- Eksam füüsikas sügissemestril 2012 (II pool)
- Eksami kord:
- Tullakse vastavalt registreerumisele ÕIS-is
- Eksamile tullakse kahes voorus: nimekirja järgi, algul
nõrgemad ja hiljem tugevamad. Valik tehakse eelmise hinde ja
kontrolltööde tulemuste põhjal.Voorude algusaegade vahe on
kaks tundi, hilinejaid eksamiruumi ei lasta (tulevad
järeleksamile).
- Iga voor koosneb testist, definitsioonide osast ja
probleemist. Küsimused on nii teoreetilise osa (loengud) kui
praktilise osa (laborid) kohta. NB! Testi täitmine
(valikvastuste leidmine) nõuab nii valemite tundmist kui nende
kasutamist. Valemid, mida tuleb osata, on kordamisküsimustes
märgitud. Kui kordamisküsimuses on märge "(tuletusega)", ei
piisa valemi kirjapanekust. Tuleb esitada lähtevalemid ja
-eeldused ning näidata lõppvalemini viiv matemaatiline
teisendus.
- Probleem on kohustuslik neile, kes pretendeerivad
kõrgematele hinnetele ("A", "B"). Probleemi lahendus tuleb
korrektselt vormistada ja põhjendada sõnaliselt või
matemaatiliselt, viitega kasutatud füüsika seadustele
(valemitele).
- Ülesandeid lahendada ei tule, välja arvatud üliõpilased,
kellel on kontrolltöö hinne negatiivne ("F" või "M").
- Eksamitöö koostatakse kuues variandis, mille hulgast teeb
valiku keegi esimese rühma eksamineeritavate hulgast. Variant
kehtib kogu eksamipäeva vältel. Variandid kattuvad 30
protsendi ulatuses.
- Eksami kordamise võimalus on sessiooni viimasel päeval.
- Hindamisest:
- Test hinnatakse ülejäänud osast eraldi.
- Koondhinde moodustavad: 20% kontrolltööde tulemustest, 30%
testist, 50% küsimustele vastamisest.
- Lahendamata ülesanne tähendab -5% hinde "F" ja -10% hinde
"M" korral.
- Probleemi lahendusest sõltub üksnes valik A/B.
- Abimaterjalid:
- Testi sooritamisel abimaterjale ei kasutata.
- Küsimustele vastamisel ning ülesannete ja probleemi
lahendamisel võib kasutada kirjalikke abimaterjale. Vastus
tuleb anda oma sõnastuses, konspektist maha kirjutamine
vastusena arvesse ei lähe.
- Suuline järelvastamine:
- Eksamineerija initsiatiivil ning protestide korral.
|
- Kordamisküsimused :
- TEST:
Loeng
11 |
Elektriväli ja magnetväli. |
|
- Suurused: Elektrilaeng, elektrivälja tugevus, elektrivälja
potentsiaal, magnetiline induktsioon. Nende SI-ühikud.
- Coulomb'i seadus kui pöördruutsõltuvus.
- Elektrivälja tugevuse valem ja väljatugevuste liitumine
(vektorkujul!).
- Juhi potentsiaali ja mahtuvuse vaheline seos.
|
Loeng
12 |
Alalisvool. |
|
- Suurused: voolutugevus, voolutihedus, pinge,
elektromotoorjõud, takistus, eritakistus. Nende SI-ühikud.
- Ohm'i seadus ja Joule'-Lenz'i seadus (rakendamine!).
- Kogutakistus rööp- ja jadalülituse korral.
- Mis on laengukandjateks: metallid, pooljuhid, elektrolüüdid,
gaasid.
|
Loeng
13 |
Elektromagnetiline induktsioon. |
|
- Suurused: magnetvoog, magnetmoment, induktiivsus. Nende
SI-ühikud.
- Noolereegel, selle rakendamine vektorkorrutisena antud
valemite graafilisel kujutamisel.
- Magnetväli vooluga juhtme ümber: suuna määramine.
- Vooluga juhtmele magnetväljas mõjuv jõud: suuruse ja suuna
määramine.
- Laetud kehale magnetväljas mõjuv jõud: suurus, suund,
sõltuvus laengu märgist
- Induktsiooni elektromotoorjõud: suurus ja suund.
|
Loeng
14 |
Mehaanilised ja elektrivõnked. |
|
- Suurused: sagedus, nurksagedus, periood, amplituud, hälve,
faas. Nende SI-ühikud.
- Sageduse sõltuvus süsteemi parameetritest (massist,
direktsioonijõu kordajast).
- Võnkuva keha energia sõltuvus massist, amplituudist,
sagedusest.
- Elektrivõnked: kontuuri parameetrid ja nende seos sagedusega
(perioodiga).
|
Loeng
15 |
Sundvõnked ja vahelduvvool. |
|
- Sundvõngete definitsioon, võrrand, selle tähised (nii
mehaanilistele kui elektrivõngetele).
- Vahelduvvooluahel: selle elemendid, nende takistuste
sõltuvus sagedusest.
- Faasidiagrammid: elektromotoorjõud, pingelangud, faasinihe.
|
Loeng
16 |
Lained. |
|
- Suurused: lainepikkus, lainearv, nende ühikud. Lainevõrrand,
selle tähised.
- Seos sageduse, lainepikkuse ning laine levimiskiiruse vahel.
- Osakeste liikumine laines: ristlaine ja pikilaine.
- Lainete liitumine: amplituudi sõltuvus käiguvahest ja
faasinihkest.
|
Loeng
17 |
Valgus: geomeetriline optika ja fotomeetria. |
|
- Valgus: Huygensi lained, Newtoni korpusklid ja Maxwelli
elektromagnetvõnkumised.
- Suurused: langemisnurk, peegeldumisnurk, murdumisnurk,
fookusekaugus.
- Fotomeetria: energeetilised ja fotomeetrilised suurused,
nende SI-ühikud.
|
Loeng
18 |
Laineoptika. |
|
- Põhimõisted: interferents, difraktsioon, polarisatsioon,
koherentsus.
|
Loeng
19 |
Kiirgusoptika. |
|
- Põhimõisted: hajumine, neeldumine, dispersioon,
soojuskiirgus.
- Tasakaaluline kiirgus: kiirgusvõime, neelamisvõime, must
keha, kiirguskvant, footon.
|
Loeng
20 |
Aatomifüüsika. |
|
- Põhimõisted: pidev spekter, joonspekter, spektraalterm,
planetaarmudel, Bohr'i mudel, energianivood.
- Kvant-teooriast: osakese lainepikkus, kvantarvud.
|
Loeng
21 |
Tuumafüüsika. |
|
- Põhimõisted: aatomituum, tuuma koostisosad, tuumajõud,
seose-energia, massidefekt.
- Tuuma valem: massiarv, laenguarv, nende seos prootonite ja
neutronite arvudega.
- Tuumaenergeetika: selle olemus, ahelreaktsioon,
termotuumareaktsioon.
- Kiirguskaitse: radioaktiivne kiirgus ja seda iseloomustavad
suurused; nende SI-ühikud.
|
Laboritest |
|
|
- Mõõtetulemuse kirjapanek ja ümardamisreeglid.
|
- DEFINITSIOONID
Loeng
11 |
- Elektrivälja tugevus ja potentsiaal.
- Allikväli ja pöörisväli.
|
Loeng
12 |
- Elektrivool.
- Vooluring.
- Vooluallika sisetakistus.
|
Loeng
13 |
- Vektorkorrutis.
- Voolutugevuse ühik - amper (etaloondefinitsioon).
|
Loeng
14 |
- Perioodiline liikumine.
- Harmooniline liikumine (ka: harmoonilised võnked, SHM).
- Direktsioonijõud.
- Faasidiagramm (faasivektor, phasor).
- Sumbuvustegur ja sumbuvuse logaritmiline dekrement.
|
Loeng
15 |
- Sundiv jõud, sundvõnked.
- Aktiivtakistus, reaktiivtakistus, kogutakistus. Faasinihe.
- Vahelduvvoolu efektiivväärtused.
|
Loeng
16 |
- Laine, ristlainetus, pikilainetus.
- Tasalaine, keralaine.
- Elektromagnetlaine.
- Käiguvahe ja faasinihe.
|
Loeng
17 |
- Valgus (füsioloogiline, füüsikaline, laineteoreetiline
definitsioon).
- Murdumisnäitaja (suhteline ja absoluutne).
- Valgustugevuse ühik kandela (etaloondefinitsioon).
|
Loeng
18 |
- Põhimõistete sõnalised definitsioonid: interferents,
difraktsioon.
- Huygens'i-Fresnel'i printsiip.
|
Loeng
19 |
- Põhimõistete sõnalised definitsioonid: hajumine, neeldumine,
dispersioon, polarisatsioon.
Polarisatsiooniaste.
- Soojuslik ehk tasakaaluline kiirgus.
- Kiirgamisvõime, neelamisvõime, must keha.
- Spekter
|
Loeng
20 |
- Põhimõistete definitsioonid (oma sõnastuses, ärge loengust
otsige!): Karakteristlik kiirgus, spektraaltermid, aatomimudel,
lainefunktsioon, kvant-arvud.
|
Loeng
21 |
- Põhimõisted: Radioaktiivsus, pool-iga, isotoop, tuumajõud,
seose-energia, massidefekt.
- Tuuma koostisosad: prooton, neutron,
mesonid, kvargid.
|
- VALEMID (SEADUSED) + TULETUSED
Loeng
11 |
- Coulomb'i seadus (vektorkujul!).
- Väljatugevus ja potentsiaal, seos nende vahel.
- Gauss'i teoreem.
|
Loeng
12 |
- Ohm'i seadus ja Joule-Lenz'i seadus.
- Ohm'i seadus ja Joule-Lenz'i seadus diferentsiaalkujul
(tuletusega).
- Rööp- ja jadalülituse valemite tuletus.
- Kirchoff'i reeglid.
|
Loeng
13 |
- Ampere'i seadus: sõnastus; valem skalaar- ja vektorkujul.
- Lorentz'i jõud (tuletusega).
- Biot'-Savart'-Laplace'i seadus: sõnastus, valem vektorkujul.
- Töö juhtme liikumisel (tuletusega).
- Induktsiooni elektromotoorjõud (tuletusega).
|
Loeng
14 |
- Harmoonilised võnked: difvõrrand ja selle lahendamine.
- Võnkuva keha energia (tuletusega).
- Sumbuvvõngete difvõrrand ja selle lahendamine.
- Elektrivõnkumiste difvõrrandi koostamine.
|
Loeng
15 |
- Sundvõngete difvõrrandi lahendamine faasidiagrammina.
- Lahendi parameetrite (amplituud, faasinihe) leidmine.
- Vahelduvvoolu võimsuse valem (tuletusega).
|
Loeng
16 |
- Laine diferentsiaalvõrrand: tuletus lainevõrrandist lähtudes.
- Laine energia ja energiavoog (tuletusega).
- Doppleri efekt: seletus ja valemi tuletus.
- Lainete liitumine (interferentsivalemi tuletus).
|
Loeng
17 |
- Optika neli põhiseadust.
- Huygens'i printsiip.
|
Loeng
18 |
- Fresnel'i meetod: Cornu' spiraal kui faasivektorite summa.
- Fresnel'i meetod: "tsoonide" tekitamine Cornu' spiraalist.
|
Loeng
19 |
- Kiirguse nõrgenemine neeldumisel või hajumisel (Bouger'
seadus).
- Kirchoff'i seadus.
- Musta keha kogukiirgus - Stefan-Boltzmann'i seadus.
- Musta keha kiirgusmaksimumi lainepikkus - Wien'i
nihkeseadus.
- Planck'i valem (tuletusega).
- Einsteini fotoefekti valem.
|
Loeng
20 |
- Vesiniku spekter ja üldistatud Balmeri valem.
- Planetaarne mudel ja Bohr'i postulaadid.
- Osakese lainepikkuse valem ja selle rakendus Bohr'i
orbiitidele.
- Määramatuse relatsioon ja Pauli keeld.
|
Loeng
21 |
- Radioaktiivse lagunemise seadus ja poolestusaja valemi
tuletus.
- Tuumaenergeetika: tuumarelva ning tuumajõujaama tööpõhimõte.
- Kiirguskaitse ja selle komponendid: mõõtmine, normatiivid,
käitumine tuumaohu korral.
- Tuumade ebastabiilsuse põhjused.
|
- PROBLEEMID
Loeng
11. |
- Elektri- ja magnetvälja graafiline kujutamine: põhimõte ja
järeldused.
- Elektrivälja tugevus dielektrikus ning laetud juhi lähedal:
praktilised järeldused.
|
Loeng
12. |
- Vooluallika sisetakistuse mõju: seos kasuteguri ja
maksimaalse võimsusega.
- Pooljuhtide eritakistuse temperatuurisõltuvuse põhjendamine.
- Gaaslahenduse liigid: olemus ja seletus.
|
Loeng
13 |
- Kuidas tekitada homogeenset elektrivälja ning magnetvälja,
kui kasutada on traat ja vooluallikas?
|
Loeng
14 |
- Faasidiagrammi koostamine ja rakendamine: Phasor etteantud
momendil, nii harmooniliste kui sumbuvvõngete puhul.
|
Loeng
15 |
- Mootorit sisaldav vahelduvvooluahel (eelmise semestri
laboritöö "Voolutarbija tunnusjoonte määramine" analüüs).
|
Loeng
16 |
- Faasidiagrammi (phasori) koostamine ja rakendamine
lainevõrrandi korral.
|
Loeng
17 |
- Lauale langeva valgusvoo arvutamine.
|
Loeng
18 |
- Fresnel'i meetodi illustratsioon - difraktsioon pooltasandi
servalt.
|
Loeng
19 |
- Musta keha tasakaalutemperatuur: kujunemise põhjus ja
arvutamine.
|
Loeng
20 |
- Vesiniku spektrijoonte arvutus üldistatud Balmeri valemiga.
|
Loeng
21 |
- Eksponentvalemi kasutamine: uraanirea isotoopkoostis,
süsinikuproovi vanus, radioaktiivse kiirguse intensiivsuse
langus või kaitsekihi paksus kiirguskaitses.
- Tuumareaktsioonide energiasaagise leidmine massidefekti
graafiku järgi.
|
Laboritest
|
- Normaaljaotushüpotees: juhuvea leidmine etteantud
usaldusnivool.
- Kaudse mõõtmise vea leidmine täisdiferentsiaalivalemi abil.
|
|
- Testi osas tuleb teha valik ette antud vastuste hulgast. Igale
küsimusele on vähemalt üks õige vastus. Vale vastuse äramärkimine
tühistab kõik antud küsimuse õiged vastused.
- Definitsioon tuleb korrektselt sõnastada. Vajaduse korral lisada
valem, selgitades tähiseid.
- Kui valemi esitamisel on nõutud tuletust, tuleb kõigepealt anda
(lühidalt!) lähte-eeldused (valemid); seejärel matemaatilised
teisendused. Selgitada tähiseid. Kui tuletust ei nõuta, tuleb lisada
sõnaline vorm (valem lahti seletada) ning selgitada tähiseid.
- Probleem lahendada oma oskuste piires. Mitte unustada selgitusi!
|