Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики»




Скачать 93.66 Kb.
НазваниеПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики»
Дата конвертации06.12.2012
Размер93.66 Kb.
ТипПрограмма
Министерство образования и науки Российской Федерации

Бийский технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова»

(БТИ АлтГТУ)


УТВЕРЖДАЮ


Зам. директора по научной работе

_____________ В.Н. Хмелев

«______» _____________ 2012__ г.


Программа вступительного экзамена в аспирантуру


по научной специальности 01.04.01 «Приборы и методы экспериментальной физики»


Бийск-2012

Программа вступительного экзамена в аспирантуру


по специальности 01.04.01 « Приборы и методы экспериментальной физики»


Составители программы:


Профессор ___________________ Галенко Ю.А.


Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ИВМ .

протокол от № ___


Зав. кафедрой

___________________ _________________ Г.И. Севодина

(подпись) (Ф.И.О)


СОГЛАСОВАНО


_________ ___________________ _________________

(должность) (подпись) (Ф.И.О)


_________ ___________________ _________________

(должность) (подпись) (Ф.И.О)


_________ ___________________ _________________

(должность) (подпись) (Ф.И.О)


Вопросы к вступительному экзамену в аспирантуру

по специальности

01.04.01 – «Приборы и методы экспериментальной физики»


1 Физические основы исследуемых процессов


  1. Работа и энергия. Законы сохранения энергии.

  2. Момент силы, момент импульса.. Законы сохранения импульса и момента импульса.

  3. . Упругие деформации твердого тела. Закон Гука.

  4. Гармонические колебания. Затухающие и вынужденные колебания.Резонанс.

  5. Продольные и поперечные волны. Волновое уравнение. Вектор Умова-Пойтинга.

  6. Идеальный газ. Распределение Максвелла по скоростям и энергиям молекул.

  7. Давление идеального газа на стенку сосуда. Основное уравнение кинетической теории газов. Уравнение состояния идеального газа.

  8. Число столкновений молекул между собой в единицу времени. Поперечное сечение рассеяния. Средняя длина свободного пробега.

  9. Закон распределения энергии по степеням свободы. Броуновское движение. Опыт Перрена.

  10. Второе начало термодинамики. Энтропия. Цикл Карно, его КПД. Абсолютная шкала температур. Статистический характер второго начала.

  11. Явление переноса в газах: теплопроводность, вязкость и диффузия.

  12. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Теорема Гаусса.

  13. Электрическое поле при наличии проводников. Напряженность, заряд и потенциал в объеме проводника и на его поверхности. Напряженность электрического поля вблизи поверхности проводника. Электрическая емкость. Конденсатор.

  14. Электрическое поле при наличии диэлектриков. Молекулярная картина поляризации диэлектриков. Диэлектрическая восприимчивость и проницаемость.

  15. Магнитное поле элементарного кругового тока. Магнитный момент тока. Природа молекулярных токов. Магнитное поле при наличии магнетиков. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость среды. Механизмы намагничивания диа- пара- и ферромагнетиков.

  16. Ядерная модель атома. Опыты Резерфорда по рассеянию частиц. Несовместимость ядерной модели атома с классической электродинамикой. Определение заряда ядер.

  17. Атом водорода в квантовой механике. Дискретный спектр атома водорода. Радиальная и угловая плотность электронного облака.

  18. Теплоемкость кристаллической решетки. Модели Эйнштейна и Дебая.

  19. Общие сведения о колебаниях. Гармонические колебания. Энергия гармонического колебания. Математический маятник. Физический маятник.

  20. Колебательное движение. Сложение колебаний одинакового направления. Биения. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу. Затухающие колебания.

  21. Волны. Распространение волны в упругой среде. Плоская и сферическая волны. Уравнение плоской волны. Энергия упругой волны.

  22. Интерференция и дифракция волн. Стоячие волны. Колебания струны. Звуковые волны. Скорость звуковых волн в газах, эффект Доплера.

  23. Электромагнитная природа света. Основные свойства и описание монохроматических электромагнитных волн. Поляризация плоских электромагнитных волн.

  24. Отражение и преломление света на границе раздела двух изотропных сред. Поляризация отраженной и преломленной волн.

  25. Интерференция света. Когерентность и способы реализации. Применение явления интерференции. Интерферометрия.

  26. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Принцип магнитно-резонансной спектроскопии.

  27. Дифракция Фраунгофера. Дифракционная решетка как прибор, осуществляющий разложения излучения в спектр.

  28. Уравнения Максвелла и их физический смысл. Электромагнитные волны.

  29. Скорость света. Классические опыты по измерению скорости света. Опыты Физо и Майкельсона. Экспериментальное обоснование СТО. Эффект Доплера в оптике. Аберрация света.

  30. Аналитическое описание физических процессов в исследуемых системах.

  31. Явление электромагнитной индукции. Физическая сущность электромагнитной индукции. Самоиндукция. Индуктивность.

  32. Излучение нагретых тел. Формула Планка. Понятие абсолютно черного тела. Спектральные коэффициенты поглощения и теплового излучения. Законы Кирхгофа и Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Эталоны высоких температур: температурные лампы, модели а.ч.т., их устройство.

  33. Ослабление оптического излучения промежуточной средой, расположенной между источником и приемником излучения. Коэффициенты поглощения, рассеяния и ослабления излучения. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Индикатриса рассеяния.


2 Методы исследования физических процессов и систем


  1. Метод статистических испытаний, методика его применения. Этапы подготовки и проведения натурного эксперимента.

  2. Моделирование физических процессов. Типы моделей и требования к ним. Основные этапы разработки и исследования модели.

  3. Понятие численного эксперимента, его этапы. Планирование эксперимента. Методы анализа результатов и оценки погрешностей.

  4. Критерии подобия в физике. Моделирование процесса теплопроводности процессом электропроводности.


3 Приборы и методы измерений


  1. Общая теория измерений. Виды измерений. Меры. Эталоны единиц физических величин. Международная система единиц (СИ). Калибровка и поверка средств измерений.

  2. Измерение коэффициента стоячей волны, коэффициента отражения и полного сопротивления в линиях передачи.

  3. Измерение мощности на звуковых и высоких частотах.

  4. Измерение фазового сдвига (осциллографический метод, метод дискретного счета).

  5. Измерение параметров модулированных сигналов.

  6. Измерение нелинейных искажений.

  7. Измерение параметров импульсных сигналов.

  8. Контактные методы измерения температуры. Физическая природа возникновения термо-ЭДС.

  9. Оптическая пирометрия. Условные температуры: яркостная, полного излучения, спектрального отношения (цветовая). Понятия эффективной длины волны пирометра, эквивалентной длины волны пирометра спектрального отношения. Способы измерения цветовой температуры. Полихроматическая пирометрия.

  10. Методы измерения давления (механические, тепловые, электронные, магнитные, радиационные).

  11. Методы измерения силы

  12. Спектральный анализ. Спектральные приборы.

  13. Люминесцентный анализ.

  14. Рентгеноструктурный анализ. Радиационно-оптические преобразователи. Радиометрия, радиография, радиоскопия, томография. Сравнительная характеристика методов по чувствительности и разрешающей способности.

  15. Метод электронной микроскопии.

  16. Ионизационные детекторы. Ионизационные камеры. Пропорциональный счетчик. Счетчик Гейгера. Гипотеза де-Бройля и ее экспериментальное подтверждение.

  17. Аналоговые элементы автоматических и цифровых устройств.

  18. Индикаторные элементы преобразователей электрических сигналов в оптические.

  19. Логические элементы цифровых устройств.

  20. Обобщенная структурная схема микропроцессора

  21. Методы и приборы для измерения вязкости жидких сред. Классификация методов и средств измерения вязкости.

  22. Методы измерения акустического давления, акустического сопротивления, плотности потока акустической энергии, параметров акустических шумов.

  23. Оптоэлектронные системы измерения температуры. Конструктивные схемы радиационных, яркостных и цветовых пирометров.

  24. Визуально - оптические измерения. Классификация оптических приборов. Глаз - как средство измерения. Приборы для обнаружения и измерения мелких, близко расположенных объектов. Приборы для измерения удаленных и скрытых объектов.

  25. Неселективные приемники излучения. Селективные приемники: фотоэлементы с внешним фотоэффектом, фотосопротивления, фотодиоды, фототранзисторы. Принцип действия, технические характеристики.

  26. Анализаторы изображений оптико-электронных приборов. Сканирование и адаптация в оптико-электронных приборах. Многодиапазонные оптико-электронные системы.

  27. Тензорезисторы. Конструкция, основные характеристики типов и область применения. Коэффициент тензочувствительности тензорезистора. Схемы включения тензорезисторов. Коэффициент преобразования. Структурная схема датчиков механических величин.

  28. Пьезоэлектрические преобразователи. Механизм возникновения пьезоэффекта. Классификация пьезоэлектриков: пироэлектрики; сегнетоэлектрики; сегнетоэлектрические керамики.

  29. Области применения пьезоэлектрических преобразователей. Пьезоэлектрические преобразователи для измерения силы, давления, ускорения. Измерительные цепи. Погрешности преобразования.

  30. Терморезисторы проволочные и полупроводниковые. Метрологические зависимости. Уравновешенные и неуравновешенные измерительные мостовые цепи. Схемы подключений к вторичным приборам с измерительной цепью типа мост (двухпроводная и трех проводная линии).

  31. Термопары. Варианты схем измерительных цепей с термопарами. Методики расчета термо-ЭДС в измерительных цепях термопар. Устройства линий соединения термопар с нормирующими преобразователями и вторичными приборами.

  32. Основные принципы энергетического расчёта оптико-электронных приборов. Расчет значений потоков на входе оптико-электронного прибора.


4 Математическая обработка результатов эксперимента


  1. Систематические и случайные погрешности. Причины появления и методы устранения их влияния на результаты измерений. Законы распределения случайных погрешностей. Распределение непрерывных величин.

  2. Математическое выражение закона нормального распределения. Свойства и характеристики. Математическое ожидание. Дисперсия. Среднее квадратичное отклонение. Обработка результатов наблюдений, содержащих случайные погрешности.

  3. Вероятность попадания случайной погрешности в заданный интервал. Уровень значимости. Погрешности среднего арифметического. Доверительные интервалы и вероятности для среднего значения.

  4. Оценка результатов при малом числе наблюдений и неизвестной дисперсии. Примеры применения распределения Стьюдента. Оценка результатов неравноточных измерений. Оценка результатов косвенных измерений. Промахи грубые ошибки. Критерий Романовского.

  5. Сглаживание экспериментальных зависимостей. Способы аппроксимации, интерполяции и экстраполяции. Возможности электронных таблиц Excel.

  6. Фурье-анализ. Быстрое преобразование Фурье. Назначение Фурье и вейвлет-анализа. Основные виды вейвлетов. Требования к вейвлетным базисам.



Литература





  1. Физическая энциклопедия, т. 1-5./ Под ред. А.М. Прохорова. М., Большая Российская энциклопедия, 1988-1999.

  2. Трофимова, Т. И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов 7-е изд., стереотипное / Т.И. Трофимова. М: Высш. шк., 2003.

  3. Архипов, В.А.. Основы теории инженерно-физического эксперимента / В. А. Архипов, А. П. Березиков. - Томск: Изд-во Том. политехн. ун-та, 2008. - 205 с.

  4. Левшина, Е.С. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи: Учебное пособие для вузов./ Е.С. Левшина, П.В. Новицкий. - Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 320 с.

  5. Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация, сертификация: Учебное пособие./ А.Г. Сергеев, М.В. Латышев, В.В. Терегеря. – М.: Логос, 2003.-536 с.

  6. Гордов, А.Н. Основы температурных измерений [Текст]: монография / А.Н. Гордов, О.М. Жагулло, А.Г. Иванова. - М.: Энергоатомиздат, 1992. - 304с.

  7. Свет, Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур [Текст]: монография / Д.Я. Свет.- М.: Наука, 1982. - 296с.

  8. Неразрушающий контроль. Справочник: в 7 т./ Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 2004.

  9. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов: монография / К. Хартман, Э. Лецкий, В. Шеффер [и др.]. - М.: Мир, 1977. – 552 с.










Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 05. 11. 13 «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий»
Перечень вопросов программы вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 05. 11. 13

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 08. 00. 10 «Финансы, денежное обращение и кредит»
Программа предназначена для подготовки к сдаче вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 08. 00. 10 «Финансы, денежное...

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 10. 01. 10
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 10. 01. 10 «Журналистика» / сост. Л. В. Овчинникова, Е. П. Прохоров,...

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 10. 01. 01
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 10. 01. 01 «Русская литература» / сост. В. В. Агеносов, Л. Г. Кихней,...

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 08. 00. 01
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 08. 00. 01 «Экономическая теория» / сост. Т. А. Борисовская. – М....

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру
Программа предназначена для подготовки к сдаче вступительного экзамена в аспирантуру Московского университета им. С. Ю. Витте по...

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по специальности
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 12. 00. 11 «Судебная власть, прокурорский надзор, организация правоохранительной...

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 08. 00. 05
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 08. 00. 05 Экономика и управление народным хозяйством (Управление...

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 12. 00. 02
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 12. 00. 02 «Конституционное право; Муниципальное право» / сост....

Программа вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 01. 04. 01 «Приборы и методы экспериментальной физики» iconПрограмма вступительн ых ( го) экзамен ов ( а) соискателей, поступающих в аспирантуру по научной специальности 08. 00. 10 «Финансы, денежное обращение и кредит»
Программа предназначена для подготовки к сдаче вступительного экзамена в аспирантуру по научной специальности 08. 00. 10 «Финансы,...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница