Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки 011200. 68 Физика Профиль подготовки Теоретическая и математическая физика Квалификация (степень) «магистр»
Скачать 0.73 Mb.
|
М.1.ДВ2. Специальные вопросы теории фильтрации 1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной структуре ООП Дисциплина «Математическое моделирование фильтрации жидкости» представлена в блоке Дисциплины по выбору Общенаучного цикла. Освоение дисциплины предполагает предварительное изучение курса «Математическое моделирование фильтрации жидкости». 2. Цели изучения дисциплины Целью курса является расширение и углубление знаний студентов в области теории фильтрации на конкретных проблемах практики разработки нефтеносных (водоносных) пластов грунта сложной геологической структуры. В связи с этим предлогается познакомить студентов с новыми аналитическими и численными методами решений граничных задач практики. 3. Структура дисциплины Курс содержит следующие специальные вопросы теории фильтрации: интегральные представление решений уравнений двумерной фильтрации, дебит современной скважины, эволюция двумерной границы раздела жидкостей. Курс включает лабораторный практикум на котором предполагается численно исследовать конкретные задачи практики: определение дебита скважины, движение границы раздела жидкостей. 4. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:ОК-1, ОК-6, ПК-5, ПК-11. 5. Общая трудоемкость дисциплины Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 академических часов. 6. Формы контроля Промежуточная аттестация: зачет (2 семестр). М.2. Профессиональный цикл М.2.Б.1. Современные проблемы физики 1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной структуре ООП Дисциплина «Современные проблемы физики» входит в Профессиональный цикл, базовую часть. Освоение дисциплины предполагает предварительное изучение курса «Философские вопросы естествознания». 2. Цель изучения дисциплины Цель данного курса состоит в рассмотрении основных проблем современной физики. 3. Структура дисциплины Современное состояние физической науки.Проблемы и перспективы развития нанотехнологий.Современное состояние единой теории поля.Проблемы космологии.Экспериментальная проверка общей теории относительности.Проблемы физики атомного ядра и элементарных частиц. Происхождение массы. Ускорители заряженных частиц. Управляемая термоядерная реакция.Непосредственное преобразование химической, тепловой и ядерной энергии в электрическую и механическую энергию. Источники света. Солнечные электрогенераторы.Перспективы физики конденсированного состояния.Высокотемпературная сверхпроводимость.Нелинейная физика (турбулентность, солитоны, странные аттракторы). 4. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций:ОК-5, ОК-7, ОК-10, ПК-1, ПК-2, ПК-8, ПК-10. 5. Общая трудоемкость дисциплины 4 зачетных единиц (144 академических часа). 6. Формы контроля Промежуточная аттестация: экзамен (2 семестр). М.2.Б.2.История и методология физики 1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной структуре ООП Дисциплина «История и методология физики» входит в Профессиональный цикл, базовую часть. Необходимость введения такого курса обусловлено тем, что современная физика наиболее полно и глубоко может быть изучена и осознана, понимая исторические основы и корни физических открытий, в результате научного анализа условий, определяющих ход развития физики на отдельных исторических этапах. Изучение дисциплины базируется на системе знаний, умений и универсальных компетентностей, полученных бакалаврами при изучении физики. 2. Цель изучения дисциплины Формирование у студентов знаний, навыков и умений в области истории и методологии физики, соответствующих базовой профессиональной подготовке. 3. Структура дисциплины Курс «История и методология физики» посвящён изучению возникновения и эволюции важнейших физических понятий, истории развития физических методов исследования и формирования научного метода. Изучаются основные разделы и особенности современной физики, её взаимосвязь с другими разделами естествознания, важнейшие достижения физики XX века. 4. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций:ОК-7, ОК-4, ОК-10, ПК-10. 5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачетные единицы (72академических часа). 6. Формы контроля Промежуточная аттестация: зачет (2 семестр). М.2.В.1. Элементарные возбуждения в конденсированных средах 1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной структуре ООП Дисциплина «Элементарные возбуждения в конденсированных средах» входит в Профессиональный цикл, вариативную часть.Для усвоения данного курсанеобходимо изучить некоторые модули (дисциплины) в рамкахобразовательной программы бакалавра по направлению Физика: модуль«Математика» базовой части цикла математических и естественно-научныхдисциплин, модуль «Теоретическая физика» базовой частипрофессионального цикла. Данный курс предлагает более высокий уровеньподготовки по сравнению с освоенным ранее курсом «Физикаконденсированного состояния» в рамках образовательной программыбакалавра по направлению Физика. 2. Цель изучения дисциплины Овладение основами современной квантовой теории конденсированных сред, без которой невозможно творческое использование в практической деятельности уже известных физических явлений в твёрдых телах, восприятие, а тем более, генерацию новых физических идей; Освоение студентами достижений квантовомеханического описанияэлектронной и колебательной систем кристалла, на которых базируютсятермодинамика, перенос энергии и заряда, сверхпроводимость в твёрдых телах; Выработка у студентов практических навыков по решению задач квантовой теории твёрдого тела. 3. Структура дисциплины Содержание разделов дисциплины ВВЕДЕНИЕ Общая концепция. Возбужденное состояние системы. 1. ФОНОНЫ Динамика кристаллической решетки. Нормальные колебания. Квантование нормальных колебаний. Фононы. Энергетический спектр фононов. Спектральная плотность состояний фононов. Теплоемкость кристаллической решетки. Взаимодействие фонов. Тепловое расширение. Теплопроводность решетки. Уравнение состояния фононного газа. Квазилокальные фононы. Фононы и ротоны в жидком гелии. 2.ЭЛЕКТРОНЫ. Электроны в потенциальной яме. Модель ферми-жидкости. Одноэлектронное приближение. Экранированный потенциал ионов решетки. Зависимость энергии электрона от импульса. Построение зон Бриллюэна. Заполнение электронами зон Бриллюэна. Эффективная масса электрона. Плотность электронных состояний. Квантование энергии электронов в магнитном поле. Плотность электронных состояний в магнитном поле. Магнитная восприимчивость электронного газа. Рассеяние электронов. Размерное квантование. Элементарные возбуждения в полупроводниках. 3.ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ДРУГИХ КВАЗИЧАСТИЦАХ. Элементарные возбуждения в сверхпроводниках. Поляроны. Экситоны. 4. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций:ОК-5, ОК-7, ОК-10, ПК-1, ПК-2, ПК-5, ПК-6, ПК-7, ПК-9.В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: Суть и границы применимости адиабатического приближения в разделении электронного и ядерного движений в кристалле, самосогласованных методов Хартри и Хартри-Фока, циклических граничных условий Борна-Кармана, изучение общих свойств электронов в периодическом поле, приближения почти свободных электронов и сильной связи, принципов построения поверхности Ферми в металлах, приближения эффективной массы в законе дисперсии. Математическое описание колебаний решётки с применением нормальных координат и обобщенных импульсов, гармонического приближения, динамической матрицы, связь закона дисперсии колебаний со структурой и размерностью кристаллической решётки, квантование колебаний. Идеи Ландау об элементарных возбуждениях, квазичастицах. Электрон-фонон-электронное взаимодействие в применении к описанию сверхпроводимости, идеи Бардина, Купера, Шриффера. Уметь объяснить суть физических явлений, рассматриваемых в курсе, связь между явлениями, решать задачи по теории твёрдого тела. Владеть навыками решения задач по физике твёрдого тела и применения основных методов математической и теоретической физики к анализу и количественной оценке свойств твёрдых тел. 5. Общая трудоемкость дисциплины 4 зачетных единиц (144 академических часа). 6. Формы контроля Промежуточная аттестация: экзамен (1 семестр). М.2.В.2. Математические методы в физической кинетике 1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной структуре ООП Дисциплина «Математические методы в физической кинетике» входит в Профессиональный цикл, вариативную часть. 2. Цель изучения дисциплины Цель данного курса состоит в изучении основных методов решения кинетического уравнения Больцмана. Указанные методы могут быть использованы при изучении различных явлений физической кинетики, а также при решении аналогичных задач математической физики. 3. Структура дисциплины Введение. Основные проблемы физической кинетики. Кинетическое уравнение Больцмана. Линеаризованное кинетическое уравнение. Модели интеграла столкновений. Общие методы решения кинетического уравнения. Использование законов сохранения. Моментный метод решения интегро-дифференциальных уравнений. Методы разложения по малому параметру. Метод Гильберта. Метод Чепмена-Энскога. Метод дискретных скоростей. Методы Монте-Карло. Метод прямого численного моделирования. Аналитические решения модельных уравнений. Метод Кейза (метод элементарных решений). Решение одномерного односкоростного уравнения переноса. Расщепление одномерного уравнения. Решение нестационарного модельного уравнения. Аналитические решения конкретных задач. Решение граничных задач кинетической теории газов. Граничные условия взаимодействия газа с поверхностью. Максвелловский метод. Метод Лиза. Метод полупространственных моментов и его обобщение. Метод прямого численного интегрирования. Метод интегральных преобразований. 4. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций: ОК-1, ОК-5, ОК-10, ПК-1, ПК-2, ПК-5, ПК-6, ПК-7, ПК-9. 5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачетные единицы (72академических часа). 6. Формы контроля Промежуточная аттестация: зачет (2 семестр). М.2.В.3. Математическое и компьютерное моделирование задач математической физики 1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в Дисциплина «Математическое и компьютерное моделирование задач математической физики» входит в Профессиональный цикл, вариативную часть. Изложение дисциплины предполагает успешное освоение куровбакалавриата «Программирование», «Численные методы и математическое моделирование», «Методы математической физики». 2. Цель изучения дисциплины Основная цель дисциплины специализации «Математическое и компьютерное моделирование задач математической физики» состоит в овладении студентами базовыми знаниями, умениями и навыками в области решения задач математической физики на компьютере. 3. Структура дисциплины Введение Моделирование в научно-технических исследованиях. Классификация уравнений математической физики. Краевые задачи Классификация уравнений в частных производных второго порядка. Краевые задачи для уравнений математической физики. Метод конечных разностей. Разностная аппроксимация дифференциальных операторов Сетки и сеточные функции. Аппроксимация дифференциальных операторов. Устойчивость разностных схем. Математическое моделирование процесса распространения тепла в однородном случае. Разностные методы. Метод прогонки Разностные схемы для уравнения теплопроводности. Метод прогонки. Моделирование процесса распространения тепла в двумерном случае. Разностные методы Разностные методы решения задач с несколькими пространственными переменными для уравнений параболического типа. Экономичные схемы. Постановка и реализация четвёртой краевой задачи для уравнения теплопроводности. Уравнения гиперболического типа. Моделирование процесса колебаний круглой мембраны Трёхслойные схемы. Моделирование процесса колебаний круглой мембраны. Задача Дирихле для произвольной области. Методы сеток и Монте-Карло Численное моделирование задачи Дирихле для прямоугольника методом конечных разностей. Задача Дирихле для круга. Моделирование задачи Дирихле методом Монте-Карло. Численное моделирование решения уравнения диффузии (теплопроводности) методом Монте-Карло. 4. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций:ОК-1, ОК-5, ОК-10, ПК-1, ПК-2, ПК-5, ПК-6, ПК-7, ПК-9. 5. Общая трудоемкость дисциплины 3 зачетных единицы (108 академических часов) 6. Формы контроля Промежуточная аттестация: экзамен (3 семестр). М.2.В.4. Физика полупроводников 1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной структуре ООП Дисциплина «Физика полупроводников» входит в Профессиональный цикл, вариативную часть.Программа курса опирается на знание фундаментальных физических дисциплин (статистическая физика, квантовая механика, элементарные возбуждения в конденсированных средах) и умение владеть математическим аппаратом в объеме программы бакалавриата по соответствующему направлению подготовки. 2. Цель изучения дисциплины Курс предназначен для теоретической подготовки студентов по физике полупроводников, необходимой при прохождении производственной практики. 3. Структура дисциплины ВВЕДЕНИЕ 1.ЗОННАЯ СТРУКТУРА ПОЛУПРОВОДНИКОВ. Зонная структура энергетического спектра электронов в кристалле. Полупроводники со структурой алмаза. Зонная структура интерметаллов. Зонная структура соединений А2В6 и А4В6. Примесные зоны. 2.СТАТИСТИКА НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ. Функция плотности состояний. Функция распределения электронов по состояниям. Распределение носителей по локализованным состояниям. Собственный полупроводник. Полупроводники с примесью одного вида. Полупроводники с донорными и акцепторными примесями. 3. НЕРАВНОВЕСНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ. Неравновесные носители заряда. Квазиуровни Ферми. Основные механизмы генерации и рекомбинации неравновесных носителей заряда. Уравнение непрерывности. Межзонная рекомбинация носителей заряда. Рекомбинация через локальные центры. 4. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций:ОК-1, ОК-5, ОК-7, ПК-1, ПК-2, ПК-5, ПК-6, ПК-7, ПК-9. 5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачетные единицы (72академических часа). 6. Формы контроля Промежуточная аттестация: зачет (2 семестр). |
Похожие:
 | Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Основная образовательная программа высшего профессионального образования, реализуемая вузом по направлению подготовки 011200 Физика... | | Основная образовательная программа высшего профессионального образования... |
| Примерная основная образовательная программа высшего профессионального... Список профилей подготовки бакалавров по направлению физика Фундаментальная физика |  | Рабочая программа учебной дисциплины Направление подготовки 011200. 68 – Физика, оп – Теоретическая физика Форма подготовки очная |
| Программа курса «Методологические основы единства физики» Направление подготовки — 011200. 68 Физика оп теоретическая физика Форма подготовки (очная) | | Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки «Агрохимия и агропочвоведение» и профилю... |
| Образовательный стандарт высшего профессионального образования по... Химия, физика и механика материалов образовательными учреждениями высшего профессионального образования (высшими учебными заведениями,... | | Программа вступительных экзаменов в аспирантуру Укрупненная группа... ... |
| Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Документы, регламентирующие содержание и организацию образовательного процесса при реализации ооп | | Рабочая программа дисциплины Компьютерные технологии в науке и производстве... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Выпускник по направлению подготовки Культурология с квалификацией (степенью) «бакалавр» должен обладать следующими компетенциями | | Аннотации и к программам основной образовательной программы высшего... Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной структуре ооп |
| Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Основная образовательная программа (ооп) бакалавриата, реализуемая в Негосударственном образовательном учреждении высшего профессионального... | | Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Менеджмент (квалификация (степень) «бакалавр») и профилям подготовки: «Маркетинг» и «Менеджмент организации» |
| Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Требования к результатам освоения основных образовательных программ магистратуры | | Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Направление подготовки высшего профессионального образования, подтверждающего присвоение квалификации (степень) «бакалавр» утверждено... |
