Естественнонаучного профиля




НазваниеЕстественнонаучного профиля
страница1/13
Дата конвертации19.02.2013
Размер0.63 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
СБОРНИК

АННОТАЦИЙ УЧЕБНЫХ ПРОГРАММ, КУРСОВ ЛЕКЦИЙ И УЧЕБНОГО

ПОСОБИЯ ПО ДИСЦИПЛИНАМ

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ПРОФИЛЯ

Введение


В настоящем сборнике представлены аннотации учебных программ и курсов лекций ряда дисциплин естественнонаучного профиля, подготовленных в Московском инженерно-физическом институте (государственном университете) при использовании положительного опыта преподавания аналогичных дисциплин в Мерилендском и Техасском университетах (США). Часть этих программ касалась общей подготовки специалистов ядерной отрасли (и входила в программу бакалавриата), часть представляла собой программы специальных курсов, входящих в подготовку магистров ядерно-энергетических специальностей. Указанные программы и курсы лекций были подготовлены ведущими специалистами МИФИ, многие из которых работают также в Российских Федеральных ядерных центрах (РФЯЦ): Всероссийском научно-исследовательском институт экспериментальной физики (ВНИИЭФ) г. Саров и Всероссийском научно-исследовательском институт технической физики (ВНИИТФ) г. Снежинск и прекрасно понимают потребности современной ядерной отрасли. При этом проводились многочисленные плодотворные обсуждения ряда вопросов, вошедших в разработанные программы и курсы лекций, с ведущими специалистами Мерилендского и Техасского университетаов (США). Важной частью разработанных программ явилось учет в них положительных элементов американской системы организации образования: двухуровневость, тестовая система оценки и облегчение бакалаврских программ, усиление требований к подготовке магистров и др.

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА


(Учебная программа, курс лекций и учебное пособие)


Аннотация:


В современной науке квантовая механика занимает важное место, поскольку формирует основные идеи современного подхода к описанию микромира и дает язык такого описания, который является единственно возможным для целого ряда разделов физики. Так, не существует неквантовой теории твердого тела, неквантовой теории ядра, неквантовой теории элементарных частиц и т.д. Квантовая химия, современная биофизика возникли только после создания квантовой механики. Поэтому курс квантовой механики занимает особое место среди различных разделов физики, входящих в программу обучения физиков, как теоретиков, так и экспериментаторов. А для студентов-физиков, работа которых будет связана с конденсированным состоянием вещества, ядерной физикой, физикой элементарных частиц, а также для специалистов в области ядерной энергетики этот курс представляет собой основное «орудие труда».

В предлагаемом курсе излагаются физические основы и математические методы нерелятивистской квантовой механики. С точки зрения содержания предлагаемый курс традиционен для подготовки физиков в рамках стандартных университетских программ. Изложение включает операторный и матричный методы квантовой механики, квантование простейших физических систем, теорию момента и спина, квазиклассическое приближение, теорию возмущений и переходов, задачу рассеяния. Особенностью предлагаемого курса является включение во все его разделы большого количества тестовых задач и примеров (то есть простейших задач с выбором ответа из нескольких предлагающихся), которые, во-первых, позволят преподавателю организовать эффективный и постоянный контроль текущей успеваемости студентов, а также могут быть использованы для самоконтроля. Курс рассчитан на бакалавров физики различных специальностей, и слушается на 3 году обучения.

Предполагается, что студенты, слушающие данный курс, знают высшую математику, теорию вероятностей, общую физику и теоретическую механику в объеме стандартной программы обучения студентов физических специальностей университетов.

Цель и задачи курса:


Целью данного курса квантовой механики является ознакомление студентов с основными понятиями квантовой механики и ее математическим аппаратом. В результате изучения курса студенты научатся пользоваться этими понятиями и аппаратом для исследования простейших квантовых систем: атома водорода, ротатора, осциллятора и др., а также для решения простейших задач. Овладение квантовой механикой в таком объеме позволит студентам в будущем изучать специальные разделы современной физики, такие как квантовую теорию поля, теорию атомного ядра и твердого тела, теорию элементарных частиц.

Курс квантовой механики в МИФИ:

В МИФИ курс квантовой механики слушают:

Студенты всех специальностей Факультета экспериментальной и теоретической физики на третьем году обучения. Курс годовой.

Студенты всех специальностей факультета Физики и экономики высоких технологий на третьем году обучения. Курс семестровый.

Студенты некоторых специальностей факультета Автоматики и электроники на третьем году обучения. Курс семестровый.

В рамках выполнения государственного контракта П-365 от 24 июля 2007 г. подготовлены учебная программа курса квантовой механики, курс лекций и учебное пособие «Тестовые задачи по квантовой механике».

Календарный план курса

1 СЕМЕСТР


1-2 недели

Место квантовой механики в современной физической науке. Постоянная Планка. Основные экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой механики. Постулаты квантовой механики и их физический смысл.

3-4 недели

Операторы физических величин. Уравнения на собственные значения и собственные функции.. Свойства собственных значений и собственных функций линейных самосопряженных операторов. Матрицы операторов и представления волновой функции. Унитарные преобразования базиса. Соотношения коммутации. Одновременная измеримость физических величин. Соотношения неопределенности Гейзенберга.

5-6 недели

Временное уравнение Шредингера. Причинность. Плотность потока вероятности. Стационарные состояния. Решение задачи с начальными условиями. Зависимость средних от времени. Интегралы движения. Законы сохранения и симметрии. Четность.

7-8 недели

Общие свойства стационарных состояний одномерного движения. Квантование энергии в потенциале притяжения. Бесконечно глубокая потенциальная яма.

9-10 недели

Гармонический осциллятор. Уровни энергии и волновые функции (решение в виде ряда). Вычисления с осцилляторными функциями. Прохождение потенциальных барьеров.

11-12 недели

Момент импульса: операторы, коммутационные соотношения, решение уравнений на собственные значения. Повышающий и понижающий операторы момента. Матричная теория момента.

13-14 недели

Задача двух тел. Движение в центральном поле. Общие свойства движения в центральном поле. Уравнение для радиальной волновой функции Сферический осциллятор. Водородоподобный атом. Уровни энергии и волновые функции. Случайное вырождение.

15-16 недели

Собственные значения и собственные функции произвольного момента. Операторы и волновые функции. Спин 1/2. Матрицы Паули и их свойства. Собственный магнитный момент. Уравнение Паули. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Уровни Ландау.

2 СЕМЕСТР

1-2 недели

Сложение моментов. Коэффициенты Клебша-Гордана. Сложение двух спинов ½. Классификация спиновых функций в системе из двух частиц.

3-4 недели

Квазиклассическое приближение. Квазиклассические решения уравнения Шредингера, сшивка квазиклассических решений. Правило квантования Бора-Зоммерфельда. Квазиклассический коэффициент прохождения через барьер. Вероятность альфа распада в квазиклассическом приближении.

5-6 недели

Теория стационарных возмущений для состояний дискретного спектра. Случай невырожденного спектра. Примеры.

7-8 недели

Теория стационарных возмущений для состояний дискретного спектра. Случай вырожденного спектра. Примеры.

9-10 недели

Теория нестационарных возмущений. Переходы под влиянием возмущений, зависящих от времени. Адиабатические и внезапные возмущения.

11 неделя

Переходы под действием периодического возмущения.

12-13 недели

Системы тождественных частиц в квантовой механике. Бозоны и фермионы. Обменное взаимодействие. Принцип запрета Паули. Операторы уничтожения и рождения. Коммутационные соотношения. Операторы поля частиц.

14-15 я недели

Квантовое описание рассеяния. Упругие столкновения. Амплитуда и сечение рассеяния. Интегральное уравнение задачи рассеяния. Борновское приближение. Упругое рассеяние быстрых электронов атомами. Борновский ряд.


Литература
Основная


1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.3. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. М.: Наука. 1989, 2001.

2. Давыдов А.С. Квантовая механика. М.: Наука, 1973.

3. Галицкий В.М., Карнаков Б.М., Коган В.И. Задачи по квантовой механике. М.: Наука, 1981, 1992, 2001 (в 2-х т.).
Дополнительная


1. Дирак П.А. Принцип квантовой механики. М.: Наука, 1979.

2. Левич В.Г., Вдовин Ю.А., Мямлин В.А. Курс теоретической физики. Т.2. М.: Физматгиз, 1962.

3. Л. Шифф. Квантовая механика. М.: Иностранная литература. 1959, 472.


ТЕОРИЯ КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

(Учебная программа и курс лекций)


Аннотация


Физика твердого тела, как наука, родилась в начале двадцатого века в связи с развитием атомной физики. Она занимается главным образом изучением свойств кристаллических твердых тел и поведением электронов в этих телах. Физика конденсированного состояния сводится , в сущности, к установлению связи между свойствами индивидуальных атомов и молекул и свойствам, обнаруживаемыми при объединении огромного числа одинаковых атомов в регулярно упорядоченные структуры – кристаллы. Настоящий курс посвящен анализу физических свойств кристаллов, последовательному построению аналитических моделей спектров возбуждении . Из «первых принципов» вводится концепция элементарных коллективных возбуждений – фононов и магнонов, подробно рассматривается их вклад в различные физические свойства кристаллов. Последовательно рассматриваются термодинамические свойства кристаллов, различные приближенные модели, проблемы неустойчивости одно- и двумерных кристаллов. На основе теории взаимодействия рентгеновского и нейтронного излучений с фононной подсистемой анализируется упругое и неупругое рассеяние частиц кристаллом, влияние температуры, эффект Мессбауэра. Особенностью курса является строгий математический подход к выводу всех базовых результатов.

Предполагается, что студенты, слушающие данный курс, обладают значительным уровнем подготовки и знают высшую математику, теорию вероятностей, теоретическую механику, нерелятивистскую квантовую механику и статистическую физику в объеме стандартной программы обучения студентов физических специальностей университетов.


  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Естественнонаучного профиля iconПрограмма элективного курса для учащихся 11-х классов естественнонаучного профиля. Учитель физики и астрономии школы №1151, к ф. м н. Б. Ф. Мочалов, методист по физике омц зелао и. П. Кутко
Программа элективного курса для учащихся 11-х классов естественнонаучного профиля

Естественнонаучного профиля iconПрограмма элективного курса для учащихся 10-х и 11-х классов естественнонаучного профиля. Учитель физики и астрономии школы №1151, к ф. м н. Б. Ф. Мочалов, методист по физике омц зелао и. П. Кутко
Продолжительность курса составляет один год, в объеме 72 часа, одно двухчасовое занятие в неделю. В средней школе курс «Введение...

Естественнонаучного профиля iconПрограмма по химии (для естественнонаучных классов и лицейских классов медико-биологического профиля)
В программу по химии для естественнонаучных классов и лицейских классов медико-биологического профиля с углубленным изучением предметов...

Естественнонаучного профиля iconПрограмма химического практикума для учащихся 9-10 классов (естественнонаучного профиля)
Программа рассчитана на 36 часов лабораторных занятий. Оценка, полученная на зачете, учитывается при сдаче экзамена по курсу органической...

Естественнонаучного профиля iconВзаимосвязь учебных дисциплин как средство личностно-профессионального развития будущего учителя (на примере подготовки учителя естественнонаучного профиля)
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального

Естественнонаучного профиля iconПрограмма элективного курса по химии, 9 класс
Программа предназначена для учащихся 9 класса, выбирающих дальнейший профиль обучения в старшей школе. Цель данного курса создание...

Естественнонаучного профиля iconРабочая программа дисциплины (модуля) «теплотехника и нагревательные устройства»
Учебная дисциплина "Теплотехника и нагревательные устройства" — вариативная часть дисциплин по выбору студентов математического и...

Естественнонаучного профиля iconПрограмма вступительных испытаний
Специфические почвообразовательные процессы. Развитие и эволюция почвы. Морфологические признаки почвенного профиля (строение почвенного...

Естественнонаучного профиля iconПлан работы методического объединения учителей естественнонаучного цикла
«Использование возможностей современных педагогических технологий для развития творческой личности и повышения качества образовательного...

Естественнонаучного профиля iconРабочая программа дисциплины (модуля) «моделирование процессов и объектов в химической технологии»
Учебная дисциплина "Моделирование процессов и объектов в химической технологии" — вариативная часть дисциплин по выбору студентов...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница