Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород



Скачать 85.46 Kb.
Дата05.01.2013
Размер85.46 Kb.
ТипУчебная программа


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

Радиофизический факультет

Кафедра акустики


УТВЕРЖДАЮ

Декан радиофизического факультета
____________________Якимов А.В.

«18» мая 2011 г.

Учебная программа
Дисциплины М2.В5.08 «Методы решения статистических задач акустики»
по направлению 011800 «Радиофизика»

Нижний Новгород

2011 г.

1. Цели и задачи дисциплины

Содержание дисциплины направлено на изучение физических основ распространения и рассеяния волн на флуктуациях неоднородной непрерывной среды. Основное внимание при чтении лекций уделяется приближенным методам решения задач распространения и рассеяния скалярных волн в средах с флуктуирующими параметрами.
2. Место дисциплины в структуре магистерской программы

Дисциплина «Методы решения статистических задач акустики» относится к дисциплинам по выбору студента вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы по направлению 011800 «Радиофизика».
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:

  • способностью использовать базовые знания и навыки управления информацией для решения исследовательских профессиональных задач, соблюдать основные требования информационной безопасности, защиты государственной тайны (ОК-l0);

  • способность к свободному владению знаниями фундаментальных разделов физики и радиофизики, необходимыми для решения научно-исследовательских задач (в соответствии со своим профилем подготовки) (ПК-1);

  • способность к свободному владению профессионально-профилированными знаниями в области информационных технологий, использованию современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов Интернет для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами профильной подготовки (ПК-2);

  • способность использовать в своей научно-исследовательской деятельности знание современных проблем и новейших достижений физики и радиофизики (ПК-3);

  • способность самостоятельно ставить научные задачи в области физики и радиофизики (в соответствии с профилем подготовки) и решать их с использованием современного оборудования и новейшего отечественного и зарубежного опыта (ПК-4).


В результате изучения студенты должны:

Знать основные методы расчета полей гидроакустического типа в средах со случайными неоднородностями.

Уметь применять методы вычисления различных статистических характеристик волновых полей для решения практических задач.


Иметь представление об основах теории волн в случайных средах и навыки получения несложных оценок применительно к реальным физическим ситуациям.
4.Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.


Виды учебной работы

Всего часов

Семестры

Общая трудоемкость дисциплины

72

11

Аудиторные занятия

32

32

Лекции

32

32

Практические занятия (ПЗ)

0

0

Семинары (С)

0

0

Лабораторные работы (ЛР)

0

0

Другие виды аудиторных занятий

0

0

Самостоятельная работа

40

40

Курсовой проект (работа)

0

0

Расчетно-графическая работа

0

0

Реферат

0

0

Другие виды самостоятельной работы

0

0

Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

зачет

зачет


5. Содержание дисциплины

5.1. Разделы дисциплины и виды занятий


№п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ (или С)

ЛР

1

Статистические характеристики случайных полей и волн

2







2

Уравнения волн, распространяющихся в случайно-неоднородных средах

2







3

Рассеяние волн в Борновском приближении

4







4

Многократное рассеяние волн

4







5

Параболическое уравнение

4







6

Метод плавных возмущений Рытова

4







7

Приближение геометрической оптики

4







8

Методы второй группы

4







9

Функция когерентности волны

4








5.2. Содержание разделов дисциплины
1. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛУЧАЙНЫХ ПОЛЕЙ И ВОЛН

N – точечные плотности вероятности. Статистические моменты случайного поля. Понятие комплексного случайного поля. Пространственная корреляционная функция и ее свойства. Статистически однородные случайные поля. Пространственные спектры. Характеристики случайных волн.
2. УРАВНЕНИЯ ВОЛН, РАСПРОСТРАНЯЮЩИХСЯ В СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ

Вывод уравнений. Квазистатическое приближение.
3. РАССЕЯНИЕ ВОЛН В БОРНОВСКОМ ПРИБЛИЖЕНИИ

Расчет рассеянного поля в Борновском приближении. Условия применимости Борновского приближения. Средняя плотность потока энергии. Эффективный поперечник рассеяния. Селективный характер рассеяния. Условие Вульфа-Брегга. Обратное рассеяние волн. Особенности рассеяния на крупномасштабных и мелкомасштабных неоднородностях.
4. МНОГОКРАТНОЕ РАССЕЯНИЕ ВОЛН

Борновское разложение (разложение Рэлея) – ряд по кратности рассеяния. Борновское приближение как приближение однократного рассеяния. Эффекты двукратного рассеяния. Метод селективного суммирования. Затухание среднего поля в среде с мелкомасштабными неоднородностями.
5. ПАРАБОЛИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ

Вывод параболического уравнения из стохастического уравнения Гельмгольца. Условия применимости параболического уравнения. Закон сохранения энергии и его следствия в приближении параболического уравнения.
6. МЕТОД ПЛАВНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ РЫТОВА

Уравнение метода плавных возмущений и его первое приближение. Условия применимости 1-го приближения. Корреляционные функции и спектр флуктуаций уровня и фазы волны в методе плавных возмущений.
7. ПРИБЛИЖЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИКИ

Разложение Дебая. Уравнение переноса и уравнение эйконала. Область применимости геометрической оптики (акустики). Лучевой подход.
8. МЕТОДЫ ВТОРОЙ ГРУППЫ

Условия применимости Марковского приближения. Вывод уравнения для среднего поля и его решение в Марковском приближении. Локальный метод Чернова.
9. ФУНКЦИЯ КОГЕРЕНТНОСТИ ВОЛНЫ

Общий вид уравнений для функции когерентности волны 2-го и 4-го порядка. Принцип вывода этих уравнений. Решение уравнения для функции когерентности волны методом характеристик. Следствия общего решения. Физический смысл функции когерентности.
6. Лабораторный практикум

Не предусмотрен.
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1 Рекомендуемая литература.

а) основная литература:

  1. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Часть 2. Случайные поля. М: Наука, 1979.

  2. Бреховских Л.М., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. Л: Гидрометеоиздат, 1982.

  3. Чернов Л.И. Волны в случайно-неоднородных средах. М: Наука, 1981.

  4. Кляцкин В.И. Статистические уравнения и волны в случайно-неоднородных средах. М: Наука, 1980.


б) дополнительная литература:

  1. Распространение звука во флуктуирующем океане. Под ред. С.Флатте. М: Мир, 1984.

  2. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. Т.1. Однократное рассеяние и теория переноса. М. Мир, 1981.

  3. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. Т.2. Многократное рассеяние, турбулентность, шероховатые поверхности и дистанционное зондирование. М. Мир, 1981.

  4. Басс Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. М. Наука, 1972.


8. Вопросы для контроля
1. Вывод основных уравнений для волн в случайно-неоднородных средах

2. Расчет среднего поля в Борновском приближении

3. Интенсивность волны в Борновском приближении

4. Основные принципы построения теории многократного рассеяния

5. Параболическое уравнение. Вывод двумя способами

6. Метод плавных возмущений Рытова. Вывод основных уравнений

7. Спектр флуктуаций уровня в МПВ

8. Спектр флуктуаций фазы в МПВ

9. Приближение геометрической оптики (акустики). Вывод основных уравнений

10. Среднее поля в Марковском приближении.

11. Принцип вывода уравнений для функции когерентности волны 2-го и 4-го порядка.

12. Решение уравнения для функции когерентности волны методом характеристик.
9. Критерии оценок


Зачтено

Удовлетворительное знание содержания курса

Не зачтено

Неудовлетворительное знание содержания курса


10. Примерная тематика курсовых работ и критерии их оценки

Курсовые работы не предусмотрены
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом по направлению 011800 «Радиофизика».

Автор программы _________________ Грязнова И.Ю.

Программа рассмотрена на заседании кафедры 22 марта 2011 года протокол № 2010-2011/5.

Заведующий кафедрой ___________________ Гурбатов С.Н.

Программа одобрена методической комиссией факультета 11 апреля 2011 года

протокол № 05/10

Председатель методической комиссии_________________ Мануилов В.Н.



Похожие:

Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины б7 «Физика сплошных сред» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Основное внимание при чтении лекций и проведении практических занятий уделяется наглядной интерпретации задач, при использовании...
Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины 03 «Компьютерные методы анализа электрических цепей» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород
Дисциплины направлено на обучение студентов анализу радиотехнических цепей, подготовка специалистов к практическому применению полученных...
Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины б4 «Электродинамика» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Курс «Электродинамика» и является одним из важнейших разделов теоретической физики
Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Дисциплины направлено на изучение разделов линейной алгебры, необходимых для понимания других разделов математики и физики
Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины б5 «Термодинамика и статистическая физика» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
...
Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины 04 «Физика лазеров» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Целью дисциплины является формирование у студента представления о физических основах функционирования лазеров, основных типах лазеров,...
Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины 10 «Фрактальная динамика биосистем» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Целью курса является краткое ознакомление с современными методами фрактального и мультифрактального анализа, основами теории перколяции,...
Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины 06 «Введение в радиоастрономию» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Цель курса сформировать у магистрантов представление о современной радиоастрономии, об её задачах, методах, инструментах и месте...
Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины р11 «Физика твердого тела» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Цель курса сформировать у студентов современное представление об основных физических процессах в твердых телах. Рассматриваются процессы,...
Учебная программа Дисциплины 08 «Методы решения статистических задач акустики» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород iconУчебная программа Дисциплины б6 «Теория колебаний» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Цель курса – показать студентам, как можно распознавать в сложных, на первый взгляд, колебательно-волновых процессах в конкретных...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org