Құрастырушы Желдыбаева Балғын Сембаевна «Физика» кафедрасының доцент м а., п.ғ. к

«Электрдинамика және арнайы салыстырмалылық теориясы»

ПӘНІНІҢ ОҚЫТУШЫҒА АРНАЛҒАН БАҒДАРЛАМАСЫ

Семей 2014

Алғы сөз

1 ҚҰРАСТЫРЫЛДЫ

Құрастырушы - Желдыбаева Балғын Сембаевна «Физика» кафедрасының доцент м.а., п.ғ.к.
2 ТАЛҚЫЛАНДЫ

2.1 «Физика» кафедрасының отырысында

№10 хаттама, 25.06. 2014.

Кафедра меңгерушісі _______ п.ғ.д., профессор Маусымбаев С.С.

№6 хаттама, 26.06. 2014.

Төраға ________ Батырова К.А.
3 БЕКІТІЛДІ

Университеттің оқу-әдістемелік кеңесінің отырысында мақұлданып және баспаға ұсынылды

№ хаттама, 2014 ж.

ОӘК төрағасы ________ Искакова Г.К.

МАЗМҰНЫ

1. 
   Қолданылу аумағы
   
2. 
   Нормативтік сілтемелер
   
3. 
   Жалпы мағлұматтар
   
4. 
   Оқу пәнінің мазмұны (модуль бойынша)
   
5. 
   Студенттердің өздік жұмысына арналған тақырыптар тізімі
   
6. 
   Пәннің оқу-әдістемелік картасы
   
7. 
   Оқу-әдістемелік әдебиетпен қамтылу картасы
   
8. 
   Әдебиеттер
   

1 ҚОЛДАНЫЛУ АУМАҒЫ

5В011000 – «Физика» мамандығы бойынша оқитын студенттері үшін оқу-әдістемелік кешенге кіретін оқытушыға арналған «Электрдинамика және арнайы салыстырмалылық теориясы» пәні бойынша оқу үдерісін ұйымдастыру болып табылады.
2 НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР

Аталған «Электрдинамика және арнайы салыстырмалылық теориясы» пәнінің оқытушыға арналған оқу бағдарламасы төмендегі құжаттарға сүйене отырып жасалынып, осы пән бойынша оқу процесін ұйымдастыру талаптарын тағайындайды:

- Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігінің 22.06.2006ж., Республикалық жоғары және жоғары оқу орнынан кейінгі білім жөніндегі Кеңес жиналысының Хаттама шешімімен бекітілген және пайдалануға рұқсат етілген.

- 5В011000 –«Физика» мамандығы ҚР жоғары мемлекеттік жалпы міндетті білім беру стандарты, №1082, 23 тамыз 2012жыл ҚР білім және ғылым министрлігінің бұйрығымен бекітілген.

- 5В011000 –«Физика» мамандығының типтік оқу жоспары, бұйрық №158, «10» сәуір 2012жыл;

- 5В011000 –«Физика» мамандығы бойынша университет студенттері үшін физика пәнінен типтік бағдарлама, ҚР білім және ғылым министрлігінің бұйрығымен бекітілген және енгізілген, №158, 10.04.2012.

- СТУ 042-СГУ-5-2012 университет стандарты «Пәннің оқу-әдістемелік кешендерін әзірлеуге және рәсімдеуге қойылатын жалпы талаптар»;

- ДП 042-1.01-2013-01 «Пәннің оқу-әдістемелік кешенінің құрылымы мен мазмұны»

Релятивистік кинематика. САТ эксперименттік негіздері. Эйнштейн пастулаттары. Уақыт пен кеңістіктің релятивистік қасиеттері. Бірмезгілдіктің салыстырмалығы. Өзіндік уақыт.

Релятивистік динамика. Бөлшектің массасы, энергиясы және импульсының араларындағы байланыс. Бөлшектердің ыдырауы, энергетикалық шарты. Серпімді және серпімсіз соқтығысу. Электрлік заряд және вакумдағы электромагниттік өріс. Электр заряды. Заряд және тоқ тығыздығы. Зарядтың сақталу заңы. Лоренц күші. ЭД. Экперименттік негіздері. Кулон заңы, вакумдағы эл-ст теңдеулері. Био-Савар-Лаплас заңы. Эл-маг индукция және Фарадей заңы. Вакуумдағы эл-ст өрісінің теңдеулері. Эл-ст потенциал. Пуассон теңдеуі.

Вакумдағы стационарлық магнит өрісінің теңдеулері. Векторлық потенциал. Магниттік момент. Вакуумдағы эл-маг өрістің жалпы қасиеттері. Максвелл теңдеулерінің физикалық мағынасы, қасиеттері. Эл-маг өрістің импульс сақталу заңы. Эл-динамиканың релятивистік тұжырымдамасы. Зарядтар сақталу заңының коварианттық түрі. Эл-маг өрістің тензоры. Эл-маг толқындар. Толқындық теңдеу. Жазық толқындар. Допплер эффектісі. Еркін қозғалыстағы зарядтардың эл-маг өрісі. Даламбер теңдеулері. Эл-маг толқындардың сәулеленуі, сфералық толқындар. Томсон формуласы. Заттағы эл-маг өріс. Микроскоптық өріске арналған Максвелл-Лоренц теңдеуі. Заттағы эл-маг өрістің энергиясы және энергия ағынының тығыздығы. Заттағы эл-маг толқындар. Жазық монохроматты толқындар, олардың сипаттамасы. Эл-маг толқындардың шағылуы және сынуы. Өткізгіш ортадағы эл-маг толқындар. Диэлектрлік өтімділіктің дисперсиясы.

- негізгі физикалық құбылыстарды, классикалық және қазіргі физиканың фундаментальді түсініктерін, заңдарын, теорияларын және физикалық зерттеу тәсілдерін меңгеру;

- ғылыми көзқарасты және қазіргі физикалық ой-өрісті қалыптастыру;

- физиканың әр бөлімінен стандартты есептерді шешу тәсілдері мен әдістерін меңгеру;

- қарапайым зерттеу жұмыстарының базасымен таныстыру және физикалық эксперименттік жұмыстарын жүргізудің алғашқы біліктіліктерін, дағдыларын қалыптастыру.

3.4 Пәнді оқытудың нәтижелері:

Пәнді оқыған соң студент игеруі қажет:

• 
  негізгі заңдылықтарды, олардың жүру ерекшеліктерін;
  

• 
  негізгі түсініктер, шамалар, математикалық өрнектері және өлшем бірліктері;
  
• 
  электродинамиканың фундаментальды заңдарымен негізгі түсініктерін;
  
• 
  электродинамикалық байланыстарды, электромагниттік индукция негіздерін, электрдинамика және арнайы салыстырмалылық теориясы пәндерімен шұғылдану барысында кездесетін теориялық және практикалық мәселерді шешуді;
  

• 
  әртүрлі физикалық түсініктер, заңдар, теориялардың қолданылу шекаралары туралы;
  
• 
  зерттеудің эксперименттік немесе математикалық әдістері арқылы алынған нәтижелердің сенімділік дәрежесін бағалау туралы;
  
• 
  пәннің негізгі қағидаларын, шамаларын, заңдарын, есепті шығару әдістерін; математикалық аппаратты, қазіргі заман өндірісінде және ғылымда алатын орыны мен атқаратын ролін;
  
• 
  негізгі құбылыстар, олардың табиғаттағы және техникада қолданылуы; олардың математикалық сипаттамасы;
  
• 
  мамандыққа қатысты арнаулы әдебиеттерді оқып игеру, оларды жұмыс атқаруға қолдана білуге тиіс;
  

• 
  қазіргі физикалық принциптерді, техниканың білім алушылар мамандандырылатын салаларында пайдалана білу;
  
• 
  физика заңдарын тұжырымдау;
  
• 
  құбылыстар мен заңдарды сипаттайтын шамаларды анықтау, олардың арасындағы байланысты анықтау (бұл байланысты талдау, графикалық, сөзбен білдіру);
  
• 
  стандарттық жағдайларда физиканың негізгі заңдары мен принциптерін қолдану;
  
• 
  қолдану шекарасын көрсетіп, физикалық құбылыс моделін салу;
  
• 
  элекродинамика аспаптардың сипаттамаларын анықтауға машықтану;
  

3.6 Курс постреквизиттері: «Радиоэлектроника»

3.7. Оқу жұмыс жоспарынан көшірме

1 кесте –

2-кесте

Тақырыптың аты және мазмұны	Сағаттар саны
1	2
Дәрістер
Модуль 1. Дәріс 1. Релятивистік кинематика. САТ эксперименттік негіздері. Эйнштейн пастулаттары. Уақыт пен кеңістіктің релятивистік қасиеттері. Бірмезгілдіктің салыстырмалығы. Өзіндік уақыт.	2
Дәріс 2. Релятивистік динамика. Бөлшектің массасы, энергиясы және импульсының араларындағы байланыс. Бөлшектердің ыдырауы, энергетикалық шарты. Серпімді және серпімсіз соқтығысу	2
Дәріс 3. Электрлік заряд және вакумдағы электромагниттік өріс. Электр заряды. Заряд және тоқ тығыздығы. Зарядтың сақталу заңы. Лоренц күші.	2
Дәріс 4. Электродинамиканың экперименттік негіздері. Кулон заңы, вакумдағы электростатикалық теңдеулері. Био-Савар-Лаплас заңы. Электромагниттік индукция және Фарадей заңы.	1
Модуль 2. Дәріс 5. Вакуумдағы электростатикалық өрісінің теңдеулері. Электростатикалық потенциал. Пуассон теңдеуі.	1
Дәріс 6. Вакумдағы стационарлық магнит өрісінің теңдеулері. Векторлық потенциал. Магниттік момент.	1
Дәріс 7. Вакуумдағы электромагниттік өрістің жалпы қасиеттері. Максвелл теңдеулерінің физикалық мағынасы, қасиеттері. Электромагниттік өрістің импульс сақталу заңы	1
Модуль 3. Дәріс 8. Электродинамиканың релятивистік тұжырымдамасы. Зарядтар сақталу заңының коварианттық түрі. Төртөлшемді потенциал, санақ жүйесі өзгергенде оның түрлендірілуі. Лоренц шарты. Электромагниттік өрістің тензоры. Санақ жүйесі өзгергенде электр және магнит өрістерін түрлендіру, осы ұғымдардың салыстырмалылығы.	1
Дәріс 9. Электромагниттік толқындар. Толқындық теңдеу. Электромагниттік толқындар, олардың таралу жылдамдығы. Жазық толқындар. Электромагниттік толқынның үйектелуі (поляризациясы). Допплер эффектісі	1
Дәріс 10. Еркін қозғалыстағы зарядтардың электромагниттік өрісі. Даламбер теңдеулері. Кешігетін потенциалдар, олардың физикалық мағынасы. Электромагниттік толқындардың сәулеленуі, сфералық толқындар. Томсон формуласы.	1
Дәріс 11. Заттағы электромагниттік өріс. Микроскоптық өріске арналған Максвелл-Лоренц теңдеуі. Заттағы электромагниттік өрістің энергиясы және энергия ағынының тығыздығы.	1
Дәріс 12. Заттағы электромагниттік толқындар. Жазық монохроматты толқындар, олардың сипаттамасы. Электромагниттік толқындардың шағылуы және сынуы. Өткізгіш ортадағы электромагниттік толқындар. Диэлектрлік өтімділіктің дисперсиясы.	1
Практикалық сабақтар
Модуль 1. Практикалық жұмыс №1. Эйнштейн пастулаттары. Уақыт пен кеңістіктің релятивистік қасиеттері. Бірмезгілдіктің салыстырмалығы.	2
Практикалық жұмыс №2. Релятивистік динамика. Бөлшектің массасы, энергиясы және импульсының араларындағы байланыс. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	2
Практикалық жұмыс №3. Электрлік заряд және вакумдағы электромагниттік өріс.	2
Практикалық жұмыс №4. Био-Савар-Лаплас заңы және вакуумдағы стационарлық өрістің теңдеулері. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	1
Модуль 2. Практикалық жұмыс №5. Электростатикалық потенциал. Пуассон теңдеуі. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	1
Практикалық жұмыс №6. Вакумдағы стационарлық магнит өрісінің теңдеулері. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	1
Практикалық жұмыс №7. Электромагниттік өрістің импульс сақталу заңы Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	1
Модуль 3. Практикалық жұмыс №8. Санақ жүйесі өзгергенде электр және магнит өрістерін түрлендіру, осы ұғымдардың салыстырмалылығы. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	1
Практикалық жұмыс №9. Электромагниттік толқындар, олардың таралу жылдамдығы. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	1
Практикалық жұмыс №10. Еркін қозғалыстағы зарядтардың электромагниттік өрісі. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	1
Практикалық жұмыс №11. Микроскоптық өріске арналған Максвелл-Лоренц теңдеуі. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	1
Практикалық жұмыс №12. Электромагниттік толқындардың шағылуы және сынуы. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	1

5 Студенттердің өздік жұмыстары тақырыптарының тізімі

5.1 Интервалдардың классификациясы және оқиғалардың арасындағы себептілік-салдарлық байланыстар

5.2 Төртөлшемді векторлар мен тензорлар

5.3 Байланысқан бөлшектер жүйесі, оның массасы және байланыс энергиясы

5.4 Асимптотикалы әсерлеспейтін бөлшектер жүйесі, төртөлшемді импульстың сақталу заңы

5.5 Электромагниттік өрістің электр және магнит өрістеріне жіктеуінің салыстырмалылығы

5.6 Е және В векторларын электромагниттік өріс күйінің айнымалы сипаттамалары ретінде қарастыру

5.7 Классикалық электродинамикада себептілік принципі

5.8 Мультипальді жіктеу

5.9 Тұтас орталардың электродинамикада жуықтауы

5.10 Электромагниттік толқындардың шағылуы және сынуы

5.11 Өткізгіш ортадағы электромагниттік толқындар

6 ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КАРТАСЫ

3 кесте

Тақырыптар мазмұны		Көрнекілік құралдар, ОТҚ, плакаттар, зертханалық стендтер	Өздік оқуға арналған сұрақтар	Бақылау формасы
Дәріс сабақтары	Практикалық сабақтар
1	2	3	4	5
Модуль 1. Дәріс 1. Релятивистік кинематика. САТ эксперименттік негіздері. Эйнштейн пастулаттары. Уақыт пен кеңістіктің релятивистік қасиеттері. Бірмезгілдіктің салыстырмалығы. Өзіндік уақыт.	Модуль 1. Практикалық жұмыс №1. Эйнштейн пастулаттары. Уақыт пен кеңістіктің релятивистік қасиеттері. Бірмезгілдіктің салыстырмалығы.	Плакаттар, интерактивті тақта	Бірмезгілдіктің салыстырмалығы.	Конспект, есептерді тапсыру
Дәріс 2. Релятивистік динамика. Бөлшектің массасы, энергиясы және импульсының араларындағы байланыс. Бөлшектердің ыдырауы, энергетикалық шарты. Серпімді және серпімсіз соқтығысу	Практикалық жұмыс №2. Релятивистік динамика. Бөлшектің массасы, энергиясы және импульсының араларындағы байланыс. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Бөлшектердің ыдырауы, энергетикалық шарты.	Конспект, есептерді тапсыру
Дәріс 3. Электрлік заряд және вакумдағы электромагниттік өріс. Электр заряды. Заряд және тоқ тығыздығы. Зарядтың сақталу заңы. Лоренц күші.	Практикалық жұмыс №3. Электрлік заряд және вакумдағы электромагниттік өріс.	Плакаттар, интерактивті тақта	Зарядтың сақталу заңы. Лоренц күші.	Конспект, есептерді тапсыру
Дәріс 4. Электродинамиканың экперименттік негіздері. Кулон заңы, вакумдағы электростатикалық теңдеулері. Био-Савар-Лаплас заңы. Электромагниттік индукция және Фарадей заңы.	Практикалық жұмыс №4. Био-Савар-Лаплас заңы және вакуумдағы стационарлық өрістің теңдеулері. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Электромагниттік индукция және Фарадей заңы.	Конспект, есептерді тапсыру
Модуль 2. Дәріс 5. Вакуумдағы электростатикалық өрісінің теңдеулері. Электростатикалық потенциал. Пуассон теңдеуі.	Модуль 2. Практикалық жұмыс №5. Электростатикалық потенциал. Пуассон теңдеуі. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Электростатикалық потенциал. Пуассон теңдеуі.	Конспект, есептерді тапсыру
Дәріс 6. Вакумдағы стационарлық магнит өрісінің теңдеулері. Векторлық потенциал. Магниттік момент.	Практикалық жұмыс №6. Вакумдағы стационарлық магнит өрісінің теңдеулері. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Векторлық потенциал. Магниттік момент.	Конспект, есептерді тапсыру
Дәріс 7. Вакуумдағы электромагниттік өрістің жалпы қасиеттері. Максвелл теңдеулерінің физикалық мағынасы, қасиеттері. Электромагниттік өрістің импульс сақталу заңы	Практикалық жұмыс №7. Электромагниттік өрістің импульс сақталу заңы Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Электромагниттік өрістің импульс сақталу заңы	Конспект, есептерді тапсыру
Модуль 3. Дәріс 8. Электродинамиканың релятивистік тұжырымдамасы. Зарядтар сақталу заңының коварианттық түрі. Төртөлшемді потенциал, санақ жүйесі өзгергенде оның түрлендірілуі. Лоренц шарты. Электромагниттік өрістің тензоры. Санақ жүйесі өзгергенде электр және магнит өрістерін түрлендіру, осы ұғымдардың салыстырмалылығы.	Модуль 3. Практикалық жұмыс №8. Санақ жүйесі өзгергенде электр және магнит өрістерін түрлендіру, осы ұғымдардың салыстырмалылығы. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Зарядтар сақталу заңының коварианттық түрі.	Конспект, есептерді тапсыру
Дәріс 9. Электромагниттік толқындар. Толқындық теңдеу. Электромагниттік толқындар, олардың таралу жылдамдығы. Жазық толқындар. Электромагниттік толқынның үйектелуі (поляризациясы). Допплер эффектісі	Практикалық жұмыс №9. Электромагниттік толқындар, олардың таралу жылдамдығы. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Жазық толқындар. Допплер эффектісі	Конспект, есептерді тапсыру
Дәріс 10. Еркін қозғалыстағы зарядтардың электромагниттік өрісі. Даламбер теңдеулері. Кешігетін потенциалдар, олардың физикалық мағынасы. Электромагниттік толқындардың сәулеленуі, сфералық толқындар. Томсон формуласы.	Практикалық жұмыс №10. Еркін қозғалыстағы зарядтардың электромагниттік өрісі. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Электромагниттік толқындардың сәулеленуі, сфералық толқындар.	Конспект, есептерді тапсыру
Дәріс 11. Заттағы электромагниттік өріс. Микроскоптық өріске арналған Максвелл-Лоренц теңдеуі. Заттағы электромагниттік өрістің энергиясы және энергия ағынының тығыздығы.	Практикалық жұмыс №11. Микроскоптық өріске арналған Максвелл-Лоренц теңдеуі. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Заттағы электромагниттік өрістің энергиясы және энергия ағынының тығыздығы.	Конспект, есептерді тапсыру
	Практикалық жұмыс №12. Электромагниттік толқындардың шағылуы және сынуы. Есептер шығару [8.1.1]41.4,12,17,19,21,24,26,27	Плакаттар, интерактивті тақта	Электромагниттік толқындардың шағылуы және сынуы.	Конспект, есептерді тапсыру

7 ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК ОҚУЛЫҚПЕН ҚАМТАМАСЫЗ ЕТІЛУ КАРТАСЫ

4- кесте

Оқулықтар, оқу-әдістемелік құралдар аттары	Саны	Студенттер саны	Қамтылу пайызы
1	2	3	4
Гильденбург В.Б. Сборник задач по электродинамике. М.: физмат, 2001 г.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Теория поля. –М.: Наука, 2006 г.	1	10	10
Мултановский В.В. Василевский А.С. Курс теоретической физики. Электродинамика. – М.: Просвещение, 1991.	1	10	10
Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика.-М.: Высшая школа, 1990.
Батыгин В.В. Топтыгин Сборник задач по электродинамике, 2002.
Истеков К.К. Лекции по избранным главам теоритической физики. – Алматы, 2004.
Истеков К.К. Курс теоритической физики. Изд.: Prints, 2005 г.

8 Оқулықтар

8.1 Негізгі оқулықтар

8.1.1 Мултановский В.В. Курс теоритической физики.-М.: Просвещение, 1988. -ч.І,ІІ.

8.1.2 Мултановский В.В., Василевский А.С. Курс теоритической физики. Классическая электродинамика.-М.: Просвещение, 1990.

8.1.3 Истеков К.К. Курс теоритической физики.-Алматы: Print-S, 2005.

8.1.4 Гильденбург В.Б. Сборник задач по электродинамике. М.: физмат, 2001г.

8.1.5 Ландау Л.Д., Лифщиц Е.М: Теоритическая физика. Теория поля. – М.: Наука, 2006 г.

8.1.6 Мултановский В.В., Василевский А.С. Курс теоретической физики. Электродинамика. – М.: Просвещение, 1991 г.

8.1.7 Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика. – М.: Высшая школа, 1990 г.

8.1.8 Батыгин В.В., Топтыгин. Сборник задач по электродинамике, 2002 г.

8.1.9 Истеков К.К. Лекции по избранным главам теоритической физики. – Алматы, 2004.

8.1.10 Истеков К.К. Курс теоритической физики. Изд.: Prints, 2005 г.

8.2 Қосымша

8.2.1 Гильденбург В.Б. Сборник задач по электродинамике. М.: физмат, 2001г.