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.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Линейные и нелинейные уравнения физики.
Физические задачи, приводящие к уравнениям в частных производных. Классификация уравнений в частных производных второго порядка. Общая схема метода разделения переменных. Специальные функции математической физики. Краевые задачи для уравнения Лапласа. Уравнения параболического типа. Уравнения гиперболического типа. Краевые задачи для уравнения Гельмгольца. Понятие о нелинейных уравнениях
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: основы классификации линейных уравнений в частных производных второго порядка и основные методы их решения. Уметь Основные виды интегральных преобразований и область их применения. Иметь представление о функциях Грина дифференциальных уравнений и методах их нахождения.
уметь: применять методы разделения переменных, методы функций Грина, интегральных преобразований для решения задач математической физики.
владеть: основами теории специальных функций, применять на практике знания теории цилиндрических, сферических и других специальных функций математической физики.
^ Виды учебной работы: лекции, практические (семинарские) занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом
Аннотация дисциплины
Интегральные уравнения
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2,0 зачетных единиц (72 час).
^ Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является научить пользоваться аппаратом интегральных уравнений на базе пакета аналитических вычислений MAPLE
^ Задачи изучения дисциплины: разъяснить как качественную, так и количественную теорию применения интегральных преобразований для решения интегральных уравнений в различных разделах теоретической физики (преобразования Фурье, Лапласа, Меллина, метод Винера-Хопфа); ввести понятия обобщённых функций, включая производные и первообразные этих функций.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Классификация уравнений. Простейшие задачи, приводящие к уравнениям гиперболического и параболического типов. Метод разделения переменных. Уравнения эллиптического типа. Общая постановка задач на собственные значения. Специальные функции. Цилиндрические функции.
Полиномы Лежандра. Сферические функции. Полиномы Чебышева-Эрмита.
Полиномы Чебышева-Лагерра. Интегральные преобразования. Основы теории потенциала. Волновое уравнение. Метод функций Грина.
Нелинейные уравнения.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: классификацию интегральных уравнений; простейшие физические и математические задачи, приводящие к уравнениям гиперболического и параболического типов. Метод разделения переменных. Уравнения эллиптического типа. Специальные функции. Цилиндрические функции. Полиномы Лежандра. Сферические функции.
Интегральные преобразования. Волновое уравнение. Метод функций Грина.
уметь: по заданной физической задаче, построить соответствующее интегральное уравнение, анализировать базовую общефизическую информацию; пользоваться теоретическими основами, основными понятиями, законами и моделями
владеть: аппаратом интегральных уравнений и пакетом аналитических вычислений MAPLE
^ Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Численные методы и математическое моделирование
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4,0 зачетных единиц (144 час).
^ Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является: приобретение знаний по стандартным методам численного решения типичных задач математической физики как краевых, так и с начальными условиями, а также задач на собственные значения.
^ Задачей изучения дисциплины является: овладение основами численных методов и математического моделирования
Основные дидактические единицы (разделы):
Задача Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений.
Математическая постановка задачи. Существование и единственность решения. Примеры задачи Коши из физики и техники. Численное решение: одношаговые методы (Эйлера, Рунге-Кутта второго и четвертого порядков), многошаговые методы (метод Адамса). Проблема сходимости и устойчивости численного решения. Жесткие системы уравнений.
Краевые задачи и задачи на собственные значения для обыкновенных дифференциальных уравнений.
Прямые методы решения систем линейных уравнений. Метод Гаусса. L-U разложение. Вычисление обратной матрицы и детерминанта. Решение систем линейных уравнений методом Холецкого. Разреженные матрицы и системы уравнений. Итерационные методы решения систем линейных уравнений. Метод простой итерации и метод Зейделя. Плохая обусловленность и анализ ошибок. Вычисление собственных значений и собственных векторов вещественной симметричной матрицы методом последовательности Штурма.
Примеры краевых задач для уравнений с частными производными. Сетки и сеточные функции. Конечно-разностная аппроксимация простейших дифференциальных операторов. Решение разностных систем методом прогонки. Явные и неявные разностные схемы для решения уравнения теплопроводности и волнового уравнения. Анализ устойчивости. Численная схема решения уравнения Пуассона с граничными условиями Дирихле в случае произвольной границы. Уравнение Шредингера. Неявная разностная схема второго порядка для решения уравнения Шредингера.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: основы численного и математического моделирования
уметь: решать задачи с использованием основ численного и математического моделирования, пакетов прикладных программ из математического обеспечения ЭВМ.
владеть: совокупностью приемов построения и решения математических моделей
^ Виды учебной работы: лекции, семинары, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом
Аннотация дисциплины
Вычислительная физика (практикум на ЭВМ)
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6,0 зачетных единиц (216 час).
^ Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является приобретение навыков практической профессиональной работы на персональных компьютерах
^ Задачами изучения дисциплины является: Знакомство с работой программ, входящих в состав пакета Microsoft Office. Изучение языка программирования C/C++ и интегрированной системы MATLAB в объеме, достаточном для самостоятельного составления программ средней сложности.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Знакомство с межязыковыми интерфейсами MATLAB - C/C++. MATLAB компилятор и использование MATLAB C/C++ библиотек при программировании на C/C++. Знакомство с методами отладки программ. Решение задач с использованием пакетов прикладных программ из математического обеспечения ЭВМ. Знакомство с основными протоколами и приобретение навыков работы в сети Интернет. Разработка программных продуктов с использованием графической библиотеки MATLAB и интегрированной среды разработки Visual C++. Знакомство с языком для обработки текстов TEX. Среды для разработки программ - Visual C++ 6.0 , MATLAB 5.x, 6.x.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: межязыковые интерфейсы MATLAB - C/C++.
уметь: решать задачи с использованием пакетов прикладных программ из математического обеспечения ЭВМ.
владеть: разработкой программных продуктов с использованием графической библиотеки MATLAB и интегрированной среды разработки Visual C++.
^ Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Теория колебаний
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4,0 зачетных единиц (144 час).
^ Цели и задачи дисциплины
Цель изучения дисциплины: изучение основ классической и современной теорий колебаний.
Задачей изучения дисциплины является: применение теории колебаний как непосредственно в практической деятельности, так и в других разделах классической и квантовой физики.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Линейные колебательные системы. Системы с малой нелинейностью. Нелинейные колебательные системы.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: базовые понятия теории колебаний, теории нелинейных колебательных явлений.
уметь: применять математический аппарат и методы современной теории колебаний для описания различных физических явлений.
владеть: методами аналитического и компьютерного моделирования в теории колебаний.
^ Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается экзамен
Аннотация дисциплины
Введение в общую теорию относительности
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 час).
^ Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является: базовые понятия о многомерных и искривленных пространствах в современной теоретической физике и их связи с современной теорией гравитации.
^ Задачей изучения дисциплины является: Освоение математических и компьютерных методов вычислений и моделирования в теории гравитации Эйнштейна.
Основные дидактические единицы (разделы): 4-мерный формализм; 4-мерное искривленное пространство-время; уравнение геодезической, тензор кривизны Римана; уравнения Эйнштейна; уравнения девиации и их физическая интерпретация в общей теории относительности.
^ В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: 4-мерный формализм; определения основных тензорных величин в теории гравитации.
уметь: вычислять символы Кристоффеля; записать уравнение геодезической, тензор кривизны Римана; тензор Риччи; тензор Эйнштейна; тензор энергии-импульса.
владеть: методами тензорного анализа и дифференциальной геометрии в применении к общей теории относительности
^ Виды учебной работы: Лекции, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается: Зачетом
Аннотация дисциплины
Квантовая электроника
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (54 часа).
^ Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является знакомство с теорией работы лазеров и их применений
Задачей изучения дисциплины является: изучение основ физики лазеров, нелинейной оптики, распространения лазерных пучков, взаимодействия лазерного излучения с веществом, когерентной оптики
Основные дидактические единицы (разделы): Квантовая электроника (1 ЗЕ), Нелинейная и квантовая оптика 1(ЗЕ), Когерентная оптика и голография (1 ЗЕ).
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: методы усиления и генерации электромагнитного излучения на основе явления вынужденного излучения в неравновесных квантовых системах, теорию оптических резонаторов и распространения лазерных пучков в открытом пространстве и оптическом волноводе, теорию основных нелинейно оптических явлений (ГВГ, параметрическое усиление света, самофокусировка и др.), основы теории взаимодействия лазерного излучения с веществом, основы лазерной интереферометрии и голографии
уметь: применять полученные теоретические знания в самостоятельном решении практических задач связанных с анализом проблем развития лазерной физики (разработки лазерных источников, методов их применения науке, технике и медицине), в планировании и проведении физического эксперимента связанного с генерацией или использованием лазерного излучения
владеть: навыками количественных оценок, расчетов параметров, конструирования изделий квантовой электроники и приборов на их основе
Виды учебной работы: Лекции, семинары, самостоятельная работа – подготовка рефератов
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Физика плазмы
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов).
^ Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование у студентов основы системы знаний о плазменном состоянии вещества и умений решать фундаментальные и прикладные задачи физики плазмы.
Задачей изучения дисциплины является усвоение студентами знаний об основных подходах к описанию ионизованной среды, о возможностях и ограничениях этих подходов; отработка методов вычисления термодинамических и кинетических параметров ионизованной среды; выработка у студентов навыков по проведению качественных оценок при решении задач теоретического и экспериментального исследования плазмы.
Основные дидактические единицы (разделы):
1. Основы теории коллективных взаимодействий в плазме.
2. Дрейф заряженных частиц в электромагнитном поле.
3. Термодинамика равновесной плазмы.
4. Магнитная гидродинамика.
5. Экспериментальные методы исследования плазмы.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: формулировки фундаментальных физических законов и их основные следствия применительно к физике плазмы; основные теоретические подходы к описанию плазмы; основные закономерности поведения плазмы и методы их теоретического описания; основные методы создания и экспериментального исследования плазмы; области приложения физики плазмы.
уметь: пользоваться методами описания плазменной среды на основе термодинамических и манитогидродинамических подходов, методами гармонического анализа применительно к волновым процессам в плазме, численными методами, необходимыми для моделирования плазменных процессов.
Владеть навыками: проведения классификации плазменного состояния вещества на основе оценок характерных пространственных и временных масштабов и безразмерных критериев; формулирования теоретических моделей плазменных процессов на основе их качественного анализа.
Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа.
Изучение дисциплины заканчивается зачетом.
Аннотация дисциплины
Физика газового разряда
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).
^ Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование у студентов основы системы знаний о физике газоразрядных процессов и навыков их аналитического и численного описания.
Задачей изучения дисциплины является усвоение студентами знаний о наиболее существенных микроскопических и макроскопических явлениях, определяющих ход газовых разрядов, освоение методов описания газоразрядных процессов на основе фундаментальных физических законов, порядка формулирования математических моделей газовых разрядов.
Основные дидактические единицы (разделы):
1. Межчастичные взаимодействия и электродные эмиссионные процессы в газовом разряде.
2. Пробой газа.
3. Развитый газовый разряд.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: формулировки фундаментальных физических законов и их основные следствия применительно к физике газового разряда; основные теоретические подходы к описанию газоразрядных процессов; основные закономерности процессов возникновения и развития газовых разрядов и методы их теоретического описания; основные методы создания и экспериментального исследования газовых разрядов; области использования газовых разрядов в науке и технологии.
уметь: классифицировать газовые разряды и пробойные явления по критериям равновесности, стационарности, характеру электродных процессов, частотным диапазонам электромагнитного поля; формулировать математические модели газоразрядных процессов, основываясь на их качественном анализе;
владеть: методами математического описания газоразрядных процессов на основе законов электродинамики, динамики сплошной среды, межчастичных взаимодействий; численными методами, необходимыми для моделирования газоразрядных процессов.
Виды учебной работы: лабораторные работы, самостоятельная работа.
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.
Аннотация дисциплины
Прикладная механика газа и плазмы
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов).
^ Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является ознакомление студентов с методами решения прикладных задач механики газа и плазмы и создание базы для изучения последующих специальных дисциплин.
Задачей изучения дисциплины является усвоение студентами знаний об основных подходах к решению прикладных задач механики газа и плазмы; возможностей и ограничений этих подходов, выработка у студентов навыков по проведению качественных оценок при решении задач.
Основные дидактические единицы (разделы):
1. Уравнения электродинамики сплошной среды.
2. Равновесный токовый слой (Т-слой).
3. Магнитогидродинамические генераторы
4. Электрические ракетные двигатели.
5. Термоядерный синтез.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: уравнения динамики сплошной среды, основные уравнения теории гидравлических цепей, основные уравнения электродинамики сплошных сред, основы физики плазмы, принципы работы различных МГД-устройств.
уметь: решать прикладные задач механики газа и плазмы, применять эмпирические, аналитические и численные методы, производить самостоятельный расчет различных теплотехнических приборов и МГД-устройств.
владеть: методами описания механики газа и плазмы на основе методов механики сплошной среды; эмпирическими, аналитическими и численными методами, необходимыми для моделирования различных теплотехнических приборов и МГД-устройств.
Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа.
Изучение дисциплины заканчивается зачетом.
Аннотация дисциплины
Релятивистская астрофизика
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4,0 зачетных единиц (144 час).
^ Цели и задачи дисциплины
Цель изучения дисциплины: базовые понятия современной астрофизики, основанные на общей теории относительности; представления о компактных космических объектах, для описание которых требуется общая теория относительности и квантовая теория.
^ Задачей изучения дисциплины является: знакомство с моделями релятивистской астрофизики. Объекты: белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры. Практическое применение математического аппарата общей теории относительности, квантовой теории и иллюстрация соответствующих идей и методов к астрофизическим объектам.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Строение и эволюция звезд. Уравнения Эйнштейна, тензор энергии-импульса, уравнение состояния сверхплотной ядерной материи, модели релятивистских звезд
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: о физических явления и релятивистских астрофизических объектах, наблюдаемых во Вселенной; о моделях, применяемых в современной астрофизике.
уметь: применять математический аппарат дифференциальной геометрии и тензорного исчисления, а также методы современной физики для описания релятивистских звезд.
владеть: методами аналитического и компьютерного моделирования в современной астрофизике на базе общей теории относительности.
^ Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Нелинейные колебания и волны
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3,0 зачетных единиц (108 час).
^ Цели и задачи дисциплины
Цель изучения дисциплины: изучение основ классической и современной теорий нелинейных колебаний и волн.
Задачей изучения дисциплины является: применение теории нелинейных колебаний и волн как непосредственно в практической деятельности, так и в других разделах классической и квантовой физики.
^ Основные дидактические единицы (разделы):
Линейные колебательные системы. Системы с малой нелинейностью. Нелинейные колебательные системы.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: базовые понятия теории колебаний и волн, теории нелинейных колебательных и волновых явлений.
уметь: применять математический аппарат и методы современной теории нелинейных колебаний и волн для описания различных физических явлений.
владеть: методами аналитического и компьютерного моделирования в теории нелинейных колебаний и волн.
^ Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа