Скачать 186.59 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ТГПУ) «УТВЕРЖДАЮ» декан физико-математического факультета _____________ А.Н. Макаренко «__29__» __августа__ 2014г. Рабочая программа учебной дисциплины М.2.В.06. «Астрофизика» трудоемкость (в зачетных единицах) 2 . Направление подготовки: 011200.68 Физика Магистерская программа: Теоретическая физика Квалификация (степень) выпускника: магистр 1. Цели изучения дисциплины Основная цель курса «Астрофизика » – дать общее представление о физических методах исследования явлений в космическом пространстве. Изучение данного предмета позволит студентам, обучающимся в магистратуре по направлению физико-математическое образование, глубже понять сущность законов физики, которые используются для изучения природы звезд и межзвездной среды. Поскольку астрофизика, будучи разделом астрономии, является в то же время очень специфичной частью физики, ее изучение способствует формированию естественно-научного мировоззрения.. 2. Место учебной дисциплины в структуре основной образовательной программы. Курс «Астрофизика» относится к профессиональному циклу дисциплин и входит в состав раздела «дисциплины по выбору студента». Преподается предмет в третьем семестре. Программа подготовлена в соответствии с требованиями образовательного стандарта третьего поколения. Курс «Астрофизика» является специальным разделом теоретической физики, который дает представление о различных задачах и методах исследований современной астрофизики и космологии, объединенных общей целью всестороннего исследования природы Вселенной в рамках известных физических законов. Программа предназначена для построения курса лекционных и практических занятий для студентов магистратуры. Данный курс предполагает, что студент знаком с основными разделами общей и теоретической физики, а также с курсом общей астрономии. 3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины Дисциплина «Астрофизика» вносит вклад в формирование следующих компетенций, требуемых ФГОС ВПО по направлению подготовки 011200.68 Физика: Общекультурными (ОК): ОК-1, ОК-3; Профессиональными (ПК): ПК-1, ПК-2, ПК-5. В результате изучения курса «Астрофизика» студент магистратуры должен: знать содержание фундаментальных принципов, приближенных методов и основных моделей астрофизики; уметь формулировать определения основных понятий предмета, уметь объяснять содержание фундаментальных принципов и законов, рассматриваемых в астрофизике, хорошо понимать роль астрономических наблюдений в формировании научных знаний; обладать навыками использования общетеоретических физико-математических знания для решения частных задач, возникающих в астрофизических и космологических моделях. 4. Общая трудоемкость дисциплины и виды учебной работы. Общая трудоемкость дисциплины : 2 зачетных единиц
5. Содержание учебной дисциплины 5.1. Разделы учебной дисциплины.
5.2. Содержание разделов дисциплины 1.Физические законы в астрофизике. Законы теплового излучения. Физика излучающего газа. Задача о переносе излучения. Методы определения температуры и химического состава небесных тел. Определение фундаментальных звездных параметров: масс, радиусов, светимостей. Многообразие звездных спектров. Спектральная классификация звезд. Нетепловые механизмы излучения. 2. Межзвездная среда. Компоненты межзвездной среды. Наблюдаемые состояния межзвездного газа: области HI, HII, корональный газ, молекулярные облака. Гравитационная неустойчивость. Условия гравитационного сжатия облака и его фрагментация. Критерий Джинса. 3. Внутреннее строение звезд. Задача о внутреннем строении сферически симметричных звезд в рамках теории тяготения Ньютона. Политропные модели звезд. Условие лучистого равновесия. Система уравнений, описывающая внутреннюю структуру сферически-симметричных звезд. Методы расчета моделей звезд. 4. Состояние вещества в звездах. Источники звездной энергии. Ионизация и диссоциация идеального газа. Равновесное излучение. Вырождение электронного газа. Нерелятивистское и предельное релятивистское приближения к давлению вырожденного электронного газа. Нейтронизация вещества в звездах. Гравитационное сжатие. Термоядерные источники энергии: протон-протонная реакция, углеродно-азотный цикл, тройная α-реакция, формирование элементов железного пика. 5. Эволюция звезд. Стадия гравитационного сжатия. Протозвезды. Стадия Хаяши. Звезды типа Т Тельца. Объекты Хербига-Аро. Эволюция звезд и диаграмма Герцшпрунга- Рессела. Фаза главной последовательности. Предел Чандрасекара. Эволюция звезд с массой ≤ 2,5 после ухода с главной последовательности. Гелиевая вспышка. Образование планетарной туманности. Эволюция звезд с массой от 2,5 до 8 . Сверхновые типа . Эволюция звезд с массой > 8 . Механизм вспышки сверхновых типа II. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела для шаровых звездных скоплений. Белые карлики, нейтронные звезды: строение, диапазон масс, температурная эволюция. Пульсары. Предел Оппенгеймера-Волкова. Черные дыры: радиус Шварцшильда, свойства черной дыры, приливные силы вблизи черной дыры. 6. Галактики. Строение нашей Галактики. Классификация и структура галактик различного типа. Пространственное распределение и эволюция галактик. Структура Метагалактики. 7. Наблюдательные основы современной космологии. Наблюдаемая однородность пространственного распределения галактик, их групп и скоплений на большом космологическом масштабе. Наблюдения на ближних, дальних и средних расстояниях. Открытие Э.Хабблом нестационарности Вселенной. Микроволновое фоновое излучение. Химический состав вещества и возраст наблюдаемых космических объектов. 5. 3 Лабораторный практикум - не предусмотрен учебным планом.
6.1 Основная литература:
6.2. Дополнительная литература:
Интернет источники: www.college.ru ─ Образовательный портал по астрономии. www.astronet.ru ─ Рубрика «Книги». Пособие «Л.И. Машонкина, В.Ф. Сулейманов. Задачи и упражнения по общей астрономии». Изд-во Казанского университета. http://crydee.sai.msu.ru/~konon/Book/titL.html. «В.В. Иванов, А.В. Кривов, П.А. Денисенков. Парадоксальная Вселенная». 175 оригинальных задач по астрономии с решениями. Изд-во Санкт-Петербургского университета. http://www.modcos.com/ -Современная космология http://www.astroblogs.ru/ -- Астрономический портал http://www.walkinspace.ru/ -- Все о космосе (Современные представления) 6.4. Материально-техническое обеспечение дисциплины
7. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины 7.1. Методические рекомендации для преподавателей. Можно рекомендовать в качестве основных учебников издания: Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. М., 2004, 2011,. А. В. Засов, К. А. Постнов/ Общая астрофизика: учебное пособие для вузов.-Фрязино:Век 2, 2006. Эти издания рекомендованы Учебно-методическим советом по физике УМО университетов России в качестве учебных пособий для студентов университетов различного профиля. Представляется целесообразным включение в лекционный курс методов астрофизических исследований, связанных, например, с теорией гравитации, электродинамикой, термодинамикой, теорией излучения и т.д. При этом значительная часть материала по астрофизике, касающаяся ее многочисленных и разнообразных приложений, а также описаний космических объектов, может быть вынесена на самостоятельную работу студентов. Конкретно, это написание рефератов или собеседования по заданной теме. Следует отметить, что именно описательная часть астрономии достаточно хорошо изложена в учебных пособиях и монографиях. Поэтому работа над рефератами не должна вызывать у студентов каких-либо затруднений. Существенную помощь в организации такого рода самостоятельной работы могут оказать учебные пособия, в которых приводятся подробные решения астрономических задач разной сложности. Такие пособия можно найти в системе Internet. Электронные задачники и учебники по астрофизике обладают более широким спектром возможностей в обучении, чем печатная продукция. В таких изданиях приводятся видеоизображения космических объектов, динамические модели, демонстрирующие физические процессы в космосе, звездные карты, графики орбит различных тел Солнечной системы и т. д. Это повышает интерес к изучению самого предмета и облегчает выполнение самостоятельной работы. Для успешного усвоения материала важным является проведение нескольких занятий в компьютерном классе, чтобы научить студентов пользоваться компьютерными программами, демонстрирующими динамические модели космических явлений, фотографии космических объектов 7.2. Методические рекомендации для студентов. Для более глубокого усвоения материала по данному курсу студентам магистратуры предлагается использовать рекомендуемую основную и дополнительную литературу. Основной учебник Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. М., 2004, 2011. Наиболее полезным изданием дополнительной литературы является – А. В. Засов, К. А. Постнов/ Общая астрофизика: учебное пособие для вузов. - Фрязино: Век 2, 2006. Эти книги рекомендована Учебно-методическим советом по физике УМО университетов России в качестве учебного пособия для студентов университетов различного профиля. Эти учебники полностью соответствует программе курса общей астрофизики и астрономии, представленной Госстандартом для вузов. Рекомендуемые учебные пособия имеют достаточно большой объем. Часть материала, особенно касающегося описания космических объектов, преподавателем может быть вынесена на самостоятельную работу. Студенты должны помнить, что все вопросы, вынесенные на самостоятельную работу, включаются в экзаменационные билеты. Важным является также решение достаточно большого количества задач самостоятельно в качестве домашних заданий. Для самостоятельной работы по решению задач студентам рекомендуется использовать издание [2] дополнительной литературы. Перед каждым разделом в этом сборнике дается краткая теория и приводятся соответствующие формулы. В процессе выполнения самостоятельной работы полезно пользоваться системой Интернет. В настоящее время существует большое количество астрономических порталов с прекрасным иллюстративным материалом по астрономии. Студентам, прежде всего можно рекомендовать сайт www.astronet.ru - главный астрономический сайт России. 8. Формы текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации: 8.1. Перечень контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы: а) В качестве самостоятельной работы предлагается изучить некоторые вопросы общей астрономии необходимые для решения астрофизических задач: 1. Единицы измерения расстояний в астрономии. 2. Системы астрономических координат (экваториальная, эклиптическая, галактическая). 3. Определение расстояний до космических объектов. 4. Определение масс небесных тел. 5. Обобщенные законы Кеплера. 6. Системы звездных величин. 7. Объекты, принадлежащие нашей Галактике. Общая характеристика. б) Перечень контрольных вопросов:
8.2. Примерная тематика курсовых работ и рефератов: курсовые работы не предусмотрены учебным планом, тематика рефератов по астрофизике и космологии связана с прикладными задачами и описанием космических объектов. 8.3. Перечень вопросов к зачету:
Рабочая программа учебной дисциплины составлена в соответствии с учебным планом, федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки: 011200.68 Физика. Рабочую программу учебной дисциплины составил: кандидат физ.- мат. наук, доцент кафедры теоретической физики ____________ Т.С. Бороненко. Рабочая программа учебной дисциплины утверждена на заседании кафедры теоретической физики, протокол № __7__ от “ _28_ ” __августа__ 2014г. Заведующий кафедрой теоретической физики ______________ И.Л. Бухбиндер Рабочая программа учебной дисциплины одобрена УМК физико-математического факультета ТГПУ, протокол № _1_ от “ _29_ ” __августа _ 2014 г. Председатель УМК физико-математического факультета _____________ З.А. Скрипко |
Рабочая программа дисциплины Общая астрофизика Лекторы Д. ф м н., проф. Засов Анатолий Владимирович, кафедра астрофизики и звездной астрономии физического факультета мгу, e-mail:, телефон.:... | Рабочая программа учебной дисциплины гражданское процессуальное право... Рабочая программа учебной дисциплины одобрена на заседании кафедры трудового, экологического права и гражданского процесса | ||
Рабочая программа учебной дисциплины материаловедение 2013 рабочая... Рабочая программа учебной дисциплины «Материаловедение» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта... | Рабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины «Конкурентное право» Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты) | ||
Рабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины «Конкурентное право» Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты) | Рабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины «Банковское право» Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты) | ||
Рабочая программа учебной дисциплины литература название учебной дисциплины Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее фгос)... | Рабочая программа учебной дисциплины химия 2012г рабочая программа... Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Ярославской области | ||
Рабочая программа учебной дисциплины физика 2012 рабочая программа... Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Ярославской области Пошехонский сельскохозяйственный... | Рабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины... Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты) | ||
Рабочая программа учебной дисциплины бд02. Литература Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины | Рабочая программа учебной дисциплины математика 2013 рабочая программа... Рабочая программа учебной дисциплины «Математика» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта... | ||
Рабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа... ... | Рабочая программа учебной дисциплины русский язык 2015 г рабочая... Рабочая программа учебной дисциплины «Русский язык» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта... | ||
Программы учебной дисциплины 4 структура и содержание учебной дисциплины Рабочая программа учебной дисциплины Основы микробиологии и иммунологии является частью основной профессиональной образовательной... | Паспорт рабочей программы учебной дисциплины 4 структура и содержание учебной дисциплины Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с фгос спо... |