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.
^ 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
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
^ 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
^ Аннотация дисциплины
Электродинамика
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 7,0 зачетных единиц (252 час).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является: теория электромагнитного поля в вакууме и сплошных средах
^ Задачей изучения дисциплины является: Овладение идеями и методами полевого подхода к описанию физических явлений на примере электромагнитного взаимодействия.
^ Основные дидактические единицы (разделы): Электродинамика.
Микроскопические уравнения Максвелла. Сохранение заряда, энергии, импульса, момента импульса. Потенциалы электромагнитного поля; калибровочная инвариантность. Мультипольные разложения потенциалов. Решения уравнений для потенциалов (запаздывающие потенциалы). Электромагнитные волны в вакууме. Излучение и рассеяние, радиационное трение.
Принцип относительности. Релятивистская кинематика и динамика, четырехмерный формализм. Преобразования Лоренца. Тензор электромагнитного поля. Тензор энергии-импульса электромагнитного поля. Ковариантная запись уравнений и законов сохранения для электромагнитного поля и для частиц. Законы преобразования для напряженностей полей, для частоты и волнового вектора электромагнитной волны.
^ Электродинамика сплошных сред.
Усреднение уравнений Максвелла в среде, поляризация и намагниченность среды, векторы индукции и напряженностей полей. Граничные условия. Электростатика проводников и диэлектриков. Пондеромоторные силы. Постоянное магнитное поле. Ферромагнетизм. Сверхпроводимость. Квазистационарное электромагнитное поле, скин-эффект. Магнитная гидродинамика. Уравнения электромагнитных волн. Дисперсия диэлектрической проницаемости, поглощение, формулы Крамерса-Кронига. Фазовая и групповая скорости в диспергирующей среде. Отражение и преломление. Распространение в неоднородной среде. Электромагнитные волны в анизотропных средах. Электромагнитные флуктуации (флуктуационно-диссипативная теорема). Элементы нелинейной электродинамики.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: физический смысл уравнений Максвелла, инварианты электромагнитного поля, основные виды решений для электромагнитного поля – статические, волны, излучение. Для сплошных сред необходимо понимание причины различия напряженности и индукции, особенности волнового подхода в диспергирующих средах, теоретические основы, основные понятия, законы и модели электродинамики
уметь: решать в простейших случаях уравнения Максвелла, рассчитывать движение электрического заряда в электромагнитных полях, поставить задачу об электромагнитных колебаниях в полых резонаторах.
владеть: основами методов полевого подхода к описанию физических явлений с участием электромагнитных взаимодействий
^ Виды учебной работы: лекции, практические (семинарские) занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается: зачет, экзамен
Аннотация дисциплины
^ Теоретическая механика и основы механики сплошных сред
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 7,0 зачетных единиц (252 час).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является разъяснить физические принципы лагранжевого и гамильтоногова подходов теоретической механике и механике сплошных сред, подготовить студентов для изучения последующих дисциплин теоретической физики
^ Задачей изучения дисциплины является: обучение владению методами лагранжева и гамильтонова формализмов в приложении к механике, теории поля и сплошных сред.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Механика.
Частица и материальная точка. Теория относительности Галилея и Эйнштейна. Нерелятивистские и релятивистские уравнения движения частицы. Взаимодействия частиц, поля. Законы сохранения. Общие свойства одномерного движения. Колебания. Движение в центральном поле. Система многих взаимодействующих частиц. Рассеяние частиц. Механика частиц со связями, уравнения Лагранжа. Принцип наименьшего действия. Движение твердого тела. Движение относительно неинерциальных систем отсчета. Колебания систем со многими степенями свободы. Нелинейные колебания. Канонический формализм, уравнения Гамильтона, канонические преобразования, теорема Лиувилля. Метод Гамильтона-Якоби, адиабатические инварианты.
^ Основы механики сплошных сред.
Система многих частиц как континуум. Скалярные, векторные и тензорные поля. Явления переноса. Континуальные уравнения сохранения, уравнение состояния, замкнутая система уравнений гидродинамики. Течения в идеальной жидкости. Вязкость, турбулентность, закон подобия. Звуковые волны. Ударные волны. Сверхзвуковые течения.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: откуда и как возникли методы лагранжева и гамильтонова формализмов; когда, где и как можно их применять.
уметь: решать типовые задачи, пользуясь различными подходами: Лагранжа, Гамильтона или Гамильтона-Якоби. Строить для данной физической задачи функцию Лагранжа и Гамильтона. Записывать уравнения Лагранжа для заданного лагранжиана (без связей; со связями; при наличии сил трения). Решать уравнения Лагранжа для движения в центральном поле, для малых колебаний (как одномерных, так и многомерных). Строить и вычислять тензор инерции твердого тела. Решать простейшие задачи для движения тел в неинерциальных системах отсчета. Строить функцию Гамильтона для данной физической задачи и записывать уравнения Гамильтона для заданного гамильтониана. Применять метод Гамильтона-Якоби. Вычислять скобки Пуассона.
владеть: методами лагранжева и гамильтонова формализмов в приложении к механике, теории поля и непрерывных сред.
^ Виды учебной работы: лекции, практические (семинарские) занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом, зачетом
Аннотация дисциплины
^ Квантовая теория
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 8,0 зачетных единиц (288 час).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является разъяснить физические принципы квантовой теории
^ Задачей изучения дисциплины является: изложение математического аппарата в связи с физической интерпретацией квантовой теории; описание атомных и внутриатомных явлений, включая поведение и свойства микрочастиц, описание примеров, иллюстрирующих соответствующие идеи и методы.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Дуализм явлений микромира, дискретные свойства волн, волновые свойства частиц. Принцип неопределенностей. Принцип суперпозиции Наблюдаемые и состояния. Чистые и смешанные состояния. Эволюция состояний и физических величин. Соотношения между классической и квантовой механикой. Теория представлений. Общие свойства одномерного движения гармонического осциллятора. Туннельный эффект. Квазиклассическое движение. Теория возмущений. Теория момента. Движение в центрально-симметричном поле. Спин. Принцип тождественности одинаковых частиц. Релятивистская квантовая механика. Атом. Периодическая система элементов Менделеева. Химическая связь, молекулы. Квантование электромагнитного поля. Общая теория переходов. Вторичное квантование, системы с неопределенным числом частиц. Теория рассеяния.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: теоретические основы квантовой теории, основные понятия, законы и модели квантовой механики, методы теоретических исследований в квантовой физике.
уметь: понимать, излагать и критически анализировать базовую общефизическую информацию; пользоваться теоретическими основами, основными понятиями, законами и моделями квантовой теории
владеть: простейшими методами расчета и анализа задач квантовой теории.
^ Виды учебной работы: лекции, практические (семинарские) занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом, экзаменом
Аннотация дисциплины
^ Статистическая физика. Термодинамика
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3,0 зачетных единиц (108 час).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является: разъяснить физические принципы термодинамики и статистической физики
^ Задачей изучения дисциплины является: изложить математический аппарат термодинамики и статистической физики и привести физические примеры, иллюстрирующие соответствующие идеи и методы.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Термодинамика.
Основные законы и методы термодинамики, начала термодинамики, термодинамические потенциалы, уравнения и неравенства. Условия устойчивости и равновесия, фазовые переходы. Основы термодинамики необратимых процессов, соотношения Онзагера, принцип Ле-Шателье как обобщение 3-го закона Ньютона.
^ Статистическая физика.
Основные представления, квантовые и классические функции распределения. Общие методы равновесной статистической механики, канонические распределения. Теория идеальных систем. Статистическая теория неидеальных систем. Теория флуктуаций. Броуновское движение и случайные процессы.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: основные законы описания равновесных и неравновесных термодинамических систем на основе общих методов термодинамики, статистической механики.
уметь: понимать, излагать и критически анализировать базовую общефизическую информацию; пользоваться теоретическими основами, основными понятиями, законами и моделями термодинамики и статистической физики
владеть: методами обработки и анализа задач термодинамики и статистической физики
^ Виды учебной работы: лекции, практические (семинарские) занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом, экзаменом
Аннотация дисциплины
^ Физическая кинетика и физика конденсированного состояния
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4,0 зачетных единиц (144 час).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является: разъяснить физические принципы физической кинетики и физики конденсированного состояния
^ Задачей изучения дисциплины является: изложить математический аппарат физической кинетики и физики конденсированного состояния и привести физические примеры, иллюстрирующие соответствующие идеи и методы.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Физическая кинетика.
Общая структура кинетического уравнения для одночастичной функции распределения. Диффузионное приближение, уравнение Фоккера-Планка. Цепочка уравнений Боголюбова. Приближение самосогласованного поля, уравнение Власова, плазменные колебания, затухание Ландау. Уравнение Больцмана, Н-теорема. Столкновения в плазме, интегралы столкновений, кинетические коэффициенты. Локальное распределение Максвелла, построение уравнений гидродинамического приближения. Кинетическое уравнение для легкой компоненты. Уравнение кинетического баланса.
^ Физика конденсированного состояния.
Адиабатический принцип Борна-Эренфеста. Состояния электронов в кристаллической решетке. Зоны Бриллюэна, энергетические зоны. Примеси и примесные уровни. Дефекты. Статистика носителей заряда. Неравновесные электроны и дырки. Рассеяния носителей заряда, проводимость, и кинетические свойства диэлектриков, металлов и полупроводников. Квазичастицы. Акустические и оптические фононы, плазмоны, экситоны Френкеля и Ванье. Конденсация бозонов. Сверхтекучесть. Электрон-фононные взаимодействия. Полярон Фрелиха. Взаимодействие света с кристаллической решеткой, поляритоны. Оптические свойства диэлектриков, металлов и полупроводников. Поверхностные состояния электронов. Состояния электронов в структурах с пониженной размерностью.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: теоретические основы физической кинетики и физики конденсированного состояния; основные понятия, законы и модели физической кинетики и физики конденсированного состояния.
уметь: понимать, излагать и критически анализировать базовую общефизическую информацию; пользоваться теоретическими основами, основными понятиями, методами, законами и моделями физической кинетики и физики конденсированного состояния
владеть: методами обработки и анализа задач физической кинетики и физики конденсированного состояния
^ Виды учебной работы: лекции, практические (семинарские) занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом
Аннотация дисциплины
Методы математической физики
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4,0 зачетных единиц (144 час).
^ Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование у студентов представления о методах решения уравнений в частных производных второго порядка, типов уравнений и граничных условий, свойств основных специальных функций математической физики, использования интегральных преобразований.
^ Задача изучения дисциплины: изложить основы классификации линейных уравнений в частных производных второго порядка и основные методы их решения; метод разделения переменных для решения многомерных задач, в том числе и с неоднородными граничными условиями; основы теории специальных функций, применять на практике знания теории цилиндрических, сферических и других специальных функций математической физики.