WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

«Рабочая программа модуля Теоретическая физика Направление подготовки бакалавриата 03.03.03 Радиофизика Профили подготовки бакалавриата Физика микроволн Информационно-телекоммуникационные ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО «СГУ имени Н.Г. Чернышевского»

Факультет нелинейных процессов

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебнометодической работе,

проф., д.ф.н.

Елина Е.Г.

«__» __________________20__ г.

Рабочая программа модуля

Теоретическая физика

Направление подготовки бакалавриата

03.03.03 Радиофизика Профили подготовки бакалавриата Физика микроволн Информационно-телекоммуникационные системы Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения очная Саратов

1. Цели освоения модуля

Целями освоения модуля «Теоретическая физика» являются:

1. Развитие профессиональных компетенций в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки «Радиофизика»;

2. Формирование у обучающихся целостного представления о современной физике;

3. Формирование у обучающихся навыков владения современным математическим аппаратом теоретической физики;

4. Приобретение навыков самостоятельного решения практических задач;

2. Место модуля в структуре ООП бакалавриата Модуль «Теоретическая физика» Б1.Б.9 относится к базовой части Блока 1 «Дисциплины, модули». Преподавание модуля осуществляется в 5–6 семестрах. Общая трудоемкость модуля составляет 15 зачетных единиц.



Модуль включает разделы, посвященные теоретической механике, электродинамике, термодинамике, квантовой и статистической физике. Курс опирается на информацию, полученную ранее студентами в ходе изучения математических дисциплин (математический анализ, векторный анализ и линейная алгебра, дифференциальные уравнения, теория вероятностей и др.), курса общей физики, методов математической физики. Содержание модуля включает основные сведения в объеме курсов теоретической физики для физических специальностей университетов.

3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения модуля.

В результате освоения модуля «Теоретическая физика» происходит частичное формирование у обучающегося следующих общекультурных и общепрофессиональных компетенций:

способность работать в коллективе, толерантно воспринимая социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия (ОК-6);

способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-7);

способность к овладению базовыми знаниями в области математики и естественных наук, их использованию в профессиональной деятельности (ОПК-1);

способность самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ОПК-2).

В результате освоения модуля обучающийся должен:

в области теоретической механики:

знать:

основные методы иприемы составления уравнений статики и динамики механических систем и их анализа, исходя из известных законов физики;

уравнения Лагранжа второго рода;

канонические уравнения Гамильтона, принципы Гамильтона и Мопертюи-Лагранжа;

интегральные инварианты;

канонические преобразования;

уравнение Гамильтона-Якоби;

переменные "действие-угол";

основные понятия и методы канонической теории возмущений;

уметь:

самостоятельно овладевать информацией, необходимой для решения задач теоретической механики;





пользоваться этими знаниями для составления соответствующих уравнений конкретных механических систем и анализа их поведения, а также решения фундаментальных и прикладных научных и технологических задач;

владеть:

основными теоретическими подходами аналитической механики и методами анализа и решения соответствующих уравнений.

в области электродинамики:

знать:

принципы и основные результаты специальной теории относительности;

методы описания взаимодействия классических систем заряженных частиц с полями и между собой;

методы описания классического электромагнитного поля;

описание электромагнитного поля, создаваемого системами зарядов, излучение электромагнитного поля;

уметь:

самостоятельно овладевать информацией, необходимой для решения задач электродинамики;

решать кинематические задачи о движении релятивистских объектов;

решать задачи о движении заряженных частиц в электромагнитном поле;

определять взаимодействие систем зарядов с внешними полями через мультипольные моменты;

определять состояния системы зарядов, при которых наблюдается излучение электромагнитного поля, и находить интенсивность излучения;

владеть:

методами описания классического электромагнитного поля;

основными методами решения задач о движении заряженных частиц, в том числе релятивистских, в различных электромагнитных полях;

навыками теоретического анализа реальных задач, связанных с взаимодействием заряженных частиц и электромагнитного поля.

в области квантовой механики:

знать:

постулаты и принципы квантовой механики, методы описания квантовых систем, связь состояний и операторов с наблюдаемыми и измеряемыми величинами;

основные свойства точно решаемых моделей квантовых систем;

основные приближенные методы решения задач квантовой механики:

квазиклассическое приближение;

стационарную и нестационарную теорию возмущений;

методы описания сложных и незамкнутых квантовых систем;

методы и способы описания систем тождественных частиц в квантовой теории;

методы описания рассеяния частиц;

описание взаимодействия электромагнитного излучения с квантовыми системами зарядов;

уметь:

самостоятельно овладевать информацией, необходимой для решения задач квантовой механики;

решать простые модельные задачи и применять квазиклассическое приближение для оценки уровней энергии и вероятностей проникновения в одномерных потенциалах;

возмущений для нахождения поправок к уровням энергии и волновым функциям;

применять нестационарную теорию возмущений для нахождения вероятностей переходов между состояниями;

решать задачи о нахождении состояний и энергетического спектра систем многих, в том числе тождественных, частиц;

вычислять дифференциальные сечения рассеяния частиц различными потенциалами;

определять возможные оптические переходы между состояниями систем зарядов и оценивать времена жизни возбужденных состояний;

определять энергетические спектры и волновые функции в одномерных случаях;

определять средние значения (физические величины) квантовых систем, если известны их волновые функции;

владеть:

основными методами решения задач о нахождении состояний и энергетических спектров различных квантовых систем;

навыками теоретического анализа реальных задач, связанных со свойствами микроскопических и наносистем, обладающих как дискретным, так и непрерывным спектрами.

в области термодинамики и статистической физики:

знать:

основные понятия и концепции термодинамики понятия статистических ансамблей и распределение Гиббса как метод их описания;

принципы описания статистических систем невзаимодействующих частиц (идеальных газов), в том числе квантовых;

основные методы описания систем слабо взаимодействующих частиц и свойств конденсированных сред;

основы теории фазовых переходов 1 и 2 рода;

уметь:

вычислять статистические суммы для идеального больцмановского газа, находить с их помощью свободную энергию и любые другие термодинамические величины, характеризующие газ;

вычислять и строить зависимости основных термодинамических величин для идеальных квантовых газов от температуры и плотности;

использовать теорию Ландау и флуктуационную теорию фазовых переходов второго рода для описания критических явлений около точки фазового перехода;

применять преобразование Боголюбова для качественного описания изменения спектра возбуждений слабонеидеального бозе-газа и возникновения сверхтекучести;

самостоятельно овладевать информацией, необходимой для решения задач статистической физики;

владеть:

основными методами статистической физики для решения задач макроскопической физики и определения термодинамических величин различных систем;

навыками теоретического анализа реальных задач, связанных с изучением физических свойств макроскопических объектов.

4. Структура и содержание модуля

–  –  –

Содержание учебного модуля Теоретическая и аналитическая механика

1. Динамика материальной точки

1.1. Уравнения движения материальной точки в декартовых и естественных координатах. Импульс и момент импульса материальной точки.

1.2. Законы Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета.

Принцип относительности Галилея.

1.3. Законы изменения импульса и момента импульса материальной точки.

Работа и энергия. Основные виды сил, встречающиеся в механике:

потенциальные, гироскопические и диссипативные силы.

1.4. Одномерное движение в потенциальном поле.

1.5. Движение в поле центральной силы. Секториальная скорость. Интеграл площадей. Задача Кеплера. Уравнение орбиты. Параметр и эксцентриситет орбиты. Законы Кеплера. Движение в отталкивающем потенциале. Задача Резерфорда.

1.6. Системы переменного состава. Реактивное движение. Уравнение Мещерского.

2. Динамика системы материальных точек

2.1. Прямая и обратная задачи динамики. Первые и вторые интегралы движения. Число степеней свободы.

2.2. Центр инерции (центр масс) системы материальных точек. Теорема о движении центра инерции. Внутренние и внешние силы. Понятие о замкнутой динамической системе.

2.3. Законы изменения и сохранения импульса системы материальных точек.

Момент импульса (кинетический момент) системы материальных точек.

Законы изменения и сохранения момента импульса. Изменение момента импульса при переходе из одной системы отсчета в другую.

2.4. Кинетическая и потенциальная энергия системы материальных точек.

Теорема Кёнига. Закон изменения энергии при наличии потенциальных, гироскопических и диссипативных сил. Закон сохранения энергии в замкнутой системе.

2.5. Задача двух тел. Приведенная масса.

3. Связи. Действительные, возможные и виртуальные перемещения.

Уравнения Лагранжа 1 рода

3.1. Активные силы и реакции связей. Классификация связей. Движение по поверхности и вдоль кривой. Теорема об изменении энергии для несвободной точки. Относительное равновесие и движение точки со связью.

3.2. Степени свободы и обобщенные координаты. Обобщенные силы.

Конфигурационное пространство.

3.3. Виртуальная работа реакций связей и активных сил. Идеальные связи.

Принцип виртуальных перемещений. Общее уравнение механики и принцип д’Аламбера–Лагранжа.

3.4. Метод неопределенных множителей Лагранжа. Уравнения Лагранжа 1-го рода для голономных и неголономных систем.

4. Уравнения Лагранжа 2-го рода

4.1. Обобщенные скорости и обобщенные силы. Структура кинетической энергии в обобщенных координатах. Функция Лагранжа. Обобщенный импульс. Циклические (игнорируемые) координаты.

4.2. Обобщенно-потенциальные силы. Сила Лоренца как пример обобщеннопотенциальной силы. Закон изменения энергии при наличии потенциальных, гироскопических и диссипативных сил. Диссипативная функция Рэлея.

Обобщенная энергия (функция Гамильтона).

4.3. Законы сохранения импульса, момента импульса и энергии системы материальных точек, как следствие симметрии лагранжиана и свойств пространства и времени. Теорема Нётер.

5. Принцип наименьшего действия

5.1. Действие по Гамильтону. Принцип наименьшего действия Гамильтона.

5.2. Обобщенный импульс как градиент действия. Принцип наименьшего действия Мопертюи–Лагранжа. Действие по Лагранжу (укороченное действие).

6. Уравнения Гамильтона (канонические уравнения механики)

6.1. Функция Гамильтона. Сравнение лагранжева и гамильтонова формализма. Примеры: нерелятивистское и релятивистское движение частицы в потенциальном поле, частица на проволочке, заряд в электромагнитном поле, колебательный контур. Гамильтониан осциллятора в комплексных амплитудах.

6.2. Фазовое пространство. Теорема Лиувилля. Статистический ансамбль.

Расширенное фазовое пространство.

6.3. Циклические координаты. Функция Рауса. Уравнения Рауса для систем с циклическими координатами.

6.4. Скобки Пуассона и их основные свойства. Интегралы движения и скобки Пуассона. Теорема Пуассона и получение новых интегралов движения.

6.5. Функция распределения в фазовом пространстве как интеграл уравнений Гамильтона. Кинетическое уравнение.

7. Канонические преобразования. Уравнение Гамильтона–Якоби

7.1. Производящие функции. Четыре типа производящих функций. Якобиан преобразования и инвариантность фазового объема при каноническом преобразовании. Тождественное преобразование. Бесконечно малые (инфинитезимальные) преобразования. Фазовый поток как пример канонического преобразования. Точечные преобразования. Действие как функция координат и времени.

7.2. Действие как производящая функция канонического преобразования.

Полный интеграл уравнения Гамильтона–Якоби. Теорема Якоби.

Укороченное действие и уравнение Гамильтона–Якоби для систем, не зависящих явно от времени. Решение уравнения Гамильтона–Якоби при наличии циклических координат. Метод разделения переменных.

Сепарабельные системы. Пример: разделение переменных в сферических координатах.

7.3. Оптико–механическая аналогия.

8. Переменные действие–угол и интегрируемые системы

8.1. Переменные действие–угол для системы с одной степенью свободы.

8.2. Интегральный инвариант Пуанкаре–Картана и интегральные инварианты Пуанкаре. Как ввести переменные действия для систем со многими степенями свободы?

8.3. Теорема Лиувилля–Арнольда об интегрируемых системах. Структура фазового пространства интегрируемых систем. Инвариантные торы.

Квазипериодическое движение. Резонансы. Сечение Пуанкаре. Инвариантные кривые.

9. Хаотическая динамика гамильтоновых систем

9.1. Каноническая теория возмущений для системы с одной степенью свободы. Примеры: осцилляторы с квадратичной и кубичной нелинейностью.

Каноническая теория возмущений для систем со многими степенями свободы. Проблема малых знаменателей.

9.2. Как разрушаются резонансные торы при неинтегрируемом возмущении.

Теорема Колмогорова–Арнольда–Мозера о сохранении инвариантных торов (КАМ–теорема). «Слабые» и «сильные» иррациональности. Гомоклиническая структура и разрушение сепаратрисы. Стохастический слой. Переход от «слабого» хаоса к «глобальному»: перекрытие резонансов. Критерий Чирикова. Структура фазового пространства неинтегрируемых гамильтоновых систем. Островки устойчивости и стохастическое море.

Диффузия Арнольда.

Электродинамика

1. Основные понятия теории электромагнетизма. Виды фундаментальных взаимодействий в природе. Принципы дально- и близкодействия. Радиоволны. Источники электромагнитного поля:

заряды и токи. Силовые характеристики электромагнитного поля.

Различные системы единиц, их взаимосвязь.

2. Основные уравнения электродинамики. Уравнения Максвелла в дифференциальной и интегральной формах. Физический смысл уравнений Максвелла. Материальные уравнения. Граничные уравнения для векторов электромагнитного поля. Поверхностные заряды и поверхностные токи. Энергия электромагнитного поля.

Теорема Умова-Пойнтинга о балансе энергии электромагнитного поля.

3. Электро- и магнитостатика. Понятие о стационарных полях.

Уравнения электростатики. Электростатический потенциал.

Уравнения магнитостатики. Векторный потенциал. Пространство Минковского. Принцип калибровочной инвариантности. Кулоновская калибровка. Энергия статических полей. Квазистационарные поля.

Переменные во времени электромагнитные поля. Комплексные 4.

амплитуды, представление через них переменных во времени полей.

Поля в проводящих и инерционных средах, комплексные диэлектрическая и магнитная проницаемости. Баланс энергии при гармонических колебаниях. Принцип взаимности. Лемма Лоренца.

Принцип перестановочной двойственности. Уравнения д’Аламбера.

Волновые уравнения для потенциала. Калибровка Лоренца.

Уравнения Гельмгольца.

Электромагнитные волны. Плоские однородные электромагнитные 5.

волны. Электрическое и магнитное поле в волне. Волновое сопротивление среды. Энергия электромагнитной волны. Волны в поглощающих средах: диэлектрик с потерями, хорошо проводящая среда. Скин-слой. Поляризация волн. Стоячая волна. Распространение волнового пакета.

Распространение волн в средах с границами. Падение волны на 6.

границу раздела сред. Законы отражения и преломления. Формулы Френеля. Нормальное падение волны на границу раздела сред.

Наклонное падение волны на границу идеального проводника.

Преломление при поглощении. Граничные условия Леонтовича.

Поглощение при сильном поверхностном эффекте. Наклонное падение волны на границу диэлектрика. Полное отражение на границе непоглощающих сред. Распространение поверхностной волны вдоль границы раздела диэлектриков.

Электромагнитные волны в структурах. Простейшие 7.

направляющие структуры. Плоский резонатор. Плоский полый волновод. Волноводные моды. Плоский диэлектрический волновод.

Электромагнитное поле в продольно-однородных структурах. Метод разделения переменных. Поперечные и продольные компоненты полей в волноводе. Классы волн в волноводах. Передача и потери энергии в продольно-однородных структурах. Резонаторы.

Добротность резонаторов.

Возбуждение и излучение электромагнитных волн. Постановка 8.

задачи возбуждения. Решение неоднородного уравнения Гельмгольца.

Ближняя и дальняя зоны. Элементарные излучатели – диполь Герца и контур с переменным током (магнитный диполь Герца). Поля элементарных излучателей в ближней и дальней зоне. Мощность излучения, диаграмма направленности. Обобщённая задача об излучении. Эквивалентные источники. Элементы Гюйгенса.

Излучение простейшего элемента Гюйгенса. Дифракция электромагнитных волн. Метод Гюйгенса-Кирхгофа. Дифракция Фраунгофера. Принцип Бабине.

Принцип относительности и релятивистская механика.

9.

Релятивистская кинематика и динамика. Преобразования Лоренца.

Собственное время. Релятивистское сложение скоростей.

Четырехмерный формализм. Тензор электромагнитного поля.

Инварианты поля. Энергия и импульс. Четырехмерный импульс.

Квантовая механика

1. Введение: содержание дисциплины. Корпускулярно–волновой дуализм

1.1. Экспериментальные основания квантовой теории.

1.2. Волновые функции и волновые пакеты. Процесс измерения.

Статистическая интерпретация волновой функции. Волновая функция де Бройля.

1.3. Соотношения неопределенностей. Принципы соответствия и дополнительности. Неортодоксальные интерпретации квантовой механики.

1.4. Содержание курса.

2. Математический аппарат квантовой механики

2.1. Уравнение Шредингера (УШ). Принципы микро- и макро–причинности.

Обобщенное УШ.

2.2. Уравнение непрерывности. Обобщение на случай макроскопических квантовых систем. Вихри Фейнмана – Онзагера в системах с неевклидовой топологией.

2.3. Стационарные состояния.

2.4. Основные постулаты квантовой механики.

2.5. Квантовая механика как теория эрмитовских операторов в гильбертовом пространстве.

2.6. Теория измерений. Основные теоремы о измерении двух величин.

Коммутаторы. Алгебра коммутаторов.

2.7. Уравнение Гейзенберга.

2.8. Законы сохранения в квантовой механике.

2.9. Элементы теории представлений.

3. Непертурбативные задачи квантовой механики

3.1. Конфайнмент в прямоугольной потенциальной яме.

3.2. Спектральная задача для операторов момента импульса.

3.3. Атом водорода. Учет релятивистских эффектов. Ридберговские атомы.

3.4. Движение заряженной частицы в электромагнитных полях. Уровни Ландау. Критическое магнитное поле.

4. Приближенные методы

4.1. Стационарная теория возмущений.

4.2. Эффекты Штарка и Зеемана.

4.3. Нестационарная теория возмущений.

4.4. Квазиклассическое приближение. Барьерный эффект Гамова.

4.5. Теория рассеяния. Формула Резерфорда.

4.6. S-матричный подход

5. Системы тождественных частиц

5.1. Принцип тождественности частиц. Фермионы и бозоны.

5.2. Детерминанты Фока–Слетера.

5.3. Представление чисел заполнения. Операторы аддитивного и бинарного типов.

5.4. Заключение. Новейшие области применения квантовой теории.

Термодинамика и статистическая физика

1. Введение: предмет дисциплины и основные модельные ограничения

1.1. Предмет термодинамики и статистической физики.

1.2. Физические величины, подлежащих изучению в термодинамике и статистической физике.

1.3. Равновесные и неравновесные состояния вещества. Сокращенные способы описания эволюции систем: кинетическая и гидродинамическая стадии.

1.4. Содержание курса.

2. Термодинамика

2.1. Термодинамические величины. Адиабатические процессы.

2.2. Первое начало термодинамики. Термические и калорические свойства вещества.

2.3. Энтропия. Второе начало термодинамики.

2.4. Основные уравнения термодинамики. Термодинамические неравенства.

2.5. Фазовые переходы.

2.6. Аксиоматика термодинамики.

3. Описание равновесных состояний вещества

3.1. Статистические ансамбли.

3.2. Информационная энтропия и её свойства.

3.3. Принцип максимума информационной энтропии и его применение при описании различных статистических ансамблей классических систем:

- микроканонического

- канонического

- большого канонического

3.4. Локально равновесные состояния.

3.5. Функции распределения идеальных газов классических и квантовых систем. Различные обобщения.

3.6. Функции распределения неидеальных газов. N-частичные функции распределения и корреляционные функции.

3.7. Описание флуктуаций.

3.8. Параметр порядка. Теория Гинзбурга-Ландау.

3.9. Теория фазовых переходов по Вильсону. Метод ренормгруппы.

4. Физическая кинетика

4.1. Кинетическое уравнение Больцмана.

4.2. Нарушение инвариантности относительно обращения времени в уравнении Больцмана и его источники.

4.3. Равновесные и квазиравновесные решения УБ.

4.4. H-теорема Больцмана. Энтропия по Больцману. Производство энтропии.

4.5. Вывод уравнений гидродинамики на основе уравнения Больцмана.

4.6. Моменты функции распределения. Теорема о моментах. Иерархия времен релаксации.

4.7. Малые отклонения от равновесного состояния. Линеаризация УБ.

Приближение времени релаксации. Уравнение Бхатнагара-Гросса-Крука.

4.8. Метод Энскога-Чепмена. Кинетические коэффициенты.

4.9. Многокомпонентное обобщение УБ.

4.10. Обобщение на случай квантовомеханических систем.

4.11. Самосогласованная система уравнений для описания бесстолкновительной плазмы.

4.12. Дебаевская экранировка точечного заряда.

4.13. Ленгмюровские плазменные колебания.

4.14. Проводимость и диэлектрическая проницаемость.

4.15. Дисперсия плазменных волн. Дисперсионные уравнения. Затухание Ландау.

4.16. Плазма в сильных электромагнитных полях. Влияние поля на процесс рассеяния частиц.

4.17. Элементарные возбуждения в многочастичных системах.

Квазичастицы.

4.18. Температурно-временные функции Грина (ФГ) и их интерпретация.

4.19. Уравнения движения для ФГ. Уравнения Дайсона. Обобщенное дисперсионное уравнение.

4.20. Примеры квазичастичных возбуждений: фононы, магноны, ротоны.

Топологические дефекты.

4.21. Многочастичная система как квазичастичные газы при конечной температуре.

5. Динамическое обоснование статистических методов описания равновесных и неравновесных состояний вещества. Заключение

5.1. Уравнение Лиувилля.

5.2. Цепочка уравнений Боголюбова – Борна – Грина –Кирквуда – Ивона.

5.3. Принцип ослабления корреляций Н.Н. Боголюбова.

5.4. Вывод интеграла столкновений Больцмана.

5.5. Равновесная теория неидеальных газов и жидкостей.

5.6. Применение физической кинетики в новейшей физике.

5. Образовательные технологии, применяемые при освоении модуля В соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки «Радиофизика» реализация компетентностного подхода предусматривает широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерные симуляции, разбор конкретных ситуаций, работа над проектами) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.

Эффективность применения интерактивных форм обучения обеспечивается реализацией следующих условий:

создание диалогического пространства в организации учебного процесса;

использование принципов социально-психологического обучения в учебной и внеучебной деятельности;

мониторинг личностных особенностей и профессиональной направленности студентов;

формирование психологической готовности преподавателей к использованию интерактивных форм обучения, направленных на развитие внутренней активности студентов.

Использование интерактивных форм и методов обучения направлено на достижение ряда важнейших образовательных целей:

стимулирование мотивации и интереса в области анализа сложных систем и обработки данных и в общеобразовательном, общекультурном и профессиональном плане;

повышение уровня активности и самостоятельности обучаемых;

развитие навыков анализа, критичности мышления, взаимодействия, коммуникации;

саморазвитие и развитие обучаемых благодаря активизации мыслительной деятельности и диалогическому взаимодействию с преподавателем и другими участниками образовательного процесса.

При освоении дисциплины, в учебном процессе используется интерактивная форма проведения практических занятий.

На факультете предусмотрена также возможность получения высшего образования гражданами с ограниченными возможностями здоровья и инвалидами.

В данном случае при изучении отдельных дисциплин применяются следующие адаптивные технологии:

Индивидуальные консультации;

Педагогическое сопровождение учебного процесса студентов с ограниченными возможностями здоровья в зависимости от нозологий, например, опорные конспекты лекций для студентов с патологиями слуха, аудиозаписи лекций для студентов с патологиями зрения;

Увеличение времени на 30% при подготовке к ответу во время промежуточной аттестации.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения модуля.

Важную роль при освоении модуля «Теоретическая физика» играет самостоятельная работа студентов.

Самостоятельная работа способствует:

углублению и расширению знаний;

формированию интереса к познавательной деятельности;

овладению приёмами процесса познания;

развитию познавательных способностей.

Самостоятельная работа студентов имеет основную цель — обеспечить качество подготовки выпускаемых специалистов в соответствии с требованиями основной образовательной программы по направлению подготовки бакалавров «Прикладные математика и физика».

К самостоятельной работе относятся:

самостоятельная работа на аудиторных занятиях (лекциях, семинарах, коллоквиумах, практических и лабораторных занятиях);

внеаудиторная самостоятельная работа.

Виды самостоятельной работы обучающегося:

Работа с конспектами лекций и рекомендованной литературой.

Решение задач, предлагаемых для домашнего задания на практических занятиях.

Подготовка заданий с решениями задач, оформленных в соответствии с установленными требованиями.

Проведение компьютерных экспериментов с помощью разработанных демонстрационных программ.

Чтение и реферирование предлагаемых преподавателем статей из современной научной периодической литературы по тематике курса.

Написание рефератов по отдельным разделам дисциплины.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости: задания, предлагаемые на практических занятиях, вопросы для контроля самостоятельной работы и вопросы к промежуточной аттестации находятся в фонде оценочных средств модуля «Теоретическая физика».

–  –  –

Программа оценивания учебной деятельности студента Лекции (по дисциплинам «Теоретическая механика», «Термодинамика и статистическая физика», "Квантовая механика")

1. Выступления с краткими сообщениями по дополнительным разделам;

2. Участие в обсуждениях, дискуссиях, проводимых в рамках лекционных занятий.

3. Участие в кратких опросах, проводимых во время лекций.

Максимальная оценка за активную работу на лекциях по дисциплинам «Теоретическая механика», «Термодинамика» и «Статистическая физика»

составляет 10 баллов за семестр, по дисциплине «Квантовая механика» – 30 баллов за семестр.

Лекции (по дисциплине "Электродинамика") Наличие конспектов 14 и более лекций – 14 баллов.

Наличие конспектов менее 14 лекций – по 1 баллу за лекцию.

Практические (семинарские) занятия По дисциплине "Электродинамика" Краткие самостоятельные работы на семинарах – 9 работ с максимальной оценкой 2 балла, итого 18 балла.

Проверочная работа – 6 баллов.

Контрольная работа – 6 баллов.

Решение задач и участие в обсуждениях на семинарах в течение семестра – до 10 баллов.

По остальным дисциплинам модуля, предусматривающим наличие практических занятий:

1. Выполнение контрольной работы: максимальная оценка за контрольную работу 15 баллов, максимальная оценка за семестр – 15 баллов.

2. Решение задач на семинарах, участие в обсуждениях, дискуссиях, проводимых в рамках семинарских занятий – максимум 15 баллов за семестр.

Максимальная оценка за работу на практических занятиях составляет 30 баллов за семестр.

Самостоятельная работа По дисциплинам «Теоретическая механика», «Электродинамика», «Термодинамика и статистическая физика» контроль результатов внеаудиторной самостоятельной работы осуществляется преподавателем, ведущим практические занятия, в течение всего семестра и оценивается в баллах, входящих в рейтинг по дисциплине. В течение семестра студентам предлагается 10 домашних заданий (3 по дисциплине "Электродинамика"). В них включаются задачи, методами решения которых обучающиеся овладевают в ходе практических занятий. Студенты выполняют домашние задания, оформляют решения в соответствии с установленными требованиями и сдают преподавателю, ведущему практические занятия.

Максимальная сумма за самостоятельную работу составляет 30 баллов (15 по дисциплине "Электродинамика") По дисциплине «Квантовая механика» контроль результатов внеаудиторной самостоятельной работы осуществляется преподавателем, ведущим лекционные занятия, в течение всего семестра и оценивается в баллах, входящих в рейтинг по дисциплине. Самостоятельная работа студентов заключается в подготовке рефератов по предложенным преподавателям темам и обсуждении этих рефератов с преподавателем.

Максимальная сумма за самостоятельную работу составляет 30 баллов.

Контроль результатов самостоятельной работы завершается в период зачетно-экзаменационной сессии перед аттестацией учебной работы студентов по дисциплине.

Промежуточная аттестация

Экзамен по дисциплинам «Теоретическая механика» и «Термодинамика и статистическая физика» проводится в устной форме. Максимальная сумма баллов, которую может получить студент за прохождение промежуточной аттестации, также составляет 30 баллов.

При этом используется следующая система оценивания:

23 – 30 баллов:

Студент демонстрирует всестороннее, систематическое и глубокое знание учебного материала по программе курса, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой, творческие способности в понимании, изложении и использовании материала.

17 – 22 баллов:

Студент демонстрирует полное знание учебного материала, правильно выполняет задания, предусмотренные программой, показывает систематический характер знаний по дисциплине.

10 – 16 баллов Студент демонстрирует знания основного учебного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по специальности, однако допускает погрешности в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий, но способен их устранить под руководством преподавателя.

0 – 9 баллов:

Студент демонстрирует «отрывочные» знания основного учебного материала, допускает принципиальные ошибки в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий.

Зачет по дисциплине «Квантовая механика» проводится в устной форме.

Максимальная сумма баллов, которую может получить студент за прохождение промежуточной аттестации, также составляет 40 баллов.

При этом используется следующая система оценивания:

31 – 40 баллов Студент демонстрирует всестороннее, систематическое и глубокое знание учебного материала по программе курса, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой, творческие способности в понимании, изложении и использовании материала.

21 – 30 баллов Студент демонстрирует полное знание учебного материала, правильно выполняет задания, предусмотренные программой, показывает систематический характер знаний по дисциплине.

11 – 20 баллов Студент демонстрирует знания основного учебного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по специальности, однако допускает погрешности в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий, но способен их устранить под руководством преподавателя.

0 – 10 баллов:

Студент демонстрирует «отрывочные» знания основного учебного материала, допускает принципиальные ошибки в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий.

Экзамен по дисциплине "Электродинамика" проводится в письменной форме.

Задание представляет собой тест из 13 теоретических вопросов, освещающих основные проблемы курса, и одной задачи.

При этом используется следующая система оценивания:

Краткие ответы на теоретические вопросы: по 2 балла за вопрос, итого 26 баллов.

Решение задачи – оценивается из 5 баллов.

Таким образом, максимально возможная сумма баллов за все виды учебной деятельности студента по каждой из дисциплин модуля «Теоретическая физика» составляет 100 баллов.

Таблица 2.1.

Таблица пересчета полученной студентом суммы баллов по разделам модуля «Теоретическая физика» в оценку (зачет):

«зачтено» (при недифференцированной оценке) 60 – 100 баллов 0 – 59 баллов «не зачтено»

Таблица 2.2 Таблица пересчета полученной студентом суммы баллов по разделам "Теоретическая механика" и "Термодинамика" модуля «Теоретическая физика» в оценку (экзамен):

80-100 баллов «отлично»

60-79 баллов «хорошо»

40-59 баллов «удовлетворительно»

0-39 баллов «неудовлетворительно»

Таблица 2.2 Таблица пересчета полученной студентом суммы баллов по разделу «Электродинамика» модуля "Теоретическая физика" в оценку (экзамен):

70-100 баллов «отлично»

55-69 баллов «хорошо»

40-55 баллов «удовлетворительно»

0-39 баллов «не удовлетворительно»

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля

а) основная литература:

1. Ольховский И.И. Курс теоретической механики для физиков: учеб. пособие.

Санкт-Петербург; Москва; Краснодар: Лань, 2009. - 574 с. – 27 экз

2. Маркеев А.П. Теоретическая механика: учебник для высших учебных заведений. М., Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2007, 592 с.

(ЭБС IRPBooks)

3. Ольховский И.И., Павленко Ю.Г., Кузьменков Л.С. Задачи по теоретической механике для физиков: учеб. пособие. Санкт-Петербург; Москва; Краснодар:

Лань, 2008, 389 с. – 80 экз

4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики. Т. 1. Механика, М.:

Физматлит, 2007 – 57 экз.

5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики. Т. 3. Квантовая механика: нерелятивистская теория, М,: Физматлит, 2008 – 25 экз..

6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики. Т. 5. Статистическая физика, 2010 – 27 экз

7. Паршаков А.Н. Введение в квантовую физику. М.: Лань, 2010, 351 с. (ЭБС Лань)

8. Батыгин В.В., Топтыгин И.Н. Сборник задач по электродинамике и теории относительности. С.-Петербург: Изд-во «Лань», 2010 (ЭБС Лань)

9. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн: учебное пособие 5-е изд. - Москва: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. - 542 с. – 114 экз

б) дополнительная литература:

1. Мещерский И.В. Задачи по теоретической механике: учеб. пособие / под ред.

Пальмова В.А., Меркина Д.Р. - 5-е изд., стер. - Санкт-Петербург; Москва;

Краснодар: Лань, 2010. - 447 с. – 28 экз

2. Гантмахер Ф.Р. Лекции по аналитической механике: учеб. пособие для вузов / под ред. Е. С. Пятницкого. - 3-е изд., стер. - Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2002. с. – 3 экз;

3. Джанелидзе Г.Ю., Кельзон А.С., Бать М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах. Т. 1: Статика и кинематика. - Москва: Наука, 1990. – 1 экз

4. Джанелидзе Г.Ю., Кельзон А.С., Бать М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах: учеб. пособие / Т. 2: Динамика. - 9-е изд., стер. - СанктПетербург; Москва; Краснодар: Лань, 2010. - 638 с. – 10 экз;

5. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики: учеб. для втузов - 20-е изд., стер. - Москва: Высш. школа, 2010. - 416 с. – 10 экз

6. Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рыскин Н.М. Нелинейные колебания: учеб.

пособие. Москва: Физматлит, 2002. - 292 с. : –131 экз

7. Бредов М.М., Румянцев В.В., Топтыгин И.Н. Классическая электродинамика.

С.-Петербург: Изд-во «Лань». 2003. (ЭБС Лань)

8. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики. Т. 8.

Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2005 – 48 экз.

9. Румер Ю.Б., Рывкин М.Ш., Термодинамика, статистическая физика и кинетика. Новосибирск: изд-во новосиб. ун-та, 2001 – 2 экз

10. Зубарев Д.Н., Морозов В.Г., Рёпке Г. Статистическая механика неравновесных процессов [в 2 т.] Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2002. – 4 экз

11. Елютин П.В., Кривченков В.Д. Квантовая механика с задачами. под ред.

Н.Н.Боголюбова. - 2-е изд., перераб. - Москва: 2001. 300 с. – 2 экз

12. Блохинцев Д.И., Основы квантовой механики. М.: Наука, 2004 (ЭБС «Лань)

13. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики. Т. 2. Теория поля, М.: Физматлит, 2006 – 40 экз

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. OS MS Windows XP

2. Adobe Acrobat Reader

3. MS Office

9. Материально-техническое обеспечение модуля Мультимедийное оборудование 1.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению «Радиофизика».

Авторы:

–  –  –

к.ф.-м.н., доцент кафедры физики открытых систем Савин Д.В.

Программа одобрена на заседании кафедры нелинейной физики, протокол № __ от _____________ 2016 г.

–  –  –



Похожие работы:

«Электронный научный журнал "Вестник Омского государственного педагогического университета" Выпуск 2006 www.omsk.edu А. И. Григорьев Омский государственный педагогический университет В. Н. Михальчук Омский государственный аграрный университет Е. В. Донец Омский экономический институт Динамика темнохвойных лесов Омского...»

«Фауна, морфология, систематика паразитов УДК 619:616.995.132:77 ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕМАТОД ПОДОТРЯДА FILARIATA – ПАРАЗИТОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ УЗБЕКИСТАНА К.А. САПАРОВ* кандидат биологических наук В.И. ГОЛОВАНОВ**, Ф.Д. АКРАМОВА** кандидаты биологических наук Э.Б. ШАКАРБОЕВ*, Д.А. АЗИ...»

«Тютиков Сергей Фёдорович Парнокопытные животные как естественные биоиндикаторы при геохимическом мониторинге окружающей среды 03.02.08 – экология (биология) Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант: Ермаков Вадим Викторович, доктор...»

«Рабочая программа дисциплины Б1.В.ДВ.1.2 "Почвенная микробиология" Направление подготовки 35.03.04 Агрономия Профиль подготовки Агрономия (программа прикладного бакалавриата) Уровень высшего образования бакалавриат Форма обучения Очная Краснодар 1 Цель и задачи освоения дисциплины Целью освоения дисциплины "Почвенная микроб...»

«Министерство образования и науки РФ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" Биологический факультет УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе _А.Ф. Крутов ""_ 2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ "Основы аллелопатии" (цикл ОД.А.08...»

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И.УЛЬЯНОВА-ЛЕНИНА Факультет географии и экологии Е.А.Костерина РАБОТА В СУБД FOXPRO Вводный курс Учебно-методическое пособие Издательство Казанского государственного университета Печатается по решению учебно-методической комиссии факультета геог...»

«ПОВЫШЕНИЕ КВАЛИФИКАЦИИ УЧИТЕЛЕЙ БИОЛОГИИ НА ОСНОВЕ НОВЫХ ТРЕБОВАНИЙ ФГОC В РАМКАХ ПРОЕКТА, РЕАЛИЗУЕМОГО МОСКОВСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫМ УНИВЕРСИТЕТОМ "МГУ-ШКОЛЕ" Пивоварова Людмила Васильевна д-р пед. наук, канд. биол. наук, доцент, ведущи...»

«УРАЛЪСКИП ФИЛИАЛ АН СССР ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИИ Н ЖИВОТНЫХ КОМИССИЯ ПО ОХРАНЕ ПРИРОДЫ ПАМЯТНИКИ ПРИРОДЫ СВЕРДЛОВСК УРАЛЬСКИй ФИЛИАЛ АН СССР ИНСТИТУТ Эl(ОЛОГИИ РАСТЕНИИ И ЖИВОТНЫХ К:ОМИССИSI ПО ОХРАНЕ ПРИРОДЫ ПАМЯТНИКИ...»










 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.