Рабочая программа дисциплины «теория групп»

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Требования к уровню освоения курса
III. Распределение часов курса по темам и видам работ
Подобный материал:

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«ТЕОРИЯ ГРУПП»


Томск – 2005


I. Oрганизационно-методический раздел

  1. Цель курса

Показать основные прин­ци­пы использования теоретико-групповых методов при решении задач квантовой физики конечных систем Спецкурс базируется на следующих курсах: линейная алгебра, квантовая механика, физика твер­дого тела.
  1. Задачи учебного курса

Ознакомить студентов с основными понятиями теории групп , теории представлений групп и использованием теоретико-групповых методов при решении физических задач для конечных систем, обладающих симетрией.
  1. Требования к уровню освоения курса

Студенты должны освоить структуру неприводимых представлений конечных групп, уметь анализировать приводимые представления , ставить и решать физические задачи методами теории групп.


II. Содержание курса

  1. Темы и краткое содержание






Тема

Содержание


Введение

Историческая справка. Теория групп и физика. Значение тео­рии групп для физики и химии твердого тела


Основные понятия

Определение понятия группы. Примеры. Порядок элемента. Циклические группы. Образующие элементы. Изоморфизм групп


Подгруппы

Классы смежности. Нормальный делитель. Теорема Лаг­ранжа. Классы сопряженных элементов. Внутренее произведение. Инвариантные подгруппы. Фактор-группа. Гомоморфные отоб­ра­же­ния. Прямое (внешнее) произведение групп


Линейные пространства и линейные преобразования

Определение линейного пространства. Скалярное произведение. Ортогональность. Подпространства. Линейные операторы. Самосопряженные и унитарные операторы. Операторы проектирования и их свойства


Линейные представления групп

Понятие линейного представления группы. Примеры. Эквивалентные представления. Теорема Машке. Приводимые и неприводимые представления. Разложение на неприводимые представления. Леммы Шура. Функции на группе. Теоремы ортогональности. Теорема полноты. Теорема Бернсайда. Характеры. Соотношения ортогональности между характерами. Задача о нахождении неприводимых представлений. Примеры. Произведение представлений. Сопряженные представления. Комплексное сопряжение. Комплексно сопряженные представления. Критерий вещественности неприводимого представления


Разложение приводимых представлений

Канонический базис. Построение канонического базиса с использованием операторов проектирования. Примеры


Теория групп в квантовой механике

Понятие симметрии. Группы преобразований. Точечные группы. Классификация состояний по симметрии. Законы сохранения. Правила отбора. Примеры

Примерная тематика рефератов, курсовых работ

III. Распределение часов курса по темам и видам работ





№ пп

Наименование

темы

Всего

часов

Аудиторные занятия (час)

Самостоя-тельная работа

в том числе

лекции

семинары

лаборатор. занятия

1

Введение

2

2










2

Основные понятия

2

2










3

Подгруппы

4

4







1

4

Линейные пространства и линейные преобразования.

4

4







1

5

Линейные представления групп

8

8







4

6

Разложение приводимых представлений

4

4







2

7

Теория групп в квантовой механике

8

8







4




ИТОГО

44

32







12


IV. Форма итогового контроля

Зачет



V. Учебно-методическое обеспечение курса


1. Рекомендуемая литература (основная):

  1. Любарский Г.Я. Теория групп и ее применение в физике. М.: ГИТТЛ, 1957. 355 с.
  2. Нокс Р., Голд А. Симметрия в твердом теле. М.: Наука, 1970. 424 с.
  3. Конусов В.Ф., Вааль А.А., Шаповалов А.В. Основы теории конечных групп. Томск: Издательство Томского университета, 1986. 290 с.
  4. Ландау Л.Д. и Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М.: Наука, 1974. 752 с.



  1. Рекомендуемая литература (дополнительная):



  1. М. Хамермеш Теория групп и ее применение в физическим проблемам. Мир. Москва 1996 587с.
  2. Е. Вигнер Теория групп Изд. Иностранной литературы. М. 1961 443с.
  3. 3. Эллиот Дж., Добер П. Симметрия в физике. М.: Мир, 1983. (В двух томах: т.1 - 364 с., т.2 , - 416 с.)
  4. Г.Л. Бир Г.Е. Пикус Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках М. Наука 1972. 584с.



Автор

Чалдышев Виктор Александрович, к.ф.-м.н., доцент