснить у преподавателя. При
работе с теоретическим материалом обязательно пользоваться учебниками по
физике конденсированного состояния. Они имеются в электронном и бумажном
виде в библиотеке, в электронной библиотеке и в материалах УМКД.
2. Практические занятия служат для закрепления теоретических знаний, а также
для приобретения соответствующих знаний и умений, развития навыков
самостоятельной работы студентов. Задачи решаются по задачникам, при этом
для самостоятельной работы обязательно использование лекций и учебников
по теории.
При решении задач необходимо:
 записать краткое условие задачи, выразить все известные величины в
одной и той же системе единиц (как правило, в СИ);
 установить, какие закономерности физики конденсированного
состояния лежат в основе данной задачи, затем из формул,
выражающих эти закономерности, найти решение задачи в общем виде;
 после этого можно перейти к подстановке численных данных,
выраженных в одной и той же системе единиц (как правило, в
Международной системе – СИ);
 при подстановке в расчётную формулу значения величин представлять
в виде произведения десятичной дроби с одной значащей цифрой перед
запятой на соответствующую степень десяти. Например, вместо 1250
надо записать 1,25.103. В таком виде представляется и окончательный
ответ задачи;
 при получении численного ответа нужно обращать внимание на
степень точности окончательного результата, точность ответа не
должна превышать точности, с которой даны исходные величины;
Пример решения и оформления задачи:
Определите число атомов n 0 в элементарной ячейке железа, кристаллизующегося в
кубической системе. Ребро куба a  2,86 Å, атомный вес железа А = 55,84 г/моль,
плотность   7800 кг м 3 .
Дано:
Решение
а=2,86 Å
A  55,84 г моль
  7800 кг м 3
n0
-?
Число атомов в элементарной ячейке можно определить через массу
атомов в элементарной ячейке:
V  n0 m0
где V – объем элементарной ячейки,
(1)
m0
- масса одного атома железа.
V  a3
Для нахождения массы атома железа разделим молярную массу железа
на число Авогадро:
m0 

NA
(2)
Подставляем массу атома железа из (2) в формулу (1), выражаем
искомое число атомов в элементарной ячейке:
a 3 N A
n0 

Подставляя в данное выражение числовые значения, находим:
7,8  10 3  2,86 3  10 30  6  10 23
n0 
 1,98  2.
55,84  10 3
Ответ:
n0  2.
3. Лабораторные работы выполняются по графику, разрабатываемым
преподавателем к началу семестра. График находятся в лаборатории, в
которой проводятся занятия и на доске объявлений для студентов. Для
подготовки к лабораторной работе необходимо прочитать методические
указания к данной работе, понять смысл работы, уяснить цель работы, понять
смысл всех физических величин, определяемых в работе. После этого
подготовить бланк краткого отчёта с таблицами, в которые будут заноситься
измеряемые и вычисляемые величины. Для защиты лабораторной работы
необходимо произвести все расчёты, предусмотренные в работе, и ответить на
контрольные вопросы, расположенные в конце методических указаний. При
подготовке к выполнению и к защите лабораторной работы необходимо
пользоваться
лекциями,
учебниками
и
учебными
пособиями,
соответствующими данной теме.
4. Рейтинговый контроль происходит 2 раза в семестре. Для положительного
результата необходимо выполнить программу по практическим занятиям и по
лабораторным работам.
В каждом рейтинге баллы распределяются
следующим образом: практические занятия – 5-10, лабораторные работы – 1015.
5. Экзамен. К экзамену допускаются студенты, выполнившие программу по
практическим и лабораторным занятиям, а так же защитившие курсовую
работу. Для подготовки к экзамену необходимо пользоваться лекциями,
учебными пособиями, учебниками.
6. Курсовая работа. В начале семестра студенты выбирают себе темы курсовых
работ на базе списка примерных тем. В течение семестра на консультациях
студенты уточняют выбранную литературу, план работы, обсуждают
отдельные этапы и подобранный по проблеме материал. В конце семестра
происходит защита курсовых работ.