Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки



Скачать 151.52 Kb.
Дата09.01.2013
Размер151.52 Kb.
ТипРабочая программа
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кемеровский государственный университет»

Физический факультет

Кафедра теоретической физики

УТВЕРЖДАЮ

декан физического факультета

Ф. В. Титов _________________________
"_____"__________201___ г.


Рабочая программа дисциплины
физическая кинетика


Направление подготовки

011200 ФИЗИКА

Профиль подготовки

«Физика конденсированного состояния вещества»

Квалификация (степень) выпускника бакалавр

Форма обучения очная

Кемерово

2010

1. Цели освоения дисциплины

    Целями освоения дисциплины «Физическая кинетика» являются:

  • формирование фундаментальных представлений об основных понятиях неравновесной статистики;

  • развитие навыков проведения необходимых расчетов физических характеристик неравновесных макросистем и умения физически интерпретировать результаты этих расчетов; давать верную методологическую и философскую оценку физическим закономерностям, наблюдаемым внеравновесных макросистемах;

  • выявление и воспитание студентов, способных к научно-исследовательской работе, подготовка к продолжению образования в магистратурах направления 011200 Физика;

  • подготовка профессиональных и конкурентоспособных специалистов в области физики конденсированного состояния, способных работать на инженерно-технических должностях в научно-исследовательских лабораториях НИИ, вузов, предприятий.



2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

    Программа предназначена для подготовки бакалавров и магистров физики. Курс представляет собой теоретическую основу физики конденсированного состояния вещества. В нем вводятся основные методы теоретического описания, расчета, качественного и количественного анализа равновесного и неравновесного состояния материи, общие для любых физических систем. Математической и методической базой курса являются все разделы курсов математики и теоретической физики, изученные студентами к началу 7 семестра.

    В результате изучения курса студент приобретает как фундаментальные знания об основах описания равновесных термодинамических и неравновесных систем на основе общих методов термодинамики, статистической механики и физической кинетики, так и навыки решения и исследования конкретных физических задач. Фундаментальные понятия и представления, введенные в курсе «Физическая кинетика», будут использоваться во всех спецкурсах, в которых необходимо учитывать тепловое движение и свойства неравновесных макроскопических систем.


3.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:


  • способность использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук (ОК-1);

  • способность использовать в познавательной и профессиональной деятельности навыки работы с информацией из различных источников (ОК-16);

  • способностью использовать базовые теоретические знания для решения профессиональных задач (ПК-1);


В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

иметь представление

  • о состоянии развития науки в области неравновесной термодинамики;

  • о способах классификации и видах термодинамических систем;

  • о прикладном значении физической кинетики;

  • о современных тенденциях развития неравновесной термодинамики;

  • о месте физической кинетики среди других наук.


знать

  • основы термодинамического подхода при решении научно-исследовательских и практических задач;

  • основные понятия, определения и законы физической кинетики, как метода исследования неравновесных макроскопических систем;

  • принципы описания неравновесных макроскопических систем и процессов, протекающих при определенных условиях.


уметь

  • проводить анализ и классификацию неравновесных систем;

  • формулировать цели исследования и принципы функционирования неравновесных термодинамических систем;

  • использовать методы физической кинетики для изучения свойств неравновесных макроскопических систем.


4. Структура и содержание дисциплины (модуля) Физическая кинетика

Общая трудоемкость дисциплины составляет __2___ зачетные единицы __72__ часа.
4.1. Объём дисциплины и виды учебной работы (в часах)
4.1.1. Объём и виды учебной работы (в часах) по дисциплине в целом


Вид учебной работы

Всего часов

Общая трудоемкость базового модуля дисциплины

72

Аудиторные занятия (всего)

32

В том числе:




Лекции

16

Семинары

16

Самостоятельная работа

40

В том числе:




Подготовка к практическим занятиям и контрольным работам

10

Решение задач

10

Подготовка к зачету

20

Вид промежуточного контроля

Контрольная работа, тест

Вид итогового контроля

зачет


4.1.2. Разделы базового обязательного модуля дисциплины и трудоемкость по видам занятий (в часах)






п/п


Раздел

Дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Общая трудоёмкость (часах)

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

Учебная работа

В.т.ч.

активных форм

Самостоятельная работа













всего

лекции

Практ.

1

Теория флуктуаций, корреляции и броуновское движение

7

1,2

8

2

4

2

2

ДЗ, контр. работа, зачет

2

Основы линейной неравновесной термодинамики

7

3

7

4

2

2

4

ДЗ, контр. работа, зачет

3

Методы неравновесной термодинамики

7

4

8

2

2

2

4

ДЗ, контр. работа, зачет

4

Кинетические уравнения

7

5,6,7

8

6

6

2

4

ДЗ, контр. работа, зачет

5

Современное состояние неравновесной термодинамики

7

8

7

2

2

2

4

ДЗ, контр. работа, зачет




ИТОГО







72

16

16

16

40






4.2 Содержание дисциплины
Содержание разделов базового обязательного модуля дисциплины



Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат обучения, формируемые компетенции

1

Теория флуктуаций, корреляции и броуновское движение

Флуктуации и предел чувствительности измерительных приборов. Теория флуктуации основных термодинамических величин. Корреляции. Характер движения броуновской частицы.

    ОК-1, ОК-16,

ПК-1

2

Основы линейной неравновесной термодинамики

Термодинамическое описание неравновесной системы. Принцип локального равновесия. Принцип линейной связи между потоками и термодинамическими силами. Принцип симметрии кинетических коэффициентов Онсагера. Уравнение Смолуховского. Уравнение Фоккера-Планка.

    ОК-1, ОК-16,

ПК-1

3

Методы неравновесной термодинамики

Термодинамическая теория возмущений. Вариационный принцип Боголюбова. Метод Боголюбова.

    ОК-1, ОК-16,

ПК-1

4

Кинетические уравнения

Термодинамические уравнения движения (законы Фурье и Фика). Общая структура кинетического уравнения для одночастичной функции распределения; диффузионное приближение. Кинетическое уравнение Больцмана. Цепочка уравнений Боголюбова; приближение самосогласованного поля, уравнение Власова, плазменные колебания, затухание Ландау; уравнение Больцмана, Н-теорема; столкновения в плазме, интегралы столкновений, кинетические коэффициенты; локальное распределение Максвелла, построение уравнений гидродинамического приближения; кинетическое уравнение для легкой компоненты; уравнение кинетического баланса.

    ОК-1, ОК-16,

ПК-1

5

Современное состояние неравновесной термодинамики

Самоорганизация в открытых системах. Переход ламинарного течения в турбулентное. Ячейки Бенара, модель самоорганизации биосферы. Временная и пространственная упорядоченность в химических реакциях. Диссипативные структуры.

    ОК-1, ОК-16,

ПК-1


4.2.1. Лекционный курс

Тема 1. ТЕОРИЯ ФЛУКТУАЦИЙ, корреляции И БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ

Флуктуации и предел чувствительности измерительных приборов. Теория флуктуации основных термодинамических величин. Корреляции. Характер движения броуновской частицы.
Тема 2. Основы Линейной неравновесной термодинамики

Термодинамическое описание неравновесной системы. Принцип локального равновесия. Принцип линейной связи между потоками и термодинамическими силами. Принцип симметрии кинетических коэффициентов Онсагера. Уравнение Смолуховского. Уравнение Фоккера-Планка.
Тема 3. Методы неравновесной термодинамики

Термодинамическая теория возмущений. Вариационный принцип Боголюбова. Метод Боголюбова.
Тема 4. Кинетические уравнения

Термодинамические уравнения движения (законы Фурье и Фика). Общая структура кинетического уравнения для одночастичной функции распределения; диффузионное приближение. Кинетическое уравнение Больцмана. Цепочка уравнений Боголюбова; приближение самосогласованного поля, уравнение Власова, плазменные колебания, затухание Ландау; уравнение Больцмана, Н-теорема; столкновения в плазме, интегралы столкновений, кинетические коэффициенты; локальное распределение Максвелла, построение уравнений гидродинамического приближения; кинетическое уравнение для легкой компоненты; уравнение кинетического баланса.
Тема 5. Современное состояние неравновесной термодинамики

Самоорганизация в открытых системах. Переход ламинарного течения в турбулентное. Ячейки Бенара, модель самоорганизации биосферы. Временная и пространственная упорядоченность в химических реакциях. Диссипативные структуры.
4.2.2. Практические (семинарские) занятия



п/п

Номер

темы

Кол-во

часов

Тема занятия


1.

1

2

Флуктуации. Корреляции.

2.

1

2

Корреляции

3.

2

2

Локальное равновесие

4.

3

2

Метод Боголюбова.

5.

4

2

Кинетическое уравнение Больцмана

6.

4

2

Плазма. Кинетическое уравнение Власова

7.

4

2

Уравнения кинетического баланса

8.

5

2

Самоорганизация в открытых системах.



5. Образовательные технологии

  • Проблемное обучение

  • Решение задач исследовательского характера на практических занятиях


6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
Для обеспечения текущего контроля усвоения курса «Физическая кинетика» используется рейтинговая система, фиксирующая активность и успешность участия студента в процессе обучения в семестре. Итоговый контроль проводится в виде письменного теста после завершения лекционных и практических занятий (последняя неделя семестра). Оценки, полученные студентом в семестре на практических занятиях (NП), в результате выполнения контрольных работ (NК) и итогового теста (NИ) определяют итоговую оценку. Полученная в результате сумма баллов N= NП + NК + NИ соотносится со сто процентным выполнением требований курса (N=NМАКС=100%). При N≥60 студент получает зачет автоматически. Студенты, набравшие менее 60 баллов, проходят дополнительное тестирование.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

7.1. Основная литература:

  1. Румер, Ю.Б. Термодинамика, статистическая физика и кинетика: учеб. пособие/ Ю.Б.Румер, М.Ш.Рывкин.– М.: Наука, 2001. – 608 с.

  2. Квасников И.А., Термодинамика и статистическая физика. Теория неравновесных систем, Изд.МГУ, 1987, 560 стр.

7.2. Дополнительная литература:

  1. Сборник задач по теоретической физике/ Л.Г.Гречко, В.И.Сугаков, О.Ф.Томасевич, А.М.Федорченко. – М.: Высш. шк., 1984. – 319 с.

  2. Серова, Ф.Г. Сборник задач по теоретической физике: квантовая механика, статистическая физика: учеб. пособие/ Ф.Г.Серова, А.А.Янкина.– М.: Просвещение, 1979, 192 с.


7.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы

  1. Курс авторских мультимедийных лекций


8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля):

  • Мультимедийное оборудование лекционной аудитории;

  • Авторские лекционные материалы


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки ___________________________________-_______ .
Автор (ы) ____________________________

Рецензент (ы) _________________________
Рабочая программа дисциплины
обсуждена на заседании кафедры



Протокол №




от «




»




201




г.

Зав. кафедрой ________________________ Поплавной А. С.
(подпись)

Одобрено методической комиссией факультета

Протокол №




от «




»




201




г.

Председатель ________________________ Золотарев М. Л.
(подпись)

Похожие:

Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая программа дисциплины «Физика» Направление подготовки 231000 Программная инженерия Профиль подготовки
Целью освоения дисциплины является ознакомление студентов с теоретическими и практическими основами базовых разделов физики
Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая учебная программа дисциплины Физическая химия Направление подготовки 240100 Химическая технология
Профиль подготовки Химическая технология материалов и изделий электроники и наноэлектроники
Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая программа дисциплины математика Направление подготовки 080200. 62 Менеджмент Профиль подготовки
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины математика базовой части математического и естественнонаучного цикла...
Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая программа учебной дисциплины «Физика конденсированного состояния, термодинамика, статистическая физика, физическая кинетика»
Программа предназначена для подготовки специалистов по всем физическим специальностям. Курс «Термодинамика и статистическая физика»...
Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая программа дисциплины Современная экспериментальная физика Направление подготовки 011200-Физика
Охватывают следующие направления физики: физика элементарных частиц и ускорителей, применение ускорителей и детекторов в других областях...
Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая программа дисциплины (модуля) физическая химия направление подготовки 020100 Химия Профиль подготовки
Область профессиональной деятельности бакалавров включает научно-исследовательскую, производственно-техническую и педагогическую...
Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая программа дисциплины Корпоративный менеджмент Направление подготовки 080200 Менеджмент Профиль подготовки
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины по выбору профессионального цикла ( В. Дв. 1) студентам очной и заочной...
Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая программа дисциплины Коэволюция геосфер Направление подготовки 020700 Геология Профиль подготовки
Развитие профессиональных компетенций в области изучения и анализа геологических систем в соответствии с требованиями фгос впо по...
Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая программа дисциплины (модуля) трудовое право направление подготовки: юриспруденция Профиль подготовки

Рабочая программа дисциплины физическая кинетика Направление подготовки 011200 физика профиль подготовки iconРабочая программа дисциплины римское право направление подготовки 030900 Юриспруденция Профиль подготовки

Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


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