Geum.ru

Н. Г. Чернышевского кафедра теоретической и математической физики рабочая программа

Вид материалаРабочая программа

Содержание


1. Организационно-методическое сопровождение
2. Тематический план учебной дисциплины
3. Содержание учебной дисциплины «
Подобный материал:
Федеральное агентство по образованию

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО


Кафедра теоретической и математической физики


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА




по дисциплине Астрофизика

для специальностей 010400 – Физика

реализуемых на физическом факультете (вечернее отделение)


Саратов 2006 год

Рабочая программа

составлена в соответствии

с Государственным образовательным

стандартом ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

по специальности 010400 - ФИЗИКА

(номер государственной регистрации ________________

от _____________200_ г.)


ОДОБРЕНО:

Председатель учебно-методической
комиссии физического факультета,

профессор

__________________ В.Л. Дербов


__________________ 2006 г.



УТВЕРЖДАЮ:

Проректор по учебной работе,

профессор

______________Е.М. Первушов


__________________ 2006 г.

СОГЛАСОВАНО:

Декан физического факультета,

профессор Д.А. Зимняков



Вид учебной работы
Бюджет времени по формам обучения, час

очная
очно-заочная
заочная

полная программа
ускорен-ные сроки
полная программа
ускоренные сроки

Аудиторные занятия, всего
18












в том числе: - лекции - лабораторные (практические) - семинарские
18












Самостоятельная работа студентов
9












Зачеты, +/-
+












Экзамены, +/-
-












Контрольные работы, количество
1












Курсовая работа, + /-
-














Заведующий кафедрой теоретической и

математической физики, профессор С.А. Смолянский


Автор: профессор каф. ТМФ

д.ф.-м.н. С.А. Смолянский

1. Организационно-методическое сопровождение

Дисциплина «Астрофизика» является частью блока дисциплин для студентов вечернего отделения физических факультетов «Теоретическая физика». Целью данного курса является изложение как классических основ космологии, так ознакомление с некоторыми ее современными проблемами и ознакомление студентов с основными методами, которые используются при теоретическом и экспериментальном исследовании некоторых явлений, связанных со строением звезд и Вселенной.

Курс лекций «Астрофизика» предназначен для студентов 5-го курса вечернего отделения физического факультета и опирается на полученные ранее знания по математике (векторный и тензорный анализ, методы математической физики) и физике (классическая механика, электродинамика, теория сплошных сред и ядерная физика).

Детальное изложение данного курса невозможно без знания студентами некоторых вопросов общей теории относительности. Поэтому в рамках данного курса была сделана попытка введения в общую теорию относительности, которая является одной из основ современного физического мировоззрения и не рассматривается в рамках курса «теоретическая физика» для студентов физического факультета. При этом большее внимание уделялось таким вопросам, как метрика Шварцшильда и фридмановское расширение Вселенной.

Важное значение в процессе обучения имеет самостоятельная работа студентов, на которые отводится значительная часть часов учебного плана.

В результате усвоения курса студенты должны:

- знать современные представления о строении и эволюции звезд и Вселенной;

- знать современные наблюдательные данные;

- иметь представления о новейших проблемах космологии: проблема сингулярного состояния в прошлом, гравитационная неустойчивость и образование галактик, проблема темной материи и др.

Для итогового контроля знаний по дисциплине предусмотрен теоретический зачет.


2. Тематический план учебной дисциплины


№ п/п
Наименование раздела, подраздела, темы лекции
Бюджет учебного времени
Форма те­кущего и итогового контроля

Всего
в том числе

лекции
лабора­торные и прак­тиче­ские
семи­нарские занятия
Само­стоя­тельная работа

1
2
3
4
5
6
7
8




1
Введение
1
1












2
Излучение и перенос энергии
5
3






2



3
Введение в ОТО
9
6






3



4
Эволюция звезд
5
3






2



5
Космология
7
5






2



Итого
27
18






9
экзамен


3. Содержание учебной дисциплины «Астрофизика»
  1. Введение.

Предмет и задачи дисциплины. Пространственно- временные масштабы в астрофизике.
  1. Излучение и перенос энергии.
  1. Уравнение переноса.
  2. Функция источника.
  3. Тепловое излучение.
  1. Введение в ОТО.
  1. Тензоры. Ковариантное дифференцирование. Символы Кристоффеля.
  2. Тензор кривизны. Тензор энергии- импульса. Уравнения Эйнштейна.
  3. Решающие эксперименты в ОТО.
  4. Центрально- симметричное поле, метрика Шварцшильда.
  5. Синхронная система координат. Движение в метрике Шварцшильда.
  1. Эволюция звезд
  1. Образование звезд.
  2. Включение ядерных реакций.
  3. Эволюция звезд.
  4. Смерть звезды. Предел Чандрасекара.
  5. Белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры.
    1. Космология
  1. Закон Хаббла. Расширение Вселенной.
  2. Уравнения Фридмана.
  3. Трудности классической космологии.
  4. Модель инфляционной Вселенной.
  5. Новейшие данные наблюдательной космологии.

Раздел 4. Перечень основной и дополнительной литературы

Основная литература
  1. Я.Б.Зельдович, И.Д.Новиков Строение и эволюция Вселенной, Наука, М. 1975.
  2. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц Теория поля, Наука, М. 1987.
  3. В.Паули Теория относительности, Наука, М. 1983.
  4. С.Вайнберг Гравитация и космология, Наука, М. 1985.
  5. И.С.Шкловский Звезды. Их рождение, жизнь и смерть, Наука, М. 1975.

Дополнительная литература

1. Темная материя во Вселенной, Природа № 7, 2001.

2. Элементарные частицы и космология, УФН, т.167, №8.

Раздел 5. Перечень средств обучения

Стандартные технические средства отображения информации, предусмотренные для лекционных аудиторий.

Раздел 6. Вопросы к курсу
  1. Пространственно- временные масштабы в астрофизике.
  2. Излучение. Уравнение переноса.
  3. Функция источника. Тепловое излучение.
  4. Тензор кривизны.
  5. Тензор энергии- импульса. Уравнения Эйнштейна.
  6. Смещение перигелия.
  7. Гравитационное отклонение света.
  8. Красное смещение.
  9. Центрально- симметричное поле, метрика Шварцшильда.
  10. Синхронная система координат.
  11. Движение в метрике Шварцшильда.
  12. Стационарные модели Вселенной.
  13. Модель Эйнштейна.
  14. Модель Фридмана.
  15. Эволюция звезд.
  16. Эффект Хоккинга.
  17. Белые карлики.
  18. Нейтронные звезды.
  19. Трудности классической космологии.
  20. Закон Хаббла. Расширение Вселенной.
  21. Модель инфляционной Вселенной.
  22. Нуклеосинтез в горячей Вселенной.
  23. Барионная асимметрия Вселенной.
  24. Реликтовое излучение.
  25. Новейшие данные наблюдательной космологии.

Дополнения и изменения к рабочей программе на учебный год по дисциплине «Астрофизика»

В рабочую программу внесены следующие изменения:

Дополнения и изменения в рабочей программе обсуждены на заседании

кафедры теоретической и математической физики

« » 200_г. (протокол № ).

Заведующий кафедрой