УМКД

Ток тығыздығы және ток күші

М - 101 «Физика» мамандығы үшін
«Бейсызық физика мәселелерін орта және жоғары мектепте оқыту»
ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК
МАТЕРИАЛДАРЫ

Семей
2013

МАЗМҰНЫ

1. Глоссарий
2. Дәрістер
3. Машықтану сабақтары
4. Магистранттардың өздік жұмыстары

1. ДӘРІСТЕР
1- дәріс «Механикалық қозғалыстағы бейсызықтық элементтері.».
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Материялық нүкте туралы түсінік.
2. Материялық нүкте қозғалысының сипаттамасы.
3. Бейсызық теориясы тұрғысынан қозғалыс заңы.
4. Айналмалы қозғалыстың кинематикасының бейсызық элементтері.
5. Қисық сызықты қозғалыстағы жылдамдық пен үдеудің ауытқушылығы.
Дәрістің қысқаша мазмұны.
Дененің уақыт өткен сайын кеңістіктегі басқа денелермен салыстырғанда
орнының өзгеруі механикалық қозғалыс деп аталады.
Кинематика денелердің қозғалыстарын оны тудырушы және өзгертуші
себептерінсіз зерттейтін бөлім.
Материялық нүкте деп белгілі бір жағдайда өлшемі мен формасын ескермеуге
болатын денені айтады.
Материялық нүктенің қозғалыс кезінде сызатын сызығы траектория деп аталады.
Материялық нүктенің траектория бойынша жүрген жолы [pic] теңдеуімен
анықталады.
Уақыт бірлігіндегі жылдамдықтың модуль және бағыт жағынан өзгеру
шапшаңдығын сипаттайтын векторлық шаманы - үдеу деп атайды.
. Жылдамдықтың уақыт бойынша өзгеру шапшаңдығын сипаттайтын құраушысы -
тангенциальды үдеу, ол жылдамдықпен бағыттас, жанама бойымен бағытталады.
[pic]
Жылдамдықтың бағыт бойынша өзгеру шапшаңдығын сипаттайтын құраушысы -
нормаль үдеу, ол шеңбердің центріне қарай нормаль бойымен бағытталады, оны
центрге тартқыш үдеу деп те атайды.
[pic]
Материялық нүктенің толық үдеуі мынадай формуламен аныкталады:
[pic]
Материалық нүкте шеңбер бойымен қозғалатын болса, онда сызықтық жылдамдық
пен үдеумен қоса бұрыштық жылдамдық және бұрыштық үдеу ұғымдары да
енгізіледі.
Бұрыштық жылдамдық: [pic]
Сызықтық жылдамдық [pic],
яғни [pic]
Бұрыштық үдеу бұрыштық жылдамдықтың уақыт бойынша туындысына тең
Үдеудің тангенциальды құраушысы [pic]
Үдеудің нормаль құраушысы [pic]
Шеңбер бойымен бір қалыпты айнымалы қозғалыс кезінде [pic]
[pic]
мұндағы [pic]-бастапқы бұрыштық жылдамдық
Бақылау сұрақтары:
1. Материя және қозғалыс.
2. Физиканың басқа ғылымдармен байланысы.
3. Санақ жүйесі. Траектория, жол ұзындығы, орын ауыстыру векторы.
4. Түзу сызықты қозғалыс. Орташа және лездік жылдамдық. Үдеу.
5. Бірқалыпты және бірқалыпты айнымалы қозғалыс, оның кинематикасы.
6. Қисық сызықты қозғалыс, оның кинематикасы. Нормаль және тангенциальды
үдеу.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.
Дәріс 2. Материалық нүктенің және қатты дененің динамикасының
бейсызықтығы.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Механикадағы күштерді бейсызық теориясы тұрғысынан түсіндіру:
Гравитациялық күштер. Бүкіл әлемдік тартылыс заңы. Серпімділік
күштері. Гук заңы. Үйкеліс күштері.
2. Инерциалды және инерциалды емес санақ жүйесі.
3. Абсолют қатты дене түсінігіндегі бейсызықтық.
Дәрістің қысқаша мазмұны.
Нәтижесінде денелер үдеу алатын, не деформацияланатын әсерлесулерді күш
деп атайды. Күш векторлык шама, сондықтан ол шама және бағыты арқылы
анықталады.
Ньютон заңдары тек инерциальды санақ жүйелерінде орындалады.
Инерциальды санақ жүйесі денемен салыстырғанда тыныштық күйде немесе түзу
сызықты қозғалыста болатын жүйе.
Серпімділік күштері – денелер өзара әсерлесу салдарынан деформацияға
ұшыраған кезде пайда болады. Серпімділік күші күш пен дене бөлшектерінің
ығысуына арама-қарсы бағытталады.
[pic] (Гук заңы)
[pic]-ұзару, [pic]- серпімділік коэффициенті
Үйкеліс күштері – жанасқан дене беттерінің әсерлесуі салдарынан пайда
болады, осы беттерге жанама бойымен бағытталады және дененің қозғалысына
кедергі келтіреді. Денеге әсер етуші күш [pic] болған кезде ғана дене
қозғалысқа келеді.
[pic][pic]
[pic]- сырғанау үйкеліс коэффициенті, ол жанасатын беттер қасиеттеріне
байланысты; [pic]-қысым күші
[pic]
Осыдан [pic] ([pic]- көлбеулік бұрышы).
Сонымен, үйкеліс коэффициенті көлбеулік бұрышының тангенсіне тең.
Бүкіл әлемдік тартылыс заңы: Кез - келген денелердің арасындағы тартылыс
күші денелердің массаларына тура, олардың ара қашықтықтарының квадратына
кері пропорциональ болады:
[pic]
Бақылау сұрақтары:
1. Ньютон заңдары.
2. Инерциальды күштер. Кориолис күштері.
3. Серпімділік күштері. Үйкеліс күштері.
4. Бүкіл әлемдік тартылыс заңы.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 3 Материалдық нүктелер жүйесін бейсызықтық теория тұрғысынан
зерттеу.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Сыртқы және ішкі күштер. Массалар центрі. Импульстің сақталу заңының
бейсызықтығы.
2. Реактивті қозғалыс кезіндегі динамика заңдарының бұзылуы.

Дәрістің қысқаша мазмұны.
Механикалық жүйеге кіретін денелердің арасындағы күштер ішкі күштер деп, ал
басқа денелердің жүйеге кіретін денелерге әсер күштері сыртқы күштер деп
аталады. Егер материалық жүйеге сырттан ешқандай күш әсер етпесе оны
оңашаланған жүйе деп атайды.
[pic]немесе [pic] яғни
[pic] Бұл қозғалыс мөлшерінің немесе импульстің сақталу
заңы: оңашаланған жүйеде қозғалыс мөлшері тұрақты болады.
Бақылау сұрақтары:
1. Импульс. Импульстің сақталу заңы.
2. Жұмыс.
3. Қуат.
4. Кинетикалық энергия.
3. Консервативті күштер. Потенциалық энергия.
4. Механикалық энергияның сақталу және айналу заңдары.
5. Екі дененің соқтығысуы.
6. Импульс моменті және оның сақталу заңы.
Пайдаланылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 4 Энергия - әр түрлі көріністегі формалы қозғалыстар мен өзара
әсерлесудің әмбәбап өлшемі. Энергия ұғымын бейсызықтық теория негізінен
түсіндіру.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Күш жұмысы және оның қисық сызықты интерграл арқылы берілетін өрнегін
зерттеу.
2. Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясы және оның жүйеге түсірілетін
сыртқы және ішкі күштердің жұмысымен байланысы.
3. Сыртқы күш өрісіндегі материалдық нүктенің потенциалдық энергиясы және
оның материалдық нүктеге әсер ететін күшпен байланысы.
4. Консервативті және консервативті емес күштер. Механикадағы энергияның
сақталу заңы.
Дәрістің қысқаша мазмұны.
Дененің механикалық қозғалысы оған сырттан күш әсер еткенде ғана өзгереді.
Егер, дене түзу сызық бойымен қозғалса және оған тұрақты [pic] күш әсер
етсе (орын ауыстыруға қандай да бір бұрыш жасай), онда
[pic]
Жұмыстың істелу тездігін сипаттау үшін қуат ұғымы енгізіледі.
Қуат [pic] жұмыстың осы жұмысты істеуге кеткен уақыт [pic]-ға қатынасымен
анықталатын физикалық шама: [pic]
Дененің немесе денелер жүйесінің энергиясы оның жұмыс істей алу мүмкіндігін
көрсетеді. Жұмыс дегеніміз энергияның бір күйден екінші күйге өткендегі
өзгерісінің сандық сипаттамасы.
[pic]
Кинетикалық энергия дененің массасы мен жылдамдығына ғана байланысты, яғни
кинетикалық энергия дененің қозғалыс күйін сипаттайтын функция.
Массасы [pic], жер бетінен [pic] биіктіктегі дененің потенциалық энергиясы
мынаған тең:
[pic], [pic]
мұндағы [pic] дегеніміз [pic] нөлдік деңгейден бастап саналатын
биіктік.
Ендеше тұйық жүйенің толық механикалық энергиясы
[pic]
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 5 Статистикалық физика және термодинамика. Молекула - кинетикалық
теорияның элементтері және бейсызықтық.
Дәріс сабағының мазмұны
Молекулалық физика - зат құрылысы мен қасиеттерін молекулалық-
кинетикалық теория (МКТ) тұрғысынан қарастырып зерттейтін физиканың бөлімі.
Молекулалық- кинетикалық теорияда “идеал газ” ұғымы қолданылады. Идеал газ
деп:
а) газ молекулаларының өлшемі ескерілмейді;
б) газ молекулалары арасында өзара әсер күштері болмайды;
в) газ молекулалары арасындағы және олардың ыдыс қабырғасымен соқтығысулары
абсолют серпімді деп есептелінеді.
Параметрлерге газ көлемі (V), қысымы (Р), температурасы (Т) және массасы
[pic] жатады. Жүйе күйін сипаттаушы параметрлердің біреуі тұрақты қала
отырып өтетін процестер изопроцестер деп аталады.
Газ бір күйден келесі күйге тұрақты температурада (Т = const) өтетін
процесті изотермиялық процесс деп атайды.
Мұндай процесс Бойль-Мариотт заңы арқылы сипатталады, графигі изотерма деп
аталады [pic]

Тұрақты қысымда ( Р = const) өтетін процесті изобаралық процесс дейді. Бұл
процесс Гей-Люссак заңымен сипатталады. Қысымы тұрақты болған жағдайда оның
көлемінің температураға тәуелділігі:
[pic]

мұндағы [pic]- көлемдік ұлғаю коэффициенті, графигі изохора деп аталады.
Газ күйінің тұрақты көлемде (V =const) өзгеруі изохоралық процесс делінеді.
Бұл процесс Шарль заңымен сипатталады. Газдың көлемі тұрақты болса, қысымы
температураға пропорционал болады.
[pic]

мұндағы (- қысымның термиялық коэффициенті. Графигі изохора делінеді.
[pic]

[pic]
мұндағы R-универсал газ тұрақтысы, R=8,31Дж/мольК.
Онда кез келген m массалы газ үшін Менделеев-Клапейрон теңдеуі былай
жазылады:
[pic]

Газ қысымы төмендегі теңдікпен анықталады:
[pic]

[pic]

мұндағы [pic] -Больцман тұрақтысы делінеді.
[pic]; [pic] ; [pic]
Бұл формуладан орташа квадраттық жылдамдықты анықтауға болады:
[pic]
[pic]
Молекулалардың орташа квадраттық жылдамдығы абсолюттік температураға
пропорционал болады.
Молекулалардың орташа квадраттық жылдамдығының формуласы белгілі
[pic]
бірақ, әр жеке молекуланың жылдамдықтары әртүрлі. Сондықтан белгілі
жылдамдықпен қозғалатын молекулалар санын көрсете алмаймыз.
Максвелл ықтималдық теориясына сүйене отырып жылдамдықтары ([pic]
,[pic] ) интервалында жататын молекулалар санының төмендегідей формуламен
анықталатындығын көрсетті:
[pic]
[pic]
[pic] – қатынасы үлестіру функциясы делінеді.
[pic]

[pic]

Бұл формула биіктік [pic] бойынша қысымның төмендеуін көрсетеді, сондықтан
барометрлік формула делінеді.
[pic] табамыз.
[pic] , [pic] формулаларды ескерген жағдайда
[pic]
Бұл Максвелл-Больцман таралу заңы делінеді.
Молекулалардың ілгерілемелі қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы
[pic] формуласымен анықталады.
Егер еркiндiк дәреже саны [pic]-ге тең болса, бiр молекуланың барлық
қозғалыс үшiн кинетикалық энергиясы
[pic]

[pic] екендігін ескеріп бір мөл идеал газдың ішкі энергиясы үшін
[pic]

деп жазамыз.
Кез келген массалы идеал газ үшін ішкі энергия
[pic]
Бақылау сұрақтары:
1. Термодинамикалық параметрлер..
2. Идеал газ заңдары. Идеал газ күйінің теңдеуі.
3. Максвелл таралуы. Бөлшектердің жылулық қозғалысының жылдамдығы.
4. Сыртқы потенциялық өрістегі бөлшектер үшін Больцман таралуы.
5. Идеал газдың ішкі энергиясы.
6. Идеал газдың жылу сиымдылығының молекула-кинетикалық теориясы..
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Абдуллаев Ж. Физика курсы
2. Қожанов Т.С «Физика курсы 1-том
3. Т.И.Трофимова «Курс физики»
4. Қойшыбаев Н., Шарықбаев А. Физика: Механика. Молекулалық физика.
Доріс № 6 Тасымалдау құбылысын бейсызықтық теория тұрғысынан зерттеу..
Дәріс сабағының мазмұны
1. Тасымалдау құбылысының жалпы сипаттамасы.
2. Молекулалардың соқтығысуының орташа саны және еркін жүру жолының
орташа ұзындығы. Релаксация уақыты.
3. Жылу өткізгіштік.
4. Ішкі үйкеліс (тұтқырлық).
5. Диффузия.
6. Молекулааралық өзара әсер күштері. Молекулалардың эффективті диаметрі.

7. Ван-дер-Ваальс изотермалары.
8. Бірінші және екінші текті фазалық тепе-теңдік және фазалық алмасулар.
Клапейрон-Клаузиус теңдеуі. Кризистік нүкте. Метастабильді күйлер. Үштік.
Дәрістің қысқаша мазмұны

Бақылау сұрақтары:
1. Молекулалардың соқтығысуының орташа саны және еркін жүру жолының
орташа ұзындығы. Релаксация уақыты.
2. Жылу өткізгіштік.
3. Ішкі үйкеліс (тұтқырлық).
4. Диффузия.
5. Молекулааралық өзара әсер күштері. Молекулалардың эффективті диаметрі.

6. Ван-дер-Ваальс изотермалары.
7. Бірінші және екінші текті фазалық тепе-теңдік және фазалық
алмасулар.
8. Клапейрон-Клаузиус теңдеуі.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Абдуллаев Ж. Физика курсы
2. Қожанов Т.С «Физика курсы 1-том
3. Т.И.Трофимова «Курс физики»
4. Қойшыбаев Н., Шарықбаев А. Физика: Механика. Молекулалық физика.

Дәріс № 7 Электростатика негіздерін бейсызық теориясы негізінде зерттеу.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Электр зарядтарының өзара әсерлері. Электр зарядтарының сақталу заңы.
2. Электр өрісінің кернеулігі. уперпозиция принципі.
3. Электрлік диполь. Вектор ағыны.
4. Гаусс теоремасы.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Зарядтардың екі түрі болады: оң зарядтар және теріс зарядтар. Аттас
зарядтар бірін-бірі тебеді, әр аттас зарядтар бірін-бірі тартады. Элементар
электр зарядының шамасы [pic]. Электрон [pic] және протон [pic]сәйкесінші
теріс және оң заряд тасушылар болып табылады.
Фарадей электр зарядтарының сақталу заңын ашты: кез келген тұйық жүйенің
Кулон заңы: Вакуумдағы екі нүктелік зарядтар арасындағы өзара әсер күші
зарядтарға тура пропорциональ, ал олардың ара қашықтықтарының квадратына
кері пропорциональ [pic]
[pic]- пропорциональдық коэффициент. [pic] күші өзара әсерлесуші күштерді
қосатын түзу бойымен бағытталады, яғни центрлі күш. Тартылыс кезінде [pic],
ал тебіліс кезінде [pic]. [pic]-күшін Кулон күші деп атайды.
[pic]-ортаның диэлектрлік өтімділігі деп аталады, ол [pic]
[pic]-зарядтардың вакуумдағы өзара әсерлесу күші, [pic]- зарядтардың
берілген ортадағы әсерлесу күші. Вакуум үшін [pic]. Ендеше Кулон заңы
былай жазылады: [pic] ; [pic]-шамасы электрлік тұрақты деп
аталады.. [pic].
Электростатикалық өрістің кернеулігі берілген нүктедегі бірлік зарядқа
әсер етуші күшке тең: [pic]
Тұйық [pic] беттен өтетін [pic] векторының ағыны [pic]
Интеграл тұйық бет бойынша алынады. [pic] векторының ағыны алгебралық
шама, ол тек [pic] векторы өрісінің конфигурациясына ғана емес, сонымен
қатар [pic] -нің бағытын таңдап алуға да байланысты. Тұйық беттер үшін
нормальдің оң бағыты ретінде сыртқы нормаль бағыты, яғни бетті қамтитын
ауданның ішіне қарай бағытталған бағыт алынады.
[pic] зарядтар тудыратын электростатикалық өрістің әрбір нүктесіндегі [pic]
кернеулік векторының шамасы мен бағытын анықтау әдісін қарастырайық.
[pic]
Бұл теңдеу электростатикалық өрістің суперпозиция принципін өрнектейді.
Бақылау сұрақтары:
1. Электр зарядтарының өзара әсерлері. Электр зарядтарының сақталу заңы.
2. Электр өрісінің кернеулігі. уперпозиция принципі.
3. Электрлік диполь. Вектор ағыны.
4.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Абдуллаев Ж. Физика курсы
2. Т.И.Трофимова «Курс физики»
3. Қойшыбаев Н., Шарықбаев А. Физика: Механика. Молекулалық физика.

Дәріс № 8. Электростатика негіздерін бейсызық теориясы негізінде зерттеу.
Дәріс сабағының мазмұны:
Табиғатта электр зарядының екі ғана түрі бар: оң (теріге ысқыланған
шыныдағы) және теріс таңбалы (жүнге ысқыланған эбониттегі). Электр заряды
дискретті, яғни кез-келген денедегі заряд [pic] Кл элементар электр
зарядының бүтін еселігі болып табылады:
[pic], (9.1)
мұндағы [pic]бүтін сан.
Оң және теріс элементар зарядын тасушы элементар бөлшектер – протон
([pic]кг) және электрон ([pic]кг).
Әр түрлі таңбалы зарядтар бір-бірін жойады. Зарядталудың кез келген
процесі зарядтың ажырауы арқылы жүзеге асады. Соның нәтижесінде денелердің
біреуінде (дененің бір бөлігінде) артық оң заряд, ал екіншісінде (дененің
басқа бөлігінде) – артық теріс заряд пайда болады.
Зарядтың сақталу заңы: тұйық жүйедегі электр зарядтарының алгебралық
қосындысы өзгермейді.
Электр заряды – релятивистік-инвариантты шама.
Нүктелік заряд деп әрекеттесетін басқа зарядталған денеге дейінгі ара
қашықтықпен салыстырғанда өлшемдері әлде-қайда кіші болатын зарядталған
денені атайды.
Кулон заңы: екі тыныштық күйдегі нүктелік зарядтың [pic] өзара әсерлесу
күші зарядтардың [pic] және [pic] шамаларының көбейтіндісіне тура
пропорционал және олардың [pic] ара қашықтығының квадратына кері
пропорционал:
[pic].
Күш өзара әрекеттесетін зарядтарды жалғайтын түзудің бойымен
бағытталады.
Кулон заңының векторлық түрі:
[pic],
мұндағы [pic] - [pic] зарядтың [pic] зарядқа әсер етуші күші, [pic] -
[pic] зарядты [pic] зарядпен жалғайтын радиус-вектор.
СИ бірліктер жүйесінде пропорционалдық коэффициент [pic],
мұндағы [pic] Ф/м – электр тұрақтысы. Сонда
[pic]. (9.2)
Жақыннан әсер етуші теорияға сәйкес оқшауланған денелердің арасындағы
күштік өзара әсерлесулер денелерді қоршайтын кейбір ортаның бар болуы
арқасында ғана таралады. Күштік өзара әсерлесулер сол ортаның бір бөлігінен
екіншісіне бірте-бірте шектелген жылдамдықпен таралады. Тыныштық күйдегі
зарядтардың арасындағы әсер етуші күштердің пайда болуын және берілуін
түсіндіру үшін электростатикалық өріс ұғымы еңгізіледі. Электростатикалық
өріс тыныштық күйдегі зарядтардың өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін
материяның ерекше түрі болып табылады.
Электростатикалық өрістің негізгі касиеттері:
1) электростатикалық өріс кез келген электр зарядының айналасында пайда
болады; 2) сол өрісте орналасқан кез келген басқа зарядқа белгілі күш әсер
етеді.
Электростатикалық өрістің күштік сипаттамасы ретінде берілген нүктедегі
электр өрісінің кернеулік векторы алынады:
[pic], (9.3)
мұндағы [pic]- өрістің сол нүктесінде орналасқан сыншы [pic] зарядқа әсер
етуші күш.
Вакуумдегі нүктелік заряд өрісінің кернеулігі:
[pic] немесе [pic]. (9.4)
Электр өрісі кернеулігінің өлшем бірлігі – В/м.
Электр өрістерінің суперпозиция принципі: зарядтар жүйесінің өріс
кернеулігі жүйеге кіретін жеке зарядтардың өріс кернеуліктерінің векторлық
қосындысына тең:
[pic]. (9.5)
Егер [pic] нүктелік зарядтың электростатикалық өрісінде 1-ші нүктеден
2-шіге күштік сызықтың бойымен басқа [pic] нүктелік заряд орын ауыстырса,
зарядқа әсер етуші күш жұмыс атқарады.

[pic] элементар орын ауыстыруындағы [pic] күшінің атқаратын жұмысы
[pic]

Сонда [pic] зарядты 1-ші нүктеден 2-шіге орын ауыстырғандағы атқарылатын

[pic] (9.6)

өріс күштерінің жұмысы жолдың траекториясына тәуелсіз болады да, бастапқы 1
және соңғы 2 нүктелердің орындарымен ғана анықталады. Бұл қорытынды кез
келген электростатикалық өріс үшін орындалады. Демек, электростатикалық
өріс потенциалды өріс болып табылады. Күштің потенциалдық өрісінде
орналасқан дене потенциалдық энергияға ие болады да, соның есебінен өріс
күштері жұмыс атқарады.

Дәріс № 9. Электростатикалық өрістегі диэлектриктер және бейсызықтық
факторлар.

Дәріс сабағының мазмұны:
1. Поляризацияланған зарядтар.
2. Диэлектиктердің түрлері.
3. Заттардың диэлектрлік өтімділігі және оның температураға тәуелділігі.
4. Электрлік ығысу.
5. Электр зарядтарының өзара әсерлесу энергиясы.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Диэлектриктер кез келген зат сияқты атомдар мен молекулалардан тұрады.
Оң заряд атом ядросында, теріс заряд атомдар мен молекулалардың электрондық
қабықшаларында жинақталған. Жалпы алғанда, оң және теріс зарядтар өзара
тең, сондықтан атом (молекула) электрлік нейтрал. Молекуланы электрлік
диполь ретінде қарастыруға болады. Диэлектриктерді үш топқа бөлуге болады.

Диэлектрикті сыртқы электр өрісіне орналастырсақ, ол поляризацияланады
да, оның дипольдік моменті мынаған тең болады: [pic], мұндағы [pic]-бір
молекуланың дипольдік моменті. Диэлектрик поляризациясы дегеніміз сыртқы
өріс әсерінен диэлектрик дипольдарының орналасуы.
Диэлектрик поляризациясын сандық сипаттау үшін поляризациялану деген
физикалық шама енгіземіз, ол бірлік көлемдегі диполь моментімен анықталады:
[pic]
Тәжірибелер көптеген диэлектриктердің поляризациялануы өріс
кернеулігіне сызықты байланыста екендігін көрсетті. Егер диэлектрик
изотропты және [pic] мәні өте үлкен болмаса, онда [pic]
мұндағы [pic]- заттың диэлектриктік өтімділігі, ол диэлектриктің
қасиеттерін сипаттайды. Бұл өлшемсіз шама.
Әртүрлі зарядталған екі шексіз параллель жазықтықтар туғызған біртекті
сыртқы электр өрісі арасына диэлектрик қояйық.
Өріс әсерінен диэлектрик поляризацияланады, зарядтардың ығысуы пайда
болады: оң зарядтар өріс бойымен, теріс зарядтар өріске қарсы. Осының
нәтижесінде диэлектриктің оң қырында көлемдік тығыздығы [pic] болатын оң
зарядтар, ал сол қырында көлемдік тығыздығы [pic] болатын теріс зарядтар
артық болады. Осы поляризациядан пайда болған компенсирленбенген
зарядтар байланысқан зарядтар деп аталады. Олардың беттік тығыздығы [pic]
жазықтықтың еркін зарядтарының тығыздығы [pic]-дан кем болады. Өрістің
кернеулік сызықтарының бір бөлігі диэлектриктен өтіп кетеді, ал қалған бір
бөлігі байланысқан зарядтарда үзіліп қалады. Сондықтан, диэлектрик
поляризациясы өрісті алғашқы сыртқы өріспен салыстырғанда кемітеді.
Диэлектриктен тыс жерде [pic].
Сонымен, байланысқан зарядтар сыртқы [pic] (еркін зарядтар тудырған)
өрісіне қарсы бағытталған [pic] қосымша электр өрісін тудырады, ол сыртқы
өрісті кемітеді. Диэлектрик ішіндегі қорытқы өріс [pic]
[pic](екі шексіз зарядталған жазықтықтар тудырған өріс), сондықтан
[pic][pic]
Байланысқан [pic] зарядтардың беттік тығыздығын анықтайық. Диэлектрик
пластинкаларының толық дипольдық моменті [pic], мұндағы [pic]- пластинка
қырларының ауданы, [pic]- оның қалыңдығы. Екінші жағынан толық диполь
моменті байланысқан зарядтардың [pic]-дің олардың [pic] ара
қашықтықтарының көбейтіндісіне тең болады, яғни [pic].
Сонымен, [pic]
немесе [pic] яғни
байланысқан зарядтардың беттік тығыздығы поляризациялануға тең болады.
Орындарына қойсақ [pic]
Диэлектрик ішіндегі қорытқы өріс кернеулігі
[pic]
Екінші жағынан былай да жазуға болады:
[pic]
Осыларды ескерсек, онда
[pic]
Шынында да, [pic] өрістің диэлектрик есебінен неше есе кемитінін көрсетеді.
Диэлектриктегі электростатикалық өрісті сипаттау үшін электрлік индукция
(ығысу) векторы ұғымын енгіземіз. Ол мынаған тең:
[pic]
[pic]
Электрлік индукция (ығысу) векторының ағысына арналған Гаусс теоремасы
былай жазамыз
[pic]
мұнда тек еркін зарядтар ғана ескеріледі. Вакуум үшін [pic], онда тұйық
беттен өтетін кернеулік векторы [pic].
Ортада электр өрісін, еркін зарядтармен қоса байланысқан зарядтар да
тудырады. Сондықтан, Гаусс теоремасын жалпы түрде былай жазуға болады:
[pic]
мұндағы [pic]- сәйкесінше тұйық қамтитын еркін және байланысқан зарядтардың
алгебралық қосындылары.
Бақылау сұрақтары:
1. Электростатикалық өрістегі диэлектриктер.
2. Электромагниттік индукция векторы.
3. Екі диэлектрик шекарасындағы шарттар.
4. Электр өрісіндегі өткізгіштер. Кулон күшінің жұмысы.
5. Потенциялық энергия және заряд потенциалы.
6. Электрлік сиымдылық, оларды қосу. Электр өрісінің энергиясы.

Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Абдуллаев Ж. Физика курсы
2. Т.И.Трофимова «Курс физики»
3. Бейімбетов Ф.Б. Электр және магнетизм
4. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2

Дәріс № 10 Тұрақты электр тоғын зерттеуде бейсызық теориясын қолдану.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Электр тогының болу шарттары және оның жалпы сипаттамасы.
2. Металдардың электрлік өткізгіштігінің классикалық электрондық
теориясы. 3. Ом және Джоуль-Ленц заңдарының дифференциалды түрі. Бөгде
күштер.
4. Гальваникалық элементі бар тізбектің бөлігі үшін жалпы Ом заңы.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Электр тоғы дегеніміз электрлік зарядтардың реттелген (бағытталған)
қозғалысы. Егер өткізгішті сыртқы электр өрісіне әкеліп қойсақ, онда
ондағы еркін электр зарядтары: оң зарядтар өріс бағытымен, ал теріс
зарядтар өріске қарсы орын ауыстыра бастайды, яғни өткізгіште электр тоғы
пайда болады. Ток күші – бірлік уақыт ішінде өткізгіштің көлденең қимасы
арқылы өтетін зарядтармен анықталады. [pic]
Шамасы мен бағыты уақыт өтуімен өзгермейтін токты тұрақты ток деп атайды.
Тұрақты ток үшін [pic]
мұндағы [pic]- өткізгіштің көлденең қимасы арқылы өтетін заряд.
Ток күшінің өлшем бірлігі – ампер (А).
Өткізгіштің бірлік көлденең қимасынан өтетін ток күші ток тығыздығы деп
аталады. Ток тығыздығы векторлық шама, оның бағыты реттелген оң заряд
тасушылар бағытымен бағыттас.
[pic]
Ток күші мен ток тығыздығын өткізгіштегі зарядтардың қозғалыс жылдамдығымен
өрнектейік. Егер ток тасушылар концентрациясы [pic] және әрбір ток тасушы
элементар заряд [pic]-ге ие деп алатын болсақ, онда өткізгіштің көлденең
қимасы [pic] арқылы [pic] уақыт ішінде тасымалданатын заряд шамасы [pic]-ге
тең.
Ток күші [pic], ал ток тығыздығы [pic].
Ток көзі тарапынан зарядтарға әсер етуші электростатикалық емес күштерді
бөгде күштер деп атаймыз. Бөгде күштер зарядтарды орын ауыстырта отырып
жұмыс жасайды. Тізбекте бірлік оң зарядқа әсер етуші бөгде күштердің жұмысы
электр қозғаушы күш деп аталады: [pic]
Өткізгіштерді тізбектей қосқанда олардың кедергілері қосылады [pic], ал
параллель қосқанда кедергіге кері шамалары қосылады: [pic]
Тәжірибелер көрсеткендей кедергінің температураға сызықты тәуелді.
[pic]
[pic]
мұндағы [pic] және [pic], [pic] және [pic]- [pic]және [pic]
температуралардағы сәйкесінше өткізгіштің меншікті кедергісі мен
кедергісі. [pic]- кедергінің температуралық коэффициенті, ол таза металдар
үшін [pic].

Бақылау сұрақтары:
1. Ток тығыздығы және ток күші.
2. Тізбек бөлігіне арналған Ом заңы.
3. Өткізгіштердің кедергілері. Өткізгіштер кедергілерінің температураға
тәуелділігі. Асқын өткізгіштік.
4. Ток көздерінің электр қозғаушы күші.
5. Толық тізбекке арналған Ом заңы. Тармақталған электр тізбектері.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1.Абдуллаев Ж. Физика курсы
2.Т.И.Трофимова «Курс физики»
3. Бейімбетов Ф.Б. Электр және магнетизм
4. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2
5.Б.М. Яворский, А.А. Детлаф Курс физики, т. ІІ

Дәріс № 11 Магнит өрісін бейсызықтық теория тұрғысынан зерттеу..
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Магнит индукциясы векторы.
2. Суперпозиция принципі.
3. Био-Савар-Лаплас заңы.
4. Лоренц күші.
5. Холл эффектісі.
6. Ампер заңы.
11. Магнетиктер. Магнетиктердің түрлері.
12. Заттағы магнит өрісі үшін толық ток заңы.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Ток пен тұрақты магниттің айналасында күш өрісі пайда болады. Оны магнит
өрісі деп атайды. Электр өрісі тыныштықтағы және қозғалыстағы электр
зарядтарына әсер етеді. Магнит өрісінің басты ерекшелігі ол қозғалыстағы
электр зарядтарына ғана әсер етеді. Магнит өрісінің токқа әсері ток өтіп
тұрған өткізгіш формасына, оның орналасуына және ток бағытына байланысты.
Электростатикалық өрісті зерттеген кезде нүктелік зарядтарды қарастырдық,
ал магнит өрісін зерттегенде бойында тогы бар рамка (тұйық контур)
аламыз. Оның өлшемдері магнит өрісін тудырушы токтарға дейінгі ара
қашықтықпен салыстырғанда өте кішкене болуы керек. Рамканың кеңістікте
орналасуы контурға түсірілген нормаль бағытымен анықталады. Нормальдың оң
бағыты ретінде оң бұранда ережесіне сәйкес ұшы рамкадағы ток бағытымен
бұралатын бұранданың ілгерлемелі қозғалыс бағыты алынады.
[pic]
Магнит индукциясы сызықтары әрқашан да тұйық және тоғы бар өткізгішті
толығымен қамтиды. Магнит индукциясы векторы мен кернеулік арасындағы
байланыс келесі теңдеумен өрнектеледі:
[pic]
мұндағы [pic]-магниттік тұрақты. Магнит индукциясы ортаның қасиеттеріне
байланысты. Ортадағы магнит индукциясы мен вакуумдағы магнит индукциясы
мындай байланыста [pic]. Мұндағы [pic], оны ортаның магниттік өтімділігі
деп аталады. Ол микротоктардың магниттік өрісі есебінен макротоктардың
магниттік өрісінің неше есеге артқандығын көрсетеді.
Француз ғалымдары Био және Савар тұрақты токтардың магниттік өрісін жеке-
жеке зерттеді. Олардың зерттеулерінің нәтижелерін Лаплас толықтырды. Тогы
бар өткізгіштің [pic] элементінің қандай да бір [pic] нүктесіндегі өріс
индукциясы [pic] Био-Савар-Лаплас заңы бойынша былай жазылады:
[pic]
Ампер күшінің модулі мына өрнекпен өрнектеледі:
[pic]
мұндағы [pic]- [pic]және [pic] векторлары арасындағы бұрыш.
Бақылау сұрақтары:
1. Токтардың магнит өрісі. Магниттік момент. Магниттік индукция.
2. Магнит өрісінің кернеулігі. Био-Савар-Лаплас заңы.
3. Ампер заңы. Параллель токтардың өзара әсерлесулері. Магнит ағыны.
4. Қозғалыстағы зарядтың магнит өрісі. Лоренц күші.
5. Холл эффектісі. Толық ток
9. Организм ағзаларының магниттік қасиеттері (Өздік жұмыс)
Ұсынылатын әдебиеттер:
1.Абдуллаев Ж. Физика курсы
2.Т.И.Трофимова «Курс физики»
3. Бейімбетов Ф.Б. Электр және магнетизм
4. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2
Дәріс № 12. Заттағы магнит өрісін бейсызықтық теория тұрғысынан зерттеу.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Заттардың магниттік қасиеттері. Егер затты магнит өрісіне қойса, онда ол
магниттеледі, молекулалар магнит моментіне ие болады. Заттардың магнителу
дәрежесі магниттелгендік векторымен [pic] сипатталады. Магниттелгендік
векторы [pic] көлемдегі барлық бөлшектердің магниттік моменттерінің
қосындысының сол көлемге [pic] қатынасына тең.

[pic] (11.10).

Магниттелгендік векторының өлшем бірлігіне [pic].

Барлық заттар магниттілік өтімділікке байланысты үш топқа бөлінеді.

Магниттілік өтімділігі [pic]заттар диамагнетиктер деп аталады. Бұлар
магнит өрісін азайтады ([pic]). Диамагнетикттерге инертті газдар, сутегі,
алтын, күміс, мыс, висмут, форфор,, су, көміртегі, сынап, ацетон, глецерин,
нафталин жатады.

Магниттілік өтімділігі [pic]заттар парамагнетиктер деп аталады. Бұлар
магнит өрісін аз да болса көбейтеді ([pic]). Парамагнетиктерге оттегі,
азот, алюминит, вольфрам, платина, сілтілер, сілтілі металдар және т.б.
жатады.

Магниттілік өтімділігі [pic]заттар ферромагнетиктер деп аталады.
Феромагнетиктер магнит өрісін көптеген есе күшейтеді ([pic]).
Феромагнетиктерге темір, никель, кобальт, болат және қоспалар жатады.

Ұсынылатын әдебиеттер:
1.Абдуллаев Ж. Физика курсы
2.Т.И.Трофимова «Курс физики»
3. Бейімбетов Ф.Б. Электр және магнетизм
4. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2

Дәріс № 13. Максвелл теңдеулері және нақты магнит өрісіндегі бейсызықтық.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Э.қ.к. пайда болу табиғатын ағылшын физигі Максвелл ашты. Кез келген
айнымалы магнит өрісі өзін қоршаған ортады электр өрісін тудырады. Осы өріс
индукциялық э.қ.к. тудырады. Бұл электр өрісі зарядтарға байланысты емес,
олардың кернеулік сызықтары тұйық сызықтар, яғни пайда болған электр өрісі
құйынды. Құйынды электр өрісі тұйық жолда заряд тасымалданғанда жұмыс
істейді. Егер айнымалы магнит өрісінде үлкен өткізгіш орналастырсақ, осы
өткізгіште құйынды электр өрісі әсерінен құйынды индукциялық токтар (Фуко)
пайда болады. Тұйық ток өткізетін денелерде бұл токтар өте үлкен, сондықтан
дененің қызуына алып келеді. Тұйық токтар адам ағзасында да пайда болуы
мүмкін. Бұл медицинада дененің белгілі бір бөлігін емдеу жұмыстарында
қолданылады.
Максвелл бойынша кез келген айнымалы магнит өрісі өзін қоршаған ортада
құйынды электр өрісін тудырса, онда керісінше электр өрісінің өзгерісі де
қоршаған ортада құйынды магнит өрісін тудыруы керек. Магнит өрісі әрқашан
да электр өрісімен тығыз байланыста болғандықтан магнит өрісі тудыратын
айнымалы электр өрісінде пайда болған токты Максвелл ығысу тоғы деп атады.
Ығысу тогын тудыру үшін тек қана айнымалы электр өрісі болуы керек.
Зарядталатын және разрядталатын конденсатор астарларында айнымалы
электр өрісі бар, сондықтан Максвелл теориясына сәйкес конденсатор арқылы
ығысу тогы өтеді. Ол конденсатор астарлары аралығында айнымалы электр
өрісінің барлығын, ендеше магнит өрісінің де барлығын көрсетеді.
Өзгеретін электр өрісі мен ол тудырған магнит өрісі арасындағы байланысты
анықтайық. Максвелл бойынша конденсатордағы айнымалы электр өрісі
конденсатор астарлары арасында өткізгіштік ток болған кездегідей әрбір
уақыт аралығында магнит өрісін тудырады. Ендеше өткізгіштік ток тығыздығы
мен ығысу тогының тығыздығы бірдей деп алуға болады.
Конденсатор астарларына жақын жерлердегі өткізгіштік ток тығыздығы [pic],
мұндағы [pic]-зарядтардың беттік тығыздығы, [pic] -конденсатор астарларының
аудыандары. Ендеше [pic]
Егер конденсатордағы электрлік ығысу [pic]-ға тең болса, онда [pic] деп
алуға болады. Осыны ескеріп, (10)-ды былай жазуға болады: [pic]

мұндағы жеке туынды белгісі магнит өрісінің тек электрлік ығысудың уақыт
бойынша өзгеру шапшаңдығымен сипатталатынын көрсетеді.
Сонымен, электр өрісінің кез келген өзгерісінде ығысу тогы және онымен
бірге магнит өрісі туады. Диэлекриктердегі ығысу тогы екі қосылғыштан
тұрады. Себебі [pic], мұндағы [pic]-электростатистикалық өріс кернеулігі,
ал [pic]- поляризациялану, сонда ығысу тогының тығыздығы:
[pic]
[pic]- вакуумдағы ығысу тогының тығыздығы
[pic]- поляризация тогының тығыздығы (диэлектриктегі зарядталған
бөлшектердің реттелген қозғалысынан туған ток). Ығысу тогы электр өрісінің
өзгерісі кезінде пайда болатындықтан, ол тек вакуумде немесе
диэлектриктерде ғана емес, сонымен бірге айнымалы ток өтіп тұрған өткізгіш
ішінде де болады. Бірақ бұл ток өткізгіштік токқа қарағанда өте аз.
Максвелл толық ток ұғымын енгізді. Ол өткізгіштік ток пен ығысу тогының
қосындысына тең:
[pic]
Толық ток ұғымын енгізе отырып ол тұйық тізбектегі айнымалы токты басқаша
қарастырды. Толық ток әрқашан да тұйық, яғни өткізгіш ұштарында тек
өткізгіштік ток қана үзіледі, ал диэлектрикте (вакуумде) өткізгіш ұштарында
ығысу тогы бар.
Бақылау сұрақтары:
1. Электромагниттік индукцияның негізгі заңы.
2. Өзара индукция. Өздік индукция.
3. Магнит өрісінің энергиясы.
4. Ығысу тогы.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1.Абдуллаев Ж. Физика курсы
2.Т.И.Трофимова «Курс физики»
3. Бейімбетов Ф.Б. Электр және магнетизм
4. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2

Дәріс № 14 Электромагниттік тербелістерді бейсызықтық теория тұрғысынан
зерттеу.
Уақыт өтуіне байланысты энергияның азаюы салдарынан амплитудалары
кеміп кез келген тербелістер өшеді. Тербеліс өшпеу үшін энергияның жоғалуын
толықтырып отыру керек. Мұндай толықтыру қандай да бір периодты әсер (күш)
ету арқылы мүмкін болады. Бұл әсер гармониялық заңға бағынады:
[pic]
мұндағы [pic]- сыртқы күштің амплитудасы, [pic]- сыртқы күштің дөңгелектік
жиілігі. Сырттан әсер ететін күштің жиілігі [pic], ал тербеліп тұрған
жүйенің жиілігін [pic]десек, онда Ньютонның екінші заңы бойынша
[pic] немесе
[pic],
осыдан
[pic]
Бұл еріксіз тербеліс теңдеуі деп аталады. Осы өрнектің екі жағын да [pic]-
ға бөліп [pic]белгілеулерін енгізсек
[pic]
теңдеудің дербес шешуі: [pic]. Бұл тербелістің амплитудасы
[pic]
мұндағы [pic]-фаза. Егерде сырттан әсер ететін күштің жиілігі [pic]
тербеліп тұрған жүйенің жиілігіне [pic]тең болса, онда еріксіз тербелістің
амплитудасы өзінің ең үлкен мәніне ие болады. Оны амплитуданың соңғы
формуласынан байқауға болады. Осы кезде байқалатын құбылысты резонанс деп
атайды.Резонанстық жиілік [pic]-ті, яғни амплитуда максимум мәнге жететін
жиілікті табу үшін функцияның максимумын табу керек. Түбір астындағы
өрнекті дифференциальдап және нольге теңестіріп [pic]-ді табамыз:
[pic]
[pic]- өшу коэффициенті деп аталады. Бұл теңдік [pic]болған кезде
орындалады. Осыдан резонанстық жиілік
[pic].
Бақылау сұрақтары:
1. Электромагниттік тербелістер.
2. Тербелмелі контур.
3. Еркін және еріксіз электромагниттік тербелістер.
4. Резонанс. Айнымалы электр тогы.
5. Айнымалы ток үшін Ом заңы. Кернеулер мен токтардың резонансы.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 15 Электромагниттік өріс үшін толқындық теңдеуді бейсызықтық теория
тұрғысынан зерттеу.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Энергия ағынының тығыздығы.
2. Умов-Пойтинг векторы.
3. Дипольдің сәуле шығаруы.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Айнымалы электр өрісі мен онымен тығыз байланысты магнит өрісі
электромагниттік өрісті құрайды. Айнымалы электромагниттік өрістің
кеңістікте таралу процессі электромагниттік толқын делінеді.
Айнымалы электромагниттік өрістің кернеуліктері [pic], [pic] мына
типтегі толқындық теңдеулерді қанағаттандырады: [pic]

[pic]мұндағы [pic]– фазалық жылдамдық; [pic] – Лаплас операторы.
Электромагниттік толқындардың фазалық жылдамдығы мына формуламен
анықталады: [pic]
Бұл формула Максвелл заңы делінеді. Мұндағы [pic]– жарық жылдамдығы;
[pic]– электрлік тұрақты; [pic]– магниттік тұрақты; [pic] – ортаның
электрлік өтімділігі; [pic] – ортаның магниттік өтімділігі.
Вакуумде [pic], [pic] болғандықтан электромагниттік толқынның
жылдамдығы жарық жылдамдығына тең болады, [pic]. [pic] болғандықтан
заттағы электромагниттік толқын жылдамдығы жарық жылдамдығынан кіші болады.
Жалпы алғанда жарық, толқындық теория бойынша, электромагниттік толқын
болып табылады. Электромагниттік толқындар көлденең толқындар қатарына
жатады. [pic], [pic] векторлары бір-біріне перпендикуляр жазықтықта
тербеледі және екеуі де толқынның [pic] таралу жылдамдығына перпендикуляр
болады. Максвелл теңдеулері бойынша [pic], [pic] векторлары әр уақытта
бірдей фазада тербеледі. Олар мынадай байланыста болады:
[pic]. Электромагниттік толқын энергиясының көлемдік
тығыздығы [pic]электр өрісі энергиясының көлемдік тығыздығы мен [pic]
магнит өрісі энергиясының көлемдік тығыздығының қосындысына тең болады
[pic][pic]
[pic] және [pic] векторлары бірдей фазада тербелетіндіктен [pic] ,
өйткені [pic], ендеше [pic]
Теңдеудің екі жағын да [pic]-ға көбейтіп энергия ағынының тығыздығын
анықтаймыз [pic]
[pic] және [pic] өзара перпендикуляр болғандықтан толқынның таралу
бағытымен оң бұрғы жүйесін құрайды, сондықтан [pic] векторының бағыты
энергияның тасымалдану бағытымен бағыттас болады. Электормагниттік энергия
ағынының тығыздық векторы Умов-Пойнтинг векторы делінеді.
[pic]

Бақылау сұрақтары
1. Энергия ағынының тығыздығы.
2. Умов-Пойтинг векторы.
3. Дипольдің сәуле шығаруы.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 16 Бейсызық оптика элементтері. Лазерлер және мазерлер
Сутегі атомында заряды (-е) бір электрон (+е) оң зарядты ядроны
(протонды) айнала қозғалады. Механикалық көзқарас бойынша, бұл - екі
денеден тұратын жүйе. Электрон мен протон арасында Кулон заңы бойынша
электростатикалық өзара әсерлесу бар, сондықтан ядро (протонд) өрісіндегі
электронның потенциалдық энергиясы
[pic]

Егер жалпы ядро заряды Zе сутек тектес ионды қарастырайық, онда
ядро өрісіндегі электронның потенциалдық энергиясы мына түрде жазылады:
[pic]

мұнда r – электронның ядродан арақашықтығы, ал – Z Менделеев жүйесіндегі
элементтің реттік нөмірі.
Сутек тектес иондағы электронның стационарлық күйлері үшін Шредингер
теңдеуі былай жазылады:
[pic] немесе [pic]

мұнда [pic] - толқындық функция.
Дифференциалдық теңдеулер теориясы бойынша электронның толық энергиясы
Е мен бүтін мәнді [pic] тұрақтысының қандай-да бір дискретті мәндерінде
шекті, үзіліссіз және бір мәнді шешулері болады.
Е энергиясы дискретті мәндерді қабылдайтын болса [pic], онда оның
шекті шешімдері болатынын көрсету оңай:
[pic]

мұнда n1 – бүтін сан (n1= 0,1,2,....). Егер n1 бүтін сан болса, онда
([pic]) қосындысы да бүтін сан болады, оны n арқылы белгілейік
[pic]
Электронның n бас кванттық санға байланысты мүмкін
болатын толық энергиясынын анықтауға болады
[pic]

Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 17. Жарық толқындарының қасиеттерін бейсызықтық теория тұрғысынан
зерттеу.

Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Жарық табиғаты жайлы екі теория қалыптасқан: корпускулярлық және толқындық.
Жарықтың толқындық теориясы Гюйгенс принципіне негізделген: толқын келіп
жеткен кез-келген нүкте екінші реттік толқын көзі болып табылады, ал осы
толқындарды шектеуші сызық келесі уақыт мезетіндегі толқындық майдан орнын
береді. Толқындық майдан деп [pic] уақыт мезетінде тербелістер келіп
жететін нүктелердің геометриялық орнын айтады.
Интерференция құбылысын толқынның интерференциясын мысалға ала отырып
түсіндіруге болады. Жарық интерференциясы үшін қажетті шарт: жарық
толқындары монохроматты және когерентті болуы қажет. Интерференция
құбылысын бақылау үшін, бір жарық көзінің сәулесін екі саңылаудан өткізіп,
оларды когерентті жарық көздері ретінде қарастырады
[pic]
мұнда [pic] - толқындар жүрісінің айырмасы; [pic]; [pic] - экран ортасынан
интерференция бақыланатын А нүктесіне дейінгі қашықтық.
Толқындар жүрісінің айырмасы [pic], [pic] болғанда интерференциялық
максимум, ал [pic], [pic] болғанда интерференциялық минимум бақыланады.
Бақыланылатын нүктедегі максимум
[pic]; [pic]

ал минимум
[pic]; [pic]

Көршілес екі максимумдар (немесе) минимумдардың арақашықтығы
интерференциялық жолақтың ені делінеді
[pic]

абиғатта жұқа қабықшаның екі жазықтығынан шағылған жарық интерференция
нәтижесінде қабықшаның түрлі түске боялынуын бақылауға болады.
Бақылау сұрақтары:
1. Толқындық түйдек.
2. Жарықтың топтық жылдамдығы.
3. Жарық толқындарының интерференциясы.
4. Уақыттық және кеңістік когеренттік.
5. Интерферометрлер
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 18 Толқындардың дифракциясын бейсызықтық теория тұрғысынан
зерттеу..
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Френель дифракциясы.
2. Фраунгофер дифракциясы.
3. Бір саңылаудағы және көп саңылаудағы дифракция.
4. Спектрлік жіктелу. Голография.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Дифракция деп толқындардың жолындағы бөгеттерді орай өтуін немесе
толқынның түзу сызықты таралуынан кедергінің маңында кез-келген ауытқуын
айтады. Бұл құбылыс дыбыс толқындарында жақсы байқалады. Мысалы, дыбыс үй
сыртында да естіледі, себебі дыбыс толқыны үй бұрышын айналып өтеді. Жарық
та электромагниттік толқын, сол себепті жарық үшін дифракция құбылысы
орын алады.
Дифракция құбылысы Гюйгенс принципімен түсіндіріледі. Гюйгенс принціпі
бойынша [pic] мезеттегі толқын майданы белгілі болса, келесі ([pic])
мезеттегі толқын майданын анықтауға болады. Өйткені толқын майданының әрбір
нүктесі толқын көзі болып табылады. Бұл екінші реттік толқындарды ораушы
жаңа толқын майданы болып табылады. Толқын майданы бөгетке келгенде оның
әрбір нүктесі екінші толқын көзі болып шығады. Осы толқындардың ораушысы
саңылаудан өткен толқынның майданы болып табылады. Гюйгенс принціпі
толқындық майданның таралу бағытын анықтауға мүмкіндік береді, ал
амплитудасы, оған сәйкес әр түрлі бағыттағы таралатын толқын интенсивтілігі
анықталмайды. Себебі толқын амплитудасының квадраты жарық интенсивтілігін
береді. Гюйгенс принципін толықтыратын Френельдің ұсынған тәсілі бұл
кемістікті жояды.
Френельдің [pic]-ші зонасының ауданы [pic] Бұл
формула [pic]-ға байланыссыз болғандықтан зоналардың аудандары бірдей
болады. Зоналардың саны артқан сайын зоналардың [pic] нүктесінен қашықтығы
арта береді. Олай болса зоналардан келетін жарықтың интенсивтілігі кеми
береді және зоналардың саны [pic] артқан сайын [pic] бұрышы үлкейе береді
де [pic] нүктесіне әсері азая береді. Осы жағдайда
[pic]
Жуықтап алғанда [pic]-ші зонаның амплитудасы
[pic]
[pic]
[pic]-ші зонаның радиусын [pic]

Бақылау сұрақтары:
1. Френель дифракциясы.
2. Фраунгофер дифракциясы.
3. Бір саңылаудағы және көп саңылаудағы дифракция.
4. Спектрлік жіктелу. Голография.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 19. Заттағы электромагниттік толқындар және бейсызықтық
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Заттағы жарықтың таралуы.
2. Жарық дисперсиясы.
3. Жарықтың жұтылуы.
4. Жарықтың поляризациясы.
5. Поляризацияланған жарықты алу әдістері.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Ортаның сыну көрсеткішінің толқын ұзындығына байланыстылығы жарық
дисперсиясы делінеді [pic]. Жарықтың призмадан өткенде түрлі түсті спектрге
ажырауы дисперсия салдарынан болады.
Монохроматты жарық сәулесінің призмадан өтуін қарастырайық. Сыну көрсеткіші
[pic] призмаға сәуле [pic] бұрышымен түссін. Призманың екі қырынан
шағылған сәуле өзінің бастапқы бағытынан [pic] бұрышқа ауытқиды.
[pic]
Сәуленің өзінің алғашқы бағытынан ауытқу бұрышы ортаның сыну көрсеткішіне
байланысты. Ортаның сыну көрсеткіші толқын ұзындығына байланысты. Осыдан
ауытқу бұрышының толқын ұзындығына байланыстылығы шығады. Әртүрлі
ұзындықты толқындар әртүрлі ауытқитындықтан призмадан ақ жарық өткенде
түрлі түсті спектрге ажырайды. Бұл құбылысты алғаш рет Ньютон бақылаған.
Призманың көмегімен де, дифракциялық торды қолданғандай, жарықты спектрге
ажырата отырып оның спектральдық құрамын анықтауға болады.
Дифракциялық тор көмегімен толқын ұзындығын төменгі формуладан
анықтауға болады [pic] [pic]
[pic] – дифракциялық тор тұрақтысы белгілі, [pic] ауытқу бұрышын өлшей
отырып толқын ұзындығын анықтауға болады. Бұдан [pic] үлкен болған сайын
[pic] бұрышының да үлкен болатындығы көрінеді.
Призмада ақ сәуле ортаның сыну көрсеткіші бойынша спектрге ажырайды.
Толқын ұзындығы үлкейген сайын [pic] кеми береді.
Сыну көрсеткіші күлгін сәулелерге қарағанда аз болатын қызыл сәулелер
призмада азырақ ауытқиды.
[pic] шамасы заттың дисперсиясы делінеді. Толқын ұзындығы азайған
сайын ортаның сыну көрсеткіші арта береді. Мұндай дисперсия қалыпты
дисперсия делінеді. Толқын ұзындығы азайған сайын ортаның сыну көрсеткіші
де кеми бастаса оны аномаль дисперсия дейді.
Табиғи жарықты поляризаторлардан өткізіп поляризациялауға болады.
Поляризатор деп тек бір ғана бағыттағы тербелістерді өткізетін құралды
айтады. Поляризатор ретінде кристалдарды, мысалы, табиғи кристалл
турмалинді алуға болады.
Малюс заңы бойынша анықталады
[pic]
Бақылау сұрақтары:
1. Заттағы жарықтың таралуы.
2. Жарық дисперсиясы.
3. Жарықтың жұтылуы.
4. Жарықтың поляризациясы.
5. Поляризацияланған жарықты алу әдістері.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс №20 -21 Жылулық сәулеленуді хаос теориясы тұрғысынан зерттеу..
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Абсолют қара дененің сәулеленуінің проблемалары.
2. Кванттық гипотеза және Планк өрнегі. Фотондар.
3. Жарық кванттарының энергиясы және импульсі.
4. Франк және Герц тәжірибелері.
5. Фотоэффект.
6. Комптон эффектісі.
7. Атомның сызықты спектрлері.
8. Сәйкестік принципі
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Жылулық сәуленуді температураға байланысты сәуле шығарғыштық
қасиетімен сипаттауға болады. Дененің интегралдық сәуле шығарғыштық қасиеті
[pic] оның бірлік бет ауданынан уақыт бірлігінде шығаратын энергиясына
тең.
Егер дененің сәуле шығарғыштық қасиетін [pic]-дан ([pic]) жиілік
диапазоны үшін қарастыратын болсақ, онда спектрлік сәуле шығарғыштық
қасиеті деп аталатын [pic]-нің мәні мен [pic] мынадай байланыста болады
[pic]

Денелердің интегралдық [pic] және спектрлік [pic] сәуле шығарғыштық
қасиеттері бір-бірімен мынадай қатынаста болады:
[pic]

Ал денелердің өзінің бетіне түскен сәулелерді жұту қабілеттілігі
спектрлік жұтқыштық қабілеттілігі дейді
[pic]

Бұл дененің шама бірлік ауданына уақыт бірлігінде түскен сәуленің қанша
үлесінің жұтылатындығын көрсетеді. [pic]- дененің табиғатына және оның
термодинамикалық температурасына байланысты бірліксіз шама. Егер дене
кез-келген температурада өзіне түскен кез-келген жиіліктегі сәуле
энергиясын толығымен жұтатын болса, онда ол абсолютті қара деп аталады.
Бұндай денелер үшін [pic]. Ал басқа нақты денелер үшін [pic].

Кирхгоф термодинамиканың екінші заңына және оңашаланған жүйелердегі
термодинамикалық тепе-теңдік шартына сүйене отырып, денелердің сәуле шығару
спектрлік тығыздығы мен спектрлік сәуле жұтқыштық қабілеттіліктерінің
арасындағы сандық байланысты тағайындады. Сәуле шығару спектрлік
тығыздығының спектрлік сәуле жұтқыштық қабілеттілігіне қатынасы дененің
табиғатына байланысты болмайды, ол барлық денелер үшін жиіліктері мен
температураларының универсал функциясы болып табылады (Кирхгоф заңы)
[pic]
Абсолют қара денелер үшін [pic] болғандықтан Кирхгоф
заңынан [pic], сондықтан бұл универсал заң қара дененің энергетикалық
жарқырауының спектрлік тығыздығы болып табылады. Олай болса абсолют қара
дененің энергетикалық жарқырауы төмендегі формуламен анықталады:
[pic] ; Абсолютті қара дененің сәулеленуін
зерттеу нәтижесінде екі заң тағайындалды: Стефан – Больцман және Виннің
ығысу заңы.
Ағылшын ғалымы Стефан мен Больцман термодинамикалық әдісті қолдана
отырып, абсолютті қара дененің энергетикалық жарқырауы термодинамикалық
температурасының төртінші дәрежесіне пропорционал екендігін тағайындаған,
сондықтан Стефан-Больцман заңы деп аталады
[pic]

мұнда [pic]- Больцман тұрақтысы делінеді.
Егер дене абсолютті қара болмаса, онда
[pic]
Неміс ғалымы В.Вин термо- және электродинамика заңдарына сүйене
отырып, берілген температурада абсолют қара дененің сәулелену спектріндегі
энергияның таралу қисығында [pic] толқын ұзындығына [pic] функциясының
максимумы сәйкес келетінін дәлелдеді. Ол Виннің ығысу заңы делінеді
[pic]

мұндағы [pic]- Вин тұрақтысы делінеді.
Фотоэлектрлік эффект немесе фотоэффект деп белгілі бір толқын
ұзындықтағы түсірілген жарықтың әсерінен металдардың электрондарды шығару
құбылысын айтады. Металдардағы эффект сыртқы фотоэффект деп аталады,
өйткені бұл жағдайда электрондар металдардан сыртқы қоршаған ортаға, яғни
вакуумға шығады
Эйнштейн бойынша, энергияның сақталу заңымен кванттың бұл энергиясы
электронның [pic]металдан шығу жұмысынын жеңуге және ұшып шығатын
электронға белгілі бір энергия беруге шығындалады:
[pic]
(2.11.2)
мұнда m – электрон массасы, ал [pic][pic] -оның максимал жылдамдығы
Фотоэффект теңдеуінен электронның жылдамдығы тек түскен жарықтың
жиілігіне байланысты екендігі көрінеді.
Фотоэффектіні жарықтың жұтылу кванттық сипатымен түсіндіре отырып,
Эйнштейн жалпы гипотеза ұсынды: жарық ерекше жарық бөлшектері - жарық
кванттары (фотондар) түрінде таралады. Жарық бір жағынан, электромагниттік
толқындар болып табылады, ал екінші жағынан – ол бөлшектер жиынтығына тән
бірқатар қасиеттерге ие. Осының өзі жарықтың электромагниттік өрісін
элементар бөлшектердің жиынтығы- фотондар деп қарастыруға мүмкіндік береді.
Фотондар белгілі бір энергияға, массаға, импульске және спинге ие.
Фотондар бөлшектер ретінде [pic] жылдамдықпен қозғалса,
оларға релятивтік механика қолданылады және фотонның массасы мынаған тең
болады (Эйнштейннің формуласы бойынша [pic])
[pic],
(2.11.6)
ал оның импульсы ([pic] формуласы бойынша)
[pic].
(2.11.7)
Фотон тек [pic] жылдамдықпен қозғалысында бөлшек, оның тыныштық
массасы нөлге тең ([pic]) және бұдан оның ерекше бөлшектер тегіне
жататындығы көрінеді.
Рентгендік сәулеленудің электромагниттік сәулеленудің бір түрі
екендігін 1895 жылы сиретілген газдардағы электр разрядтарын зерттеу
кезінде Рентген ашты.. Металды электродтарда (анодта) электрондардың
тежелуі кезінде сәулелену пайда болады. Сондықтан оны спектрі тұтас болып
келетін тежеуші рентгендік сәулелену деп атаған. спектрді мінездейтін
Кейінірек, атомдық физиканың дамуымен қатар сызықтық спектрлі сипатта
характеристикалық рентгендік сәулелену зерттеле бастады.
1923 жылы қатты денелерен рентгендік сәулелердің шашырауын зерттей
отырып, Комптон шашыраған сәулелерде арасында ұзындығы [pic] алғашқы
сәулелермен қатар [pic] ұзынтолқындық компонентасының бар екендігін
анықтады. [pic] толқын ұзындығықтарының айырымы шашыратушы материалдарға
тәуелді емес және алғашқы және шашырау бағыттар арасындағы [pic]
бұрышының функциясы екендігі анықталды. Тәжірибе нәтижесінде келесідей
заңдылық орнатылады
[pic]
Немесе [pic]
мұндағы [pic]-ге тең.
Бақылау сұрақтары:
1. Абсолют қара дененің сәулеленуінің проблемалары.
2. Кванттық гипотеза және Планк өрнегі. Фотондар.
3. Жарық кванттарының энергиясы және импульсі.
4. Франк және Герц тәжірибелері.
5. Фотоэффект.
6. Комптон эффектісі.
7. Атомның сызықты спектрлері.
8. Сәйкестік принципі
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 22 Де Бройль гипотезасы және бейсызықтық теориясы.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Де Бройль гипотезасы.
2. Микробөлшектердің дифракциясы
3. Бөлшектің потенциалдық бөгеттен өтуі.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
ХХ ғасырдың басында физиканың дамуы классикалық механиканы
микробөлшектерге, сонымен қоса атомдарға және оның ұның құрамды
бөлшектеріне қолдануға келмейтінін көрсетті,. Сондықтан ХХ ғасырдың 20-
жылдарында біріншіден, электронға және басқа қарапайым бөлшектерге
қолданылатын кванттық, немесе толқындық, механика пайда болды. Кванттық
механиканың пайда болуы классикалық статистиканың пайда болуына әкеп
тіреді: электрон және басқа да микробөлшектер үшін Максвелл-Больцманның
кванттық статистикасын Ферми-Дирак статистикасына алмастыру қажеттігін
көрсетті.
Алдымен сәулеленудің корпускулярлық қасиетін қарастырамыз. Абсолютқ
қара дененің жылулық сәулеленуі мен фотоэффектіні теориялық зерттеулерде
кезінде сәулені шығару мен жұтулар жеке-жеке порциялар (квант) түрінде
өтетіндігі , жарықтың квант энергиясы [pic]екендігі тағайындалды, немесе
басқаша жазғанда
[pic]

мұндағы [pic] - бұрыштық жиілік; ал [pic] -Планк тұрақтысы.
Жарық кванты немесе фотон, тыныштық массасы жоқ ерекше бөлшектер
(корпускулалар) энергияға, импульске (қозғалыс мөлшеріне) ие
[pic]; массасы [pic] мұндағы
с – вакуумдегі жарық жылдамдығы.
Сонымен, жарық (сәулелену) толқындық қасиетімен қатар корпускулярлық
қасиетке де ие.
Қарапайым бөлшектердің толқындық қасиеттерін қарастырайық.
Алғаш рет 1925 ж. француз физигі де Бройль электрондардың толқындық
қасиеттері жөнінде ғылыми болжам жасаған. Де Бройльдың негізгі идеясы квант
теориясының негізгі қатынастарын қозғалыстағы элементар бөлшектер
қозғалысына қолдану болды.
Осындай толқынның [pic] жиілігі және толқындық сан k төмендегідей
формулалармен анықталады:
[pic]
[pic]
[pic] жылдамдықпен немесе р импульспен қозғалатын электронға ұзындығы
[pic] толқын сәйкес келеді
[pic]
бұл де Бройльдың толқын ұзындығы деп аталады.
Бақылау сұрақтары:
1. Де Бройль гипотезасы.
2. Микробөлшектердің дифракциясы
3. Бөлшектің потенциалдық бөгеттен өтуі.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 23 Сутегі атомына арналған Шредингер теңдеуін бейсызықтық теория
тұрғысынан зерттеу.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Сутегі атомына арналған Шредингер теңдеуі. Сутегі тектес атомдар.
2. Энергетикалық деңгейлер. Деңгейлер ені. Кеңістіктік квантталу.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Шредингер теңдеуін қолданып сутегі атомы теориясының элементтерін және
бұдан шығатын кванттық сандар анықтамаларын қарастырайық.
Сутегі атомында заряды (-е) бір электрон (+е) оң зарядты
ядроны (протонды) айнала қозғалады. Механикалық көзқарас бойынша, бұл -
екі денеден тұратын жүйе. Электрон мен протон арасында Кулон заңы бойынша
электростатикалық өзара әсерлесу бар, сондықтан ядро (протонд) өрісіндегі
электронның потенциалдық энергиясы
[pic]

Бақылау сұрақтары:
1. Сутегі атомына арналған Шредингер теңдеуі. Сутегі тектес атомдар.
2. Энергетикалық деңгейлер. Деңгейлер ені. Кеңістіктік квантталу.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Савельев И.В. Жалпы физика курсы. т. 1,2,3, Алматы, Мектеп, 1977
2. Трофимова Т.И. Курс физики, М.,Высшая школа, 1985ж.
3. Зисман Г.А. Тодес О.М. Курс общей физики. Т.3.- М: Наука, 1970
4. Яворский Б.М. и другие. Курс физики. Т-3.- М: Высшая школа. 1964-1973
5. Детлав А.А., Яровский В.М., Милковская Л.В. Курс физики. т. 2,3. М.,
Высшая школа, 1877

Дәріс № 24 Бозе-Эйнштейн және Ферми - Дирактың кванттық статистикалары
туралы түсінік.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Бозе-Эйнштейн және Ферми - Дирактың кванттық статистикалары туралы
түсінік.
2. Квазибөлшектрер. Олардың анықтамалары мен түрлері.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Кванттық механика ұқсас бөлшектерді ажырата алмау принципін негізге алады.
[pic] өлшемді кеңістік фазалық кеңістік деп аталады. Осы кеңістікті
элементар ұяшықтарға бөлеміз. Оның көлемі
[pic], мұндағы [pic]- барлық бөлшектер координаталары, [pic]-импульстердің
проекциялары.
[pic]
Мұндағы [pic]-бөлшектің фазалық кеңістіктен табылу ықтималдылығы.
Бозондардан тұратын идеал газ- бозо газ Бозе-Эйнштейн статистикасына
бағынады:
[pic][pic][pic]
[pic]-химиялық потенциал.
Фермиондардан тұратын идеал газ- ферми газ Ферми-Дирак статистикасына
бағынады:
[pic][pic][pic]
Квазибөлшектер элементар қозулар, олар өздерін микробөлшек сияқты ұстайды.
Олар вакуумда пайда болмайды, олар тек қана кристалда өмір сүреді.
Квазибөлшектер импульстері сақталмайды, олар кристалдық торға соқтығысқанда
импульстерін дискретті үлестермен береді.
Бақылау сұрақтары:
1. Фазалық кеңістік, элементар ұяшық дегеніміз не?
2. Бозе-Эйнштейн статистикасы.
3. Ферми-Дирак статистикасы.
4. Квазибөлшектер, олардың қасиеттері.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Савельев И.В. Жалпы физика курсы. т. 1,2,3, Алматы, Мектеп, 1977
2. 2. Трофимова Т.И. Курс физики, М.,Высшая школа, 1985ж.
3. Зисман Г.А. Тодес О.М. Курс общей физики. Т.3.- М: Наука, 1970
4. Яворский Б.М. и другие. Курс физики. Т-3.- М: Высшая школа. 1964-1973
5. Детлав А.А., Яровский В.М., Милковская Л.В. Курс физики. т. 2,3. М.,
Высшая школа, 1877

Дәріс № 25. Конденсацияланған күйді бейсызықтық теория тұрғысынан зерттеу..
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Конденсацияланған күй
2. Кристалдық құрылымдарды зерттеу әдістері
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Кристалдар молекула аралық тартылыс күштері жоғары және өздерінің көлемі
мен формасын сақтайтын заттар. Кристалдағы бөлшектер (атомдар, молекулалар,
иондар) кристалдық тор құрап, ретпен орналасады.
Кванттық теория бойынша молекулалар мен атомдардың тербеліс энергиясы мен
молекулалардың айналмалы қозғалыс энергиялары тек қана дискретті мәндер
қабылдауы керек. Егер жылулық қозғалыс энергиясы мен көршілес деңгейлер
энергияларының айырмасынан көп кіші болса, онда молекулалар соқтығысқанда
олардың айналмалы және тербелмелі қозғалыстарының еркіндік дәрежесі
қозбапйды. Сондықтан төменгі температураларда екі атомды газ бір атомды
газ сияқты болады. Қатты дененің жылулық қозуын кристалда тарайтын
серпімді толқындар түрінде қарастыруға болады. Оларды фонондар деп атайды.
Фонон – дыбыс толқындарының квант энергиясы.
Бақылау сұрақтары:
1. Конденсацияланған күй
2. Кристалдық құрылымдарды зерттеу әдістері
3. Кристалдық торлардың жылу сиымдылығы.
4. Фонондық газ.
5. Кристалдардың жылу өткізгіштігіндегі өлшемдік эффект.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Савельев И.В. Жалпы физика курсы. т. 1,2,3, Алматы, Мектеп, 1977
2. Трофимова Т.И. Курс физики, М.,Высшая школа, 1985ж.
3. Зисман Г.А. Тодес О.М. Курс общей физики. Т.3.- М: Наука, 1970
4. Яворский Б.М. и другие. Курс физики. Т-3.- М: Высшая школа. 1964-1973
5. Детлав А.А., Яровский В.М., Милковская Л.В. Курс физики. т. 2,3. М.,
Высшая школа, 1877

Дәріс №26 Металдардың электр өткізгіштігін бейсызықтық теория тұрғысынан
зерттеу..
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Токты тасымалдаушы квазибөлшектер.
2. Кристалдардағы энергетикалық зоналар.
3. Төмен өлшемді жүйелер.
4. Ферми деңгейі. Ферми беті.
5. Зоналық теориядағы металдар, диэлектритер және жартылай өткізгіштер.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Шредингер теңдеуін қолдана отырып кристал жайлы есепті, дәлірек айтқанда,
оның энергиясының мүмкін болатын мәндерін, оларға сәйкес энергетикалық
күйлерін анықтауға болады. Кванттық-механикалық жүйе ауыр және жеңіл
бөлшектерге- ядро мен электрондарға бөлінеді. Бұл бөлшектердің массалары
мен жылдамдықтарының айырмашылығы айтарлықтай үлкен болғандықтан,
электрондар қозғалмайтын ядроның өрісінде, ал өте баяу қозғалатын ядроны
барлық электрондардың орташаланған өрісінде қозғалады деп қарастыруға
болады. Кристалдық тордың түйіндерінде орналасқан ядролар қозғалмайды дей
отырып, электрондар қозғалысы ядролардың тұрақты периодты өрісінде
қарастырылады. Алғашқыда атомдар бір –бірінен макроскопиялық қашықтықтарда
орналасқан жағдайда олардың энергетикалық деңгейлерінің сұлбалары бір-
біріне дәл келеді. Моделімізді кристалдық торға дейін «қысқан» кезде, яғни
атомдар аралығы қатты денелердің атомаралық қашықтықтарына тең болғанда,
атомдар арасындағы өзарабайланыс олардың энергетикалық деңгейлерінің
ығысуына, ажырауына және зоналарға жайылуына әкеледі, ол зоналық
энергетикалық спектр делінеді.
Кристалдардағы зоналық энергетикалық спектрлердің пайда болуы квантық-
механикалық эффектіге жатады да анықталмаушылық қатынасының салдары болып
табылады. Деңгейлердің ажырауы атом аралық қашықтықтың функциясы
болатындықтан, тек сыртқы, ядромен әлсіз байланысқан валенттік
электрондардың деңгейлері ғана ажырап жайылады. Бұл электрондар ең үлкен
энергияға және атомның негізгі күйінде электрондар орналаспайтын жоғары
деңгейлерге ие. Ал ішкі электрондардың деңгейлері тіптен ажырамайды, немесе
өте әлсіз ажырайды. Сонымен, қатты денелерде ішкі электрондар оңашаланған
атомдардағыдай, ал валенттік электрондар қатты денеге толықтай «тиісті»
болады. Кристаллдағы ядромен әлсіз байланысқан валентті электрондар атомнан
атомға осы атомдарды бөліп тұратын потенциальдық барьер арқылы толық
энергиясын сақтай отырып қозғала береді (туннельдік эффект). Сыртқы
электрондардың энергиялары тек белгілі мәндерге - рұқсат етілген
энергетикалық зоналарға ие болады. Ал рұқсат етілген энергетикалық зоналар
рұқсат етілмеген зоналар деп аталатын энергияның рұқсат етілмеген мәндер
аймағымен бөлінеді. Бұл рұқсат етілмеген зоналарда электорндар орналаса
алмайды. Зоналардың (рұқсат етілген және рұқсат етілмеген) ені кристаллдың
мөлшеріне байланысты емес. Зоналардың ені валенттік электрондардың ядромен
байланысы неғұрлым нашар болса, соғұрлым кең болады.
Бақылау сұрақтары:
1. Токты тасымалдаушы квазибөлшектер.
2. Кристалдардағы энергетикалық зоналар.
3. Төмен өлшемді жүйелер.
4. Ферми деңгейі. Ферми беті.
5. Зоналық теориядағы металдар, диэлектритер және жартылай өткізгіштер.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.
Дәріс № 27. Кемтік өткізгіштерді бейсызықтық теория тұрғысынан зерттеу.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Кемтік өткізгіштер түсінігі.
2. Меншікті және қоспалы өткізгіштер.
3. Асқын өткізгіштік құбылысы.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Жартылай өткізгіш деп Т=0 температурада өткізгіштік зонамен өте жіңішке
([pic]=1эВ шамасында) рұқсат етілмеген зонамен ажыратылған валенттік зонасы
түгелдей электрондармен толтырылған қатты денені айтады. Табиғатта
жартылайөткізгіштер элементтер (Si, Ge, As, Se, Te) және химиялық қоспалар
(оксидтер, сульфидтер, селендер...) түрінде кездеседі. Оларды меншікті және
қоспалық жартылай өткізгіштер деп бөледі. Меншікті өткізгіштерге химиялық
таза жартылай өткізгіштер жатады, олардың өткізгіштігі меншікті өткізгіштік
деп аталады. Т=0 температурада және басқа сыртқы факторлар болмаған
жағдайда жартылайөткізгіштер диэлектриктерге айналады.
Кристалға электр өрісі түсірілсе электрондар өріске қарсы қозғалып электр
тоғын тудырады. Нәтижесінде II зона өткізгіштік зонаға айналады. Меншікті
өткізгіштердің электрондар арқылы пайда болған өткізгіштігі электрондық
өткізгіштік немесе n - типті өткізгіштік деп аталады. Жылулық алмасулар
нәтижесінде электрондар I зонадан II зонаға ауысатындықтан валенттік зонада
бос күйлер пайда болады, оларды кемтіктер деп атайды. Сыртқы электр
өрісінде электрондардан босаған орынға – кемтікке – келесі деңгейдегі
электронның ауысып келуі мүмкін, ал электрон тастап кеткен жерде кемтік
пайда болады, т.с.с. Осындай кемтіктерді электрондармен толтыру процесі
кемтіктердің электрондардың қозғалысына қарсы бағытта орын ауыстыруымен
бірдей. Бұл жағдай кемтіктердің заряды оң, шамасы электрондардың зарядына
тең болғанда орындалады. Меншікті жартылай өткізгіштердің квазибөлшектер-
кемтіктер нәтижесінде болатын өткізгіштігі кемтіктік өткізгіштік немесе p-
типті өткізгіштік деп аталады. Сонымен меншікті жартылай өткізгіштерде
өткізгіштіктің екі механизмі байқалады: электрондық және кемтіктік.
Өткізгіштік зонадағы электрондардың саны валенттік зонадағы кемтіктер
санына тең болады, сәйкес электорндар мен кемтіктердің концентрациялары да
тең: [pic].

Бақылау сұрақтары:
1. Кемтік өткізгіштер түсінігі.
2. Меншікті және қоспалы өткізгіштер.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.
Дәріс № 28 Атом ядросын бейсызықтық теория тұрғысынан зерттеу
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Атом ядросының құрылысы.
2. Ядролық күштер. Ядролық күштердің ауыспалы сипаты.
3. Ядро моделі.
4. Альфа-бета және гамма сәулеленудің тегі мен заңдылықтары және олардың
затпен әсерлесуі.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Атомдық физиканың дамуы атом ядросы екі түрлі бөлшектерден - [pic]
протондар мен [pic] нейтрондардан құралатындығын көрсетті. Оларды нуклондар
немесе ядролық бөлшектер деп те атайды.
Протон сутегі атомының ядросы болып табылады және [pic] оң зарядты,
мәні жағынан электронның [pic] зарядына тең, ал нейтронның электрлік заряды
жоқ және ал массасы протонның массасына жақын. Протон мен нейтрон, электрон
сияқты, меншікті механикалық және магниттік моменттеріне ие, сондай-ақ
протон мен нейтронның спиндері бар, ол жартыға тең ([pic]).
Нуклондарға қолданылатын ядролық магнетон деп аталатын магниттік
момент бірлігі былай анықталады:
[pic]
Бұл бірліктерде протон және нейтрон магниттік моменттері мынадай
мәндерге ие болады: [pic]

[pic]-дегі “–” таңбасы нейтронның меншікті механикалық және магниттік
моменттерінің бағыттарының қарама-қарсы екендігін көрсетеді.
Ядролық физикада элементар бөлшектердің массасын энергия бірлігінде
([pic]) берілуін ескерсе, онда протон мен нейтронның массалары мына
мәндерге ие болады [pic]
Сондай-ақ [pic]

Одан басқа, атомдық массасы бірлігі (а.м.б.) қолданылады және ол мынаған
тең:
[pic]
ал
[pic]
Мынаны ойда сақтау керек: атомдық масса бірлігі [pic] оттегі изотобы
массасының [pic] бөлігіне сәйкес келеді және [pic]-ға тең.
Бақылау сұрақтары:
1. Атом ядросының құрылысы.
2. Ядролық күштер. Ядролық күштердің ауыспалы сипаты.
3. Ядро моделі.
4. Альфа-бета және гамма сәулеленудің тегі мен заңдылықтары және олардың
затпен әсерлесуі
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.
Дәріс № 29 Ядролық бөлінудің реакциясын бейсызықтық теория тұрғысынан
зерттеу.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Атом ядроларының радиоактивті ыдырауы.
2. Ядролық бөлінудің реакциясы.
3. Бөлінудің тізбекті реакциясы.
4. Ядролық реактор.
5. Синтез реакциясы.
6. Энергия көздерінің проблемасы.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Алғашқыда, кейбір табиғи элементтердің өздігінен ыдырау қабілеттілігі
радиоактивтілік деп түсіндірілді. Бірінші рет радиоактивтілік құбылысын А.
Беккерел 1896 жылы құрамында радий бар уран тұзын зерттеген кезде байқады.
Табиғи радиоактивтілік ыдырау кезінде жеңіл бөлшектердің сәулеленулері
орын алады, бұл жағдайда α, β және позитрондар шығарылады. Радиоактивтік
ыдырау кезінде электромагниттік γ- сәулелену өздігінен жүре алмайды, тек
жоғарыда айтылған сәулеленумен қатарласа жүреді.
Әртүрлі химиялық элементтердің көп мөлшердегі тұрақсыз
изотоптардың ашылуы және жасанды радиоактивтілікті зерттеулер нәтижесінде,
қазіргі заманда радиоактивтілік - элементар бөлшектер мен жеңіл атомдар
ядроларын шығара отырып бір элемент изотопының басқа элемент изотопына
айналуы деп түсіндіріледі.
Радиоактивті ыдырау заңы жеке ыдырау актілерінің статистикалық
тәуелсіздігіне негізделеді және радиоактивті зат мөлшерінің уақытқа
байланысты экспоненциалды азаю заңы болып табылады. Шынында да,
радиоактивті заттың бастапқы мөлшері алғашқы t0 уақыт мезетінде q0 болса,
ал t уақыт кезінде q-ға тең болды, онда тәжірибелерден байқалғандай
[pic]

мұндағы ∆q ∆t уақыт аралығында радиоактивті заттың өзгеруі.
[pic]

мұндағы (-) таңбасы ыдырау нәтижесінде бастапқы заттың азаятындығын
көрсетеді. Алдыңғы теңдеуді дифференциалдық түрде жазсақ, қарапайым
дифференциалдық теңдеу алынадыі:
[pic]

немесе
[pic]

Осыны интегралдау логарифмдік теңдікке әкеледі:
[pic]

t =0 болғанда с тұрақтысы с = lnq0 мәнге ие болады.
[pic]
немесе
[pic]

λ пропорционалдық коэффициенті ыдырау тұрақтысы деп аталады. Ыдырау
тұрақтысымен қатар Т жартылай ыдырау периоды енгізіледі, ол бастапқы заттың
жартысының ыдырауына кететін уақыт, яғни t= Т уақытта
[pic]

[pic]
немесе
[pic]

Мысалы, радийдің жартылай ыдырау периоды ТRa = 1590 жыл, ал
торийдікі ТTh = 1,39*1010 жыл.

Бақылау сұрақтары:
1. Атом ядроларының радиоактивті ыдырауы.
2. Ядролық бөлінудің реакциясы.
3. Бөлінудің тізбекті реакциясы.
4. Ядролық реактор.
5. Синтез реакциясы.
6. Энергия көздерінің проблемасы.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Дәріс № 30 Элементар бөлшектерді хаос теориясы тұрғысынан зерттеу.
Дәріс сабағының мазмұны:
1. Лептондар, адрондар.
2. Кварктер.
3. Күшті, электромагниттік, әлсіз, гравитациялық өзара әсерлесулер.
4. Өзара әсерлесуді тасымалдаушылар.
5. Қазіргі физиканың және астрофизиканың негізгі проблемалары туралы
түсінік.
Дәріс сабағының қысқаша мазмұны:
Белгілі көп таралған элементар бөлшектерден (протон, нейтрон,
электрон) басқа атомдық процесстерге қатысатын басқа да бөлшектер бар:
позитрон, нейтрино және антинейтрино, мезондар т.б..
Позитрон [pic] негізгі сипаттамалары электрон [pic] сияқты элементар
бөлшек, бірақ та заряды оң электрон зарядына тең. Позитронды алғаш рет
теориялық тұрғыдан электронға антибөлшек (антиэлектрон) ретінде болжаған
Дирак болды. Электрон мен позитрон кездескенде олар жоғалып кетеді немесе
фотон шығара отырып аннигиляцияланады, және де бұл процесс жартылай
өткізгіштердегі электрондар мен кемтіктердің рекомбинациясына ұқсас.
Сондай-ақ, электрон сияқты жарты бүтін спинді барлық бөлшектер үшін
антибөлшек болуы керек (антибөлшектерді де негізгі бөлшектер сияқты
әріптермен белгілейді, бірақ та әріптің үстінде сызықша немесе толқын
белгісін қою керек.). Осыған сәйкес, мысалы: антипротон [pic] және
антинейтрон [pic] анықталған.
Паули 1932 жылы радиоактивтік [pic]-ыдырау кезінде энергияның
сақталу заңының орындалуын түсіндіруде мынадай тұжырымдама жасады:, бұл
ыдырау кезінде тағы да өзімен бірге энергияның біраз бөлігін алып кететін
жеңіл бөлшек бөлінеді. Бұл бөлшекті Ферми нейтрино деп атады, себебі ол
нейтронға ұқсас электр зарядына ие емес. Кейінірек тағайындалғандай,
нейтриноның тыныштық массасы нөлге тең, оның (сол сияқты антинейтриноның
да) спині жартыға тең ([pic]). Затқа өте тез жұтылып кету қасиетіне
байланысты нейтрино бірден анықталған жоқ, тек 1956 жылы ғана тәжірибе
негізінде тіркелген. Бұл тәжірибелерде тек қана нейтрино емес сондай-ақ
антинейтринолар да анықталды. Сонымен қатар, протон мен нейтронның өзара
түрленулері нәтижесінде де антинейтрино пайда болады.
Бөлшек ретінде нейтрон бос күйде орнықты емес. Ол [pic]([pic]
жартылай ыдырау периодымен өздігінен протон мен электронға антинейтрино
шығара отырып ыдырайды:
[pic]

Қайтымды реакция да жүреді, протон антинейтриномен реакцияға
түскенде нейтрон мен позитрон пайда болады:
[pic]

Сонымен, екі ядролық бөлшектер – протон және нейтрон -өзара бір-
біріне айнала алады.
Бақылау сұрақтары:
1. Лептондар, адрондар.
2. Кварктер.
3. Күшті, электромагниттік, әлсіз, гравитациялық өзара әсерлесулер.
4. Өзара әсерлесуді тасымалдаушылар.
5. Қазіргі физиканың және астрофизиканың негізгі проблемалары туралы
түсінік.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Жанабаев З.Ж., Жангунов О.Н., Бигожаев О.Д. Бейсызык физика
бастамалары. Қазақ университеті. 2002 ж.
2. Мукушев Б.А. Изучение основ синергетики в высшей школе. Семей 2009.
3. Абдуллаев Ж. Физика курсы. Алматы: Білімі, 1994.
4. Жұбанов М. Физиканың негізігі заңдары. Алматы: Мектеп, 1989.

Машықтану сабақтар
Машықтану сабағы № 1 «Материалық нүктенің кинематикасы және бейсызықтық.»
Машықтану сабағының мазмұны:
1.Қозғалыс заңы. Траектория теңдеуі.
2. Жылдамдық пен үдеу радиус-вектордың уақыт бойынша туындылары.
3. Айналмалы қозғалыстың кинематикасының элементтері. Қисық сызықты
қозғалыстағы жылдамдық пен үдеу. Бұрыштық жылдамдық пен бұрыштық үдеу.
Сабақтың мақсаты: Материалық нүкте және айналмалы қозғалыс кинематикасы
туралы дәріс сабақтарында алынған білімдерін практика жүзінде бекіту.
Бақылау сұрақтары:
1. Материалық нүкте дегеніміз не?
2. Орын ауыстыру, траектория, радиус вектор ұғымдары.
3. Жылдамдық, үдеу
4. Айналмалы қозғалыс кезіндегі жылдамдық пен үдеу
Әдістемелік нұсқаулар:
1. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйегек келтіру
керек.
3. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
Машықтану сабағы № 2 «Үйкеліс күшіндегі бейсызықтық.»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Үйкеліс күштері.
2. Инерциалды санақ жүйелері.
3. Салыстырмалылықтың механикалық принципі.
Сабақтың мақсаты: Ньютон заңдарына есептер шығара отырып, алған теориялық
білімдерін бекіту. Механикадағы күштерді талдай білу..
Бақылау сұрақтары:
1. Бүкіл әлемдік тартылыс заңы.
2. Серпімділік күштері. Гук заңы.
3. Үйкеліс күштері.
4. Инерциалды санақ жүйелері.
5. Салыстырмалылықтың механикалық принципі.
Әдістемелік нұсқаулар:
1. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйегек келтіру
керек.
3. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
Машықтану сабағы № 3 «Механикадағы сақталу заңдарын бейсызықтық теория
тұрғысынан зерттеу.»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Механикалық жүйенің массалар центрі (инерция центрі) және оның
қозғалыс заңы.
2. Импульстің сақталу заңы.
Сабақтың мақсаты: Импульстің, энергияның, импульс моментінің сақталу
заңдарына есептер шығару. Энергия, жұмыс, қуат ұғымдарын бекітуге есептер
шығару.
Бақылау сұрақтары:
1. Импульстің сақталу заңы.
2. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
3. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйегек келтіру
керек.
4. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Әдістемелік нұсқаулар:
1. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйегек келтіру
керек.
3. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
Машықтану сабағы № 4 «Газ заңдары. Статистикалық таралу. Тасымалдау
құбылыстары.»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Молекула - кинетикалық теорияның элементтері.
2. Молекула-кинетикалық көзқарас тұрғысынан газдың қысымы.
3. Идеал газ молекулаларының орташа кинетикалық энергиясы.
4. Термодинамикалық параметрлер.
5. Идеал газ заңдары. Идеал газ күйінің теңдеуі.
6. Максвелл таралуы. Бөлшектердің жылулық қозғалысының жылдамдығы.
7. Сыртқы потенциялық өрістегі бөлшектер үшін Больцман таралуы.
8. Идеал газдың ішкі энергиясы. Идеал газдың жылу сыйымдылығының молекула-
кинетикалық теориясы және оның шектелуі.
Сабақтың мақсаты: Молекула-кинетикалық теорияның элементтерімен,
термодинамикалық параметрлермен, идеал газ заңдарымен таныстыру. Мксвелл
таралуы, Больцман таралуына есептер шығару.
Бақылау сұрақтары:
1. Молекула - кинетикалық теорияның элементтері.
2. Молекула-кинетикалық көзқарас тұрғысынан газдың қысымы.
3. Идеал газ молекулаларының орташа кинетикалық энергиясы.
4. Термодинамикалық параметрлер.
5. Идеал газ заңдары. Идеал газ күйінің теңдеуі.
6. Максвелл таралуы. Бөлшектердің жылулық қозғалысының жылдамдығы.
7. Сыртқы потенциялық өрістегі бөлшектер үшін Больцман таралуы.
8. Идеал газдың ішкі энергиясы. Идеал газдың жылу сыйымдылығының молекула-
кинетикалық теориясы және оның шектелуі.
Әдістемелік нұсқаулар:
1.Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2.Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйегек келтіру
керек.
3.Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
Машықтану сабағы № 5 «Тұрақты электр тоғындағы бейсызықтық.»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Тұрақты электр тогы, ток күші, ток тығыздығы.
2. Ом және Джоуль-Ленц заңдары.
3. Кирхгоф ережелері
Сабақтың мақсаты: Тұрақты ток, ток күші, ток тығыздығы, Ом және Джоуль-Ленц
заңдарына есептер шығару. Күрделі тізбектерге арналған Кирхгоф ережелері.
Бақылау сұрақтары:
1. Тұрақты электр тогы.
2. Ток күші.
3. Ток тығыздығы.
4. Ом және Джоуль-Ленц заңдары.
5. Кирхгофтың І ережесі.
6. Кирхгофтың ІІ ережесі.
Әдістемелік нұсқаулар:
1.Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2.Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйегек келтіру
керек.
3.Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
6. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М, Наука, 1977-1986 г.
7. Естекбаев М.Қ., Жумагулов А.Ж., Турысбекова Б.Ш. Электромагнетизм, Семей
1991 ж.
Машықтану сабағы № 6 «Айнымалы электр өрісі. Электромагниттік толқындар.і»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Тербелмелі контур. Еркін және еріксіз электромагниттік тербелістер.
2. Резонанс. Айнымалы электр тогы.
3. Айнымалы ток үшін Ом заңы.
4. Кернеулер мен токтардың резонансы.

Сабақтың мақсаты: Айнымалы электр тоғы, электромагниттік толқындар туралы
алған теориялық білімдерін практика жүзінде бекіту.
Бақылау сұрақтары:
1. Тербелмелі контур. Еркін және еріксіз электромагниттік тербелістер.
2. Резонанс. Айнымалы электр тогы.
3. Айнымалы ток үшін Ом заңы.
4. Кернеулер мен токтардың резонансы.
Әдістемелік нұсқаулар:
1.Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2.Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйегек келтіру
керек.
3.Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
6. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М, Наука, 1977-1986 г.

Машықтану сабағы № 7 «Жарық толқындарының дифракциясы»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Жарықтың дифракциясы.
2. Дифракцияның максимум шарты.
3. Дифракцияның минимум шарты.
Сабақтың мақсаты: Жарықтың толқындық қасиетін көрсететін құбылыс
дифракция туралы алған теориялық білімдерін практика жүзінде бекіту.
Бақылау сұрақтары:
1. Жарықтың дифракциясы.
2. Дифракцияның максимум шарты.
3. Дифракцияның минимум шарты.
Әдістемелік нұсқаулар:
1. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйеге келтіру
керек.
3. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж.

Машықтану сабағы № 8 «Заттағы жарықтың таралуы. Жарық дисперсиясы. Жарықтың
жұтылуы. Жарықтың поляризациясы.»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Заттағы электромагниттік толқындар.
2. Заттағы жарықтың таралуы.
3. Жарық дисперсиясы.
4. Жарықтың жұтылуы.
Сабақтың мақсаты: Заттағы электромагниттік толқындар, яғни затқа жарық
түскенде болатын құбылыстарды түсіндіру. Жарықтың дисперсиясы, жұтылуына
есептер шығару.
Бақылау сұрақтары:
1. Жарық дисперсиясы дегеніміз не?
2. Қалыпты дисперсия лдегеніміз не?
3. Аномальді дисперсия дегеніміз не?
Әдістемелік нұсқаулар:
1. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйеге келтіру
керек.
3. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
Машықтану сабағы № 9 «Жылулық сәулеленудегі бейсызықтық. Абсолют қара
дененің сәулеленуінің проблемалары. Фотоэффект»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Жылулық сәулелену.
2. Дененің сәуле шығарғыштық қабілеті.
3. Дененің сәуле жұтқыштық қабілеті.
4. Кирхгоф заңы.
5. Стефан-Больцман заңы.
6. Вин заңы.
Сабақтың мақсаты: Жылулық сәуле шығару, дененің сәуле шығарғыштық
қабілеті, дененің сәуле жұтқыштық қабілеті, абсолют қара дене заңдары
туралы алған теориялық білімдерін практика жүзінде бекіту.
Бақылау сұрақтары:
1. Жылулық сәулелену дегеніміз не?
2. Дененің сәуле шығарғыштық қабілеті дегеніміз не?
3. Дененің сәуле жұтқыштық қабілеті дегеніміз не?
4. Кирхгоф заңы.
5. Стефан-Больцман заңы.
6. Вин заңы.
Әдістемелік нұсқаулар:
1. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйеге келтіру
керек.
3. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
Машықтану сабағы № 10 Кванттық теориядағы сутегі атомы және молекуласы.
Сутегі атомына арналған Шредингер теңдеуі.
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Толқындық функция.
2. Шредингер теңдеуі.
Сабақтың мақсаты: Микробөлшектерді толқындық функциямен сипаттау,
Шредингердің стационар, уақытша теңдеулерінмен таныстыру.
Бақылау сұрақтары:
1. Неліктен толқындық функция қолданамыз?
2. Ықтималдық тығыздығы дегеніміз не?
3. Ықтималдылықты нормировкалау шарты.
4. Толқындық теңдеу –Шредингер теңдеуі.
5. Стационар күйге арналған Шредингер теңдеуі.
Әдістемелік нұсқаулар:
1. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйеге келтіру
керек.
3. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
Машықтану сабағы № 11 «Металдардың электр өткізгіштігін бейсызықтық теория
тұрғысынан зерттеу.»

Машықтану сабағы № 12. Атом ядросы. Атом ядросының құрылысы
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Кванттық теориядағы атомның энергиясы.
2. Кванттық сандар.
3. Электронның спині.
4. Ұқсас бөлшектерді ажырата алмау принципі.
Сабақтың мақсаты: Кванттық теориядағы атомның энергиясы, энергетикалық
деңгейлері туралы, кванттық сандар туралы алған теориялық білімдерін
практика жүзінде бекіту.
Бақылау сұрақтары:
1. Кванттық теориядағы атомның энергиясы.
2. Кванттық сандар.
3. Электронның спині.
4. Ұқсас бөлшектерді ажырата алмау принципі.
Әдістемелік нұсқаулар:
4. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
5. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйеге келтіру
керек.
6. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
Машықтану сабағы № 13 «Қатты денелердің зоналық теориясы»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Қатты денелердің зоналық теориясы.
2. Зоналық теория бойынша металдар, диэлектриктер және жартылай
өткізгіштер.
3. [pic]-типті өткізгіштік
4. [pic]-типті өткізгіштік.
5. Кристталдардың кристоллографиялық белгілері.
6. Кристалдардың физикалық белгілері.
Сабақтың мақсаты: Қатты денелер физикасы, кристаллография элементтерімен
таныстыру.
Бақылау сұрақтары:
1. Зоналық теорияны қалай түсінесің?
2. Зоналық теория бойынша металдар, диэлектриктер, жартылай өткізгіштерді
түсіндір.
3. Кристаллографиялық жүйелер немес сингониялар түрлері.
Әдістемелік нұсқаулар:
1. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
2. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйегек келтіру
керек.
3. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж..
Машықтану сабағы № 14, 15 «Элементар бөлшектерді бейсызықтық теория
тұрғысынан зерттеу.»
Машықтану сабағының мазмұны:
1. Атом ядросы.
2. Ядро массасы және байланыс энергиясы.
3. Ядроның спині.
4. Ядролық күштер.
5. Радиоактивтілік.
6. Радиоактивті ыдырау заңы. Ығысу ережесі.
7. [pic] ыдыраулар.
8. Ядролық реакциялар.
9. Элементар бөлшектер.
Сабақтың мақсаты: Атом ядросының құрылысы, ядроның байланыс энергиясы,
ядролық реакциялар туралы алған теориялық білімдерін практика жүзінде
бекіту.
Бақылау сұрақтары:
1. Атом ядросы.
2. Ядро массасы және байланыс энергиясы.
3. Ядроның спині.
4. Ядролық күштер.
5. Радиоактивтілік.
6. Радиоактивті ыдырау заңы. Ығысу ережесі.
7. [pic] ыдыраулар.
8. Ядролық реакциялар.
9. Элементар бөлшектер.
Әдістемелік нұсқаулар:
4. Берілген есептің мазмұнын мұқият оқып шығу керек.
5. Есепте берілген физикалық шамалардың бірліктерін бір жүйегек келтіру
керек.
6. Керекті формулаларды жазып, есепті шығару керек.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М, Высшая школа, 1981-1999 г.
2. Савельев И.В. Жалпы физика курсы I, II. Алматы Мектеп 77ж.(аударма)
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г.
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп,
1974 ж.
5. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж.

4. СТУДЕНТТЕРДІҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСТАРЫНЫҢ ТАҚЫРЫПТАРЫ
1. Инерциалды санақ жүйесі және бейсызықтық.
2. Консервативті және консервативтік емес кұштерді бейсызықтық
теория тұрғысынан зерттеу.
3. Резонанс. Автотербелістер.
5. 5.4 Тепе-теңдіксіз термодинамикалық жүйелердегі тасымалдау
құбылыстары. 5.5 Электр өрісін бейсызықтық теория тұрғысынан
зерттеу.
6. 6 Газдар мен плазмадағы электр өрісі.
7. Өзара индукиця коэффициенті.
8. Динамикалық хаос..
9. Голография.
10. Поляризацияланған жарықты алу әдістері. .
11. Лазерлер.
12. Кристалдардың жылу өткізгіштігіндегі өлшемдік эффект.
13. Ферромагнетиктердің магниттелінуін бейсызықтық теория тұрғысынан
зерттеу.
14. Ядролық күштердің ауыспалы сипаты.
15. Қазіргі физиканың және астрофизиканың негізгі проблемалары туралы
түсінік.

[pic][pic]

Пәндер