Аннотация дисциплины
| Вид материала | Документы |
- Механизм воздействия инфразвука на вариации магнитного поля земли, 48.07kb.
- Аннотация рабочей программы дисциплины Аннотация дисциплины история культуры и искусства, 2388.24kb.
- Аннотация программы дисциплины учебного плана и программ учебной и производственных, 24.01kb.
- Примерный учебный план 16 Аннотации программ учебных дисциплин профиля 20 > Аннотация, 1470.82kb.
- Примерный учебный план 16 Аннотации программ учебных дисциплин профиля 20 > Аннотация, 1470.24kb.
- Аннотация рабочей программы дисциплины институциональная экономика наименование дисциплины, 30.09kb.
- Экзамен и зачёт. Аннотация дисциплины Алгебра и геометрия Наименование дисциплины, 676.11kb.
- Аннотация рабочей программы учебной дисциплины политическая социология (название дисциплины), 174.5kb.
- Аннотация примерной программы учебной дисциплины Основы безопасности труда Цели и задачи, 47.72kb.
- Аннотация рабочей программы дисциплины экологическое нормирование наименование дисциплины, 33.19kb.
Аннотация дисциплины
Спектроскопия
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является Формирование базовых знаний в области спектроскопии атомов и молекул, на основе общефизической и общетеоретической подготовки бакалавров-физиков. В результате изучения дисциплины обеспечивается возможность практического применения знаний в наукоемких и высокотехнологичных сферах деятельности, включая образование.
Задачей изучения дисциплины является: формирование универсальных и профессиональных компетенций.
Универсальные компетенции (общенаучные (ОНК) и инструментальные (ИК)) состоят в следующем:
– в использовании полученных теоретических и практических знаний, навыков и умений по курсу, при дальнейшем изучении специальных дисциплин (ОНК-1);
– в применении полученных знаний, навыков и умений для выполнения индивидуальной научно-исследовательской работы по выбранной теме в рамках курсовой и выпускной работы (ОНК-2);
– в умении разбираться в систематике спектров в связи с изучением явлений взаимодействия света со свободными и связанными атомами и молекулами (ИК-1);
– в овладении инструментальными средствами извлечения информации об энергетической структуре и строении свободных и связанных атомов, ионов и молекул, а также умения пользоваться ими при решении конкретных практических задач, как в спектроскопии, так и в смежных научно-прикладных областях (ИК-2);
– в умении работать с информацией в области спектроскопии в связи с решением вопросов смежных разделов физики, используя в качестве источников отечественную и зарубежную научную периодическую литературу, монографии, учебники, электронные ресурсы и Интернет (ИК-3);
– в активном применении навыков использования специализированных программных пакетов для выполнения расчетов и математического моделирования основных спектроскопических явлений при решении образовательных и научных задач (ИК-4).
Профессиональные компетенции (ПК) состоят в следующем:
– в использовании знания физических законов, работающих в области рентгеновской, оптической и радиоспектроскопии, при последующем изучении смежных дисциплин и дальнейшей профессиональной деятельности (ПК-1);
– в постановке научно-технических задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности при решении современных проблем в области оптики и спектроскопии, физики конденсированного состояния вещества, квантовой и функциональной электроники (ПК-2).
Основные дидактические единицы (разделы): Общие вопросы спектроскопии. Основы приближенных методов описания и расчета электронных состояний в атомах и молекулах. Систематика состояний электронов в многоэлектронных атомах и спектры переходов. Экспериментальные методы атомной спектроскопии. Электрооптическая модель молекулы. Описание движений свободных молекул (электронного, колебательного, вращательного) и соответствующих им спектров. Электронно-колебательная спектроскопия связанных молекул. Экспериментальные методы молекулярной спектроскопии. Извлечение информации о строении и энергетической структуре свободных и связанных молекул. Основы радиоспектроскопии. Основы рентгеновской спектроскопии.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен
знать: основные приближения и методы, используемые для количественного описания электронных состояний и спектров атомов и ионов, строения и движений свободных и связанных молекул, систематику вращательных, колебательных, электронных спектров двухатомных и многоатомных молекул в приложении к конкретным явлениям взаимодействия света с молекулами, эффекты взаимодействия отдельных движений в молекулах и их спектроскопические проявления: особенности строения спектров при переходе от двухатомных молекул к многоатомным и от свободных молекул к связанным (молекулярные газы, жидкости, кристаллы); возможности радиоспектроскопии и рентгеновской спектроскопии.
уметь: выполнять оценки энергий переходов в электронных, колебательных, вращательных спектрах, строить простые модели атомных и молекулярных спектров, производить теоретико-групповой анализ вращательных, колебательных и электронных состояний и спектроскопических переходов, применять приобретенные знания для изучения явлений атомной и молекулярной спектроскопии с помощью инструментальных спектроскопических методов в разных областях электромагнитного спектра.
владеть: принципами и основами инструментальных спектроскопических методов извлечения информации об энергетической структуре и строении свободных и связанных атомов, ионов и молекул, (ИК-2).
Виды учебной работы: лекционные, практические занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом
Аннотация дисциплины
Электронные свойства твердых тел
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование базовых знаний
в области электронных свойств твердых тел
Задачей изучения дисциплины является: освоение методов описания и экспериментальных исследований твердых тел на микро- и макроскопическом уровнях
Основные дидактические единицы (разделы):
Электроны в металлах. Классические модели газа свободных электронов Друде и Лорентца. Электронная проводимость, теплоемкость, теплопроводность металлов. Несостоятельность классических моделей. Статистика Ферми-Дирака для электронного газа. Уравнение Шредингера и волновые функции свободных электронов. Энергетические уровни и плотность электронных состояний. Температурная зависимость функции распределения Ферми-Дирака. Энергия Ферми и ее температурная зависимость. Поверхность Ферми. Электронная теплоемкость. Модель металлической проводимости Зоммерфельда. Теплопроводность металлов. Закон Видемана-Франца.
Плазменные колебания электронного газа. Движение электронов в металле в магнитном поле. Циклотронная частота. Статическое магнетосопротивление. Эффект Холла в металлах.
Энергетическая зонная структура. Модель Кронинга-Пени. Модель почти свободных электронов (ПСЭ). Дифракция Брэгга для электронов на границе зоны Бриллюэна. Зоны разрешенных и запрещенных энергий в модели ПСЭ. Теорема Блоха. Волновое уравнение для электрона в поле периодического потенциала. Энергетический спектр состояний сильно связанных электронов (оценка методом линейной комбинации атомных орбиталей). Эффективная масса и ширина разрешенной зоны. Схема приведенных зон. Особенности на границе зоны Бриллюэна. Число энергетических уровней в зоне. Металлы, полуметаллы, диэлектрики и полупроводники с точки зрения заполнения зон. Строение поверхности Ферми. Электроны и дырки. Физическая интерпретация эффективной массы.
Полупроводники. Собственные полупроводники. Запрещенная зона. Фотопроводимость. Прямые и непрямые процессы поглощения фотонов. Дрейфовая скорость. Подвижность. Концентрация электронов (дырок) в зоне проводимости (валентной зоне). Закон действующих масс. Донорные и акцепторные примеси. Электронная и дырочная проводимость. Температурная ионизация примесных центров. Методы определения знака носителей тока в полупроводниках (эффект Холла, термоэлектродвижущая сила). Температурная зависимость проводимости в примесном полупроводнике.
Магнитные свойства твердых тел. Напряженность и индукция магнитного поля. Магнитная восприимчивость. Намагниченность. Диамагнетизм атомов. Прецессия Лармора. Формула Ланжевена. Модель ферромагнетизма Гейзенберга. Квантовая теория диамагнетизма и парамагнетизма. Закон Кюри. Ферромагнетизм и антиферромагнетизм. Приближение молекулярного поля. Спонтанная намагниченность. Температурная зависимость магнитной восприимчивости (закон Кюри-Вейсса). Точка Кюри. Домены. Кривая намагничивания ферромагнетиков в переменном поле. Коэрцитивная сила и гистерезис. Ферримагнетики. Антиферромагнетики. Точка Нееля.
Дефекты кристаллической структуры. Вакансии: дефекты по Шоттки, дефекты по Френкелю. Термодинамическое равновесие и диффузия точечных дефектов. Энергия активации. Ионная проводимость. Центры окраски в ионных кристаллах. Процессы упорядочения в сплавах. Дислокации. Границы зерен. Механическая прочность кристаллов и сплавов.
Сверхпроводимость. Экспериментальные результаты по низко- и высокотемпературной сверхпроводимости. Разрушение сверхпроводимости магнитным полем. Идеальный диамагнетизм (эффект Мейсснера). Теплоемкость. Энергетическая щель. Температурное поведение проводимости в ВТСП. Понятие о теория сверхпроводимости Бардина-Купера-Шриффера. Эффект Джозефсона. Гипотезы о природе ВТСП.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: физические закономерности и методы описания структуры, симметрии и свойств кристаллов
уметь: применять современные теоретические и экспериментальные методы для исследований твердых тел
владеть: математическим аппаратом, основными физическими представлениями описания свойств твердых тел
Виды учебной работы: лекционные, практические занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Физика магнитных явлений
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является усвоение основ физики магнитных явлений на уровне феноменологического метода, овладение методами феноменологической теории магнетизма, ознакомление с современным состоянием исследований и практических применений ФМЯ.
Задачей изучения дисциплины является изучение фундаментальных вопросов физики магнитных явлений в твердых телах.
Основные дидактические единицы (разделы):
Магнитный порядок. Приближение молекулярного поля. Антиферромагнетизм. Влияние кристаллографической анизотропии на Тс. Магнитная мерность. Теорема Вагнера-Мермина.
Феноменологический метод описания магнитных свойств ферромагнетика. Типы магнитных энергий. Физическая сущность их происхождения. Обменная энергия. Обменная энергия при неоднородном намагничивании.
Магнитные фазовые перехода (МФП). МФП 2-го рода - теория Ландау. МПФ 1-го рода по Бину-Родбелу. Общий термодинамической подход к МФП 1-го рода. Ориентационные МФП.
Сильные магнитные поля. Методы получения.
Магнитоупорядоченные структуры. Классификация магнитоупорядоченных структур. Элементарная магнитная ячейка. Магнитная симметрия. Кристалломагнитные группы. Понятие магнитных подрешеток. Общий феноменологический метод описания магнитоупорядоченных структур.
Экспериментальные методы изучения магнитных структур. Нейтронографический метод. Взаимодействие нейтронов с веществом. Схема нейтронографического эксперимента. Определение магнитных структур по нейтронограммам.
Динамические свойства магнетиков. Спиновые волны. Закон Блоха. Уравнение движения намагниченности. Эффективное магнитное поле). Ферромагнитный резонанс (влияние формы, анизотропии, упругих напряжений). Общая резонансная формула. Феноменологический учет диссипации. ФМР при наличии доменов. Динамика границ доменов.
Нормальные колебания намагниченности ферромагнетика (феноменологическая теория): спиновые волны и магнитостатические колебания. Магнитостатические волны.
Спектр нормальных колебаний магнитного момента антиферромагнетика. Ферримагнитный и антиферримагнитный резонансы. Резонансные явления в слабоферримагнитных и геликоидальных структурах.
Магнитный резонанс в связанных системах. Магнитоупругие колебания ферромагнетика» Магнитоупругий резонанс
Магнитооптические явления в магнетиках. Классификация магнитооптических эффектов, Феноменологическое описание магнитооптической связи. Статические и динамические магнитооптические эффекты в ферро- и антиферромагнетиках.
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Условия резонанса. Эффективное поле. Процесс установления равновесия. Спин-решёточная и спин-спиновая релаксация. Связь времени релаксации с формой линии. Структурные исследования кристаллов: метод Пейка, метод моментов. Химический сдвиг. Изучение электронной структуры твёрдых тел.
Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Условие резонанса для свободного иона. Ширина и форма линии ЭПР. Время релаксации. ЭПР в парамагнитных кристаллах: гамильтониан, влияние кристаллического поля. ЭПР парамагнитных ионов и свободных радикалов.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: природу магнитного состояния в твердых телах
уметь: применять теоретические знания на практике при исследовании магнитных явлений в твердых телах
владеть: современными подходами описания, анализа и исследования магнитных свойств
Виды учебной работы: лекционные, практические занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Физические свойства кристаллов
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование знаний в области физики макроскопических свойств кристаллов
Задачей изучения дисциплины является: освоение термодинамических методов описания материальных свойств анизотропных сред
Основные дидактические единицы (разделы):
Введение в кристаллофизику. Понятие о кристалле как об анизотропной и сплошной среде. Принцип симметрии в кристаллофизике. Тензоры и физические свойства кристаллов.
Термодинамическое описание свойств кристаллов. Основные уравнения электростатики кристаллов. Тензоры механических напряжений и деформаций. Закон Гука для анизотропной среды. Условия равновесия и уравнения движения упругой среды. Энергия деформированного упругого тела. Энергия кристалла в электрическом поле. Инвариантные термодинамические потенциалы. Уравнения состояния. Граничные условия. Определение материальных постоянных.
Симметрия тензоров высших рангов. Тензоры и псевдотензоры, действия над ними. Внутренняя и внешняя симметрия тензоров.
Общие проблемы кристаллофизики. Выбор кристаллофизических и кристаллографических систем координат. Проблема сравнения тензорных свойств кристаллов.
Исследование диэлектрических свойств и электропроводности анизотропных твердых тел.
Пироэлектрический эффект. Симметрия. Линейные и нелинейные пироэлектрики (сегнетоэлектрики). Применения в устройствах (пировидиконы, пироприемники ИК-излучения).
Пьезоэлектричество. Уравнение пьезоэффекта. Разновидности пьезоэффекта. Уравнения электроупругости в статическом приближении. Характеристические поверхности пьезоэффекта. Пьезоэлектрические кристаллы и текстуры.
Кристаллооптика. Распространение электромагнитных волн в анизотропных средах. Оптическая индикатриса. Симметрия среды и оптическая анизотропия. Пьезо- и электрооптические эффекты. Оптическая активность кристаллов.
Кристаллоакустика. Распространение объемных акустических волн в диэлектрических кристаллах, включая пьезоэлектрики. Уравнения Кристоффеля пьезоэлектрических кристаллов. Коэффициент электромеханической связи. Особенные направления. Квазипродольные и квазипоперечные волны. Фазовая и групповая скорости. Вектор потока энергии акустической волны.
Поверхностные акустические волны (Рэлея, Лэмба, Гуляева-Блюстейна). Особенные поверхностные волны (приповерхностные волны, особенные объемные акустические волны, утекающие волны).
Распространение гиперзвуковых волн в кристаллах. Применения пьезокристаллов в акустоэлектронике и пьезотехнике.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: основы кристаллофизического описания свойств кристаллов
уметь: теоретически и экспериментально определять линейные макроскопические свойства кристаллов
владеть: методами тензорного анализа свойств анизотропных сред
Виды учебной работы: лекционные, практические занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Отечественная история
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 час).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование исторического сознания.
Задачей изучения дисциплины является углубление и систематизация исторических знаний, формирования способности понимать движущие силы и закономерности исторического процесса.
Основные дидактические единицы (разделы): Сущность, формы, функции исторического знания; методы и источники изучения истории. Особенности исторического развития России. Народы и древнейшие государства на территории России. Этапы становления российской государственности. Особенности политического и социального строя Российского государства IX-XVIII вв. Общая характеристика экономического развития России в IX-XVIII вв. Российская империя на пути к индустриальному обществу. Россия в начале ХХ века. Россия в условиях Первой мировой войны и общенационального кризиса. Формирование и сущность советского строя 1921–1940 гг. СССР во Второй мировой и Великой Отечественной войне. Советский Союз в условиях холодной войны. Перестройка и «новое политическое мышление». Россия в 90-е годы ХХ века. Россия и мир на пороге ХХI века.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать основные закономерности и тенденции развития мирового исторического процесса; основные этапы истории развития общества, его социальной культуры; место и роль России в истории человечества и современного мира;
уметь определить суть исторической проблемы; установить закономерности исторического развития, давать объективную оценку различным социальным явлениям и процессам, происходящим в обществе, логически обосновывать высказанное положение.
владеть историческими методами анализа социальных явлений и процессов.
Виды учебной работы: лекции, семинары
Изучение дисциплины заканчивается зачетом