Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению




Скачать 137.45 Kb.
НазваниеРабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению
Дата конвертации26.03.2013
Размер137.45 Kb.
ТипРабочая учебная программа




Министерство науки и образования Российской Федерации


Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский физико-технический институт (государственный университет)»

МФТИ(ГУ)

Кафедра «Физика высоких плотностей энергии»


«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе


Ю.Н. Волков

2012 г.

.


Рабочая УЧЕБНАЯ Программа


по дисциплине: Введение в физику электронных пучков

по направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»

профиль подготовки: Современные проблемы физики и энергетики

факультеты: Факультет проблем физики и энергии

кафедра Физика высоких плотностей энергии

курс: 3 (бакалавриат)

семестры: весенний диф. зачет 6 семестр

Трудоёмкость в зач. ед.: вариативная часть – 1 зач. ед.;

в т.ч.:

лекции: вариативная часть – 16 час.,

практические (семинарские) занятия: нет

лабораторные занятия: вариативная часть – 16 час.

мастер классы, индивид. и групповые консультации: нет

самостоятельная работа: вариативная часть 4 час.

курсовые работы: нет


ВСЕГО Аудиторных часов 36


Программу составил к.ф.-м.н., ассистент Шумилин В.П.

Программа обсуждена на заседании кафедры


«____» _______________2012 г.


Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор О.Ф. Петров



ОБЪЁМ УЧЕБНОЙ НАГРУЗКИ И ВИДЫ ОТЧЁТНОСТИ.


Вариативная часть, в т.ч. :

__1___ зач. ед.


Лекции

__16___ часов


Практические занятия

__нет___ часов


Лабораторные работы

__16___ часов


Индивидуальные занятия с преподавателем

__нет___ часов


Самостоятельные занятия

__4__ часов

Итоговая аттестация

Диф.зачет 6 семестр-1 зач.ед.

ВСЕГО

1 зач. ед. 36 час.




  1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

Цель курса Целью курса является изучение основ физики электронных пучков.

Задачами данного курса являются:

  • освоение студентами базовых знаний в области физики электронных пучков;

  • приобретение теоретических знаний в области изучения свойств электронных пучков;

  • оказание консультаций и помощи студентам в проведении собственных теоретических и экспериментальных исследований в области физики электронных пучков;

  • приобретение навыков работы в сфере изучения электронных пучков.




  1. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата


Дисциплина _ Введение в физику электронных пучков _ относится к базовому циклу спецдисциплин по выбору студента в рамках профессионального цикла (_Б.3.В.5_ кода УЦ ООП).

Дисциплина Введение в физику электронных пучков базируется на дисциплинах циклов Б.2 и Б.3 (Теоретическая физика).

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины


Освоение дисциплины Введение в физику электронных пучков направлено на формирование следующих общекультурных и общепрофессиональных интегральных компетенций бакалавра:

а) общекультурные (ОК):

  • способность анализировать научные проблемы и физические процессы, использовать на практике фундаментальные знания, полученные в области естественных и гуманитарных наук (ОК-1);

  • способность осваивать новые проблематику, терминологию, методологию и овладевать научными знаниями, владеть навыками самостоятельного обучения (ОК-2);

  • способность логически точно, аргументировано и ясно формулировать свою точку зрения, владеть навыками научной и общекультурной дискуссией (ОК-3);

б) профессиональные (ПК):

  • способность применять в своей профессиональной деятельности знания, полученные в области физических и математических дисциплин, включая дисциплины: общая физика, теоретическая физика, электродинамика, квантовая механика, статистическая физика, высшая математика (ПК-1);

  • способность применять различные методы физических исследований в избранной предметной области: экспериментальные методы, статистические методы обработки экспериментальных данных, вычислительные методы, методы математического и компьютерного моделирования объектов и процессов (ПК-2);

  • способность понимать сущность задач, поставленных в ходе профессиональной деятельности, использовать соответствующий физико-математический аппарат для их описания и решения (ПК-3);

  • способность использовать знания в области физических и математических дисциплин для дальнейшего освоения дисциплин в соответствии с профилем подготовки (ПК-4);

  • способность работать с современным программным обеспечением, приборами и установками в избранной области (ПК-5);

  • готовность работать с исследовательским оборудованием, приборами и установками в избранной предметной области (ПК-7);

  • способность применять теорию и методы математики, физики и информатики для построения качественных и количественных моделей (ПК-8).




  1. конкретные Знания, умения и навыки, формируемые в результате освоения дисциплины


В результате освоения дисциплины «Введение в физику электронных пучков» обучающийся должен:


    1. Знать:

  • фундаментальные понятия, законы, теории классической и современной физики;

  • порядки численных величин, характерные для различных разделов физики;

  • современные проблемы физики, химии, математики;

  • явления, рассматриваемые физикой электронных пучков;

  • экспериментальные основы физики электронных пучков;

    1. Уметь:

  • абстрагироваться от несущественного при моделировании реальных физических ситуаций;

  • пользоваться своими знаниями для решения фундаментальных и прикладных задач и технологических задач;

  • делать правильные выводы из сопоставления результатов теории и эксперимента;

  • производить численные оценки по порядку величины;

  • делать качественные выводы при переходе к предельным условиям в изучаемых проблемах;

  • видеть в технических задачах физическое содержание;

  • осваивать новые предметные области, теоретические подходы и экспериментальные методики;

  • получать наилучшие значения измеряемых величин и правильно оценить степень их достоверности;

  • самостоятельно формулировать и успешно решать задачи, связанные с физикой электронных пучков.

    1. Владеть:

  • навыками освоения большого объема информации;

  • культурой постановки и моделирования физических задач;

  • навыками грамотной обработки результатов опыта и сопоставления с теоретическими данными;

  • практикой исследования и решения теоретических и прикладных задач;

  • навыками теоретического анализа реальных задач, связанных со свойствами электронных пучков.




  1. Структура и содержание дисциплины

    1. Структура дисциплины

Перечень разделов дисциплины и распределение времени по темам


№ темы и название

Количество часов

1. Генерация электронных пучков

12

2. Равновесные конфигурации электронных пучков

12

3. Волны и неустойчивости в пучках

12

ВСЕГО (зач. ед.(часов))

36 (1 зач.ед.)


Вид занятий

ЛЕКЦИИ:

№ п.п.

Темы

Трудоёмкость в зач. ед.

(количество часов)

1

Генерация электронных пучков

6

2

Равновесные конфигурации электронных пучков

5

3

Волны и неустойчивости в пучках

5

ВСЕГО ( зач. ед.(часов))

16 час.


ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

№ п.п.

Темы

Трудоёмкость в зач. Ед.

(количество часов)

1

Генерация электронных пучков

6

2

Равновесные конфигурации электронных пучков

5

3

Волны и неустойчивости в пучках

5

ВСЕГО ( зач. ед.(часов))

16 час.


ВИДЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

№ п.п.

Темы

Трудоёмкость в зач. Ед.

(количество часов)

1

- изучение теоретического курса – выполняется самостоятельно каждым студентом по итогам каждой из лекций, результаты контролируются преподавателем на лекционных занятиях, используются конспект (электронный) лекций, учебники, рекомендуемые данной программой, методические пособия.

2 час.

2

- решение задач по заданию преподавателя– решаются задачи, выданные преподавателем по итогам лекционных занятий и сдаются в конце семестра, используются конспект (электронный) лекций, учебники, рекомендуемые данной программой, а также сборники задач, включая электронные, учебно-методические пособия.

2 час.

3

Подготовка к дифференцированному зачету

1 зач.ед.

ВСЕГО ( зач. ед.(часов))

4 час.+ 1 зач.ед.




    1. Содержание дисциплины



п/п

Название модулей

Разделы и темы лекционных занятий

Содержание

Объем

Аудиторная работа

(зачетные

единицы/часы)


Самостоятельная работа

(зачетные

единицы/часы)

1

I

Генерация электронных пучков

1.1

Понятие пучка. Основные применения

4

0

2

1.2

Термоэлектронная эмиссия чистых металлов. Теория Ричардсона-Дешмана. Работа выхода. Эффект Шоттки. Холодная эмиссия. Теория Фаулера-Нордгейма. Взрывная эмиссия

4

0

3

1.3

Пространственный заряд в диодном промежутке. Закон 3/2 Чайльда-Ленгмюра. Биполярный диод. Релятивистский диод. Влияние геометрии диода. Первеанс

4

0

4

II

Равновесные конфигурации электронных пучков

2.1

Уравнение огибающей. Теорема Буша. Бриллюэновский поток. Иммерсионный катод

2

1

5

2.2

Цилиндрический пучок. Нейтрализующий ионный фон. Геометрические свойства самофокусирующегося электронного пучка. Равновесный радиус. Длина самофокусировки. Бессиловой пучок

2

0

6

2.3

Неламинарные пучки. Эмиттанс

2

0

7

2.4

Пинч Беннета. Беннетовское распределение в электронных пучках

2

1

8

2.5

Вероятность ионизации газа сильноточным электронным пучком. Эффект выгорания

2

0

9

III

Волны и неустойчивости в пучках

3.1

Плоский электронный поток. Короткозамкнутый диод. Апериодическая неустойчивость. Задача Бурсиана. Задача Пирса

2

0

10

3.2

Альфвеновский ток компенсированного электронного пучка

2

1

11

3.3

Критические токи в пространстве дрейфа

2

1

12

3.4

Пучковая неустойчивость. Кинетическая теория пучковой неустойчивости. Затухание Ландау

2

0

13

3.5

Излучение электромагнитных волн заряженными частицами

2

0




  1. Образовательные технологии

№ п/п

Вид занятия

Форма проведения занятий

Цель

1

лекция

изложение теоретического материала

получение теоретических знаний по дисциплине

2

лабораторная работа

решение задач по заданию (индивидуальному где требуется) преподавателя– решаются задачи, выданные преподавателем по итогам лекционных занятий и сдаются в конце семестра, используются конспект (электронный) лекций, учебники, рекомендуемые данной программой, а также учебно-методические пособия

осознание связей между теорией и практикой, а также взаимозависимостей разных дисциплин

3

самостоятельная работа студента

подготовка к защитам лабораторных работ, подготовка к экзамену и зачету с оценкой

повышение степени понимания материала




  1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов


Перечень контрольных вопросов для сдачи дифференцированного зачета в 6-ом семестре.

    1. Этапы становления физики плазмы.

    2. Вольтамперная характеристика диода, биполярного диода. Эффект Шоттки.

    3. Диапазон параметров интенсивных электронных пучков.

    4. Термоэлектронная эмиссия.

    5. Оценить влияние электрического поля на работу выхода термокатода.

    6. За что Резерфорд, Леннарт, Астон, Ленгмюр получили Нобелевскую премию.

    7. Холодная эмиссия.

    8. Достижения и ограничения классической электродинамики.

    9. Оценить скорость перемещения солнечного зайчика по поверхности Луны, если на Земле зеркало двигает человек своей собственной силой. Оценить минимально регистрируемое звуковое давление, если микрофон ловит зайчик, отраженный от оконного стекла с расстояния 1 км.

    10. Закон трех вторых.

    11. Биполярный диод.

    12. Геометрические свойства скомпенсированного электронного пучка: длина самофокусировки, равновесный радиус.

    13. Электростатическая неустойчивость скомпенсированного электронного потока (задача Пирса).

    14. Предельный ток стационарного электронного пучка в трубе дрейфа (задача Бурсиана).




  1. Материально-техническое обеспечение дисциплины - не предусмотрено

  2. Наименование возможных тем курсовых работ –учебным планом не предусмотрены

  3. ТЕМАТИКА И ФОРМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАБОТЫ учебным планом не предусмотрены

  4. ТЕМАТИКА ИТОГОВЫХ РАБОТ учебным планом не предусмотрены

  5. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

    1. Основная литература

Незлин М.В. Динамика пучков в плазме. М.: Энергоиздат, 1982. 264 с.


Абрамян Е.А., Альтеркоп Б.А., Кулешов Г.Д. Интенсивные электронные пучки. Физика. Техника. Применение. М.: Энергоатомиздат, 1984. 232 с.


Быстрицкий В.М., Диденко А.Н. Мощные ионные пучки. М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 с.


Месяц Г.А. Генерирование мощных наносекундных импульсов. М.: Сов. радио, 1974.


Диденко А.Н., Григорьев В.П., Усов Ю.П. Мощные электронные пучки и их применение. М.: Атомиздат, 1977.


Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М.: Наука, 1964.


Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М.: Наука, 1973.


Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.


Рухадзе А.А., и др. Физика сильноточных релятивистских электронных пучков. М.: Атомиздат, 1980.


Михайловский А.Б. Теория плазменных неустойчивостей. т.1, Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Атомиздат, 1975.


Кадомцев Б.Б. Коллективные явления в плазме. М.: Наука, 1976.


Лоусон Дж. Физика пучков заряженных частиц. М.: Мир, 1960.


Девидсон Р. Теория заряженной плазмы. М.: Мир, 1978.


Программу составил

Шумилин В.П., к.ф.-м.н., ассистент

«_____»_________2012 г.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине «Введение в регионоведение» разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и учебным планом,
Введение в регионоведение [Текст]: рабочая учебная программа. Тюмень: гаоу впо то «тгамэуп». 2011. – 36 с

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине «Введение в специальность» разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и учебным планом,
Введение в специальность [Текст]: рабочая учебная программа для студентов направления 030900 «Юриспруденция» очной и заочной форм...

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине Общая теория систем Для студентов, обучающихся по направлению
Рабочая учебная программа обсуждена на заседании кафедры аналитических информационных систем, протокол №3 от 15 марта 2011 г

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине маркетинговые коммуникации для студентов, обучающихся по направлению
Маркетинговые коммуникации. Рабочая учебная программа для обучающихся по направлению 080200 «Менеджмент», профиль «Маркетинг» М.:...

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине: "Применение красителей" по направлению 240100 “Химическая технология и биотехнология» по программе «Химия и технология продуктов тонкого органического синтеза» Курсы 6 Семестры 11
Рабочая учебная программа составлена на основании стандарта подготовки магистров по направлению подготовки 240100 «Химическая технология...

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине «Логика» разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и учебным планом, рекомендациями и Прооп впо по направлению 030900 «Юриспруденция».
Логика [Текст]: рабочая учебная программа. Тюмень: гаоу впо то «тгамэуп». 2011. – 48 с

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине: электротехника и электроника
Рабочая программа составлена Фроловым А. Н. на основании требований гос высшего профессионального образования по направлению 230200...

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине «Моделирование рынка ценных бумаг»
Рабочая учебная программа составлена на основе примерной учебной программы по дисциплине

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине: общая электротехника и электроника
Рабочая программа составлена Фроловым А. Н. на основании требований гос высшего профессионального образования по направлению 220200...

Рабочая учебная программа по дисциплине: Введение в физику электронных пучков по направлению iconРабочая учебная программа по дисциплине: электротехника и электроника
Рабочая программа составлена Фроловым А. Н. на основании требований гос высшего профессионального образования по направлению 150400...


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