Mục tiêu của học phần: * Kiến thức: Trang bị các kiến thức về Điện từ II Cảm ứng điện từ, vật liệu từ, trường điện từ, sóng điện từ, các hiện tượng liên quan đến ánh sáng và sự tương
Trang 1BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
MÁY TÍNH
Hệ đào tạo: Đại học chính quy
1 Tên học phần: Vật lý Đại cương 2
Mã học phần: DC1CB54
3 Trình độ: Cho sinh viên năm thứ 1
4 Phân bổ thời gian:
- Lý thuyết: 21 tiết
5 Điều kiện tiên quyết:
Học phần học trước:
Vật lý đại cương 1 Mã HP: DC1CB53
6 Mục tiêu của học phần:
* Kiến thức: Trang bị các kiến thức về Điện từ II (Cảm ứng điện từ, vật liệu từ, trường điện từ, sóng điện từ), các hiện tượng liên quan đến ánh sáng và sự tương tác giữa ánh sáng với các chất
* Kỹ năng: Vận dụng được các kiến thức để giải thích một số hiện tượng về điện, từ, giao thoa ánh sáng, nhiễu xạ, bức xạ nhiệt, hiện tượng quang điện, hiện tượng Compton và ứng dụng của nó Giải được các bài tập cơ bản về các nội dung trên
7 Mô tả vắn tắt nội dung học phần:
Vật lý đại cương II gồm các nội dung sau:
*Điện từ II: Hiện tượng cảm ứng điện từ, vật liệu từ, trường điện từ và các luận
điểm của Mácxoen, dao động điện từ, sóng điện từ và sự truyền sóng điện từ
*Quang học: Gồm quang hình học, quang học sóng, quang lượng tử
8 Nhiệm vụ của sinh viên:
- Nghiên cứu trước giáo trình, tài liệu học tập
- Tham gia đầy đủ các giờ lên lớp
- Hoàn thành các bài tập được giao đúng thời gian quy định
- Tham gia kiểm tra giữa kỳ và kết thúc học phần
9 Tài liệu học tập:
- Sách, giáo trình chính:
Trang 2[1] Đặng Quang Khang (2000), Vật lý đại cương tập 2 (Điện học) Trường ĐH
Bách khoa HN
[2] Đặng Quang Khang-Nguyễn Xuân Chi (2001), Vật lý đại cương tập
3(Quang học-Vật lý nguyên tử)).Trường ĐH Bách khoa HN
[3] Lê Thị Ánh Tuyết (2014), Vật lý đại cương tập 1, Trường ĐH Công Nghệ
Giao Thông Vận Tải
- Sách tham khảo:
[4] Bùi Ngọc Châm-Đỗ Khắc Trung-Hoàng Cẩm (2000), Vật lý đại cương tập
2(Điện từ học và quang học), Trường ĐH Giao thông vận tải.
10 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên:
- Điểm kiểm tra giữa kỳ: 20%
- Điểm thi kết thúc học phần: 70%
11 Thang điểm: 10 (lấy một chữ số thập phân)
12 Nội dung chi tiết học phần:
12.1 Nội dung tổng quát:
Nội dung
Phân bổ thời gian
Tài liệu học tập, tham khảo Tổngcộng
Lý
thuyết, Bài tập
Thảo luận
Thực hành, Thí nghiệm
Kiểm tra
Phần I: ĐIỆN TỪ II
[4] Chương 5 3
[1]Chương14,18 [4]Chương 3,5
6
[4] Chương 7 4
Chương 4: Dao động điện từ và
sóng điện từ
[4] Chương 8
7 Phần II: QUANG HỌC
[4] Chương 9 [4] Chương 10
6
[4] Chương 11
4
12.2 Nội dung chi tiết:
Trang 3Phần I ĐIỆN TỪ II
Chương 1 CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
a Mục đích, yêu cầu:
* Mục đích: Nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ và ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ trong kỹ thuật
* Yêu cầu: Vận dụng được định luật cảm ứng điện từ để giải thích được các hiện tượng ; hiểu được những ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ trong kỹ thuật
b Nội dung chi tiết:
Nội dung
Phân bổ thời gian
Tài liệu học tập, tham khảo
Tổng cộng
Lý
thuyết, Bài tập
Thảo luận
Thực hành, Thí nghiệm
Kiểm tra
1.1 Hiện tượng cảm ứng điện từ
Các định luật cảm ứng điện từ
[1]
Tr.198 - 204 1.1.1 Thí nghiệm Faraday
1.1.2 Định luật Lenx
1.1.3 Định luật cơ bản của hiện
tượng cảm ứng điện từ
1.1.4 Cách tạo ra dòng điện xoay
chiều
1.1.5 Dòng điện phu cô
Tr.204 - 208 1.2.1 Hiện tượng
1.2.2 Sức điện động tự cảm Hệ số
tự cảm
1.2.3 Hiệu ứng bề mặt
1.3 Hiện tượng hỗ cảm. [1]
Tr.209 - 210
Tr.210 - 213 1.4.1 Năng lượng từ trường của
một ống dây điện
1.4.1 Mật độ năng lượng từ trường
1.4.3 Năng lượng của một từ
trường bất kỳ
Trang 4Bài tập chương 1 1 [1]
Tr.217 - 227
1
c Hướng dẫn thực hiện:
* Trọng tâm của chương: Hiện tượng cảm ứng điện từ, hiện tượng tự cảm; năng lượng từ trường
* Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Hiểu được hiện tượng; vận dụng được các định luật để giải bài tập
* Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên
Chương 2 VẬT LIỆU ĐIỆN VÀ TỪ
a Mục đích, yêu cầu:
* Mục đích: Nghiên cứu các tính chất của từ môi và những ứng dụng của nó
* Yêu cầu: Nắm được các kiến thức về các loại từ môi, các đại lượng đặc trưng cho sự từ hóa của từ môi Hiểu được các tính chất và ứng dụng của sắt từ
b Nội dung chi tiết:
Nội dung
Phân bổ thời gian
Tài liệu học tập, tham khảo
Tổng cộng
Lý
thuyết, Bài tập
Thảo luận
Thực hành, Thí nghiệm
Kiểm tra
Chương 2: VẬT LIỆU ĐIỆN VÀ TỪ
Tr.218 - 221
1
2.1.1 Hiện tượng phân cực điện
môi
2.1.2 Phân tử tự phân cực và phân
tử không tự phân cực
2.1.3 Sự phân cực điện môi
Tr.221 - 223 2.2.1 Định nghĩa
2.2.2 Liên hệ giữa véc tơ phân cực
điện môi và mật độ điện mặt liên kết
2.3 Điện trường tổng hợp trong
[3]
Tr.223 - 225
1
2.4 Điện môi sécnhét Hiệu ứng áp
điện.
[3]
Tr.225 - 227
Tr.230 - 231
1
Trang 5Tr.231 - 234
2.6.1 Mômen từ của nguyên tử
2.6.2 Hiệu ứng thuận từ.
2.6.3 Hiệu ứng nghịch từ.
2.7 Từ trường tổng hợp trong chất
[1]
Tr.235 - 239
1
2.7.1 Chất nghịch từ và chất thuận
từ
2.7.2 Véc tơ từ hóa và độ từ thẩm
của môi trường
2.7.3 Từ trường tổng hợp trong
chất từ môi
Tr.240 - 248
1
2.8.1 Khái niệm
2.8.2 Các tính chất của sắt từ
2.8.3 Sơ lược miền từ hóa tự
nhiên
c Hướng dẫn thực hiện:
* Trọng tâm của chương: Hiện tượng phân cực điện môi; véc tơ phân cực điện môi; Biểu thức điện trường tổng hợp trong chất điện môi; đặc điểm của điện môi sécnhét và hiệu ứng áp điện Các loại từ môi; quá trình từ hóa của các chất; véc tơ từ hóa; Từ trường tổng hợp trong chất từ môi; các tính chất của sắt từ
* Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Vận dụng được kiến thức để giải thích các hiện tượng phân cực điện môi; Hiểu được ứng dụng của hiệu ứng áp điện trong kỹ thuật; giải được một số bài tập đơn giản về điện môi Hiểu được sự nhiễm từ của các chất; vận dụng được kiến thức để giải thích các hiện tượng nhiễm từ; Ứng dụng của một số vật liệu từ; giải một số bài tập đơn giản về sự nhiễm từ của các chất
* Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên
Chương 3 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ
a Mục đích, yêu cầu:
* Mục đích: Nghiên cứu các luận điểm của Măcxoen, khái niệm trường điện từ
và hệ phương trình Măc xoen
* Yêu cầu: Nắm được nội dung, biểu thức toán học của các luận điểm Măcxoen; ý nghĩa của hệ phương trình Măcxoen; nắm được khái niệm trường điện từ và biểu thức năng lượng của trường điện từ
b Nội dung chi tiết:
Trang 6Nội dung
Phân bổ thời gian
Tài liệu học tập, tham khảo
Tổng cộng
Lý
thuyết, Bài tập
Thảo luận
Thực hành, Thí nghiệm
Kiểm tra
3.1 Luận điểm Mắcxoen thứ nhất
Điện trường xoáy
[1]
Tr.261 - 263 3.1.1 Phát biểu luận điểm
3.1.2 Phương trình
Mắcxoen-Faraday
3.2 Luận điểm Mácxoen thứ hai
Dòng điện dịch.
[1]
Tr.263 - 269 3.2.1 Phát biểu luận điểm
3.2.2 Biểu thức mật độ dòng điện
dịch
3.1.2 Phương trình
Mắcxoen-Ampe
3.3 Trường điện từ và hệ phương
trình Mácxoen
[1]
Tr 269 - 272
c Hướng dẫn thực hiện:
* Trọng tâm của chương: Nội dung các luận điểm Măcxoen; hệ thống các phương trình Măcxoen và ý nghĩa của chúng; khái niệm trường điện từ, năng lượng trường điện từ
* Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Hiểu được nội dung các luận điểm Măcxoen và khái niệm trường điện từ; nắm vững công thức tính năng lượng trường điện từ
* Đánh giá kết quả: Kiểm tra giữa kỳ (Bài số 1)
Chương 4
DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
a Mục đích, yêu cầu:
* Mục đích: Nghiên cứu các loại dao động điện từ, sóng điện từ và các tính chất tổng quát của sóng điện từ
* Yêu cầu: Nắm được đặc điểm các mạch dao động điện từ và ứng dụng, các tính chất của sóng điện từ; vận dụng kiến thức để giải một số bài tập về mạch dao động
b Nội dung chi tiết:
Phân bổ thời gian
Trang 7Nội dung Tài liệu họctập, tham
khảo
Tổng cộng
Lý
thuyết, Bài tập
Thảo luận
Thực hành, Thí nghiệm
Kiểm tra
Chương 4: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG
ĐIỆN TỪ
Tr.273 - 276
3
4.1.1 Mạch dao động điện từ LC
4.1.2 Phương trình dao động điện
từ riêng không tắt
Tr.276 - 279 4.2.1 Mạch dao động điện từ RLC
4.1.2 Phương trình dao động điện
từ tắt dần
Tr.279 - 282 4.3.1 Hiện tượng
4.3.2 Phương trình dao động điện
từ cưỡng bức
4.3.3 Ảnh hưởng của hiện tượng
cộng hưởng điện
4.4 Sóng điện từ 1 [1]
Tr 283 - 292
1
4.4.1 Sự tạo thành sóng điện từ
4.3.2 Phương trình sóng điện từ
4.3.3 Các tính chất của sóng điện từ
4.3.4 Phân loại sóng điện từ
Tr 301 - 306
2
c Hướng dẫn thực hiện:
* Trọng tâm của chương: Phương trình và đặc điểm các loại dao động điện từ, hiện tượng cộng hưởng dòng điện; các tính chất tổng quát của sóng điện từ
* Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Hiểu được tính chất của dao động điện từ trong các mạch dao động điện từ: điều hòa, tắt dần, cưỡng bức; giải được các bài tập cơ bản
về mạch dao động điện từ
* Đánh giá kết quả: Kiểm tra giữa kỳ
Phần II QUANG HỌC
Trang 8Chương 5 QUANG HỌC SÓNG
a Mục đích, yêu cầu:
* Mục đích: Nghiên cứu các hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, phân cực dựa trên bản chất sóng điện từ của ánh.
* Yêu cầu: Nắm được cơ sở và các định luật cơ bản của quang học sóng Hiểu
và giải thích được các hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, phân cực ánh sáng Vận dụng được phương pháp quan sát giao thoa ánh sáng để giải các bài tập về giao thoa, nhiễu
xạ Nắm được ứng dụng của hiện tượng giao thoa trong việc đo lường và kiểm tra độ phẳng, độ cong, độ nhẵn của các bề mặt
b Nội dung chi tiết:
Nội dung
Phân bổ thời gian
Tài liệu học tập, tham khảo
Tổng cộng
Lý
thuyết, Bài tập
Thảo luận
Thực hành, Thí nghiệm
Kiểm tra
Chương 5: QUANG HỌC SÓNG
Tr.14 - 19
1
5.1.1 Thuyết điện từ về ánh sáng
của Mắcxoen
5.1.2 Định luật Maluýt
5.1.3 Nguyên lý chồng chất các
sóng
5.1.4 Nguyên lý Huyghens-Fresnel
Tr.148 - 156
1
5.2.1 Điều kiện để có giao thoa ánh
sáng
5.2.2 Giao thoa ánh sáng cho bởi
khe Iâng
5.2.3 Giao thoa ánh sáng cho bởi
bản mỏng
5.2.4 Ứng dụng của hiện tượng
giao thoa ánh sáng
Tr.156 - 163
1
5.3.1 Hiện tượng nhiếu xạ ánh sáng
5.3.2 Phương pháp đới cầu Fresnel
và nhiễu xạ Fresnel
5.3.3 Nhiễu xạ ánh sáng của các
sóng phẳng
Trang 95.4 Phân cực ánh sáng. 1 [2]
Tr.150–156 1
5.4.1 Ánh sáng tự nhiên và ánh
sáng phân cực
5.4.2 Định luật Maluýt về phân cực
ánh sáng
5.4.3 Phân cực do lưỡng chiết
[ 4]Tr.136-137
2
c Hướng dẫn thực hiện:
* Trọng tâm của chương: Giao thoa ánh sáng, Hiện tượng nhiễu xạ, phương pháp đới cầu Frenen; nhiễu xạ qua một khe, qua cách tử; phân cực do lưỡng chiết
* Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Hiểu và giải thích được các hiện tượng, nắm được các ứng dụng Vận dụng các công thức để giải bài tập cơ bản về giao thoa và nhiễu xạ
* Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên
Chương 6 QUANG LƯỢNG TỬ
a Mục đích, yêu cầu:
* Mục đích: Nghiên cứu các hiện tượng ánh sáng dựa trên khái niệm lượng tử năng lượng và lượng tử ánh sáng , trên cơ sở đó nghiên cứu ứng dụng trong kỹ thuật
đo lường và tự động hóa và một số lĩnh vực khác
* Yêu cầu: Hiểu được bản chất sóng - hạt của ánh sáng Vận dụng được kiến thức để giải thích các hiện tượng như hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Comptôn
b Nội dung chi tiết:
Nội dung
Phân bổ thời gian
Tài liệu học tập, tham khảo
Tổng cộng
Lý
thuyết, Bài tập
Thảo luận
Thực hành, Thí nghiệm
Kiểm tra
Chương 6: QUANG LƯỢNG TỬ
[2]Tr.189-200
2
6.1.1 Bức xạ nhiệt cân bằng
6.1.2 Định luật Kirchhoff về bức
xạ nhiệt cân bằng
6.1.3 Các định luật phát xạ của vật
đen tuyệt đối
Trang 10Planck Tr.200 - 202
Tr.202 - 206 6.3.1.Hiệu ứng quang điện
6.3.2.Các định luật quang điện
6.3.3.Sự bất lực của thuyết điện từ
về ánh sáng
6.4 Thuyết phôtôn ánh sáng
6.4.1.Thuyết phôtôn ánh sáng
Anhstanh
6.4.2.Giải thích các định luật quang
điện
[2]Tr.209-212
Tr.225 - 230 1
c Hướng dẫn thực hiện:
* Trọng tâm của chương: Hiệu ứng quang điện; Thuyết lượng tử ánh sáng của Anhstanh (thuyết phôtôn); Hiệu ứng Comptôn
* Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Nắm được nội dung các định luật quang điện, nội dung thuyết phôtôn và hiệu ứng Comptôn Giải thích được các hiện tượng Vận dụng các công thức để giải bài tập cơ bản về hiệu ứng quang điện
* Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên
12.3 Lịch trình tổ chức dạy học
Mỗi tuần bố trí 2 giờ học, dạy hết học phần trong 15 tuần ( 2 tín chỉ) Bố trí dạy vào học kỳ 2 (năm học thứ nhất)
Tuần Nội dung chính tiết Số Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Ghi chú
1 Chương 1 2 [1] Trang 198-213
2
Bài tập chương 1 1 [1] Trang 217-227
Chương 2: Mục 2.1 + 2.2 1 [3] Trang 218-223
3 Chương 2
Từ mục 2.3 đến mục 2.6 2 [3] Trang 223-227[1] Trang 230-234
4 Chương 2
Từ mục 2.7 đến mục 2.8 2 [1] Trang 235-248
5 Bài tập chương 2 1 [1] Trang 252- 260
Chương 3: Mục 3.1 1 [1] Trang 261-263
6 Chương 3:
Từ mục 3.2 đến mục 2.3 2 [1] Trang 263 - 272.
Trang 11Tuần Nội dung chính tiết Số Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Ghi chú
7 Bài tập chương 3 1 [1] Trang 301
Chương 4: Mục 4.1 [1] Trang 273 – 276
8 Chương 4:
Từ mục 4.2 đến mục 4.3 2 [1] Trang 276 – 282
9 Chương 4: Mục 4.4 1 [1] Trang 283 – 292
Bài tập chương 4 1 [1] Trang 301-306
10 Bài tập chương 4 1 [1] Trang 301-306
Kiểm tra giữa kỳ 1
11 Chương 5:
Mục 5.1 đến mục 5.2 2 [4] Trang 148-156[2] Trang 14–19
12 Chương 5:
Mục 5.3 đến mục 5.4 2 [2] Trang 150–156[4] Trang 156-163
13 Bài tập chương 5 2 [4] Trang 76-82;
[4] Trang 136-137
14 Chương 6:
Từ mục 6.1 đến mục 6.3 2 [2] Trang 198-206
15
Chương 6:
Từ mục 6.4 đến mục 6.5 1 [2] Trang 206-212
Bài tập chương 6 1 [2] Trang 225-230
13 Yêu cầu của giảng viên đối với học phần:
- Gửi đề cương chi tiết cho sinh viên trước khi giảng dạy học phần;
- Chuẩn bị đầy đủ tài liệu phục vụ giảng dạy cho học phần;
- Giảng dạy toàn bộ nội dung học phần theo đề cương chi tiết được duyệt
Hà Nội, ngày tháng 9 năm 2015
KT.HIỆU TRƯỞNG PHÓ HIỆU TRƯỞNG