Download - Ngành Quốc tế Vật lý học
1
Đề cương môn học
Toán cho vật lý
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY2300
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Giải tích 1, Giải tích 2, Đại số tuyến tính.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt
5. Giảng viên: Phó giáo sư, Tiến sĩ Lê Văn Trực
Phó giáo sư, Tiến sĩ, Khoa Vật lý, Trường ĐHKHTN, Đại học QGHN
6. Mục tiêu môn học/ chuyên đề kiến thức, kỹ năng, thái độ:
- Mục tiêu kiến thức: Môn học cung cấp cho sinh viên các khái niệm cơ bản của lý
thuyết giải tích véc tơ. Đó là các khái niệm rất cần thiết khi phân tích các bài toán vật
lý.
Ngoài ra môn học còn cung cấp cho sinh viên các khái niệm cơ bản của lý thuyết hàm
biến số phức. Đó là lĩnh vực toán học có nhiều ứng dụng và rất hiệu quả trong vật lý
học.
- Mục tiêu kỹ năng: Sinh viên có thể tính thông thạo các bài toán tính phân.
- Các mục tiêu khác: Hình thành thái độ nghiêm túc trong họp tập và tự nghiên cứu
của sinh viên.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Chuyên cần: 10%.
- Kiểm tra giữa kỳ: 30%.
- Thi cuối kỳ: 60%.
8. Giáo trình bắt buộc:
[1] Nguyễn Văn Hùng, Lê Văn Trực: Phương pháp toán cho Vật lý, T1, NXB Đại học
Quốc gia Hà Nội - 2008 (In lần thứ ba).
[2] Lê Văn Trực, Nguyễn Văn Thỏa: Phương pháp toán cho Vật lý, T2, NXB Đại học
Quốc gia Hà Nội - 2008 (In lần thứ ba).
9. Tóm tắt nội dung môn học:
Giáo trình có hai nội dung chính.
Nội dung thứ nhất trình bày chi tiết cách tính tích phân đường, tích phân mặt và cơ sở
của giải tích véc tơ.
Nội dung thứ hai giới thiệu các khái niệm cơ bản của hàm biến phức, liên tục, đạo
hàm, tích phân của hàm biến phức. Khái niệm lý thuyết thặng dư và áp dụng của lý
thuyết thặng dư vào việc tính các tích phân.
10. Nội dung chi tiết môn học/ chuyên đề (Chương/mục/tiểu mục/…)
2
Chương 1: Các định lý tích phân
1.1 . Tích phân đường loại 1
1.2 . Tích phân đường loại 2
1.3 . Tích phân mặt loại 1
1.4 . Tích phân mặt loại 2.
1.5 . Định lý Green cho mối liên hệ giữa tích phân đường và tích phân hai lớp
1.6 . Định lý Stokes cho mối liên hệ giữa tích phân đường và tích phân mặt loại 2
1.7 . Định lý Ostrogradski cho mối liên hệ giữa tích phân ba lớp và tích phân mặt loại
2
Chương 2: Giải tích vecto
2.1 . Trường vô hướng và trường vecto
2.2 . Gradien của trường vô hướng
2.3 . Thông lượng của trường vecto
2.4 . Diva của trường vecto
2.5 . Rota của trường vecto
2.6 . Lưu thông của trường vecto
Chương 3: Khái niệm về hàm giải tích
3.1. Điều kiện Cauchy – Rieman
3.2. Ý nghĩa hình học của đạo hàm. Ánh xạ bảo giác
3.3. Hàm số ngược
3.4. Khái niệm về phép biến hình sơ cấp
Chương 4: Tích phân của hàm biến phức
4.1. Định nghĩa và cách tính
4.2. Các định lý Cauchy
4.3. Các công thức tích phân Cauchy và các công thức tích phân loại Cauchy
4.4. Thặng dư
4.5. Tính các tích phân suy rộng nhờ thặng dư
3
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Cơ học ( Mechanics)
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: : PHY2301
2. Số tín chỉ: 4
3. Môn học tiên quyết: Giải tích 1
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
- GS.TS. Bạch Thành Công, Khoa Vật lý, trường ĐHKHTN
- TS. Nguyễn Ngọc Đỉnh, Khoa Vật lý, trường ĐHKHTN
- TS. Nguyễn Việt Tuyên, Khoa Vật lý, trường ĐHKHTN
- ThS. Trần Vĩnh Thắng, Vật lý đại cương, trường ĐHKHTN
- TS Nguyễn Quốc Thịnh, Trường chuyên ĐHQGHN
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Mục tiêu kiến thức:
Nắm được quy luật cơ bản của cơ học về chuyển động và nguyên nhân chuyển
động của chất điểm, hệ chất điểm, vật rắn và chất lưu trong hệ quy chiếu quán
tính và phi quán tính. Hiểu được, áp dụng được các định luật biến thiên và bảo
toàn động lượng, mô men động lượng, năng lượng trong việc giải thích các hiện
tượng cơ học và tự nhiên. Hiểu được nguyên nhân, biết cách mô tả dao động,
sóng cơ học và quá trình truyền sóng.
Trang bị những kiến thức Vật lý cơ sở đầu tiên để sinh viên có thể học tập và
nghiên cứu các môn học khác của các ngành khoa học tư nhiên, kỹ thuật và công
nghệ.
- Mục tiêu kỹ năng:
+ Vận dụng lý thuyết để giải các bài tập thuộc chương trình môn học.
+ Góp phần rèn luyện phương pháp tư duy khoa học , tư duy lôgích,
phương
pháp nghiên cứu thực nghiệm, tác phong khoa học cho người làm công
tác
4
nghiên cứu/ kỹ sư tương lai.
+ Góp phần xây dựng thế giới quan khoa học duy vật biện chứng.
- Mục tiêu về thái độ người học:
Thấy được ý nghĩa, sự cần thiết và giá trị khoa học của môn học, qua đó có
được thái độ học tập nghiêm túc, tìm tòi vận dụng các kiến thức mà môn học mang
lại trong thực tế đời sống.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
-Kiểm tra – đánh giá thường xuyên:
+ Kiểm tra quá trình chuẩn bị bài tập và gọi sinh viên tự chữa bài tập về nhà
+ Cho sinh viên viết một tiểu luận trong quá trình học với một số đề tài cho
trước
- Kiểm tra – đánh giá định kì:
+ Điểm đánh giá thường xuyên (Chữa bài tập, tiểu luận, seminar): Hệ số 0,2
+ Kiểm tra - đánh giá giữa kì: Hệ số 0,2
+ Kiểm tra – đánh giá cuối kì: Hệ số 0,6
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
- Học liệu bắt buộc
1. R. A. Serway, J. W. Jewett, Physics for scientists and engineer, Thomson
Brooks/Cole, 2004, 6th edition.
2. Kittel C., Knight W. D., Ruderman M. A., Helmholz A. C., Mechanics,
"Berkeley Physics Course”, Vol.1, Second edition, McGraw-Hill 1973.*)
3. Bạch Thành Công, Giáo trình cơ học, NXBGD, 2009.
- Học liệu tham khảo
4. David Halliday, Robert Resnik, Jearl Walker, Cơ sở Vật lý học, tập
I + II: Cơ học, bản dịch tiếng Việt NXBGD, 1996.
5. Minchen, Physics problems with solution, university of California,
Berkeley. Prentice Hall of India 1987.
6. Lim Yung -Kuo, Problems and solution in mechanics, World
Scientific,
Singapore 2002.*)
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Trang bị những kiến thức cơ bản về Vật lý và Cơ học : đơn vị, thứ nguyên, hệ
qui chiếu quán tính, phi quán tính; mô tả chuyển động và nguyên nhân của chuyển
5
động chất điểm, hệ chất điểm; các định luật cơ bản của Vật lý như: bảo toàn năng
lượng, định luật về biến thiên và bảo toàn động lượng, mômen động lượng của chất
điểm hệ chất điểm; chất lưu tĩnh và chuyển động; dao động tử điều hoà một chiều tự
do, tắt dần, cưỡng bức, khái niệm về độ phẩm chất; phương trình truyền sóng, giao
thoa sóng, sóng dừng, hiệu ứng Doppler.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chú thích: những phần đánh dấu sao *) là có nội dung nâng cao cho CNKHTN Vật lý
Chương 1: Mở đầu về Vật lý học
1.1. Đối tượng, phương pháp nghiên cứu của Vật lý học. Quan hệ giữa Vật
lý học và các ngành khoa học, kỹ thuật khác.
1.2. Không gian, thời gian, khối lượng. Đo lường, đơn vị và thứ nguyên của
các đại lượng Vật lý. Hệ đơn vị quốc tế SI.
1.3. Sơ lược về giải tích véc tơ (tích vô hướng, có hướng hai vectơ, tích hỗn
hợp và tích có hướng 3 véc tơ…). Biểu thị một số đại lượng Vật lý dưới
dạng véctơ.*)
+ Bài tập
Chương 2 : Động học chất điểm
2.1. Chuyển động cơ học, chất điểm, hệ quy chiếu, véc tơ dịch chuyển. Quỹ
đạo và phương trình chuyển động của chất điểm trong không gian 3
chiều.
2.2. Vận tốc và gia tốc. Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến.
2.3. Thí dụ về các chuyển động cơ học thường gặp:
+Chuyển động theo đường tròn, vận tốc góc và gia tốc góc.
+ Chuyển động của hạt được ném xiên góc với phương nằm
ngang khi có lực cản.
+ Chuyển động xycloid, chuyển động xoắn ốc.*)
+ Bài tập
+ Bài tập tăng cường *)
Chương 3: Động lực học chất điểm
3.1. Lực và khối lượng. Các định luật cơ học của Newton:
3.1.1. Định luật I của Newton. Hệ quy chiếu quán tính.
6
3.1.2. Định luật II của Newton. Động lượng, xung lượng của lực.
Dạng
tổng quát của định luật II Newton.
3.1.3. Định luật III của Newton. Lực và phản lực.
3.2. Một số lực cơ học thường gặp:
3.2.1 Trọng lực, lực đàn hồi của lò xo, lực căng của dây, phản lực
của
giá đỡ
3.2.2 Lực ma sát, ma sát tĩnh, ma sát trượt, góc ma sát, ma
sát lăn. Tác dụng của lực ma sát.
3.3. Nguyên tắc chung để giải bài toán động lực học, một số thí dụ cụ thể:
3.3.1 Bài toán chuyển động của thang máy. Trạng thái phi
trọng lượng và siêu trọng lượng.
3.3.2 Chuyển động của hạt trong điện từ trường, tần số xyclotron *)
3.3.3 Chuyển động của hạt khi có lực cản tỉ lệ với vận tốc *)
+ Bài tập
+ Bài tập tăng cường *)
Chương 4: Chuyển động trong hệ quy chiếu phi quán tính
4.1. Hệ qui chiếu quán tính, phi quán tính.
4.2. Phép biến đổi Galille. Nguyên lý tương đối Galille.Vận tốc và gia tốc
của chuyển động tương đối.
4.3. Chuyển động của vật trong hệ quy chiếu phi quán tính:
4.3.1. Hệ quy chiếu phi quán tính chuyển động thẳng, lực quán tính
và đặc điểm.
4.3.2. Hệ quy chiếu phi quán tính quay, lực quán tính ly tâm và lực
Coriolis.
4.4. Thí dụ cụ thể:
4.4.1 Con lắc Foucault.
4.4.2 Sự thay đổi trọng lượng theo vĩ độ.
4.4.3 Sự lệch về phía đông trong chuyển động rơi tự do.
+ Bài tập
+ Bài tập tăng cường *)
7
Chương 5: Công và năng lượng
5.1. Năng lượng, công và công suất.
5.2. Động năng. Định lý động năng
5.3. Lực thế. Thế năng, biến thiên thế năng và công của lực thế.
5.4. Cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng của hạt chuyển động trong trường
thế. Định luật bảo toàn năng lượng cho hệ vật lý cô lập. Định luật bảo
toàn
năng lượng dạng tổng quát.
+ Bài tập
+ Bài tập tăng cường *)
Chương 6: Hệ chất điểm, định lí biến thiên và bảo toàn động lượng, mômen động
lượng của hệ chất điểm
6.1. Hệ chất điểm. Khối tâm của hệ chất điểm
6.2. Định luật biến thiên và bảo toàn động lượng của hệ chất điểm.
6.3. Chuyển động của vật có khối lương thay đổi.
6.4. Va chạm:
6.4.1. Va chạm đàn hồi.
6.4.2. Va chạm mềm. Con lắc thử đạn.
6.4.3. Va chạm giữa các vật thật.
6.5. Mômen động lượng của chất điểm, hệ chất điểm.
6.6. Mômen lực. Định luật biến thiên và bảo toàn mômen động lượng của
hệ chất điểm.
+ Bài tập
+ Bài tập tăng cường *)
Chương 7: Vật rắn
7.1. Vật rắn lý tưởng, bậc tự do của vật rắn
7.2. Chuyển động của vật rắn:
7.2.1. Chuyển động tịnh tiến (ba bậc tự do).
7.2.2. Chuyển động của vật rắn quay quanh một trục cố định (ba bậc tự do).
7.3. Phương trình cơ bản của chuyển động quay vật rắn xung quanh một
trục, mômen quán tính của vật rắn.
7.4. Mômen quán tính của một số vật: thanh dài, hình trụ rỗng, hình trụ đặc,
8
hình cầu đồng chất.
7.5. Định lý Huygens – Steiner (Định lý về môment quán tính đối với các trục
quay song song)
7.6. Mômen động lượng của vật rắn. Định lý biến thiên và bảo toàn mômen
động lượng của vật rắn.
7.7. Động năng của vật rắn chuyển động tuỳ ý, định lý Cơnic.
7.8. Con lắc vật lý. Chuyển động tiến động của con quay đối xứng trong
trường
trọng lực. *)
7.9. Điều kiện cân bằng của vật rắn tự do. Cân bằng của vật rắn trên mặt
phẳng
ngang.
+ Bài tập
+ Bài tập tăng cường *)
Chương 8: Hấp dẫn
8.1. Định luật hấp dẫn vũ trụ, lực hấp dẫn. Thí nghiệm Cavendish xác định
hằng số hấp dẫn.
8.2. Bài tóan hai hạt tương tác hấp dẫn. Cách đưa bài toán hai hạt về bài
toán 1 hạt với khối lượng rút gọn chuyển động trong trường hấp dẫn xuyên
tâm.*)
8.3. Các tốc độ vũ trụ cấp một, hai, ba*).
8.4. Các định luật Kepler.
8.5. Định lý Virial cho chất điểm, hệ chất điểm.*)
+ Bài tập
+ Bài tập tăng cường *)
Chương 9: Cơ học chất lưu
9.1. Khối lượng riêng, áp suất trong lòng chất lỏng. Nguyên lý Pascal. Lực
đẩy Archimede.
9.2. Đường dòng, ống dòng, phương trình liên tục.
9.3. Phương trình Bernoulli. ứng dụng phương trình Bernoulli: hiện tượng
Venturi, ống Pito.
9.4. Lực nội ma sát. Chuyển động của chất lỏng nhớt.
9.5. Chuyển động của vật rắn trong chất lưu, công thức Stock. Dòng chất
lỏng
9
nhớt chuyển động trong một ống tròn, công thức Poazơi.
+ Bài tập
+ Bài tập tăng cường *)
Chương 10: Dao động
10.1. Dao động tử điều hoà 1 chiều: chất điểm gắn ở đầu lò xo đàn hồi. Mạch
LC.
10.2. Dao động tắt dần của Dao động tử một chiều khi có lực ma sát.
10.4. Dao động cưỡng bức của Dao động tử.
10.5. Nguyên lý chồng chập.
10.6. Tổng hợp hai dao động có chu kỳ khác nhau chút ít, hiện tượng phách.
+ Bài tập
+ Bài tập tăng cường *)
Chương 11: Sóng cơ học
11.1. Sự truyền kích động, sóng dọc, sóng ngang. Phương trình sóng.
11.2. Sóng dạng sin trên dây, vận tốc truyền sóng trong dây.
11.3. Sóng truyền qua và sóng phản xạ.
11.4. Công suất truyền năng lượng của sóng dạng sin trong dây.
11.5. Phương trình truyền sóng
11.6. Vận tốc sóng âm. Áp suất cường độ sóng âm
11.7. Chồng chập và giao thoa.
11.8. Sóng dừng trong dây cố định hai đầu*)
11.9. Cộng hưởng
11.10. Sóng dừng trong thanh rắn và màng*)
11.11. Hiệu ứng Doppler *)
+ Bài tập tăng cường *)
10
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Nhiệt động lực học và vật lý phân tử
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
11. Mã môn học/chuyên đề: PHY2302 ........................................................................
12. Số tín chỉ: 3
13. Môn học tiên quyết: Toán cho Vật lý, Xác suất thống kê ............................................
14. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt ............................................................................
15. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): ................................
PGS.TS. Lê Thị Thanh Bình, bộ môn Vật lý Đại cương .............................................
16. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): ................................
Sau khi học xong môn học này, sinh viên phải nắm được các vấn đề
chính sau đây:
- Nắm vững các kiến thức vật lý đã được làm sáng tỏ bởi Thuyết động
học chất khí. Hiểu biết và giải thích được một số hiện tượng động học trong
chất khí.
- Phân biệt được những khái niệm cơ bản như nhiệt độ, nhiệt lượng, công,
năng lượng, entropy và hiểu rõ mối quan hệ giữa chúng. Nắm vững và biết vận
dụng các nguyên lý cơ bản của nhiệt động học để giải thích một số hiện tượng
vật lý.
- Nắm vững nguyên lý cấu tạo, hoạt động của động cơ nhiệt và máy lạnh.
Hiểu rõ khái niệm, biểu thức và ý nghĩa của đại lượng Entropy.
- Hiểu biết về khí thực và ứng dụng của nó.
- Hiểu được một số hiện tượng quan trọng xảy ra với chất lỏng như các
hiện tượng mặt ngoài, mao dẫn, thẩm thấu, và vai trò của chúng trong thực tế.
- Biết vận dụng những kiến thức về nhiệt động học và vật lý phân tử để
giải thích các hiện tượng tự nhiên, có kỹ năng tốt để giải các bài tập, biết thể
11
hiện những hiểu biết của mình về những kiến thức thu được sau khi học môn
này.
17. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
* Kiểm tra – đánh giá thường xuyên:
- Kiểm tra quá trình chuẩn bị bài tập và gọi sinh viên tự chữa bài tập về nhà
- Cho sinh viên viết một tiểu luận trong quá trình học với một số đề tài cho
trước
* Kiểm tra – đánh giá định kì:
- Điểm đánh giá thường xuyên (Chữa bài tập, tiểu luận, seminar): Hệ số:
0,2
- Kiểm tra - đánh giá giữa kì: Hệ số: 0,2
- Kiểm tra – đánh giá cuối kì: Hệ số: 0,6
* Lịch thi, kiểm tra: Theo lịch chung của khoa và trường.
18. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): ...........
[1] David Halliday, Robert Resnik and Jearl Walker, fundamentals of
physics, (2010) ISBN - 10: 0470469080.
[2] Serway and Jewett, Principles of Phyics, (2006) ISBN 0-534-
46479-3.
[3] David Halliday, Robert Resnik và Jearl Walker, Cơ sở vật lý, tập 3,
Nhiệt học, NXBGD, 1998 (bản dịch tiếng Việt).
[4] Nguyễn Huy Sinh, Giáo trình Vật lý Cơ - Nhiệt đại cương, tập 2
Nhiệt động học và vật lý phân tử, Nhà xuất bản Giáo dục Việt
Nam. Số XB 195 – 2010/ CXB/ 21 – 249/ GD. Mã số 7B784 YO –
DAI. Năm 2010
[5] Lương Duyên Bình (chủ biên) Vật lí đại cương- tập 1 Cơ - Nhiệt,
Nhà xuất bản Giáo dục, năm 1997, (tái bản lần thứ 5).
[6] Nguyễn Ngọc Long (chủ biên)Vật lí học đại cương- tập 1 Cơ -
Nhiệt, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 1997.
19. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Môn nhiệt động học và vật lý phân tử nghiên cứu các vấn đề trong các hệ
nhiệt động phức tạp. Đó là các hệ nhiệt động bao gồm số hạt rất lớn và chúng
12
đóng góp vào năng lượng của toàn hệ bằng nhiều con đường khác nhau. Để
nghiên cứu những hệ như vậy, ta phải sử dụng các nguyên lý cơ bản của nhiệt
động lực học đó là: nguyên lý số 0, nguyên lý thứ nhất, nguyên lý thứ 2 và
nguyên lý thứ 3, mà cơ sở của nó bao gồm các định luật tự nhiên đã được tổng
quát hoá và được toàn thể nhân loại xác nhận bằng thực nghiệm. Trong các
nguyên lý này có đề cập đến các khái niệm và bản chất của nhiệt độ, áp suất,
các dạng năng lượng và mối quan hệ giữa chúng. Những vấn đề định tính và
định lượng trong Nhiệt động học được giải quyết bằng thuyết động học phân tử.
Các biểu thức toán học và các định luật trong chất khí, các quá trình nhiệt động
về chất khí và chất lỏng cũng được trình bày chi tiết. Phần vật lý phân tử còn
đưa vào một số hàm phân bố của các phân tử theo vận tốc và thế năng. Các hàm
nhiệt động có liên quan đến vấn đề cơ bản của vật lý thống kê.
20. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu
mục…):
Chương 1: Nhiệt độ và nguyên lý 0 của nhiệt động lực học
1.1. Nhiệt độ
1.2. Phép đo nhiệt độ
1.2.1. Nhiệt nghiệm
1.2.3. Các thang đo nhiệt độ
1.2.3. Nguyên tắc hoạt động của một số loại nhiệt kế
1.2.4. Nhiệt kế khí có thể tích không đổi
1.3. Nguyên lý 0 của nhiệt động lực học
1.3.1. Khái niệm về cân bằng nhiệt
1.3.2. Nguyên lý 0
1.4. Sự nở vì nhiệt của chất rắn và chất lỏng.
1.4.1. Sự nở dài và sự nở khối
1.4.2. Giải thích sự nở vì nhiệt theo quan điểm nguyên tử
1.4.3. Những ứng dụng về dãn nở nhiệt trong thực tế
Chương 2: Nhiệt và nguyên lý I của nhiệt động lực học
2.1. Một số khái niệm
13
2.1.1. Hệ nhiệt động và môi trường
2.1.2. Các thông số trạng thái nhiệt động của hệ
2.1.3. Quá trình, chu trình
2.2. Nội năng của hệ nhiệt động
2.3. Năng lượng trao đổi giữa hệ và môi trường: nhiệt lượng và công
2.4. Nhiệt dung, nhiệt chuyển pha của vật chất
2.5. Mối quan hệ giữa công và nhiệt trong một quá trình
2.6. Nguyên lý I của nhiệt động lực học
2.7. Áp dụng nguyên lý I trong một số quá trình nhiệt động của khí lý tưởng
(đẳng tích, đẳng nhiệt, đoạn nhiệt, dãn nở đoạn nhiệt vào chân không)
2.8. Các hiện tượng truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt
Chương 3: Thuyết động học chất khí
3.1. Các giả thuyết của thuyết động học phân tử
3.2. Khí lý tưởng
3.2.1. Định luật Boyle -Mariotte
3.2.2. Định luật Charles
3.2.3. Định luật Gay Lussac
3.2.4. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng
3.3. Áp suất và nhiệt độ theo quan điểm của thuyết động học phân tử
3.4. Động năng trung bình của phân tử khí trong chuyển động tịnh tiến
3.5. Định luật Maxwell về phân bố phân tử theo vận tốc
3.5.1. Hàm phân bố Maxwell
3.5.2. Sử dụng hàm phân bố Maxwell để tính một số giá trị vận tốc đặc
biệt
3.5.3. Ý nghĩa thực tiễn của hàm phân bố
3.6. Định luật Boltzmann về phân bố phân tử theo thế năng
3.6.1. Công thức khí áp
3.6.2. Hàm phân bố Boltzmann
3.7. Sự phân bố đều năng lượng theo các bậc tự do
3.7.1. Khái niệm bậc tự do
3.7.2. Định lý Maxwell về phân bố đều năng lượng theo bậc tự do
3.8. Nhiệt dung của khí lý tưởng
14
3.8.1. Biểu thức nội năng của khí lý tưởng
3.8.2. Nhiệt dung mol đẳng tích
3.8.3. Nhiệt dung mol đẳng áp
3.8.4. Hệ thức Mayer, chỉ số đoạn nhiệt
3.9. Công trong các quá trình đẳng nhiệt, đoạn nhiệt. Phương trình đoạn nhiệt
Chương 4: Các hiện tượng động học trong chất khí
4.1. Quãng đường tự do trung bình của các phân tử khí
4.2. Hiện tượng khuếch tán
4.2.1. Định luật Fick
4.2.2. Công thức tính hệ số khuếch tán
4.3. Hiện tượng nội ma sát
4.3.1. Định luật Newton
4.3.2. Công thức tính hệ số nội ma sát
4.4. Hiện tượng dẫn nhiệt
4.4.1. Định luật Fourier
4.4.2. Công thức tính hệ số dẫn nhiệt
4.5. Phương trình truyền, mối liên hệ giữa các hệ số truyền
4.6. Một vài tính chất của khí kém
Chương 5: Entropy và nguyên lý II nhiệt động lực học
5.1. Những hạn chế của nguyên lý I
5.2. Quá trình thuận nghịch và bất thuận nghịch.
5.3. Động cơ nhiệt và nguyên lý II của nhiệt động lực học
5.3.1. Mô hình nguyên lý hoạt động của động cơ nhiệt
5.3.2. Biểu thức hiệu suất của động cơ nhiệt
5.3.3. Nguyên lý II của nhiệt động lực học theo cách phát biểu của
Thomson
5.4. Máy làm lạnh và nguyên lý II của nhiệt động lực học
5.4.1. Mô hình nguyên lý hoạt động của máy làm lạnh
5.4.2. Biểu thức hệ số làm lạnh của máy lạnh
5.4.3. Nguyên lý II của nhiệt động lực học theo cách phát biểu của
Claudius
15
5.5. Sự tương đương của hai cách phát biểu nguyên lý II nhiệt động lực học theo
Thomson và theo Clausius
5.6. Chu trình Carnot
5.6.1. Cấu tạo của một chu trình Carnot
5.6.2. Hoạt động của một chu trình Carnot
5.6.3. Hiệu suất của động cơ Carnot. Hệ số làm lanh của máy lạnh Carnot
5.6.4. Định lý Carnot về hiệu suất của động cơ nhiệt
5.7. Nguyên lý tăng entropy
5.7.1. Biểu thức định lượng của nguyên lý II nhiệt động lực học
5.7.2. Biến thiên entropy trong một quá trình thuận nghịch
5.7.3. Biến thiên entropy trong một quá trình bất thuận nghịch
5.7.4. Cách phát biểu nguyên lý II của nhiệt động lực học dựa trên khái
niệm entropy - Nguyên lý tăng entropy
5.7.5. Sự tương đương của hai cách phát biểu nguyên lý II nhiệt động lực
học theo Thomson và theo Clausius với cách phát biểu dựa trên khái niệm
entropy
5.8. Tính biến thiên entropy trong một số quá trình. Giản đồ TS
5.9. Ý nghĩa vật lý của entropy
5.10. Các hàm thế nhiệt động
Chương 6: Khí thực và hơi
6.1. Lực tương tác và thế năng tương tác phân tử trong khí thực
6.2. Phương trình trạng thái của khí thực
6.2.1. Hằng số hiệu chính về thể tích
6.2.2. Hằng số hiệu chính về áp suất
6.2.3. Phương trình Van der Waals
6.3. Họ đường đẳng nhiệt lý thuyết Van der Waals
6.4. Họ đường đẳng nhiệt thực nghiệm Andrew
6.5. Trạng thái tới hạn
6.5.1. Ý nghĩa thực tiễn của trạng thái tới hạn
6.5.2. Các thông số của trạng thái tới hạn
6.5.2. Phương trình Van der Waals rút gọn
6.6. Nội năng của khí thực
16
6.7. Hiệu ứng Joule – Thomson
6.7.1. Thí nghiệm và giải thích
6.7.2. Hiệu ứng Joule – Thomson âm
6.7.3. Hiệu ứng Joule – Thomson dương
6.7.4. Các đường đảo
Chương 7: Chất lỏng
7.1. Mô hình cấu trúc chất lỏng
7.1.1. Trạng thái lỏng của các chất
7.1.2. Cấu tạo và chuyển động phân tử của chất lỏng
7.2. Các hiện tượng mặt ngoài của chất lỏng
7.2.1. Áp suất phân tử
7.2.2. Năng lượng mặt ngoài của chất lỏng
7.2.3. Lực căng mặt ngoài của chất lỏng
7.2.4. Hiện tượng làm ướt và không làm ướt
7.3. Hiện tượng mao dẫn
7.3.1. Áp suất phụ dưới mặt cong
7.3.2. Công thức Jurin
7.3.3. Vai trò của hiện tượng mao dẫn trong tự nhiên
7.4. Hiện tượng thẩm thấu
7.4.1. Dung dịch loãng và áp suất thẩm thấu
7.4.2. Định luật Van't hoff
7.4.3. Vai trò của hiện tượng thẩm thấu trong tự nhiên
7.5. Sự giảm áp suất hơi bão hòa. Định luật Raun
Chương 8: Sự chuyển pha
8.1. Khái niệm về sự chuyển pha và phân loại chuyển pha
8.2. Một vài tính chất của chuyển pha loại I.
8.3. Quy tắc pha. Điều kiện cân bằng pha. Giản đồ pha: đường nóng chảy,
đường bay hơi, đường thăng hoa, điểm ba
8.4. Một số hiện tượng chuyển pha trong chất lỏng: Các hiện tượng sôi, bay hơi
và hóa lỏng từ hơi bão hòa
8.5. Một số hiện tượng chuyển pha trong chất rắn: Thăng hoa, nóng chảy, kết
tinh
17
8.5. Sự bay hơi và hơi bão hòa: Bay hơi, ngưng tụ, hơi bão hòa, hơi khô, độ ẩm
không khí
18
ĐỀ CƯƠNG MÔN ĐIỆN VÀ TỪ HỌC
(ELECTRICITY AND MAGNETISM, PHY2323)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY2303
2. Số tín chỉ: 04
3. Môn học tiên quyết:
1. Cơ học
2. Nhiệt động học và Vật lý phân tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên
TT Họ và tên Chức danh, học vị Đơn vị công tác
1 Ngạc An Bang TS. GV Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐH KHTN
2 Nguyễn Mậu Chung TS.GVC Bộ môn Vật lý Hạt nhân,
Khoa Vật lý, ĐH KHTN
3 Đỗ Đức Thanh PGS.TS Bộ môn Vật lý Địa cầu,
Khoa Vật lý, ĐH KHTN
4 Đỗ Thị Kim Anh TS. GV
Bộ môn Vật lý và kỹ thuật
nhiệt độ thấp,
Khoa Vật lý, ĐH KHTN
5 Đỗ Trung Kiên TS.GV Bộ môn Vật lý Vô tuyến,
Khoa Vật lý, ĐH KHTN
6 Đặng Thanh Thủy ThS.GV Bộ môn Vật lý Vô tuyến,
Khoa Vật lý, ĐH KHTN
6. Mục tiêu môn học
a. Mục tiêu kiến thức
Mục tiêu kiến thức chính của môn học là nhằm trang bị cho người học
những kiến thức cơ bản nhất về tương tác điện từ. Trên cơ sở của một số
19
định luật vật lý và học thuyết cơ bản, người học có thể hiểu và giải thích
được một số hiện tượng vật lý trong tự nhiên. Sử dụng các kiến thức
toán cơ bản về giải tích, vector và phương trình vi phân, người học có
thể áp dụng các định luật vật lý cơ bản về tương tác điện từ để tính toán
và mô tả một cách định lượng một số hiện tượng vật lý cơ bản và giải
được các bài tập liên quan.
Môn học cũng nhằm chuẩn bị kiến thức cơ sở và bổ trợ cho một số môn
học chuyên sâu tiếp theo trong chương trình như Hạt nhân nguyên tử,
Điện động lực, Cơ học Lượng tử ... thuộc các chuyên ngành khác nhau
của Vật lý và Khoa học tự nhiên.
b. Mục tiêu kỹ năng
Trên cơ sở trình bầy tương tác điện từ cổ điển một cách chặt chẽ và khoa
học, môn học cung cấp và rèn luyện người học kỹ năng phân tích và giải
quyết vấn đề nói chung.
Người học có khả năng vận dụng các kiến thức cơ bản của môn học để
giải thích định tính các hiện tượng thường gặp trong tự nhiên. Đồng
thời, người học cũng được trang bị kỹ năng giải các bài tập vật lý áp
dụng cho các nội dung cụ thể của chương trình học.
Kỹ năng mô hình hóa các hiện tượng vật lý bằng toán học và dự đoán
các kết quả thực nghiệm cũng được chú trọng nhằm chuẩn bị cho các
môn học Thực hành và Thí nghiệm tiếp theo trong chương trình.
c. Mục tiêu nhận thức thái độ
Môn học giúp cho người học thấy được ý nghĩa và giá trị khoa học của
môn học nói riêng và của Vật lý học nói chung. Thông qua các hoạt
động như nghe giảng, thảo luận trên lớp, làm bài tập cá nhân, bài tập
nhóm, thuyết trình, sinh viên được khuyến khích và tạo điều kiện phát
triển tư duy khoa học, nghiêm túc và sáng tạo trong học tập.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Kết quả học tập của người học được đánh giá thông qua các hình thức: Kiểm tra đánh
giá thường xuyên, Kiểm tra đánh giá giữa kỳ và Kiểm tra đánh giá cuối kỳ.
7.1.Kiểm tra đánh giá thường xuyên
Kết quả kiểm tra đánh giá thường xuyên chiếm 20 % tổng số điểm môn học.
Nội dung và hình thức kiểm tra bao gồm:
20
- Kiểm tra việc chuẩn bị bài được yêu cầu đọc trước của sinh viên,
- Kiểm tra việc chuẩn bị bài tập được yêu cầu đối với từng chương,
- Kiểm tra Quiz trong quá trình học.
7.2. Kiểm tra đánh giá giữa kỳ
Kết quả kiểm tra đánh giá giữa kỳ chiếm 20 % tổng số điểm môn học. Nội dung
và hình thức kiểm tra bao gồm:
- Học sinh phải hiểu sâu về lý thuyết của các nội dung 1,2,3 và 4.
- Vận dụng được những cơ sở lý thuyết đó để giải bài tập Vật lý.
- Hình thức kiểm tra đánh giá: Làm bài kiểm tra tự luận.
- Thời gian: Một (01) giờ tín chỉ vào tuần thứ 8 của học kỳ.
7.3. Kiểm tra đánh giá cuối kỳ
Kết quả kiểm tra đánh giá giữa kỳ chiếm 60 % tổng số điểm môn học. Nội dung
và hình thức kiểm tra bao gồm:
- Học sinh phải hiểu sâu sắc tất cả các nội dung của môn học.
- Vận dụng được những cơ sở lý thuyết đó để giải bài tập hoặc giải thích
được các hiện tượng vật lý
- Hình thức kiểm tra đánh giá: Làm bài thi tự luận
- Thời gian: 120 phút, lịch thi do phòng Đào tạo bố trí.
8. Giáo trình bắt buộc
Tài liệu tham khảo bắt buộc:
1. R. A. Serway and J. W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers, 6th
Edition, Thomson Brooks/Cole, 2004, ISBN: 0534408427
2. D. Halliday, R. Resnick, and J. Walker, Fundamentals of Physics, 8th
edition. ISBN: 9780470895399.
Một số tài liệu tham khảo:
1. P.M. Fishbane, S.G. Gasiorowicz and S.T. Thornton, Physics for
Scientists and Engineers, 3rd Ed., Pearson, Upper Saddle River, NJ,
2005, ISBN: 10-130352993.
2. D. C. Giancoli, Physics for Scientists and Engineers with Modern
Physics, 3rd Edition, Prentice-Hall Inc. ISBN: 0130215171.
3. Nguyễn Châu, Nguyễn Hữu Xí, Nguyễn Khang Cường, Điện và từ,
NXB Bộ GD&ĐT, 1973.
4. Tôn Tích Ái, Điện và từ, NXB ĐHQGHN, 2004.
5. Lương Duyên Bình, Dư Trí Công, Nguyễn Hữu Hồ, Vật lý đại cương
tập II, NXB Giáo dục, 2001.
6. Vũ Thanh Khiết, Điện và từ, NXB Giáo dục 2004.
21
9. Tóm tắt nội dung môn học
Nội dung cơ bản của môn Điện và Từ là những kiến thức cơ bản nhất về tương
tác điện từ cổ điển. Xuất phát từ các khái niệm cơ bản về điện tích và tương tác tĩnh
điện Coulomb giữa các điện tích điểm, điện trường tĩnh và điện thế sinh ra bởi hệ điện
tích được thảo luận chi tiết. Định lý Gauss, các tính chất điện cơ bản của điện môi và
khái niệm về điện dung vật dẫn, tụ điện lần lượt được đề cập đến. Điện trường dừng,
dòng điện và các đặc trưng cơ bản của dòng điện, định luật Ohm và khái niệm về điện
trở và điện trở suất, Định luật Joule, nguồn điện và suất điện động, các quy tắc
Kirchhoff được thảo luận kỹ trong các chương về dòng điện và mạch điện một chiều
DC. Những kiến thức cơ sở về tương tác từ như khái niệm từ trường sinh ra bởi hệ
điện tích chuyển động và từ lực, lực Lorentz, các định luật Biot- Savart, Ampère và
Gauss được thảo luận trong các chương tiếp theo. Chuyển động của hạt tích điện trong
từ trường với nhiều ví dụ áp dụng trong thực tế cũng được đề cập tới.
Hiện tượng cảm ứng điện từ, tự cảm và năng lượng trường từ được trình bầy
chi tiết trước khi mạch điện xoay chiều AC, sự chuyển hóa năng lượng giữa điện và từ
trường và các hiện tượng liên quan đến kỹ thuật điện, dao động điện trong mạch AC
được thảo luận.
Cơ sở lý thuyết của điện từ trường cổ điển với hệ phương trình Maxwell và
sóng điện từ được trình bầy sơ lược trong phần cuối của môn học.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…)
Chương 1. Điện tích và Điện trường
1.1. Điện tích, điện tích nguyên tố, định luật bảo toàn điện tích, vật dẫn điện và
vật cách điện
1.2. Tương tác tĩnh điện và Định luật Coulomb
1.3. Điện trường và Nguyên lý chồng chất điện trường
1.4. Điện trường của các hệ điện tích phân bố gián đoạn và liên tục
1.5. Đường sức điện trường
1.6. Chuyển động của hạt tích điện trong điện trường
Chương 2. Định lý Gauss
2.1. Thông lượng điện trường
2.2. Định lý Gauss
2.3. Một số ví dụ áp dụng của Định lý Gauss
2.4. Vật dẫn trong trạng thái cân bằng tĩnh điện
Chương 3. Điện thế
3.1. Công của Điện trường và Thế năng điện
3.2. Điện thế và Hiệu điện thế, Mặt đẳng thế
22
3.3. Điện thế của hệ điện tích phân bố gián đoạn
3.4. Điện thế của hệ điện tích phân bố liên tục
3.5. Mối liên hệ giữa Điện thế và Vector cường độ điện trường
3.6. Điện thế của vật dẫn tích điện
Chương 4. Điện dung, Tụ điện và chất điện môi
4.1. Điện dung
4.2. Tụ điện và Điện dung của tụ điện
4.3. Xác định điện dung của một số loại tụ điện cơ bản
4.4. Ghép tụ điện
4.5. Năng lượng điện trường tích trữ trong tụ điện tíchđiện, Mật độ năng lượng
4.6. Lưỡng cực điện trong điện trường
Chương 5. Dòng điện và Điện trở
5.1. Dòng điện và Mật độ dòng điện
5.2. Định luật Ohm
5.3. Điện trở suất, Điện trở và sự phụ thuộc của chúng vào nhiệt độ
5.4. Công và Công suất điện
5.5. Chất bán dẫn và siêu dẫn
5.6. Dòng điện trong chất khí và chất lỏng
Chương 6. Mạch điện một chiều
6.1. Nguồn điện một chiều và Suất điện động của nguồn điện
6.2. Điện trở mắc song song và nối tiếp
6.3. Các quy tắc của Kirchhof
6.4. Mạch điện RC
6.5. Các dụng cụ đo điện cơ bản
Chương 7. Từ trường và Từ lực
7.1. Từ trường và tương tác từ
7.2. Lực Lorentz và chuyển động của hạt tích điện trong từ trường đều
7.3. Một số ví dụ áp dụng: Bộ lọc vận tốc, Khối phổ kế, Cyclotron ...
7.4. Hiệu ứng Hall
7.5. Từ lực tác dụng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua
7.6. Khung dây điện trong từ trường
Chương 8. Từ trường của dòng điện
8.1. Định luật Biot-Savart và một số ví dụ áp dụng
8.2. Từ lực giữa hai dây dẫn song song có dòng điện chạy qua
8.3. Định luật Ampere
8.4. Từ trường của cuộn Solenoid và Toroid
8.5. Từ thông
8.6. Định lý Gauss
8.7. Dòng điện dịch và Định luật Ampere
8.8. Từ tính của vật chất
23
8.9. Từ trường trái đất
Chương 9. Hiện tượng cảm ứng điện từ
9.1. Định luật Faraday
9.2. Định luật Lenz và Bảo toàn năng lượng
9.3. Suất điện động cảm ứng trong mạch
9.4. Điện trường cảm ứng
9.5. Máy phát điện và động cơ điện
9.6. Dòng điện xoáy Foucault
Chapter 10. Điện cảm
10.1. Hiện tượng tự cảm
10.2. Mạch RL
10.3. Năng lượng từ trường
10.4. Hiện tượng hỗ cảm và hệ số hỗ cảm
10.5. Mạch dao động LC
10.6. Mạch RLC
Chương 11. Mạch điện xoay chiều
11.1. Nguồn điện xoay chiều
11.2. Điện trở trong mạch điện xoay chiều
11.3. Cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều
11.4. Tụ điện trong mạch điện xoay chiều
11.5. Công và Công suất của mạch điện xoay chiều
11.6. Mạch cộng hưởng RLC nối tiếp
11.7. Mạch cộng hưởng RLC song song
11.8. Biến thế và truyền tải năng lượng điện
Chương 12. Sóng điện từ
12.1. Hệ phương trình Maxwell
12.2. Sóng điện từ
12.3. Năng lượng sóng điện từ
12.4. Phản xạ và khúc xạ
12.5. Hấp thụ và bức xạ sóng điện từ
12.6. Lưỡng tính sóng-hạt
24
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
QUANG HỌC
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY2304
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Điện và từ học
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
Phó giáo sư Tiến sỹ Nguyễn Thế Bình, Khoa Vật lý , Trường ĐHKHTN,ĐHQGHN
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Mục tiêu về kiến thức
- Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất về Quang học và
một số vấn đề của Vật lý hiện đại
- Xây dựng cơ sở lý luận và phương pháp luận đúng đắn để tiếp cận nội dung
của Quang học hiện đại, Vật lý hiện đại và các khoa học liên quan khác
- Vai trò và mối quan hệ của Quang học đối với các lĩnh vực khoa học khác
Mục tiêu về kỹ năng
- Nắm được các nguyên lý hoạt động của các dụng cụ quang học, các mạch
quang học, linh kiện quang học, các ứng dụng của quang học như giao thoa,
nhiễu xạ, phân cực, hấp thụ tán sắc, tán xạ, các hiệu ứng quang điện…
- Biết vận dụng kiến thức để phân tích, đánh giá, giải thích được các hiện tượng
quang học liên quan trong thực tiễn học tập, nghiên cứu khoa học và ứng dụng
công nghệ
Mục tiêu về thái độ người học
- Thấy được ý nghĩa, giá trị khoa học của môn học
- Hiểu biết về các hiện tượng quang học trong thiên nhiên và trong đời sống
thực tiễn
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Chuyên cần:10%
Điểm kiểm tra giữa kì :30%
25
Điểm kiểm tra cuối kì 60%
Các tiêu chí đánh giá bao gồm:
+ Nắm được được nội dung cơ bản của từng chương.
+ Biết vận dụng giải thích các hiện tượng.
+ Khả năng phân biệt, so sánh, liên hệ kiến thức với ứng dụng thực tiễn . Sử dụng
các tài liệu do giảng viên hướng dẫn (có thể sử dụng thêm tài liệu do người học tự
tìm) mở rộng kiến thức.
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1. Nguyễn Thế Bình, Quang học, NXB ĐHQGHN, 2007
2. David Halliday, Cơ sở Vật lý, Tập 6, XNB Giáo dục, 1998 (Bản dịch tiếng
Việt)
3. Eugent Hecht, Optics, 4th edition, (World student series edition), Adelphi
University Addison Wesley, 2002
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Môn học gồm có 6 nội dung sau:
Nội dung đầu tiên giới thiệu cơ sở quang sóng, phương pháp vận dụng lý thuyết
sóng để xét bài toán truyền sóng qua các hệ quang học, sợi quang và môi trường
bất đẳng hướng (tinh thể đơn trục).
Bốn nội dung tiếp theo xây dựng cho người học các kiến thức cơ bản và phương
pháp luận để tiếp cận và phân tích, đánh giá, giải thích các hiện tượng rất đặc trưng
của quang học và có nhiều ứng dụng thực tiễn đó là sự phân cực ánh sáng, giao
thoa ánh sáng, nhiễu xạ ánh sáng, tán sắc, hấp thụ và tán xạ ánh sáng.
Nội dung cuối cùng nhằm trang bị cho người học quan điểm lượng tử về ánh sáng.
Thuyết lượng tử năng lượng của Planck được giới thiệu thông qua trình bày các
định luật về bức xạ nhiệt. Tiếp đó là thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein và một
số hiệu ứng quang học chỉ có thể giải thích bằng thuyết lượng tử ánh sáng. Vấn đề
cơ bản của vật lý hiện đại là khái niệm sóng-hạt được đề cập trong giáo trình này.
Nguyên lý về bức xạ và hấp thụ của nguyên tử theo quan điển lượng tử được khảo
sát và từ đó giới thiệu máy phát lượng tử quang học (laser) - một ứng dụng nổi bật
của lý thuyết lượng tử ánh sáng.
10. Nội dung chi tiết môn học
Chương 1: Cơ sở quang sóng (3 /0/1)
26
1.1 Biểu diễn sóng của ánh sáng
1.1.1 Phương trình sóng và năng lượng sóng.
1.1.2 Biểu diễn phức của sóng
1.1.3 Các sóng sơ cấp
1.2 Sự truyền sóng ánh sáng qua một số hệ quang học đơn giản
1.2.1 Thấu kính chiết suất biến đổi (graded – index lens)
1.2.1 Sự truyền sóng ánh sáng trong sợi quang
1.3 Sự truyền sóng ánh sáng qua môi trường bất đẳng hướng
1.3.1 Một số tính chất chung
1.3.2 Khúc xạ trên biên môi trường bất đẳng hướng
1.3.3 Sự truyền sáng qua tinh thể đơn trục
Chương 2: Sự phân cực của ánh sáng (6/3 /0)
2.1. Hiện tượng phân cực ánh sáng qua bản Tourmaline
2.1.1 Thí nghiệm
2.1.2 Giải thích
2.2 Bản chất của ánh sáng phân cực và biểu diễn ánh sáng phân cực.
2.2.1 Phân cực thẳng
2.2.2 Phân cực tròn
2.2.3 Phân cực ellip
2.2.4 Ánh sáng tự nhiên.
2.3. Định luật Malus.
2.4. Phân cực ánh sáng khi truyền tinh thể lưỡng chiết. Các loại kính phân cực.
2.5. Phân cực do phản xạ
2.6 Các công thức Fresnel
2.7 Các bản bước sóng (/4, /2, )
2.8 Hiện tượng phân cực quay và ứng dụng
Bài tập
Chương 3 : Giao thoa ánh sáng (6/3/0 )
3.1 Thí nghiệm Young
3.2 Sự phân bố cường độ ánh sáng trong giao thoa với hai khe
3.2.1 Biểu thức cường độ ánh sáng giao thoa
3.2.2 Giao thoa của ánh sáng không đơn sắc và ánh sáng phân cực
3.3. Giao thoa bản mỏng
3.3.1 Bản mỏng song song và vân đồng độ nghiêng.
27
3.3.2 Bản mỏng có độ dày thay đổi và vân đồng độ dày.
3.4 Giao thoa nhiều chùm tia - Giao thoa kế Fabry-Perot
3.5 Một số giao thoa kế khác ( giới thiệu sơ đồ-hoạt động)
3.5.1 Giao thoa kế Michelson
3.5.2 Giao thoa kế Mach-Zehnder
3.5.3 Giao thoa kế Sagnac
Bài tập
Chương 4: Nhiễu xạ ánh sáng (6/3/0)
4.1Hiện tượng nhiễu xạ - Nguyên lý Huygens-Fresnel
4.1.1 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
4..1.2 Nguyên lý Huygens-Fresnel
4.1.3 Nhiễu xạ Fresnel và nhiễu xạ Fraunhofer
4.2 Nhiễu xạ Fresnel
4.2.1Phương pháp đới cầu Fresnel.
4.2.2 Nhiễu xạ ánh sáng qua lỗ tròn và đĩa tròn nhỏ
4.3 Nhiễu xạ Fraunhofer
4.3.1 Nhiễu xạ qua một khe hẹp
4.3.2 Nhiễu xạ qua một lỗ tròn
4.3.3 Nhiễu xạ qua 2 khe
4.3.4 Nhiễu xạ qua nhiều khe
4.3.5. Cách tử nhiễu xạ- máy quang phổ cách tử
4.3.6 Nhiễu xạ tia X
Bài tập
Chương 5: Tán sắc, hấp thụ và tán xạ ánh sáng (3/0/0)
5.1 Sự tán sắc ánh sáng , tán sắc dị thường.
5.2. Sự hấp thụ ánh sáng
5.3. Lý thuyết về tán sắc và hấp thụ
5.4 Sự tán sắc và vận tốc nhóm
5.5 Tán xạ ánh sáng
Chương 6: Lượng tử quang học (5/3/1)
6.1 Bức xạ nhiệt
6.1.1 Đặc trưng của bức xạ nhiệt
6.1.2 Các định luật về bức xạ nhiệt
6.1.3 Thuyết lượng tử năng lượng Planck và công thức Planck
6.2. Tính chất hạt của ánh sáng
28
6.2.1. Thuyết photon của Einstein
6.2.2. Hiệu ứng quang điện
6.2.3 Hiệu ứng Compton
6.3 Quan điểm lượng tử về sự bức xạ và hấp thụ
6.3.1 Bức xạ tự phát và hấp thụ
6.3.2 Bức xạ cưỡng bức
6.4 Máy phát lượng tử quang học (Laser)
6.4.1 Nguyên lý hoạt động của laser
6.4.2 Một số tính chất của laser và ứng dụng
Bài tập
29
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
21. Mã môn học/chuyên đề: PHY2305
22. Số tín chỉ: 4
23. Môn học tiên quyết: Cơ học lượng tử và Lý thuyết tương đối hẹp
24. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
25. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): Nguyễn Mậu Chung,
Tiến sỹ, Bộ môn Vật lý Hạt nhân, khoa Vật lý
26. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Mục tiêu về kiến thức: Giúp sinh viên nắm được các khái niệm cơ bản của
Vật lý Hạt nhân Nguyên tử : các lớp electron của nguyên tử; các loại
nucleon : neutron và proton; phân rã phóng xạ; phân hạch và nhiệt hạch.
Sinh viên cần hiểu được các định luật cơ bản của Vật lý Hạt nhân Nguyên
tử, biết cách ứng dụng chúng để giải các bài tập và làm các bài thực tập
tương ứng trong phòng thí nghiệm. Cung cấp cho sinh viên kiến thức cơ sở
để sinh viên có thể giải quyết những vấn đề thực tế trong hoạt động chuyên
môn sau này.
Mục tiêu về kĩ năng: Biết vận dụng các kiến thức lý thuyết thu nhận từ môn
học để giải thích các hiện tượng thường gặp trong cuộc sống, trong kỹ
thuật. Giải được các bài tập theo nội dung từng chương của chương trình.
Các mục tiêu khác (thái độ học tập…): Yêu cầu sinh viên nghiêm túc, chăm
chỉ và sáng tạo trong học tập.
27. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Thi giữa kỳ : 30 %
- Thi cuối kỳ : 70 %
28. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): .................
J.S. Lilley, Nuclear Physics : Principles and Applications, Wiley, 2001
W.E. Burcham and M. Jobes, Nuclear and Particle Physics, Wiley, 1995
W.S.C Williams, Nuclear and Particle Physics, Oxford Publication, 2002
29. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Là môn học tiếp theo của Vật lý kinh điển (Cơ, Nhiệt, Điện, Quang) Vật lý Hạt nhân
Nguyên tử cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về cấu trúc vật chất. Phần
đầu tiên được dành cho Vật lý Nguyên tử : mô hình nguyên tử Bohr; nguyên tử
30
hydrogen; nguyên tử nhiều electron. Các chương tiếp theo đề cập đến những vấn đề
cơ bản của Vật lý Hạt nhân : phóng xạ hạt nhân; các mô hình lý thuyết về cấu trúc hạt
nhân; các loại phản ứng hạt nhân, phân hạch và tổng hợp hạt nhân; che chắn và an
toàn hạt nhân. Những kiến thức cơ bản liên quan đến kỹ thuật thực nghiệm (ghi nhận
bức xạ, detector bức xạ, máy gia tốc hạt, lò phản ứng hạt nhân, nhà máy điện hạt
nhân) được trình bày trong các chương tương ứng với mức độ phù hợp trình độ sinh
viên đại học.
30. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1: Hạt và Sóng (3 giờ lý thuyết; 1 giờ bài tập)
1.1. Ánh sáng : sóng điện từ.
1.2. Bức xạ vật đen.
1.3. Hiệu ứng quang điện.
1.4. Hiệu ứng Compton.
1.5. Hạt ánh sáng : photon.
1.6. Sóng vật chất.
1.7. Bài tập: Bài tập hạt và sóng.
Chương 2: Nguyên tử và mô hình Bohr (3 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
2.1. Tính chất và cấu trúc nguyên tử.
2.2. Mô hình nguyên tử Bohr.
2.3. Bán kính, năng lượng và chuyển dời nguyên tử theo mô hình Bohr.
2.4. Áp dụng mô hình Bohr
2.5. Bài tập: Bài tập nguyên tử và mô hình Bohr.
Chương 3:Moment xung lượng và nguyên tử hydrogène
(4 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
3.1. Thế xuyên tâm
3.2. Moment xung lượng
3.3. Các trạng thái electron trong nguyên tử hydrogène
3.4. Hiệu ứng Zeemann
3.5. Spin
3.6. Cấu trúc siêu tinh tế
3.7. Bài tập: Bài tập chương moment xung lượng và nguyên tử hydrogène.
31
Chương 4: Các đặc trưng cơ bản của hạt nhân (4 giờ lý thuyết; 2 giờ bài
tập)
4.1. Cấu tạo hạt nhân.
4.2. Kích thước hạt nhân.
4.3. Năng lượng liên kết.
4.4. Spin và moment từ.
4.5. Moment điện.
4.6. Chẵn lẻ.
4.7. Bài tập: Bài tập các đặc trưng cơ bản của hạt nhân.
Chương 5: Phân rã phóng xạ (6 giờ lý thuyết; 3 giờ bài tập)
5.1. Định luật phóng xạ.
5.2. Phân rã .
5.3. Phân rã .
5.4. Phân rã
5.5. Các họ phóng xạ.
5.6. Xác định niên đại bằng phóng xạ.
5.7. Bài tập: Bài tập phân rã phóng xạ.
Chương 6: Các mô hình hạt nhân (4 giờ lý thuyết; 3 giờ bài tập)
6.1. Mẫu giọt và công thức khối lượng bán kinh nghiệm.
6.2. Mẫu khí Fermi.
6.3. Mẫu lớp.
6.4. Mẫu một hạt.
6.5. Bài tập: Bài tập các mô hình hạt nhân .
Chương 7: Phương pháp thực nghiệm hạt nhân (5 giờ lý thuyết; 3 giờ bài
tập)
7.1. Tương tác bức xạ với vật chất.
7.2. Detector bức xạ.
7.3. Máy gia tốc.
7.4. Bài tập: Bài tập phương pháp thực nghiệm hạt nhân.
Chương 8: Phản ứng hạt nhân (6 giờ lý thuyết; 3 giờ bài tập)
8.1. Động học phản ứng.
32
8.2. Phân hạch hạt nhân.
8.3. Nhà máy điện hạt nhân.
8.4. Tổng hợp hạt nhân.
8.5. Phản ứng hạt nhân trên các vì sao.
8.6. Bài tập: Bài tập về phản ứng hạt nhân.
Chương 9 : Vật lý hạt cơ bản (5 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
9.1. Vật chất : quark và lepton .
9.2. Meson và baryon
9.3. Tương tác và boson.
9.4. Tương tác yếu : neutrino và bất đối xứng vật chất phản vật chất.
9.5. Khối lượng và Higg.
9.6. Siêu đối xứng.
9.7. Bài tập: Bài tập về vật lý hạt cơ bản.
33
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
……………………CƠ HỌC LƯỢNG TỬ……………………..
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY2306 .....................................................................
2. Số tín chỉ: 4 ...........................................................................................................
3. Môn học tiên quyết: Cơ học lý thuyết ..................................................................
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh ............................................................................
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): ................................
Hà Thụy Long, Tiến sỹ, Bộ môn Vật lý Hạt nhân, Khoa Vật lý .................................
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): ................................
Môn học nhắm tới mục tiêu cung cấp cho người học các kiến thức cơ sở của cơ
học lượng tử, có khả năng sử dụng, tính toán, thực hiện các biến đổi đơn giản trên
các ký hiệu Dirac (công cụ toán được sử dụng phổ biến trong cơ học lượng tử),
giúp người học thấy được sự thiết yếu của môn học trong vật lý hiện đại, ................
Kiến thức :
Hiểu được một số lý do phải xem xét lại các khái niệm của vật lý cổ
điển, mô tả được một vài hiện tượng minh họa cho các lý do trên.
Biết được về các công cụ toán cơ bản để mô tả hệ vật lý, các đại
lượng vật lý, các phép đo,... trong cơ học lượng tử.
Liệt kê và hiểu được ý nghĩa của các tiên đề trong cơ học lượng tử.
Nhớ được các kết quả cơ bản của cơ học lượng tử trong một số vấn đề
cơ bản của vật lý : Spin ½, dao động tử điều hòa, mô men động
lượng, nhiễu loạn dừng, nguyên tử Hydro..., thấy được mối liên hệ
giữa các kết quả trên với các tiên đề và hệ quả của chúng.
Kỹ năng :
Sử dụng thành thạo các ký hiệu toán căn bản : ket, bra, toán tử, toán
tử liên hợp,... thực hiện được các phép lấy liên hợp hermit của một
biểu thức bất kỳ...
Có khả năng sử dụng tốt các hệ cơ sở tọa độ và xung lượng.
thực hiện được tính toán với các toán tử sinh hủy.
Thái độ :
Thấy được vai trò không thể thiếu được của cơ học lượng tử trong vật
lý hiện đại
Thấy được sự hợp lý, giản đơn cũng như sự phong phú của các vấn đề
lượng tử.
34
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: ...........................................................................
Bài tập cá nhân về nhà (20%)
Kiểm tra giữa kỳ (20%) : Kết hợp trắc nghiệm + tự luận
Kiểm tra (thi) hết môn học (60%) : Kết hợp trắc nghiệm + tự luận
Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu, Franck Laloë, Cơ học lượng tử, Wiley-
Interscience; 2 Volume Set edition (October 9, 2006)
Giáo trình tham khảo:
A. X. Đa-vư-đốv, Cơ học lượng tử, Người dịch Đặng Quang Khang, NXB,
ĐH&THCN, Hà Nội, 1974. A. S. Davydov, Quatum Mechanics, 2 nd
edition, Great Britain, Pergmon Press, 1991.
Nguyễn Xuân Hãn. Cơ học lượng tử. NXB ĐHQG Hà Nội(2002)
R. Shankar, Các nguyên lý của cơ học lượng tử, 2nd Edition, Springer, 2008
8. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): ......................
Cơ học lượng tử là một trong những lý thuyết cơ bản của vật lý hiện đại, là
cơ sở của nhiều chuyên ngành vật lý và hóa học như vật lý chất rắn, vật lý nguyên
tử và hạ nguyên tử, vật lý hạt. Môn học đề cập tới nguồn gốc và sự ra đời của cơ
học lượng tử, các ý tưởng cơ bản của nó, các công cụ toán học được sử dụng.
Những tiên đề và hệ quả của chúng được trình bày và chứng minh, một vài áp dụng
trong các bài toán thực tế giúp minh họa rõ hơn về những kiến thức đã học cũng
như giúp người học thấy được tầm quan trọng của môn học này.
9. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
35
Chương 1 . Các ý tưởng cơ bản của cơ học lượng tử
1.1 Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng
1.1.1 Hệ thức Planck-Einstein
1.1.2 Phân tích thí nghiệm các khe Young
1.1.3 Nguyên lý phân tách phổ
1.2 Lưỡng tính sóng hạt của các hạt vật chất
1.2.1 Hệ thức de Broglie
1.2.2 Hàm sóng, phương trình Schrödinger
1.3 Bó sóng, Bất định thức Heisenberg
Chương 2 . Các công cụ toán học của cơ học lượng tử
2.1 Không gian hàm sóng một hạt
2.1.1 Tích vô hướng, toán tử tuyến tính
2.1.2 Cơ sở trực giao chuẩn hóa
2.2 Không gian trạng thái. Ký hiệu Dirac
2.2.1 Ket và Bra
2.2.2 Toán tử tuyến tính
2.2.3 Liên hợp Hermit
2.3 Biểu diễn trong không gian trạng thái.
2.3.1 Định nghĩa
2.3.2 Các hệ thức đặc trưng
2.3.3 Biểu diễn của ket và bra
2.3.4 Biểu diễn của toán tử
2.4 Phương trình trị riêng. Các đại lượng đo được.
36
2.4.1 Định nghĩa phương trình trị riêng
2.4.2 Tìm trị riêng và vectơ riêng của một toán tử
2.4.3 Tính chất của các trị riêng và vectơ riêng của một toán tử Hermit
2.4.4 Định nghĩa của đại lượng đo được
2.4.5 Tập hợp đầy đủ các đại lượng đo được giao hoán lẫn nhau
Chương 3 . Các tiên đề của cơ học lượng tử
3.1 Phát biểu các tiên đề
3.2 Giá trị trung bình của một đại lượng đo được trong một trạng thái
3.3 Biến thiên của giá trị trung bình của một đại lượng đo được. Liên hệ với
cơ học cổ điển.
3.4 Hệ bảo toàn : định nghĩa, trạng thái dừng, tích phân chuyển động.
Chương 4 . Các ứng dụng
4.1 Spin ½, hệ 2 mức
4.2 Dao động tử điều hòa một chiều
4.3 Momen xung lượng trong cơ học lượng tử
4.4 Trường xuyên tâm. Nguyên tử Hydro
4.5 Spin. Cộng momen xung lượng
4.6 Nhiễu loạn dừng.
4.6.2 Nguyên tử trong từ trường ngoài. Hiệu ứng Zeemann.
4.6.3 Nguyên tử Hydro trong điện trường ngoài. Hiệu ứng Stark.
37
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
THỰC HÀNH VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1
31. Mã môn học: PHY 2307
32. Số tín chỉ: 02 (30 giờ tín chỉ)
33. Môn học tiên quyết: Nhiệt động học và Vật lý phân tử
34. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt
35. Giảng viên
TT Họ và tên Chức danh,
học vị
Đơn vị công tác
1 Lê Thị Thanh Bình PGS.TS.GVC Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
2 Ngạc An Bang TS.GV Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
3 Trần Vĩnh Thắng NCV.ThS. Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
4 Trịnh Thị Loan NCV.TS. Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
5 Nguyễn Từ Niệm NCV.ThS. Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
6 Đỗ Thị Kim Anh GV.TS. Bộ môn Vật lý nhiệt độ thấp,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
7 Bạch Hương Giang GV.TS. Phòng Vật lý tính toán,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
8 Bùi Thị Hồng Vân GV.ThS. Bộ môn Quang lượng tử,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
9 Lưu Mạnh Quỳnh NCV Trung tâm CMS,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
10 Sái Công Doanh NCV Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
36. Mục tiêu môn học
38
6.1. Mục tiêu về kiến thức
Vật lý học là ngành khoa học thực nghiệm, sinh viên không những cần nắm vững
về lý thuyết mà cần phải được quan sát và hiểu được các hiện tượng Vật lý xảy ra
trong thực tế. Môn Thực hành Vật lý đại cương 1 nhằm giúp cho sinh viên thực
hành thí nghiệm, kiểm nghiệm lại và hiểu sâu các kiến thức lý thuyết về Cơ học và
Nhiệt động học đã được học. Môn học cũng giúp cho sinh viên có cơ hội được
quan sát, phân tích và qua đó hiểu sâu sắc thêm về các hiện tượng Cơ và nhiệt
trong tự nhiên.
Trong quá trình thực hành, sinh viên được trang bị một số kiến thức về các phương
pháp đo, nguyên lý hoạt động, cấu tạo, vận hành của một số thiết bị và hệ đo
quang cơ bản.
6.2. Mục tiêu về kỹ năng
Rèn luyện cho sinh viên một kỹ năng làm việc khoa học, chính xác, tư duy thực
nghiệm, giúp cho sinh viên biết gắn lý thuyết đã được học với thực tế thực nghiệm,
đáp ứng được nhu cầu công việc trong xã hội hiện đại.
Môn học cũng nhằm đào tạo phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, khả năng phân
tích và giải quyết vấn đề, rèn luyện kỹ năng thực hành và xử lý số liệu thực
nghiệm cho sinh viên. Bên cạnh đó, việc thực hành theo nhóm gồm từ 2 đến 3 sinh
viên cũng tăng cường và rèn luyện khả năng phối hợp làm việc theo nhóm. Kỹ
năng làm việc theo nhóm là một kỹ năng hiện đại mà sinh viên cần phải được trang
bị trước khi ra trường.
6.3. Mục tiêu về thái độ
Môn học nhằm khuyến khích động viên sinh viên nghiên cứu Vật lý nói chung và
Cơ học cổ điển nói riêng. Các giờ thực hành thí nghiệm cũng rèn luyện cho sinh
viên đức tính nghiêm túc, tôn trọng kỷ luật và các nội quy an toàn trong phòng thí
nghiệm.
37. Phương pháp kiểm tra đánh giá
7.1. Tiêu chí đánh giá các kết quả thực hiện nhiệm vụ của sinh viên
- Tham dự đầy đủ các buổi thực hành theo lịch trình.
- Hàng tuần hoàn thiện và trình báo cáo theo quy định.
- Đánh giá sinh viên về kiến thức, khả năng thực hành và ý thức trong mỗi buổi
thực hành.
7.2. Lịch thi và kiểm tra
- Kiểm tra cuối kỳ: sau tuần 10 theo bố trí của Nhà trường.
7.3. Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm
- Phần chuẩn bị thực hành và báo cáo thực hành: 20%
- Phần thực hành tại Phòng Thực hành: 20%
- Kiểm tra đánh giá cuối kỳ: 60%
39
38. Giáo trình bắt buộc
Giáo trình bắt buộc:
Lê Thị Thanh Bình (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Long. Thực tập Vật lý Đại cương
phần Cơ - Nhiệt. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 2007.
Tài liệu tham khảo:
1. ...................................................................................................................... L
ê Thị Thanh Bình (Chủ biên), Lê Khắc Bình. Thực tập Vật lý Đại cương phần
Điện - Từ. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 2007.
2. ...................................................................................................................... R
. A. Serway and J. W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers, 6th Edition,
Thomson Brooks/Cole, 2004, ISBN: 0534408427
3. ...................................................................................................................... D
. Halliday, R. Resnick, and J. Walker, Fundamentals of Physics, 8th edition.
ISBN: 9780470895399.
4. ...................................................................................................................... P
hysics Experiments, General Catalogue of Physics Experiments, 1991,
Leybold didactic GMBH.
39. Tóm tắt nội dung môn học
Môn Thực hành Vật lý Đại cương 1 bao gồm 10 bài thực hành liên quan đến
những kiến thức cơ bản nhất về các hiện tượng Cơ học và nhiệt học như hiện
tượng va chạm mềm, va chạm đàn hồi, dao động điều hòa, sự truyền nhiệt. Bên
cạnh đó, sinh viên cũng thực hành nghiên cứu chuyển động quay của vật rắn, sự
truyền sóng âm trong không khí, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của kính hiển vi,
pan me, thước kẹp và một số dụng cụ đo khác như máy đo nhiệt độ, máy đếm thời
gian, dao động ký, cặp nhiệt điện, sensor lực, ghép nối giữa hệ đo và máy tính...
40. Nội dung chi tiết môn học
Bài mở đầu: Sơ lược về lý thuyết phép đo và sai số
1. Định nghĩa phép đo và sai số
2. Phương pháp xác định sai số của các phép đo trực tiếp
3. Phương pháp xác định sai số của các phép đo gián tiếp
4. Cách viết kết quả
40
5. Phương pháp biểu diễn kết quả bằng đồ thị.
Bài 1: Khảo sát sự dẫn nhiệt và xác định hệ số dẫn nhiệt của vật liệu
1. Mục đích: Xác định hệ số dẫn nhiệt của một số vật liệu xây dựng.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Buồng nhiệt
3.2. Mẫu đo
3.3. Nguồn điện 2 12 v
3.4. Máy khống chế nhiệt độ hiển thị số.
3.5. Máy đo nhiệt độ
4. Thực hành
4.1. Hiệu chỉnh nhiệt độ giữa các máy đo
4.2. Xác định hiệu nhiệt độ giữa các mặt của tấm vật liệu
4.3. Xác định hệ số dẫn nhiệt của vật liệu
5. Xử lý số liệu
Bài 2: Nghiên cứu sự biến đổi năng lượng điện thành nhiệt
1. Mục đích:
Kiểm nghiệm sự biến đổi năng lượng điện thành năng lượng nhiệt. Kiểm
nghiệm sự chính xác của đương lượng điện nhiệt.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Các nhiệt lượng kế
3.2. Máy đo nhiệt độ hiện số
3.3. Máy đo năng lượng và công suất
4. Thực hành
4.1. Kiểm nghiệm sự biến đổi năng luợng điện thành năng lượng nhiệt
4.2. Kiểm nghiệm sự chính xác của đương lượng điện nhiệt
5. Xử lý số liệu
Bài 3: Khảo sát quá trình dao động điều hoà
1. Mục đích:
41
Xác định hệ số đàn hồi của lò xo. Khảo sát dao động điều hòa và xác định
chu kỳ dao động của con lắc lò xo.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Máy tính
3.2. Sensor đo lực
3.3. Sensor khảo sát chuyển động
3.4. Các lò xo và các vật nặng
4. Thực hành
4.1. Xác định hệ số đàn hồi của lò xo
4.2. Khảo sát dao động điều hoà của con lắc lò xo
5. Xử lý số liệu
Bài 4: Nghiên cứu sóng trên dây
1. Mục đích:
Tìm hiểu sự hình thành sóng đứng trên dây. Xác định vận tốc truyền sóng.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Máy phát âm tần
3.2. Nam châm vĩnh cửu
3.4. Dây và các vật nặng để kéo căng dây
4. Thực hành
4.1. Nghiên cứu sự hình thành sóng đứng trên dây
4.2. Xác định vận tốc truyền sóng trên dây
5. Xử lý số liệu
Bài 5: Xác định nhiệt nóng chảy và nhiệt hoá hơi của nước
1. Mục đích: Xác định nhiệt nóng chảy và nhiệt hoá hơi của nước
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Nguồn tạo hơi nước
3.2. Nhiệt lượng kế
3.3. Bộ chia hơi
42
3.4. Cân thí nghiệm
4. Thực hành
4.1. Xác định nhiệt nóng chảy của nước đá
4.2. Xác định nhiệt hoá hơi của nước
5. Xử lý số liệu
Bài 6: Xác định gia tốc trọng trường bằng con lắc thuận nghịch
1. Mục đích:
Nghiên cứu dao động điều hòa, trên cơ sơ đó xác định gia tốc trọng trường
bằng con lắc thuận nghịch.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Con lắc thuận nghịch
3.2. Máy đếm tự động hiện số
4. Thực hành
4.1. Nghiên cứu dao động điều hòa của con lắc vật lý
4.2. Xác định gia tốc trọng trường bằng con lắc thuận nghịch
5. Xử lý số liệu
Bài 7: Khảo sát hiện tượng va chạm
1. Mục đích:
Khảo sát sự va chạm đàn hồi và va chạm mềm của hệ hai vật chuyển động
trên một đường thẳng. Kiểm nghiệm lại các định luật bảo toàn năng lượng,
bảo toàn động lượng trong quá trình va chạm của các vật.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Máy tính
3.2. Hệ thống đệm không khí
3.3. Sensor đo thời gian
3.4. Xe nhỏ và các vật nặng tham gia va chạm
4. Thực hành
43
4.1. Khảo sát sự va chạm đàn hồi và va chạm mềm của hệ hai vật
chuuyển động trên một đường thẳng.
4.2. Kiểm nghiệm lại các định luật bảo toàn năng lượng, bảo toàn
động lượng trong quá trình va chạm của các vật
5. Xử lý số liệu
Bài 8: Đo độ dài
1. Mục đích:
Sử dụng một số dụng cụ đo thường gặp. Tìm hiểu nguyên tắc của một số
dụng cụ cho phép nâng cao độ chính ác của phép đo độ dài
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Thước kẹp có du xích
3.2. Panme
3.3. Kính hiển vi với thị kính trắc vi
4. Thực hành
4.1. Sử dụng thước kẹp
4.2. Sử dụng panme
4.3. Sử dụng kính hiển vi
5. Xử lý số liệu
Bài 9: Khảo sát chuyển động quay của vật rắn
1. Mục đích:
Xác định momen quán tính của một số vật rắn. Nghiệm lại định luật bảo
toàn mômen động lượng của vật rắn.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Máy tính
3.2. Sensor đo các thông số chuyển động quay
3.4. Hệ thống ròng rọc và các vật rắn cần khảo sát
4. Thực hành
4.1. Nghiên cứu chuyển động quay của vật rắn.
4.2. Xác định mômen quán tính của một số vật rắn
4.3. Nghiệm lại định luật bảo toàn mômen động lượng
5. Xử lý số liệu
44
Bài 10: Xác định vận tốc truyền âm trong không khí
1. Mục đích:
Khảo sát sự truyền sóng âm trong không khí. Xác định vận tốc truyền sóng
âm trong không khí và chỉ số đoạn nhiệt của không khí.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
3.1. Dao động kí điện tử
3.2. Máy phát âm tần
3.3. Ống chứa không khí có thể thay đổi chiều dài
4. Thực hành
4.1. Khảo sát sóng âm truyền trong không khí bằng cách thiết lập
sóng đứng trong một ống kín.
4.2. Xác định vận tốc truyền âm trong không khí và chỉ số đoạn nhiệt
của không khí
5. Xử lý số liệu
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
THỰC HÀNH VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 2
41. Mã môn học: PHY 2308
42. Số tín chỉ: 02 (30 giờ tín chỉ)
43. Môn học tiên quyết:
1. Điện và từ học (PHY1090)
2. Thực hành Vật lý Đại cương 1 (PHY 1093)
44. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt
45
45. Giảng viên
TT Họ và tên Chức danh,
học vị
Đơn vị công tác
11 Ngạc An Bang TS.GV Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
12 Lê Thị Thanh Bình PGS.TS.GVC Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
13 Trần Vĩnh Thắng NCV.ThS. Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
14 Trịnh Thị Loan NCV.TS. Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
15 Nguyễn Từ Niệm NCV.ThS. Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
16 Nguyễn Ngọc Đỉnh NCV.ThS. Bộ môn Vật lý Chất rắn,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
17 Lê Tuấn Tú TS. Bộ môn Vật lý Nhiệt độ thấp,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
18 Sái Công Doanh NCV.CN Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
19 Nguyễn Thùy Trang NCV.ThS Phòng Vật lý tính toán,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
46. Mục tiêu môn học
6.1. Mục tiêu về kiến thức
Vật lý học là ngành khoa học thực nghiệm, sinh viên không những cần
nắm vững về lý thuyết mà cần phải được quan sát và hiểu được các hiện tượng
Vật lý xảy ra trong thực tế. Môn Thực hành Vật lý đại cương 2 nhằm giúp cho
sinh viên thực hành các thí nghiệm đã được lý thuyết chứng minh, kiểm
nghiệm lại lý thuyết điện và từ đã được học. Môn học cũng giúp cho sinh viên
có cơ hội được quan sát, phân tích và qua đó hiểu sâu sắc thêm về các hiện
tượng điện và từ trong tự nhiên.
Trong quá trình thực hành, sinh viên được trang bị một số kiến thức về
các phương pháp đo, nguyên lý hoạt động, cấu tạo, vận hành của một số thiết bị
và hệ đo cơ bản.
6.2. Mục tiêu về kỹ năng
46
Rèn luyện cho sinh viên một kỹ năng làm việc khoa học, chính xác, tư
duy thực nghiệm, giúp cho sinh viên biết gắn lý thuyết đã được học với thực tế
thực nghiệm, đáp ứng được nhu cầu công việc trong xã hội hiện đại.
Môn học cũng nhằm đào tạo phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, khả
năng phân tích và giải quyết vấn đề, rèn luyện kỹ năng thực hành và xử lý số
liệu thực nghiệm cho sinh viên. Bên cạnh đó, việc thực hành theo nhóm gồm từ
2 đến 3 sinh viên cũng tăng cường và rèn luyện khả năng phối hợp làm việc
theo nhóm. Kỹ năng làm việc theo nhóm là một kỹ năng hiện đại mà sinh viên
cần phải được trang bị trước khi ra trường.
6.3. Mục tiêu về thái độ
Môn học nhằm khuyến khích động viên sinh viên nghiên cứu Vật lý nói
chung và Điện và Từ nói riêng. Các giờ thực hành thí nghiệm cũng rèn luyện
cho sinh viên đức tính nghiêm túc, tôn trọng kỷ luật và các nội quy an toàn
trong phòng thí nghiệm.
47. Phương pháp kiểm tra đánh giá
7.1. Tiêu chí đánh giá các kết quả thực hiện nhiệm vụ của sinh viên
- Tham dự đầy đủ các buổi thực hành theo lịch trình.
- Hàng tuần hoàn thiện và trình báo cáo theo quy định.
- Đánh giá sinh viên về kiến thức, khả năng thực hành và ý thức trong
mỗi buổi thực hành.
7.2. Lịch thi và kiểm tra
- Kiểm tra cuối kỳ: sau tuần 10 theo bố trí của Nhà trường.
7.3. Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm
- Phần chuẩn bị thực hành và báo cáo thực hành: 20%
- Phần thực hành tại Phòng Thực hành: 20%
- Kiểm tra đánh giá cuối kỳ: 60%
48. Giáo trình bắt buộc
Giáo trình bắt buộc:
Lê Thị Thanh Bình (Chủ biên), Lê Khắc Bình. Thực tập Vật lý Đại
cương phần Điện - Từ. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, năm
2007.
Tài liệu tham khảo:
5. ............................................................................................................ L
ê Thị Thanh Bình (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Long. Thực tập Vật lý Đại
cương phần Cơ - Nhiệt. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, năm
2007.
47
6. ............................................................................................................ R
. A. Serway and J. W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers, 6th
Edition, Thomson Brooks/Cole, 2004, ISBN: 0534408427
7. ............................................................................................................ D
. Halliday, R. Resnick, and J. Walker, Fundamentals of Physics, 8th
edition. ISBN: 9780470895399.
8. ............................................................................................................ P
hysics Experiments, Volume 2, Electricity – Electronics. General
Catalogue of Physics Experiments, 1991, Leybold didactic GMBH.
49. Tóm tắt nội dung môn học
Môn Thực hành Vật lý Đại cương 2 bao gồm 10 bài thực hành liên quan đến
những kiến thức cơ bản nhất về các hiện tượng Điện và Từ như hiện tượng cảm
ứng điện từ, dao động điện từ tắt dần và duy trì, hiện tượng cộng hưởng trong
các mạch RLC, từ lực tác dụng lên dòng điện và khung dây trong từ trường,
chuyển động của hạt tích điện trong điện-từ trường. Bên cạnh đó, sinh viên
cũng thực hành nghiên cứu sự phụ thuộc của điện trở của kim loại và bán dẫn
vào nhiệt độ, đặc trưng I-V của quang trở và photodiode, cấu tạo và nguyên lý
hoạt động của biến thế, dao động ký điện tử, điện kế khung quay và một số
dụng cụ đo khác như digital voltmeter, luxmeter …
50. Nội dung chi tiết môn học
Bài mở đầu: Sơ lược về lý thuyết phép đo và sai số
1. Định nghĩa phép đo và sai số
2. Phương pháp xác định sai số của các phép đo trực tiếp
3. Phương pháp xác định sai số của các phép đo gián tiếp
4. Cách viết kết quả
5. Phương pháp biểu diễn kết qủa bằng đồ thị
Bài 1. Dao động ký điện tử và một số ứng dụng
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của dao động ký điện tử.
- Sử dụng dao động ký điện tử để đo một số đặc trưng cơ bản của dòng xoay chiều.
48
2. Lý thuyết
2.1. Sơ lược cấu tạo của dao động ký
2.2. Sơ lược hoạt động của ống phóng điện tử và dao động ký.
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT Tên dụng cụ Số lượng
1 Dao động ký hai kênh 1
2 Máy phát âm tần 2
3 Tụ điện 4 F 1
4 Điện trở 10 K 1
4. Thực hành
4.1. Tìm hiểu tác dụng một số phím chức năng.
4.2. Chuẩn biên độ.
4.3. Chuẩn thời gian.
4.4. Đo tần số và biên độ của thế xoay chiều.
4.5. Đo tần số bằng phương pháp Lissajou.
4.6. Đo tần số bằng phương pháp đếm vết.
5. Xử lý số liệu
5.1. Từ các số liệu thực nghiệm tính tần số của thế xoay chiều đã đo.
5.2. So sánh các kết quả thu được từ các phương pháp đo tần số bằng dao động ký.
Bài 2. Cảm ứng điện từ
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Xác định sự phụ thuộc của suất điện động cảm ứng trong cuộn cảm vào từ trường
kích thích biến đổi theo thời gian.
- Xác định sự phụ thuộc của suất điện động cảm ứng trong cuộn cảm vào thiết diện
của cuộn cảm.
- Xác định sự phụ thuộc của suất điện động cảm ứng trong cuộn cảm vào số vòng
dây của cuộn cảm.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT Tên dụng cụ Số lượng
1 Cuộn cảm 3
2 Cuộn Selenoid đường kính d = 120 mm 1
49
3 Giá đỡ ống dây và cuộn cảm 1
4 Máy phát chức năng 1
5 Nguồn điều khiển dòng 1
6 Micro vôn kế (Microvolt meter) 1
7 Máy tính và bộ giao diện ghép nối Cassy 1
4. Thực hành
4.1. Chuẩn bị máy đo.
4.2. Chuẩn bị microvoltmeter.
4.3. Chuẩn bị máy phát.
4.4. Chuẩn bị nguồn dòng điều khiển.
4.5. Chuẩn bị máy tính và cài đặt phần mềm đo và xử lý số liệu.
4.6. Thao tác thực hành.
4.7. Quy trình kết thúc thí nghiệm.
5. Xử lý số liệu
5.1. Từ các kết quả phần 1, nhận xét về sự phụ thuộc của dạng thế hiệu cảm ứng U
vào dạng dòng kích thích từ trường I (các dạng xung khác nhau).
5.2. Từ các số liệu bảng 1, vẽ sự phụ thuộc của U vào dt
dI và nhận xét kết quả.
5.3. Từ các số liệu bảng 2 vẽ đồ thị sự phụ thuộc của U theo S. Nhận xét.
5.4. Từ các số liệu bảng 3, vẽ đồ thị U (V) phụ thuộc số vòng dây N1. Nhận xét.
Bài 3. Phôtôđiôt và quang trở
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Khảo sát các đặc trưng V - A của phôtôđiôt với các độ rọi sáng khác nhau.
- Tính hiệu suất của photodiode.
- Khảo sát sự phụ thuộc của điện trở một mẫu quang trở vào độ rọi sáng.
2. Lý thuyết
2.1. Photodiode
2.2. Quang trở
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT
Tên dụng cụ Số lượng
1 Giá đỡ và bảng (A) để gá Luxmeter và 1
50
photodiode hoặc quang trở
2 Photodiode 1
3 Quang trở 1
4 Luxmeter (dụng cụ đo độ rọi sáng) 1
5 Đèn 220V- 45W 1
6 Bộ điều khiển 1
7 Máy tính 1
4. Thực hành
4.1. Đo đặc trưng V-A của photodiode
4.2. Đo đặc trưng V-A của quang trở
5. Xử lý số liệu
5.1. Từ đặc tuyến V-A khi J = 0 Lx và J = 3000 Lx, nhận xét và giải thích quy luật
biến thiên I = f(U) khi phôtôđiôt được chiếu sáng và không được chiếu sáng.
5.2. Từ các đồ thị Uhm = f(J) và Inm = f(J) nhận xét quy luật biến thiên của Uhm và I-
nm theo độ rọi sáng.
a. Từ họ đặc tuyến miền photovoltaic, xác định Um và Im theo J; Từ độ dốc của đồ
thị Pm = f(Pph) tính hiệu suất của photodiode
b. Tính điện trở của mẫu quang trở ứng với từng độ rọi sáng J. Nhận xét về quy
luật biến thiên của quang điện trở theo J.
Bài 4. Biến thế
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Nghiệm lại các công thức biến thế.
- Tính năng lượng tiêu hao trong một chu trình từ trễ của lõi biến thế.
- Khảo sát tính chất phối hợp trở kháng của biến thế.
2. Lý thuyết
2.1. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
2.2. Biến thế lý tưởng.
2.3. Biến thế thực.
2.4. Phương pháp xác định đường cong từ trễ của lõi biến thế sử dụng dao động ký
điện tử.
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT Tên dụng cụ Số lượng
1 Nguồn xoay chiều (biến thế tự ngẫu) 1
51
2 Biến thế (lõi và các cuộn dây) 1
3 Dao động ký điện tử 1
4 Vôn kế 1
5 Điện trở, điện trở tải (bóng đèn) 2
6 Tụ điện 1
7 Biến trở con chạy 1
4. Thực hành
4.1. Nghiệm lại các công thức của biến thế.
4.2. Xác định đường cong từ trễ của lõi biến thế.
4.3. Khảo sát tính phối hợp trở kháng của biến thế.
5. Xử lý số liệu
5.1.Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của U1 vào U2 ứng với các trường hợp đã đo. Từ các đồ
thị U1 = f(U2), tính tỷ số U1/U2. So sánh kết quả thực nghiệm với lý thuyết.
5.2.Tính năng lượng tiêu hao trong một chu trình từ trễ.
5.3.Vẽ đồ thị U = f(n), xác định giá trị n0 ứng với dòng Imax )( maxmax
TR
UI . Giải
thích sự phụ thuộc của dòng I vào tỷ số biến thế.
Bài 5. Điện kế khung quay
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của điện kế khung quay
- Xác định các thông số của điện kế khung quay: Rg (điện trở của khung điện kế),
Rth (điện trở tới hạn), Sv (độ nhạy về thế), T (chu kỳ dao động của khung điện kế),
(giảm lượng loga của sự tắt dần).
2. Lý thuyết
2.1. Cấu tạo của điện kế khung quay
2.2. Quá trình thiết lập trạng thái dừng
2.3. Các đại lượng đặc trưng cho điện kế
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT Tên dụng cụ Số lượng
1 Điện kế khung quay 1
2 Nguồn một chiều 1-12 V 1
3 Vôn kế 1
4 Điện trở 2
52
5 Hộp điện trở 1
6 Công tắc K 1
4. Thực hành
4.1. Xác định độ nhạy về dòng và điện trở Rg
4.2. Xác định điện trở tới hạn ngoài R0 và độ nhạy về thế
4.3. Chu kỳ dao động T của khung điện kế
5. Xử lý số liệu
5.1.Từ số liệu bảng 1 vẽ đồ thị Rtb = f(U) từ đó suy ra I và Rg. Tính Si.
5.2. Xác định điện trở tới hạn Rth và Sv.
5.3.Tính chu kỳ dao động tự do của khung điện kế.
Bài 6. Điện trở của kim loại và bán dẫn
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Khảo sát sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở các chất kim loại và bán dẫn.
- Tính hệ số nhiệt điện trở của kim loại
- Tính năng lượng vùng cấm của bán dẫn.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT Tên dụng cụ Số lượng
1 Mẫu kim loại quý 1
2 Mẫu bán dẫn 1
3 Lò nung 1
4 Sensor đo nhiệt 1
5 Hộp nối điện 1
6 Máy đo nhiệt độ 1
7 Đồng hồ vạn năng 1
4. Thực hành
4.1. Đo sự phụ thuộc của điện trở của mẫu bán dẫn vào nhiệt độ.
4.2. Đo sự phụ thuộc của điện trở của mẫu kim loại vào nhiệt độ.
5. Xử lý số liệu
5.1.Từ số liệu bảng 3, vẽ đồ thị lnR = f(T-1)
53
5.2.Từ đồ thị lnR = f(T-1), tính năng lượng vùng cấm E của chất bán dẫn.
5.3.Từ số liệu bảng 4, vẽ đồ thị R = f(T)
5.4.Tính hệ số nhiệt điện trở của kim loại từ đồ thị R = f(T).
Bài 7. Dao động điện từ
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Khảo sát những quá trình phóng và nạp của tụ điện
- Khảo sát dao động tắt dần và dao động duy trì trong mạch RLC.
2. Lý thuyết
2.1. Mạch RC
2.2. Mạch RLC
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT Tên dụng cụ Số lượng
1 Cuộn dây cảm ứng điện từ: 500 H 20%, R = (2x150) 1
2 Tụ điện: 40 F 10%, Umax=250 V 1
3 Một cặp giá đỡ cho tụ điện và cuộn cảm ứng 1
4 Một bảng mạch thử khổ A4 1
5 Một khay cắm pin đơn và một pin. 1
6 Các điện trở: 100 , 100 k 1
7 Một tranzitơ n-p-n: BC140 1
8 Một khoá hai trạng thái 1
9 Mười cầu nối và sáu dây nối 1
10 Một nguồn một chiều 0- 15 V - 1.5 A, +5V - 0.5 A 1% 1
11 Một máy tính với bộ thu dữ liệu và hộp CASSY 1
4. Thực hành
4.1. Khảo sát sự phóng và nạp của tụ điện qua điện trở.
4.2. Khảo sát dao động tắt dần trong mạch điện RLC.
4.3. Khảo sát sự duy trì dao động trong mạch RLC.
5. Xử lý số liệu
5.1. Đối với mạch RC: Tính hằng số thời gian = R.C của mạch RC, so sánh với
giá trị thực nghiệm đo được từ bảng 2.
5.2. Đối với mạch RLC:
- Tính hệ số tắt dần của mạch.
54
- Khảo sát sự dịch pha giữa dòng và áp trên toàn mạch.
- Tính tần số dao động riêng của mạch, so sánh với lý thuyết
5.3. Đối với mạch dao động duy trì: Giải thích sự duy trì dao động?
Bài 8. Đo trở kháng bằng dao động ký
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Khảo sát độ lệch pha giữa dòng và thế trên R, L, C
- Đo trở kháng của R, L, C.
2. Lý thuyết
2.1. Yếu tố cần đo là điện trở thuần.
2.2. Yếu tố cần đo là tụ điện C.
2.3. Yếu tố cần đo là cuộn cảm L.
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT Tên dụng cụ Số lượng
1 Dao động ký 1
2 Máy phát âm tần 1
3 Tụ điện C 1
4 Cuộn cảm L 1
5 Điện trở R 1
6 Dây dẫn điện
4. Thực hành
4.1. Quan sát độ lệch pha giữa dòng và thế trên điện trở. Đo R.
4.2. Quan sát độ lệch pha giữa dòng và thế trên tụ điện. Đo C.
4.3. Quan sát độ lệch pha giữa dòng và thế trên cuộn cảm. Đo L.
5. Xử lý số liệu
5.1. Từ các số liệu trong bảng 2 vẽ đồ thị sự phụ thuộc của RX theo 0
0
Y
X
U
U.
5.2. Tính R từ độ dốc của đồ thị.
5.3. Từ các số liệu trong bảng 3 vẽ đồ thị sự phụ thuộc của 0
0
Y
X
U
U theo RX.
LCf
2
1
55
5.4. Tính C từ độ dốc của đồ thị.
5.5. Từ các số liệu trong bảng 4 vẽ đồ thị sự phụ thuộc của RX theo 0
0
Y
X
U
U.
5.6. Tính L1 từ độ dốc của đồ thị.
5.7. Từ các số liệu trong bảng 5 vẽ đồ thị sự phụ thuộc của RX theo 0
0
Y
X
U
U.
5.8. Tính L2 từ độ dốc của đồ thị.
5.9. Từ các số liệu trong bảng 6 vẽ đồ thị sự phụ thuộc của RX theo 0
0
Y
X
U
U.
5.10. Tính L+ từ độ dốc của đồ thị.
5.11. Từ các số liệu trong bảng 7 vẽ đồ thị sự phụ thuộc của RX theo 0
0
Y
X
U
U.
5.12. Tính L- từ độ dốc của đồ thị. Tính hệ số hỗ cảm M .
Bài 9. Lực tác dụng giữa hai dây dẫn khi có dòng điện chạy qua
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Xác định lực tương tác giữa các dây dẫn có dòng điện chạy qua.
- Khảo sát sự phụ thuộc của lực tương tác vào dòng điện, khoảng cách giữa hai dây
dẫn, chiều dài dây dẫn
- Xác định hằng số từ thẩm 0.
2. Lý thuyết
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT Tên dụng cụ thí nghiệm Số lượng
1 Bộ ghép nối Cassy - E 1
2 Các khung dây dẫn (đường kính 1mm) 8
3 Giá đỡ cho khung dây dẫn trên sensor đo lực 1
4 Sensor đo lực 1
5 Môdun “Bridge-box” 1
6 Môdun “30 Ampere-box” 1
7 Dây cáp nối 6 chân 1
8 Nguồn điện 10A AC/DC 1
9 Giá đỡ điều chỉnh độ cao 1
56
10 Thanh trụ 47 cm 1
11 Kẹp đỡ 1
12 Chân đế chữ A 1
4. Thực hành
4.1. Lắp đặt thí nghiệm.
4.2. Tháo tác với máy tính để chuẩn bị đo.
4.3. Đo sự phụ thuộc của lực tác dụng giữa hai dây dẫn vào cường độ dòng điện
chạy qua mạch.
4.4. Đo sự phụ thuộc của lực tác dụng giữa hai dây dẫn vào độ dài của dây.
5. Xử lý số liệu
5.1. Nhận xét về họ đồ thị 1.
5.2. Từ độ dốc của đồ thị F = f(I2) khi d = const, tính 0.
5.3. Từ số liệu bảng 2, xác định giá trị F khi dòng I = 9 A ứng với khoảng cách d
giữa hai dây.
5.4. Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của F = f(d-1) khi I = const. Giải thích sự phụ thuộc đó.
5.5. Nhận xét về họ đồ thị 2.
5.6. Từ số liệu bảng 3, xác định giá trị F khi dòng I = 8 A ứng với các độ dài của
dây dẫn.
5.7. Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của F = f( ) khi I = const. Giải thích sự phụ thuộc đó.
Bài 10. Hiện tượng cộng hưởng trong các mạch điện đối với dòng xoay chiều
1. Nội dung và mục đích bài thực hành: Khảo sát hiện tượng cộng hưởng song
song và cộng hưởng nối tiếp trong mạch điện xoay chiều có các yếu tố R, L, C.
2. Lý thuyết
2.1. Mạch cộng hưởng nối tiếp.
2.2. Mạch cộng hưởng song song.
2.3. Các phương pháp đo độ lệch pha của hai điện áp xoay chiều bằng dao động
ký.
3. Dụng cụ thí nghiệm
STT STT Tên dụng cụ Số lượng
1 Dao động ký điện tử 1
2 Máy phát âm tần 1
3 Von kế hiện số 1
4 Cuộn cảm L = 0,009H 1
57
5 Tụ điện C = 0,1F 1
6 Điện trở R = 230 1
4. Thực hành
4.1. Khảo sát mạch LC nối tiếp
4.2. Khảo sát mạch LC song song
5. Xử lý số liệu
5.1. Từ các số liệu bảng 2 và 3 vẽ đồ thị hàm số độ lệch pha theo tần số f đối với
từng chế độ AUTO và X - Y. Xác định tần số cộng hưởng.
5.2. Từ các số liệu bảng 2 và 3 vẽ đồ thị hàm số UR theo tần số f, xác định tần số
cộng hưởng.
5.3. So sánh các kết quả xác định tần số cộng hưởng từ các đồ thị trên với giá trị fch
tính từ lý thuyết.
5.4. Tương tự, từ số liệu bảng 4 và 5, vẽ đồ thị như đối với trường hợp cộng hưởng
nối tiếp. Xác định tần số cộng hưởng.
5.5. Giải thích các kết quả.
58
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
THỰC HÀNH VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 3
51. Mã môn học: PHY 2309
52. Số tín chỉ: 02 (30 giờ tín chỉ)
53. Môn học tiên quyết:
1. ............................................................................................................. Đ
iện và từ học (PHY1090)
2. ............................................................................................................. Q
uang học (PHY 1092)
3. ............................................................................................................. T
hực hành Vật lý Đại cương 1 (PHY 1093)
4. ............................................................................................................. T
hực hành Vật lý Đại cương 2 (PHY 1094)
54. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt
55. Giảng viên
TT Họ và tên Chức danh,
học vị
Đơn vị công tác
20 Lê Thị Thanh Bình PGS.TS.GVC Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
21 Trần Vĩnh Thắng NCV.ThS. Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
22 Trịnh Thị Loan NCV.TS. Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
23 Nguyễn Từ Niệm NCV.ThS. Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
24 Nguyễn Anh Tuấn GV.TS. Bộ môn Quang lượng tử,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
25 Bùi Thị Hồng Vân GV.ThS. Bộ môn Quang lượng tử,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
26 Đào Kim Chi NCV Văn phòng Khoa Vật lý,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
59
27 Sái Công Doanh NCV.CN Bộ môn Vật lý Đại cương,
Khoa Vật lý, ĐHKHTN
56. Mục tiêu môn học
6.1. Mục tiêu về kiến thức
Vật lý học là ngành khoa học thực nghiệm, sinh viên không những cần
nắm vững về lý thuyết mà cần phải được quan sát và hiểu được các hiện tượng
Vật lý xảy ra trong thực tế. Môn Thực hành Vật lý đại cương 3 nhằm giúp cho
sinh viên thực hành thí nghiệm, kiểm nghiệm lại và hiểu sâu các kiến thức lý
thuyết về quang học hiện đại đã được học. Môn học cũng giúp cho sinh viên có
cơ hội được quan sát, phân tích và qua đó hiểu sâu sắc thêm về các hiện tượng
quang học trong tự nhiên.
Trong quá trình thực hành, sinh viên được trang bị một số kiến thức về
các phương pháp đo, nguyên lý hoạt động, cấu tạo, vận hành của một số thiết bị
và hệ đo quang cơ bản.
6.2. Mục tiêu về kỹ năng
Rèn luyện cho sinh viên một kỹ năng làm việc khoa học, chính xác, tư
duy thực nghiệm, giúp cho sinh viên biết gắn lý thuyết đã được học với thực tế
thực nghiệm, đáp ứng được nhu cầu công việc trong xã hội hiện đại.
Môn học cũng nhằm đào tạo phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, khả
năng phân tích và giải quyết vấn đề, rèn luyện kỹ năng thực hành và xử lý số
liệu thực nghiệm cho sinh viên. Bên cạnh đó, việc thực hành theo nhóm gồm từ
2 đến 3 sinh viên cũng tăng cường và rèn luyện khả năng phối hợp làm việc
theo nhóm. Kỹ năng làm việc theo nhóm là một kỹ năng hiện đại mà sinh viên
cần phải được trang bị trước khi ra trường.
6.3. Mục tiêu về thái độ
Môn học nhằm khuyến khích động viên sinh viên nghiên cứu Vật lý nói
chung và Quang học hiện đại nói riêng. Các giờ thực hành thí nghiệm cũng rèn
luyện cho sinh viên đức tính nghiêm túc, tôn trọng kỷ luật và các nội quy an
toàn trong phòng thí nghiệm.
57. Phương pháp kiểm tra đánh giá
7.1. Tiêu chí đánh giá các kết quả thực hiện nhiệm vụ của sinh viên
- Tham dự đầy đủ các buổi thực hành theo lịch trình.
- Hàng tuần hoàn thiện và trình báo cáo theo quy định.
- Đánh giá sinh viên về kiến thức, khả năng thực hành và ý thức trong
mỗi buổi thực hành.
7.2. Lịch thi và kiểm tra
- Kiểm tra cuối kỳ: sau tuần 10 theo bố trí của Nhà trường.
7.3. Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm
- Phần chuẩn bị thực hành và báo cáo thực hành: 20%
60
- Phần thực hành tại Phòng Thực hành: 20%
- Kiểm tra đánh giá cuối kỳ: 60%
58. Giáo trình bắt buộc
Giáo trình bắt buộc:
Nguyễn Thị Thục Hiền (Chủ biên). Thực tập Vật lý Đại cương phần
Quang. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 2007.
Tài liệu tham khảo:
9. ............................................................................................................ L
ê Thị Thanh Bình (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Long. Thực tập Vật lý Đại
cương phần Cơ - Nhiệt. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, năm
2007.
10. .......................................................................................................... L
ê Thị Thanh Bình (Chủ biên), Lê Khắc Bình. Thực tập Vật lý Đại cương
phần Điện - Từ. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 2007.
11. .......................................................................................................... R
. A. Serway and J. W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers, 6th
Edition, Thomson Brooks/Cole, 2004, ISBN: 0534408427
12. .......................................................................................................... D
. Halliday, R. Resnick, and J. Walker, Fundamentals of Physics, 8th
edition. ISBN: 9780470895399.
13. .......................................................................................................... P
hysics Experiments, General Catalogue of Physics Experiments, 1991,
Leybold didactic GMBH.
59. Tóm tắt nội dung môn học
Môn học Thực hành Vật lý đại cương 3 bao gồm 10 bài thực hành thí
nghiệm về Quang học và Nguyên tử. Người học sẽ thực hiện các bài thực
hành Quang học liên quan tới các hiện tượng phân cực, giao thoa, nhiễu xạ
đối với ánh sáng khả kiến, tốc độ của ánh sáng trong không khí. Người học
cũng sẽ thực hiện một số bài thực hành liên quan tới tính chất lượng tử của
ánh sáng và cấu trúc phổ nguyên tử như quang phổ vạch của Hydro và thủy
ngân, hiệu ứng quang điện, điện tích riêng của điện tử ...
61
Trong quá trình thực hành, sinh viên cũng sẽ nghiên cứu cấu tạo và nguyên
lý hoạt động của một số dụng cụ và thiết bị quang học từ cơ bản như thấu
kính, lăng kính, giác kế, nguồn đèn Hg và Hydro ... đến hiện đại như giao
thoa kế Michelson, Mach – Zehnder, nguồn viba và laser ...
60. Nội dung chi tiết môn học
Bài mở đầu: Sơ lược về lý thuyết phép đo và sai số
1. Định nghĩa phép đo và sai số
2. Phương pháp xác định sai số của các phép đo trực tiếp
3. Phương pháp xác định sai số của các phép đo gián tiếp
4. Cách viết kết quả
5. Phương pháp biểu diễn kết quả bằng đồ thị.
Bài 1. Sự phân cực ánh sáng
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
Khảo sát hiện tượng phân cực của ánh sáng để kiểm định sóng ánh sáng là sóng
ngang, cụ thể:
- Nghiệm lại định luật Malus. Khảo sát sự phụ thuộc của hệ số truyền (sự liên hệ
của cường độ ánh sáng tới kính phân tích và cường độ ánh sáng sau khi qua kính
phân tích) vào góc giữa mặt phẳng phân cực (mặt phẳng chính) của kính phân cực
và kính phân tích.
- Nghiệm lại công thức phản xạ Fresnel. Từ công thức Fresnel xác định hệ số phản
xạ của ánh sáng phân cực.
2. Lý thuyết
2.1. Sự phân cực. Định luật Malus.
2.2. Sự phân cực do phản xạ. Định luật Fresnel.
3. Dụng cụ thí nghiệm
TT Tên dụng cụ thí nghiệm S
ố
l
ư
ợ
n
g
62
1 Nguồn nuôi đèn Halogen 1
2 Đèn Halogen - 12 V, 100W/50W 1
3 Kính chắn đèn 1
4 Diaphragm( lỗ hở tròn có thể điều chỉnh to hay nhỏ) 1
5 Kính phân cực 1
6 Kính phân tích 1
7 Thấu kính f = 100 mm 1
8 Thấu kính f = 150 mm 1
9 Hộp thủy tinh làm gương phản xạ 2
10 Photodiode 1
11 Vôn kế 1
12 Dây nối đầu đo (1 dây đen, 1 dây đỏ) 1
13 Giá quang học và các gá đỡ 4
4. Thực hành
4.1. Nghiệm lại định luật Malus.
4.2. Nghiệm lại định luật Fresnel.
5. Xử lý số liệu
5.1. Cơ sở lý thuyết cần cho thực nghiệm
- Hiện tượng phân cực ánh sáng. Định luật Malus.
- Hiện tượng phân cực vì phản xạ. Các công thức phản xạ Fresnel.
5.2. Xử lý số liệu
5.2.1 Định luật Malus
a. Vẽ trên cùng một đồ thị các hàm số: f() = cos2 (đồ thị lí thuyết) và f() =
U/Umax (đồ thị thực nghiệm). So sánh đồ thị lý thuyết và thực nghiệm, rút ra nhận
xét.
b. Vẽ đồ thị liên hệ giữa hệ số truyền hiệu chỉnh (U - Ur)/Umax vào cos2:
(U - Ur)/Umax = f(cos2)
trong đó Ur ứng với = 90o là phần ánh sáng còn sót lại do sự phân cực không
hoàn toàn của bản tuamalin (kính phân cực). So sánh đồ thị chưa hiệu chỉnh và đồ
thị sau khi hiệu chỉnh để rút ra sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm.
5.2.2 Công thức Fresnel
Vẽ các đường đồ thị lí thuyết và thực nghiệm của hàm i
r
E
Ef )( cho cả hai
trường hợp phân cực vuông góc và song song trên cùng một hệ trục toạ độ để so
sánh.
63
5.3. Nhận xét kết quả
- Nêu các ảnh hưởng của nhiễu do môi trường xung quanh lên bài thí nghiệm. Giải
thích các sai khác có thể có giữa kết quả lí thuyết và thực nghiệm.
- Nêu mức độ chính xác của kết quả đo.
Bài 2. Giao thoa kế
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Lắp đặt giao thoa kế Michelson và xác định bước sóng của ánh sáng laser.
- Lắp đặt giao thoa kế Mach - Zehnder và xác định chiết suất của không khí.
2. Lý thuyết
2.1. Giao thoa kế Michelson.
2.2. Giao thoa kế Mach-Zehnder.
3. Dụng cụ thí nghiệm
TT Tên dụng cụ thí nghiệm S
ố
l
ư
ợ
n
g
1 Laser quang học cùng giá đỡ 1
2 Các chân đế vòng kẹp cho các phần tử quang học 1
3 Bộ chia chùm sáng (gương bán phản xạ) 2
4 Gương phẳng có bộ phận vi chỉnh 2
5 Thấu kính cầu, f = 2,7 mm 1
6 Bộ phận cơ học vi chỉnh 1
7 Buồng khí 1
8 Bơm hút khí 1
4. Thực hành
4.1. Đo bước sóng ánh sáng bằng giao thoa kế Michelson
4.2. Đo chiết suất không khí bằng giao thoa kế Mach-Zender
5. Xử lý số liệu
5.1. Cơ sở lý thuyết cần cho thực nghiệm
64
- Hiện tượng giao thoa là gì? Điều kiện để có được hiện tượng giao thoa ánh sáng.
- Giao thoa kế Michelson và nguyên tắc hoạt động của nó.
- Giao thoa kế Mach – Zehnder và nguyên tắc hoạt động của nó.
- Phương pháp đo bước sóng ánh sáng sử dụng giao thoa kế Michelson và phương
pháp đo chiết suất không khí sử dụng giao thoa kế Mach – Zehnder.
5.2. Xử lý số liệu
Từ kết quả đo được, xác định chiết suất của không khí.
5.3. Nhận xét kết quả
- Nhận xét về phương pháp đo.
- Nhận xét về độ chính xác của kết quả. Có cách nào để nâng độ chính xác của kết
quả không?
Bài 3. Hiện tượng tán sắc ánh sáng
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
Ứng dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng bởi lăng kính để khảo sát sự phụ thuộc của
chiết suất môi trường vào bước sóng của ánh sáng truyền qua.
2. Lý thuyết
2.1. Hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính
2.2. Sự khúc xạ qua lăng kính
3. Dụng cụ thí nghiệm
TT Tên dụng cụ Số lượng
1 Giác kế (máy đo góc) chính xác 1
2 Đèn hơi thuỷ ngân 1
3 Cuộn cảm (cho đèn thủy ngân) 1
4 Lăng kính thủy tinh 1
4. Thực hành
4.1. Đo góc chiết quang của lăng kính.
4.2. Đo góc lệch cực tiểu. Khảo sát sự tán sắc của ánh sáng.
5. Xử lý số liệu
- Tính góc chiết quang của lăng kính
- Vẽ đồ thị sự phụ thuộc chiết suất vào bước sóng ánh sáng
Bài 4. Xác định tỉ số e/m của điện tử
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
65
Ứng dụng hiện tượng chuyển động tròn của điện tử trong từ trường để xác định
điện tích riêng (tỉ số e/m) của điện tử.
2. Lý thuyết: Chuyển động của điện tử trong từ trường đều
3. Dụng cụ thí nghiệm
TT Tên dụng cụ Số
lượng
1 Ống phóng chùm tia điện tử 1
2 Cặp cuộn Hemholtz với giá đỡ và thiết bị đo 1
3 Nguồn điện DC 0 - 500V 1
4 Nguồn điện DC 0 - 20V 1
5 Đồng hồ đo vạn năng 2
6 Dây cáp nối 6 chân , dài1,5m 1
7 Thước đo 20 cm 1
8 Dây nối an toàn màu đen, 25cm 1
9 Dây nối an toàn màu đen, 50cm 4
10 Dây nối an toàn màu đen, 100cm 4
11 Dây dẫn xanh, 50cm 1
12 Dây cáp nối 1 cặp xanh đỏ, 100cm 1
4. Thực hành
4. 1. Khảo sát từ trường của cuộn Helmholtz.
4.2. Xác định tỉ số e/m của điện tử.
5. Xử lý số liệu
Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của hiệu điện thế anode UA vào B2 : UA = f(B2) và từ đồ thị
tính hệ số góc k =2B
U A
. Kết quả thu được dùng để tính tỉ số e/m của điện tử.
Bài 5. Xác định bước sóng các vạch trong dãy Balmer của quang phổ Hydro
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
Ứng dụng hiện tượng nhiễu xạ của ánh sáng bởi cách tử để xác định các bước sóng
H, H, và H trong dãy Balmer của quang phổ hydro bằng cách phân tích ánh sáng
của một đèn Balmer.
2. Lý thuyết
2.1. Mẫu Bohr cho nguyên tử Hydro
2.2. Giải thích sự hình thành vạch phổ
66
3. Dụng cụ thí nghiệm
TT Tên dụng cụ thí nghiệm S
ố
l
ư
ợ
n
g
1 Đèn Balmer 1
2 Nguồn nuôi đèn Balmer 1
3 Giá quang học và các kẹp có tay nắm 1
4 Kẹp 1
5 Khe hở điều chỉnh được 1
6 Cách tử Rowland 1
7 Thấu kính f = 50 mm 1
8 Thấu kính f = 100 mm 1
9 Màn mờ 1
4. Thực hành
4.1. Xác định bước sóng các vạch Hα Hβ Hγ trong dãy phổ Balmer.
4.2. Nghiệm lại công thức Rydberg.
5. Xử lý số liệu
5.1. Từ kết quả thu được, tính các bước sóng trong dãy phổ Balmer và nghiệm
lại công thức Rydberg.
5.2. Nhận xét
- Về phương pháp đo.
- Về độ chính xác của kết quả.
5.3. Nên làm thế nào để tăng được độ chính xác của phép đo bước sóng?
Bài 6. Xác định hằng số Planck bằng phương pháp quang điện
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
Ứng dụng hiện tượng quang điện ngoài để xác định hằng số Planck h.
2. Lý thuyết
67
Hiệu ứng quang điện. Giải thích của Einstein về hiệu ứng quang điện.
3. Dụng cụ thí nghiệm
TT Tên dụng cụ thí nghiệm S
ố
l
ư
ợ
n
g
1 Đèn cao áp thuỷ ngân, nguồn điện cho đèn 1
2 Tế bào quang điện 1
3 Bộ khuếch đại tín hiệu 1
4 Đồng hồ vạn năng 1
5 Thấu kính hội tụ, f = 100 mm 1
6 Bộ kính lọc sắc 1
7 Giá đỡ quang học có thước chia 1
8 Bản khe chắn sáng 1
4. Thực hành: Đo hiệu điện thế anode.
5. Xử lý số liệu
Bài 7. Xác định tỷ lệ saccaroza bằng đường kế
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
2. Lý thuyết: Hiện tượng phân cực quay của ánh sáng khi truyền qua chất quang hoạt.
3. Dụng cụ thí nghiệm
4. Thực hành: Đo nồng độ saccaroza bằng đường kế.
5. Xử lý số liệu
Bài 8. Xác định bước sóng ánh sáng bằng cách tử
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
68
Ứng dụng hiện tượng nhiễu xạ của ánh sáng qua cách tử để xác định bước sóng
của một số bức xạ đơn sắc phát ra từ đèn hơi thủy ngân.
2. Lý thuyết:Hiện tượng nhiễu xạ. Nhiễu xạ qua khe hẹp và cách tử.
3. Dụng cụ thí nghiệm
TT Tên dụng cụ Số lượng
1 Giác kế (máy đo góc) chính xác 1
2 Đèn hơi thuỷ ngân 1
3 Cuộn cảm (cho đèn thủy ngân) 1
4 Cách tử phẳng 1
4. Thực hành
4.1. Xác định hằng số cách tử
4.2. Xác định bước sóng ánh sáng của phổ đèn hơi Thủy ngân
5. Xử lý số liệu
Xử lý kết quả từ số liệu thu được và nêu những nhận xét về phép đo n, ở đây, có
những hạn chế gì? Nên khắc phục như thế nào?
Bài 9. Nhiễu xạ ánh sáng qua một khe và hệ nhiều khe
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
Với sự trợ giúp của máy tính, khảo sát sự phân bố cường độ của ánh sáng nhiễu xạ
gây bởi một khe hẹp và một hệ khe hẹp.
2. Lý thuyết :Hiện tượng nhiễu xạ. Nhiễu xạ qua khe hẹp và nhiều khe.
3. Dụng cụ thí nghiệm
TT Tên dụng cụ Số lượng
1 Khe hẹp điều chỉnh được 1
2 Màn có 3 cặp khe 1
3 Màn có 4 cặp khe 1
4 Màn có 5 cặp khe 1
5 Nguồn laser 0,2/1mW 1
6 Kính lọc phân cực 2
7 Thấu kính f = +5mm 1
8 Thấu kính f = +50mm 1
9 Thấu kính f = +500mm 1
10 Gá đỡ màn chắn 1
69
11 Trục quang học (đường ray quang ) 1
12 Con chạy trên trục quang học cao 60mm, rộng 50mm 7
13 Video Com và dây cáp nối 1
14 Bộ đổi điện 230V/12V 1
4. Thực hành
4.1. Khảo sát hiện tượng nhiễu xạ qua một khe hẹp.
4.2. Khảo sát hiện tượng nhiễu xạ qua hệ nhiều khe hẹp.
5. Xử lý số liệu: Nhận xét sự phụ thuộc của hình ảnh nhiễu xạ vào độ rộng khe hẹp, số
lượng khe hẹp.
Bài 10. Khảo sát một số đặc trưng của sóng
1. Nội dung và mục đích bài thực hành
- Khảo sát sự phân bố trường của sóng viba trong không gian truyền sóng.
- Khảo sát sự phân cực, hấp thụ của sóng viba.
- Khảo sát hiện tượng sóng đứng, từ đó xác định bước sóng của sóng viba và chiết
suất của một tấm vật liệu điện môi.
- Áp dụng sóng viba vào khảo sát dịch chuyển Dopple.
2. Lý thuyết
2.1. Hiện tượng phân cực của sóng điện từ.
2.2. Sự truyền sóng viba trong các vật liệu.
2.3. Áp dụng kĩ thuật vi sóng.
3. Dụng cụ thí nghiệm
TT Tên dụng cụ Số lượng
1 Máy phát vi sóng (máy phát Gunn) 1
2 Đầu dò điện trường 1
3 Nguồn nuôi máy phát và khuếch đại 1
4 Đồng hồ đo vạn năng 1
5 Bộ chuyển điện 220V - 12V 1
6 Lưới kim loại 1
7 Bản kim loại 230mm x 230mm 1
8 Tấm điện môi 1
9 Thước đo 1
10 Giá đỡ 3
70
4. Thực hành
4.1. Đo hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại tín hiệu
4.2. Khảo sát sự phân bố của sóng viba theo chiều dọc
4.3. Khảo sát sự phân bố của sóng viba theo chiều ngang
4.4. Đo bước sóng của sóng viba dựa trên hiện tượng sóng dừng
4.5. Đo chiết suất của vật liệu dựa trên hiện tượng sóng dừng.
5. Xử lý số liệu
- Đưa các số liệu thực nghiệm, kết quả tính toán, đồ thị biểu diễn vào các bảng và
các mục tương ứng.
- Nhận xét kết quả thu được khi nghiệm lại định luật Malus đối với sóng viba.
71
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Mở đầu về thuyết tương đối và vật lý lượng tử
1. Mã môn học: PHY3500
2. Số tín chỉ: 2
3. Môn học tiên quyết:
4. Ngôn ngữ giảng dạy: tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
- TS. Nguyễn Quốc Thịnh, Phòng Vật lý năng lượng cao và Vũ trụ học, Khoa
Vật lý, trường ĐHKHTN.
- NCS. Nguyễn Bảo Trung, Trường chuyên Khoa học Tự nhiên.
- NCS. Nguyễn Công Toản, Trường chuyên Khoa học Tự nhiên.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Kiến thức: sinh viên nắm được sơ lược về sự phát triển của vật lí trước và
sau thế kỉ 20; những khó khăn và khủng hoảng của vật lí trước thế kỉ 20 và
tư duy vật lí sau thế kỉ này; từ đó, hiểu được tính cần thiết của sự ra đời của
vật lý lượng tử, vật lý hiện đại, lý thuyết tương đối.
- Kỹ năng: sinh viên sử dụng được các lý thuyết cổ điển và lý thuyết hiện đại
để giải thích các hiện tượng vật lý, thấy rõ sự khác nhau giữa các kết quả
này và thấy được mâu thuẫn của kết quả cổ điển với thực tiễn;
- Thái độ: môn học đề cập tới khủng hoảng của nền vật lý học trước thế kỉ 20
và cách giải quyết vấn đề. Đây là một ví dụ rất tốt cho sinh viên trong việc
giải quyết những mâu thuẫn nảy sinh trong quá trình tìm hiểu thế giới tự
nhiên. Sinh viên sẽ thấy rằng tư duy lối mòn sẽ dẫn đến con đường cụt,
ngược lại, tư duy sáng tạo, khác biệt sẽ cho ta những khả năng mới để giải
quyết vấn đề.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Đánh giá thường xuyên: 10%
72
Sinh viên cần tham gia đầy đủ các buổi làm bài tập, thực hiện đầy đủ khối lượng bài
tập được giao.
- Giữa kì: 30%
Sinh viên tham gia kì thi giữa kì do giảng viên thực hiện.
Hình thức: thi viết
- Cuối kì: 60 %
Sinh viên tham gia kì thi cuối kì do Nhà trường tổ chức.
Hình thức: thi viết.
8. Giáo trình :
- Stephen Gasiorowicz, Quantum Physics, 3rd edition, ISBN: 978-0-471-05700-
0
- David W. Hogg, Special relativity, 1997,
9. Tóm tắt nội dung môn học
Nội dung môn học bắt đầu bằng những thành tựu của Vật lý từ thời Galileo, Newton
cho đến hết thế kỉ 19. Bước sang thế kỉ 20, Vật lý học gặp phải nhiều vấn đề và hiện
tượng mà nếu sử dụng các lý thuyết cổ điển, chúng ta sẽ không thể giải thích, như bức
xạ của vật đen tuyệt đối, hiện tượng quang điện, hiệu ứng Compton, các vạch bức xạ
của nguyên tử Hydro, tốc độ của ánh sáng …Để giải quyết những vướng mắc trên, tư
duy theo lối cũ cần phải được xóa bỏ, các luồng tư tưởng mới xuất hiện và những khái
niệm, lý thuyết mới ra đời. Lý thuyết tương đối hẹp của Einstein xuất hiện cùng các
tiên đề về lượng tử của Planck đã mở ra một chân trời mới của Vật lý học. Các hiện
tượng vật lý trong thế giới vi mô của vật chất, năng lượng cao dần dần được làm sáng
tỏ. Người học sẽ được dẫn dắt vào thế giới, ở đó, xuất hiện các khái niệm mới hoàn
toàn như hàm sóng, hằng số Planck, phương trình Schroedinger, các hiện tượng bị
lượng tử hóa, tính tương đối của không gian, thời gian…một thế giới khác với thế giới
chúng ta sống hàng ngày.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Phần 1: Thuyết tương đối
- Các tiên đề.
- Biến đổi Galileo.
- Thí nghiệm của Michelson-Morley.
- Biến đổi Lorentz.
73
- Đồng bộ thời gian.
- Nghịch lý anh em sinh đôi.
- Năng lượng nghỉ. Chuyển đổi khối lượng-năng lượng.
- Va chạm tương đối tính.
Phần 2: Vật lý lượng tử.
- Bức xạ của vật đen tuyệt đối.
- Hiệu ứng quang điện.
- Hiệu ứng Compton.
- Tính chất sóng của vật chất và nhiễu xạ điện tử.
- Mẫu Bohr.
- Hàm sóng, xác suất, giá trị trung bình, độ bất định.
- Phương trình Schrodinger: các giá trị riêng, giếng thế một chiều.
74
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ
61. Mã môn học/chuyên đề: PHY3501
62. Số tín chỉ: 3
63. Môn học tiên quyết: Điện và Từ học
64. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
65. Giảng viên: TS. Đỗ Trung Kiên, Bộ môn Vật lí Vô tuyến
66. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Kiến thức: Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về Điện và Điện
tử. Về phần Điện, sinh viên được học về các cách phân tích và tính toán cho
các loại mạch điện, các đặc trưng quá độ, các đặc trưng tần số của các mạch
DC và AC.
Phần chủ yếu là Điện tử, sinh viên được tìm hiểu về các linh kiện bán dẫn, cấu
tạo của diode và transistor bán dẫn. Theo đó là các mạch điện ứng dụng như:
mạch chỉnh lưu, mạch khuếch đại…
Một phần cũng rất quan trọng trong nội dung Điện tử là phần điện tử số. Sinh
viên được giới thiệu về hệ nhị phân, các phép tính và biến đổi của hệ nhị phân,
các cổng logic cơ bản để thực hiện các phép tính này. Phát triển lên là các
mạch logic tổ hợp và logic dãy, các hệ thống số.
- Kĩ năng: Môn học 3 tín chỉ được dành 1 tín chỉ cho thực tập các kiến thức đã
học trên giảng đường. Có tất cả 8 bài thực tập tương ứng với các nội dung quan
trọng trong môn học. Sinh viên sẽ được làm quen với các linh kiện điện tử rời
rạc, các trang thiết bị đo điện, điện tử như đồng hồ đo, dao động kí. Sinh viên
sẽ học cách lắp ráp các mạch điện trên bản mạch thử, đo đạc, lấy số liệu và vẽ
các đồ thị đặc trưng của các mạch điện, tìm hiểu về các mạch điện tử như chỉnh
lưu, khuếch đại, mạch logic cơ bản và phức tạp…
- Thái độ: Sinh viên được làm quen với các loại linh kiện và mạch điện tử, cách
sử dụng các thiết bị đo. Từ đó có thể tiếp cận với phần chuyên sâu của chuyên
ngành. Ở các phần này, sinh viên sẽ học về các kĩ thuật điện tử hiện đại.
75
Vì thế trong quá trình học, sinh viên khi tập trung theo sát các mục tiêu đề ra
của môn học sẽ bước đầu bước vào tìm hiểu lĩnh vực điện tử, sẽ là một định
hướng ngành tốt khi ra trường.
67. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Môn học yêu cầu 3 đầu điểm:
+ Điểm thường xuyên (10%) : tính theo sự đi học đầy đủ giờ trên lớp, trả lời
các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên trên lớp. Đồng thời tính điểm danh đủ
việc tham dự và xử lí các kết quả thực nghiệm của các bài thực hành.
+ Điểm giữa kì (30%): + 01 bài kiểm tra + Trung bình điểm của 8 bài thực
hành
+ Điểm cuối kì (60%) : Bài kiểm tra cuối kì
68. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Bắt buộc: Giorgio Rizzoni, “Principles and Applications of Electrical
Engineering,” Fourth edition, Mc GrawHill, 2003
Tham khảo Charkes K. Alexander, “Fundamentals of Electric Circuits”,
Fourth Edition, by, Mc GrawHill, 2009
Paul Scherz, “Practical Electronics for Inventors”, Second
Edition, , Mc GrawHill, 2007
69. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
- Môn học trình bày những kiến thức cơ bản về Điện và Điện tử. Về phần Điện,
các cách phân tích và tính toán cho các loại mạch điện, các đặc trưng quá độ,
các đặc trưng tần số của các mạch DC và AC.
Phần chủ yếu là Điện tử, các linh kiện bán dẫn, cấu tạo của diode và transistor
bán dẫn. Theo đó là các mạch điện ứng dụng như: mạch chỉnh lưu, mạch
khuếch đại…
Phần điện tử số. Sinh viên được giới thiệu về hệ nhị phân, các phép tính và biến
đổi của hệ nhị phân, các cổng logic cơ bản để thực hiện các phép tính này. Phát
triển lên là các mạch logic tổ hợp và logic dãy, các hệ thống số.
70. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Môn học được chia thành hai phần:
Lý thuyết trên lớp (2 TC) + Thực tập tại phòng thí nghiệm (1 TC)
76
Phần lý thuyết
Phần I: Mạch điện
Chương 2 Cơ bản về mạch điện (Tuần 1)
Chương 3 Phân tích mạch điện trở (Tuần 2)
Chương 4 Phân tích mạng mạch điện AC (Tuần 3)
Chương 5 Phân tích đặc trưng quá độ của mạch điện (Tuần 4)
Chương 6 Đặc trưng tần số và các khái niệm cơ bản về hệ thống điện
tử
(Tuần 5)
Chương 7 Nguồn AC (Tuần 6)
Phần II: Điện tử
Chương 8 Khuếch đại thuật toán (Tuần 7)
Chương 9 Bán dẫn và Đi-ốt (Tuần 8)
Chương 10 Transistor lưỡng cực: hoạt động, mạch điện tương đương
và ứng dụng (Tuần 9)
Chương 12 Điện tử công suất (Tuần 10)
Chương 13 Mạch điện tử số (Tuần 11)
Chương 14 Hệ thống điện tử số (Tuần 12)
Chương 15 Đo lường điện tử (Tuần 13)
Phần thực tập (2 tuần / Chương)
Chương 2
1. Khảo sát đặc trưng V-I của bóng đèn tungsten (tr.39)
2. Thiết kế và ứng dụng của cầu Wheatstone (tr.51)
3. Khảo sát sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ vào giá trị điện trở
(tr.63)
Chương 4
1. Khảo sát sự phóng nạp của tụ điện (tr.142)
2. Khảo sát hộp đen RC (tr.153)
3. Khảo sát sự cộng hưởng của mạch RLC nối tiếp
Chương 6
1. Bộ lọc thông thấp (tr.288)
2. Bộ lọc thông cao
3. Bộ lọc dải thông (tr.299)
77
Chương 8
1. Khuếch đại đảo, không đảo (tr.396 –
tr.401)
2. Khuếch đại tích phân (tr.413)
Chương 9
1. Chỉnh lưu nửa chu kì (tr.471)
2. Chỉnh lưu hai nửa chu kì, cầu đi-ốt (tr.483)
3. Xử lí tín hiệu: Mạch cắt, mạch phát hiện đỉnh
Chương 10
1. Xác định miền làm việc của BJT (tr.523)
2. Mạch khuếch đại Emitter chung (tr.548)
Chương 13
1. Các cổng logic cơ bản NOT, NAND, NOR, AND, OR
2. Mạch hợp kênh (tr.664)
3. Mạch chuyển đổi mã (tr.664)
78
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
VẬT LÝ TÍNH TOÁN 1
71. Mã môn học/chuyên đề: PHY3502
72. Số tín chỉ: 3
73. Môn học tiên quyết: Toán cao cấp (Đại số tuyến tính, Giải tích), Cơ học, Điện và
Từ.
Biết lập trình không phải là điều kiện tiên quyết, nhưng chúng tôi khuyến cáo
sinh viên nên học một ngôn ngữ lập trình trước khi đăng ký học môn học này.
74. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh.
75. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
a) Nguyễn Quang Hưng, TS, Khoa Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.
b) Nguyễn Hoàng Oanh, TS, Khoa Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.
c) Nguyễn Thị Thanh Nhàn, ThS, Khoa Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.
d) Nguyễn Cảnh Việt, ThS, Khoa Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.
76. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Kiến thức:
Nắm được các nguyên lý cơ bản và một số thuật toán quan trọng của tính toán
số.
Hiểu được vai trò của vật lý tính toán.
Kỹ năng:
Hiểu các thuật toán cơ bản của tính toán số và có khả năng viết các chương
trình tương ứng.
Có thể vận dụng các thuật toán số và kỹ năng viết chương trình trong các ngôn
ngữ lập trình để giải quyết các vấn đề của vật lý và kỹ thuật.
Mục tiêu khác:
Khả năng tự đọc, tự học, thái độ học tập và làm việc nghiêm túc, kiên nhẫn
trong việc sửa lỗi các chương trình máy tính, trung thực và khiêm tốn.
77. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm:
Điểm bài tập thực hành: 20 %
79
Điểm kiểm tra giữa kì: 30 %
Điểm thi cuối kì: 50 %
Lịch thi và kiểm tra:
Thời gian cho mỗi bài kiểm tra hoặc thi: 45 phút lập trình trên máy tính và 30
phút cho các câu hỏi vấn đáp.
Kiểm tra giữa kì vào tuần thứ 9 hoặc 10.
Thi cuối kì sau 2-3 tuần tính từ ngày kết thúc môn học.
78. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Các bài giảng và bài tập thực hành của Giảng viên
Andi Klein, Alexander Godunov, Introductory Computational Physics,
Cambridge University Press, 2006. Chapters 1-10.
William H. Press, Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling, Brian P. Flannery,
Numerical Recipes, 2nd ed., Cambridge University Press 1997. Chapters 1-5, 9-
11, 16-17,19
Tài liệu tham khảo:
Brian Kerninghan, Dennis Ritchie, C programming language, 2nd ed., Prentice
Hall 1988.
Robert Wood, C programming for Scientists and Engineers, Penton Press
2002.
Tao Pang, An Introduction to Computational Physics, 2nd ed., Cambridge Univ.
Press, 2006.
Nicholas J. Giodarno, Hisao Nakanishi, Computational Physics, 2nd ed.,
Prentice Hall 2006.
Michael T. Heath, Scientific Computing, McGraw-Hill, 1997.
Tôn Tích Ái, Phương pháp số, NXB ĐHQGHN, 2001.
Phạm Kỳ Anh, Giải tích số, NXB ĐHQGHN, 2008.
79. Tóm tắt nội dung môn học:
Vật ly tính toán 1 là môn học trang bị cho sinh viên các thuật toán quan trọng
trong tính toán số, các thuật toán này được dùng để tìm lời giải gần đúng của các
bài toán, và các kiến thức cơ bản về lập trình (được minh họa trong các ngôn ngữ
lập trình thông dụng). Từ đó, sinh viên có thể tự mình viết các chương trình máy
tính giải gần đúng một số bài toán cơ bản của Vật lý và Kỹ thuật.
80
Trong môn học này, ngôn ngữ lập trình được dùng là một trong các ngôn ngữ:
C/C++/Matlab/Python.
80. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 0: Giới thiệu về hệ điều hành Linux.
Chương 1: Biểu diễn số trên máy tính, lỗi và tính ổn định của thuật toán
Chương 2: Khái niệm lập trình cơ bản trong C.
Chương 3: Tìm nghiệm gần đúng của phương trình và hệ phương trình phi tuyến.
- Phương pháp chia đôi.
- Phương pháp lặp, phương pháp Newton-Raphson, phương pháp dây cung.
- Bài toán tối ưu hóa.
Chương 4: Giải hệ phương trình tuyến tính, phân tách ma trận và bài toán giá trị riêng
- Phương pháp Gaussian, Phương pháp Jacobi, Gauss-Seidel, SOR.
- Phân tách LU.
- Giới thiệu các gói thư viện tiêu chuẩn.
- Vấn đề tính giá trị riêng của các ma trận kích thước lớn (**).
Chương 5: Nội suy và xấp xỉ
- Nội suy đa thức Lagrange, Newton và Hermite.
- Nội suy Spline.
- Xấp xỉ bình phương cực tiểu.
Chương 6: Tính tich phân số
- Công thức hình thang, Simpson, Newton 3/8, Newton-Cotes, Romberg.
- Cầu phương Gauss.
- Tính tích phân nhiều lớp bằng phương pháp Monte-Carlo.
Chương 7: Tìm nghiệm gần đúng của hệ phương trình vi phân thường
- Phương pháp lặp Picard, phương pháp Euler, Runger-Kutta bậc 2,
Runger-Kutta bậc 4.
- Phương pháp bước biến thiên thích ứng.
- Thuật toán Verlet. Giới thiệu động lực học phân tử. (**)
Chương 8: Tìm nghiệm gần đúng phương trình đạo hàm riêng
- Phân loại phương trình đạo hàm riêng. Bài toán Cauchy, Neumann và
điều kiện biên hỗn hợp.
- Phương pháp sai phân hữu hạn.
- Minh họa phương pháp sai phân hữu hạn cho phương trình truyền nhiệt,
và phương trình truyền sóng.
- Biên vật lý bất thường. (**)
- Vấn đề từ trường của nam châm ống (**).
81
Ghi chú: Những tiểu mục có dấu (**) là dành riêng cho sinh viên chương trình cử
nhân khoa học tài năng, hoặc những sinh viên khác đam mê Vật lý tính toán.
82
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
TIẾNG ANH CHUYÊN NGÀNH
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
81. Mã môn học/chuyên đề: PHY3503
82. Số tín chỉ: 02
83. Môn học tiên quyết: Tiếng Anh A1 (FLF1105)
84. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
85. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
TS. Nguyễn Anh Tuấn, Bộ môn Vật lý Nhiệt độ thấp, Khoa Vật lý, Trường
ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội.
TS. Nguyễn Quốc Thịnh, Trường chuyên ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội.
TS. Lê Tuấn Tú, Bộ môn Vật lý Nhiệt độ thấp, Khoa Vật lý, Trường ĐHKHTN,
ĐHQG Hà Nội.
TS. Nguyễn Hoàng Oanh, Bộ môn Tin học Vật lý, Khoa Vật lý, Trường
ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội.
TS. Đỗ Trung Kiên, Bộ môn Vật lý Vô tuyến, Khoa Vật lý, Trường ĐHKHTN,
ĐHQG Hà Nội.
TS. Hoàng Chí Hiếu, Bộ môn Quang lượng tử, Khoa Vật lý, Trường ĐHKHTN,
ĐHQG Hà Nội.
TS. Nguyễn Anh Tuấn, Bộ môn Quang lượng tử, Khoa Vật lý, Trường
ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội.
TS. Bạch Hương Giang, Khoa Vật lý, Trường ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội.
86. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Kiến thức
Cung cấp cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng cơ bản nhất về
tiếng Anh trong khoa học tự nhiên làm nền tảng vững chắc giúp
sinh viên có thể tiếp thu thuận lợi những môn học khác của ngành
học.
- Kỹ năng
83
Nâng cao kỹ năng tư duy, phân tích và diễn đạt vấn đề bằng tiếng Anh.
- Thái độ
Yêu thích môn học, ngành học mà sinh viên đang theo học.
Kính trọng, yêu quý, muốn noi gương các nhà khoa học, giảng viên
đang giảng dạy môn học.
87. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
7.1. Kiểm tra – đánh giá thường xuyên:
- Có thể cho sinh viên làm bài kiểm tra 10’ trước mỗi giờ học.
- Kiểm tra quá trình chuẩn bị bài tập và gọi sinh viên chữa bài tập về nhà.
- Có thể viết tiểu luận theo từng nhóm với đề tài giáo viên yêu cầu (khoảng từ 3-
4 trang), 1-2 lần /1 học kỳ.
7.2. Kiểm tra – đánh giá định kì
- Kiểm tra - đánh giá giữa kì: Trong phạm vi kiến thức các bài 110.
- Kiểm tra - hết môn cuối kì: Trong phạm vi kiến thức các bài 120.
Trọng số của các phần theo quy định của Nhà Trường.
7.3. Lịch thi, kiểm tra (kể cả thi lại):
Theo lịch chung của khoa và trường.
88. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
- Tadao Kobayashi, Miho Fujieda, Akiko Sugawa, Basic English for Science,
NAN’UN-DO Pulishing Co., Ltd., Japan, 2000. (Được biên soạn dựa trên
cuốn Basic English for Science của Peter Donovan, Oxford University Press,
1978).
- ........................................................................................................................................ P
eter Donovan, Basic English for Science, Oxford University Press, 1978.
89. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Nội dung của
môn học bao gồm 20 bài với các nội dung và kỹ năng từ đơn giản đến phức tạp của
tiếng Anh trong lĩnh vực khoa học tự nhiên: mô tả hình dáng và kích thước của vật
thể; cách phát biểu các công thức từ đơn giản đến phức tạp; mô tả vị trí của vật thể;
mô tả chuyển động và tác động; mô tả tính chất của vật liệu; phân loại, định nghĩa
và mô tả chi tiết; chỉ dẫn và giải thích hiện tượng cũng như quá trình; cách phát
biểu nguyên nhân và lý do; so sánh và tương phản; đưa ra giả thuyết; phát biểu
nguyên nhân và kết quả; báo cáo quá trình; phát biểu kết luận; mô tả thí nghiệm;
thảo luận kết quả; mô tả thiết bị; và cuối cùng là kỹ năng viết bài báo khoa học.
84
90. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Bài 1: Hình dạng và kích thước
1.1. Một số danh từ hình dạng cơ bản
1.2. Cấu trúc câu hỏi và câu trả lời
1.3. Một số cách mô tả hình dạng và kích thước
1.4. Một số tính từ về hình dạng và cách dùng
Bài 2: Góc, đường thẳng và mối quan hệ giữa chúng
2.1. Các loại góc
2.2. Các loại tam giác
2.3. Đường thẳng và mối quan hệ giữa chúng
2.4. Các loại đa giác
Bài 3: Công thức cơ bản
3.1. Cách đọc một số công thức cơ bản
3.2. Vận dụng
3.3. Công thức chứa hàm mũ và căn thức
3.4. Một số từ vựng
Bài 4: Công thức phức tạp
4.1. Cách đọc các biểu diễn toán học
4.2. Bảng chữ cái Hy lạp
4.3. Vận dụng
4.4. Một số từ vựng
Bài 5: Vị trí
5.1. Mô tả vị trí
5.2. Cấu trúc ngữ pháp
5.3. Từ vựng
5.4. Vận dụng: mô tả nhiệt lượng kế
Bài 6: Chuyển động và tác động
85
6.1. Mô tả tác động
6.2. Mô tả phương hướng
6.3. Mô tả chuyển động
6.4. Vận dụng: mô tả hoạt động của đồng hồ quả lắc
Bài 7: Các đặc tính của vật liệu
7.1. Mô tả tính chất của vật liệu
7.2. So sánh tính chất của các vật liệu
7.3. Màu sắc, độ trong và kết cấu của vật liệu
7.4. Mô tả sự chuyển trạng thái
Bài 8: Phân loại, định nghĩa và mô tả
8.1. Phân loại
8.2. Định nghĩa
8.3. Mô tả
8.4. Vận dụng: các loại tia phóng xạ
Bài 9: Mô tả nâng cao
9.1. Mô tả một số hình dạng và chi tiết phức tạp
9.2. Mô tả và dự đoán kết quả
9.3. Vận dụng: sự giãn nở nhiệt, vật chịu tác dụng của lực kéo, vật chịu
tác dụng của lực nén
9.4. Cấu trúc ngữ pháp: câu giả định “if…..”
Bài 10: Chỉ dẫn và giải thích
10.1. Những chỉ dẫn đơn giản
10.2. Chỉ dẫn và giải thích
10.3. Mô tả một quá trình: máy phát điện
10.4. Vận dụng: cân đĩa
Bài 11: Nguyên nhân, lý do và sự tương đồng
11.1. Nguyên nhân và lý do
- Cấu trúc câu hỏi: Why
86
- Cấu trúc câu trả lời: Because
- Vận dụng
11.2. Sự tương đồng
- Cấu trúc khẳng định
+ Both
+ Not only … but also
+ Either … or
- Cấu trúc phủ định
+ Neither … nor
- Vận dụng
Bài 12: So sánh và tương phản
12.1. So sánh 1: but, whereas, while, whilst
12.2. Tương phản: whereas, while, whilst
12.3. So sánh 2: Although, even though, though, however
12.4. Vận dụng: các trạng thái của vật chất
Bài 13: Kết quả có thể và giả thuyết
13.1. Kết quả có thể
- Cấu trúc “is likely to”
- Cấu trúc “will probably”
- Cấu trúc “only… if”
- Cấu trúc “provided”
13.2. Kết quả giả thuyết
- Cấu trúc câu hỏi “what … if”
- Cấu trúc câu trả lời “will/would”
- Cách dùng owing to, due to, as a result of, because of
- Cách dùng because, since, as
Bài 14: Nguyên nhân và kết quả khả dĩ
14.1. Đề xuất nguyên nhân và kết quả khả dĩ
- Cấu trúc “otherwise it/they may/might/could”
- Cấu trúc “may/might/could be”
87
- Cấu trúc “It may/might/could be due to/because of”
- Cấu trúc “It may/might/could be because”
14.2. Vận dụng: khí áp kế
Bài 15: Báo cáo thí nghiệm
15.1. Diễn đạt các bước thí nghiệm
15.2. Mô tả công việc
15.3. Cấu trúc câu hỏi “What was/were used/done/made…?”
Bài 16: Phát biểu kết luận
16.1. Kết luận
16.2. Viết lại câu có ý nghĩa tương đương
16.3. Suy luận: cấu trúc “This must have been due to/because of/caused
by…”
16.4. Thực hiện, quan sát, suy luận và lý do
Bài 17: Mô tả thí nghiệm
17.1. Mô tả thí nghiệm
17.2. Viết lại câu có ý nghĩa tương đương
17.3. Vận dụng
17.4. Từ vựng
Bài 18: Phát biểu kết quả
18.1. Phát biểu kết quả
18.2. Từ vựng
18.3. Một số cấu trúc ngữ pháp
18.4. Vận dụng
Bài 19: Mô tả thiết bị và thảo luận kết quả
19.1. Mô tả thiết bị
19.2. Thảo luận kết quả
Bài 20: Kết hợp các kỹ năng: cách viết một bài báo khoa học
20.1. Tên bài báo
88
20.2. Tên tác giả, cơ quan công tác và địa chỉ
20.3. Tóm tắt
20.4. Từ khóa
20.5. Mở đầu
20.6. Phương pháp nghiên cứu
20.7. Kết quả và thảo luận
20.8. Kết luận
20.9. Lời cảm ơn
20.10. Tài liệu tham khảo
89
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Cơ học lý thuyết
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
91. Mã môn học/chuyên đề: PHY3605
92. Số tín chỉ: 4
93. Môn học tiên quyết: Cơ học, Giải tích 1
94. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
95. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
+ Lý thuyết: GS.TS. Bạch Thành Công
+ Bài tập: TS. Bạch Hương Giang; ThS. Nguyễn Công Toản
96. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
-Về kiến thức: nắm được cơ sở lý thuyết của Cơ học: nguyên lý tác dụng tối
thiểu, hình thức luận Lagrange và Hamilton và các phương trình chuyển động
Lagrange , Hamilton tương ứng. Hiểu các định luật bảo toàn từ các tính chất của
không thời gian. Biết cách mô tả chuyển động của hạt trong trường xuyên tâm,
trong hệ qui chiếu phi quán tính. Biết cách mô tả dao động bé và chuyển động
của vật rắn.
- Kỹ năng: Biết vận dụng các kiến thức lý thuyết để giải các bài tập cơ học liên
quan đến chuyển động của hạt và hệ hạt trong trường, dao động bé và chuyển
động của vật rắn. Sử dụng các kiến thức cơ học trong khi học tập các chuyên đề
khác như Cơ học lượng tử, Cơ học thống kê, điện động lực.
-Thái độ: thái độ nghiêm túc đối với môn khoa học cơ bản nền tảng của Vật lý lý
lý thuyết; biết cách phân tích và giải thích hiện tượng cơ học dựa trên các
nguyên lý, suy nghĩ logic
97. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Kiểm tra bài tập thường xuyên
- Kiểm tra giữa kỳ
- Kiểm tra cuối kỳ
98. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
90
[1] L. D. Landau, E. M. Lifshits, Mechanics, Third edition 1976, translated
from Russian by J. B. Sykes and J. S. Bell, Butterworth and
Heinermann publishing company 2000.
[2] M. G. Calkin, Lagrangian and Hamiltonian mechanics, solutions to the
exercises,
World Scientific Publishing Company, 1999.
[3] Nguyen Dinh Dung, Theoretical Mechanics (in Vietnamese), VNU
Publishing house, 2004.
[4] W. Greiner, Classical Mechanics, Springer 2004.
99. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Hình thức luận Lagrange : nguyên lý tác dụng tối thiểu, phương trình Lagrange; Các
định luật bảo toàn năng lượng, động lượng, mô ment động lượng; Chuyển động trong
không gian 1, 2, 3 chiều; Chuyển động trong trường xuyên tâm, bài toán Kepler; Va
chạm các hạt, công thức Rutherford; Dao động hệ có 1 và nhiều bậc tự do, dao động
cưỡng bức, dao động tắt dần; Phương trình chuyển động của vật rắn, phương trình
Euler, chuyển động trong hệ qui chiếu phi quán tính và lực quán tính; Hình thức luận
Hamilton: phương trình Hamilton, móc Poisson, biến đổi chuẩn tắc, định lý Liouville,
phương trình Hamilton- Jacobi.
Lagrange formalism: principle of least action, Lagrange’s equation; laws of energy,
momentum, angular momentum conservation; motion in 1, 2, 3 D space; motion in
central field, Kepler’s problem; collision between particles, Rutherford’s formula;
Small vibration of systems with one and many degrees of freedom, forced vibration,
damping vibration; Equation of motion of solids, Euler’s equation, motion in
noninertial systems, inertial forces; Hamiltonian formalism: Hamilton’s equation,
Poisson’s brackets, canonical transformation, Liouville’s theoreme and Hamilton-
Jacobi’s equation.
100. ....................................................................................................................... N
ội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Cơ học lý thuyết
Chương 1: Phương trình chuyển động
1.1- Toạ độ suy rộng
91
1.2- Nguyên lý tác dụng tối thiểu
1.3- Nguyên lý tương đối Galileo
1.4- Hàm Lagrange (Lagrangian ) cho hạt tự do
1.5- Hàm Lagrange cho hệ hạt
Bài tập: - 1, 2, 3, 4 *) trang 11-12, tài liệu [1]
- Bài tập 1.25*) tài liệu [4]
- Bài tập bổ xung trong chương 3 tài liệu [2]
Chương II: Các định luật bảo toàn
2.1- Năng lượng
2.2- Động lượng
2.3- Khối tâm
2.4-Mômen động lượng (mô men góc)
2.5- Đồng dạng cơ học (tự đọc)
Bài tập: - Bài tập trang 16 ; 1,2 trang 17 tài liệu [1]
- Bài tập bổ xung trong chương 3 tài liệu [2]
Chương III: Tích phân phương trình chuyển động
3.1. Chuyển động 1 chiều
3.2. Bài toán hai hạt, khối lượng rút gọn
3.3. Chuyển động trong trường xuyên tâm
3.4. Bài toán Kepler, chuyển động trong trường Coulomb hút
Bài tập: - Bài tập 2 (a,b,c) trang 27; 1 trang 39 tài liệu [1]
- Bài tập 1.26, 1.29 *) tài liệu [4]
Chương IV: Va chạm giữa các hạt
4.1. Va chạm đàn hồi
4.2. Tán xạ
4.3. Công thức Rutherford
Chương V: Dao động bé
5.1. Dao động tự do của dao động tử 1 chiều
5.2. Dao động cưỡng bức
5.3 Dao động của hệ nhiều bậc tự do
92
5.4. Dao động tắt dần của hệ do ma sát
5.5. Dao động cưỡng bức khi có ma sát
Bài tập: - Bài tập 1 (a,b,c,d) trang 64; 2 (trang 70); bài tập *) trang 80 tài
liệu [1]
- Bài tập 1.34, 1.35*), 1.36*) tài liệu [4]
Chương VI: Chuyển động của vật rắn
6.1. Vận tốc góc
6.2. Mô men quán tính của vật rắn
6.3. Mô men động lượng (mômen góc ) của vật rắn
6.4.Phương trình chuyển động của vật rắn
6.5. Góc Euler
6.6. Phương trình Euler
6.7. Chuyển động trong hệ qui chiếu phi quán tính
Bài tập: - Bài tập 1 trang 101 ; 4 trang 103; 6 *) trang 104 tài liệu [1]
- Bài tập 1.39*) ; 1.41*) tài liệu [4]
Chương VII: Phương trình chuẩn tắc
7.1. Phương trình Hamilton
7.2. Móc Poisson và các tính chất
7.3. Biến đổi chuẩn tắc
7.4. Định lý Liouville
7.5. Phương trình Hamilton-Jacobi
Bài tập: - Bài 1 ; 2*) trang 133; 2 trang 138 tài liệu [1]
- Bài tập bổ xung trong chương 7 tài liệu [2]
Chú ý : Ký hiệu *) là những bài tập cho hệ CNKHTN Vật lý
Tài liệu tham khảo
[1] L. D. Landau, E. M. Lifshits, Mechanics, Third edition 1976, translated
from Russian by J. B. Sykes and J. S. Bell, Butterworth and
Heinermann publishing company 2000.
[2] M. G. Calkin, Lagrangian and Hamiltonian mechanics, solutions to the
exercises,World Scientific Publishing Company, 1999.
93
[3] Nguyễn Đình Dũng, Cơ học lý thuyết, NXB-ĐHQGHN, 2004.
[4] Sidney B. Cahn, Boris E. Nadgorny, A Guide to Physics Problems, Part
1: Mechanics, Relavity,and Electrodynamics, Kluwer Academic
Publishers, 2004.
[5] W. Greiner, Classical Mechanics, Springer 2004.
94
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
……………………......Điện Động Lực Học…………………………..
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3606 .............................................................................
2. Số tín chỉ: 4 ................................................................................................................
3. Môn học tiên quyết: Điện và Từ học, Giải tích (bao gồm giải tích vector và
phương trình vi phân), Tiếng Anh chuyên ngành. ............................................................
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh .................................................................................
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): Nguyễn Anh Tuấn,
giảng viêng, tiến sĩ, B/M Quang học Lượng tử - Khoa Vật lý ..........................................
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Sau khi học môn này
sinh viên hiểu được về trường điện từ một cách hệ thống và tổng quát hơn, nắm được
các kỹ thuật tính toán trong trường điện từ nói riêng, và các trường nói chung. Tính
toán được các tương tác của các trường này trong các môi trường vật chất. Hiểu ý
nghĩa các phương trình Maxwell và các điều kiện biên. Từ đó có thể dễ dàng hiểu
được về sóng điện từ trong các môi trường vật chất. Tạo tiền đề để học các chuyên đề
sâu hơn sau này, như: Quang học hiện đại, Lý thuyết trường, Khoa học vật liệu, Vật lý
chất rắn, v.v. ......................................................................................................................
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Chuyên cần (dựa trên các bài kiểm tra ngắn 10
phút, cuối mỗi chương) 20%. Giữa kỳ (thi viết) 20%. Cuối kỳ (thi viết) 60% .................
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): ................
Introduction to Electrodynamics, 3rd. ed., by David Griffiths Prentice Hall 1999,
ISBN 0-13-805326-X .......................................................................................................
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): ...........................
Môn học này nhằm xây dựng một sự thấu hiểu trực quan về các khái niệm căn bản
trong điện động lực học. Mục tiêu của môn học nhằm cung cấp cho sinh viên những
kỹ thuật cần thiết để giải quyết các vấn đề liên quan tới điện động lực học trong sự
nghiệp học thuật tương lai. Trong thời gian một học kỳ, chúng ta sẽ dùng giáo trình
tham khảo chính là cuốn Electrodynamics của GS. Griffiths, và sẽ học kỹ từ chương 1
đến chương 7.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
95
Chương 1. Giải tích Véc-tơ 1.1 Đại số Véc-tơ
1.1.1 Các phép toán véc tơ
1.1.2 Biểu diễn véc tơ dưới dạng thành phần
1.1.3 Tích bộ ba véc-tơ
1.1.4 Vị trí, độ dịch chuyển, và véc-tơ khoảng cách
1.1.5 Các phép biến đổi véc-tơ
1.2 Phép tính Vi phân
1.2.1 Vi phân thông thường
1.2.2 Gradient
1.2.3 Toán tử del ()
1.2.4 Divergence (sự phân kỳ của trường véc-tơ)
1.2.5 Curl (độ xoáy của trường véc-tơ)
1.2.6 Các quy tắc kết hợp
1.2.7 Vi phân bậc hai
1.3 Phép tính Tích phân
1.3.1 Tích phân Đường, Mặt, và Khối
1.3.2 Định lý Cơ bản của Tích phân
1.3.3 Định lý Cơ bản ứng với Gradients
1.3.4 Định lý Cơ bản ứng với Divergences
1.3.5 Định lý Cơ bản ứng với Curls
1.3.6 Tích phân Từng phần
1.4 Các Hệ Tọa Độ Cong
1.4.1 Hệ tọa độ Cầu, Cực
1.4.2 Hệ tọa độ Trụ
1.5 Hàm Delta Dirac
1.5.1 Divergence của 2/ˆ rr
1.5.2 Hàm Delta Dirac Một Chiều
1.5.3 Hàm Delta Dirac Ba Chiều
1.6 Lý thuyết Trường Véc-tơ
1.6.1 Định lý Helmholtz
1.6.2 Thế năng của Trường Véc-tơ
Chương 2. Tĩnh Điện học 2.1 Trường điện
2.1.1 Giới thiệu
2.1.2 Định luật Coulomb
2.1.3 Trường điện
2.1.4 Phân bố điện tích liên tục
2.2 Divergence và Curl của Trường Tĩnh Điện
2.2.1 Đường sức, Dòng của Trường, và Định luật Gauss
2.2.2 Divergence của E
2.2.3 Ứng dụng của Định luật Gauss
2.2.4 Curl của E
2.3 Điện Thế
2.3.1 Giới thiệu về Điện Thế
96
2.3.2 Một số Chú ý về Điện Thế
2.3.3 Phương trình Poisson và Phương trình Laplace
2.3.4 Thế năng của Phân bố điện tích cục bộ
2.3.5 Tổng kết; Điều kiện biên trong trường tĩnh điện
2.4 Công và Năng lượng trong Trường Tĩnh Điện
2.4.1 Công thực hiện để di chuyển một điện tích
2.4.2 Năng lượng của phân bố điện tích điểm
2.4.3 Năng lượng của phân bố điện tích liên tục
2.4.4 Một số chú ý về năng lượng của trường tĩnh điện
2.5 Vật Dẫn Điện
2.5.1 Các tính chất cơ bản
2.5.2 Điện tích cảm ứng
2.5.3 Điện tích bề mặt và lực tác dụng lên một vật dẫn
2.5.4 Tụ điện
Chương 3. Các Kỹ Thuật Đặc Biệt 3.1 Phương trình Laplace
3.1.1 Giới thiệu
3.1.2 Phương trình Laplace một chiều
3.1.3 Phương trình Laplace hai chiều
3.1.4 Phương trình Laplace ba chiều
3.1.5 Điều kiện biên và Định lý nghiệm duy nhất
3.1.6 Vật dẫn và Định lý nghiệm duy nhất thứ 2
3.2 Phương pháp Ảnh điện
3.2.1 Phương pháp ảnh điện cổ điển
3.2.2 Điện tích cảm ứng bề mặt
3.2.3 Lực và Năng lượng
3.2.4 Các bài toán ảnh điện khác
3.3 Phương pháp Tách biến
3.3.1 Tọa độ Đề Các
3.3.2 Tọa độ Cầu
3.4 Phân tích Đa Cực điện
3.4.1 Thế năng gần đúng ở khoảng cách xa
3.4.2 Số hạng đơn cực và lưỡng cực
3.4.3 Gốc tọa độ trong phân tích đa cực điện
3.4.4 Điện trường của một lưỡng cực điện
Chương 4. Điện Trường trong Vật chất 4.1 Sự phân cực
4.1.1 Các chất điện môi
4.1.2 Lưỡng cực cảm ứng điện
4.1.3 Sự sắp hàng của các phân tử phân cực
4.1.4 Sự phân cực
4.2 Trường của một vật phân cực
4.2.1 Điện tích biên
4.2.2 Biểu diễn vật lý của điện tích biên
97
4.2.3 Trường điện bên trong chất điện môi
4.3 Độ điện dịch
4.3.1 Điện luật Gauss khi có mặt chất điện môi
4.3.2 Tương ứng dễ nhầm lẫn
4.3.3 Điều kiện biên
4.4 Điện môi Tuyến tính
4.4.1 Độ điện cảm, Hằng số Điện môi
4.4.2 Bài toán Giá trị Biên với Điện môi Tuyến tính
4.4.3 Năng lượng trong hệ điện môi
4.4.4 Lực trong chất điện môi
Chương 5. Từ Trường Tĩnh 5.1 Định luật Lorentz
5.1.1 Từ trường
5.1.2 Lực từ
5.1.3 Các loại dòng điện
5.2 Định luật Biot-Savart
5.2.1 Dòng điện dừng
5.2.2 Từ trường gây bởi dòng điện dừng
5.3 Divergence và Curl của B
5.3.1 Dòng điện thẳng
5.3.2 Divergence và Curl của B
5.3.3 Các ứng dụng của định luật Ampère
5.3.4 So sánh giữa Từ trường Tĩnh và Điện trường Tĩnh
5.4 Thế Véc-tơ Từ trường
5.4.1 Thế Véc-tơ
5.4.2 Tổng kết; Điều kiện biên trong từ trường tĩnh
5.4.3 Phân tích đa cực của thế véc-tơ
Chương 6. Từ Trường trong Vật chất 6.1 Sự Từ Hóa
6.1.1 Chất nghịch từ, chất thuận từ, chất sắt từ
6.1.2 Mô-men xoắn và lực tác dụng lên lưỡng cực từ
6.1.3 Ảnh hưởng của từ trường lên các quỹ đạo nguyên tử
6.1.4 Sự từ hóa
6.2 Từ trường của một Vật bị Từ hóa
6.2.1 Các dòng điện biên
6.2.2 Biểu diễn vật lý của dòng điện biên
6.2.3 Điện trường bên trong vật chất
6.3 Trường H
6.3.1 Định luật Ampère trong các chất bị từ hóa
6.3.2 Tương ứng dễ nhầm lẫn
6.3.3 Các điều kiện biên
6.4 Môi trường Tuyến tính và Môi trường Phi Tuyến
6.4.1 Độ cảm từ và hằng số từ môi
6.4.2 Sự sắt từ
98
Chương 7. Điện Động Lực học 7.1 Sức Điện động
7.1.1 Định luật Ohm
7.1.2 Sức điện động (emf)
7.1.3 Sức điện động gây bởi chuyển động
7.2 Cảm ứng Điện Từ
7.2.1 Định luật Faraday
7.2.2 Điện trường cảm ứng
7.2.3 Độ cảm ứng
7.2.4 Năng lượng của từ trường
7.3 Các phương trình Maxwell
7.3.1 Điện động lực học trước thời Maxwell
7.3.2 Maxwell đã khắc phục định luật Ampère như thế nào
7.3.3 Các phương trình Maxwell
7.3.4 Từ tích
7.3.5 Phương trình Maxwell trong vật chất
7.3.6 Các điều kiện biên
99
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Cơ học Thống Kê
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3608
2. Số tín chỉ: 4 (cho TN Vật lý)
3. Môn học tiên quyết: Toán cao cấp, Cơ lý thuyết , Điện động lực học.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): GS.TS. Nguyễn Quang
Báu , Giảng viên cao cấp-Khoa Vật lý, ĐHKHTN.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Trang bị cho học viên
các kiến thức hiện đại về vật lý các hệ nhiều(các hệ nhiều là đối tượng nghiên cứu của
Cơ học Thống kê) . Sau khi học xong môn học, các học viên có thể đọc hiểu các vấn
đề có liên quan của vật lý hiện đại ngày nay, đọc hiểu các công trình khoa học , các
bài báo vật lý có liên quan.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Kiểm tra thường xuyên bằng làm Bài tập lớn,
Kiểm tra giữa kỳ(viết) , Kiểm tra cuối kỳ( viết).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1)Nguyễn Quang Báu(chủ biên), Bùi Bằng Đoan, Nguyễn Văn Hùng. Vật lý Thống
kê. NXB ĐHQG Hà Nội, 2009.
2)Landau L.D., Lifsitx E.M. Vật lý Thống Kê. Hà Nội , 1974.
3)Feynman R. Statistical Mechanics. California , 1972.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Các khái niệm
cơ bản của vật lý thống kê; Trọng số thống kê; Entropi ; Nhiệt độ tuyệt đối; Quan hệ
giữa nhiệt động học và vật lý thống kê; Phân bố vi chính tắc ; Phân bố Gibbs ; Năng
lượng tự do và phương trình Gibbs-Helmholtz; Một số áp dụng của phân bố Gibbs ;
Phân bố Gibbs cổ điển và định luật phân bố đều năng lượng theo các bậc tự do; Lý
thuyết lượng tử về nhiệt dung chất rắn của A.Einstein; Phân bố Gibbs suy rộng; Phân
bố Fermi-Dirac , phân bố Bose-Einstein và áp dụng của chúng; Các vấn đề cơ bản
của vật lý thống kê không cân bằng .
100
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục,…):
Chương 1: Những khái niệm cơ sở
1.1. Trạng thái vi mô và vĩ mô của hệ nhiều hạt
1.2. Phương pháp mô tả thống kê. Thống kê cổ điển và thống kê lượng tử .
1.3. Không gian pha. Định lý Liuvin (Liouville)
1.4. Ma trận mật độ.
1.5. Các đặc điểm của trạng thái cân bằng.
1.6. Các dạng tương tác và quá trình biến đổi trạng thái.
1.7. Trong số thống kê. Entropi. Nhiệt độ tuyệt đối.
1.8. Mối liên hệ giữa Nhiệt động học và Vật lý thống kờ.
Chương 2: Vật lý thống kê cân bằng
2.1. Các tập hợp thống kê. Tập hợp vi chính tắc. Nguyên lý đẳng xác suất.
2.2. Tập hợp chính tắc. Phân bố Gibbs.
2.3. Các sơ đồ ứng dụng phân bổ Gibbs. Phương trình Gibbs – Helmholts.
2.4. Một số ví dụ áp dụng (khí lý tưởng, hệ các giao động tử).
2.5. Phân bố Gibbs cổ điển. Phân bố Maxwell-Boltzmann.
2.6. Định luật phân bố đều năng lợng theo các bậc tự do.
2.7. Khí thực cổ điển, phương trình trạng thái Van-de-Walls.
2.8. Các lý thuyết nhiệt dung chất rắn (Dulong-Petit, Einstein, Debye)
2.9. Tập hợp chính tắc lớn. Phân bố Gibbs suy rộng.
2.10. Phân bố Bose-Einstein và phân bố Fermi-Dirac. Giới hạn cổ điển.
2.11. Khí điện tử tự do trong kim lọai.
*2.12. Khí Photon. Bức xạ nhiệt cân bằng.
2.13. Ngng tụ Bose-Einstein.
*2.14. Khí Photon.
Chương 3: Vật lý thống kê không cân bằng
101
3.1. Hàm phân bố không cân bằng. Các phương trỡnh động học.
3.2. Phương trình động học Bolzmann dạng tổng quát.
* 3.3. Phương pháp gần đúng thời gian hồi phục .
*3.4. Phương trình Liuvin không cân bằng cho ma trận mật độ.
*3.5. Lý thuyết phản ứng tuyến tính của hệ với trường ngoài.
_______________
Chú ý : Phần có đánh dấu * là phần nâng cao( thêm 1 tín chỉ nâng cao so với Chương
trỡnh QT Vật lý).
102
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
PHƯƠNG PHÁP TOÁN LÝ
1.Thông tin về giảng viên
1.1. Phan Huy Thiện.
- Chức danh, học hàm, học vị: GVC.
- Phòng làm việc: Nhà T1 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên. 334 Nguyễn
Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam.
- Điện thoại: (84) 043-8584615/8581419 - Fax: (84) 043-8583061
- E - mail: [email protected]; [email protected].
- Các hướng nghiên cứu chính:
+Toán cho vật lý, phương pháp tính.
+ Vật lý hạt nhân và lò phản ứng
+ Các mẫu cấu trúc hạt nhân.
2.Thông tin chung về môn học
- Tên môn học: Phương pháp toán lý
- Số tín chỉ: 3
- Mã môn học: PHY3505
- Môn học: Toán cho Vật lý, Toán học tính toán.
- Các môn học tiên quyết: Toán cho Vật lý, Toán học tính toán, Vật lý đại
cương.
- Giờ tín chỉ đối với các hoạt động
+ Nghe giảng lý thuyết: 30
+ Làm bài tập/thảo luận trên lớp: 15
- Ngôn ngữ giảng dạy và kiểm tra đánh giá: Tiếng Anh
- Hình thức kiểm tra cuối kỳ (thi hết môn): thi viết
- Hoạt động học tập: Nghe giảng trên lớp, thảo luận/ trao đổi/nghiên cứu tình
huống, bài tập nhóm -thuyết trình, bài tập về nhà, kiểm tra giữa kỳ, kiểm tra (thi) cuối
kỳ.
3. Mục tiêu của môn học
3.1.Về kiến thức: Truyền đạt cho sinh viên những kiến thức toán học cơ bản
ngoài chương trình Toán cao cấp để sử dụng khi học các môn chuyên ngành Vật lý kỹ
thuật và Cơ học kỹ thuật, trong đó có phép tính biến phân trong vật lý, phép tính
tenxơ, các phương trình vi phân thường dùng trong vật lý, những kiến thức mở đầu về
103
giải tích hàm như lý thuyết toán tử tự liên hợp trong không gian Hilbert và lý thuyết
hàm suy rộng.
3.2.Về kỹ năng: Rèn luyện cho sinh viên kỹ năng vận dụng các kiến thức trình
bày ở trên để giải các bài toán thường gặp trong khi học các môn học của các ngành
Vật lý kỹ thuật và Cơ học kỹ thuật cũng như trong công tác nghiên cứu triển khai
thuộc hai ngành nói trên
3.3. Về ý thức học tập: Rèn luyện cho sinh viên tính kỷ luật nghiêm chỉnh chấp
hành giờ học trên lớp và giờ tự học, tính tự giác và chủ động cũng như kỹ năng làm
việc theo nhóm thông qua các buổi thảo luận và bài tập lớn.
3.1 Kiến thức: Kết thúc môn học, sinh viên được kỳ vọng có được những kiến thức về
Toán cao cấp, vật lý hiện đại.
3.2. Kỹ năng và thái độ cá nhân, nghề nghiệp: Thông qua môn học, sinh viên có điều
kiện để phát triển các kỹ năng cá nhân, góp phần tạo nền tảng chung cho việc hình
thành và phát triển các kỹ năng nghề nghiệp cần thiết (dự kiến đạt ở mức 2 hoặc 3).
Cụ thể:
3.3 Kỹ năng và thái độ xã hội: Thông qua các hoạt động như nghe giảng, thảo luận
trên lớp, làm bài tập cá nhân, bài tập nhóm, thuyết trình, sinh viên được khuyến khích
và yêu cầu phát triển các kỹ năng và thái độ xã hội từ mức 1 đến mức 3 như: Khả
năng làm việc nhóm (hình thành nhóm, vận hành, phát triển nhóm; lãnh đạo nhóm;
làm việc trong các nhóm khác nhau); giao tiếp (chiến lược và cấu trúc giao tiếp; kỹ
năng giao tiếp bằng văn bản, qua thư điện tử và phương tiện truyền thông; kỹ năng
thuyết trình).
4. Tóm tắt nội dung môn học
Nội dung môn các phương pháp toán lý gồm năm phần:
- Phần thứ nhất trình bày lý thuyết hàm suy rộng.
- Phần thứ hai trình bày lý thuyết toán tử tuyến tính tự liên hợp trong
không gian Hilbert
- Phần thứ ba trình bày ứng dụng phương pháp tính biến phân trong việc
thiết lập các phương trình của cơ học chất điểm.
- Phần thứ tư trình bày phương pháp giải các phương trình vi phân thường
dùng trong vật lý và cơ học như phương trình truyền sóng, phương trình
Laplace, phương trình Poisson, phương trình Schrödinger.
5. Nội dung chi tiết môn học: Phương Pháp Toán Lý
104
CHƯƠNG I. Mở đầu
§1. Lý thuyết hàm suy rộng. Phân loại phương trình vi phân đạo hàm riêng cấp hai
§2. Giải các phương trình vi phân cấp 2. Ứng dụng vào các bài toán Vật lý
§3. Khái niệm chuỗi và tích phân Fourier.
§4. Các hệ tọa độ cong trực giao.
CHƯƠNG II. Phương trình Hyperbolic
§1. Khái niệm về phương trình sóng
§2. Đưa ra phương trình dao động của dây
§3. Giải phương trình dao động của dây bằng phương pháp tách biến
§4. Phương trình không thuần nhất
§5. Sóng âm trong chất khí hoặc chất lỏng.
§6. Sóng điện và từ
§7. Chuyển động sóng của chất rắn
§8. Đưa ra phương trình dao động của màng
§9. Giải phương trình dao động của màng chữ nhật
§10. Dao động của màng tròn
§11. Nghiệm D'Alembert của phương trình sóng.
§12. Phương pháp sai phân cho phương trình sóng.
Bài tập chương II
CHƯƠNG III. Phương trình Parabolic
§1. Phương trình truyền nhiệt
§2. Các điều kiện ban đầu và điều kiện biên cho phương trình truyền nhiệt
§3. Phương trình khuyếch tán
§4. Quá trình truyền nhiệt trong thanh, phương trình truyền nhiệt một chiều
§5. Phương pháp tách biến cho phương trình truyền nhiệt trong thanh
hữu hạn
§6. Truyền nhiệt trong thanh có nguồn nhiệt
§7. Bài toán truyền nhiệt hỗn hợp
§8. Truyền nhiệt trong thanh dài vô hạn
§9. Khái niệm về hàm Green
§10. Truyền nhiệt trong hệ tọa độ trụ
§11. Truyền nhiệt trong tọa độ cầu.
105
§12. Phương pháp sai phân cho phương trình Parabolic.
Bài tập chương III
CHƯƠNG IV. Phương trình Elliptic
§1. Mở đầu
§2. Lý thuyết thế
§3. Phương trình Helmholtz
§4. Hàm điều hoà và các tính chất
§5. Phương trình Poisson trong miền chữ nhật
§6. Công thức tích phân Poisson trong miền tròn
§7. Phương pháp sai phân cho phương trình Elipptic.
Bài tập chương IV
CHƯƠNG V. Các phép biến đổi tích phân
§1. Hàm bước Heaviside và hàm Delta dirac
§2. Phép biến đổi Laplax
§3. Phép biến đổi Fourier
CHƯƠNG VI. Hàm Green.và phương pháp sai phân hữu hạn
§1. Khái niệm
§2. Tìm hàm Green bằng phép biến đổi Laplax
§3. Phương pháp sai phân hữu hạn
CHƯƠNG VII. Các hàm đặc biệt
§1. Các hàm trực giao
§2. Các hệ Sturm-Liouville
§3. Hệ Sturm-Liouville cho các hàm lượng giác và hàm mũ
§4. Phương trình và hàm Bessel
§5. Tính trực giao của hàm Bessel
§6. Khai triển một hàm tùy ý vào các hàm Bessel
§7. Đa thức Legendre
§8. Định nghĩa hàm cầu
§9. Tính trực giao của hàm cầu
§10. Ví dụ về hàm cầu
§11. Đa thức Hermite
106
§12. Đa thức Laguerre
§13. Các hàm trực giao đặc biệt
7. Hình thức tổ chức dạy học
7.1. Lịch trình chung:
Nội dung
Hình thức tổ chức
dạy học
Tổng
cộng
Kiểm tra
đánh giá Lý
thuyết
Thảo
luận/BT
Nội dung 1: Tổng quan chung về môn học 3 1 4
Nội dung 2: Chương I 3 1 4 Bài tâp cá
nhân/tuần (1)
Nội dung 3: Chương I 3 1 4
Nội dung 4: Chương II 3 1 4 Bài tập cá
nhân/ tuần (2)
Nội dung 5: Chương II 3 1
4
Nội dung 6: Chương III 3 1 4 Bài tập cá
nhân/tuần (3)
Nội dung 7 Chương III 3 1 4
Nội dung 8: Chương VI 3 1* 4 Kiểm tra giữa
kỳ
Nội dung 9: Chương VI 3 1 4
Nội dung 10: Chương V 3 1 4 Bài tập nhóm
(4)
Tổng cộng 30 15 45
* Bao gồm cả thời gian kiểm tra giữa kỳ.
107
7.2. Lịch trình cụ thể cho từng nội dung
Tuần 1: Nội dung 1:
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời
gian,
địa
điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn bị Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ tín
chỉ)
Giảng
đường
(GĐ)
CHƯƠNG I. Mở đầu
§1. Lý thuyết hàm suy
rộng. Phân loại phương
trình vi phân đạo hàm
riêng cấp hai
§2. Giải các phương
trình vi phân cấp 2. Ứng
dụng vào các bài toán
Vật lý
§3. Khái niệm chuỗi và
tích phân Fourier
1.Đoc đề cương môn
học
2.Chuẩn bị làm kế
hoạch học tập môn
học
3.Chuẩn bị học liệu
4. Đọc HL1,chương
1.
Thảo
luận/BT
(1 giờ tín
chỉ)
GĐ Xem lại giáo trình
Toán cho vật lý để làm
Các bài tập
Xem lại giáo trình
Toán cho vật lý để
làm Các bài tập
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi
của sinh viên
Qua
108
Tuần 2: Nội dung 2
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời
gian,
địa
điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn bị Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ tín
chỉ)
GĐ §3. Khái niệm chuỗi và
tích phân Fourier
1.Ôn lại một số khái
niệm về chuỗi
Thảo
luận/BT trên
lớp (1 giờ tín
chỉ)
GĐ Làm bài tập
1.Chuẩn bị các câu
hỏi trên cơ sở các tài
liệu đã đọc, chủ động
nêu câu hỏi, tích cực
phát biểu. Làm bài
tập đã giao
KTĐG Giao bài tập số 1
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi
của sinh viên
Qua
109
Tuần 3: Nội dung 3: Chương II
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời
gian,
địa
điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3
giờ trên lớp)
GĐ CHƯƠNG II. Phương
trình Hyperbolic
§1. Khái niệm về phương
trình sóng
§2. Đưa ra phương trình
dao động của dây
§3. Giải phương trình
dao động của dây bằng
phương pháp tách biến
§4. Phương trình không
thuần nhất
1.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương II
Thảo
luận/nghiên
cứu tình
huống (1 giờ
trên lớp)
GĐ 1.Thảo luận về bài đọc
thêm, chữa bài tập về
nhà
1.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương II
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi của
sinh viên
Qua
Ghi chú: Sinh viên được khuyến khích tìm hiểu thêm bằng cách tự đọc các tài liệu.
110
Tuần 4: Nội dung 4: Chương II
Hình thức tổ
chứ dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ tín
chỉ)
GĐ CHƯƠNG II. Phương
trình Hyperbolic
§5. Sóng âm trong
chất khí hoặc chất
lỏng.
§6. Sóng điện và từ
§7. Chuyển động sóng
của chất rắn
§8. Đưa ra phương
trình dao động của
màng
§9. Giải phương trình
dao động của màng
chữ nhật
§10. Dao động của
màng tròn
§11. Nghiệm
D'Alembert của
phương trình sóng
Bài tập
chương II
1.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương II
Thảo
luận/BT (1
giờ tín chỉ )
GĐ Làm bài tập chương II 1.Hoàn thành các
nhiệm vụ đã giao
về nhà.
KTĐG Giao bài tập số 2
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi
của sinh viên
Qua
*Tuần 5: Nội dung 5: Chương III
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi
chú
111
Lý thuyết (3 giờ
TC)
GĐ CHƯƠNG III. Phương
trình Parabolic
§1. Phương trình
truyền nhiệt
§2. Các điều kiện ban
đầu và điều kiện biên
cho phương trình
truyền nhiệt
§3. Phương trình
khuyếch tán
§4. Quá trình truyền
nhiệt trong thanh,
phương trình truyền
nhiệt một chiều
§5
1.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương III
Thảoluận/nghiên
cứu tình
huống/BT (1 giờ
TC)
GĐ Phân tích các ví dụ điển
hình về ngoại ứng
Chữa bài tập về nhà
Hoàn thành bài tập
đã giao.
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi
của sinh viên
Qua
Ghi chú: Sinh viên được khuyến nghị tự tìm hiểu thêm về vai trò của cạnh tranh đối
với hiệu quả phân bổ nguồn lực
*Tuần 6: Nội dung 6: Các giải pháp xử lý ngoại ứng
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ CHƯƠNG III. Phương
trình Parabolic
§6. Truyền nhiệt trong
thanh có nguồn nhiệt
§7. Bài toán truyền
1.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương III
112
nhiệt hỗn hợp
§8. Truyền nhiệt trong
thanh dài vô hạn
§9. Khái niệm về hàm
Green
§10. Truyền nhiệt trong
hệ tọa độ trụ
§11. Truyền nhiệt
trong tọa độ cầu
Thảo luận (1
giờ TC)
GĐ Làm bài tập chương III 1.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương II
KTĐG Giao bài tập số 3
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi
của sinh viên
Qua
*Tuần 7: Nội dung 7: Chương IV
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ CHƯƠNG IV. Phương
trình Elliptic
§1. Mở đầu
§2. Lý thuyết thế
§3. Phương trình
Helmholtz
§4. Hàm điều hoà và
các tính chất
§5. Phương trình
Poisson trong miền chữ
nhật
§6. Công thức tích
phân Poisson trong
miền tròn
1.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương VI
113
Thảo luận (1
giờ TC)
GĐ Hoàn thành BT đã
giao.
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi
của sinh viên
Qua
*Tuần 8: Nội dung 8: Chương V
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời
gian,
địa
điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ CHƯƠNG V. Các phép
biến đổi tích phân
§1. Hàm bước Heaviside
và hàm Delta dirac
§2. Phép biến đổi Laplax
§3. Phép biến đổi Fourier
1.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương V
Thảo luận
(0,5 giờ TC)
GĐ Phân tích tác động của
chính sách.
KTĐG (0,5
giờ TC)
Kiểm tra giữa kỳ*
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi của
sinh viên
Qua
Ghi chú: Kiểm tra giữa kỳ được thiết kế dưới hình thức kiểm tra viết trên lớp.
Nó cũng có thể được thay thế bằng một bài tiểu luận (viết ở nhà). Trong trường hợp
này, sinh viên sẽ được thông báo trước, và số giờ TC dành cho thảo luận của tuần là
1.
* Tuần 9: Nội dung 9: Chương VI
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời
gian,
địa
điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn bị Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ CHƯƠNG VII. Các hàm
đặc biệt
§1. Các hàm trực giao
§2. Các hệ Sturm-
Liouville
.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương VI
114
§3. Hệ Sturm-Liouville
cho các hàm lượng giác
và hàm mũ
§4. Phương trình và hàm
Bessel
Thảo luận
(1 giờ trên
lớp)
GĐ 3. Chữa bài kiểm tra giữa
kỳ
.
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi của
sinh viên
Qua
*Tuần 10: Nội dung 10: Chương VII
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ CHƯƠNG VII. Các
hàm đặc biệt
§5. Tính trực giao của
hàm Bessel
§6. Khai triển một hàm
tùy ý vào các hàm
Bessel
§7. Đa thức Legendre
§8. Định nghĩa hàm
cầu
§9. Tính trực giao của
hàm cầu
.Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương VII
Thảo luận
tình huống (1
giờ TC)
GĐ Chữa bài tập
KTĐG Giao bài tập số 4
(bài tập nhóm)
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi
của sinh viên
Qua
115
*Tuần 11: Nội dung 11: Chương VII
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ CHƯƠNG VII. Các hàm
đặc biệt
§9. Tính trực giao của
hàm cầu
§10. Ví dụ về hàm cầu
§11. Đa thức Hermite
§12. Đa thức Laguerre
§13. Các hàm trực giao
đặc biệt
Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương VII
Thảo
luận/BT/
Thuyết trình
(1 giờ TC)
GĐ Thuyết trình kết quả bài
tập nhóm
Hoàn thành và
chuẩn bị thuyết
trình theo bài tập
được giao
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi của
sinh viên
Qua
Ghi chú: Sinh viên cần tra cứu tài liệu để tìm hiểu khái quát về hệ thống thuế ở Việt
Nam (các sắc thuế và nội dung cơ bản của chúng) và nắm được các thông tin cập nhật
về các sắc thuế hiện hành.
*Tuần 12: Nội dung 12: Chữa bài tập tổng hợp
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi
chú
116
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ Chữa bài tập Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương VII
Thảo luận (1
giờ TC)
GĐ .
KTĐG Giao bài tập số 5
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi của
sinh viên
Qua
*Tuần 13: Nội dung 13Chương VII
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ CHƯƠNG VII. Các hàm
đặc biệt
§11. Đa thức Hermite
§12. Đa thức Laguerre
§13. Các hàm trực giao
đặc biệt
Đọc trước giáo
trình phương trình
toán lý chương
VII
Thảo
luận/BT (1
giờ TC)
GĐ 1.Chữa bài tập đã giao
1.Hoàn thành các
bài tập đã giao về
nhà
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi của
sinh viên
Qua
*Tuần 14: Nội dung 14: Chương VII
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV
chuẩn bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ CHƯƠNG VII. Các hàm
đặc biệt
§13. Các hàm trực giao
đặc biệt
Đọc trước giáo
trình phương
trình toán lý
chương VII
Thảo
luận/BT (1
giờ TC)
GĐ Chữa bài tập .
KTĐG Giao bài tập số 6
117
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi của
sinh viên
Qua
*Tuần 15: Nội dung 15:Tổng kết
Hình thức tổ
chức dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV chuẩn
bị
Ghi chú
Lý thuyết
(3 giờ TC)
GĐ Tổng kết và ôn tập Tự tổng kết trước
những nội dung
chính yếu của
môn học dưới
dạng một sơ đồ
tóm tắt môn học
Thảo luận (1
giờ TC)
GĐ Chữa bài tập đã giao và
thảo luận - giải đáp thắc
mắc
Hoàn thành bài
tập đã giao.
Chuẩn bị các câu
hỏi thắc mắc cho
toàn môn học
Tư vấn Giải đáp các câu hỏi của
sinh viên
Qua
8. Chính sách đối với môn học:
- Thực hiện đầy đủ nhiệm vụ của môn học được ghi trong đề cương môn học
- Chỉ có điểm của môn học nếu có đủ các điểm thành phần
- Các bài tập phải nộp đúng hạn, nộp muộn sẽ bị trừ điểm hoặc không được
chấp nhận
- Đi học đầy đủ.
- Chuẩn bị bài trước khi đến lớp theo hướng dẫn trong đề cương môn học
- Để có kết quả học tập tốt, cần đầu tư cho thời gian tự học, tự nghiên cứu ở
nhà tối thiểu là 8 giờ cho mỗi tuần học.
9. Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập môn học
Tham dự, chuyên cần (5%)
Bài tập cá nhân về nhà (5%): Trong trường hợp bài tập được thiết kế dưới
dạng bài luận thì tiêu chí đánh giá cho điểm gồm:
- Ý tưởng/ trả lời là phù hợp và đầy đủ; lập luận rõ ràng, lô gic; trích nguồn đầy
đủ (nếu cần thiết) (70%)
- Hình thức trình bày sáng sủa, gọn gàng (20%)
- Nộp đúng hạn quy định (10%)
118
Bài tập nhóm, thuyết trình trên lớp (10%): Tiêu chí đánh giá cho điểm gồm:
- Ý tưởng/ tranh luận/ trả lời là phù hợp với yêu cầu của bài tập; trích nguồn
đầy đủ (50%)
- Diễn đạt/ giao tiếp rõ ràng, dễ hiểu (20%)
- Tinh thần làm việc làm nhóm tốt (10%)
- Quản lý thời gian tốt (10%)
- Hình thức trình bày và thuyết trình đẹp, hấp dẫn (10%)
Tham gia thảo luận trên lớp:(10%)
Kiểm tra giữa kỳ (20%); Bài kiểm tra giữa kỳ dự kiến được thực hiện trên lớp
nhằm đánh giá khả năng lĩnh hội kiến thức cũng như kỹ năng, thái độ của sinh
viên trong giữa kỳ học. Nó sẽ chú trọng đến khả năng hiểu, (giữa mức 2 và 3).
Nếu bài tập kiểm tra giữa kỳ được thiết kế dưới dạng tiểu luận (chuẩn bị ở
nhà), tiêu chí đánh giá cho điểm gồm:
- Đặt vấn đề rõ ràng; cách lập luận để giải quyết vấn đề lô gic, thuyết phục, thể
hiện khả năng vận dụng tốt các kiến thức của môn học; trích nguồn đầy đủ (nếu
cần thiết) (70%)
- Cấu trúc bài viết tốt, hình thức trình bày đẹp (20%)
- Nộp bài đúng hạn: 10%
Bài kiểm tra (thi) hết môn học (50%): Bài kiểm tra (thi) hết môn dành cho toàn
bộ nội dung đã giảng dạy, được thiết kế để bao phù toàn bộ những vấn đề chính
yếu của môn học, nhằm đánh giá kiến thức, kỹ năng, thái độ của sinh viên với
yêu cầu từ mức 1 đến mức 3, trong đó chú trọng khả năng hiểu, vận dụng, giải
thích, phân tích, đánh giá của sinh viên. Bài kiểm tra có thể bao gồm cả các bài
tập tính toán phù hợp với nội dung của môn học. Tiêu chí đánh giá cho điểm
gồm:
- Trả lời đúng yêu cầu, lập luận (diễn giải, giải thích, phân tích) rõ ràng, lô gic;
đánh giá thuyết phục: 90%
- Hình thức diễn đạt, trình bày sạch, gọn gàng: 10%
Tổng điểm môn học sẽ là điểm trung bình cộng của các điểm thành phần.
10 điểm .>= 95%
9 điểm >= 90%
8 điểm >= 80%
7 điểm >= 75%
6 điểm >= 65%
5 điểm >= 55%
4 điểm >= 50%
Trượt < 50%
119
Lịch thi, kiểm tra: Theo lịch chung của Phòng Đào tạo
120
PHỤ LỤC
Giảng viên sẽ sử dụng thang bậc 4 cấp độ (1: có khả năng tái hiện; 2: có khả
năng tái tạo; 3: có khả năng lập luận; và 4: có khả năng sáng tạo) – tương ứng với 6
cấp độ theo thang bậc của Bloom – trong bảng dưới đây để đánh giá trình độ đạt
được các kết quả học tập dự kiến (chuẩn đầu ra) trong và sau khóa học. Sinh viên
cũng có thể sử dụng thang bậc 4 cấp độ này để tự đánh giá trình độ đạt được các kết
quả học tập dự kiến của mình:
Trình độ đạt
được của sinh
viên
Trình độ
tương ứng
theo thang
bậc nhận thức
của Bloom
Các động từ chính để nhận ra năng lực hay trình
độ đạt được của sinh viên sau khóa học
Mức 1
(Có khả năng
tái hiện)
Mức 1
(Nhớ)
Định nghĩa, Nhắc lại, đặt/ gọi tên, nhớ lại, liệt kê,
liên hệ (A với B), ghi lại, phác thảo, xác định, đóng
nhãn/ dán nhãn, nhận ra, định vị, nhận biết, kể,
chỉ rõ, nêu tên, nhận dạng, lắp ghép, mô tả, trình
bày, lựa chọn tương tự,ghi nhớ, trích dẫn, quan
sát,
Mức 2
(Có khả năng
tái tạo)
Mức 2 & 3
(Hiểu và áp
dụng)
Hiểu: diễn đạt, trình bày lại, phân loại, nhóm lại,
làm sáng tỏ, sắp xếp lại, sắp đặt theo trật tự, suy
luận, liên quan, thí nghiệm, giải thích, mô tả,
chuyển dịch, so sánh, đối chiếu, phân biệt, phỏng
đoán, ước tính, khái quát hóa, đưa/ cho ví dụ,
chuyển thể
Ứng/ Vận dụng: giải quyết, vận dụng, minh họa,
điều chỉnh, sử dụng, tính toán, thay đổi, biến đổi,
lựa chọn, thực nghiệm, hoàn thành/ thiện, mô hình
hóa, sơ đồ hóa, thực hiện, báo cáo, chỉ dẫn, vận
hành, xử lý, áp dụng, xác định, phát triển, thiết
lập, dự đoán
Mức 3
(Có khả năng
lập luận)
Mức 4 & 5
(Phân tích và
đánh giá)
Phân tích: so sánh, quy gán, thảo luận, tổ chức,
điều tra, tập trung, lựa chọn, giải quyết, phân biệt
sự giống và khác nhau, chỉ rõ sự khác biệt, chia
nhỏ, lập kế hoạch, nghi vấn
Tổng hợp: phân loại, biên soạn, tóm tắt, viết lại,
sắp xếp lại, phân nhóm, tổ hợp
Đánh giá: làm sáng rõ, chỉ trích, phản biện, đánh
giá, biện minh, chứng minh, quyết định, đo lường
giám sát, phân xử, đánh giá, khen ngợi, dự báo,
thử nghiệm
Mức 4
(Có khả năng
Mức 6
(Sáng tạo)
Tưởng tượng, phát triển ra, đặt giả thuyết, thiết kế,
lập kế hoạch, phát minh, sản xuất, xây dựng, cải
121
sáng tạo) tiến thích nghi, thay đổi, cải thiện, dự đoán, mở
rộng, phát triển, xây dựng, biên soạn, lập công
thức, tổ chức, nhập vai, lắp ráp, suy luận, đề xuất,
can thiệp
122
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Các phương pháp thí nghiệm trong Vật lý hiện đại
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3506
2. Số tín chỉ: 2
3. Môn học tiên quyết: Thực hành vật lí đại cương 1 và 2
4. Ngôn ngữ giảng dạy: tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): ThS. Nguyễn Ngọc
Đỉnh
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Phổ biến các quy định chung về an toàn phòng thí nghiệm, an toàn hoá học, an
toàn bức xạ trong phòng thí nghiệm, an toàn sinh học.
Giới thiệu về lý thuyết các phương pháp thực nghiệm vật lí hiện đại.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Chuyên cần (20%)
Thi giữa kì: Thi viết (20%).
Thi cuối kì: Thi viết hoặc vấn đáp (60%).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
John R. Taylor : An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in
Physical Measurements (2002).
Adrian C. Melissinos: Experiments in Modern Physics, Second Edition (2003) ISBN-
13: 978-0124898516
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Các phương
pháp thí nghiệm trong Vật lý hiện đại có nội dung chính bàn về:
- An toàn phòng thí nghiệm.
- Các phương pháp chế tạo vật liệu tiên tiến.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo, nhiễu.
- Các loại sensor hiện đại.
- Các kỹ thuật đo đạc vật lí hiện đại cũng như xu hướng phát triển của công
nghệ đó.
123
- Các áp dụng cụ thể trong thực tiễn, các biến thể và nhận diện công nghệ đo
lường.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương I: An toàn phòng thí nghiệm
1. An toàn hoá học
2. An toàn bức xạ
3. An toàn sinh học
4. Các hiểu biết chung về an toàn phòng thí nghiệm khác.
Chương II: Các phương pháp chế tạo mẫu
1. Phương pháp gốm
2. Phương pháp hoá học
3. Phương pháp điện hoá và điện hoá siêu âm
4. Phún xạ nhiệt, cathode, xung lazer, điện tử.
Chương III: Sai số phép đo, nhiễu và một số phương pháp loại trừ
1. Khái niệm sai số.
2. Xử lý và đánh giá sai số.
3. Các dạng nhiễu trong phép đo điện.
4. Một số phương pháp giảm thiểu nhiễu.
Chương IV: Cảm biến
1. Nguyên lý cơ bản và các đặc trưng đo lường
2. Cảm biến nhiệt độ
3. Cảm biến quang
4. Cảm biến vị trí và dịch chuyển
5. Cảm biến lực
6. Cảm biến đo chân không
7. Cảm biến điện hoá
124
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
THỰC TẬP VẬT LÝ HIỆN ĐẠI
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3507
2. Số tín chỉ: 02
3. Môn học tiên quyết:
- ...................................................................................................................... C
ác môn vật lý đại cương
- Các phương pháp thí nghiệm trong Vật lý hiện đại - PHY2165
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt và tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
- PGS.TS Lê Văn Vũ, CBGD Khoa Vật lý, ĐHKHTN
- PGS.TS Phạm Văn Bền, CBGD Khoa Vật lý, ĐHKHTN
- TS Nguyễn Mậu Chung, CBGD Khoa Vật lý, ĐHKHTN
- TS Phạm Nguyên Hải, CBGD Khoa Vật lý, ĐHKHTN
- TS Ngạc An Bang, CBGD Khoa Vật lý, ĐHKHTN
- TS Đỗ Thị Kim Anh, CBGD Khoa Vật lý, ĐHKHTN
- ThS. Trần Thế Anh, CBNC Khoa Vật lý, ĐHKHTN
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Giúp sinh viên làm quen với kỹ năng thực nghiệm trong vật lý hiện đại, làm cơ sở
cho việc tiếp thu các môn học của các hướng chuyên sâu và phát triển các kỹ năng cá
nhân, tăng cường năng lực áp dụng kiến thức cơ bản đã được trang bị trong việc thực
hiện khóa luận tốt nghiệp, trong thực tiễn nghiên cứu khoa học.
- Kiến thức: Kết thúc môn học, sinh viên được có được những kiến thức quan trọng
về vât lý hiện đại được kiểm chứng bằng thực nghiệm.
- Kỹ năng và thái độ cá nhân: Thông qua môn học, sinh viên có điều kiện để phát
triển các kỹ năng cá nhân, góp phần tạo nền tảng chung cho việc hình thành và phát
125
triển các kỹ năng nghiên cứu trong khoa học nói chung, trong vật lý thực nghiệm nói
riêng. Sinh viên cũng được rèn luyện về khả năng làm việc nhóm nghiên cứu trong
quá trình tổ chức mỗi bài thực nghiệm.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Kiểm tra cuối kỳ (thi hết môn): thực hành thí nghiệm, vấn đáp.
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Tài liệu hướng dẫn Thực tập vật lý hiện đại – Khoa Vật lý, ĐHKHTN-2012
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Môn học gồm có 8 bài thực tập, kiến thức trải rộng trong các lĩnh vưc: Vật lý Hạt
nhân, Vật lý Chất rắn, Vật lý Nhiệt độ thấp, Quang lượng tử, Khoa học Vật liệu, Điện
tử và linh kiện bán dẫn…:
- Hiệu ứng Hall
- Tính chất vật lý của lớp chuyển P-N
- Đo Từ độ
- Xác định các thông số bức xạ của nguồn sáng bằng phổ kế kết nối với máy tính
dùng cảm biến CCD
- Bức xạ của vật đen tuyệt đối
- Nhiễu xạ tia X trên mẫu bột
- Quan sát và phân tích bề mặt vật rắn bằng chùm điện tử
- Nghiên cứu trùng phùng hạt nhân
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Bài 1. Hiệu ứng Hall
3.1 Mục đích
3.2 Lý thuyết
3.3 Dụng cụ thí nghiệm
3.4 Thực hành
3.5 Xử lý số liệu
Bài 2. Tính chất vật lý của lớp chuyển P-N
3.6 Mục đích
3.7 Lý thuyết
3.8 Dụng cụ thí nghiệm
3.9 Thực hành
3.10 Xử lý số liệu
126
Bài 3. Đo Từ độ
3.11 Mục đích
3.12 Lý thuyết
3.13 Dụng cụ thí nghiệm
3.3.1. Hệ đo mômen từ và từ trường
3.3.2. Hệ thống tạo từ trường
3.3.3. Hệ thống tạo và đo nhiệt độ
3.3.4. Hệ thống tạo chân không cao.
3.3.5. Hệ thống cơ khí
3.3.6. Hệ thống nước làm nguội, dewar chứa Nitơ lỏng.
3.14 Thực hành
3.4.1. Chuẩn hệ đo
3.4.2. Đo từ độ với hai mẫu chuẩn Ni (5N) và Gd (4N).
3.15 Xử lý số liệu
3.15.1 Vẽ đồ thị M(T) của hai mẫu Ni và Gd.
3.15.2 Xác định nhiệt độ chuyển pha Curie của Ni và Gd.
Bài 4. Xác định các thông số bức xạ của nguồn sáng bằng phổ kế kết nối với
máy tính dùng cảm biến CCD
1 Mục đích thí nghiệm
Xác định được các thông số của mẫu qua vị trí các vạch phổ, cường độ vạch
phổ.
Nắm vững cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và vận hành của máy phát hồ quang
và máy quang phổ thạch anh (hay phổ kế thạch anh).
Biết điều chỉnh hệ quang học và chiếu sáng khe máy quang phổ.
Hiểu được nguyên tắc hoạt động của cảm biến CCD và cách ghép nối từ cảm
biến đến máy tính để phân tích và lưu trữ dữ liệu.
2 Cơ sở lý thuyết
Khi chưa có tác dụng kích thích từ bên ngoài nguyên tử ở trạng thái cơ bản có
mức năng lượng thấp nhất E0. Khi chịu tác động từ bên ngoài các nguyên tử sẽ
nhận năng lượng và chuyển dịch từ trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích có
mức năng lượng cao hơn. Bởi vì các nguyên tử luôn có xu hướng chuyển từ
trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản nên khi đó nguyên tử sẽ phát ra năng
lượng dưới dạng bức xạ lượng tử ánh sáng đặc trưng của nguyên tử có tần số
h
EEf ik
ki
Trong đó Ek , Ei là năng lượng mức k và i với Ek > Ei
127
Khi kích thích cả mẫu sẽ bức xạ ra nhiều tần số khác nhau, khi cho máy quang
phổ sẽ thu được những vạch đặc trưng cho nguyên tố trong mẫu phân tích.
3 Dụng cụ thực hành
3.1 Danh sách
STT Tên dụng cụ Số lượng
1 Máy phát hồ quang 1
2 Máy quang phổ thạch anh 1
3 CCD array 1
4 Bộ chuyển tín hiệu 1
5 Máy tính 1
6 Thấu kính hội tụ 1
7 Ray quang học 1
8 Giá đỡ 1
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý
128
3.1 Máy phát hồ quang ДF2: gồm hai bộ phận chính là khối phát cao áp và buồng
phát hồ quang. Muốn cho máy làm việc cần nối máy với mạch 220V. Đèn neon
trước máy sáng lên báo điện đã và máy. Chọn chế độ làm việc cho máy (hồ
quang hoặc tia điện, dòng lớn hoặc dòng nhỏ), ấn nút “làm việc” hồ quang sẽ
bật cháy. Muốn tắt máy ấn nhẹ vào nút “dừng lại”. Mỗi khi muốn chuyển chế
độ cũng cần dừng máy lại.
3.2 Máy quang phổ thạch anh ИCП-30 dùng để phân tích quang phổ các kim loại,
hợp kim quặng hóa chất, các mẫu hóa chất dùng trong các nghiên cứu về quang
phổ. Máy có trang bị rơle thời gian cho phép đặt thời gian khởi phóng và thời
gian chụp. Tự động nâng, hạ hộp ảnh. Cấu trúc của máy dễ hiểu, thuận tiện
trong công việc. Máy được thiết kế làm việc trong các điều kiện phòng thí
nhiệm với điều kiện từ 100C đến 300C, độ ẩm tuyệt đối không quá 80%. Trong
phòng máy không có bụi, hơi xít, hơi kiềm.
3.3 Cảm biến CCD là một bộ phận nhớ điện tử có khả năng tích điện dưới tác dụng
của ánh sáng. Khí có ánh sáng chiếu, mối điểm trên CCD sẽ được nạp một mức
điện tích tương ứng theo cường độ nguồn sáng chiếu vào. Do vậy CCD là một
thiết bị dùng để chuyển tín hiệu ánh sáng thành điện nhờ đó ta có thể đo được
phân bố cường độ ánh sáng trong không gian 1D hoặc 2D.
4 Các bước tiến hành thí nghiệm
Chuẩn bị mẫu phân tích
Bố trí hệ quang học: điều chỉnh vị trí thấu kính, giá đỡ
Kiểm tra nguồn điện, dây nối các điện cực
Bật máy tính và mở phần mềm thu và hiển thị phổ
Điều chỉnh máy phát hồ quang, máy phát quang phổ theo hướng dẫn
Tiến hành thu phổ của các mẫu chất khác nhau
Xử lý số liệu và viết báo cáo thí nghiệm
Bài 5. Bức xạ của vật đen tuyệt đối
5.1. Mục đích
5.2. Cơ sở lý thuyết
5.3. Nội dung bài thí nghiệm
5.4. Thực hành
5.4.1. Lắp đặt thiết bị thí nghiệm
5.4.2. Các bước thực hành
5.4.2.1. Chuẩn bị máy tính
5.4.2.2. Tiến hành thí nghiệm
129
5.5. Xử lý số liệu
5.5.1. Xác định bước sóng của bức xạ từ góc quét
5.5.2. Vẽ đồ thị Rel. Intensity vs. wavelength
5.5.3. Xác định nhiệt độ của dây tóc bóng đèn
Bài 6. Nhiễu xạ tia X trên mẫu bột
6.1. Mục đích
6.2. Định luật Bragg, Cơ sở phân tích pha định tính, Xác định kích thước tinh thể
6.3. Xác định cấu trúc hệ tinh thể lập phương
6.4. Thực hành
6.4.1. Chuẩn bị mẫu đo dạng bột
6.4.2. Các bước thực hành
5.4.2.1. Chuẩn bị máy tính và hệ nhiễu xạ tia X
5.4.2.2. Tiến hành đo phổ nhiễu xạ tia X
6.5. Xử lý số liệu
6.5.1. Xác định loại mạng Bravais của tinh thể
6.5.2. Xác định kích thước của tinh thể
Bài 7. Quan sát và phân tích bề mặt vật rắn bằng chùm điện tử
7.1. Mục đích
7.2. Các loại ảnh hiển vi điện tử quét, Xác định phân bố nguyên tố hóa học bằng ảnh
BEI 7.3. Định luật Moseley và cơ sở phân tích thành phần hóa học, Phổ EDS
7.4. Thực hành
7.4.1. Chuẩn bị mẫu quan sát bề mặt và phân tích thành phần hóa học
7.4.2. Các bước thực hành
7.4.2.1. Chuẩn bị máy tính và hệ hiển vi điện tử quét
7.4.2.2. Tiến hành quan sát và ghi ảnh SEI, ảnh BEI
7.4.2.3. Ghi phổ EDS
7.5. Xử lý số liệu
7.5.1. Xác định kích thước hạt và sự phân bố các nguyên tố có Z khác nhau
7.5.2. Nghiệm lại định luật Moseley
Bài 8. Nghiên cứu trùng phùng hạt nhân
8.1. Mục đích
130
8.2. Giới thiệu về kỹ thuật trùng phùng: trùng phùng αγ, trùng phùng γγ, các thiết bị
sử dụng cho nghiên cứu trùng phùng hạt nhân.
8.3. Thực hành
8.3.1. Kỹ thuật trùng phùng đơn nhanh
8.3.2. Kỹ thuật trùng phùng nhanh và chuyển đổi thời gian- biên độ
8.3.3. Đo độ hoạt tuyệt đối
8.4. Xử lý số liệu, chuẩn bị báo cáo.
131
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
VẬT LÝ TÍNH TOÁN 2
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3508
2. Số tín chỉ: 03
3. Môn học tiên quyết: Vật lý tính toán 1, Cơ học lượng tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
TS. Nguyễn Anh Tuấn, Bộ môn Vật lý Nhiệt độ thấp, Khoa Vật lý, Trường
ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội.
TS. Nguyễn Hoàng Oanh, Bộ môn Tin học Vật lý, Khoa Vật lý, Trường
ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội.
GS. TS. Bạch Thành Công, Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
ĐHQG Hà Nội.
TS. Bạch Hương Giang, Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
ĐHQG Hà Nội.
TS. Nguyễn Quang Hưng, Bộ môn Tin học Vật lý, Khoa Vật lý, Trường
ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội.
PGS. TS. Đàm Hiếu Chí, Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
ĐHQG Hà Nội.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Kiến thức
Cung cấp cho sinh viên một bức tranh khái quát về các phương pháp
tính toán và mô phỏng các tính chất của các hệ vật lý từ vi mô đến vĩ
mô. Những kiến thức này có tính liên thông sẽ là nền tảng vững chắc
giúp sinh viên có thể tiếp thu thuận lợi những kiến thức ở mức độ
chuyên sâu hơn trong lĩnh vực vật lý tính toán nói chung và tính toán số
trong một số ngành khoa học có liên quan như Khoa học vật liệu, Vật lý
hạt cơ bản, Vật lý hạt nhân, Lý sinh, v.v…
132
Tạo cơ sở để sinh viên có thể vận dụng nội dung của môn học vào các
vấn đề nghiên cứu thực tế của Vật lý.
- Kỹ năng
Nâng cao kỹ năng tư duy, phân tích và ra quyết định, kỹ năng phát hiện
và giải quyết vấn đề nghiên cứu trên cơ sở lĩnh hội được những kiến
thức của môn học và ứng dụng của chúng trong khoa học công nghệ.
- Thái độ, chuyên cần
Yêu thích môn học, ngành học mà sinh viên đang theo học. Kính trọng
các nhà khoa học, giảng viên đang giảng dạy môn học.
Rèn luyện những đức tính cơ bản của nhà khoa học như trung thực,
chuyên cần, thận trọng và khách quan.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
7.1. Kiểm tra – đánh giá thường xuyên:
- Làm báo cáo thực hành.
7.2. Kiểm tra – đánh giá định kì
- Có thể làm bài tập lớn theo từng nhóm với đề tài giáo viên yêu cầu, 1-2 lần /1
học kỳ.
- Kiểm tra - đánh giá giữa kì: thi trên máy.
- Kiểm tra - hết môn cuối kì: thi trên máy.
Trọng số của các phần theo quy định của Nhà Trường.
7.3. Lịch thi, kiểm tra (kể cả thi lại):
- Kiểm tra - đánh giá giữa kì: tuần thứ 8.
- Kiểm tra - hết môn cuối kì: tuần thứ 15 hoặc 16.
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
- Giáo trình bắt buộc:
- An Introduction to Computational Physics, Tao Pang, Cambridge University
Press, 2006.
- Lectures of An Introduction to Density-functional Theory, Nguyen Anh Tuan.
- Giáo trình tham khảo:
- Computational Chemistry, David. C. Young, John-Wiley & SONS, INC., 2001.
- Computational Materials Science, Dierk Raabe, Wiley-VCH, 1998.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
133
Nội dung của môn học bao gồm hai phần. Phần I giới thiệu về phương pháp
Monte Carlo trong vật lý. Phần này gồm ba chương: Chương 1 giới thiệu và nhắc lại
những khái niệm cơ bản về Sai số- Thống kê và Vật lý thống kê; Chương 2 giới thiệu
khái niệm chung về phương pháp Monte-Carlo và những thành phần cơ bản của
phương pháp này; Chương 3 trình bày một số vấn đề chi tiết và nâng cao trong
phương pháp Monte Carlo. Phần II gồm 4 chương giới thiệu về phương pháp phiếm
hàm mật độ. Trong đó hai Chương 4 và 5 cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ
bản cũng như sự hình thành và phát triển của lý thuyết phiếm hàm mật độ. Chương 6
trình bày ứng dụng của lý thuyết phiếm hàm mật độ trong tính toán và mô phỏng một
số tính chất vật lý của vật liệu. Chương 7 cung cấp cho sinh viên phương pháp để xây
dựng, thực hiện, đánh giá độ phức tạp và chi phí cho các dự án tính toán và mô phỏng.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Module I. Nhập môn Phương pháp Monte Carlo trong Vật lý
Chương 1. Nhắc lại những khái niệm cơ bản
- Giới thiệu và nhắc lại những khái niệm cơ bản về Sai số- Thống kê và Vật lý thống
kê.
Chương 2. Phương pháp Monte Carlo
- Giới thiệu khái niệm chung về phương pháp Monte-Carlo và những thành phần cơ
bản của phương pháp này: Số giả ngẫu nhiên; Nguyên tắc lấy mẫu; Hàm phân bố xác
xuất; Đánh giá sai số. Tìm hiểu một vài bài toán Monte-Carlo đơn giản.
- Chuỗi Markov.
- Quá trình lấy mẫu Metropolis.
Chương 3. Một số vấn đề chi tiết và nâng cao
- Một vài tổng thể thống kê (statistical ensemble) trong Vật lý.
- Một số hàm thế thường được sử dụng. Tương tác gần và tương tác xa.
- Giới thiệu về Molecular dynamics simulation.
- Case studies
- Auto-correlation và đánh giá sai số.
Phần II: Giới thiệu về phương pháp phiếm hàm mật độ
134
Chương 4. Biểu diễn động năng qua mật độ phân bố điện tử: Thomas-Fermi và các
mô hình liên quan
4.1. Bài toán hệ nhiều hạt
4.2. Mô hình Thomas-Fermi (TF)
4.3. Mô hình Thomas-Fermi-Dirac (TFD)
4.4. Mô hình Thomas-Fermi-Weisacker (TFW)
4.5. Mô hình Thomas-Fermi-Dirac-Weisacker (TFD-
Chương 5. Giới thiệu về lý thuyết phiếm hàm mật độ
5.1. Định lý Hohenberg-Kohn thứ nhất
5.2. Giới thiệu về quỹ đạo và phiếm hàm năng lượng Kohn-Sham
5.3. Phiếm hàm năng lượng tương quan trao đổi
5.4. Định lý Hohenberg-Kohn thứ hai và phương trình Kohn-Sham
5.5. Lý thuyết phiếm hàm mật độ có tính đến spin
Chương 6. Ứng dụng phương pháp phiếm hàm mật độ
6.1. Nghiên cứu cấu trúc hình học
6.2. Nghiên cứu cấu trúc điện tử
6.2. Nghiên cứu chuyển pha
6.4. Nghiên cứu sự chuyển điện tích
6.5. Nghiên cứu tương tác trao đổi
Chương 7. Xây dựng và thực hiện dự án tính toán
7.1. Xác định đại lượng cần tính và mức độ chính xác cần đạt
7.2. Lựa chọn phương pháp và phần mềm tính toán
7.3. Dự đoán về độ chính xác của phương pháp
7.4. Ước tính về thời gian thực hiện tính toán
135
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Vật lý của vật chất
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3509 ........................................................................
2. Số tín chỉ: 3 ............................................................................................................
3. Môn học tiên quyết: Quang học PHY2304.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh, Tiếng Việt .........................................................
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): .................................
TS. Nguyễn Việt Tuyên, Bộ môn Vật lý Chất rắn, Khoa Vật lý, ĐHKHTN ....................
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): .................................
Sinh viên cần nắm được những kiến thức cơ bản về vật lý hiện đại, có kỹ năng
cơ bản để ứng dụng cơ học lượng tử và vật lý thống kê để mô tả cấu trúc, tính chất cơ
bản của vật chất.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: ............................................................................
- Kiếm tra thường xuyên 20%
- Kiểm tra trên lớp 20%
- Thi hết môn 60%
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): ...........
1. John. C. Morrison, “Vật lý hiện đại cho các nhà khoa học và kỹ sư”,Elsevier, 2010.
2. J.S. Lilley, Nuclear Physics : Principles and Applications, Wiley, 2001
3. W.E. Burcham and M. Jobes, Nuclear and Particle Physics, Wiley, 1995
4. W.S.C Williams, Nuclear and Particle Physics, Oxford Publication, 2002
9. Tóm tắt nội dung môn học:
Vật lý của vật chất giới thiệu những ý tưởng cơ bản hình thành nên vật lý hiện
đại và cung cấp cho sinh viên một phần giới thiệu những nghiên cứu hiện đại trong
các lĩnh vực khác nhau của vật lý hiện nay. Theo nhu cầu và sở thích của sinh viên,
môn học sẽ cung cấp một số hiện tượng vật lý quan trọng dẫn đến sự hình thành của
vật lý lượng tử hiện đại, và các phần tiếp theo sẽ đi sâu hơn vào bản chất vật lý của
các hiện tượng này
136
Các chủ đề như lý thuyết Boch và các cấu trúc dị hướng của bán dẫn sẽ giúp sinh viên
có được một cơ sở kiến thức cần thiết cho một số môn học chuyên ngành bán dẫn,
trong khi các chủ đề như sự cô đặc Bose – Enstein, vât lý tương đối tính… sẽ giúp
sinh viên có được cái nhìn tổng quan về một số lĩnh vực chung của Vật lý hiện đại.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1: Lưỡng tính sóng-hạt của đối tượng vi mô, phương trình sóng
1. Phương trình sóng Schrodinger
2. Xác suất và giá trị trung bình
3. Giếng thế hữu hạn
4. Dao động tử điều hòa
5. Phương trình sóng phụ thuộc thời gian
Chương 2: Toán tử và sóng.
1. Đại lượng đo được, toán tử và trị riêng
2. Nghiệm giải tích của dao động
3. Tán xạ electron
4. Nguyên lý bất định Heisenberg
Chương 3 : Hạt cơ bản
1. Vật chất : quark và lepton .
2. Meson và baryon
3. Tương tác và boson.
4. Tương tác yếu : neutrino và bất đối xứng vật chất phản vật chất.
5. Khối lượng và Higg.
6. Siêu đối xứng.
7. Bài tập: Bài tập về vật lý hạt cơ bản.
Chương 4: Các đặc trưng cơ bản của hạt nhân
1. Cấu tạo hạt nhân.
2. Kích thước hạt nhân.
3. Năng lượng liên kết.
4. Spin và moment từ.
137
5. Moment điện.
6. Chẵn lẻ.
7. Bài tập: Bài tập các đặc trưng cơ bản của hạt nhân.
Chương 5: Các mô hình hạt nhân
1. Mẫu giọt và công thức khối lượng bán kinh nghiệm.
2. Mẫu khí Fermi.
3. Mẫu lớp.
4. Mẫu một hạt.
5. Bài tập: Bài tập các mô hình hạt nhân .
Chương 6: Nguyên tử và mô hình Bohr
1. Tính chất và cấu trúc nguyên tử.
2. Mô hình nguyên tử Bohr.
3. Bán kính, năng lượng và chuyển dời nguyên tử theo mô hình Bohr.
4. Áp dụng mô hình Bohr
5. Bài tập: Bài tập nguyên tử và mô hình Bohr.
Chương 7: Moment xung lượng và nguyên tử hydro
1. Thế xuyên tâm
2. Moment xung lượng
3. Các trạng thái electron trong nguyên tử hydro
4. Hiệu ứng Zeemann
5. Spin
6. Cấu trúc siêu tinh tế
7. Bài tập: Bài tập chương moment xung lượng và nguyên tử hydro
Chương 8: Chất khí
1. Khí lý tưởng
2. Ứng dụng của thống kê Maxwell-Boltzmann
3. Entropy và các định luật nhiệt động
4. Khí lượng tử lý tưởng
5. Ngưng tụ Bose-Einstein
138
6. Lý thuyết điện tử tự do cho kim loại
Chương 9: Chất lỏng
1. Chất lỏng và chất rắn
2. Chất lỏng và chất khí
3. Một số tính chất của chất lỏng
4. Chất lỏng Newton và chất lỏng khác
5. Nguyên nhân gây ra độ nhớt trong chất lỏng
6. Định luật Newton về độ nhớt của chất lỏng
Chương 10: Chất rắn-Cấu trúc điện tử của vật rắn
1. Phân loại vật liệu rắn
2. Mạng Bravais
3. Cấu trúc tinh thể
4. Mạng đảo
5. Mặt phẳng mạng
6. Lý thuyết Bloch
7. Nhiễu xạ điện tử bởi tinh thể lý tưởng
8. Vùng cấm
139
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Mở đầu thiên văn học
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3510
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Vật lý đại cương, Giải tích toán học
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): PGS.TS. Đinh Văn
Trung, Viện Vật lý, Viện KH&CN Việt Nam.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Môn học Mở đầu thiên văn học cung cấp các kiến thức cơ bản về thiên văn học hiện
đại bao gồm lịch sử thiên văn học, các phương pháp quan sát thiên văn hiện đại, vật lý
sao, môi trường giữa các sao, thiên hà và vũ trụ học, tìm kiếm sự sống ngoài trái đất.
Môn học cũng giới thiệu với sinh viên kỹ năng phân tích và đánh giá về mặt vật lý các
thông tin, số liệu quan sát hiện đại về các đối tượng thiên văn.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Sinh viên được đánh giá thông qua điểm thường
xuyên (tham dự giờ giảng, bài tập về nhà, câu hỏi trên lớp) và kiểm tra giữa kỳ, cuối
kỳ.
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): ................
a/ Fundamental astronomy, 5th edition, Hannu Karttunen et al. Springer 2007
b/ Astronomy - A physical perspective, 2nd edition, Marc L. Kutner, Cambridge 2003
c/ Astronomy - Journey to the cosmic frontier, 5th edition, John D. Fix, McGraw-Hill
Higher education 2008
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): ...........................
Môn học Mở đầu thiên văn học cung cấp các kiến thức cơ bản về thiên văn học hiện
đại trong thời gian giảng dạy 45 tiết tương ứng 03 tín chỉ. Môn học được chia làm 10
chương bao gồm (i) lịch sử nghiên cứu thiên văn học, (ii) các hệ tọa độ và phương
pháp định vị (vị trí, thời gian), (iii) thiết bị và kỹ thuật quan sát thiên văn hiện đại, (iv)
Lý thuyết hấp dẫn và chuyển động của các hành tinh, (v) Vật lý và các cơ chế phát
bức xạ trong môi trường thiên văn, (vi) hệ mặt trời, (vii) vật lý sao, (viii) môi trường
giữa các sao, (ix) thiên hà và vũ trụ học, (x) tìm kiếm sự sống ngoài trái đất. Môn học
140
cũng sẽ giới thiệu kỹ năng phân tích và đánh giá về mặt vật lý các thông tin và số liệu
quan trắc thiên văn học hiện đại.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương I. Lịch sử nghiên cứu thiên văn học
1/ Chuyển động biểu kiến của các thiên thể
1/ Nghiên cứu thiên văn học ở vùng lưỡng hà
2/ Nghiên cứu thiên văn học thời Ai Cập cổ đại
3/ Nghiên cứu thiên văn học thời Hy Lạp cổ đại
4/ Chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời và thuyết địa tâm
5/ Thiên văn học thời phục hưng, thuyết nhật tâm
6/ Thiên văn học hiện đại
Chương II. Các hệ tọa độ và phương pháp định vị vị trí, thời gian
1/ Thiên cầu và định hướng trong không gian
2/ Tam giác cầu và các hệ thức lượng giác
3/ Hệ tọa độ người quan sát
4/ Hệ tọa độ xích đạo
5/ Hệ tọa độ hoàng đạo
6/ Hệ tọa độ thiên hà
7/ Các yếu tố ảnh hưởng đến xác định tọa độ không gian
8/ Bản đồ sao và các chòm sao
9/ Thời gian: định nghĩa thời gian sao và thời gian mặt trời
10/ Giờ quốc tế UTC
11/ Lịch
Chương III. Kỹ thuật và thiết bị quan sát thiên văn hiện đại
1/ Tính chất truyền sóng điện từ của khí quyển trái đất
2/ Kính thiên văn quang học: kính khúc xạ, kính phản xạ
3/ Độ phân giải của kính thiên văn
4/ Độ phóng đại của kính thiên văn
5/ Kính thiên văn vô tuyến, kính thiên văn giao thoa vô tuyến
6/ Kính thiên văn không gian
7/ Thu nhận tín hiệu trong quan sát thiên văn
Kính ảnh
Đầu thu quang điện
Camera CCD
8/ Thiết bị phân tích quang phổ
Chương IV. Lý thuyết hấp dẫn và chuyển động của các hành tinh
1/ Các định luật chuyển động của Newton
2/ Chuyển động tròn
3/ Định luật vạn vật hấp dẫn
4/ Vận tốc và chu kỳ quay của hành tinh quanh mặt trời
5/ Chuyển động của vệ tinh nhân tạo quanh trái đất
141
6/ Ba định luật của Keppler
7/ Hiện tượng thủy triều
Chương V. Vật lý các cơ chế phát bức xạ trong môi trường thiên văn
1/ Tổng quan về bức xạ của nguyên tử và phân tử
2/ Nguyên tử Hydro
3/ Qui tắc lọc lựa
4/ Phổ phân tử
5/ Dạng vạch phổ:
Mở rộng vạch tự nhiên
Mở rộng Doppler
Mở rộng vạch do va chạm
6/ Bức xạ của vật đen
Định luật Stefan-Boltzmann
Định luật Wien
7/ Các cơ chế phát xạ khác:
Maser, laser
Bức xạ Synchrotron
8/ Phương trình truyền bức xạ
Chương VI. Hệ mặt trời
1/ Giới thiệu chung về hệ mặt trời
2/ Quỹ đạo chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời
3/ Tính chất hóa lý của các hành tinh
Thành phần hóa học
Nhiệt độ, áp suất
Bức xạ nhiệt
4/ Giới thiệu chung về trái đất
5/ Cấu trúc trái đất
6/ Khí quyển và các hiện tượng thời tiết
7/ Mặt trăng
Cấu trúc
Sự hình thành của mặt trăng
8/ Các hành tinh cấu tạo rắn: sao Thủy, sao Kim, sao Hỏa
9/ Các hành tinh khí: sao Mộc, sao Thổ, sao Hải Vương, sao Thiên Vương
10/ Các hành tinh lùn và tiểu hành tinh:
Định nghĩa
Tính chất vật lý và hóa học
11/ Sao chổi
12/ Thiên thạch
Chương VII. Vật lý sao
1/ Đặc trưng vật lý chung của sao
2/ Độ sáng và cấp sao
3/ Quang phổ của sao:
sự phụ thuộc vào nhiệt độ
142
sự phụ thuộc vào thành phần hóa học
4/ Phân loại sao:
Bảng phân loại
Giản đồ Hertzsprung-Russell
5/ Mặt trời
Cấu trúc
Quá trình tạo năng lượng: phản ứng hạt nhân
Quá trình truyền năng lượng: đối lưu, truyền bức xạ
Bề mặt của mặt trời
Sắc cầu và nhật hoa
Vai trò của mặt trời trong thời tiết vũ trụ
6/ Sự hình thành sao:
Quá trình co nén hấp dẫn
Tiền sao và các đặc trưng vật lý
Gió sao và mất mát vật chất
7/ Sự hình thành của hệ hành tinh
8/ Quá trình tiến hóa của sao
Phản ứng hạt nhân
Sự thay đổi cấu truc của sao
Sao khổng lồ đỏ, tinh vân hành tinh và sao lùn trắng
9/ Sao neutron và hố đen
Chương VIII. Môi trường giữa các sao
1/ Giới thiệu chung về môi trường giữa sao
2/ Bụi vũ trụ
Đặc trưng vật lý và hóa học
Tán xạ Mie
Cân bằng nhiệt động và nhiệt độ của bụi
3/ Tinh vân tối và các đám mây phân tử
4/ Các vùng HII
5/ Phân tử trong môi trường giữa sao
6/ Kích thích phân tử và bức xạ phân tử
7/ Tia vũ trụ và từ trường giữa sao
Chương IX. Thiên hà và vũ trụ học
1/ Ngân hà: giới thiệu chung
2/ Các thành phần chính của Ngân hà
3/ Sự quay của Ngân hà
4/ Cấu trúc xoắn ốc
Quan trắc quang học, vô tuyến
Mô hình sóng mật độ của cấu trúc xoắn ốc
5/ Nhân của Ngân hà và hố đen siêu nặng
6/ Phân loại các thiên hà: giản đồ Hubble
7/ Sự hình thành của thiên hà
8/ Xác định khoảng cách trong vũ trụ: định luật Hubble
9/ Các loại thiên hà kỳ dị: thiên hà hoạt động, thiên hà vô tuyến, Quasar
143
10/ Tập hợp thiên hà và cấu trúc vũ trụ
11/ Thuyết vụ nổ lớn: sự hình thành và tiến hóa của vũ trụ
12/ Bức xạ phông của vũ trụ
Chương X. Sinh học thiên văn và sự sống trong vũ trụ
1/ Sự hình thành các phân tử phức tạp trong vũ trụ
2/ Sự sống: định nghĩa, sự sống trên trái đất
3/ Nguồn gốc và sự tiến hóa của sự sống trên trái đất
4/ Các khả năng hình thành sự sống trong vũ trụ
5/ Tìm kiếm sự sống ngoài trái đất:
6/ Tìm kiếm các hệ hành tinh ngoài trái đất
7/ Đặc trưng của các hệ hành tinh ngoài trái đất
8/ Sự phát triển của sự sống có trí tuệ
9/ Liên lạc với các nền văn minh trong vũ trụ
144
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
VẬT LÝ CHẤT RẮN
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3346
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Toán giải tích, Cơ học lượng tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt, Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
GS.TS. Bạch Thành Công, Khoa Vật lý, trường ĐHKHTNHN
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Mục tiêu về kiến thức: Trang bị cho người học các kiến thức cơ bản về Vật lý
chất rắn . Nắm được cách mô tả cấu trúc chất rắn, tính chất điện, nhiệt, từ tính
của chất rắn sử dụng các mô hình khí điện tử tự do fermi, khí phonon…. Vùng
năng Cấu trúc vùng năng lượng của điện tử trong chất rắn. Lý thuyết cơ sở về
bán dẫn, tính chất quang. Hiện tượng từ, hiện tượng siêu dẫn các đặc trưng và
lý thuyết cơ sở mô tả các hiện tượng đó.
- Mục tiêu về kỹ năng : Nắm được các phương pháp của Vật lý chất rắn. Sử
dụng các khái niệm cơ bản của cơ học lượng tử, vật lý thống kê để mô tả tính
chất vật lý của chất rắn. Biết cách giải thích các hiện tượng lượng tử xuất hiện
trên bình diện vĩ mô (hấp thụ quang học, hiện tượng từ, siêu dẫn …)
-Mục tiêu thái độ: nghiêm túc, cẩn thận, chịu khó học hỏi
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
-Kiểm tra giữa kỳ: hệ số điểm 25%
- Kiểm tra thường xuyên : hệ số điểm 15%
- Kiểm tra cuối kỳ: hệ số điểm 60%
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản:
145
[1] C. Kittel, Introduction on Solid State Physics, John Wiley& Sons, Inc., 8-th
Edition, 2005.
[2] N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid State Physics, Harcout College
Publishers, 1976.
[3] Nguyễn Ngọc Long, Vật lý chất rắn, NXB ĐHQG Hà nội 2007.
[4] Nguyễn Văn Hùng, Lý thuyết chất rắn, NXB ĐHQGHN 2001.
[5] Y. M. Galperin, Introduction to Modern Solid State Physics, Free lectures
2006, Internet.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Cấu trúc, liên kết trong tinh thể chất rắn. Dao động mạng tinh thể, lượng tử hoá
dao động mạng tinh thể, phonon. Khí điện tử tự do Fermi, nhiệt dung điện tử.
Vùng năng lượng điện tử trong chất rắn, các phương pháp tính cấu trúc vùng
năng lượng điện tử trong chất rắn. Tương tác của sóng điện từ với chất rắn và
tính chất quang của bán dẫn. Cấu trúc nano.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1: Cấu trúc chất rắn (5 giờ lý thuyết + 1 giờ bài tập)
1.1 Phân loại chất rắn. Tinh thể chất rắn và các loại liên kết.
1.2 Đối xứng trong chất rắn tinh thể, phân loại cấu trúc
1.3 Mạng đảo.
1.4 Nhiễu xạ Bragg.
Chương 2: Dao động mạng tinh thể, Phonon (5 giờ lý thuyết+ 2 giờ bài tập)
2.1. Dao động của mạng tinh thể 1 chiều.
2.2. Lượng tử hoá dao động của mạng tinh thể 1 chiều.
Tổng quát cho trường hợp 3 chiều. Chuẩn hạt phonon.
2.3. Tính chất nhiệt của phonon, định luật Debye về nhiệt dung phonon.
Chương 3 : Khí điện tử tự do Fermi ( 4 giờ lý thuyết+ 2 giờ bài tập )
3.1. Khí điện tử Fermi trong không gian 1 chiều, 3 chiều
3.2. Nhiệt dung điện tử
146
3.3. Độ dẫn điện, Định luật Ohm.
3.4. Định luật Widermann-Frantz
3.5. Bài tập
Chương 4: Cấu trúc vùng năng lượng của điện tử trong chất rắn
5.1.Điều kiện Bloch cho hàm sóng điện tử trong tinh thể. Định lý Bloch
5.2.Phương trình sóng cho điện tử chuyển động trong trường thế tuần hoàn.
5.3. Phương pháp gần đúng điện tử gần như tự do để tính phổ năng lượng của
điện tử trong chất rắn.
5.4. Phương pháp gần đúng liên kết chặt để tính phổ năng lượng của điện tử
trong chất rắn.
5.5. Mẫu Kronig-Penney*)
5.6. Số trạng thái trong 1 vùng năng lượng.Phân loại bán dẫn, kim loại điện
môi
theo cấu trúc vùng năng lượng điện tử.
5.7. Bài tập*)
Chương 5: Mặt Fermi và Kim loại (3 giờ lý thuyết + 1 giờ bài tập)
5.1. Cấu trúc hình học của vùng năng lượng điện tử trong chất rắn, vùng
Brillouin.
5.2. Mặt Fermi cho điện tử gần như tự do. Quỹ đạo điện tử, lỗ trống,
quỹ đạo mở.
5.3. Lượng tử hóa quỹ đạo điện tử trong từ trường. Hiệu ứng De Haas-van
Alphen , quỹ đạo cực trị.*)
5.4. Baì tập*)
Chương 6: Tinh thể bán dẫn
6.1. Khe năng lượng trong phổ năng lượng của điện tử, phương trình chuyển
động
6.2. Lỗ trống, khối lượng hiệu dụng của điện tử.
6.3. Mật độ hạt tải riêng
6.4. Độ dẫn tạp chất.
6.5. Bài tập
Chương 7: Quá trình quang học và exciton
7.1. Tương tác giữa ánh sáng và vật liệu. Hệ thức Kramer-Kronig
7.2. Exciton Frenkel, exciton Mott, hiệu ứng exciton trong tính chất quang
của chất bán dẫn.
147
7.3. Hiệu ứng Raman trong tinh thể chất rắn
Chương 8: Các cấu trúc nano
8.1. Cấu trúc năng lượng điện tử trong dây lượng tử (hệ 1 chiều)
8.2. Vận chuyển điện tích trong hệ 1 chiều, công thức Landauer
8.3. Cấu trúc năng lượng điện tử trong chấm lượng tử ( hệ 0 chiều)
8.4. Vận chuyển điện tích trong chấm lượng tử, transitor đơn điện tử *)
8.5. Bài tập*)
Chú thích: các phần có dấu *) là các phần nâng cao.
148
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Từ học và Siêu dẫn /Vật lý Nhiệt độ thấp
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3448 /Vật lý Nhiệt độ thấp
2. Số tín chỉ: 3 TC
3. Môn học tiên quyết: Các môn vật lý đại cương, Toán cao cấp, Cơ học lượng tử,
Nhiệt động học, Vật lý và Kỹ thuật nhiệt độ thấp.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): Lưu Tuấn Tài (GS,
TS), Nguyễn Huy Sinh (GS, TS), Khoa Vật lý.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Kiến thức:
Nắm vững các kiến thức cơ bản về nguồn gốc từ tính của vật liệu, các loại
tương tác từ tồn tại trong vật liệu, mối liên hệ giữa các đại lượng vĩ mô và các đại
lượng vi mô. Hiểu và biết vận dụng các kiến thức đó để lý giải các cấu trúc từ tồn
tại trong các vật liệu từ cụ thể. Nắm vững các đặc tính cụ thể của từng loại vật liệu
từ.
Kỹ năng:
Vận dụng linh hoạt các khái niệm, các mô hình điện tử linh động hay định xứ
(mô hình năng lượng) thích hợp cho từng đối tượng vật liệu cụ thể để giải thích
các hiện tượng từ.
Thái độ:
Cần đọc trước phần sắp học để có thể hỏi giáo viên các vấn đề mà đọc sách
còn chưa hiểu, ngay trên lớp, tránh thái độ học thụ động, phát huy tương tác giữa
thầy và trò. Tham dự giờ giảng đầy đủ.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Điểm chuyên cần
- Kiểm tra giữa kì
- Thi cuối kỳ
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1) S. Chikazumi, Physics of Magnetism, John Wiley and sons, Inc., New York,
1964.
2) K.H.J.Buschow and F.R.De Boer, Physics of Magnetism and magnetic
materials, 2004 Kluwer Academic Publishers, New york, Boston, Dordrecht,
London, Moscow.
149
3) R.C. O’ Handley, Modern Magnetic materials: Principles and Application,
John wiley and sons, Inc., New York, 2000.
4) Nguyễn Phú Thùy, Vật lý các hiện tượng từ, NXB ĐHQG Hà nội, 2003.
5) Thân Đức Hiền, Lưu Tuấn Tài, Từ học và Vật liệu từ, NXB ĐHQG Hà Nội,
2008.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Sinh viên
hiểu được những kiến thức cơ sở về từ học và vật liệu từ. Phân biệt được các loại
thuận từ, nghịch từ và tính chất của chúng. Khái niệm siêu dẫn và tính chất của vật
liệu siêu dẫn. Một số hiệu ứng cơ bản của các chất siêu dẫn.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1. Những khái niệm cơ bản về từ học (5+0+1)
1.1. Từ tĩnh
1.2. Phân loại các vật liệu từ
1.2.1. Vật liệu nghịch từ
1.2.2. Vật liệu thuận từ
1.2.3. Vật liệu phản sắt từ
1.2.4. Vật liệu feri từ
1.2.5. Vật liệu sắt từ
1.2.6. Vật liệu từ giả bền
1.2.7. Vật liệu sắt từ ký sinh
1.3. Mẫu véctơ nguyên tử từ
1.3.1. Trạng thái nguyên tử tự do trong gần đúng một điện tử 1.3.2.
Hiệu ứng tương quan và tương tác spin-quĩ đạo
1.3.3. Các qui tắc Hund
1.4. Liên hệ giữa mômen từ và mômen cơ
1.5. Các điện tử định xứ trong tinh thể
1.6. Nhiệt động học các hiện tượng từ
1.6.1. Các hệ thức nhiệt-từ và calo- từ
1.6.2. Nhiệt dung của vật liệu từ
1.6.3. Tính toán mômen từ dựa trên vật lý thống kê
Chương 2. Thuận từ (3+0+1)
2.1. Các vật liệu thuận từ
2.2. Lý thuyết cổ điển Langevin về thuận từ
2.3. Lý thuyết lượng tử về thuận từ
2.4. So sánh với thực nghiệm
2.5. Tạo nhiệt độ thấp bằng phương pháp khử từ đoạn nhiệt muối thuận từ
Chương 3. Nghịch từ (1+0+0)
3.1. Hiện tượng nghịch từ
3.2. Nghịch từ của các phân tử
Chương 4. Tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại (3+0+1)
4.1 Khí điện tử tự do trong kim loại
4.2. Thuận từ của các điện tử tự do
4.3.1. Thuận từ điện tử Pauli
4.3.2. Nghịch từ điện tử Landau
150
Chương 5. Các chất sắt từ (5+1+2)
5.1. Đặc điểm của các vật liệu sắt từ
5.2. Lý thuyết Weiss về hiện tượng sắt từ
5.3. Bản chất trường phân tử
5.3.1. Bài toán phân tử Hydro
5.3.2. Tương tác trao đổi và tiêu chuẩn sắt từ
5.3.3. So sánh với lý thuyết trường phân tử
5.4. Sóng Spin
5.5. Mẫu vùng cho tính sắt từ
5.5.1. Mẫu vùng
5.5.2. Đường cong Slater-Pauling
5.5.3. Tiêu chuẩn Stoner
Chương 6. Phản sắt từ và ferit (4+1+1)
6.1. Vật liệu phản sắt từ và tương tác trao đổi gián tiếp
6.2. Lý thuyết trường phân tử cho phản sắt từ
6.3. Ferit hai phân mạng
6.3.1. Lý thuyết trường phân tử cho pherit hai phân mạng từ 6.3.2.
Miền thuận từ và nhiệt độ Curie
6.3.3. Sự phụ thuộc từ độ tự phát vào nhiệt độ
6.3.4. Ảnh hưởng của từ trường lên từ độ tự phát
6.4. Các pherit thường gặp
6.4.1. Pherit Spinel
6.4.2. Các oxyt loại cương thạch
6.4.3. Các oxyt loại magnetoplumbite
6.4.4. Các oxyt loại perovskite
6.4.5. Các granat từ
Chương 7. Các dạng năng lượng từ và cấu trúc đômen (3+0+1)
7.1. Mở đầu
7.2. Năng lượng trao đổi
7.3. Năng lượng dị hướng từ tinh thể
7.4 Năng lượng từ đàn hồi
7.5. Năng lượng biến dạng đàn hồi
7.6. Năng lượng tĩnh từ
7.7. Cấu trúc đômen
Chương 8. Đường cong từ hóa và hiện tượng từ trễ (3+0+1)
8.1. Hai quá trình từ hóa
8.2 Quá trình dịch chuyển vách thuận nghịch và bất thuận nghịch
8.3. Quá trình quay thuận nghịch
8.4 Hiệu ứng Hopkinson
Chương 9. Siêu dẫn (5+1+2)
9.1. Nhập đề
9.2 Một số tính chất của các vật liệu siêu dẫn
9.2.1. Sự tồn tại của tính siêu dẫn trong các vật liệu
9.2.2.Tác dụng của từ trường ngoài lên vật liệu có tính siêu dẫn
9.2.3. Hiệu ứng Meissner
9.2.4. Nhiệt dung
151
9.2.5. Hiệu ứng đồng vị
9.3. Thuyết nhiệt động về chuyển pha siêu dẫn
9.4. Lý thuyết BCS và phương trình London
152
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Vật lý bán dẫn
1. Mã môn học chuyên đề: PHY3347
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Cơ lượng tử, Cơ học thống kê, Vật lý chất rắn
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt
5. Giảng viên: PGS. TS. Nguyễn Thị Thục Hiền, Khoa Vật lý, trường ĐH KHTN Hà
Nội
6. Mục tiêu môn học chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Mục tiêu về kiến thức: Trang bị các kiến thức cơ bản nhất cũng như cập nhật nhất
của vật lý bán dẫn cho học viên.
- Mục tiêu về kỹ năng: Ngoài các kiến thức cơ bản, sinh viên cần biết các ứng dụng,
các phương pháp xác định các thông số của chất bán dẫn và giải các bài tập cơ bản.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
a. Chuyên cần: 20%.
b. Giữa kỳ (thi viết): 30%.
c. Cuối kỳ (thi viết): 50%
8. Giáo trình bắt buộc:
1. C. M. Wolfe, N. Holonyak, G. E. Stillman, Physical Properties of
Semiconductors, Prentice-Hall, 1989
2. J. Singh, Electronic and Optoelectronic Properties of Semiconducor Structures,
Cambrigde, 2003.
-Học liệu tham khảo:
1. I. Y. Yu M. Cardona, Fundamental of Semiconductor, Springer, 1996.
2. Tạ Đình Cảnh và Nguyễn Thị Thục Hiền, Vật lý Bán dẫn, Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội.
9. Tóm tắt nội dung môn học :
Trang bị những kiến thức cơ bản về Vật lý bán dẫn: Phân loại các chất bán dẫn, các
phương pháp chế tạo các chất bán dẫn, các sai hỏng trong chất bán dẫn, các cấu trúc
vùng năng lượng của một số bán dẫn điển hình. Thống kê cân bằng của điện tử và lỗ
trống trong chất bán dẫn. Các hiên tượng động trong chất bán dẫn: Hiệu ứng Hall,
hiệu ứng từ trở, hiệu ứng nhiệt điện... Các cơ chế hấp thụ quang học trong chất bán
153
dẫn. Các quá trình sinh, tái hợp và khuếch tán hạt tải điện. Biểu thức Einstein. Khái
niệm thời gian sống của hạt tải, các cơ chế tái hợp. Các hiện tượng tiếp xúc: tiếp xúc
đồng thể và dị thể. Các dạng đường đặc trưng von-ampe. Ứng dụng của các hiện
tượng tiếp xúc.
10.Nội dung chi tiết môn học
Ghi chú: Các ký hiệu ở đầu mỗi chương, ví dụ, (1/0/1) tương ứng với (1giờ lý thuyết/0
giờ bài tập/1 giờ tự học)
Chương 1- Mở đầu (1/0/0)
1.1. Sự phát triển của vật lí bán dẫn hiện nay
1.2. Vật lý với vật liệu bán dẫn
Chương 2- Đại cương về các chất bán dẫn ( 6/1/1)
2.1. Các loại vật liệu bán dẫn
2.2. Các loại liên kết trong chất bán dẫn
2.3. Các loại cấu trúc tinh thể bán dẫn
2.4. Các phương pháp chế tạo vật liệu bán dẫn
2.5. Cấu trúc vùng năng lượng của một số bán dẫn điển hình
2.6. Các sai hỏng trong vật liệu bán dẫn
Chương 3- Thống kê cân bằng của Điện tử và Lỗ trống (6/1/1)
3.1. Hàm phân bố Fecmi-Dirac. Mức năng lượng Fecmi
3.2. Mật độ trạng thái
3.3. Các phân bố của điện tử và lỗ trống
3.3.1. Mật độ hiệu dụng của các trạng thái
3.3.2. Các định luật tác dụng khối lượng
3.3.3. Sự thay đổi của mức Fermi
3.4. Các phân bố của tạp chất và sai hỏng
3.5. Phép đo xác định nồng độ hạt tải và độ rộng vùng cấm
Chương 4- Các hiện tượng động học (7/1/0)
4.1. Phương trình động học Boltzmann
4.2. Hàm phân bố
4.3. Sự vận chuyển điện tích. Hiệu ứng Hall
4.4. Sự vận chuyển điện tích và năng lượng
154
4.4.1. Sự dẫn nhiệt
4.4.2. Các hiệu ứng nhiệt điện
4.4.3. Các hiệu ứng từ nhiệt
4.5. Các quá trình tán xạ *
Chương 5- Các tính chất quang (4/0/1)
5.1. Tương tác Điện tử-Photon *
5.2. Hấp thụ vùng- vùng
5.2.1. Chuyển mức thẳng
5.2.2. Chuyển mức nghiêng
5.2.3. Phụ thuộc của sự hấp thụ vào mức Fermi
5.2.4. Phụ thuộc của sự hấp thụ vào nhiệt độ
5.2.5. Phụ thuộc của sự hấp thụ vào điện trường
5.2.6. Phụ thuộc của sự hấp thụ vào từ trường
5.3. Hấp thụ exciton
5.4. Hấp thụ các hạt tải tự do
5.5. Sự phản xạ
5.6. Hấp thụ mạng tinh thể
5.7. Hấp thụ tạp chất
Chương 6- Các hạt tải dư trong bán dẫn (6/0/0)
6.1. Các hạt tải dư. Mức chuẩn Fecmi
6.2. Tái hợp các hạt tải dư và thời gian sống
6.3. Các loại tái hợp
6.3.1. Tái hợp phát xạ và không phát xạ
6.3.2. Tái hợp vùng-vùng
6.3.3. Tái hợp exciton
6.3.4. Tái hợp Auger
6.3.5. Tái hợp vùng-tạp chất
6.3.6. Tái hợp bề mặt
6.4. Phương trình liên tục
6.5. Dòng khuếch tán và cuốn. Biểu thức Einstein
6.6. Dòng khuếch tán và cuốn các hạt tải dư không cơ bản
155
Chương 7- Các hiện tượng tiếp xúc (7/1/1)
7.1. Công thoát của điện tử trong chất bán dẫn
7.2. Tiếp xúc kim loại-bán dẫn (KL-BD hay tiếp xúc Schottky)
7.3. Tính chỉnh lưu của tiếp xúc KL-BD
7.4. Chuyển tiếp p-n
7.5. Lý thuyết chuyển tiếp p-n mỏng.Các hiện tượng đánh thủng chuyển tiếp
7.6. Hiệu ứng xuyên ngầm (tunnel) trong chuyển tiếp p-n, diode tunnel
7.7. Tiếp xúc dị thể bán dẫn. Giếng lượng tử
7.8. Một số ứng dụng của các hiện tượng tiếp xúc.
156
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Vật lý và kỹ thuật nhiệt độ thấp/Vật lý Nhiệt độ thấp
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3446
2. Số tín chỉ: 3 TC
3. Môn học tiên quyết: Toán cao cấp, Cơ học lượng tử, Nhiệt động học và Vật lý
phân tử, Các môn vật lý đại cương.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt, tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): Đỗ Thị Kim Anh (TS),
Nguyễn Huy Sinh (GS, TS), Khoa Vật lý.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Kiến thức:
Học môn Vật lý nhiệt độ thấp sinh viên phải hiểu được: Các tính chất của
chất rắn ở nhiệt độ thấp. Nguyên lý và các phương pháp đo nhiệt độ ở vùng
nhiệt độ thấp. Biết một số phép đo cơ bản ở vùng nhiệt độ thấp. Khí thực và
nguyên lý hóa lỏng các chất khí. Sự hóa lỏng khí Nitơ. Kỹ thuật chân không
cao và cách đo chân không.
Kỹ năng:
- Sử dụng thành thạo các kỹ thuật dùng chất lỏng lạnh để làm thí nghiệm.
- Thao tác thành thạo các thí nghiệm đo đạc các tính chất của vật liệu rắn như
vật liệu siêu dẫn, vật liệu từ, vật liệu perovskite ở nhiệt độ thấp.
- Xử lý và phân tích số liệu đo đạc theo yêu cầu của giáo viên.
Thái độ, chuyên cần:
- Cẩn thận nghiêm túc trong quá trình học tập.
- Thao tác thực nghiệm đúng quy trình đã học để tránh tai nạn.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- ....................................................................................................................... Đ
iểm chuyên cần
- ....................................................................................................................... K
iểm tra giữa kì
- ....................................................................................................................... T
hi cuối kỳ
157
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1) Vật lý và Kỹ thuật nhiệt độ thấp (Nguyễn Huy Sinh, Chủ biên).
2) A. Roth, Vaccumm Technology, North - holland, 1976.
3) .......................................................................................................... K
.Mendelcon. Physica Low Temperatura (Tiếng Nga), Interscience Publishers,
Inc., New York, 1960.
4) .......................................................................................................... C
. Kittel, Introdution to Solid State Physics, 6th edition John Wileys.
5) .......................................................................................................... R
osebberg, Low temperature Solid State Physics.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Trang bị cho
sinh viên những khái niệm cơ bản về vật lý nhiệt độ thấp, từ đó nắm bắt được một số
tính chất vật lý của vật liệu ở nhiệt độ thấp. Các phương pháp đo nhiệt độ và một số
phép đo ở vùng nhiệt độ thấp. Nắm được các kỹ thuật chân không và các phương pháp
tạo nhiệt độ thấp. Nghiên cứu tính chất của Nitơ và Hêli lỏng.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1: Những khái niệm cơ bản về vật lý nhiệt độ thấp (3+0+1)
1.1. Sơ lược về lịch sử vật lý nhiệt độ thấp.
1.2. Khái niệm về nhiệt độ
1.3. Các thang nhiệt giai
Chương 2: Một số tính chất của vật rắn ở nhiệt độ thấp (5+1+2)
2.1. Một số tính chất của chất khí ở nhiệt độ thấp
2.2. Tính chất cơ của vật rắn ở nhiệt độ thấp
2.2.1. Độ dẻo của vật rắn
2.2.2. Độ chịu lực của vật rắn
2.3. Tính chất nhiệt
2.3.1. Sự co vì nhiệt của vật chất
2.3.2. Nhiệt dung của vật rắn
2.3.3. Lý thuyết lượng tử về nhiệt dung của vật rắn
2.3.4. Mô hình Einstein
2.3.5. Mô hình Debye
2.3.6. So sánh lý thuyết Debye với thực nghiệm
158
2.3.7. Nhiệt dung của các kim loại
2.4. Độ dẫn nhiệt của điện tử trong kim loại
2.5. Độ dẫn nhiệt của vật liệu ở nhiệt độ thấp
Chương 3: Tính chất điện của vật rắn ở nhiệt độ thấp (3+1+0)
3.1. Độ dẫn điện của kim loại
3.2. Lý thuyết Sommerfeld về độ dẫn của kim loại
3.3. Điện trở trong kim loại
Chương 4: Các phương pháp đo nhiệt độ (4+0+2)
4.1. Giới thiệu một số phương pháp đo nhiệt độ ở nhiệt độ thấp
4.1.1. Phương pháp đo tiếp xúc
4.1.2. Phương pháp đo không tiếp xúc
4.2. Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện
4.3. Đo nhiệt độ bằng cảm biến điện trở
4.4. Đo nhiệt độ bằng cảm biến bức xạ
Chương 5: Một số phép đo cơ bản ở vùng nhiệt độ thấp (5+0+1)
5.1. Đo điện trở
5.2. Đo nhiệt dung
5.3. Đo từ độ
5.4. Đo hệ số từ hóa động (ac)
5.5. Đo hiệu ứng từ nhiệt
Chương 6: Khí thực và nguyên lý hóa lỏng các chất khí (3+0+1)
6.1. Nguyên lý chung để hóa lỏng khí
6.2. Giản đồ pha
6.3. Lý thuyết Van der Waals về chuyển pha lỏng – khí
Chương 7: Nitơ, Hêli và sự hóa lỏng Nitơ, Hêli (4+1+1)
7.1. Các chất khí có thể hóa lỏng
7.2. Vài nét về khí Nitơ, Hêli
7.3. Sự hóa lỏng khí Nitơ
7.3.1. Nguyên lý chung
7.3.2. Các loại máy hóa lỏng Nitơ
7.3.3. Ứng dụng của Nitơ lỏng
7.4. Sự hóa lỏng khí Hêli
159
Chương 8: Kỹ thuật chân không và một số phương pháp đo ở nhiệt độ thấp
(5+0+2)
8.1. Kỹ thuật chân không.
8.1.1 Các loại bơm sơ cấp.
8.1.2 Các loại bơm tạo chân không cao.
8.1.3 Các loại bơm tạo chân không siêu cao.
8.2. Đo áp suất.
8.3. Hệ chân không ở nhiệt độ thấp.
8.4. Dây dẫn ở nhiệt độ thấp.
8.5. Từ trường cao ở nhiệt độ thấp.
160
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Thông tin quang
1. Mã môn học/chuyên đề PHY3401
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Vật lý laser
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng việt ,Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác
P.G.S. T.S. Trịnh Đình Chiến, Bộ môn Quang học lượng tử ;Khoa Vật lý
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Nắm được kiến thức chung về hệ thống thông tin quang hoc,các thành phần như
máy phát , máy thu ,,sự khuếch đại và truyền dẫn tín hiệu qua sợi quang cũng như cơ
sở lý thuyết quang sợi.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Kiểm tra giữa kỳ 1 lần , Thi kết thúc 1 lần
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
- G.P. Agrawal , Fiber optic communication systems , J. Wiley, New York ,2002
- Trinh Đinh Chiến , Bài giảng Thông tin quang ,
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
- Trinh bày những cơ sở chung của hệ thống thông tin quang học.,những đặc trưng
cơ bản của những yếu tổ trong hệ truyền dẫn quang như Laser ,sợi quang , máy thu tín
hiệu quang cũng như cơ sở lý thuyết quang sợi sử dụng trong thông tin quang học
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA ....................................
THÔNG TIN QUANG HỌC .....................................................................................
1.1. Những ưu điểm chính của hệ thông tin quang sợi .......................................
1.2. Hệ thống thông tin quang ...............................................................................
1.3. Sự ra đời và phát triển của thông tin quang học ..........................................
1.4. Cấu hình của hệ thống thông tin quang ........................................................
1.5. Thông tin quang kết hợp ................................................................................
1.6. Nguyên lý cơ bản của thông tin quang kết hợp ............................................
161
1.7. Thông tin cáp quang biển ...............................................................................
CHƯƠNG 2: SỢI QUANG .......................................................................................
2.1. Sự phản xạ trong toàn phần ..........................................................................
2.2. Sợi quang học ...................................................................................................
2.3. Sợi quang chiết suất nhảy bậc ........................................................................
2.4. Sợi quang chiết suất biến đổi. .........................................................................
2.5. Các mode truyền ánh sáng trong sợi quang .................................................
2.6. Sự truyền sóng điện từ trong sợi quang ........................................................
2.6.1. Các phương trình Maxwell ........................................................................
2.6.2. Những mode trong sợi quang: ...................................................................
CHƯƠNG 3: SỰ HAO PHÍ VÀ TÁN SẮC TRONG SỢI QUANG ......................
3.1. Sự hao phí truyền dẫn trong sợi quang .........................................................
3.1.1 Khái niệm về hao phí ..................................................................................
3.1.2. Các nguyên nhân gây ra hao phí quang .....................................................
3.2. Tán sắc trong sợi quang ..................................................................................
3.2.1. Tán sắc mode: ............................................................................................
3.2.2. Tán sắc vật liệu .........................................................................................
3.2.3. Tán sắc dẫn sóng .......................................................................................
3.2.4 Tán sắc bậc cao ...........................................................................................
3.2.5 Tán sắc phi tuyến ........................................................................................
3.2.6 Tán sắc mode phân cực ...............................................................................
3.3. Những ảnh hưởng của tán sắc trong sợi quang ............................................
3.3.1. Phương trình truyền sóng cơ bản ...............................................................
3.3.2. Những xung sáng dạng Gauss với tần số thay đổi theo thời gian. .............
3.3.3 Những giới hạn của hệ thông tin về tốc độ Bit. .........................................
3.3.4 Điều chỉnh đường cong tán sắc: .................................................................
3.4. Những hiệu ứng phi tuyến ..............................................................................
CHƯƠNG 4: LASER BÁN DẪN VÀ MÁY THU QUANG HỌC .........................
4.1. Đặc điểm của Laser bán dẫn ..........................................................................
4.2. Vài nét về cấu trúc vùng năng lượng của bán dẫn .......................................
4.2.1. Cấu trúc năng lượng trong bán dẫn:...........................................................
4.2.2. Hấp thụ và bức xạ trong bán dẫn. ..............................................................
4.2.3. Biến đổi năng lượng ở lớp tiếp xúc p n. ..................................................
4.3. Điều kiện nghịch đảo độ tích luỹ trong Laser bán dẫn: ..............................
4.3.1 Sự dịch chuyển giữa các vùng: ...................................................................
4.3.2 Dịch chuyển giữa vùng và các mức tạp chất: .............................................
4.4. Các phương pháp kích thích Laser bán dẫn: ...............................................
4.4.1 Phương pháp kích thích bằng các xung của điện trường: ...........................
162
4.4.2 Phương pháp kích thích quang....................................................................
4.4.3 Phương pháp dùng phun chùm điện tử để kích thích. ................................
4.4.4 Phương pháp phun các phần tử tải (hạt tải) không cân bằng qua lớp tiếp
xúc (p-n). ..............................................................................................................
4.5. Điều kiện phát: ................................................................................................
4.6. Laser bán dẫn phun (The Injection Laser) ...................................................
4.6.1. Đặc điểm chung .........................................................................................
4.6.2. Điều kiện mật độ dòng ngưỡng..................................................................
4.6.3. Phổ bức xạ và cấu trúc mode: ....................................................................
4.6.4 Sự phụ thuộc nhiệt độ của phổ:...................................................................
4.7. Các loại Laser phun khác ...............................................................................
4.8. Laser bán dẫn có phản hồi được phân bố .....................................................
4.9. Laser bán dẫn giếng lượng tử ........................................................................
4.9.1 Đặc điểm chung: .........................................................................................
4.9.2 Laser một giếng lượng tử và Laser nhiều giếng lượng tử ...........................
CHƯƠNG 5: MỘT SỐ LOẠI LASER KHÁC ........................................................
5.1. Laser tâm màu (Color Center Laser) ............................................................
5.1.1. Tổng quan về tính chất của những tâm màu quan trọng nhất. ...................
5.1.2. Sự phát Laser dùng tinh thể với tâm màu ..................................................
5.2. Laser Soliton ....................................................................................................
5.3. Laser Soliton Raman sợi quang .....................................................................
5.3.1. Mở đầu: ......................................................................................................
5.3.2. Laser Soliton Raman sợi quang .................................................................
5.3.3. Cơ chế đồng bộ mode trong Laser Soliton Raman sợi quang (FRASL) ...
5.4. Laser sợi quang và khuyếch đại quang sợi
5.5. Hiệu suất (Yield) lượng tử và hiệu suất (Efficency) của một Laser: ..........
CHƯƠNG 6: PHƯƠNG PHÁP TẠO XUNG CỰC NGẮN ...................................
6.1. Buồng cộng hưởng để tạo Laser xung cực ngắn. ..........................................
6.2. Số mode dọc và độ rộng của vạch phát xạ ....................................................
6.3. Nguyên lý tạo xung cực ngắn: Sự đồng bộ mode .........................................
6.4. Đồng bộ mode chủ động: ................................................................................
6.4.1. Cơ sở lý thuyết ...........................................................................................
6.4.2. Thực nghiệm về đồng bộ mode chủ động ..................................................
6.5. Đồng bộ mode bằng phương pháp bơm đồng bộ. ........................................
6.5.1. Cơ sở lý thuyết ...........................................................................................
6.5.2. Thực nghiệm về bơm đồng bộ và kết quả ..................................................
6.6. Đồng bộ mode bị động ....................................................................................
163
6.6.1. Cơ sở lý thuyết ...........................................................................................
6.6.2. Thực nghiệm về đồng bộ mode bị động. ...................................................
6.7. Những phương pháp đo ..................................................................................
6.7.1. Nguyên lý cơ bản đối với phép đo của những quá trình thời gian nhanh ..
6.7.2. Máy thu quang học .....................................................................................
CHƯƠNG 7: KHUYẾCH ĐẠI QUANG HỌC .......................................................
7.1. Những vấn đề chung của Khuếch đại quang. ...............................................
7.1.1. Khái niệm cơ bản. ......................................................................................
7.1.2. Phổ khuyếch đại và độ rộng dải khuyếch đại : ..........................................
7.1.3. Sự bão hòa khuếch đại (Gain Saturation). .................................................
7.1.4. Nhiễu của bộ khuếch đại. ...........................................................................
7.1.5. Những ứng dụng của bộ khuếch đại: .........................................................
7.2. Khuếch đại Laser bán dẫn: ............................................................................
7.3. Khuếch đại sợi quang ......................................................................................
7.3.1. Khuếch đại Raman sợi quang: ...................................................................
7.3.2. Khuếch đại Brillouin sợi quang: ................................................................
7.3.3. Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp: ..............................................................
7.4. Sự khuếch đại xung sáng cực ngắn: ..............................................................
7.5. Những bộ khuếch đại có sự khuếch đại được phân bố: ...............................
CHƯƠNG 8: GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM .....................................
8.1. Những thành phần WDM ...............................................................................
8.2. Máy phát và máy thu WDM ..........................................................................
8.3. Chất lượng của hệ thống WDM .....................................................................
8.4. Những hiệu ứng phi tuyến ảnh hưởng đến hệ thống WDM: .....................
8.4.1. Tán xạ Raman cưỡng bức SRS (Stimulated Raman Scattering) ...............
8.4.2.Tán xạ Brillouin cướng bức SBR (Stimulated Brillouin Scattering) ..........
8.4.3. Biến điệu pha chéo XPM (Cross – phase modulation) hay CPM ..............
8.4.4. Trộn bốn sóng FWM (Four Wave Mixing) ...............................................
CHƯƠNG 9: HỆ THỐNG THÔNG TIN SOLITON..............................................
9.1. Soliton sợi .........................................................................................................
9.1.1 Phương trình schrodinger phi tuyến............................................................
9.1.2. Solition cơ bản và solition bậc cao ............................................................
9.1.3. Soliton tối (dark soliton). ...........................................................................
9.2. Thông tin băng Soliton ....................................................................................
9.2.1. Truyền dẫn thông tin bằng soliton .............................................................
9.2.2. Tương tác soliton .......................................................................................
9.2.3. Chirp tần số ................................................................................................
164
9.2.4. Máy phát soliton ........................................................................................
9.2.5. Mở rộng xung soliton do mất mát. .............................................................
9.2.6. Khuếch đại soliton. ....................................................................................
9.3. Thiết kế hệ thống Soliton ...............................................................................
9.3.1. Chế độ soliton trung bình ..........................................................................
9.3.2. Tiếng ồn khuếch đại ...................................................................................
9.3.3. Jitter thời gian ............................................................................................
9.3.4. Sự tiến bộ của thực nghiệm .......................................................................
9.4. Các hệ thống soliton dung lượng cao .............................................................
9.4.1. Khuếch đại phân bố ...................................................................................
9.4.2. Sợi giảm tán sắc .........................................................................................
CHƯƠNG 10: LÝ THYẾT LƯỢNG TỬ .................................................................
10.1. Một số khái niệm cơ bản ...............................................................................
10.2. Một số tính chất của toán tử: .......................................................................
10.3. Toán tử mật độ ..............................................................................................
10.4. Một số tính chất của toán tử mật độ ...........................................................
10.4.1. Toán tử mật độ là toán tử Hecmitic (Hermite) .......................................
10.4.2. Vết hay Sp () = 1. ...................................................................................
10.4.3. Sự phụ thuộc của toán tử mật độ vào thời gian. ...................................
10.5. Những thành phần tích thoát (hồi phục) .....................................................
10.6. Toán tử mật độ của những hệ có phổ liên tục của những giá trị riêng. ...
10.7. Đạo hàm theo thời gian của giá trị trung bình của toán tử .......................
165
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
LASER
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3511
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Quang học và vật lý hiện đại, Điện và từ học
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
Phó giáo sư Tiến sỹ Nguyễn Thế Bình,
Khoa Vật lý , Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Mục tiêu kiến thức:
Cung cấp những kiến thức cơ bản về Vật lý laser: nguyên lý hoạt động của laser, cấu
trúc của một laser, các quá trình động học laser , các chế độ hoạt động khác nhau , các
loại laser thường gặp và tính chất của chùm laser. Một số ứng dụng cơ bản của laser
trong nghiên cứu khoa học, trong công nghiệp, y tế ,quân sự…
-Mục tiêu về kĩ năng:
Nắm được nguyên lý hoạt động và chức năng của một số loại laser thường gặp trong
các phòng thí nghiệm hiện đại như các loại laser khí He-Ne, laser khí Argon, laser khí
N2 ,laser khí CO2, các loại laser rắn Ruby, Neodym,Ti: Sapphire, các loại laser màu,
các loại laser bán dẫn và laser sợi.
-Các mục tiêu khác:
Hiểu được ý nghĩa của nguồn sáng laser trong nghiên cứu khoa học và đời sống thực
tiễn.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Chuyên cần: 10%
- Thi giữa kì: 30%
- Thi cuối kì: 60%
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1- Nguyễn Thế Bình
Kỹ thuật laser
166
Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà nội 2005
2- B.E.A Saleh, M.C Teich
Fundamentals of Photonics Wiley Series in Pure and Applied Optics J.W Goodman,
Editor. New York. 1991
3- L.V Tarasov
Laser Physics, Mir - Moscow1983
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Giáo trình có 3 nội dung chính
Nội dung thứ nhất giới thiệu nguyên lý hoạt động của laser, môi trường nghịch
đảo độ tích lũy và sự khuếch đại ánh sáng, các quá trình động học xảy ra trong laser,
khái niệm về buồng cộng hưởng quang học và các chế độ hoạt động khác nhau của
laser .
Nội dung thứ hai giới thiệu các loại laser phổ biến hiện nay đang được ứng dụng
rộng rãi . Phần này đi sâu vào trình bày các đặc điểm cấu tạo, các chế độ hoạt động,
các thông số và đặc trưng của laser.
Nội dung cuối cuối của giáo trình giới thiệu các tính chất của chùm laser và một
số ứng dụng của laser trong nghiên cứu khoa học và trong thực tiễn .
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1: Nguyên lý hoạt động laser (6/0/0)
1.1 Nghịch đảo độ tích luỹ và môi trường hoạt chất
1.2 Các sơ đồ hoạt động laser
1.3 Phương trình tốc độ mô tả động học laser
1.4 Buồng cộng hưởng quang học
Chương 2: Các chế độ hoạt động của laser (5/0/0)
2.1 Chế độ phát liên tục
2.2 Chế độ phát xung tự do
2.3 Chế độ điều biến độ phẩm chất (Q-switching)
2.4 Chế độ khóa mode (mode locking)
Chương 3: Laser rắn (6/0/0 )
2.1 Hoạt chất laser rắn
167
2.2 Cấu trúc laser
2.3 Một số ví dụ về laser rắn
2.3.1 Laser Ruby ở chế độ xung tư do
2.3.2. Laser Nd : YAG ở chế độ Q-switching
2.3.3.Laser Nd:YVO4 bơm bằng laser bán dẫn ở chế độ phát liên tục
2.3.4 Laser Ti : saphire xung cực ngắn (chế độ mode-locking)
Chương 3: Laser khí ( 5/0/1)
3.1 Đặc điểm chung
3.2 Laser He-Ne
3.3 Laser Ar
3.4 Laser CO2
3.5 Laser N2
Chương 4: Laser hơi kim loại (2/0/0)
4.1 Cơ chế kích thích laser hơi kim loại
4.2 Các phương pháp tạo hơi kim loại
4.3 Laser He- Cd và Laser He-Se
4.4 Laser hơi đồng
Chương 5: Laser màu (5/0/0)
5.1 Chất mầu hữu cơ và sơ đồ mức năng lượng
5.2 Laser màu bơm bằng đèn xung
5.3 Laser màu bơm bằng laser xung
5.4 Laser màu liên tục
5.5 Khả năng điều chỉnh bước sóng của laser
5.6 Laser màu đồng bộ mode
Chương 6: Laser bán dẫn ( 6/0/1)
6.1 Nguyên lý hoạt động
6.1.1.Chuyển tiếp p-n và bức xạ tự phát
6.1.2.Sự tái hợp hạt tải và bức xạ cưỡng bức
6.1.3.Thuộc tính của laser bán dẫn dạng phun
6.1.4.Chuyển tiếp dị thể và vật liệu laser bán dẫn
6.1.5.Cấu hình sọc
168
6.2 Một số laser bán dẫn dạng phun
Chương 7: Laser sợi (2/0/0)
7.1 Nguyên tắc hoạt động của laser sợi
7.2 Một số cấu trúc laser sợi
Chương 8: Một số ứng dụng của laser (4/0/2)
8.1 Ứng dụng trong quang phổ học laser , quang học phi tuyến
8.2 Laser trong y tế
8.3 Laser trong thông tin quang
8.4 Laser trong công nghiệp và quân sự
169
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
ĐIỀU CHẾ XUNG VÀ ĐIỀU CHẾ SỐ
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3512
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Điện và Điện tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên: TS. Đỗ Trung Kiên, Bộ môn Vật lí Vô tuyến
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Kiến thức: Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản kĩ thuật điều chế
xung và điều chế số.
Điều chế xung: PAM, PWM, PPM, PCM, hợp kênh phân chia theo thời gian
TDM
Điều chế số: ASK, FSK, PSK, QAM
- Kĩ năng: Môn học 3 tín chỉ được dành 1 tín chỉ cho thực tập các kiến thức đã
học trên giảng đường. Có hai hệ thống bài thực tập lớn tương ứng cho hai mô
đun, trong đó có tất cả các kĩ thuật điều chế trình bày trong phần lí thuyết.
Hệ hai bài thực tập này rất hiện đại, được nhập trực tiếp về từ hãng Veneta của
Ý, chuyên thiết kế các bài thực tập cho việc đào tạo và nghiên cứu.
- Thái độ: Đây là một môn học liên quan đến kĩ thuật điện tử hiện đại, có mặt
hầu hết trong các quá trình tín hiệu, trong truyền tin, viễn thông… Vì thế nếu
sinh viên tập trung theo sát các mục tiêu đề ra của môn học sẽ bước đầu bước
vào tìm hiểu lĩnh vực điện tử, sẽ là một định hướng ngành tốt khi ra trường.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Môn học yêu cầu 3 đầu điểm:
+ Điểm thường xuyên (10%) : tính theo sự đi học đầy đủ giờ trên lớp, trả lời
các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên trên lớp. Đồng thời tính điểm danh đủ
việc tham dự và xử lí các kết quả thực nghiệm của các bài thực hành.
170
+ Điểm giữa kì (30%): + 01 bài kiểm tra + Trung bình điểm của các bài thực
hành
+ Điểm cuối kì (60%) : Bài kiểm tra cuối kì
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Bắt buộc: Fuqin Xiong, “Digital Modulation Techniques”, Artech House,
2000
Tham khảo Stephen G. Wilson, “Digital Modulation and Coding”, Prentice
Hall, 1995
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản kĩ thuật điều chế xung và điều
chế số.
Điều chế xung: PAM, PWM, PPM, PCM, hợp kênh phân chia theo thời gian
TDM
Điều chế số: ASK, FSK, PSK, QAM
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Phần 1 Điều chế xung
Bài 1 Lý thuyết điều chế xung, điều chế biên độ xung PAM (Tuần 1, 2)
Thực hành 1: Điều chế biên độ xung 1, 2
Bài 2 Điều chế độ rộng xung PWM, điều chế vị trí xung PPM (Tuần 3)
Thực hành 2: Điều chế PWM, PPM
Bài 3 Hợp kênh phân chia theo thời gian TDM (Tuần 4)
Thực hành 3: Hợp kênh phân chia theo thời gian TDM
Bài 4 Điều chế xung mã PCM (Tuần 5)
Thực hành 4: Điều chế xung mã 1,2
Bài 5 Điều chế Delta (Tuần 6)
Thực hành 5: Điều chế Delta
Phần 2 Điều chế số
Bài 6 Lý thuyết điều chế số,
Bộ phát và bộ mã hóa (Tuần 7,8)
Thực hành 6: Bộ phát và bộ mã hóa
Thi giữa kì (Tuần 9)
Bài 7 Điều chế khóa dịch biên ASK (Tuần 10)
171
Thực hành 7: Điều chế ASK
Bài 8 Điều chế khóa dịch tần FSK (Tuần 11)
Thực hành 8: Điều chế FSK
Bài 9 Điều chế khóa dịch pha PSK (Tuần
12,13)
Thực hành 9: Điều chế PSK 1, 2
Bài 10 Điều chế biên độ trực giao QAM (Tuần
14,15)
Thực hành 10: Điều chế biên độ trực giao QAM 1, 2
172
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
LÝ THUYẾT NHÓM CHO VẬT LÝ
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3260
2. Môn học tiên quyết:
-Đại số tuyến tính, Giải tích
3. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Viết
4. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
PSG. TS. Nguyễn Đình Dũng
Đơn vị công tác: Khoa Vật lý, Trường ĐHKH Tự Nhiên Hà Nội.
5. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
-Sinh viên nắm được Lý thuyết nhóm và tính đối xứng, cấu trú đại số
6. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Thi viết
Trọng số kiểm tra đánh giá
-Phần tự học, bài tập, thảo luận 20%
-Phần kiểm tra giữa kỳ 20%
-Phần thi cuối kỳ 60%
7. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): ................
1. Nguyễn Đình Dũng, Toán cho vật lý III (Lý thuyết nhóm và ten xơ), NXB Khoa
học và Kỹ thuật, 2007.
8. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
- các khái niệm cơ bản của nhóm.
- Các nhóm thường gặp trong Vật lý như nhóm: SO(2), SO(3), O(3), SU(2).
- Nhóm đối xứng tinh thể, nhóm điểm.
- Các khái niệm cơ bản về biểu diễn nhóm.
- Biểu diễn khả quy và biểu diễn tối giản.
- Biểu diễn của nhóm SO(3) trong không gian véc tơ các hàm f(r).
173
- Biểu diễn của nhóm tịnh tiến trong không gian véc tơ một chiều các song
phẳng.
- Đại cương về nhóm Lie
- Các tính chất và các định lý về nhóm Lie.
- Một số về nhóm Lie.
- Nhóm Lie liên thông, nhóm Lorentz tổng quát.
174
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Mở đầu về lý thuyết trường lượng tử
1. Mã môn học/chuyên đề: 3514
2. Số tín chỉ: 3(cho TN Vật lý)
3. Môn học tiên quyết: Toán cao cấp, Cơ lý thuyết , Điện động lực học, Cơ học
thống kê , Cơ lượng tử .
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
1)GS.TS. Nguyễn Quang Báu , Giảng viên cao cấp -Khoa Vật lý, ĐHKHTN.
2) GS.TSKH. Nguyễn Xuân Hãn , Giảng viên cao cấp -Khoa Vật lý, ĐHKHTN
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Trang bị cho học viên
các kiến thức hiện đại về vật lý lượng tử liên quan đến phần nâng cao của Cơ lượng tử
. Sau khi học xong môn học, các học viên có thể đọc hiểu các vấn đề có liên quan của
vật lý hiện đại ngày nay, đọc hiểu các công trình khoa học , các bài báo vật lý có liên
quan.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Kiểm tra thường xuyên bằng làm Bài tập lớn,
Kiểm tra giữa kỳ(viết) , Kiểm tra cuối kỳ( viết).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1)Nguyễn Quang Báu(chủ biên), Hà Huy Bằng. Lý thuyết Trường lượng tử cho hệ
nhiều hạt . NXB ĐHQG Hà Nội, 2000.
2)Nguyễn Xuân Hãn.Lý thuyết trường lượng tử. NXB ĐHQG Hà Nội , 2008.
3)L.H.Ryder. Quantum field Theory. Cambridge University Press, 1984.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Lượng tử hóa
trường điện từ: toán tử sinh và hủy photon; Phương trình chuyển động Heisenberg;
Phương pháp lượng tử hóa thứ cấp trong các hệ nhiều hạt: toán tử sinh và hủy boson
và fermion ; Hamiltonian của hệ điện tử và hệ phonon; Một số hệ thức toán tử trong lý
thuyết các hệ nhiều hạt; Lý thuyết biểu diễn: Biểu diễn Shrodinger, biểu diễn
Heinsenberg, biểu diễn tương tác ; Giản đồ Feynman; Hàm Green.
175
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1 : Cơ sở lý thuyết trường lượng tử.
1.1.Lượng tử hóa trường điện từ: toán tử sinh và hủy photon.
1.2. Phương trình chuyển động Heisenberg .
1.3. Phương pháp lượng tử hóa thứ cấp trong các hệ nhiều hạt: toán tử sinh và hủy
boson và fermion .
1.4. Hamiltonian của hệ điện tử và hệ phonon trong biểu diễn lượng tử hóa thứ cấp.
1.5. Một số hệ thức toán tử trong lý thuyết các hệ nhiều hạt .
Chương 2 : Lý thuyết biểu diễn.
2.1. Biểu diễn Shrodinger, biểu diễn Heinsenberg.
2.3. Biểu diễn tương tác .
2.3. Mối liên hệ giữa các biểu diễn.
Chương 3 : Kỹ thuật giản đồ Feynman.
3.1. Qui tắc cơ bản trong kỹ thuật giản đồ Feynman.
3.2. Ví dụ về giản đồ Feynman bậc I .
3.3. Ví dụ về giản đồ Feynman bậc II.
Chương 4 : Hàm Green.
4.1.Định nghĩa hàm Green.
4.2.Phương trình chuyển động cho hàm Green.
4.3.Một số ví dụ về hàm Green.
176
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Vật lý trái đất
- Mã môn học/chuyên đề: PHY 3419
- Số tín chỉ: 3
- Môn học tiên quyết: Giải tích, Vật lý đại cương
- Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt, Tiếng Anh
- Giảng viên:
- PGS.TS Võ Thanh Quỳnh, Khoa Vật lý
- PGS.TS Đỗ Đức Thanh, Khoa Vật lý
- PGS.TS Nguyễn Đức Vinh, Khoa Vật lý
- Mục tiêu môn học/chuyên đề
Trang bị cho học viên các kiến thức cơ bản và khái quát về hệ mặt trời và hành
tinh trái đất; Nắm được bản chất và quy luật phân bố ở mức độ vĩ mô các trường vật lý
của trái đất; Có được các hiểu biết mới nhất về cấu trúc trái đất trên cơ sở nghiên cứu
các trường vật lý trái đất liên quan.
- Phương pháp kiểm tra đánh giá:
1. Kiểm tra giữa kì (Viết)
2. Thi cuối kì (Vấn đáp)
- Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
a) Baculin. Giáo trình thiên văn đại cương. M. Nauka, 1983 (tiếng Nga)
b) Frank D. Stacey. Physics of the Earth. 1992. Brisbane Austrailia
c) Paul Melchior. The Physics of the Earth's core. Pergemon Press, 1986
d) Pheđuwnsski. Địa Vật lý thăm dò. M,1970 (tiếng Nga)
- Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Môn học trình bày các kiến thức cơ bản và khái quát về hệ mặt trời và hành tinh
trái đất; Bản chất và quy luật phân bố ở mức độ vĩ mô các trường vật lý trái đất; Mối
177
liên hệ giữa cấu trúc trái đất với quy luật và đặc điểm phân bố các trường vật lý trái
đất liên quan.
- Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1. Khái quát về vật lý trái đất
1.1. Mục đích, đối tượng nghiên cứu của vật lý trái đất
1.2. Hành tinh trái đất trong hệ mặt trời
1.3. Cấu tạo của hành tinh trái đất
1.4. Tính chất vật lý và trường vật lý của trái đất
Chương 2. Trọng lực và thăm dò trọng lực
2.1. Trường trọng lực
2.2. Thăm dò trọng lực
2.3. Xử lý và phân tích số liệu trọng lực
2.4. Khả năng áp dụng phương pháp trọng lực trong nghiên cứu cấu trúc trái
đất và điều và điều tra khoáng sản
Chương 3. Địa từ và thăm dò từ
3.1. Trường địa từ
3.2. Thăm dò từ
3.3. Xử lý và phân tích số liệu từ
3.4. Khả năng áp dụng phương pháp thăm dò từ trong nghiên cứu cấu trúc
trái đất và điều và điều tra khoáng sản
Chương 4. Địa điện và thăm dò điện
4.1. Trường địa điện
4.2. Thăm dò điện
4.3. Xử lý và phân tích số liệu điện
4.4. Khả năng áp dụng phương pháp thăm dò điện trong nghiên cứu cấu trúc
trái đất và điều và điều tra khoáng sản
Chương 5. Thăm dò phóng xạ và địa vật lý hạt nhân
5.1. Các phương pháp thăm dò phóng xạ
5.2. Các phương pháp địa vật lý hạt nhân
5.3. Xử lý và phân tích số liệu phóng xạ và địa vật lý hạt nhân
178
5.4. Khả năng áp dụng phương pháp thăm dò phóng xạ và địa vật lý hạt nhân
trong nghiên cứu cấu trúc trái đất và điều tra khoáng sản
Chương 6. Địa vật lý tổ hợp (*)
6.1. Tổng quan về địa vật lý tổ hợp
6.2. Lựa chọn tổ hợp phương pháp trong địa vật lý
6.3. Xử lý và phân tích tổ hợp các số liệu địa vật lý trong nghiên cứu cấu
trúc trái đất và điều tra khoáng sản
(*) Dành cho Hệ CNKHTN, Chương 6 là phần nâng cao so với Hệ Quốc tế
179
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
ĐỊA CHẤN HỌC
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3515
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Giải tích, Vật lý đại cương
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt, tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
Nguyễn Đức Vinh, GVC-TS, Khoa Vật lý
Đỗ Đức Thanh, PGS-TS, Khoa Vật lý
Võ Thanh Quỳnh, PGS-TS, Khoa Vật lý
Phạm Đình Nguyên, TS , Viện Vật lý địa cầu- Viện KH và CN Việt nam
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Về kiến thức: Học viên được trang bị kiến thức về ứng suất đàn hồi, biến dạng. Học
viên được trang bị kiến thức về việc hình thành và lan truyền sóng địa chấn trong vỏ
trái đất. Học viên cũng được trang bị các kiến thức chung về động đất, núi lửa, sóng
thần và phương pháp đo đạc địa chấn. Đặc biệt, học viên còn được cung cấp các thông
tin liên quan đến tình hình nghiên cứu động đất cũng như độ nghuy hiểm động đất tại
Việt nam.
Về kỹ năng: Với kiến thức được trang bị, sinh viên có thể làm việc trong lĩnh vực đo
đạc, ghi nhận địa chấn nói chung và động đất nói riêng. Với kiến thức có được, người
học có thể làm việc trong lĩnh vực nghiên cứu địa chấn, đánh giá độ nguy hiểm động
đất.
Về thái độ: Với kiến thức được trang bị, người học có được thái độ ứng xử với các
hiện tượng thiên nhiên như động đất, núi lửa, sóng thần và góp phần tích cực vào việc
giảm nhẹ thiên tai cũng như bảo vệ và khai thác bền vững thiên nhiên.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Thường xuyên: 20 %
- Giữa kỳ :20 %
180
- Cuối kỳ : 60 %
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
-Phạm Văn Thục. Địa chấn học và động đất tại Việt nam. NXB KH Tự nhiên và Công
nghệ. Hà nội, 2007.
-Peter Shearer. Introduction to Seismology. Cambridge, 2009.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Môn địa chấn học là một môn học chính trong lĩnh vực vật lý địa cầu. Nó cung cấp
cho học viên kiến thức về ứng suất đàn hồi, biến dạng liên quan đến việc hình thành
và lan truyền sóng địa chấn trong vỏ trái đất. Học viên cũng được trang bị các kiến
thức chung về động đất, núi lửa, sóng thần và các phương pháp ghi nhận, đo đạc địa
chấn. Đặc biệt, học viên còn được cung cấp các thông tin liên quan đến tình hình
nghiên cứu động đất tại Việt nam.
10. Nội dung chi tiết môn học:
Chương 1: Sóng địa chấn
1.1. Biến dạng
1.2. Ứng suất
1.3. Liên hệ giữa biến dạng và ứng suất
1.4. Phương trình sóng
1.5. Sóng dọc, sóng ngang, sóng mặt
1.6. Phản xạ, khúc xạ, tán xạ sóng
Bài tập : Tính các tham số đàn hồi và liên quan
Chương 2: Đia chấn hình học
2.1. Sóng trong môi trường phân lớp
2.2. Sóng trong môi trường gradient tốc độ
2.3. Năng lượng sóng
2.4. Suy giảm sóng
Chương 3: Ghi nhận sóng địa chấn
3.1. Máy thu địa chấn, trạm địa chấn
3.2. Nhiễu địa chấn
3.3. Mạng lưới quan sát
3.4. Đặc điểm sóng địa chấn trên băng ghi
3.5. Xử lý số liệu
Chương 4: Động đất
4.1. Tính địa chấn của Trái đất
4.2. Cơ cấu vùng nguồn
4.3. Vấn đề dự báo động đất
4.4. Nghiên cứu động đất ở Việt nam
181
Tự nghiên cứu:
Vấn đề 1: Tìm hiểu một phương pháp dự báo động đất
Vấn đề 2. Tìm hiểu về sóng thần
Chương 5: Các phương pháp địa chấn ứng dụng trong nghiên cứu
cấu trúc vỏ trái đất
5.1. Phương pháp địa chấn phản xạ
5.2. Phương pháp điểm sâu chung
5.3. Phương pháp địa chấn khúc xạ
5.4. Ứng dụng
Bài tập 1. Giải bài toán thuận địa chấn phản xạ
Bài tập 2. Giải bài toán thuận địa chấn khúc xạ
182
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
VẬT LÝ CHẤT RẮN HIỆN ĐẠI
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3516
2. Số tín chỉ: 3(cho TN Vật lý)
3. Môn học tiên quyết: Cơ học lý thuyết, Cơ học lượng tử, Vật lý thống kê
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
-GS.TSKH. Nguyễn Văn Hùng. Đơn vị công tác: Trường ĐHKH Tự nhiên
-PGS.TS Nguyễn Vũ Nhân. Đơn vị công tác: Học viện PKKQ.
-TS.Hoàng Đình Triển. Đơn vị công tác: Trường ĐHKH Tự nhiên.
-TS.Bạch Hương Giang. Đơn vị công tác: Trường ĐHKH Tự nhiên.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): .................................
-Nắm được các kiến thức cơ bản của môn học như: Cấu trúc và tính chất đối xứng của
vật rắn.; Dao động mạng và phonon; Các trạng thái của điện tử và cấu trúc vùng năng
lượng; Khí Fermi trong vật rắn; Siêu dẫn;Vật rắn trong trường ngoài tĩnh, từ tính.;
Tương tác của photon với vật rắn; Một số phương pháp xác định cấu trúc của vật rắn;
Các cơ sở vật lý của hệ cấu trúc nanô.
- Áp dụng các kiến thức vào các ngành khác như: Vật lý chất rắn, Khoa học vật liệu
và một số ngành khác.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Trọng số kiểm tra đánh giá
-Phần tự học, bài tập, thảo luận 20%
-Phần kiểm tra giữa kỳ 20%
-Phần thi cuối kỳ 60%
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): ...........
1. Nguyễn Văn Hùng, Lý thuyết chất rắn, NXB. ĐHQGHN (Tái bản), Hà
nội, 2000.
2. Nguyễn Quang Báu( chủ biên ) , Đỗ Quốc Hùng , Vũ Văn Hùng , Lê Tuấn
.Lý thuyết bán dẫn hiện đại, NXB ĐHQG Hà Nội, 2011.
183
2. Nguyễn Văn Hiệu, Những giáo trình chuyên đề Vật lý, Hà nội, 1997.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ)
- Cấu trúc và tính đối xứng của vật rắn, Các mạng Bravais, Vectơ mạng đảo, Định lý
Bloch, Vùng Brillouin, Điều kiện biên tuần hoàn khép kín Born-Karman .
- Dao động trong hệ một chiều gồm một loại nguyên tử, gồm hai loại nguyên tử, Dao
động trên mạng thực-Dao động định xứ, Lượng tử hóa các dao động mạng. Các
phonon, Tương tác phonon-phonon, Hiệu ứng phi điều hòa và dãn nở nhiệt.
-Nhiễu xạ của các điện tử hóa trị, Các mô hình điện tử, Các mô hình sóng, Phương
pháp gỉa thế mô hình, Phân loại vật rắn theo cấu trúc vùng năng lượng, Cặp điện tử-lỗ
trống, các trạng thái tạp chất trong bán dẫn, Phương pháp k.p và phương pháp khối
lượng hiệu dụng.
- Thống kê Fermi đối với các điện tử, Thống kê các hạt tải điện tích trong bán dẫn,
Nhiễu xạ của điện tử trong tinh thể ,Hệ số Debye-Waller, Tương tác điện tử-điện tử,
Tương tác điện tử-phonon. Các tính chất quang của bán dẫn.
-Cơ sở vật lý của các hệ cấu trúc nano: hàm sóng , phổ năng lượng .
10. Chương trình chi tiết :
Chương 1 : Cấu trúc mạng tinh thể của vật rắn
1.1. Cấu trúc và tính đối xứng của vật rắn.
1.2. Các mạng Bravais
1.3. Vectơ mạng đảo.
1.4 Định lý Bloch, Vùng Brillouin, Điều kiện biên tuần hoàn khép kín Born-Karman .
184
1.5.Dao động trong hệ một chiều gồm một loại nguyên tử, gồm hai loại nguyên tử,
Dao động trên mạng thực-Dao động định xứ.
1.6. Lượng tử hóa các dao động mạng. Các phonon, Tương tác phonon-phonon .
1.7.Hiệu ứng phi điều hòa và dãn nở nhiệt.
Chương 2 : Mô hình và phương pháp nghiên cứu chất rắn.
2.1.Nhiễu xạ của các điện tử hóa trị.
2.2. Các mô hình điện tử, Các mô hình sóng.
2.3. Phương pháp gỉa thế mô hình.
2.4. Phân loại vật rắn theo cấu trúc vùng năng lượng, Cặp điện tử-lỗ trống, các trạng
thái tạp chất trong bán dẫn.
2.5. Phương pháp k.p và phương pháp khối lượng hiệu dụng.
Chương 3 : Một số tính chất vật lý của chất rắn .
3.1.Thống kê Fermi đối với các điện tử, Thống kê các hạt tải điện tích trong bán dẫn .
3.2. Nhiễu xạ của điện tử trong tinh thể ,Hệ số Debye-Waller.
3.3. Tương tác điện tử-điện tử, Tương tác điện tử-phonon.
3.4. Các tính chất quang của bán dẫn.
3.5.Cơ sở vật lý của các hệ cấu trúc nano: hàm sóng , phổ năng lượng
185
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
LÝ THUYẾT XỬ LÍ TÍN HIỆU SỐ
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3517
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Điện và Điện tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên: TS. Đỗ Trung Kiên, Bộ môn Vật lí Vô tuyến
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Kiến thức: Trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản và hiện đại về kĩ
thuật xử lí tín hiệu số. Các khái niệm cơ bản về hệ tuyến tính, các phép nhân
chập, các thuật toán phân tích Fourier cho hệ rời rạc và liên tục, các bộ lọc số
…
- Kĩ năng: Môn học 3 tín chỉ được dành 1 tín chỉ cho thực tập các kiến thức đã
học trên giảng đường. Nội dung thực tập thực hiện bằng phương pháp mô
phỏng. Vì thế sinh viên cũng được trang bị thêm những kĩ năng về lập trình và
mô phỏng dùng ngôn ngữ Matlab. Đây cũng là một mục tiêu quan trọng trong
môn học này.
- Thái độ: Đây là môn học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực hành mô
phỏng. Vì thế yêu cầu thái độ nghiêm túc và tiếp thu tất cả các yêu cầu về kiến
thức và kĩ năng để có thể hoàn thành tốt môn học.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Môn học yêu cầu 3 đầu điểm:
+ Điểm thường xuyên (10%) : tính theo sự đi học đầy đủ giờ trên lớp, trả lời
các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên trên lớp. Đồng thời tính điểm danh đủ
việc tham dự và xử lí các kết quả mô phỏng của các bài thực hành.
+ Điểm giữa kì (30%): + 01 bài kiểm tra + Trung bình điểm của các bài thực
hành
+ Điểm cuối kì (60%) : Bài kiểm tra cuối kì
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
186
Bắt buộc: Steven W. Smith, “The Scientist and Engineer's Guide to
Digital Signal Processing”, www.DSPguide.com, 1999
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Môn học trước hết trình bày về hệ tuyến tính và các tính chất của hệ tuyến tính.
Tiếp đó là các phép tính nhân chập chuyên dụng để xử lí tín hiệu số nằm trong
các mảng dữ liệu. Một phần quan trọng là các kĩ thuật phân tích Fourier: DFT,
FFT… Phần còn lại giới thiệu về các bộ lọc số, một kĩ thuật điện tử hiện đại
cho xử lí tín hiệu số.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1 Giới thiệu về xử lý tín hiệu số (Tuần 1)
Chương 2 Lý thuyết xác suất thống kê (Tuần 2)
Thực hành 1: Giới thiệu về Matlab trong xử lý tín hiệu số
Chương 3 ADC, DAC (Tuần 3)
Thực hành 2: Sự lấy mẫu tín hiệu và hiệu ứng xuyên kênh
Chương 5,6,7 Hệ thống tuyến tính, nhân chập (Tuần 4,5)
Thực hành 3: Nhân chập
Chương 8,9,10 Các phép biến đổi Fourier cho xử lý tín hiệu (Tuần 6,7)
Thực hành 4: Phép biến đổi Fourier 1
Thi giữa kì (Tuần 8)
Chương 11,12,15,17 Một số ứng dụng của phép biến đổi Fourier (Tuần 9,10)
Thực hành 5: Phép biến đổi Fourier 2
Chương 22 Xử lý âm thanh (Tuần 11)
Thực hành 6: Xử lý âm thanh
Chương 23,24 Xử lý hình ảnh (Tuần
12,13)
Thực hành 7: Xử lý hình ảnh
Chương 27 Kĩ thuật nén dữ liệu (Tuần 14)
Thực hành 8: Kĩ thuật nén dữ liệu
Ôn tập (Tuần 15)
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC: THỰC TẬP VÔ TUYẾN ĐIỆN TỬ
1.Mã môn học/Chuyên đề: PHY3384
2.Số tín chỉ: 02
3. Môn học tiên quyết: Điện và điện tử, điều chế xung, điều chế số, xử lý tín hiệu số
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt + Tiếng Anh
187
5. Giảng viên: Lê Quang Thảo
- Chức danh, học hàm, học vị: ThS. NCV
- Đơn vị công tác:Bộ môn Vô tuyến – Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học
Tự nhiên
6.Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
6.1 Kiến thức:
Dựa trên các bài thực tập để áp dụng lý thuyết về các kỹ thuật điều chế xung,
điều chế số, các kỹ thuật thu phát tín hiệu và các kỹ thuật điện tử trong công nghiệp
bằng thực nghiệm.
6.2. Kỹ năng và thái độ cá nhân, nghề nghiệp:
Thành thạo về các kỹ năng thực nghiệm, biết cách thiết kế các mạch điện tử để
đáp ứng các bài toán về thu phát tín hiệu, điều chế tín hiệu, và điều khiển các thiết bị
từ xa.
Nhận xét, đánh giá, vận hành và có khả năng tiếp nhận chuyển giao được các
hệ thống, thiết bị thuộc các lĩnh vực điện tử ứng dụng và điện tử công nghiệp.
7.Phương pháp kiểm tra đánh giá: Hỏi thi vấn đáp lý thuyết và thực nghiệm
8.Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Giáo trình “Thực tập vô tuyến chuyên đề”, Đỗ Trung Kiên, 2009, tài liệu lưu hành
nội bộ
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Bài 1: Bộ điều khiển nhiệt độ và ánh sáng
Bài 2: Bộ thu radio AM-FM
Bài 3: Máy phát FM Stereo và PLL
Bài 4: Máy phát vô tuyến AM/SSB/FM điều khiển từ xa
Bài 5: Máy thu vô tuyến AM/SSB/FM điều khiển từ xa
Bài 6: Bộ điều chế xung
Bài 7: Bộ điều chế số
Bài 8: Bộ ghép kênh PCM 4
10.Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
TT Nội dung
01 BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ VÀ ÁNH SÁNG
Các bài cảm biến ánh sáng: điện trở quang, diode quang, transistor quang
Các bộ cảm biến nhiệt độ: nhiệt kế NTC, nhiệt kế PTC và trở kháng nhiệt
Điều khiển tự động: tham khảo, nút cộng, bộ điều khiển, transducer và phản hồi
Điều khiển lặp mở
Điều khiển lặp đóng
Điều khiển PID
188
Điều khiển ánh sáng tự động
Điều khiển nhiệt độ tự động
02 BỘ THU RADIO AM-FM
Sự thực hiện của bộ thu radio AM biến đổi tần:
- Bộ chuyển đổi FRO
- Khuếch đại trung tần I.F
- Bộ dò đường bao bằng diode
- Tự động điều khiển độ lợi
Sự chuẩn của các tầng FRO và IF
Sự sắp xếp của bộ thu
Các phép đo độ lợi tần số và đáp ứng của bộ lọc kênh:
- Bộ trộn
- Bộ dao động nội
- Tự động điều khiển tần số
- Khuếch đại trung tần
- Bộ dò FM
Sự thực hiện của bộ giải mã stereo
Các mạch De-emphasis
Bộ khuếch đại Audio Stereo: Các phép đo công suất tần số và đáp ứng
03 MÁY PHÁT FM STEREO VÀ PLL
Sự thực hiện PLL
Cấu trúc của bộ đồng bộ hóa tần số
- Bộ dao động Quartz
- VCO
- Bộ so sánh pha
- Bộ lọc thông thấp
- Prescaler: Sự phân chia tần số có thể lập trình
- Bộ trộn sự biến đổi số
Bộ tạo âm trực tiếp, với Prescaler, với sự chuyển đổi tần số
Chức năng chuyển đổi và đáp ứng tạm thời
Khóa dải và bắt dải
Sự phân dải tần số của bộ tạo âm
Mạch chỉ thị khóa
Sự thực hiện của bộ phát âm FM
Sự thực hiện của bộ mã stereo:
- Bộ tạo âm Pilot
- Bộ ghép kênh stereo
04 BỘ THÍ NGHIỆM VỀ MÁY PHÁT VÔ TUYẾN AM/SSB/FM ĐIỀU KHIỂN
TỪ XA
Xử lý tần số thấp (lọc thông thấp, phối hợp mức, phát âm hiệu kiểm tra)
Các kỹ thuật điều chế cho truyền dẫn
-AM
-DSB (điều chế song biên có cân bằng)
-SSB (điều chế đơn biên (biên trên LSB và biên dưới USB có bộ lọc thạch
anh))
-FM (VCO có sử dụng diode biến dung)
189
. Mức logic (mã hóa cho điều khiển vô tuyến 4 kênh)
- Bộ tạo dao động nội
- Khuếch đại cao tần
- Truyền dẫn qua cáp hoặc vô tuyến (anten)
- Định kích cỡ và đo tất cả các tầng của toàn module
- Tìm lỗi
- Kiểm tra và đo lường toàn bộ hệ thống
05 BỘ THÍ NGHIỆM VỀ MÁY THU VÔ TUYẾN AM/SSB/FM ĐIỀU KHIỂN
TỪ XA
- Kỹ thuật giải điều chế cho AM, DSB, SSB, FM và truyền dẫn các trạng thái logic
- Truyền vô tuyến (anten)/cáp
- Chỉ thị cường độ từ trường của tín hiệu thu
- Chỉ báo mã nhận được từ điều khiển vô tuyến
- Bộ dao động nội
- Bộ tạo lại sóng mang đã bị nén
- Thay đổi tần số cộng hưởng
- Trộn tín hiệu trung tần
- Lọc trung tần
- Khuếch đại trung tần
- Tự động điều khiển hệ số khuếch đại (AGC)
- Khuếch đại đầu ra BF
- Chuẩn và đo tất cả các tầng của toàn module
06 BỘ ĐIỀU CHẾ XUNG
Lấy mẫu tín hiệu tương tự: Lý thuyết lấy mẫu, phổ tín hiệu được lấy mẫu
Sự cấu trúc lại tín hiệu tương tự bắt đầu từ các mẫu
Điều chế xung: PAM/PPM/PWM
Mã tín hiệu số: PCM/DELTA
Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) của tín hiệu PAM và PCM
Hệ thống thông tin sử dụng PAM, PWM, tuyến tính và DELTA, PCM, PCM đa
kênh
Tối ưu mẫu điểm nhận được
Các hiệu ứng của sự truyền và nhiễu
Truyền âm
Mô phỏng tạo lỗi
07 BỘ ĐIỀU CHẾ SỐ
Sự tạo tín hiệu ASK/FSK/PSK/QPSK/QAM
PSK và QPSK tuyệt đối và vi phân
Mã dữ liệu: NRZ, Manchester, Dibit, Tribit
Giải điều chế ASK/FSK/PSK/QPSK/QAM
Sự điều chế đồng bộ và không đồng bộ
Khôi phục sóng mang: PLL và mạch lặp Costas
Kiểm tra sơ đồ constellation của PSK, QPSK và QAM
Đo tỉ số lỗi (BER)
Sự tạo các chế độ truyền dữ liệu
Truyền dữ liệu theo cổng RS-232
Hiệu suất của kênh truyền và nhiễu
190
08 BỘ GHÉP KÊNH PCM 4 KÊNH
Hệ thống truyền PCM/TDM 4 kênh
Cấu trúc khung PCM
Sự truyền 64 kb/s thông qua kênh thoại
Mã hóa AMI/HDB3/CMI
Các mạch truyền và nhận
Đặc tính của kênh truyền và nhiễu
Line equalization và ALBO circuit
Khôi phục xung đồng hồ
Chuyển mạch thời gian của kênh PCM
Hiệu ứng nhiễu và do tỉ lệ lỗi
Biểu đồ
Kết nối PCM đa kênh với sự truyền thoại và dữ liệu liên tục
Đo tỷ lệ lỗi với bộ kiểm tra dữ liệu bên ngoài
Kết nối với máy tính bằng RS-232
Liên kết giữa hai máy tính bằng 2 module MCM32/EV
191
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
MÔ PHỎNG VẬT LÝ BẰNG MÁY TÍNH
Computer Simulation of Physics Problems
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3518
2. Số tín chỉ: 03
3. Môn học tiên quyết: Vật lý Đại cương; Tin học đại cương; Vật lý tính toán 1.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên:
Lê Viết Dư Khương, PGS.TS, Bộ môn Tin học Vật lý, Khoa Vật lý
Nguyễn Hoàng Oanh, TS, Bộ môn Tin học Vật lý, Khoa Vật lý
Nguyễn Quang Hưng, TS, Khoa Vật lý
Nguyễn Thị Thanh Nhàn, ThS (NCS), Khoa Vật lý
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề:
Kiến thức:
Nắm được các kiến thức cơ bản của phưong pháp mô hình hóa và mô phỏng.
Hiểu được vị trí và vai trò của mô phỏng trong vật lý.
Kỹ năng:
Có thể vận dụng phương pháp mô phỏng khi nghiên cứu vật lý.
Biết phân tích bài toán vật lý để có thể xây dưng được mô hình toán thích
hợp.
Biết xây dựng thuật giải và viết chương trình tương ứng.
Biết giải thích và phân tích số liệu tính toán mô phỏng.
Mục tiêu khác:
Khả năng tự học, thái độ nghiêm túc, thận trọng, trung thực và khách quan
trong nghiên cứu khoa học.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm:
Điểm bài tập nhóm: 20 %
Điểm kiểm tra giữa kì: 20 %
Điểm cuối kì: 60 %
Lịch thi và kiểm tra (kể cả thi lại):
Thời gian cho mỗi bài kiểm tra trên máy tính: 60 phút
Kiểm tra giữa kì vào tuần thứ 6
192
Kiểm tra cuối kì vào ngày thứ 15 tính từ ngày kết thúc môn học
Kiểm tra lại vào ngày thứ 15 tính từ ngày kiểm tra cuối kì.
8. Giáo trình:
Giáo trình bắt buộc:
Lê Viết Dư Khương, Bài giảng mô phỏng trong vật lý, Khoa Vật lý, Trường
ĐHKHTN
Harvey Gould, Jan Tobochnik, An Introduction to Computer Simulation
Methods: Applicaton to Physical systems, Addition-Vesley Publishing
Company, 2006.
Tài liệu tham khảo:
Vũ Ngọc Tước, Mô hình hóa và mô phỏng bằng máy tính, NXB Giáo dục,
2001.
Robert L. Zimmerman, Fredrick I. Olness, Mathematica for Physics, Addition-
Vesley Publishing Company, 2002.
9. Tóm tắt nội dung môn học:
Tiếng Việt:
Mô hình hóa và mô phỏng vật lý bằng máy tính là môn học trang bị cho sinh
viên các khái niệm cơ bản nhất về các phương pháp mô phỏng bằng máy tính để
nghiên cứu các hiện tượng vật lý thuộc các lĩnh vực: cơ học, nhiệt học, điện và từ
học, quang học, vật lý nguyên tử và hạt nhân.
Môn học giúp cho sinh viên có khả năng phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa
các hiện tượng vật lý cơ bản để xây dựng được các mô hình toán hợp lý. Từ đó
sinh viên có thể đề xuất thuật giải, viết/thay đổi chương trình máy tính mô phỏng
các đối tượng nghiên cứu cũng như có thể phân tích, giải thích, đánh giá các kết
quả tính toán thu được.
Môn học sử dụng phần mềm MatLab để tiết kiệm thời gian lập trình và đánh
giá kết quả.
Tiếng Anh:
Computer modeling and simulation of physics problems is a course aiming to
equip students with the basics concepts of computer modeling methods for
studying physical phenomena in the fields: Classical mechanics, Thermal physics,
Electricity and Magnetism, Optics, Atomic physics and Nuclear physics.
The course assists student to learn analyzing, synthesizing and abstracting
physical phenomena to build suitable mathematical models. The student then may
propose algorithm, code/re-code computer programs for modeling physics
processes in computer and analyze, explain, evaluate outputs of the programs.
The MatLab software is employed to save time in coding and result analyzing
phases.
193
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
CHƯƠNG 1: MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG
1.1. Tầm quan trọng của máy tính trong vật lý
1.2. Bản chất của mô phỏng bằng máy tính.
1.3. Các ngôn ngữ lập trình thường dùng trong mô phỏng.
1.4. Các ví dụ đơn giản về mô phỏng trong vật lý.
CHƯƠNG 2: VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRƯỜNG HẤP DẪN
2.1. Cơ sở lý thuyết.
2.2. Chuyển động của vật trong trường đồng nhất.
2.3. Chuyển động của vật có khối lượng thay đổi.
2.4. Chuyển động của các thiên thể.
CHƯƠNG 3: CÁC HỆ DAO ĐỘNG TUYẾN TÍNH VÀ PHI TUYẾN ĐƠN GIẢN
3.1. Cơ sở lý thuyết.
3.2. Dao động tử điều hòa và con lắc đơn.
3.3. Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức.
3.4. Các mạch dao động điện.
CHƯƠNG 4: SÓNG VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG SÓNG
4.1. Hệ các dao động tử và các mode chuẩn.
4.2. Biến đổi Fourier.
4.3. Chuyển động sóng.
4.4. Giao thoa và nhiễu xạ.
CHƯƠNG 5: ĐIỆN ĐỘNG LỰC HỌC
5.1. Cơ sở lý thuyết.
5.2. Trường tĩnh điện và trường tĩnh từ.
5.3. Chuyển động của hạt tích điện trong trường điện và trường từ.
5.4. Các phương trình Maxwell.
CHƯƠNG 6: CÁC QUÁ TRÌNH NGẪU NHIÊN(*)
6.1. Trật tự và hỗn loạn
6.2. Quá trình phân hủy hạt nhân.
6.3. Sự xuyên qua môi trường vật chất của neutron.
6.4. Phương pháp biến phân Monte Carlo đơn giản.
194
CHƯƠNG 7: CÁC BƯỚC NHẢY NGẪU NHIÊN(*)
7.1. Mở dầu.
7.2. Biến thể của bước nhảy ngẫu nhiên.
7.3. Ứng dụng cho polymer
7.4. Sự khuyếch tán.
CHƯƠNG 8: ĐỘNG LỰC HỌC HỆ NHIỀU HẠT
8.1. Cơ sở lý thuyết.
8.2. Chương trình động học phân tử.
8.3. Các đại lượng nhiệt động.
8.4. Đĩa cứng.
CHƯƠNG 9: CÁC HỆ LƯỢNG TỬ
9.1. Cơ sở lý thuyết.
9.2. Phương trình Schrodinger 1 và 2 chiều.
9.3. Mô hình nguyên tử hydro.
9.4. Bước nhảy lượng tử Monte-Carlo
Ghi chú: Các chương có đánh dấu (*) là các chương dành cho chương trình Cử nhân
Tài năng.
195
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Hệ thống nhúng và lập trình ứng dụng Web
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3519
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Toán cao cấp, Tin học đại cương, Điện và điện tử, Kỹ
thuật số ..............................................................................................................................
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
ThS. Nguyễn Cảnh Việt, Khoa Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN
TS. Nguyễn Quang Hưng, Khoa Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Kiến thức:
Tổng quan hệ thống nhúng, các nguyên lý cơ bản về thiết kế phần cứng và xây
dựng phần mềm cho hệ thống nhúng; thiết kế hệ thống nhúng trên một số chip.
Các khái niệm cơ bản, các công nghệ và các công cụ thông dụng trong lập trình
Web.
Kỹ năng:
Sinh viên tự thiết kế, xây dựng phần cứng của hệ thống nhúng với các dòng
chip khác nhau, và xây dựng phần mềm cho các hệ tương ứng.
Sinh viên tự thiết kế và lập trình xây dựng được các ứng dụng Web.
Mục tiêu khác:
Kĩ năng làm việc theo nhóm, rèn luyện khả năng tự học.
Kĩ năng lập trình, sửa lỗi.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Điểm bài tập nhóm: 20 %
Điểm kiểm tra giữa kì: 30 %
Điểm cuối kì: 50 %
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Các bài giảng và bài tập thực hành của Giảng viên
196
Thomas C.Hayes and P.Horowitz, The Art of Electronic, Cambridge
University Press.
Valvano J.W, Embedded Microcomputer Systems - Real Time Interfacing,
Brooks/Cole, 2000.
Michael J. Pont, Programming Embedded Systems II – A 10-week course,
using C, Uni. of Leicester, 2003.
Balaji, Embedded System Design using 8031 microcontroller, Frontline
Electronics, India, 2002.
Michael Barr, Programming Embedded Systems in C and C++, O’Reilly &
Associates, Inc., 1999.
David Powers, PHP Solutions: Dynamic Web Design Made Easy,
friendsofED, 2010.
Learning PHP, MySQL, and JavaScript: A Step-By-Step Guide to Creating
Dynamic Websites, O'Reilly Media, 2009.
9. Tóm tắt nội dung môn học:
Môn học có 2 phần độc lập với nhau.
a) Phần thứ nhất cung cấp cho sinh viên những khái niệm cơ bản về hệ thống
nhúng, nguyên tắc xây dựng, phát triển phần cứng, phần mềm của một hệ
thống nhúng. Trên cơ sở những kiến thức đó sinh viên có thể tự thiết kế,
xây dựng và phát triển phần cứng, phần mềm cho một hệ thống nhúng cụ
thể.
b) Phần thứ hai cung cấp cho sinh viên các khái niệm cơ bản về Web, nguyên
tắc thiết kế và các công nghệ hiện đại để xây dựng các ứng dụng trên Web.
Trên cơ sở những kiến thức đó sinh viên có thể tự thiết kế, xây dựng các
ứng dụng hữu ích trên WEB.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Phần A: Hệ thống nhúng
Chương I: Tổng quan về hệ thống nhúng
1.1. Giới thiệu
1.2. Phân loại hệ thống nhúng
1.3. Một số đặc điểm của hệ thống nhúng
Chương II: Phần cứng của hệ thống nhúng
2.1. Hệ thống trung tâm
2.1.1. Bộ xử lý trung tâm
197
2.1.2. Tổ chức bộ nhớ
2.1.3. Ngắt và định thời
2.1.4. Hệ thống bus và các cổng giao tiếp thiết bị ngoại vi
2.1.5. Một số dòng chip thông dụng
2.2. Hệ thống ngoại vi.
2.2.1. Hệ thống cảm biến
2.2.2. Hệ thống điện tử.
2.2.3. Hệ thống chấp hành cơ học.
2.2.4. Hệ thống tương tác khác.
2.3. Bài tập
Chương III: Phần mềm của hệ thống nhúng
3.1. Cấu trúc hệ điều hành.
3.2. Lập trình nhúng
3.2.1. Biểu diễn dữ liệu
3.2.2. Hệ thống cơ số
3.2.3. Các phép toán
3.2.4. Tập lệnh
3.2.5. Đánh địa chỉ
3.3. Các công cụ phát triển phần mềm
3.3.1. Phần mềm nhúng ASM
3.3.2. Phần mềm nhúng C/C++
3.3.3. Phần mềm phát triển giao diện điều khiển hệ thống
3.4. Tối ưu hóa hệ thống
3.5. Cài đặt phần mềm hệ thống
3.6. Bài tập
Chương IV: Thiết kế, xây dựng hệ thống nhúng
4.1. Phương pháp thiết kế hệ thống
4.1.1. Xác định yêu cầu
4.1.2. Đặc tả
4.1.3. Phân hoạch phần cứng, phần mềm
4.1.4. Thiết kế hệ thống
4.2. Xây dựng hệ thống
4.2.1. Xây dựng phần cứng
4.2.2. Viết, biên dịch và gỡ rối chương trình
4.2.3. Tối ưu hóa chương trình
4.2.3. Cài đặt và thử nghiệm
4.3. Bài tập
Chương V: Một số ứng dụng
5.1. Hệ thống nhúng cơ bản
5.2. Các hệ thống đo lường nhỏ
5.3. Hệ thống hiển thị thông tin sử dụng hiệu ứng quang
5.4. Robot di động
198
5.5. Bài tập
Chương VI: Giới thiệu DSP và Embeded web server
6.1. Hệ điều hành nhúng cho DSP C54xx
6.2. Embeded web server
Phần B: Lập trình ứng dụng Web
Chương 1: Ngôn ngữ Html và Dynamic Html
- Bài tập thực hành
Chương 2: Lập trình bằng ngôn ngữ Java Script
- Bài tập thực hành
Chương 3: Lập trình bằng ngôn ngữ PhP và MySQL
- Bài tập thực hành
199
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
VŨ TRỤ HỌC
1. Mã môn học/chuyên đề: ...............................................................................................
2. Số tín chỉ: 03
3. Môn học tiên quyết: Mở đầu thiên văn học, Mở đầu về thuyết tuơng đối và vật lý
lượng tử.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): PGS.TS. Nguyễn Anh
Kỳ - Viện Vật lý; TS. Nguyễn Thị Thu Hương - ĐHQG Hà Nội
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
6.1. Kiến thức:
- Có kiến thức nền tảng, hiện đại của môn học.
- Hiểu sâu về môn học.
6.2. Kỹ năng:
- Sử dụng môn học trong nghiên cứu khoa học và giảng dạy.
- Giải quyết được các vấn đề cụ thể liên quan đến môn học.
6.3. Thái độ:
- Có ý thức triển khai, vận dụng các vấn đề thu nhận được.
- Có tinh thần học hỏi, cộng tác
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
7.1. Kiểm tra, đánh giá thường xuyên:
- Kiểm diện.
- Minh chứng, tham gia thảo luận, làm việc nhóm (biên bản làm việc, hợp đồng học
tập…).
- Trắc nghiệm, bài tập nhỏ.
7.2. Kiểm tra, đánh giá định kỳ:
a) Bài tập cá nhân, tuần.
- Trọng số điểm 10%.
- Hình thức: bài luận, báo cáo có độ dài từ 3-5 trang A4.
- Nội dung: Nắm vững vấn đề lý thuyết và vận dụng trong bài tập cụ thể.
200
- Tiêu chí, đánh giá:
Xác định được vấn đề nghiên cứu 3đ
Phân tích logic, đi vào vấn đề 5đ
Ngôn ngữ trong sáng, sử dụng tài liệu tham khảo tốt 2đ
Tổng 10đ
b) Bài tập nhóm, tháng:
- Trọng số điểm: 10%
- Hình thức: báo cáo thu hoạch
- Nội dung: tổ chức, điều khiển seminar, viết báo cáo.
- Tiêu chí đánh giá:
+ Xác định vấn đề seminar rõ ràng, hợp lý, khả thi: 2đ
+ Thể hiện kỹ năng tổ chức, quản lýđiều hành seminar: 4đ
+ Chuẩn bị chu đáo, cẩn thận: 1đ
+ Tài liệu sử dụng đa dạng, hấp dẫn: 1đ
+ Viết báo cáo đúng quy định: 1đ
+ Hình thức Seminar sáng tạo: 1đ
Tổng: 10đ
c) Kiểm tra giữa kỳ:
- Trọng số điểm: 205
- Hình thức: Kiểm tra viết
d) Thi cuối kỳ:
- Trọng số: 60%
- Hình thức: (thi viết) bài tập và vấn đáp (lý thuyết).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
P.D.B. Collins, A.D. Martin, E.J. Squires, Particle Physics and Cosmology, A. Wiley
Interscience Publication, 1989.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Mong muốn mở rộng sự hiểu biết của con người về thế giới xung quanh đã dẫn Vật lý
học hiện đại đến hai hướng nghiên cứu lớn. Một là đi sâu nghiên cứu cấu trúc vật chất
và cách ứng xử của chúng ở thang khoảng cách vi mô, hai là nghiên cứu vũ trụ ở
những thang khoảng cách rất lớn. Hướng nghiên cứu thứ hai là mục tiêu chính của
201
ngành vũ trụ học. Hai hướng nghiên cứu này có vẻ bề ngoài tưởng chừng như khác
nhau, nhưng thực chất, chúng lại có mối liên hệ rất mật thiết với nhau.
Những quan sát thiên văn cho thấy rằng vũ trụ đang giãn nở tuân theo định luật
Hubble, và gợi ý cho chúng ta về mô hình của sự tiến triển vũ trụ - Mô hình Big Bang.
Những nghiên cứu trong lĩnh vực vũ trụ học còn cho chúng ta biết những thành phần
cơ bản cấu tạo nên vũ trụ. Và điều đáng ngạc nhiên là những vật chất thông thường
mà chúng ta quen biết chỉ chiếm một phần rất nhỏ bé trong vũ trụ.
Vũ trụ học không những là nơi để chúng ta kiểm chứng các lý thuyết thống nhất, mà
bản thân vũ trụ còn là phòng thí nghiệm tự nhiên vĩ đại, nơi sinh ra các hạt và các tia
vũ trụ với năng lượng rất cao mà chưa một máy gia tốc nào do con người chế tạo ra có
thể đạt đến.
Chương 1: Vũ trụ học
1.1. Các phương trình Friedmann và các mở rộng Hubble
1.2. Big Bang nóng
1.3. Sự tổng hợp nucleon sơ khởi
1.4. Sự tổng hợp baryon sơ khởi
1.5. Neutrino và bài toán trộn khối lượng
Chương 2: Tiến triển của vũ trụ
2.1. Các vấn đề liên quan đến Mô hình chuẩn
2.2. Sự tiến triển
2.3. Các mô hình tiến triển
2.4. Hình thức cấu trúc
2.5. Các vũ trụ nhiều chiều
2.6. Các kết luận
Chương 3: Các hiệu ứng topo và vũ trụ
3.1. Đơn cực từ
3.2. Đơn cực t’Hooft - Polyakov
3.3. Các giới hạn từ sự tồn tại của đơn cực
3.4. Các dây vũ trụ
Chương 4: Các nguồn thiên văn học của các hạt năng lượng cao
4.1. Sự tiến triển stellar
202
4.2. Bức xạ vũ trụ
4.3. Các neutrino mặt trời
4.4. Các neutrino supernova
4.5. Các nguồn điểm năng lượng rất cao.
203
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
MÔ HÌNH CHUẨN VÀ MỞ RỘNG
1. Mã môn học/chuyên đề: ...............................................................................................
2. Số tín chỉ: 03
3. Môn học tiên quyết: Lý thuyết trường lượng tử, Lý thuyết hạt cơ bản
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): GS.TS. Hà Huy Bằng;
TS. Nguyễn Thị Thu Hương, Khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên -
ĐHQG Hà Nội
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
6.1. Kiến thức:
- Có kiến thức nền tảng, hiện đại của môn học.
- Hiểu sâu về môn học.
6.2. Kỹ năng:
- Sử dụng môn học trong nghiên cứu khoa học và giảng dạy.
- Giải quyết được các vấn đề cụ thể liên quan đến môn học.
6.3. Thái độ:
- Có ý thức triển khai, vận dụng các vấn đề thu nhận được.
- Có tinh thần học hỏi, cộng tác
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
7.1. Kiểm tra, đánh giá thường xuyên:
- Kiểm diện.
- Minh chứng, tham gia thảo luận, làm việc nhóm (biên bản làm việc, hợp đồng học
tập…).
- Trắc nghiệm, bài tập nhỏ.
7.2. Kiểm tra, đánh giá định kỳ:
a) Bài tập cá nhân, tuần.
- Trọng số điểm 10%.
- Hình thức: bài luận, báo cáo có độ dài từ 3-5 trang A4.
- Nội dung: Nắm vững vấn đề lý thuyết và vận dụng trong bài tập cụ thể.
204
- Tiêu chí, đánh giá:
Xác định được vấn đề nghiên cứu 3đ
Phân tích logic, đi vào vấn đề 5đ
Ngôn ngữ trong sáng, sử dụng tài liệu tham khảo tốt 2đ
Tổng 10đ
b) Bài tập nhóm, tháng:
- Trọng số điểm: 10%
- Hình thức: báo cáo thu hoạch
- Nội dung: tổ chức, điều khiển seminar, viết báo cáo.
- Tiêu chí đánh giá:
+ Xác định vấn đề seminar rõ ràng, hợp lý, khả thi: 2đ
+ Thể hiện kỹ năng tổ chức, quản lýđiều hành seminar: 4đ
+ Chuẩn bị chu đáo, cẩn thận: 1đ
+ Tài liệu sử dụng đa dạng, hấp dẫn: 1đ
+ Viết báo cáo đúng quy định: 1đ
+ Hình thức Seminar sáng tạo: 1đ
Tổng: 10đ
c) Kiểm tra giữa kỳ:
- Trọng số điểm: 205
- Hình thức: Kiểm tra viết
d) Thi cuối kỳ:
- Trọng số: 60%
- Hình thức: (thi viết) bài tập và vấn đáp (lý thuyết).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
E.Kim, The standard Model and Beyond, World Scientific, 1990.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Vật chất trong thế giới được cấu tạo và hình thành từ những phần cơ bản nào và cái gì
gắn kết các thành phần đó lại với nhau? Đây là câu hỏi được con người đặt ra và tìm
câu trả lời từ hàng nghìn năm trước. Theo thời gian chúng ta càng hiểu rõ hơn về cấu
trúc của vật chất từ thế giới vĩ mô qua vật lý nguyên tử và hạt nhân cho tới vật lý hạt.
Một số quy luật của tự nhiên được thể hiện trong mô hình chuẩn. Mô hình này đã mô
205
tả khá thành công bức tranh hạt cơ bản và các tương tác, góp phần quan trọng vào sự
phát triển của vật lý nói chung và vật lý hạt nói riêng.
Về cơ sở toán học, mô hình chuẩn được xây dựng trên nhóm chuẩn SU(3) x SU(2) x
U(1) của các phép biến đổi Unita.
Trong hơn 30 năm qua, kể từ khi mô hình chuẩn ra đời, chúng ta đã được chứng kiến
những thành công nổi bật của nó. Sự tồn tại của dòng yếu trung hoà và các vector
boson trung gian cùng những hệ thức liên hệ về khối lượng của chúng đã được thực
nghiệm xác nhận. Như vậy, mô hình chuẩn đã mô tả thành công bức tranh hạt cơ bản
và các tương tác đồng thời có vai trò quan trọng trong sự phát triển của vật lý hạt. Mô
hình này cho ta một cách thức mô tả tự nhiên từ kích thước vi mô cỡ 10-16cm cho tới
các khoảng cách vũ trụ cỡ 1028cm và được coi là một trong những thành tựu lớn nhất
của loài người trong việc tìm hiểu tự nhiên.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1: Mở đầu về mô hình chuẩn
1.1. Các hạt
1.2. Các lực
1.3. Các hadron
1.4. Các fermion
1.5. Các hàm truyền của hạt
Chương 2: Lý thuyết chuẩn
2.1. Mở đầu
2.2. Định lý Noether và các bất biến toàn cục
2.3. Bất biến chuẩn định xứ trong QED
2.4. Lý thuyết chuẩn Yang-Mills
2.5. Sắc động lực học lượng tử QCD
2.6. Sự tái chuẩn hoá
Chương 3: Mô hình chuẩn
3.1. Các tương tác yếu
3.2. Lý thuyết chuẩn SU(2) x U(1)
3.3. Phá vỡ đối xứng tự phát trong mô hình điện từ-yếu
3.4. Các khối lượng boson chuẩn, sự trộn và các liên kết
206
3.5. Các khối lượng fermion, sự trộn và các liên kết
3.6. Các tính chất của boson Higgs
3.7. Mô hình chuẩn
Chương 4: Kiểm tra mô hình chuẩn
4.1. Kiểm tra QED
4.2. Đa tuyến điện từ - yếu
4.3. Các sản phẩm W và Z
4.4. Vi phạm CP trong các quá trình rã K và B (*)
4.5. Khối lượng neutrino và các dao động (*)
4.6. Vì sao phải mở rộng mô hình chuẩn
Chương 5: Các mô hình chuẩn mở rộng
5.1. Các tính chất chung của các mô hình thống nhất vĩ đại
5.2. Mô hình thống nhất vĩ đại SU(5)
5.3. Các mô hình phức hợp Preon
5.4. Các mô hình chuẩn siêu đối xứng
5.5. Siêu hấp dẫn (*)
5.6. Các mô hình chuẩn mở rộng khác
5.7. Các mô hình dây (*)
Chú thích: (*) Những mục có nội dung mở rộng và nâng cao hơn so với
chương trình đào tạo thường
207
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Thực tập Vật lý Chất rắn
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3349
2. Số tín chỉ: 02
3. Môn học tiên quyết: - Vật lý Chất rắn
- Đại cương khoa học Vật liệu
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): PGS.TS. Ngô Thu
Hương, Bộ môn Vật lý Chất rắn
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Học sinh học môn
Thực tập Vật lý Chất rắn sẽ trang bị cho học sinh các kỹ năng về thực nghiệm Vật lý
chất rắn: từ chế tạo mẫu bằng các phương pháp vật lý và hóa học, học nguyên tắc đo
và sử dụng các thiết bị đo từ, đo điện và quang của vật liệu, sau khi có kết quả đo đạc,
học sinh sẽ bước đầu biết phân tích và biện luận các kết quả thu được.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: vấn đáp
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): Thực tập
Vật lý Chất rắn – Tạ Đình Cảnh chủ biên.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
- Thực hành chế tạo mẫu bằng các phương pháp khác nhau: phương pháp gốm,
phương pháp thủy nhiệt, phương pháp bốc bay màng.
- Thực hành xác định các tính chất cấu trúc của vật liệu bằng X-ray, SEM.
- Thực hành xác định các tính chất điện của vật liệu bằng các thiết bị đo Hall, đo
điện trở bằng phương pháp bốn mũi dò.
- Thực hành xác định tính chất quang của vật liệu bằng phép đo phổ huỳnh
quang, phổ hấp thụ, truyền qua, Raman.
- Thực hành xác định tính chất từ của vật liệu bằng thiết bị từ kế mẫu rung VSM,
PPMS.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
208
Chương 1: Chế tạo mẫu bằng phương pháp vật lý: (phương pháp gốm, bốc bay).
Chương 2: Chế tạo mẫu bằng phương pháp hóa học: (sol-gel, thủy nhiệt).
Chương 3: Xác định các tính chất cấu trúc của vật liệu từ các phép đo phổ nhiễu xạ tia
X, SEM.
Chương 4: Xác định các tính chất điện của vật liệu từ phép đo Hall, phép đo điện trở
bằng phương pháp bốn mũi dò.
Chương 5: Xác định tính chất quang của vật liệu từ phép đo phổ huỳnh quang, phổ
hấp thụ, truyền qua, Raman.
Chương 6: Xác định tính chất từ của vật liệu từ các phép đo từ kế mẫu rung VSM,
thiết bị PPMS.
209
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
…………Thực tập Quang lượng tử……………..
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
11. Mã môn học/chuyên đề: PHY3399 ........................................................................
12. Số tín chỉ: 02 ..........................................................................................................
13. Môn học tiên quyết: Laser .....................................................................................
14. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng việt ............................................................................
15. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): ................................
- Hoàng Chí Hiếu,TS., Khoa Vật lý-ĐH KHTN
- Nguyễn Anh Tuấn, TS., Khoa Vật lý-ĐH KHTN
- Bùi Hồng Vân, ThS, Khoa Vật lý-ĐH KHTN
16. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): ................................
- Nắm được nguyên tắc hoạt động của laser Nitơ, laser màu bơm bằng laser Nitơ,
xác định phân bố chùm Gauss của laser bán dẫn .........................................................
- Vận hành thành thạo hoạt động các hệ laser: laser Nitơ, laser màu, laser bán dẫn. ..
- Đo đạc một số thông số đặc trưng của laser Nitơ, laser màu, phân bố chùm Gauss
của laser bán dẫn ..........................................................................................................
17. Phương pháp kiểm tra đánh giá: ...........................................................................
- Viết báo cáo và trả các bài thực tập ...........................................................................
- Thi vấn đáp lý thuyết và thực nghiệm trên máy ........................................................
18. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): ...........
- Nguyễn Thế Bình, Quang phổ học thực nghiệm, NXB GD, 2006
- Đinh Văn Hoàng, Trịnh Đình chiến, Vật lý laser và ứng dụng, NXB ĐHQGHN,
2003
19. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): .......................
- Vận hành thành thạo hệ laser N2, phổ kế GDM-1000. Đo đạc sự phụ thuộc của
công suất laser vào dòng phóng điện và xác định ngưỡng phát của laser N2.
210
- Điều chỉnh các thông số của buồng cộng hưởng để thu được laser màu bơm bằng
laser N2.
- Đo các đặc trưng của laser bán dẫn. Điều chỉnh hệ quang học để thu được sự
phân bố năng lượng chùm Gauss của laser bán dẫn.
- Đo các đặc trưng của linh kiện quang điện tử; Đo đặc trưng công suất quang phụ
thuộc vào dòng kích P(I), Xác định sự phụ thuộc của sụt thế trên laser diode vào
dòng kích . Khảo sát đặc trưng phân bố trường xa của laser diode P-A
20. Nội dung chi tiết môn học
Bài 1: Laser Nitơ
1.1. Nguyên lý hoạt động của laser N2
1.2. Khảo sát sự phụ thuộc của năng lượng laser vào điện áp.
1.3. Khảo sát sự phụ thuộc của năng lượng laser vào áp suất khí Nitơ
1.4. Khảo sát sự phụ thuộc của năng lượng laser vào tần số phát.
Bài 2: Laser màu
2.1. Nguyên lý hoạt động của laser N2
2.1.1. Sơ đồ cấu tạo của hệ laser màu
2.1.2. Nguyên lý hoạt động
2.2.Sơ đồ đo xung laser màu
2.2.1. Chuẩn bộ bước sóng laser màu trên tang trống Micromet
2.2.2. Phổ bức xạ laser màu
Bài 3: Đo các đặc trưng của linh kiện quang điện tử.
3.1. Đặc trưng công suất quang phụ thuộc vào dòng kích P(I)
3.2.Sự phụ thuộc của sụt thế trên laser diode vào dòng kích .
3.3.Đặc trưng phân bố trường xa của laser diode P-A
211
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Thực tập Vật lý lý thuyết
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3531
2. Số tín chỉ: 2(cho QT Vật lý)
3. Môn học tiên quyết: Cơ học thống kê , Cơ lượng tử.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
1)GS.TS. Nguyễn Quang Báu-Khoa Vật lý, ĐHKHTN.
2) GS.TSKH. Nguyễn Xuân Hãn-Khoa Vật lý, ĐHKHTN.
3) PGS.TS. Nguyễn Đình Dũng-Khoa Vật lý, ĐHKHTN.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Trang bị cho học viên
các kiến thức hiện đại về kỹ năng tính toán và sử dụng phương pháp nghiên cứu của
Vật lý lý thuyết . Sau khi học xong môn học, các học viên có thể đọc hiểu các vấn đề
có liên quan của vật lý lý thuyết hiện đại ngày nay, đọc hiểu các công trình khoa học ,
các bài báo vật lý có liên quan.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Kiểm tra thường xuyên bằng làm Bài tập lớn,
Kiểm tra giữa kỳ(viết) , Kiểm tra cuối kỳ( viết).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1)Nguyễn Quang Báu(chủ biên), Bùi Bằng Đoan, Nguyễn Văn Hùng. Vật lý Thống
kê. NXB ĐHQG Hà Nội, 2009.
Nguyễn Quang Báu(chủ biên), Đỗ Quốc Hùng, Vũ Văn Hùng, Lê Tuấn. Lý thuyết
Bán dẫn hiện đại. NXB ĐHQG Hà Nội , 2011
2)Nguyễn Xuân Hãn . Lý thuyết trường lượng tử . NXB ĐHQG Hà Nội , 1998.
3)Nguyễn Đình Dũng . Lý thuyết nhóm và ứng dụng trong vật lý. NXB ĐHQG Hà
Nội,2002.
4)Feynman R. Statistical Mechanics. California , 1972.
212
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Xây dựng
phương trình động lượng tử cho điện tử và cho phonon và tính toán một số đại lượng
động cho hệ điện tử-phonon; Kỹ thuật giản đồ Feynman và tích phân phiếm hàm áp
dụng cho một số quá trình vật lý đơn giản ;Khử phân kỳ từ S ma trận bằng việc tái
chuẩn hóa khối lượng và điện tích; Lý thuyết nhóm và ứng dụng trong nghiên cứu lý
thuyết hạt nhân.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1 : Lý thuyết bán dẫn
1.1.Xây dựng phương trình động lượng tử cho điện tử và cho phonon
1.2.Tính toán một số đại lượng động cho hệ điện tử-phonon trong bán dẫn.
Chương 2 : Lý thuyết trường lượng tử
2.1. Kỹ thuật giản đồ Feynman và tích phân phiếm hàm áp dụng cho một số quá trình
vật lý đơn giản .
2.2.Khử phân kỳ từ S ma trận bằng việc tái chuẩn hóa khối lượng và điện tích .
Chương 3 : Lý thuyết hạt nhân
3.1. Lý thuyết nhóm và ứng dụng trong nghiên cứu lý thuyết hạt nhân.
3.2. Tính toán thiết diện vi phân cho một số phản ứng hạt nhân .
213
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Thực tập Vật lý nhiệt độ thấp/Vật lý Nhiệt độ thấp
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3449
2. Số tín chỉ: 2 TC
3. Môn học tiên quyết: Vật lý Nhiệt độ thấp, Từ học và Siêu dẫn.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): Nguyễn Anh Tuấn
(TS), Đỗ Thị Kim Anh (TS), Lê Tuấn Tú (TS), Khoa Vật lý.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Trang bị cho sinh viên:
- Kiến thức
Cung cấp cho sinh viên kiến thức về: (i) Một số phương pháp chế tạo
vật liệu; (ii) Một số nguyên lý và phương pháp nghiên cứu tính chất của
vật liệu ở vùng nhiệt độ thấp.
Tạo cơ sở để sinh viên có thể vận dụng nội dung của môn học vào các
vấn đề nghiên cứu thực tế của Vật lý.
- Kỹ năng
Cung cấp cho sinh viên: (i) Kỹ năng vận hành một số trang thiết nghiên
cứu; (ii) Kỹ năng xử lý, phân tích và đánh giá số liệu.
Nâng cao kỹ năng tư duy, phân tích và ra quyết định, kỹ năng phát hiện
và giải quyết vấn đề nghiên cứu trên cơ sở lĩnh hội được những kiến
thức của môn học và ứng dụng của chúng trong khoa học công nghệ.
- Thái độ, chuyên cần
Yêu thích môn học, ngành học mà sinh viên đang theo học. Kính trọng
các nhà khoa học, giảng viên đang giảng dạy môn học.
Rèn luyện những đức tính cơ bản của nhà khoa học như trung thực,
chuyên cần, thận trọng và khách quan.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Đánh giá thường xuyên qua các bài báo cáo thực hành.
Kiểm tra hết môn.
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
214
Thực tập Vật lý Nhiệt độ thấp (Bộ môn Vật lý Nhiệt độ thấp biên soạn)
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Nội dung của môn học bao gồm kiến thức về nguyên lý, phương pháp chế tạo
và nghiên cứu tính chất của vật liệu, bao gồm: chế tạo vật liệu bằng phương
pháp gốm, phương pháp hồ quang điện, phương pháp điện hóa, các phép đo
điện-từ trở bằng phương pháp bốn mũi dò, phép đo hệ số từ hóa động, phép đo
từ độ bằng phương pháp tích phân kế.
Rèn luyện cho sinh viên kỹ năng vận hành một số trang thiết bị chế tạo mẫu và
hệ đo tính chất của vật liệu ở vùng nhiệt độ thấp. Một số kỹ năng xử lý, phân
tích và đánh giá số liệu thu được từ các phép đo. Bên cạnh các kiến thức và kỹ
năng về thực nghiệm môn học cũng sẽ cung cấp cho sinh viên một số kiến thức
và kỹ năng cơ bản về tính toán và mô phỏng một số tính chất của vật liệu ở
vùng nhiệt độ thấp.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1: Chế tạo vật liệu bằng phương pháp gốm (3gtc)
1.1. Giới thiệu về phương pháp gốm: phương pháp phản ứng pha rắn
1.2. Nguyên lý của phương pháp gốm
1.3. Quy trình chế tạo mẫu bằng phương pháp gốm
1.4. Hệ chế tạo mẫu bằng phương pháp gốm
1.5. Thực hành chế tạo một số vật liệu perovskite
Chương 2: Chế tạo vật liệu bằng phương pháp hồ quang điện (3 gtc)
2.1. Giới thiệu về phương pháp hồ quang điện
2.2. Nguyên lý của phương pháp hồ quang điện
2.3. Quy trình chế tạo mẫu bằng phương pháp hồ quang điện
2.4. Hệ chế tạo mẫu bằng phương pháp hồ quang điện
2.5. Thực hành chế tạo một số vật liệu từ liên kim loại
Chương 3: Chế tạo vật liệu bằng phương pháp điện hóa (3 gtc)
3.1. Giới thiệu về phương pháp điện hóa
3.2. Nguyên lý của phương pháp điện hóa
3.3. Quy trình chế tạo mẫu bằng phương pháp điện hóa
3.4. Hệ chế tạo mẫu bằng phương pháp điện hóa
3.5. Thực hành chế tạo một số vật liệu từ nano
Chương 4: Phép đo điện trở bằng phương pháp bỗn mũi dò (4 gtc)
4.1. Giới thiệu
215
4.2. Nguyên lý của phép đo
4.3. Cấu tạo hệ đo
4.4. Một số quy trình cơ bản thực hiện phép đo
4.5. Thực hành đo điện trở phụ thuộc nhiệt độ trong vùng nhiệt độ thấp
Chương 5: Phép đo từ trở bằng phương pháp bỗn mũi dò (4 gtc)
5.1. Giới thiệu
5.2. Nguyên lý của phép đo
5.3. Cấu tạo hệ đo
5.4. Một số quy trình cơ bản thực hiện phép đo
5.5. Thực hành đo từ trở phụ thuộc nhiệt độ trong vùng nhiệt độ thấp
5.6. Thực hành đo từ trở tại nhiệt độ không đổi
Chương 6: Phép đo từ độ bằng phương pháp tích phân kế (4 gtc)
6.1. Giới thiệu
6.2. Nguyên lý của phép đo
6.3. Cấu tạo hệ đo
6.4. Một số quy trình cơ bản thực hiện phép đo
6.5. Thực hành đo từ độ của một số vật liệu từ trong vùng nhiệt độ thấp
Chương 7: Phép đo hệ số từ hóa động (4 gtc)
7.1. Giới thiệu
7.2. Nguyên lý của phép đo
7.3. Cấu tạo hệ đo
7.4. Một số quy trình cơ bản thực hiện phép đo
7.5. Thực hành đo hệ số từ hóa động của một số vật liệu từ trong vùng nhiệt độ thấp
Chương 8: Tính toán và mô phỏng một số tính chất của vật liệu ở vùng nhiệt độ
thấp (2 gtc)
8.1. Giới thiệu
8.2. Cơ sở lý thuyết
8.3. Phần mềm tính toán
8.4. Thực hành tính toán và mô phỏng cấu trúc hình học của một số vật liệu
8.5. Thực hành tính toán và mô phỏng cấu trúc điện tử của một số vật liệu
216
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC/CHUYÊN ĐỀ
THỰC TẬP CHUYÊN ĐỀ (VẬT LÍ TRÁI ĐẤT)
- Mã môn học/chuyên đề: PHY3417/ Chuyên đề Vật lí Trái đất
- Số tín chỉ: 02
- Môn học tiên quyết: PHY3412 (Địa chấn), PHY3419 (Vật lí Trái đất).
- Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt (hoặc tiếng Anh)
- Giảng viên:
Giang Kiên Trung (NCV, ThS, Khoa Vật lí): [email protected];
Tạ Quỳnh Hoa (GV, ThS, Khoa Vật lí);
Nguyễn Đức Vinh (GV, TS, Khoa Vật lí): [email protected];
Võ Thanh Quỳnh (GV, PGS.TS, Khoa Vật lí);
- Mục tiêu môn học/chuyên đề:
- Về kiến thức: Môn học cung cấp cho sinh viên một cái nhìn thông suốt, hiểu làm thế
nào có được những số liệu địa vật lý từ thực nghiệm. Sinh viên cũng bước đầu làm
quen với cách ghi, lấy dữ liệu và xử lí sơ bộ số liệu;
- Về kĩ năng:
+ Giúp sinh viên vận dụng các kiến thức lý thuyết từ bài giảng vào số liệu thực
nghiệm. Sinh viên được làm quen với việc phân tích số liệu thực tế của các phương
pháp: địa chấn, địa điện, địa từ... trên một số phần mềm chuyên dụng hoặc phần mềm
tự lập trình;
+ Giúp sinh viên làm quen, biết cách sử dụng một số thiết bị địa vật lí: máy đo địa
chấn Strata Visor, máy đo từ MagMapper G858, máy đo điện trở đất...
+ Giúp sinh viên có cơ hội trải nghiệm thực tế và làm quen với công tác thực địa
một cách chân thực nhất.
- Về thái độ: Môn học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực hành. Sinh viên cần
nghiêm túc nghe giảng, tham gia đầy đủ các buổi học và thực hành, tiếp thu tất cả các
yêu cầu về kiến thức và kĩ năng để khi thực hành trên các thiết bị đo có thể đạt kết quả
tốt nhất.
- Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Viết báo cáo thu hoạch môn học + Tham gia thực hành thực tế.
2. Tham dự đầy đủ các buổi học và thực tế: 20%;
217
3. Viết báo cáo và trình bày theo nhóm: 80%.
- Giáo trình bắt buộc:
Học liệu bắt buộc:
1. Giang Kiên Trung, Bài giảng Thực tập chuyên đề Vật lí Trái đất, lưu hành nội bộ,
2012.
2. John Milsom, Field Geophysics, Third Edition, University College London, 2003.
Học liệu tham khảo:
1. Nguyễn Đức Tân, Thực tập Địa Vật lí, NXB ĐH Quốc gia Hà Nội, 2011.
2. William Lowrie, Fundamentals of Geophysics, Second Edition, Cambridge
University Press, 2007.
3. Fundamentals of Geophysical Data Processing, Blackwell Scientific Publications,
1985.
4. Robert J.Lillie, Whole earth geophysics: an introductory textbook for Geologists
and Geophysicists, Prentice Hall, Inc., 1999.
9. Tóm tắt nội dung môn học:
Môn học giúp sinh viên hiểu các số liệu địa vật lí đã được thu thập như thế nào trên
thực tế (thực địa) và lí thuyết đã được học qua bài giảng được áp dụng như thế nào vào những
số liệu thu được. Nội dung chính của môn học là thực hiện các khảo sát nghiên cứu địa vật lí
nông: là sự kết hợp của các công nghệ Địa chấn phản xạ, Đo điện trở suất (VES, CST, hệ cực
Wenner và Schlumberger, …) và khảo sát Từ trường. Ngoài ra tùy theo điều kiện của từng
khóa học sinh viên sẽ được tham gia vào các buổi khảo sát thực tế cùng các đơn vị ngoài để
tìm hiểu các hệ thiết bị: Ra đa xuyên đất, máy đo trọng lực, máy đo điện đa cực...
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề:
Phần 1: Lí thuyết (4 tiết)
Chương 1: Giới thiệu (2 tiết)
1.1. Giới thiệu về thăm dò địa vật lí
1.1.1. Địa chất, Vật lí và Địa vật lí
1.1.2. Sơ lược về các kĩ thuật đo địa vật lí
1.2. Giới thiệu các phương pháp khảo sát
1.2.1. Phương pháp đo địa chấn
- Phương pháp địa chấn phản xạ;
- Phương pháp địa chấn khúc xạ.
1.2.2. Phương pháp đo từ trường
1.2.3. Phương pháp đo địa điện (đọc thêm)
218
1.2.4. Phương pháp đo trọng lực (đọc thêm)
1.2.5. Phương pháp đo ra đa xuyên đất - GPR (đọc thêm)
Chương 2: Thiết bị đo và Công tác thực địa (2 tiết)
2.1. Giới thiệu một số thiết bị đo
2.1.1. Máy đo địa chấn Stratar Visor NZXP
2.1.2. Máy đo từ trường Magnetometer G858
2.1.3. Máy đo điện trở đất K100, TD 2000 (tự đọc)
2.2. Công tác thực địa
2.2.1. Các bước chuẩn bị cho công tác địa vật lí
2.2.2. Lựa chọn và chuẩn bị các thiết bị địa vật lí
2.2.3. Thiết kế tuyến đo (đọc thêm)
Phần 2: Thực tập và Báo cáo (20 tiết dành cho thực tập và 06 tiết báo cáo)
Hướng dẫn làm báo cáo thực tập + Báo cáo (06 tiết)
Nội dung bài báo cáo thực tập sẽ có những yêu cầu cụ thể (được giao trong quá trình
làm thực tế);
Sinh viên sẽ được hướng dẫn thêm, tham khảo các báo cáo trước đó và báo cáo theo
nhóm để lấy điểm cuối cùng của môn học;
Bài 1: Thực tập với máy đo từ Magnetometer G858
- Khảo sát địa hình thực tế;
- Thiết kế tuyến đo;
- Tiến hành đo thực tế;
- Lấy số liệu và làm báo cáo thực tập;
Bài 2: Thực tập với máy đo địa chấn Strata Visor NZXP
- Khảo sát địa hình thực tế;
- Thiết kế tuyến đo;
- Tiến hành đo thực tế;
- Lấy số liệu và làm báo cáo thực tập;
Bài 3: Thực tập với máy đo điện K100, TD2000
- Khảo sát địa hình thực tế;
- Thiết kế tuyến đo;
- Tiến hành đo thực tế;
- Lấy số liệu và làm báo cáo thực tập;
Bài Kiến tập:
Nội dung bài học sẽ tùy vào tình hình thực tế hàng năm. Sinh viên có thể được tham
gia kiến tập đo khảo sát với một trong các hệ máy sau: máy đo ra đa xuyên đất, máy đo trọng
lực hoặc máy đo điện đa cực...
219
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC: THỰC TẬP VẬT LÝ VÔ TUYẾN
1.Mã môn học/Chuyên đề: PHY3384
2.Số tín chỉ: 02
3. Môn học tiên quyết: Điện và điện tử, điều chế xung, điều chế số, xử lý tín hiệu số
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt + Tiếng Anh
5. Giảng viên: Lê Quang Thảo
- Chức danh, học hàm, học vị: ThS. NCV
- Đơn vị công tác:Bộ môn Vô tuyến – Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học
Tự nhiên
6.Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
6.1 Kiến thức:
Dựa trên các bài thực tập để áp dụng lý thuyết về các kỹ thuật điều chế xung,
điều chế số, các kỹ thuật thu phát tín hiệu và các kỹ thuật điện tử trong công nghiệp
bằng thực nghiệm.
6.2. Kỹ năng và thái độ cá nhân, nghề nghiệp:
Thành thạo về các kỹ năng thực nghiệm, biết cách thiết kế các mạch điện tử để
đáp ứng các bài toán về thu phát tín hiệu, điều chế tín hiệu, và điều khiển các thiết bị
từ xa.
Nhận xét, đánh giá, vận hành và có khả năng tiếp nhận chuyển giao được các
hệ thống, thiết bị thuộc các lĩnh vực điện tử ứng dụng và điện tử công nghiệp.
7.Phương pháp kiểm tra đánh giá: Hỏi thi vấn đáp lý thuyết và thực nghiệm
8.Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Giáo trình “Thực tập vô tuyến chuyên đề”, Đỗ Trung Kiên, 2009, tài liệu lưu hành
nội bộ
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Bài 1: Bộ điều khiển nhiệt độ và ánh sáng
Bài 2: Bộ thu radio AM-FM
Bài 3: Máy phát FM Stereo và PLL
Bài 4: Máy phát vô tuyến AM/SSB/FM điều khiển từ xa
Bài 5: Máy thu vô tuyến AM/SSB/FM điều khiển từ xa
Bài 6: Bộ điều chế xung
Bài 7: Bộ điều chế số
Bài 8: Bộ ghép kênh PCM 4
10.Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu
mục…):
220
TT Nội dung
01 BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ VÀ ÁNH SÁNG
Các bài cảm biến ánh sáng: điện trở quang, diode quang, transistor quang
Các bộ cảm biến nhiệt độ: nhiệt kế NTC, nhiệt kế PTC và trở kháng nhiệt
Điều khiển tự động: tham khảo, nút cộng, bộ điều khiển, transducer và phản hồi
Điều khiển lặp mở
Điều khiển lặp đóng
Điều khiển PID
Điều khiển ánh sáng tự động
Điều khiển nhiệt độ tự động
02 BỘ THU RADIO AM-FM
Sự thực hiện của bộ thu radio AM biến đổi tần:
- Bộ chuyển đổi FRO
- Khuếch đại trung tần I.F
- Bộ dò đường bao bằng diode
- Tự động điều khiển độ lợi
Sự chuẩn của các tầng FRO và IF
Sự sắp xếp của bộ thu
Các phép đo độ lợi tần số và đáp ứng của bộ lọc kênh:
- Bộ trộn
- Bộ dao động nội
- Tự động điều khiển tần số
- Khuếch đại trung tần
- Bộ dò FM
Sự thực hiện của bộ giải mã stereo
Các mạch De-emphasis
Bộ khuếch đại Audio Stereo: Các phép đo công suất tần số và đáp ứng
03 MÁY PHÁT FM STEREO VÀ PLL
Sự thực hiện PLL
Cấu trúc của bộ đồng bộ hóa tần số
- Bộ dao động Quartz
- VCO
- Bộ so sánh pha
- Bộ lọc thông thấp
- Prescaler: Sự phân chia tần số có thể lập trình
- Bộ trộn sự biến đổi số
Bộ tạo âm trực tiếp, với Prescaler, với sự chuyển đổi tần số
Chức năng chuyển đổi và đáp ứng tạm thời
Khóa dải và bắt dải
Sự phân dải tần số của bộ tạo âm
Mạch chỉ thị khóa
Sự thực hiện của bộ phát âm FM
Sự thực hiện của bộ mã stereo:
- Bộ tạo âm Pilot
- Bộ ghép kênh stereo
221
04 BỘ THÍ NGHIỆM VỀ MÁY PHÁT VÔ TUYẾN AM/SSB/FM ĐIỀU KHIỂN
TỪ XA
Xử lý tần số thấp (lọc thông thấp, phối hợp mức, phát âm hiệu kiểm tra)
Các kỹ thuật điều chế cho truyền dẫn
-AM
-DSB (điều chế song biên có cân bằng)
-SSB (điều chế đơn biên (biên trên LSB và biên dưới USB có bộ lọc thạch
anh))
-FM (VCO có sử dụng diode biến dung)
. Mức logic (mã hóa cho điều khiển vô tuyến 4 kênh)
- Bộ tạo dao động nội
- Khuếch đại cao tần
- Truyền dẫn qua cáp hoặc vô tuyến (anten)
- Định kích cỡ và đo tất cả các tầng của toàn module
- Tìm lỗi
- Kiểm tra và đo lường toàn bộ hệ thống
05 BỘ THÍ NGHIỆM VỀ MÁY THU VÔ TUYẾN AM/SSB/FM ĐIỀU KHIỂN
TỪ XA
- Kỹ thuật giải điều chế cho AM, DSB, SSB, FM và truyền dẫn các trạng thái logic
- Truyền vô tuyến (anten)/cáp
- Chỉ thị cường độ từ trường của tín hiệu thu
- Chỉ báo mã nhận được từ điều khiển vô tuyến
- Bộ dao động nội
- Bộ tạo lại sóng mang đã bị nén
- Thay đổi tần số cộng hưởng
- Trộn tín hiệu trung tần
- Lọc trung tần
- Khuếch đại trung tần
- Tự động điều khiển hệ số khuếch đại (AGC)
- Khuếch đại đầu ra BF
- Chuẩn và đo tất cả các tầng của toàn module
06 BỘ ĐIỀU CHẾ XUNG
Lấy mẫu tín hiệu tương tự: Lý thuyết lấy mẫu, phổ tín hiệu được lấy mẫu
Sự cấu trúc lại tín hiệu tương tự bắt đầu từ các mẫu
Điều chế xung: PAM/PPM/PWM
Mã tín hiệu số: PCM/DELTA
Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) của tín hiệu PAM và PCM
Hệ thống thông tin sử dụng PAM, PWM, tuyến tính và DELTA, PCM, PCM đa
kênh
Tối ưu mẫu điểm nhận được
Các hiệu ứng của sự truyền và nhiễu
Truyền âm
Mô phỏng tạo lỗi
07 BỘ ĐIỀU CHẾ SỐ
Sự tạo tín hiệu ASK/FSK/PSK/QPSK/QAM
PSK và QPSK tuyệt đối và vi phân
222
Mã dữ liệu: NRZ, Manchester, Dibit, Tribit
Giải điều chế ASK/FSK/PSK/QPSK/QAM
Sự điều chế đồng bộ và không đồng bộ
Khôi phục sóng mang: PLL và mạch lặp Costas
Kiểm tra sơ đồ constellation của PSK, QPSK và QAM
Đo tỉ số lỗi (BER)
Sự tạo các chế độ truyền dữ liệu
Truyền dữ liệu theo cổng RS-232
Hiệu suất của kênh truyền và nhiễu
08 BỘ GHÉP KÊNH PCM 4 KÊNH
Hệ thống truyền PCM/TDM 4 kênh
Cấu trúc khung PCM
Sự truyền 64 kb/s thông qua kênh thoại
Mã hóa AMI/HDB3/CMI
Các mạch truyền và nhận
Đặc tính của kênh truyền và nhiễu
Line equalization và ALBO circuit
Khôi phục xung đồng hồ
Chuyển mạch thời gian của kênh PCM
Hiệu ứng nhiễu và do tỉ lệ lỗi
Biểu đồ
Kết nối PCM đa kênh với sự truyền thoại và dữ liệu liên tục
Đo tỷ lệ lỗi với bộ kiểm tra dữ liệu bên ngoài
Kết nối với máy tính bằng RS-232
Liên kết giữa hai máy tính bằng 2 module MCM32/EV
223
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Thực Tập Tin Học Vật lý
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3436
2. Số tín chỉ: 2.
3. Môn học tiên quyết: Toán cao cấp, Tin học cơ sở.
Biết lập trình ít nhất trong một ngôn ngữ lập trình
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh.
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
e) Nguyễn Quang Hưng, TS, Khoa Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.
f) Nguyễn Hoàng Oanh, TS, Khoa Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.
g) Nguyễn Cảnh Việt, ThS, Khoa Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): .................................
- Kiến thức:
+ Nắm được các khái niệm cơ bản của mạng máy tính.
+ Hiểu các cơ chế và chức năng cơ bản của mạng máy tính.
+ Hiểu hoạt động của hệ tính toán song song dựa trên mạng máy tính.
- Kĩ năng:
+ Lập một mạng máy tính nội bộ.
+ Xây dựng một số dịch vụ cơ bản trong mạng máy tính.
+ Viết một số script đơn giản để quản trị mạng.
+ Cài đặt và chạy một số phần mềm nguồn mở tính toán.
- Mục tiêu khác:
+ Hình thành kĩ năng làm việc nhóm, khả năng tự học để đáp ứng yêu cầu công
việc sau khi tốt nghiệp.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Điểm bài tập thực hành: 20 %
Điểm kiểm tra giữa kì: 30 %
Điểm cuối kì: 50 %
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Các bài giảng và bài tập của giảng viên
Barkakati, Fedora Linux Secrets, John Wiley & Sons, 2005
224
Kirch & Dawson, Linux Network Administrator’s Guide, O’Reilly & Assoc.,
2000.
9. Tóm tắt nội dung môn học:
Thực tập Tin Vật lý là môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về
mạng máy tính với hệ điều hành Linux/Unix và hỗn hợp. Môn học này cung cấp cho
sinh viên các kĩ năng cần thiết để xây dựng và quản trị một mạng máy tính cục bộ,
trang bị cho sinh viên khả năng nhận xét, phán đoán và xử lý các tình huống có thể
xảy ra trong công việc quản trị một mạng máy tính Linux/Unix. Hơn nữa, môn học
cũng giúp sinh viên khai thác hiệu quả các phần mềm nguồn mở để xây dựng các ứng
dụng cho Vật lý và các ứng dụng hữu ích khác.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Topics 1: Setting Up Linux
An Overview of Linux
Linux Installation
X Window System Setup
Printer Setup
Sound Setup
Network Setup
Topics 2: Exploring Linux
Linux Basics
GNU Utilities
GUI Desktops
Linux Applications and Utilities
Text Processing
Basic System Administration
Topics 3: Internetworking Linux
Internet Connection Setup
Web Server
Mail Server
News Server and RSS Feeds
FTP Server
DNS and NIS
Samba and NFS
Topics 4: Managing Linux
Advanced System Administration
225
Software Installation and Update
System and Network Security
Topics 5: Programming Linux
Software Development in Linux
Shell and Perl Scripting
Tcl/Tk Scripting
Java Programming
Topics 6: Introduction to MPI for Parallel Computing (Optional)
Introduction to MPI and OpenMPI
Installing OpenMPI
Examples with OpenMPI
226
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Thực tập tính toán trong Khoa học Vật liệu
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3520
2. Số tín chỉ: 2
3. Môn học tiên quyết: Vật lý chất rắn , Cơ học lượng tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): Nguyễn Thùy
Trang, Thạc sĩ, Phòng thí nghiệm Tính toán trong Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Kiến thức: nắm vững các phương pháp tính toán cấu trúc điện tử của hệ nhiều
nguyên tử dựa trên lý thuyết phiếm hàm mật độ.
- Kỹ năng: biết cách sử dụng chương trình Dmol3 để xây dựng mô hình và thiết
lập các tính toán cấu trúc điện tử của phân tử và tinh thể chất rắn.
- Thái độ: sự say mê nghiên cứu tính chất của vật liệu thông qua các phương pháp
tính toán cấu trúc điện tử.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Vấn đáp
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): Công
ty phần mềm Accelrys, Hướng dẫn sử dụng của chương trình tính toán lượng tử
Dmol3, 2009.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Thực hành khởi tạo một project và xây dựng mô hình phân tử, mô hình tinh
thể, bề mặt trong Dmol3. Sử dụng các phương pháp dựa trên lý thuyết phiếm hàm mật
độ tính toán cấu trúc điện tử, tối ưu hóa cấu hình của một số mô hình tiêu biểu. Dựa
trên cấu trúc điện tử tính được, nghiên cứu một vài tính chất hóa học và vật lý của vật
liệu.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Bài 1: Giới thiệu về phương pháp lý thuyết phiếm hàm mật độ DFT
1. Giới thiệu về các phương pháp tính toán cấu trúc điện tử
2. Các phương pháp gần đúng 1 điện tử
227
3. Giới thiệu về lý thuyết DFT
4. Giới thiệu một số chương trình tính toán cấu trúc điện tử trên nền tảng lý thuyết
DFT
4.1. Dmol3
4.2. CASTEP
4.3. Wien2k
4.4. Gaussian
Bài 2: Làm quen với Material Studio
1. Làm quen với dao diện của Material Studio
2. Các quản lý project
3. Xây dựng một mô hình phân tử hoặc tinh thể với Material Studio
4. Các thiết lập một job tính toán
5. Các phân tích kết quả
Bài 3: Tính toán cấu trúc vùng năng lượng và mật độ trạng thái (1)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 4: Tính toán cấu trúc vùng năng lượng và mật độ trạng thái (2)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 5: Dự đoán hằng số mạng của chất rắn tinh thể
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
228
Bài 6: Tính toán hệ số đàn hồi của chất rắn (1)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 7: Tính toán hệ số đàn hồi của chất rắn (2)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 8: Tối ưu hóa cấu hình phân tử hữu cơ (1)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 9: Tối ưu hóa cấu hình phân tử hữu cơ (2)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 10: Tìm trạng thái chuyển tiếp (1)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 11: Tìm trạng thái chuyển tiếp (2)
1. Mục tiêu
229
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 12: Tính toán năng lượng tự do của phản ứng hóa học (1)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 13: Tính toán năng lượng tự do của phản ứng hóa học (2)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 14: Nghiên cứu sự hấp phụ trên bề mặt chất rắn (1)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
Bài 15: Nghiên cứu sự hấp phụ trên bề mặt chất rắn (2)
1. Mục tiêu
2. Cơ sở lý thuyết
3. Thao tác thực hành
4. Phân tích kết quả và nhận xét
230
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
THỰC TẬP VẬT LÝ NĂNG LƯỢNG CAO VÀ VŨ TRỤ HỌC
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3473
2. Số tín chỉ: 02
3. Môn học tiên quyết: Vũ trụ học, Lý thuyết hạt cơ bản
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): GS.TS. Hà Huy Bằng;
PGS.TS. Nguyễn Anh Kỳ - Khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên -
ĐHQG Hà Nội
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
6.1. Kiến thức:
- Có kiến thức nền tảng, hiện đại của môn học.
- Hiểu sâu về môn học.
6.2. Kỹ năng:
- Sử dụng môn học trong nghiên cứu khoa học và giảng dạy.
- Giải quyết được các vấn đề cụ thể liên quan đến môn học.
6.3. Thái độ:
- Có ý thức triển khai, vận dụng các vấn đề thu nhận được.
- Có tinh thần học hỏi, cộng tác
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
7.1. Kiểm tra, đánh giá thường xuyên:
- Kiểm diện.
- Minh chứng, tham gia thảo luận, làm việc nhóm (biên bản làm việc, hợp đồng học
tập…).
- Trắc nghiệm, bài tập nhỏ.
7.2. Kiểm tra, đánh giá định kỳ:
a) Bài tập cá nhân, tuần.
- Trọng số điểm 10%.
- Hình thức: bài luận, báo cáo có độ dài từ 3-5 trang A4.
- Nội dung: Nắm vững vấn đề lý thuyết và vận dụng trong bài tập cụ thể.
231
- Tiêu chí, đánh giá:
Xác định được vấn đề nghiên cứu 3đ
Phân tích logic, đi vào vấn đề 5đ
Ngôn ngữ trong sáng, sử dụng tài liệu tham khảo tốt 2đ
Tổng 10đ
b) Bài tập nhóm, tháng:
- Trọng số điểm: 10%
- Hình thức: báo cáo thu hoạch
- Nội dung: tổ chức, điều khiển seminar, viết báo cáo.
- Tiêu chí đánh giá:
+ Xác định vấn đề seminar rõ ràng, hợp lý, khả thi: 2đ
+ Thể hiện kỹ năng tổ chức, quản lýđiều hành seminar: 4đ
+ Chuẩn bị chu đáo, cẩn thận: 1đ
+ Tài liệu sử dụng đa dạng, hấp dẫn: 1đ
+ Viết báo cáo đúng quy định: 1đ
+ Hình thức Seminar sáng tạo: 1đ
Tổng: 10đ
c) Kiểm tra giữa kỳ:
- Trọng số điểm: 205
- Hình thức: Kiểm tra viết
d) Thi cuối kỳ:
- Trọng số: 60%
- Hình thức: (thi viết) bài tập và vấn đáp (lý thuyết).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Các sinh viên được thực hành những kiến thức lý thuyết.
232
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
LÝ THUYẾT TRUYỀN DẪN SỐ
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3521
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Điện và Điện tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên: TS. Đặng Thị Thanh Thủy, Bộ môn Vật lí Vô tuyến
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Kiến thức: Trình bày các kiến thức cơ bản về hệ thống tín hiệu, các cách
biểu diễn trong miền thời gian, tần số, Fourier của tín hiệu. Phần điều chế
tương tự trình bày về các kĩ thuật AM, FM, PM. Phần chuyển giao giữa truyền
thông số và truyền thông tương tự là kĩ thuật điều chế xung. Phần điều chế số
trình bày về các phương pháp ASK, FSK, PSK… Ngoài ra, nội dung môn học
còn trình bày về các loại nhiễu và cách nâng cao tỉ số tín hiệu / tạp trong cả hai
kiểu truyền dẫn: truyền thông số và tương tự
- Kĩ năng: Môn học 3 tín chỉ được dành 1 tín chỉ cho thực tập các kiến thức đã
học trên giảng đường. Nội dung thực tập thực hiện bằng phương pháp mô
phỏng. Vì thế sinh viên cũng được trang bị thêm những kĩ năng về lập trình và
mô phỏng dùng ngôn ngữ Matlab. Đây cũng là một mục tiêu quan trọng trong
môn học này.
- Thái độ: Đây là môn học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực hành mô
phỏng. Vì thế yêu cầu thái độ nghiêm túc và tiếp thu tất cả các yêu cầu về kiến
thức và kĩ năng để có thể hoàn thành tốt môn học.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Môn học yêu cầu 3 đầu điểm:
+ Điểm thường xuyên (10%) : tính theo sự đi học đầy đủ giờ trên lớp, trả lời
các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên trên lớp. Đồng thời tính điểm danh đủ
việc tham dự và xử lí các kết quả mô phỏng của các bài thực hành.
233
+ Điểm giữa kì (30%): + 01 bài kiểm tra + Trung bình điểm của các bài thực
hành
+ Điểm cuối kì (60%) : Bài kiểm tra cuối kì
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
Bắt buộc: Simon Haykin, “Introduction to Analog and Digital
Communications”, JOHN WILEY & SONS, INC, 2007
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Trình bày các kiến thức cơ bản về hệ thống tín hiệu, các cách biểu diễn trong
miền thời gian, tần số, Fourier của tín hiệu. Phần điều chế tương tự trình bày về
các kĩ thuật AM, FM, PM. Phần chuyển giao giữa truyền thông số và truyền
thông tương tự là kĩ thuật điều chế xung. Phần điều chế số trình bày về các
phương pháp ASK, FSK, PSK… Ngoài ra, nội dung môn học còn trình bày về
các loại nhiễu và cách nâng cao tỉ số tín hiệu / tạp trong cả hai kiểu truyền dẫn:
truyền thông số và tương tự
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1 Giới thiệu về lý thuyết truyền dẫn tín hiệu (Tuần 1)
Chương 2 Kĩ thuật Fourier cho tín hiệu và hệ thống thông tin (Tuần 2)
(*) Seminar: Xây dựng một số mô phỏng Matlab về kĩ thuật Fourier
Chương 3 Điều chế biên độ AM (Tuần 3)
(*) Thực hành: Khảo sát quá trình điều chế biên độ
Chương 4 Điều chế góc FM, PM (Tuần 4,5)
(*) Thực hành: Khảo sát quá trình điều chế FM
Chương 5 Điều chế xung, sự biến đổi từ truyền dẫn tương tự sang truyền dẫn số
(Tuần 6,7)
(*) Thực hành: Khảo sát quá trình điều chế biên độ xung PAM
Thi giữa kì (Tuần 8)
Chương 6 Truyền dẫn dữ liệu băng tần cơ sở (Tuần 9)
(*) Seminar: Các kĩ thuật truyền dẫn dữ liệu
Chương 7 Các kĩ thuật điều chế số (Tuần
10,11)
(*) Thực hành: Khảo sát khóa dịch biên ASK
Chương 8 Tín hiệu ngẫu nhiên và nhiễu (Tuần 12)
Chương 9,10 ,11 Nhiễu trong các hệ thống truyền dẫn tương tự và số (Tuần
13,14)
234
(*) Seminar: Các kĩ thuật nâng tỉ số tín hiệu/tạp
Ôn tập (Tuần 15)
(*) Phần tăng cường và nâng cao cho hệ CNKHTN
235
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Vi điều khiển – Microcontrollers
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
21. Mã môn học/chuyên đề: PHY3522
22. Số tín chỉ: 03 (01 lý thuyết, 02 thực hành)
23. Môn học tiên quyết: PHY1090, PHY1183
24. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
25. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
ThS. Trần Vĩnh Thắng
Khoa Vật lý – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG
26. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Thông qua việc
cung cấp các kiến thức cơ bản về hệ thống điện tử và vi điều khiển bao gồm phần
cứng, phần mềm, phương pháp nghiên cứu, sinh viên có thể nắm được những kỹ
năng về ứng dụng của kỹ thuật điện tử hiện đại trong thực tế và có khả năng thiết
kế những thiết bị điện tử phục vụ cuộc sống và nghiên cứu khoa học.
27. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Làm dự án nhỏ thiết kê ứng dụng vi điều khiển, báo cáo trình bày, cho điểm.
28. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
- Steven F. Barrett, Daniel J. Pack, Atmel AVR Microcontroller Primer:
Programming and Interfacing., Morgan&Claypool Publishers, 2008.
- Kirk Zurell, C programming for Embedded Systems, R&D Books, 2000.
- Steven F. Barrett, Daniel J. Pack, Mircocontrollers Fundamentals for Engineers
and Scientists, 2006.
- Lucio Di Jasio, Tim Wilmshurst, Dogan Ibrahim, PIC Microcontrollers: Know It
All, Newnes, 2007.
- Jack Ganssle, Tammy Noergaard, Fred Eady, Embedded Hardware: Know It All,
Newnes 2007.
236
- Jean J. Labrosse, Jack Ganssle, Robert Oshana, Colin Walls, Keith E. Curtis,
Jason Andrews, David J. Katz, Rick Gentile, Kamal Hyder, Bob Perrin, Embedded
Software: Know It All, Newnes 2007.
29. Tóm tắt nội dung môn học:
Khái niệm về hệ thống nhúng, cấu trúc phần cứng RISC, các giao tiếp ngoại vi
PORT, UART, SPI, I2C, Timer/Counter, PWM, ADC, DAC, ngôn ngữ lập trình C,
thuật toán, các trình biên dịch, downloader và cách thức triển khai ứng dụng với
các hệ điện tử nhúng. Phần thực hành là những bài tập trên hệ thống thực bao gồm
mạch phát triển và môi trường phát triển phần mềm trên máy tính.
30. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Tiếng Việt
Chương 1: Giới thiệu về kiến trúc vi điều khiển
1.1 Lịch sử vi điều khiển
1.2 Các kiến trúc cơ bản
1.3 Tập lệnh
Chương 2: Ngôn ngữ lập trình C
2.1 C cơ bản
2.2 Trình biên dịch và môi trường phát triển
Chương 3: Hệ thời gian
3.1 Lý thuyết cơ bản
3.2 Hệ định thời
3.3 Các ứng dụng
Thực hành
Chương 4: Trao đổi dữ liệu
4.1 Các cổng vào ra
4.2 UART
4.3 SPI, I2C
237
4.4 Ngắt
Thực hành
Chương 5: ADC và DAC
5.1 Lý thuyết cơ bản
5.2 Bộ chuyển đổi tương tự - số
5.3 Bộ chuyển đổi số - tương tự
Thực hành
238
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Điện tử ứng dụng trong đo đạc – Electronic Aids to Measurement
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
31. Mã môn học/chuyên đề: PHY3523
32. Số tín chỉ: 03 (2LT, 1TH) ......................................................................................
33. Môn học tiên quyết: PHY1090, PHY1183 ............................................................
34. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh ............................................................................
35. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
ThS Trần Vĩnh Thắng
Đơn vị: Khoa Vật lý – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQG HN ................
36. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): ................................
Trang bị những kiến thức về các mạch điện tử, các kỹ năng thực hành về thiết kế
và đo đạc tín hiệu được ứng dụng trong các thiết bị đo lường cho sinh viên, qua đó
sinh viên có thể hiểu và có khả năng giải các bài toán thực tế trong đo lường các
đại lượng vật lý.
37. Phương pháp kiểm tra đánh giá: ...........................................................................
Đánh giá thông qua bài tập thực tế với nội dung gồm thiết kế mạch, đo đạc và kiểm
tra vấn đáp ....................................................................................................................
38. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): ...........
- Horowitz and Hill, The Art of Electronics, Cambridge, 2nd Ed, 1989.
- C. Sprott, Introduction to Modern Electronics, Wiley, 1981
- R.E.Simpson, Allyn and Bacon, Introductory Electronics for Scientists and
Engineers, 2nd Ed, Benjamin Cummings, 1987.
39. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): ......................
Nội dung môn học bao gồm các kiến thức về tín hiệu, đường truyền, các mạch
tương tự dùng khuếch đại thuật toán, khuếch đại đảo, không đảo, khuếch đại vi sai,
bộ tích phân, mạch dao động, bộ phát hiện pha, vòng bám pha PLL, ADC, DAC và
các bộ thu thập số liệu đo lường ...................................................................................
239
40. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Tiếng Việt
Chương 1: Tín hiệu và hệ thống
1.1 Tín hiệu và nhiễu
1.2 Giới thiệu về hệ thống đo lường
1.3 Các thiết bị đo cơ bản
Thực hành
Chương 2: Các mạch điện cơ bản
2.1 Khuếch đại thuật toán
2.2 Khuếch đại dụng cụ
2.3 Mạch tích phân, vi phân và nhân
Thực hành
Chương 3: Các mạch điện nâng cao
3.1 Mạch dao động
3.2 Phát hiện pha
3.3 Vòng bám pha
3.4 Chuyển đổi tương tự, số
Thực hành
Chương 4: Bộ thu thập dữ liệu
4.1 Giới thiệu về hệ thống thu thập dữ liệu
4.2 Phần cứng DAQ
4.3 Phần mềm DAQ
Thực hành
240
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
MỞ ĐẦU THUYẾT TƯƠNG ĐỐI RỘNG
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
41. Mã môn học/chuyên đề: PHY3524
42. Số tín chỉ: 3(cho QT Vật lý)
43. Môn học tiên quyết: Toán cao cấp, thuyết tương đối hẹp.
44. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt ...........................................................................
45. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): ................................
1. TS. Phạm Thúc Tuyền. Đơn vị công tác: Trường ĐHKH Tự nhiên
2. GS. TS. Nguyễn Văn Thỏa. Đơn vị công tác: Trường ĐHKH Tự nhiên.
3. TS. Hoàng Đình Triển. Đơn vị công tác: Trường ĐHKH Tự nhiên
46. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): ................................
-Nắm được các kiến thức cơ bản về thuyết tương đối tổng quát
- Có kỹ năng tính toán và ứng dụng trong vật lý học hiện đại.
47. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Thi viết.
Trọng số kiểm tra đánh giá
-Phần tự học, bài tập, thảo luận 20%
-Phần kiểm tra giữa kỳ 20%
-Phần thi cuối kỳ 60%
48. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
- L. Landau, E. Lifshits, The classical theory of fields, 1962
- Nguyễn Văn Thỏa, Điện động lực học tương đối tính, NXB Giáo dục, 1980.
49. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
- Giải tích ten xơ tổng quát.
- Phép biến đổi Lorentz tổng quát.
241
- Thuyết tương đối tổng quát Einstein: Nguyên lý tương đương; Không gian
Riemann; Phương trình trường hấp dẫn Einstein; Giả ten-xơ năng xung lượng
trường hấp dẫn
- Các ứng dụng của thuyết tương đối tổng quát : Lời giải Schwarzchild; Bức xạ
hấp dẫn, sóng hấp dẫn; Tương tác giữa trường hấp dẫn và trường vật lý khác ;
Lượng tử hóa trường hấp dẫn ; Suy sập hấp dẫn, hố đen.
50. Chương trình chi tiết :
Chương 1 : Cơ sở của thuyết tương đối tổng quát của Einstein
1.1. Giải tích ten xơ tổng quát.
1.2. Phép biến đổi Lorentz tổng quát.
1.3 Nguyên lý tương đương .
1.4.Không gian Riemann .
1.5.Phương trình trường hấp dẫn Einstein .
1.6. Giả ten-xơ năng xung lượng trường hấp dẫn.
Chương 2 : Các ứng dụng của thuyết tương đối tổng quát .
2.1. Lời giải Schwarzchild .
2.2. Bức xạ hấp dẫn, sóng hấp dẫn .
2.3. Tương tác giữa trường hấp dẫn và trường vật lý khác .
2.4. Lượng tử hóa trường hấp dẫn .
2.5. Suy sập hấp dẫn, hố đen.
242
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
MỞ ĐẦU VẬT LÝ HẠT VÀ VẬT LÝ NĂNG LƯỢNG CAO
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3525
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Cơ học lượng tử, Lý thuyết tương đối hẹp và Vật lý Hạt
nhân Nguyên tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): Nguyễn Mậu
Chung, Tiến sỹ, Bộ môn Vật lý Hạt nhân, khoa Vật lý
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
Mục tiêu về kiến thức: Giúp sinh viên nắm được các khái niệm cơ bản của Vật
lý Hạt cơ bản và Vật lý năng lượng cao, hiểu được cấu trúc vật chất ở mức độ
giới hạn hiểu biết hiện nay gồm các quarks và lepton. Sinh viên cần hiểu được
các định luật của Vật lý hạt cơ bản và Vật lý Năng lượng cao, biết cách ứng
dụng chúng để giải các bài tập và làm các bài thực tập tương ứng trong phòng
thí nghiệm. Cung cấp cho sinh viên kiến thức cơ sở để sinh viên có thể giải
quyết những vấn đề thực tế trong hoạt động chuyên môn sau này.
Mục tiêu về kĩ năng: Biết vận dụng các kiến thức lý thuyết thu nhận từ môn học
để giải thích các hiện tượng thường gặp trong cuộc sống, trong kỹ thuật. Giải
được các bài tập theo nội dung từng chương của chương trình.
Các mục tiêu khác (thái độ học tập…): Yêu cầu sinh viên nghiêm túc, chăm chỉ
và sáng tạo trong học tập.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Thi giữa kỳ : 30 %
- Thi cuối kỳ : 70 %
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): ...........
[1] David J. Griffiths, Introduction to Elementary Particles, Wiley, 2008
[2] Donald H. Perkins, Introduction to High Energy Physics , Addison-
Wesley, 2003
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Vật lý hạt cơ bản và Vật lý Năng lượng cao là lĩnh vực nghiên cứu mang tính thời sự
của Vật lý hiện đại, là giao điểm của Vật lý lượng tử và Lý thuyết tương đối. Trước
hết, môn học trình bày mười hai hạt cơ bản cấu tạo nên vật chất : các quark và các
lepton (tương đương bảng tuần hoàn Mendeleep ở kích thước nhỏ nhất của vật chất đã
243
được con người khảo sát). Phần tiếp theo được giành cho các tương tác chính trong
thế giới vi mô (tương tác điện từ; tương tác yếu; tương tác mạnh) và các lý thuyết
tương ứng (Điện động lực học lượng tử QED; Sắc động lực học lượng tử QCD).
Những kiến thức cơ bản liên quan đến phương pháp phát hiện hạt cơ bản; kỹ thuật
máy gia tốc hạt năng lượng cao; thu nhận số liệu tự động cũng như phân tich số liệu
để rút ra kết luận Vật lý được trình bày trong chương cuối.
Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1: Mô hình chuẩn (3 giờ lý thuyết; 1 giờ bài tập)
1.1 Vật chất : quark và lepton.
1.2 Tương tác và boson truyền tương tác.
1.3 Khối lượng và Higg.
1.4 Siêu đối xứng.
1.5 Bài tập: Bài tập mô hình chuẩn.
Chương 2: Động học hạt cơ bản (4 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
2.1 Bốn loại tương tác.
2.2 Điện động lực học lượng tử (QED).
2.3 Sắc động lực học lượng tử (QCD).
2.4 Tương tác yếu.
2.5 Phân rã và bảo toàn.
2.6 Thống nhất tương tác.
2.7 Bài tập: Bài tập động học hạt cơ bản.
Chương 3: Meson và Baryon (3 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
3.1 Trạng thái quarkonium.
3.2 Decuplet và octet baryon.
3.3 Vector và giả vô hướng meson nhẹ.
3.4 Moment từ của baryon
3.5 Meson của quark nặng.
3.6 Bài tập: Bài tập meson và baryon.
Chương 4: Đối xứng và định luật bảo toàn (4 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
244
4.1. Đối xứng, lý thuyết nhóm.
4.2. Đối xứng chẵn lẻ P.
4.3. Liên hợp điện tích C.
4.4. Vi phạm đối xứng CP.
4.5. Nghịch đảo thời gian và định lý CPT.
4.6 Bài tập: Bài tập đối xứng và đinh luật bảo toàn.
Chương 5 : Tán xạ quark lepton và QED (4 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
5.1 Phương trình Dirac.
5.2 Quy tắc Feynman cho QED.
5.3 Tương tác electron quark.
5.4 Hủy cặp electron-positron thành hadron
5.5 Tán xạ đàn tính lepton nucleon
5.6 Tán xạ phi đàn tính sâu.
5.7 Phân bố quark trong nucleon.
5.8 Bài tập: Bài tập tán xạ quark lepton và QED.
Chương 6: Tương tác quark và QCD (4 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
6.1 Quy tắc Feynmann cho QCD.
6.2 Tương tác quark-quark.
6.3 Hủy cặp trong QCD.
6.4 Gluon jet trong hủy cặp electron-positron.
6.5 Tiệm cận tự do.
6.6 Bài tập: Bài tập tương tác quark và QCD.
Chương 7: T ương tác yếu (4 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
7.1 Tương tác yếu lepton dòng tích điện.
7.2 Phân rã : muon, neutron và pion
7.3 Tương tác yếu quark dòng tích điện, ma trận CKM.
7.4 Tương tác yếu dòng trung hòa.
7.5 Thống nhất tương tác điện từ yếu.
7.6 Bài tập: Bài tập tương tác yếu.
245
Chương 8: Phương pháp thực nghiệm (4 giờ lý thuyết; 2 giờ bài tập)
8.1 Detector : MWPC, Cherenkov, calorimeter.
8.2 Máy gia tốc : Synchrotron, collider, LHC.
8.3 Thu nhận số liệu online.
8.4 Phân tích : offline.
8.5 Bài tập: Bài tập đối xứng và đinh luật bảo toàn.
Chương 9: Vật lý ngoài mô hình chuẩn (tự học)
9.1 Lý thuyết thống nhất vĩ đại GUT
9.2 Năng lượng thống nhất và góc trộn
9.4 Phân rã proton
9.4 Neutrino : Majorana hay Dirac
246
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Các phương pháp trường thế áp dụng trong Địa Vật lý
Chuyên đề Vật lý Địa cầu
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3526
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Giải tích 1, Giải tích 2, Toán cho vật lý, Cơ học, Điện và
từ học
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
Đỗ Đức Thanh, PGS.TS., Khoa Vật lý, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học QGHN ....
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Về Kiến thức: Môn học có mục tiêu trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản
về trường địa từ, trường trọng lực của Quả đất và việc áp dụng chúng trong nghiên
cứu cấu trúc địa chất, trong tìm kiếm và thăm dò khoáng sản
- Về kỹ năng: Môn học trang bị cho sinh viên các kỹ năng cơ bản trong việc giải
các bài toán thuận và ngược từ và trọng lực, các kỹ năng phân tích, xử lý tài liệu từ và
trọng lực
Để đạt được các mục tiêu này đòi hỏi người học phải hết sức nghiêm túc, chăm
chỉ trong việc học tập
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
7.1. Kiểm tra đánh giá thường xuyên. Bao gồm
- Kiểm tra việc chuẩn bị bài được yêu cầu đọc trước của sinh viên trước khi lên
lớp
- Kiểm tra việc chuẩn bị bài tập được yêu cầu đối với từng chương
- Điểm đánh giá: 20%
7.2. Kiểm tra đánh giá giữa kỳ. Yêu cầu:
- Học sinh phải hiểu sâu về lý thuyết của các nội dung đã học.
- Vận dụng được những cơ sở lý thuyết đó để giải bài tập hoặc giải thích được
các hiện tượng vật lý
247
- Hình thức kiểm tra đánh giá: Làm bài tự luận 1 giờ
- Điểm đánh giá: 20%
7.3. Kiểm tra đánh giá cuối kỳ. Yêu cầu:
- Học sinh phải hiểu sâu về lý thuyết của tất cả các nội dung đã được học và tự
học.
- Vận dụng được những cơ sở lý thuyết đó để giải bài tập hoặc giải thích được
các hiện tượng vật lý
- Hình thức kiểm tra đánh giá: làm bài tự luận 120 phút
- Điểm đánh giá: 60%
8. Giáo trình bắt buộc:
- Tôn Tích Ái. Trọng lực và thăm dò trọng lực, NXB ĐHQGHN, 2003
- Tôn Tích Ái. Địa từ và thăm dò từ, NXB ĐHQGHN, 2005
- Đỗ Đức Thanh. Các phương pháp phân tích, xử lý tài liệu từ và trọng lực,
NXB ĐHQGHN, 2006.
- Richard J.Brackeyly. Potential theory in gravity and magnetic application.
Cambridge University Press 1992
- Ronald T.Merrill. The magnetic field of the Earth, Academic press,1996
9. Tóm tắt nội dung môn học:
Môn học bao gồm các kiến thức cơ bản về:
- Lý thuyết trường hấp dẫn, Trường trọng lực và các biến thiên trường trọng lực
của trái đất. Các loại hiệu chỉnh trọng lực.Các phương pháp giải bài toán thuận và
ngược trong thăm dò trọng lực.Các kiến thức cơ bản về các phép biến đổi trường
trọng lực.
- Các yếu tố của trường từ quả đất. Các phương pháp nghiên cứu trường địa từ và
trường từ chính của quả đất. Khai triển thế từ của quả đất và việc phân chia trường từ
theo các nguồn gốc trong và ngoài. Các phương pháp giải bài toán thuận và nghịch
trong thăm dò từ. Các phương pháp phân chia trường từ. Các phương pháp biến đổi
qua lại giữa các thành phần của trường từ.
10.Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề:
248
CHƯƠNG 1
TRƯỜNG ĐỊA TỪ VÀ SỰ BIẾN THIÊN CỦA TRƯỜNG ĐỊA TỪ
10 tiết (5-3-2)
1.1. Những định luật cơ bản của trường từ dừng.
1.2. Thế từ của vật thể bị từ hóa
1.3. Thế từ của quả cầu, của hình trụ bị từ hóa đồng nhất
1.4. Các yếu tố trường từ của quả đất
1.5. Biểu diễn trường từ của quả đất dưới dạng trường từ của quả cầu bị từ hóa đồng
nhất
1.6. Khai triển thế từ của quả đất thành chuỗi, lý thuyết Gauss.
1.7. Ý nghĩa vật lý của các số hạng trong khai triển Gauss
1.8. Trường lục địa, sự trôi dạt về hướng tây và sự thay đổi trường lưỡng cực.*
1.9. Quan hệ giữa trường từ của quả đất và sự hoạt động của mặt trời.*
1.10. Biến thiên ngày đêm và các nhiễu loạn từ.*
CHƯƠNG 2
TRƯỜNG TRỌNG LỰC CỦA QUẢ ĐẤT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH
HIỆU CHỈNH TRỌNG LỰC
10 tiết (5-3-2)
1.1. Lực hấp dẫn và trọng lực.
1.2. Thế của lực hấp dẫn và trọng lực.
1.3. Kết quả khai triển thế trọng lực thành chuỗi. Geoid
1.4. Các công thức tính trọng lực bình thường
1.5. Giá trị bình thường của các đạo hàm bậc hai của thế trọng lực.
1.6. Dị thường trọng lực
1.7. Hiệu chỉnh độ cao.
1.8. Hiệu chỉnh lớp giữa, hiệu chỉnh Bouguer
1.9. Hiệu chỉnh địa hình
1.10. Khái niệm về lý thuyết đẳng áp và dị thường đẳng áp*.
CHƯƠNG 3
CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TRƯỜNG
10 tiết (5-3-2)
3.1. Những nguyên lý chung về phép biến đổi trường
3.2. Phương pháp trung bình hóa
3.3. Biến đổi trường trong miền không gian, tiếp tục giải tích trường
3.4. Phương pháp nâng trường lên nửa không gian trên
3.5. Phương pháp hạ trường xuốn nửa không gian dưới.
3.6. Tính các đạo hàm bậc cao.
249
3.7. Phương pháp biến đổi trường trong miền tần số.
3.8. Tính chuyển lẫn nhau giữa các thành phần của trường từ.
3.9. Phương pháp tính chuyển trường về cực*.
3.10. Phương pháp tính chuyển trường về xích đạo*
CHƯƠNG 4
THĂM DÒ TỪ VÀ THĂM DÒ TRỌNG LỰC
15 tiết (10-5-0)
4.1. Các phương pháp đo và biểu diễn trường từ.
4.2. Dị thường từ
4.3. Các bài toán thuận trong thăm dò từ.
4.4. Phương pháp giải các bài toán ngược trong thăm dò từ.
4.5. Ứng dụng của phương pháp thăm dò từ.
4.6. Mật độ của các loại đất đá.
4.7. Phân tích dị thường trọng lực đối với các vật thể có dạng hình học đơn giản.
4.8. Phân tích các dị thường trọng lực đối với các vật thể có dạng hình học bất kỳ.
4.9. Nghiên cứu hình dạng quả đất *
4.10. Phương pháp trọng lực trong nghiên cứu vỏ quả đất *.
(*) Những mục có nội dung nâng cao hơn so với chương trình đào tạo đạt chuẩn
Quốc tế
250
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Mở đầu lý thuyết lượng tử từ học
(Introduction to the quantum theory of magnetism)
(Dùng cho chương trình Quốc tế và CNKHTN Vật lý)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3527
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Toán giải tích, cơ học lượng tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh, Tiếng Việt
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
GS.TS. Bạch Thành Công, Khoa Vật lý, trường ĐHKHTN
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
-Về kiến thức: nắm được cơ sở của lý thuyết lượng tử cho các hiện tượng từ phổ biến:
nghịch từ, thuận từ, sắt từ. Biết vận dung các mẫu vi mô Heisenberg, Stoner, Hubbard,
Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) ....để mô tả tính chất từ của vật liệu khác
nhau. Biết cách mô tả hệ từ tính ở nhiệt độ thấp dựa trên quan điểm sóng spin, chuẩn
hạt magnon.
- Kỹ năng: Biết vận dụng các kiến thức lý thuyết để giải thích các hiện tượng từ và
tính chất của các vật liệu từ tính trong gần đúng trường phân tử ( trường trung bình).
Sử dụng các kiến thức lý thuyết từ học trong khi học tập các chuyên đề khác như Vật
liệu nano từ, spin tử.
-Thái độ: Đây là môn học vận dụng các kiến thức về vật lý lượng tử, thông kê lượng
tử đòi hỏi người học có thái độ nghiêm túc. Người học cần biết cách tự tham khảo tài
liệu tự trau dồi phương pháp phân tích và tổng hợp dựa trên lý thuyết được trang bị để
giải thích các hiện tượng từ
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Kiểm tra bài tập thường xuyên
- Kiểm tra giữa kỳ
- Kiểm tra cuối kỳ
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
251
1. Stephen Blundell, Magnetism in Condensed Matter, Oxford University
Press Inc., NewYork 2001. ISBN 0 19 850592 (Hbk)
2. B. Barbara, D. Gignoux, C. Vettier, Lectures on Modern Magnetism,
Science Press Beijing and Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1988.
ISBN 7-03-000757-3/O.198
3. K. H. J. Buschow and F. R. de Boer, Physics of Magnetism and
magnetic Materials, Kluwer Academic Publishers 2004, ISBN 0-306-
47421-2
4. Assa Auerbach, Interacting Electrons and Quantum Magnetism,
Springer-Verlag New York, Inc.1994, ISBN 0-387-94286-6 (New
York).
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Nghịch từ, thuận từ, sắt từ; Mômen cơ học và mômen từ của nguyên
tử, tương tác trao đổi, mẫu Heisenberg cho các spin tương tác trong chất rắn,
trường phân tử Weiss, mô hình Heisenberg cho các spin tương tác trong chất
rắn; từ học các điện tử linh động, lý thuyết Stoner, mẫu Hubbard; Sóng spin
magnon, định luật T3/2 Bloch ; Trao đổi gián tiếp, lý thuyết RKKY; Cấu trúc
đômen và vách đômen.
Diamagnetism, paramagnetism, ferromagnetism; Mechanical and magnetic
moment of atoms, exchange interaction, Heisenberg model of interacting
localized spins in solids, Weiss’ molecular fields; Itinerant electron
magnetism, Stoner theory, Hubbard model; Spin waves, magnon, the Bloch
law of T3/2 ; Indirect exchange, RKKY model; Domain structure and domain
walls.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Mở đầu lý thuyết lượng tử từ học
Chương 1. Mở đầu
1.1.Vật liệu từ và các đặc trưng từ
1.2. Mômen cơ học và từ của nguyên tử
1.3. Lý thuyết nghịch từ
1.4. Lý thuyết thuận từ Langevin
252
Chương 2: Trường phân tử trong lý thuyết sắt từ
2.1. Tương tác trao đổi giữa các điện tử
2.2. Mẫu Heisenberg cho các spin tương tác trong chất rắn
2.3. Trường phân tử Weiss, định luật Curie-Weiss cho độ cảm từ
Chương 3: Từ học hệ các điện tử linh động
3.1. Từ học kim loại chuyển tiếp 3d
3.2. Mẫu Stoner, Tiêu chuẩn Stoner cho sắt từ
3.3. Sắt từ linh động yếu
3.4. Mẫu Hubbard *)
Chương 4: Kích thích từ
4.1. Kích thích tập thể- sóng spin theo quan điểm cổ điển
4.2. Sóng spin trong tinh thể sắt từ. Hamiltonian Heisenberg, biến đổi Holstein-
Primakoff
4.3. Định luật T3/2 Bloch và nhiệt dung magnon ở nhiệt độ thấp
4.4. Định luật Mermin-Wagner-Berezinskii*)
4.5. Magnon trong phản sắt từ hai phân mạng *)
Chương 5: Mẫu các spin điện tử linh động tương tác với spin định xứ
5.1. Kim loại đất hiếm và từ học lớp vỏ điện tử 4f
5.2. Tương tác trao đổi gián tiếp giữa các spin định xứ qua các điện tử dẫn: mẫu
Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY)
5.3. Siêu trao đổi trong các tinh thể ion
5.4. Trao đổi kép, Hamiltonian trao đổi kép trong giới hạn tương tác Hund mạnh *)
Chương 6: Đômen và vách đômen
6.1. Cấu trúc đômen, vách đômen
253
6.2. Dị hướng từ, độ dày vách đômen
6.3. Hạt đơn đômen*)
6.4. Siêu thuận từ *)
6.5. Quá trình từ hoá
Chú ý: Dấu *) là những phần dành riêng cho CNKHTN
Introduction to the quantum theory of magnetism
Chapter 1: Introduction
1.1. Magnetic materials and characteristics
1.2. Mechanical and magnetic moments of atoms
1.3. Theory of diamagnetism
1.4. Langevin’s theory of paramagnetism
Chapter 2: Molecular field in the theory of ferromagnetism
2.1. Exchange interaction between electrons
2.2. Heisenberg model for localized spins in solids
2.3. Weiss molecular field, Curie – Weiss law for magnetic susceptibility
Chapter 3: Itinerant electron magnetism
3.1. 3d metallic magnetism
3.2. The Stoner model, Stoner criteria of ferromagnetism
3.3. Very weak itinerant magnetism
3.4. Hubbard model*)
Chapter 4: Magnetic excitations
4.1. Collective excitations- spin waves, classical concept
4.2. Spin waves in ferromagnets, Hamiltonian Heisenberg & Holstein-Primakoff
transformation
4.3. Bloch T3/2 law and magnon specific heat at low temperature.
4.4. The Mermin-Wagner-Berezinskii theorem
4.5. Magnon in two-sublattice antiferromagnets *)
254
Chapter 5: Itinerant electron spin interacting with localized spins model
5.1. Rare earth metals and 4f magnetism
5.2. Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) model
5.3. Super-exchange in ionic solids*)
5.4. Double exchange model in strong Hund coupling limit *)
Chapter 6: Domains and domain walls
6.1. Domain structure, domain formation
6.2. Magnetocrystalline anisortropy, domain wall width
6.3. Single domain particles, Stoner- Wohlfarth model *)
6.4. Super-paramagnets*)
6.5. Magnetization processes
255
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Vật lý các hệ thấp chiều
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3337
2. Số tín chỉ: 3
3. Môn học tiên quyết: Toán cao cấp, Cơ lý thuyết , Điện động lực học, Cơ học
thống kê, Cơ lượng tử , Mở đầu về Vật lý chất rắn.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): GS.TS. Nguyễn Quang
Báu , Giảng viên cao cấp -Khoa Vật lý, ĐHKHTN.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Trang bị cho học viên
các kiến thức hiện đại về vật lý các hệ thấp chiều(các vật liệu cấu trúc nano) . Sau khi
học xong môn học, các học viên có thể đọc hiểu các vấn đề có liên quan của vật lý
hiện đại ngày nay, đọc hiểu các công trình khoa học , các bài báo vật lý có liên quan.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Kiểm tra thường xuyên bằng làm Bài tập lớn,
Kiểm tra giữa kỳ(viết) , Kiểm tra cuối kỳ( viết).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1)Nguyễn Quang Báu(chủ biên), Nguyễn Vũ nhân, Phạm Văn Bền. Vật lý bán dẫn
thấp chiều . NXB ĐHQG Hà Nội, 2011.
2)Nguyễn Văn Hùng. Giáo trình Vật lý chất rắn. NXB ĐHQG Hà Nội,1999.
3)C.Kittel. Quantum Theory of Solids . New York,1987.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Hiệu ứng kích
thước lượng tử trong các hệ thấp chiều; Mật độ trạng thái của hệ hai chiều, của hệ một
chiều, của hệ không chiều; Hàm sóng và phổ năng lượng của hệ hai chiều( siêu mạng ,
hố lượng tử ) , hệ một chiều ( dây lượng tử với các dạng thế khác nhau ) , hệ không
chiều ( điểm lượng tử với các dạng thế khác nhau ); Phonon giam cầm ;Phương trình
động lượng tử và một số tính chất động của các hệ thấp chiều ; Hệ số hấp thụ sóng
điện từ và một số tính chất quang của các hệ thấp chiều.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1 : Cơ sở của vật lý các hệ thấp chiều.
256
1.1.Hiệu ứng kích thước lượng tử trong các hệ thấp chiều.
1.2. Mật độ trạng thái của hệ hai chiều, của hệ một chiều, của hệ không chiều.
1.3. Hàm sóng và phổ năng lượng của hệ hai chiều( siêu mạng , hố lượng tử ) .
1.4. Hàm sóng và phổ năng lượng của hệ một chiều ( dây lượng tử với các dạng thế
khác nhau ) .
1.5. Hàm sóng và phổ năng lượng của hệ không chiều ( điểm lượng tử với các dạng
thế khác nhau ).
1.6. Phonon giam cầm .
Chương 2 : Lý thuyết lượng tử về một số tính chất vật lý của các hệ thấp chiều .
2.1.Lý thuyết lượng tử về hấp thụ sóng điện từ yếu bởi điện tử giam cầm trong siêu
mạng pha tạp.
2.2. Lý thuyết lượng tử về hấp thụ sóng điện từ yếu bởi điện tử giam cầm trong hố
lượng tử.
2.3. Phương trình động lượng tử cho điện tử và lý thuyết lượng tử về hấp thụ phi
tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong hố lượng tử.
2.4. Phương trình động lượng tử cho phonon và lý thuyết lượng tử về gia tăng sóng
âm(phonon âm) trong hố lượng tử.
2.5. Lý thuyết lượng tử về hấp thụ sóng điện từ yếu bởi điện tử giam cầm trong dây
lượng tử.
257
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Lý thuyết trường lượng tử cho hệ nhiều hạt
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3528
2. Số tín chỉ: 3(cho TN Vật lý)
3. Môn học tiên quyết: Toán cao cấp, Cơ lý thuyết , Điện động lực học, Cơ học
thống kê , Cơ lượng tử.
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): GS.TS. Nguyễn Quang
Báu ,Giảng viên cao cấp -Khoa Vật lý, ĐHKHTN.
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Trang bị cho học viên
các kiến thức hiện đại về lý thuyết lượng tử các hệ nhiều hạt. Sau khi học xong môn
học, các học viên có thể đọc hiểu các vấn đề có liên quan của vật lý hiện đại ngày nay,
đọc hiểu các công trình khoa học , các bài báo vật lý có liên quan.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Kiểm tra thường xuyên bằng làm Bài tập lớn,
Kiểm tra giữa kỳ(viết) , Kiểm tra cuối kỳ( viết).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1)Nguyễn Quang Báu(chủ biên), Bùi Bằng Đoan, Nguyễn Văn Hùng. Vật lý Thống
kê. NXB ĐHQG Hà Nội, 2009.
Nguyễn Quang Báu(chủ biên), Hà Huy Bằng. Lý thuyết trường lượng tử cho hệ
nhiều hạt . NXB ĐHQG Hà Nội, 2000.
2)K.David Ferry, Carlo Jacoboni. Quantum Transport in Semiconductors. New
York, 1990.
3)Feynman R. Statistical Mechanics. California , 1972.
Abrikosov A.A., Gorkov L.P. , Dzyaloshinskii I.E. Methods of Quantum Theory
field in Statistical physics . Moscow,1962.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Các khái niệm
cơ bản của lý thuyết lượng tử các hệ nhiều hạt; Lý thuyết lượng tử về một số hiệu ứng
258
của hệ nhiều hạt trong trạng thái cân bằng nhiệt động; Các quá trình không cân bằng
trong lý thuyết lượng tử các hệ nhiều hạt: Phản ứng tuyến tính và phản ứng phi tuyến
của hệ với trường ngoài; Công thức Kubo cho tenxơ độ dẫn; Phương pháp lượng tử
hóa lần thứ hai trong lý thuyết các hệ nhiều hạt: toán tử sinh và hủy hạt boson và
fermion; Hình thức luận điện tử-lỗ trống trong lý thuyết lượng tử bán dẫn; Kỹ thuật
giản đồ Feynman trong lý thuyết lượng tử bán dẫn.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Chương 1: Cơ sở của lý thuyết lượng tử các hệ nhiều hạt.
1.1.Các khái niệm cơ bản của lý thuyết lượng tử các hệ nhiều hạt.
1.2. Lý thuyết lượng tử về một số hiệu ứng của hệ nhiều hạt trong trạng thái cân bằng
nhiệt động.
1.3. Các quá trình không cân bằng trong lý thuyết lượng tử các hệ nhiều hạt.
1.4. Phản ứng tuyến tính và phản ứng phi tuyến của hệ với trường ngoài.
1.5. Công thức Kubo cho tenxơ độ dẫn.
Chương 2 : Phương pháp lượng tử hóa lần thứ hai trong lý thuyết các hệ nhiều hạt
2.1.Toán tử sinh và hủy hạt boson trong lý thuyết các hệ nhiều hạt.
2.2.Toán tử sinh và hủy hạt fermion trong lý thuyết các hệ nhiều hạt.
2.3.Hamiltonian của hệ các dao động tử điều hòa trong biểu diễn lượng tử hóa lần thứ
hai.
2.4. Hamiltonian của hệ điện tử trong biểu diễn lượng tử hóa lần thứ hai.
Chương 3 : Một số áp dụng lý thuyết lượng tử các hệ nhiều hạt cho bán dẫn
3.1. Hình thức luận điện tử-lỗ trống trong lý thuyết lượng tử bán dẫn.
3.2. Kỹ thuật giản đồ Feynman trong lý thuyết lượng tử bán dẫn.
3.4.Phương trình động lượng tử cho điện tử và lý thuyết lượng tử về hấp thụ sóng
điện từ trong bán dẫn.
3.4. Phương trình động lượng tử cho phonon và lý thuyết lượng tử về gia tăng sóng
âm(phonon âm) trong bán dẫn.
259
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
CẤU TRÚC PHỔ
(Dùng cho chương trình cử nhân hệ tiên tiến)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3529
2. Số tín chỉ: 03
3. Môn học tiên quyết: Cơ học lượng tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng việt
5. Giảng viên: PGS.TS. Phạm Văn Bền, TS. Hoàng Chí Hiếu
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Nắm vững những thông tin về sự hình thành các loại quang phổ: Quang phổ
nguyên tử, quang phổ phân tử (chủ yếu là quang phổ phân tử hai nguyên tử),
huỳnh quang phân tử và ứng dụng của các quang phổ trên.
- Nắm vững các nguyên tắc thực nghiệm từng loại quang phổ.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
- Kiểm tra giữa kỳ và thi vấn đáp cuối kỳ
Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
- Nguyễn Thế Bình, Quang phổ học thực nghiệm, NXB GD, 2006
- Phạm Văn Bền, Quang phổ phân tử hai nguyên tử, NXB ĐHQGHN, 2008
- Phan Văn Thích, Nguyễn Đại Hưng. Huỳnh quang. NXB ĐHQG Hà Nội, 2004.
8. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Môn học cấu trúc phổ cho biết những thông tin về sự hình thành quang phổ
nguyên tử, quang phổ phân tử (chủ yếu là quang phổ phân tử hai nguyên tử) và
huỳnh quang phân tử.
*Quang phổ nguyên tử: Trình bày về:
+ Cường độ vạch phổ, sự bức xạ, hấp thụ theo quan điểm cổ điển, lượng tử. Các hệ
thức Einstein về mối liên hệ giữa xác suất bức xạ và hấp thụ.
+ Kích thích các nguyên tử: kích thích nhiệt, va chạm,…
+Sự mở rộng các vạch quang phổ: sự mở rộng tự nhiên, Doppler, va chạm,..
+ Phổ của nguyên tử hidro và các kim loại kiềm.
*Quang phổ phân tử: Trình bày về:
+Sự quay, phổ quay của phân tử theo mẫu quay tử rắn, không rắn.
+Sự dao động, phổ dao dộng của phân tử theo mẫu dao dộng điều hòa, không điều
hòa. Cấu trúc quay của phổ dao dộng.
+Phân loại các trạng thái điện tử và phổ điện tử của phân tử. Cấu trúc dao dộng-
quay của phổ điện tử.
*Huỳnh quang phân tử: Trình bày về:
260
+Các định luật cơ bản về phát quang phân tử: Định luật Stocke-Lomen, định luật
Vavilop về hiệu suất huỳnh quang…
+Bản chất của sự hao phí năng lượng stocke, đối stocke trong phát quang.
Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
Phần 1: Quang phổ nguyên tử
Chương 1: Cường độ vạch phổ
1.1 Quan niệm cổ điển về bức xạ và hấp thụ
1.1.1 Quan điểm cổ điển về bức xạ
1.1.2 Quan điểm cổ điển về hấp thụ
1.2 Quan điểm lượng tử về bức xạ và hấp thụ. Xác suất chuyển dời bức xạ tự phát,
bức xạ cưỡng bức và hấp thụ
1.2.1 Sự bức xạ và hấp thụ theo quan điểm lượng tử
1.2.2 Xác suất chuyển dời bức xạ tự động
1.2.3 Xác suất chuyển dời bức xạ cưỡng bức
1.2.4 Xác suất chuyển dời hấp thụ
1.2.5 Mối quan hệ giữa các hệ số Einstein
1.2.6 Mối quan hệ giữa các đại lượng cổ điển và lượng tử
1.3 Cường độ vạch phổ. Định luật Đoóc- Ghen, Buốc-Ghe
1.3.1 Cường độ vạch phổ
1.3.2 Tỷ số cường độ các vạch kép. Định luật Đoóc- Ghen, Buốc-Ghe
1.3.3 Mối liên hệ giữa cường độ vạch phổ và nồng độ
Chương 2: Sự mở rộng các vạch quang phổ
2.1 Sự mở rộng tự nhiên theo quan điểm cổ điển và lượng tử
2.1.1 Sự mở rộng tự nhiên theo quan điểm cổ điển
2.1.2 Sự mở rộng tự nhiên theo quan điểm lượng tử
2.2 Sự mở rộng Doppler của vạch phổ
2.3 Sự mở rộng vạch phổ do tác dụng đồng thời của tắt dần bức xạ và hiệu ứng
Doppler
Chương 3: Sự kích thích các nguyên tử và ion
3.1 Kích thích nhiệt
3.2 Kích thích do va chạm
3.2.1 Quá trình dừng và trạng thái cân bằng động của nguồn sáng
3.2.2 Kích thích do va chạm: electron - nguyên tử, ion; nguyên tử- nguyên tử;
nguyên tử - ion
3.3 Cách tạo kích thích do va chạm
3.4 Kích thích bằng bức xạ
Chương 4: Cấu trúc phổ của các nguyên tử
4.1 Phổ của nguyên tử hiđro
4.1.1 Quan sát thực nghiệm về quang phổ vạch của nguyên tử hidro
4.1.2 Các mức năng lượng và cấu trúc phổ của nguyên tử hidro
4.1.3 Cấu trúc tinh tế của các mức năng lượng và các vạch phổ của nguyên tử
hidro
4.2 Phổ của kim loại kiềm và các ion tương tự
4.2.1 Biểu thức năng lượng
4.2.2 Đặc điểm chung của phổ kim loại kiềm
Phần 2: Quang phổ phân tử
261
Chương 5:Quang phổ quay của phân tử hai nguyên tử
5.1 Năng lượng quay và quang phổ quay thuần túy của phân tử hai nguyên tử theo
mẫu quay tử rắn
5.1.1 Năng lượng quay
5.1.2 Quang phổ quay
5.2 Năng lượng quay và quang phổ quay thuần túy của phân tử hai nguyên tử theo
mẫu quay tử không rắn
5.2.1 Năng lượng quay
5.2.2 Quang phổ quay
Chương 6:Quang phổ dao động của phân tử hai nguyên tử
6.1 Năng lượng dao động và quang phổ dao động của phân tử hai nguyên tử theo mẫu
dao động điều hòa
6.1.1 Phép khảo sát cổ điển
6.1.2 Phép khảo sát lượng tử
6.2 Năng lượng dao động và quang phổ dao động của phân tử hai nguyên tử theo mẫu
dao động không điều hòa
6.2.1 Phép khảo sát cổ điển
6.2.2 Phép khảo sát lượng tử
6.3 Sự tương tác giữa chuyển động quay và dao động. Mẫu quay tử dao động
6.3.1 Năng lượng của quay tử dao động
6.3.2 Quang phổ của quay tửdao động
Chương 7:Trạng thái điện tử của phân tử hai nguyên tử
7.1 Năng lượng điện tử của phân tử. Xác định các trạng thái điện tử của phân tử hai
nguyên tử
7.1.1 Năng lượng điện tử của phân tử
7.1.2 Xác định các trạng thái điện tử của phân tử hai nguyên tử
7.2 Xác định các trạng thái điện tử của phân tử hai nguyên tử về toàn bộ
7.2.1 Mômen động lượng quỹ đạo điện tử của phân tử
7.2.2 Spin điện tử của phân tử
7.2.3 Mômen động lượng toàn phần của phân tử
7.2.4 Số hạng phân tử
7.3 Xác định các trạng thái điện tử của phân tử từ các trạng thái điện tử của các
nguyên tử riêng biệt
7.3.1 Phương pháp chung
7.3.2 Xác định các trạng thái điện tửcủa phân tử từ các trạng thái điện tửcủa các
nguyên tử riêng biệt
7.4 Xác định các trạng thái điện tử của phân tử từ đặc trưng của từng điện tử riêng biệt
7.4.1 Đặc trưng của từng điện tử trong phân tử
7.4.2 Xác định các trạng thái điện tửcủa phân tử từ cấu hình điện tử
Chương 8: Quang phổ điện tử của phân tử hai nguyên tử
8.1 Năng lượng toàn phần của phân tử hai nguyên tử. Các loại chuyển dời và quy tắc
chọn lọc
8.1.1 Năng lượng toàn phần của phân tử hai nguyên tử
8.1.2 Các loại chuyển dời và quy tắc chọn lọc
8.1.3 Quy tắc chọn lọc đối với số lượng tử spin
8.2 Cấu trúc dao động của quang phổ điện tử. Nguyên lý FranckCondon
262
8.2.1 Sự phân bố cường độ trong cấu trúc dao động của các đám phổ điện tử
8.2.2 Nguyên lý FranckCondon
8.2.3 Vận dụng nguyên lý FranckCondon xét cấu trúc dao động của quang phổ
điện tử
8.3 Cấu trúc quay của quang phổ điện tử – dao động
8.3.1 Quy tắc chọn lọc cho cấu trúc quay của quang phổ điện tử - dao động
8.3.2 Sự tạo thành nhánh trong cấu trúc quay của quang phổ điện tửdao động
8.3.3 Sự phân bố cường độ trong cấu trúc quay của đám điện tửdao động
Phần 3: Huỳnh quang phân tử
Chương 9. Hiện tượng huỳnh quang, lân quang. Những tính chất quang học cơ
bản của chất huỳnh quang và lân quang
9.1 Hiện tượng huỳnh quang, lân quang và phương pháp phân loại
9.1.1 Hiện tượng huỳnh quang
9.1.2 Hiện tượng lân quang
9.1.3 Phân biệt giữa hiện tượng huỳnh quang và lân quang
9.1.4Phương pháp phân loại phát quang
9.2 Những tính chất khác nhau giữa phát quang của những tâm bất biến liên tục
(huỳnh quang) và phát quang tái hợp (lân quang)
9.2.1 Phổ hấp thụ và bức xạ
9.2.2 Thời gian phát quang kéo dài
9.2.3 Định luật tắt dần của sự phát quang
9.2.4Ảnh hưởng của nhiệt độ lên thời gian phát quang kéo dài
9.2.5Sự thay đổi tính chất dẫn điện của chất phát quang
9.3 Những tính chất quang học cơ bản của chất huỳnh quang
9.3.1 Phổ hấp thụ
9.3.2 Phổ huỳnh quang
9.3.3 Cách xác định phổ huỳnh quang
9.3.4 Hiệu suất huỳnh quang (hay hiệu suất năng lượng)
Chương 10. Sự phát quang của các tâm bất liên tục
10.1 Những định luật cơ bản về sự phát quang của các tâm bất liên tục
10.1.1 Định luật về sự không phụ thuộc của phổ huỳnh quang vào bước sóng của
bức xạ kích thích
10.1.2 Định luật Stocke- Lomen
10.1.3 Định luật đối xứng gương giữa phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang
10.2 Hiệu suất huỳnh quang của các tâm bất biến liên tục
10.2.1 Hiệu suất năng lượng. Định luật Vavilop
10.2.2 Hiệu suất lượng tử
10.3 Bản chất của sự hao phí stocke và đối với stocke trong phát quang
10.3.1 Bản chất của sự hao phí Stocke trong phát quang
10.3.2 Bản chất của sự hao phí đối Stocke trong phát quang
263
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
LÝ THUYẾT HẠT CƠ BẢN
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3338 ...............................................................................
2. Số tín chỉ: 03
3. Môn học tiên quyết: Cơ học lượng tử
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác): GS.TS. Hà Huy Bằng;
TS. Nguyễn Thị Thu Hương - Khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên -
ĐHQG Hà Nội
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
6.1. Kiến thức:
- Có kiến thức nền tảng, hiện đại của môn học.
- Hiểu sâu về môn học.
6.2. Kỹ năng:
- Sử dụng môn học trong nghiên cứu khoa học và giảng dạy.
- Giải quyết được các vấn đề cụ thể liên quan đến môn học.
6.3. Thái độ:
- Có ý thức triển khai, vận dụng các vấn đề thu nhận được.
- Có tinh thần học hỏi, cộng tác
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
7.1. Kiểm tra, đánh giá thường xuyên:
- Kiểm diện.
- Minh chứng, tham gia thảo luận, làm việc nhóm (biên bản làm việc, hợp đồng học
tập…).
- Trắc nghiệm, bài tập nhỏ.
7.2. Kiểm tra, đánh giá định kỳ:
a) Bài tập cá nhân, tuần.
- Trọng số điểm 10%.
- Hình thức: bài luận, báo cáo có độ dài từ 3-5 trang A4.
264
- Nội dung: Nắm vững vấn đề lý thuyết và vận dụng trong bài tập cụ thể.
- Tiêu chí, đánh giá:
Xác định được vấn đề nghiên cứu 3đ
Phân tích logic, đi vào vấn đề 5đ
Ngôn ngữ trong sáng, sử dụng tài liệu tham khảo tốt 2đ
Tổng 10đ
b) Bài tập nhóm, tháng:
- Trọng số điểm: 10%
- Hình thức: báo cáo thu hoạch
- Nội dung: tổ chức, điều khiển seminar, viết báo cáo.
- Tiêu chí đánh giá:
+ Xác định vấn đề seminar rõ ràng, hợp lý, khả thi: 2đ
+ Thể hiện kỹ năng tổ chức, quản lýđiều hành seminar: 4đ
+ Chuẩn bị chu đáo, cẩn thận: 1đ
+ Tài liệu sử dụng đa dạng, hấp dẫn: 1đ
+ Viết báo cáo đúng quy định: 1đ
+ Hình thức Seminar sáng tạo: 1đ
Tổng: 10đ
c) Kiểm tra giữa kỳ:
- Trọng số điểm: 205
- Hình thức: Kiểm tra viết
d) Thi cuối kỳ:
- Trọng số: 60%
- Hình thức: (thi viết) bài tập và vấn đáp (lý thuyết).
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
1) Nguyễn Ngọc Giao, Hạt cơ bản, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hå ChÝ Minh.
2) Hà Huy Bằng, Lý thuyết trường lượng tử, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Thế giới được cấu tạo và hình thành từ những phần cơ bản nào và quy luật chi phối
chúng ra sao? Câu hỏi này được con người đặt ra và cố gắng tìm câu trả lời từ hàng
nghìn năm trước. Theo thời gian chúng ta càng hiểu rõ hơn về cấu trúc của vật chất từ
265
thế giới vĩ mô qua vật lý nguyên tử và hạt nhân cho tới vật lý hạt. Xuất phát từ đòi hỏi
của thực nghiệm ta phải xây dựng quy luật của tự nhiên ở khoảng cách nhỏ cỡ từ 10-8
đến 10-13cm. Môn học đề cập đến vấn đề này là vật lý lượng tử. Vật lý lượng tử ra đời
còn giúp cho ta có một cách nhìn thống nhất về quy luật của vũ trụ từ khoảng cách rất
bé đến khoảng cách rất lớn. Nó là tiền đề để xây dựng và có một cách nhìn tổng quát
về quy luật của tự nhiên.
10. Nội dung chi tiết môn học
Chương 1: Các hạt và các nguyên lý
1.1 Thực nghiệm và lý thuyết, hai xu hướng nghiên cứuvật lý hạt cơ bản.
1.2. Khái niệm đối xứng
1.3. Lý thuyết tương đối.
1.4.Tác dụng và Lagrangian
Chương 2: Tương tác hấp dẫn tương tác điện từ
2.1 Tương tác hấp dẫn.
2.2 Điện động lực học lượng tử. Giản đồ Feynman.
2.3 Sự phân cực của chân không.
Chương 3: Tương tác mạnh
3.1 Các hadron và quark
3.2 Spin đồng vị và nhóm SU(2). Các hạt lạ. Đối xứng SU(3)
3.3 Quark duyên, b-quark và các quark khác
3.4. Các hương vị và các thế hệ. Mầu và gluon.
3.5. Sắc động học lượng tử (QCD)
3.6. Tiệm cận tự do và sự cầm tù.
3.7. Sự đối xứng chiral . Sự phat triển tiếp tục của QCD.
Chương 4: Tương tác yếu
4.1. Các phân rã và các phản ứng yếu.
4.2. Các loại dòng, phản xứng gương, các đối xứng C.P.T.
4.3. Các khối lượng trung hoà, phân rã beta kép
4.4. Về sự tin cậy của các thí nghiệm
Chương 5: Bất biến chuẩn
5.1. Đối xứng và tương tác
5.2. Bất biến chuẩn Abel
266
5.3. Bất biến chuẩn Abel
5.4. Phá vỡ đối xứng tự phát của đối xứng toàn cục
5.5. Phá vỡ đối xứng tự phát của đối xứng định xứ
5.5.1. Đối xứng Abel
5.5.2. Đối xứng không Abel
Chương 6: Lý thuyết điện yếu
6.1 Những đặc điểm của tương tác yếu.
6.2 Đối xứng )1()2( USU . Photon và Z-boson.
6.3. Tương tác của các dòng tích điện, và dòng trung hoà.
6.4 Các cuộc tìm kiếm W- Z-boson
6.5. Sự phá vỡ đối xứng tự phát. Các Higgs boson (*)
6.6. Các mô hình và sự phát triển của lý thuyết (*)
Chương 7: Các quá trình tán xạ và rã của các hạt
7.1. Tiết diện tán xạ
7.2. Độ rộng phân rã và thời gian sống của hạt
7.3. Các quá trình va chạm e+ e-
7.4. Hiệu chỉnh một vòng vào các quá trình tán xạ và rã
7.5. Hiệu chỉnh một vùng trong một số quá trình cụ thể.
Chương 8: Các triển vọng của lý thuyết thống nhất
8.1 Các hằng số chạy,các fecmion và các boson chuẩn của SU(5)
8.2 Sự rã của proton, các đơn cực từ, monoponle từ.
8.3. Siêu đối xứng
8.4.Các mô hình thống nhất. Mô hình Glashow-Weinberg-Salam
YwL USU )1()2( , mẫu chuẩn dựa trên nhóm chuẩn
YLC USUSU )1()2()3( (*)
Chú thích: (*) Những mục có nội dung mở rộng và nâng cao hơn so với
chương trình hệ thường
267
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Mở đầu về công nghệ nano
(Ghi tên môn học/chuyên đề)
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3462
2. Số tín chỉ: 03
3. Môn học tiên quyết: Cơ học lượng tử, vật lí chất rắn, hóa học đại cương
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
PGS. TS. Nguyễn Hoàng Hải, Trung tâm Nano và Năng lượng, ĐHQGHN
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề (kiến thức, kỹ năng, thái độ): Cung cấp cho sinh
viên các kiến thức cơ bản và định hướng nghiên cứu về công nghệ nano.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: Tự luận, seminar
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản): K. J.
Klabunde, Nanoscale Materials in Chemistry, Wiley-Interscience, New York 2001.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ): Môn học giúp
sinh viên cơ những khái niệm cơ bản về công nghệ nano, chủ yếu là tính chất đặc biệt
của vật liệu khi kích thước của chúng giảm đến cỡ nm. Môn học đi từng loại vật liệu
cụ thể như kim loại, bán dẫn, gốm sau đó trình bày các tính chất quang, điện, từ, cơ
của các vật liệu nano này. Trong từng phần, môn học cũng cung cấp các phương pháp
chế tạo, chủ yếu là các phương pháp hóa học để chế tạo vật liệu.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
1. Mở đầu về công nghệ nano
1.1. Tính chất khác biệt của vật liệu nano
1.2. Diện tích bề mặt lớn
1.3. Độ dài tới hạn
1.4. Các ứng dụng công nghệ nano trong đời sống
2. Vật liệu kim loại, bán dẫn, nano
2.1. Vật liệu kim loại:
a. Mở đầu
b. Tính chất khi giảm kích thước
c. Chế tạo vật liệu và phân tích cấu trúc
268
d. Sắp xếp vật liệu nano
2.2. Vật liệu bán dẫn
a. Mở đầu
b. Chấm lượng tử
c. Chế tạo vật liệu nano bán dẫn
3. Tính chất quang của vật liệu nano
3.1. Mở đầu
3.2. Cộng hưởng plasmon bề mặt
3.3. Tính chất quang của hệ
4. Tính chất từ của vật liệu nano
4.1. Mở đầu
4.2. Các khái niệm cơ bản
4.3. Vật liệu từ tính
4.4. Từ tính của vật liệu nano
5. Tính chất hóa học và xúc tác của vật liệu nano
5.1. Mở đầu
5.2. Vật liệu nano trong xúc tác
6. Tính chất hấp phụ, tính chất nhiệt của vật liệu nano.
6.1. Mở đầu
6.2. Tính chất nhiệt
6.3. Nhiệt độ nóng chảy thay đổi theo kích thước vật liệu
6.4. Tính chất cơ của vật liệu nano
269
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
Khoa học Vật liệu đại cương
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3461
2. Số tín chỉ: 03
3. Môn học tiên quyết: Cơ học lượng tử (PHY2162)
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Anh
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
- Tiến sĩ Phạm Nguyên Hải, Khoa Vật lý, Đại học Khoa học Tự nhiên
- Địa điểm làm việc: Bộ môn Vật lý Chất rắn, Khoa Vật Lý – ĐHKHTN
- Địa chỉ liên hệ: 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội
- Điện thoại: 8581717
6. Mục tiêu môn học/chuyên đề:
Thông qua việc cung cấp những kiến thức cơ bản về tính chất vật lý của các
vật liệu, môn học nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ sở cần thiết,
đồng thời giúp họ phát triển các kỹ năng cá nhân và nghề nghiệp về khoa học và
công nghệ vật liệu; tăng cường năng lực áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Chuẩn
bị kiến thức cõ sở sâu hõn trong một số lĩnh vực quan trọng của khoa học vật
liệu, giúp sinh viên chuyên ngành Khoa học Vật liệu có ðýợc kiến thức cõ bản
tốt khi làm luận án tốt nghiệp và cho công tác sau khi tốt nghiệp.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá:
Phần bài tập, chuyên cần, tự học: 10%
Kiểm tra - đánh giá giữa kì (thi viết, 60 phút): 30%
Kiểm tra - đánh giá cuối kì (thi viết, 90 phút): 60%
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
William D. Callister, Materials Science and Engineering: An Introduction,
7th edition (Wiley, 2007).
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ):
Giáo trình trang bị những kiến thức cư bản nhất về tính chất của vật liệu cho sinh viên.
Các nội dung chính được thảo luận đầu tiên là cấu trúc vi mô của vật liệu: cấu tạo
nguyên tử và phân tử, đặc trưng cấu trúc nãng lượng của electron, các mối liên kết
trong các vật liệu, cấu trúc mạng tinh thể. Việc phân loại vật liệu thành các nhóm chủ
270
yếu: vật liệu điện tử, vật liệu vô cơ, vật liệu hữu cơ và vật liệu tổ hợp và đặc trưng chủ
yếu của chúng. Giản đồ pha và các công nghệ chế tạo vật liệu cũng được trình bày
một cách tổng quát. Các đặc trưng chung của vật liệu như tính chất cơ, nhiệt, điện, từ
và quang cũng được thảo luận chi tiết trong giáo trình.
10. Nội dung chi tiết môn học (3 tín chỉ ~ 45 tiết)
Chương 1. Nhập môn (2)
1.1. Khái niệm về vật liệu.
1.2. Phân loại vật liệu.
1.3. Lịch sử sử dụng và phát triển của vật liệu.
1.4. Khoa học vật liệu: đối tượng, phương pháp nghiên cứu.
Chương 2. Cấu trúc nguyên tử và liên kết nguyên tử (3)
2.1. Cấu trúc nguyên tử
2.2. Các mối liên kết giữa các nguyên tử trong các vật liệu.
Chương 3. Cấu trúc vật liệu rắn (3)
3.1. Khái niệm về mạng tinh thể, mạng không gian và mạng Bravais.
3.2. Đối xứng của tinh thể
3.3. Đơn tinh thể và đa tinh thể
3.4. Vật rắn phi tinh thể.
Chương 4. Sai hỏng trong vật liệu rắn (3)
4.1. Phân loại sai hỏng trong vật liệu rắn
4.2. Bản chất của sai hỏng mạng
4.3. Ảnh hưởng của sự không hoàn hảo mạng lên tính chất của vật liệu
Chương 5. Khuyếch tán trong vật liệu (4)
5.1. Phương trình khuyếch tán
5.2. Những hiệu ứng khuếch tán trong vật liệu
5.3. Ảnh hưởng của lệch mạng lên hiệu ứng khuyếch tán
Chương 6. Giản đồ pha (7)
6.1. Các khái niệm cơ bản.
6.2. Hệ đơn nguyên
6.3. Hệ hai nguyên
6.4. Chuyển pha trong vật liệu hợp kim, gốm, polymer
6.5. Cơ sở nhiệt động học của giản đồ pha
6.6. Nguồn gốc của giản đồ pha từ đường cong năng lượng tự do
Chương 7: Tính chất cơ của vật liệu rắn (3)
7.1 Biến dạng dẻo, biến dạng đàn hồi
7.2 Ứng suất trong vật liệu rắn
7.3 Sự hồi phục sau biến dạng
Chương 8: Tính chất nhiệt của vật liệu (3)
271
8.1: Nhiệt dung
8.2: Sự giãn nở nhiệt
8.3: Độ dẫn nhiệt
Chương 9: Tính chất điện của vật liệu (6)
9.1 Độ dãn điên, độ dẫn điện tử và dẫn ion
9.2 Cấu trúc vùng năng lượng trong chất rắn
9.3 Tính chất của vật liệu bán dẫn, điện môi, polymer
Chương 10: Tính chất từ cuả vật liệu (5)
10.1 Khái niệm cơ bản và phân loại vật liệu từ tính
10.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tính chất từ
10.3 Đômen từ và đường cong từ trẽ
10.4 Lưu trữ từ
10.5 Vật liệu siêu dẫn
Chương 11: Tính chất quang cuả vật liệu (3)
11.1 Sóng điện từ và sự tương tác với chất rắn
11.2 Sự phản xạ, khúc xạ, hấp thụ và truyền qua
11.3 Quang dẫn, huỳnh quang, laser
11.4 Thông tin quang
Chương 12: Các yếu tố kinh tế, xã hội và môi trường trong công nghệ vật liệu (3)
12.1 Các yếu tố kinh tế trong khoa học và công nghệ vật liệu
12.2 Các yếu tố xã hội trong khoa học và công nghệ vật liệu
12.3 Các yếu tố môi trường trong khoa học và công nghệ vật liệu
272
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
MỞ ĐẦU VỀ VẬT LÝ SINH HỌC
1. Mã môn học/chuyên đề: PHY3530
2. Số tín chỉ: 03
3. Môn học tiên quyết: Điện và Từ học (PHY1090), Nhiệt động học và Vật lý phân
tử (PHY 1089)
4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt .................................................................................
5. Giảng viên (họ và tên, chức danh, học vị, đơn vị công tác):
5.1. TS.GV. Nguyễn Lai Thành, Khoa Sinh học, ĐHKHTN
Điện thoại: 0983010703
E-mail: [email protected]
5.2. TS.GV. Hoàng Thị Mỹ Nhung, Khoa Sinh học
Điện thoại:0947440249
E-mail: [email protected]
5.3. TS. GV. Đỗ Minh Hà, Khoa Sinh học
Điện thoại: 0938692282
E-mail: [email protected]
6. Mục tiêu môn học (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
6.1. Về kiến thức
- Trình bày lại được khái niệm về các phân tử hữu cơ trong cấu trúc sống như
proteins, nucleotide, nucleic axit
- Mô tả lại được các bước cơ bản của hoạt động phiên mã, dịch mã, điều hòa
hoạt động gen.
- Giải thích được quá trình sử dụng năng lượng trong hệ thống sống.
- Hiểu và trình bày lại được nguyên lý của kỹ thuật hiển vi huỳnh quang.
- Mô tải lại được cấu trúc của màng sinh học.
273
- Giải thích được hoạt động của màng sinh học, vận chuyển vật chất qua màng,
hoạt động của một số protein vận động, cơ chế truyền tín hiệu thần kinh, cơ chế
của quang hợp.
6.2. Kỹ năng
- Xây dựng được bài thuyết trình theo chủ đề liên quan đến bản chất vật
lý trong hoạt động sống của sinh vật.
- Biết phân tích và chọn lọc thông tin để viết báo cáo chuyên môn.
- Có được kỹ năng cơ bản trong sử dụng kính hiển vi quang học thông
thường và huỳnh quang.
- Có kỹ năng cộng tác, làm việc nhóm.
6.3. Mục tiêu thái độ nghề nghiệp, xã hội
- Có ý thức trong phối hợp hoạt động nghiên cứu liên ngành vật lý – sinh
học
- Phát huy được khả năng sáng tạo, khám phá.
- Hình thành và phát triển năng lực đánh giá, tự đánh giá.
- Xây dựng và rèn luyện được kỹ năng thuyết trình, bình luận.
- Rèn luyện được khả năng lập kế hoạch, tổ chức hoạt động theo chủ đề.
7. Phương pháp kiểm tra đánh giá: kiểm tra nhanh hàng tuần trên lớp, bài thu hoạch
hàng tháng, kiểm tra giữa kỳ, kiểm tra kết thúc môn học.
7.1.Kiểm tra đánh giá thường xuyên
Kết quả kiểm tra đánh giá thường xuyên chiếm 40 % tổng số điểm môn học.
Nội dung và hình thức kiểm tra bao gồm:
- Kiểm tra nhanh trên giấy kiến thức được yêu cầu tự học (20%)
- Điểm đánh giá các bài seminar (20%)
7.2. Kiểm tra đánh giá giữa kỳ
Kết quả kiểm tra đánh giá giữa kỳ chiếm 20 % tổng số điểm môn học. Nội dung
và hình thức kiểm tra bao gồm:
- Bài trắc nghiệm khách quan kết hợp viết luận ngắn các phần đã học trong
nửa đầu học kỳ
7.3. Kiểm tra đánh giá cuối kỳ
Kết quả kiểm tra đánh giá giữa kỳ chiếm 40 % tổng số điểm môn học. Nội dung
và hình thức kiểm tra được lựa chọn 1 trong 2 hình thức:
- Viết tiểu luận theo chuyên đề được lựa chọn nhằm đánh giá khả năng
khái quát, phân tích, tổng hợp tài liệu, khả năng trình bày vấn đề của môn học.
- Kiểm tra kiến thức đã học với hình thức thi vấn đáp hoặc tự luận
8. Giáo trình bắt buộc (tác giả, tên giáo trình, nhà xuất bản, năm xuất bản):
8.1. Bắt buộc:
274
- Molecular Biology of the Cell, Bruce Alberts (Editor), Garland Science
(2001)
- Life - The Science of Biology, Sixth Edition, William K. Purves (Harvey
Mudd College), David Sadava (Claremont Colleges), Gordon H. Orians (U. of
Washington), Craig Heller (Stanford U.)
- Lý sinh học. Nguyễn Thị Kim Ngân. NXBĐHQG Hà nội, 2001
8.2. Tham khảo:
Biological Physics, 2nd ed. Philip C. Nelson. W.H. Freeman and Company,
2008.
9. Tóm tắt nội dung môn học (mỗi môn học tóm tắt khoảng 120 từ bằng tiếng Việt
và Anh):
Môn học sẽ đưa người học tiếp cận đến các vấn đề cơ bản về các phân tử Axit béo,
Đường, Nucleotide, axit amin, ADN, ARN, nhiễm sắc thể, polypeptide, protein. Vai
trò và vị trí của các loại phân tử này trong việc tạo nên các loại tế bào. Môn học cũng
giúp người học giải thích được cơ chế để tế bào giữ gọn trên 2 mét ADN trong nhân
mà mắt thường không thể thấy được; Cơ chế sao chép ADN để không có sai sót; Cơ
chế phiên mã thành ARN; Từ ARN tế bào tạo protein như thế nào; Từ chuỗi
polypeptide để trở thành phân tử protein chức năng cần có hiện tượng tạo hình không
gian (folding); Hoạt động gen được điều hòa để tạo nên đặc trưng của từng mô, từng
tế bào và phù hợp với giai đoạn phát triển cơ thể. Môn học cũng sẽ cung cấp cho
người học kiến thức vật lý cần thiết để hiểu các quá trình sinh học bao gồm chuyển
động Brown, năng lượng tự do, thẩm thấu, khuếch tán. Cơ chế vận chuyển qua màng
sinh học, vận chuyển điện tử, dẫn truyền xung thần kinh cũng được đề cập đến để
người học có thể giải thích các hiện tượng cụ thể trong hoạt động sống.
10. Nội dung chi tiết môn học/chuyên đề (trình bày các chương, mục, tiểu mục…):
1. Chương 1: Giới thiệu về các phân tử sinh học và tế bào
1.1 Giới thiệu môn học
1.2 Giới thiệu về các loại phân tử cơ bản trong tế bào.
1.3 Proteins
1.4 Nucleic acids
1.5 Liên kết của các phân tử protein
1.6 Tính chất cơ học của các phân tử sinh học dạng polymer
2. Chương 2: Cấu tạo ADN, hoạt động của gen, điều hòa hoạt động gen
2.1 Sao mã DNA, Ứng dụng của sao mã trong nghiên cứu và thực tiễn
2.2 PCR (polymeration chain reaction)
2.3 Hiển vi huỳnh quang dựa trên cấu trúc ADN
2.4 Phiên mã
2.5 Dịch mã
2.6 Tạo hình không gian protein
2.7 Điều hòa hoạt động gen
3. Chương 3: Năng lượng sinh học và các phân tử có khả năng vận động
3.1 Protein vận động thẳng (linear motor proteins)
275
3.2 Protein vận động xoay (rotary motor proteins)
3.3 Chuyển động Brown và năng lượng tự do trong hệ thống sống.
3.4 Thuyết cân bằng động ở các đơn phân tử
3.5 Kỹ thuật xác định cấu trúc phân tử
3.6 Năng lượng sinh học
4. Chương 4: Cấu tạo và hoạt động của màng tế bào
4.1 Màng sinh học
4.2 Vận chuyển qua màng
4.3 Kênh vận chuyển ion (Ion channels)
4.4 Cơ chế truyền tin ở tế bào thần kinh
4.5 Vận chuyển điện tử: Electron Transport
4.6 Photoreceptors and photosynthesis