БАҒдарламасы жалпы ереже 6М071000 «Материалтану және жаңа материалдар технологиясы»

 

 

 

 

 

МАГИСТРАТУРАҒА ТҤСУ ЕМТИХАНЫНЫҢ 

БАҒДАРЛАМАСЫ 

 

Жалпы ереже 

 

6М071000  –  «Материалтану  және  жаңа  материалдар  технологиясы» 

мамандығы  бойынша  тапсыратын  емтихан  өз  құрылымы  және  әдістемесі 

бойынша  бакалавриаттың  оқу  жоспарындағы  жеке  пәндердің    курстық 

емтихандарынан айырықша болады. 

 

Емтихан  кезінде,  студент  физика  заңдарын  ғылыми  және  қолданбалы 

бағытта    нақты  теориялық  және  практикалық  есептер  шығаруда  қолдана 

біліп,  теориялық  материалдарды,  жалпы  әдебиеттер  қорын  (әдеби,  ғылыми, 

оқулық,  периодикалық  басылымдарды)  біліп,  физика  заңдылықтары 

бойынша  білімін көрсетеді. 

 

Ұсынылған бағдарламада, дәстүрлі «Жалпы физиканың» бес бөлімінде   

оқытылатын  такырыптар  бойынша  құрылған  жалпы  сұрақтар  шеңберінен 

тұрады: 

- Механика; 

- Молекулалық физика және термодинамика; 

- Электр және магнетизм; 

- Оптика; 

- Атом және атом ядросы физикасы. 

 

Берілген  курс  «Материалтану  және  жаңа  материалдар  технологиясы» 

мамандығы  бойынша  болашақ  ғылыми-педагогикалық  жұмысшыларды 

(магистр)  дайындауда  мамандандырырушы  орын  алады.  Классикалық  және 

қазіргі  заман  физикасы  бойынша  сұрақтар  сәйкестелініп,  модельдер  мен 

теорияның, физика концепциясының заңдылықтары кіреді.      

 

 

Пәндердің тізімі және мазмұндары  

 

МЕХАНИКА 

 

Кіріспе.  Физика  ғылым  ретінде.  Физика  құрамының  мазмұны. 

Физиканың  басқа  мамандықтармен  байланысы.  Механика  пәні  және  оның 

дамуы.   

Материалдық  нүктелер  кинематикасы.  Кеңістік  және  уақыт  қасиеттері 

туралы  Ньютонның  ұсынысы.  Материалдық  нүкте  ұғымы.  Қозғалыс  заңы.  

Жылдамдық  векторы  және  үдеу.  Тангенциал  және  нормал  үдеу.  Шеңбер 

бойымен  қозғалыс.  Бұрыштық  қозғалыс,  бұрыштық  жылдамдық,  бұрыштық 

үдеу. Тербелмелі қозғалыс. Амплитуда, жиілік және тербеліс фазасы.  

Материалдық  нүктенің  динамикасы.  Ньютон  заңдары.  Импульс,  күш 

инерция моменті. Орталық күш әсері кезінде материалдық нүктенің импульс 

моментін сақтау. Күш жұмысы және қуат. Кинетикалық және потенциалдық 

энергия. Толық энергияның сақталуы.

 

Материалдық  нүкте  жүйесінің  динамикасы.  Материалдық  нүкте  жүйесі. 

Сыртқы  және  ішкі  күштер.  Массалар  орталығы.  Реактивтік  қозғалыс.

 

Серпімді және серпімсіз әрекеттесу (соқтығысу). Жүйенің импульс моменті. 

Қатты  дененің  механикасы.  Қатты  дене    материалдық  нүктенің  жүйесі 

ретінде.    Абсолют  қатты  дене.  Қатты  дененің  ілгерілемелі  және  айналмалы 

қозғалысы.  Осьқа  байланысты  күш  моменті.  Инерция  моменті  және  қатты 

дененің импульс моменті. Штейнер теоремасы. Теңсіздік түрлері.  

Серпімділік  күштері:  Қатты  дененің    серпімділік  қасиеттері.  Серпімділік 

шегі.  Түрлі  деформациялар  үшін  Гук  заңы.  Серпімділік  модулі.  Энергия 

тығыздығы.  

Үйкеліс  кезіндегі  қозғалыс.  Үйкеліс  күші.  Құрғақ  үйкеліс  заңы.  Тыныштық 

және сырғанау үйкелісі. Тербеліс үйкелісі.  

Бүкіләлемдік  тартылыс.  Ньютонның  бүкіл  әлемдік  тартылыс  заңы. 

Ауырлық  күші  және  дененің  салмағы.  Салмақсыздық.  Бірінші,  екінші  және 

үшінші ғарыштық жылдамдық.  Планеталар қозғалысы, Кеплер заңдары. 

Арнайы тәуелділік  теория элементтері (АТТ).   Эйнштейн постулаттары. 

Лоренцтің  түрленулері.  Біруақытты  тәуелділіктері.  Екінші  ньютон  заңының 

релятивистік  түрі.  Масса  мен  энергияның  байланысы.  АТТда  энергияның 

және импульстың сақталу заңдары.  

Сұйықтықтар  мен  газдар  механикасы.  Сұйықтықтар  мен  газдардағы 

қысым.  Паскаль  заңы.  Архимед  күші.  Дененің  қалқу  шарттары.    Идеал 

сұйықтық.  Үздіксіз  ағынның  теңдеуі.    Бернулли  теңдеуі.  Торричелли 

формуласы. Ламинарлы және турбулентті ағын. Стокс формуласы. 

Тербелістер  мен  толқындар.  Серпімді  және  квазисерпімді  күштердің 

әсерінен  болатын  қозғалыстар.  Еріксіз  тербелістер.  Резонанс.  Автотербеліс. 

Көлденең  және  қума  толқындар.  Толқынның  фазалық  жылдамдығы.  Умов 

векторы.  Толқын  интерференциясы.  Тұрғын  толқындар.  Акустика.  

Дыбыстың табиғаты. Дыбыс жылдамдығы. Ультрадыбыс.  

 

 

МОЛЕКУЛАЛЫҚ ФИЗИКА ЖӘНЕ ТЕРМОДИНАМИКА 

 

Кіріспе.  Молекулалық  физика  пәні.  Материалдық  дененің  моделі. 

Заттың агрегаттық күйі және олардың белгілері.  

Газдың  молекула-кинетикалық теориясының негізгі ережелері. Идеал газ. 

Қысым.  Молекула-кинетикалық  теорияның  идеал  газ  үшін  негізгі  теңдеуі. 

Температура. Газ заңдары. Идеал газдың ішкі энергиясы.  

Статистикалық 

әдіс 

және 

болжамды 

теория 

элементтері. 

Математикалық 

негізгі 

түсініктері. 

Флуктуациалар. 

Жүйенің 

макроскопиялық және микроскопиялық күйі. Гиббстың таралуы. 

Максвеллдың  және  Больцманның  таралуы.  Газ  молекулаларының 

жылдамдықтары. Барометрлік формула. Штерн мен Перрен тәжірибелері. 

Термодинамиканың  бірінші  бастамасы.    Термодинамиканың  алға  қойған 

есептеулері.  Термодинамиканың  бірінші  бастамасы.  Жұмыс  және  жылу. 

Газдың  жылусиымдылығы.  Изопроцестерде  термодинамиканың  бірінші 

бастамасын қолдану. Адиабаттық және политроптық процестер.  

Термодинамиканың  екінші  бастамасы.  Қайтымды  және  қайтымсыз 

процестер. 

Цикл 

жұмысы. 

Карно 

циклы. 

Карно 

теоремасы. 

Термодинамиканың екінші бастамасы. Энтропия. Нернст теоремасы. 

Алмасу  процесі.  Еркін  жүру  жолының  орташа  ұзындығы.  Өздік  диффузия, 

тұтқырлық, жылу өткізгіштік.  

Нақты  газдар.  Ван-дер-Ваальс  теңдігі.  Критикалық  күйі.  Джоуль-Томсон 

әсері. 

Сұйықтықтар.  Сұйықтықтың  құрамы  және  қасиеті.  Беттік  керілу.  Лаплас 

формуласы. Капиллярлық құбылыс. Булану және қайнау. Сұйық ерітінділер. 

Ерігіштік. Рауль заңы. Генри заңы. 

Қатты  денелер.  Заттардың  кристалдық  және  аморфтық  құрылымы.  Браве 

торы. Деформациялар түрі. Кристаллдану және балқу. Дюлонг-Пти заңы.  

Фазалық  алмасулар.  Фазалық  алмасудың  бірінші  және  екінші  түрі.  Үштік 

нүкте. Клапейрон-Клаузиус теңдеуі. 

 

 

ЭЛЕКТР ЖӘНЕ МАГНЕТИЗМ 

 

Кіріспе. Электр және магнетизмнің тарихи дамуына қысқаша шолу.  

Электростатика.  Электрдің  атомдық  табиғаты.  Заряд.  Зарядтың  сақталу 

заңы.  Кулон  заңы.  Электр  өрісі.  Электр  өрісінің  кернеулігі.  Кернеулік 

векторының 

ағымы. 

Суперпозиция 

принципі. 

Остроградский-Гаусс 

теоремасы. Зарядтың орын ауыстыруы кезіндегі күштің жұмысы. Потенциал. 

Эквипотенциалды  беттер.  Циркуляция  теоремасының  дифференциалдық 

формасы.  

Электр 

өрісіндегі 

өткізгіштер. 

Өткізгіштегі 

зарядтың 

таралуы. 

Өткізгіштердің  электрсиымдылығы.  Конденсаторлар.  Конденсаторлардың 

түрлері. 

Диэлектриктердегі  электр  өрісі.  Еркін  және  байланысты  зарядтар. 

Диэлектриктердегі өрістер үшін Остроградский-Гаусс теоремасы.  

Элетр  өрісінің  энергиясы.  Қозғалмайтын  нүкте  зарядтарының  энергия 

жүйесі.  Зарядталған  өткізгіш  және  зарядталған  конденсатордың  энергиясы.  

Тұрақты  ток.  Электр  өрісіндегі  зарядтардың  қозғалысы.  Электр  тоғы. 

Тізбектер  аумағы  үшін  Ом  заңы.  Бөгде  күштер.  Э.Қ.К.  Дифференциалдық 

түрдегі  Ом  және  Джоуль-Ленц  заңы.  Тоқтың  қуаты.  Меншікті  кедергі.  

Кирхгоф ережелері. 

Қатты  денелердің  электр  өткізгіштігі.  Металдардағы  токтың  табиғаты. 

Асқынөткізгіштік  түсініктері.  Термоэлектрлік  құбылыстар.  Термоэлектрлік 

эмиссия. 

Магнит  өрісі.  Электр  тогының  магнит  өрісі.  Ампер  заңы.  Магнит  өрісінің 

индукциясы  мен  зарядыернеулігі.  Магнит  ағыны.  Био-Савар-Лаплас  заңы. 

Түзу  тоқтың  магнит  өрісі.  Айналмалы  токтың  магнит  өрісі.  Толық  токтың 

заңы. Лоренц күші. Томсон тәжірибесі.  

Заттың  магниттік  қасиеті.  Магнетиктар.  Диа-  және  парамагнетизм 

табиғаты. Ферромагнетиктің болуы. Магниттік гистерезис. Кюри нүктесі.  

Электромагниттік  индукция.  Фарадей  тәжірибесі.  Ленц  ережесі. 

Индукцияның электрқозғаушы күші. Электрмагниттік индукция заңы. Өздік 

индукция 

және 

өзараиндукция. 

Индуктивтілік. 

Магнит 

өрісінің 

энергиясының тығыздығы мен энергиясы.   

Электрмагниттік  өріс.    Ауысу  тогы.  Максвелл  гипотезасы.  Максвелл 

теңдеулері. Умов-Пойнтинг векторы. 

Электрмагниттік  тербелістер  және  толқындар.  Электрлік  тербелістер. 

Айнымалы  Э.Қ.К. алу. Тізбектегі айнымалы токтың кедергісі, сыйымдылығы 

және  индуктивтілігі.  Тізбектегі  айнымалы  ток  үшін  Ом  заңы.  Еркін 

тербелістер. Томсон формуласы. Электрмагниттік толқынның сәулеленуі.  

ОПТИКА 

 

  

Кіріспе.  Оптика пәні. Жарықтың толқындық табиғаты.  

Фотометрия.  Фотометрияның  негізгі  түсініктері.  Жарық  шамаларының 

өлшем бірліктері. Көріну функциясы.  

Жарық  интерференциясы.    Толқын  мен  тербелістік  когеренттілігі.  Жарық 

интерференциясын  бақылау  жолдары.  Жолдың  оптикалық  үзындығы. 

Интерференциалық құралдар.   

Жарық  дифракциясы.    Гюйгенс  –  Френель принципі.  Френельдің  зоналары 

әдісі. Дифракциялық тор. Рентген сәулелерінің  дифракциясы.  

Оптикалық  голография. Голография принципі. Тегіс голограмма.  Көлемді 

голограмма.   

Геометриалық  оптиканың  негізі.  Геометриялық  оптиканың  негізгі 

ережелері мен заңдары. Негізгі ережелер. Ферма принципі. Ұлғаю. Лагранж-

Гельмгольц 

теңдігі. 

Линзадағы 

сыну. 

Жұқа 

линзадағы 

кескін.   

Кристаллооптиканың негізі. Жарық поляризациясы. Поляризаторлар.  

Дисперсия,  жарықтың  таралуы  мен  жұтылуы.  Жарық  дисперсиясы. 

Жарық  дисперсиясының  теңдігі.    Жай  дисперсия.  Аномальды  дисперсия. 

Жарықтың жұтылуы. Жарықтың таралуы.  

Саулеленудің  түрлері.  Жылулық  сәулеленудің  негізгі  заңдары.  Кирхгоф 

заңы.  Стефан-Больцман  сәулеленуінің  заңы.  Виннің  өзгеру  заңы.  Рэлей  – 

Джинс  формуласы.  Планк  формуласы.  Жарық  көзі.  Вавилов-Черенковтың 

сәулеленуі.  

Жарықтың  әрекеті.  Фотоэлектрлік  эффект.  Сыртқы  фотоэффект. 

Фотоэффект  заңдары.  Жарықтың  кванттық  қасиеттері.  Эйнштейн 

формуласы. Комптон құбылысы. Жарықтың қысымы. Доплер құбылысы. 

 

 

 

 

АТОМ ЖӘНЕ АТОМДЫҚ ЯДРО ФИЗИКАСЫ 

 

Кіріспе.  Атом,  қатты  дене,  атом  ядросы  және  элементар  бөлшектер 

физикасының дамуының негізгі кезеңдері.   

Атом  туралы  кванттық  ұғымның  дамуы.    Атомдар  және  молекулалар. 

Атом  құрылымы.  Резерфорд  және  Бор  тәжірибелері.  Резерфорд  формуласы. 

Атом модельдері. Энергия деңгейі және оларды қоздыру әдістері. Спекторлар 

типтері.  Атомның  энергетикалық  деңгейлері.  Спектрлік  сәулелер.    Бор 

постулаттары.  

Корпускулалы-толқындық  дуализм. Материяның толқындық табиғаты. Луи 

де-Бройль  гипотезасы.  Де-Бройль  толқындарының  қасиеттері.  Гейзенберг 

тұрақсыздығының қатынасы.  

Кванттық  механиканың  негізгі  ұғымдары.  Шредингер  теңдеуі.  Сызықтық  

гармониялық  осциллятор.  Кванттық  сандар  және  олардың  физикалық 

мағынасы.  Электронның  спині  және  магниттік    моменті.  Паули  принципі. 

Магниттік резонанс. Ядролық магниттік резонанс. Менделеев элементтерінің 

кезеңдік жүйесі. Мозли заңы. Молекула құрылымы. 

Қатты  дененің  кванттық  физикасы.  Қатты  денелердің  зоналық 

теориясының  элементтері.  Ферма  беті.  Фонондар.  Қатты  денелердің 

механикалық, элетрлік және жылулық қасиеттері. Кристалдық құрылымның 

дефектілері.  

Атом  ядросының  физикасы.  Ядро  -  протондардың  және  нейтрондардың 

өзара  байланыстағы  бөлшектерінің  жүйесі  ретінде.  Масса  саны.  Ядроның 

құрылымы.  Ядро  байланысының  энергиясы.  Ядролық  күштер.  Табиғи  және 

жасанды  радиоактивтілік.  Радиоактивтілік  ыдырау  заңы.  Жартылай  ыдырау 

периоды.  Ыдыраулар.  Электрлік  және  магниттік  ауысулар.  Орын 

ауыстырудың ережесі.  

Ядролық  реакциялар  физикасы.  Ядролық    реакцияның  қимасы.  Ядролық 

реакциялардың  механизмдері.  Атом  ядроларының  бөлінуі  және  синтезі. 

Тізбектік  реакциясы.  Ядролық  энергетиканың  проблемалары.  Элементар 

бөлшектер туралы жалпы мәліметтер. Ғарыштық сәулелер. Анти-бөлшектер. 

Элементар  бөлшектердің  классификациясы.  Кварктер.  Ядролық  сәулелердің 

денеге әсері. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ӘДЕБИЕТТЕР 

 

Негізгі: 

1.

 

Матвеев  А.Н.  Механика  и  теория  относительности.  –М.:  Жоғарғы 

мектеп. 1986, 415 с. 

2.

 

Стрелков С.П. Механика. –М.: Наука. 1975, 559 с. 

3.

 

Сивухин Д.В. Общий курс физики. –М.: Наука. 1989, 576 с. 

4.

 

Савельев И.В. Курс общей физики. –М.: Наука. 1986, 432 с.  

5.

 

Матвеев А.Н. Учебное пособие. –М.: Высшая школа. 1983, 463 с.  

6.

 

Калашников С.Г. Электричество. –М.: Наука. 1985, 592 с. 

7.

 

Ландсберг Г.С. Оптика. –М.: Наука. 1976. 

8.

 

Шпольский Э.В. Атомная физика. Учебное пособие в 2-х т. –М.: Наука. 

1984, 574 с. 

9.

 

Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. –М.: Наука.1980, 671 с. 

10.

 

Займан Дж. Принципы теории твердого тела. –М.: Мир.1966. 

11.

 

Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. –М.: ВШ. 2000, 494 с. 

Қосымша: 

1.

 

Кикоин  А.К.,  Кикоин  И.К.  «Молекулярная  физика»:  Учебное  пособие 

для вузов. – М.: Наука. 1990, 592 с.