Рабочая программа дисциплины " моделирование процессов в плазме "

Вид материала

Рабочая программа

Содержание Автор: Корюкина Елена Владимировна, доцент кафедры физики плазмы.Аннотация курса

Подобный материал:

• Рабочая программа учебной дисциплины ен. Р. 02 Математическое моделирование процессов, 353.5kb.
• Программа учебной дисциплины «Распространение электромагнитных волн в плазме» Специальности, 82.76kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины «моделирование микро  и макроэкономических процессов», 307.17kb.
• Правительстве Российской Федерации» (Финансовый университет) Кафедра «Математическое, 246.23kb.
• Рабочая учебная программа по дисциплине «физика электронных и ионных процессов (в плазме, 193.47kb.
• Рабочая программа дисциплины моделирование и оптимизация биотехнологических процессов, 449.23kb.
• I. Рабочая программа дисциплины, 144.38kb.
• Рабочая программа дисциплины «Имитационное моделирование экономических процессов» Рекомендуется, 105.54kb.
• Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 08 Моделирование и оптимизация, 200.55kb.
• Рабочая программа дисциплины моделирование процессов и систем управления направление, 163.2kb.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

" МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ПЛАЗМЕ "

Томск - 2005


I.Организационно-методический раздел


1. Цель курса

Целью курса является подготовка специалиста, владеющего современными компьютерными языками, необходимыми для решения научных задач. Курс «Моделирование процессов в плазме» предназначен для студентов IV курса физического факультета, специализация «Физика плазмы».

Рабочая программа рассчитана на изучение дисциплины в течение двух семестров. В данном курсе предполагается дать возможность студентам проявить максимальную самостоятельность в решении конкретных физических задач, освоить технику численного моделирования на компьютере, научить их грамотно оформлять результаты своей работы.

Значительная часть времени уделяется углубленному пониманию физических процессов, происходящих в плазме, при этом особое внимание уделяется приложению знания компьютерных языков к решению физических задач и к моделированию процессов в плазме. В результате изучения курса студент должен иметь представление:

• о способах решения задач физики плазмы на компьютерах;
  
• о численных методах решения задач в физике плазмы;
  
• о квантово-механических расчетах некоторых основных характеристик физики плазмы.
  

2. Задачи курса

В результате лекционных, практических и самостоятельных занятий в рамках предложенной программы студент должен:

• овладеть навыками, необходимыми при моделировании процессов в плазме;
  
• усвоить основные численные методы;
  
• усвоить из прочитанных лекций теоретический материал, касающийся квантово-механических расчетов характеристик, используемых в физике плазмы.
  

3. Требования к уровню освоения курса


После изучения курса студент должен:

• знать численные методы;
  
• эффективно решать физические задачи на компьютере.
  

Требования к разделам программы определяются государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования к уровню подготовки выпускника по специальности 010400-физика.


II. Содержание курса

№	Тема	Содержание
1	Основные принципы квантовой механики I	Операторы и волновые функции. Классификация состояний атомов и ионов. Расчет статистических весов состояний.
2	Основные принципы квантовой механики II	Квантово-механический расчет энергетических спектров атомов и ионов. Расчет вероятностей переходов
3	Решение задач, связанных с моделированием процессов в плазме

Список задач решаемых в компьютерном классе

1. Моделирование траектории заряженной частицы в обращенном магнетроне;
   
2. Расчет электрического поля и силы взаимодействия заряженных шаров конечного размера;
   
3. Расчет степени ионизации равновесной плазмы;
   
4. Расчет основного состояния одноэлектронных ионов;
   
5. Моделирование электростатического поля в конфигурации «острие-торец коаксиала»;
   
6. Расчет вероятностей перехода для атома водорода.
   

III.Распределение часов курса по темам и видам работы

		Всего часов	В том числе аудиторных				Само-стоятельная работа
№ п/п	Наименование тем		Всего часов	Лек- ций	Практические занятия, семинары	Контрольные работы
1	Основные принципы квантовой механики I			2			1
2	Основные принципы квантовой механики II			4			2
3	Решение задач, связанных с моделированием процессов в плазме				138		45
	ИТОГО	192	144	6	138		48

IV. Форма итогового контроля

По курсу предусмотрены зачеты в первом и втором семестре.


Вопросы для самоконтроля

1. Основные уравнения физики плазмы.
   
2. Численные методы в решении физических задач.
   
3. Волновые функции как решения уравнения Шредингера.
   

V. Учебно-методическое обеспечение курса


Рекомендуемая литература (основная)

1. Д. Мак-Кракен, У.Дорн, Численные методы и программирование на Фортране, М: Мир, 1977
   
2. А.Е. Мудров, Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль, Томск: Раско, 1992
   
3. Ф. Чен, Введение в физику плазмы, М: Мир, 1987
   
4. С.Э. Фриш, Оптические спектры атомов, М: Физматлитература,1963
   
5. А. Мессиа, Квантовая механика, М: Наука, 1978
   

Рекомендуемая литература (дополнительная)


1. Любые дополнительные учебники и источники, найденные студентами.


Автор:

Корюкина Елена Владимировна, доцент кафедры физики плазмы.


Аннотация курса


Данный курс предназначен для студентов физического факультета, специализирующихся в области физики плазмы. Процессы, изучаемые в этой области физики, описываются сложными уравнениями, которые, как правило, не имеют аналитических решений. Следовательно, невозможно решить эти уравнения без помощи компьютера, и, конечно, моделирование процессов, протекающих в плазме, немыслимо без компьютеров. Курс лекционно-практических занятий предназначен для освоения навыков моделирования и углубления понимания процессов, протекающих в плазме.

Курс «Моделирование процессов в плазме» предназначен для студентов 4 курса физического факультета, специализация «Физика плазмы».