Тема 5.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 5
Аннотация
к рабочей программе по дисциплине «История»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 – Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-2.
2. Содержание курса:
Тема 1. Народы и государства в древности
Человечество в эпоху первобытности. Общие проблемы истории Древнего Востока. Древняя
Греция. Древний Рим. Народы и государства на территории России в древности. Этногенез
восточных славян. Вопрос о происхождении славян. Расселение славянских племен в
Европе.
Тема 2. Средневековье раннего и классического периодов и Древняя Русь
Ранее средневековье. Эпоха классического средневековья. Средневековье на Востоке в V–
XIII вв. Арабский халифат (возникновение ислама, завоевания арабов и становление
халифата, Омейяды и Аббасиды). Доисламская Индия (Гупты, эфталиты, распространение
ислама). Образование Древнерусского государства и его политическое развитие.
Предпосылки, основные этапы и сущность образования древнерусской государственности.
Особенности и основные этапы социально-экономического развития России в IX-XIII вв.
Историография этой проблемы (Греков Б.Д., Рыбаков Б.А., Черепнин Л.В., Фроянов И.Я. и
др.). Русские земли в период раздробленности. Роль Киева в политической жизни Руси.
Международное положение Руси, нашествие монголо-татар и установление ига. Культура
Древней Руси. Быт, нравы и обычаи. Культурное влияние зарубежья, язычества и
христианства. Фольклор и письменность. Берестяные грамоты.
Тема 3. Эпоха позднего средневековья и русские земли в XIV-XV вв.
Позднее средневековье. Средневековье на Востоке в XIV–XV вв. Возвышение Москвы.
Развитие русских земель после монгольского нашествия. Южная и Северная Русь. Борьба
московских князей за освобождение от ига и объединение русских земель. Особенности
русского феодализма в XIV–XV вв. Положение и категории земледельцев. Взаимоотношения
русских земель с соседними государствами и народами в XIV–XV вв. Великое княжество
Литовское и его влияние в русских землях (Гедемин, Ягайло и Витовт). Русская культура в
XIV–XV вв. Летописание (новые центры, летописи, хронографы и т.д.).
Тема 4. Государства и народы Евразии, Африки, Америки и Московская Русь в раннее
Новое время (XVI–XVII вв.)
Западноевропейские государства в XVI–XVII вв. Понятие «Новое время». Возрождение.
Восточная Европа в XVI–XVII вв. От королевства Польского и великого княжества
Литовского к Речи Посполитой (формирование государства, экспансия на Восток, кризис
государственности во второй половине XVII в.). Государства Азии и Америки в XVI-XVII
вв. Государство Сефевидов, Империя Великих Моголов. Московская Русь в XVI в.
Становление русской государственности Формирование государственной территории.
Смутное время (предпосылки, причины, основные этапы и особенности). Русское царство
после Смуты (XVII в.). Территория и население (расширение территории государства,
освоение Сибири, развитие городов, быт и нравы населения). Внешняя политика России в
XVII в. Борьба за присоединение западнорусских земель (Смоленская война, вмешательство
России в национально-освободительную войну украинского народа, противоборство с Речью
Посполитой и Швецией, «Вечный мир»). Социально-экономическое развитие России в XVII
в. Финансовый кризис и сельское хозяйство в первой половине XVII в. (дворяне и крестьяне,
пашенное хозяйство). Русская культура, наука и образование в XVI-XVII вв. (основные
тенденции и этапы развития).
Тема 5. Формирование и развитие Российской империи в эпоху Нового времени (XVIII
– первая половина XIX вв.)
Век просвещения в Европе и Америке (XVIII в.). Революции и реставрация в первой
половине XIX в. Франция: от революции к империи. Азия и Африка в XVIII – первой
половине XIX вв. Иран (централизация государства, правление Надир-шаха, династий
Зендов и Каджаров, войны с Россией на Кавказе). Основные этапы и особенности
преобразований Петра I и их судьба в первой половине XVIII в. Проблема необходимости
реформ на рубеже XVII-XVIII вв. (причины, предпосылки, цели и задачи). Век Екатерины
Великой и правление Павла I: основные черты государственно-политического и социальноэкономического строя России во второй половине XVIII в. Россия в первой половине XIX в.
Социально-экономическое развитие России в первой половине XIX в. (экстенсивный
характер развития экономики; разложение крепостнических отношений; особенности
промышленного развития; быт российского общества). Внешнеполитический курс
Российской империи в XVIII в. – первой половине XIX в. Русская культура в XVIII – первой
половине XIX вв. Влияние западной культуры.
Тема 6. Мир на пути к индустриальному обществу (вторая половина XIX в. – начало
ХХ в.)
Европа и Америка во второй половине XIX в. Мир в начале ХХ в. Индустриализация
(изменение инфраструктуры национальных экономик). Восток во второй половине XIX в. –
начале ХХ в. Противоречия модернизационных процессов и традиционализма. Внутренняя
политика и социально-экономическое развитие Российской империи во второй половине XIX
в. Россия в начале ХХ в. С.Ю. Витте и индустриализация. Кризисное положение в сельском
хозяйстве. Общественная мысль и общественные движения во второй половине XIX в. –
начале ХХ в. Внешняя политика Российской империи во второй половине XIX в. – начале
ХХ в. Русская наука и культура во второй половине XIX в. – начале ХХ в.
Тема 7. Мир и Советское государство в 1920-1930 гг.
Европа и Америка после Первой мировой войны (1918-1929 гг.). Новейшая история.
Проявление кризисных тенденций в 1930-е гг. Мировой экономический кризис. Восток
между двумя мировыми войнами. Октябрьская революция 1917 г. и гражданская война в
России. Новая экономическая политика (НЭП). Курс на форсированное строительство
социализма в СССР в конце 1920-х гг. – в 1930-е гг. и его итоги. Внешняя политика СССР в
20-30-е гг. ХХ в. Заключение мирных договоров с сопредельными государствами и
установление торговых связей с «великими» державами в начале 20-х гг. Культурная жизнь
страны в 1920-е – 1930-е гг. Расширение структуры научных учреждений, развитие
естественных, точных и технических наук.
Тема 8. СССР и мировое сообщество в годы Второй мировой войны и послевоенное
время
Вторая мировая война. Европа и Америка в послевоенном мире. Азия и Африка после второй
мировой войны. СССР в годы Второй мировой войны. Послевоенное развитие Советского
союза (1945–1964 гг.). Эпоха «развитого социализма» и «перестройка» в СССР (1964–1991
гг.). Внешняя политика СССР во второй половине XX в. Наука и культура во второй
половине XX в.
Тема 9. Современная Россия: новая модель государства и общества
Установление в России новых конституционных основ и демократической республиканскопрезидентской системы власти. Утверждение либерально-рыночных экономических основ
России. Социальные преобразования на рубеже XX-XXI вв., новые отношения государства,
общества и человека. Внешняя политика новой России и ее роль в современном мире.
3. Общий объем аудиторных часов – 36 ч.,
в том числе: лекций - 18 ч.,
практических занятий – 18 ч.
4. Формы текущего контроля и промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе по дисциплине «Философия»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 – Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-1.
2. Содержание дисциплины:
Тема 1. Философия как мировоззренческая система
Тема 2. Философия как наука
Тема 3. Философские представления в древних цивилизациях
Тема 4. Античная философия
Тема 5. Философия Средневековья и эпохи Возрождения.
Тема 6. Европейская философия XVII – XIX в.в.
Тема 7. Современная западная философия.
Тема 8. Русская философия
Тема 9. Человек, его бытие и сознание
Тема 10. Гносеология.
Тема 11. Человек в мире культуры
Тема 12. Онтология как учение о бытии
Тема 13. Философия общества
Тема 14.Философия истории.
Тема 15. Философия и футурология.
Общий объем аудиторных часов – 36,
в том числе: лекций - 18,
практических занятий – 18.
4. Формы текущего контроля и промежуточной аттестации: Экзамен.
3.
Аннотация к рабочей программе
по дисциплине «Иностранный язык»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 – Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-5.
2. Содержание дисциплины:
1. Цели и задачи курса. Иностранный язык в современном мире.
2. Взаимопонимание. Речевой этикет. Частная беседа.
3. Я и моя семья. Семейные традиции, уклад жизни. Взаимоотношения в семье
4. Дом, жилищные условия. Устройство квартиры, загородного дома.
5. Общее и различное в странах и национальных культурах. Традиции и праздники. Досуг и
развлечения.
6. Образовательная система в России и странах изучаемого языка
7. Высшее образование в России и за рубежом
8. Мой вуз. История и традиции вуза. Известные ученые – выпускники вуза.
9. Студенческая жизнь в России и за рубежом.
10. Студенческие международные контакты: научные, профессиональные, культурные.
11. Язык как средство межкультурного общения. Многоязычие в современном мире. Личный
опыт изучения языков. Самооценка. Рефлексия хода и результата изучения языков.
12. Образ жизни современного человека в России и за рубежом. Проведение досуга.
13. Общее и различное в странах и национальных культурах. Стереотипы восприятия и
понимания различных культур. Национальные традиции и обычаи России и стран
изучаемого языка.
14. Международный туризм. Роль туризма в экономическом, социальном и культурном
развитии стран. Путешествия. Популярные туристические маршруты.
15. Мировые достижения в искусстве (музыка, танцы, живопись, театр, кино, архитектура)
16. Достопримечательности крупных городов.
17. Город. Экология. Условия жизни.
18. Здоровье. Основы здорового образа жизни. Спорт и фитнесс.
19. Средства массовой информации в России и стране изучаемого языка.
Информационные технологии XXI века. Научно – технический прогресс и его влияние на
все сферы жизни. Роль Интернета.
20. Современные коммуникационные технологии. Проблемы глобализации и особенности
межкультурной коммуникации
21. Служебная поездка / подготовка. Отель
22. Конкурсы / Современные профессии. Трудности выбора. Проблемы трудоустройства
23. Работа в офисе / Установление контактов с сотрудниками Поведенческие стандарты /
Этикет
24. Служебные обязанности на работе Корпоративные правила / общение по телефону,
владение офисной техникой
25. Деловая корреспонденция. Типы деловой корреспонденции, правила оформления разных
видов писем. Языковые особенности делового письма. Коммуникация по электронной почте
– этикет и правила поведения.
26. Подготовка и проведение презентаций.
Особенности презентации. 28. Этапы
подготовки. Роль ИКТ в современном образовании. Дистанционное образование.
3. Общий объем аудиторных часов – 140 ч. (практические занятия).
4. Формы промежуточной аттестации:
1 семестр – зачет,
2 семестр – зачет,
3 семестр – экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Математический анализ»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОПК-2.
2. Содержание курса:
Раздел 1. Введение в анализ и дифференциальное исчисление функций одной
переменной.
Тема 1. Предварительные сведения о математическом анализе.
Предмет математического анализа. Краткие исторические сведения. Структура курса
математического анализа.
Тема 2. Действительные числа.
Понятие рационального и действительного числа. Иррациональные числа. Свойство
упорядоченности. Свойство непрерывности. Изображение действительных чисел на прямой.
Приближенные вычисления действительных чисел. Погрешности.
Тема 3. Понятие функции.
Понятие действительной функции действительной переменной. График функции.
Ограниченность, монотонность, четные, нечетные и периодические функции. Сложные
функции. Обратные функции.
Тема 4. Числовые последовательности и их пределы.
Понятие числовой последовательности. Предел числовой последовательности. Бесконечные
пределы. Единственность предела. Простейшие свойства предела последовательности.
Ограниченность сходящейся последовательности. Арифметические операции над
сходящимися последовательностями. Предел монотонной последовательности. Число е как
предел последовательности (1+1/n)n . Подпоследовательности и частичные пределы.
Теорема Больцано-Вейерштрасса. Критерий Коши сходимости последовательности.
Бесконечно малые последовательности и их связь с бесконечно большими.
Тема 5. Предел функции.
Определения предела функции в точке по Гейне и по Коши и их эквивалентность.
Односторонние пределы. Предел функции на бесконечности и бесконечные пределы.
Свойства пределов функции и арифметические действия над пределами. Пределы
монотонных функций. Некоторые замечательные пределы. Бесконечно малые функции и их
связь с бесконечно большими функциями.
Вертикальные, горизонтальные и наклонные асимптоты графика функции.
Тема 6. Непрерывность функций. Свойства непрерывных функций.
Непрерывность функции в точке. Локальные свойства непрерывных функций. Операции над
непрерывными функциями. Предельный переход под знаком непрерывной функции. Точки
разрыва и их классификация.
Ограниченность непрерывных на отрезке функций; достижение экстремальных значений.
Теорема о промежуточных значениях непрерывной функции.
Элементарные функции и их основные свойства.
Тема 7. Элементарные функции.
Определение степени с действительным показателем. Показательная функция и ее основные
свойства. Логарифмическая функция, ее существование и свойства. Степенная функция и ее
основные свойства. Гиперболические функции. Тригонометрические, обратные
тригонометрические функции и их свойства.
Тема 8. Производная и дифференциал.
Производная и ее физический и геометрический смысл. Дифференцируемые функции.
Дифференциал и его геометрический смысл.
Производная суммы, произведения и частного. Дифференцирование сложной и обратной
функций. Производные основных элементарных функций. Производные и дифференциалы
высших порядков. Параметрическое задание функций и их дифференцирование.
Тема 9. Основные теоремы дифференциального исчисления.
Теоремы Ферма, Ролля, Лагранжа и Коши. Раскрытие неопределенностей с помощью
производных (правило Лопиталя). Формула Тейлора.
Тема 10. Применение дифференциального исчисления к исследованию функций и
построению их графиков.
Признаки монотонности функции. Понятие о локальных экстремумах функции.
Необходимое условие экстремума. Достаточные условия экстремума. Задачи о наибольших и
наименьших значениях функции. Направление выпуклости кривой и точки перегиба.
Исследование функции и построение графика.
Раздел 2. Интегальное исчисление функций одной переменной
Тема 1. Определение и свойства неопределенного интеграла.
Первообразная и неопределенный интеграл. Основные свойства неопределенных интегралов.
Таблица основных интегралов. Замена переменной и интегрирование по частям.
Тема 2. Основные классы функций, интегрируемых в конечном виде.
Задача об интегрирование в конечном виде. Рациональные функции и их интегрирование.
Интегрирование иррациональных выражений в простейших случаях и с помощью
подстановок
Эйлера.
Интегрирование
некоторых
других
иррациональностей.
Интегрирование тригонометрических функций вида.
Тема 3. Определенный интеграл и его свойства.
Задачи, приводящие к понятию определенного интеграла. Понятие определенного интеграла.
Необходимое условие интегрируемости функции. Верхние и нижние интегральные суммы и
их свойства. Критерий интегрируемости. Некоторые классы интегрируемых функций.
Свойства определенного интеграла. Существование первообразной от непрерывной
функции. Формула Ньютона-Лейбница. Интегрирование по частям в определенном
интеграле. Замена переменных в определенном интеграле.
Тема 4. Методы приближенного вычисления определенного интеграла.
Формула прямоугольников. Формула трапеций.
Тема 5. Несобственные интегралы.
Несобственный интеграл от неограниченной функции и по бесконечному промежутку.
Теоремы существования. Понятие главного значения интеграла по Коши. Теоремы
существования.
Тема 6. Приложения определенного интеграла.
Понятие квадрируемой фигуры и ее свойства. Вычисление площадей плоских фигур.
Понятие кубируемости тел и вычисление объемов. Объем тела вращения. Функции с
ограниченной вариацией. Понятие спрямляемой кривой. Длина кривой. Длина дуги как
параметр. Дифференциал дуги. Площадь поверхности вращения. Центр тяжести плоской
фигуры. Момент инерции.
Раздел 3. Дифференциальное и интегральное исчесление функций нескольких
пременных
Тема 1. Дифференциальное исчисление для функций нескольких переменных.
Числовые функции нескольких переменных. Понятие области. Числовые действительные
функции нескольких переменных, понятие предела и непрерывности числовых функций
нескольких переменных в точке, свойства непрерывных числовых функций. График
числовой функции двух переменных.
Тема 2. Частные производные, дифференцируемость и дифференциал.
Частные производные, дифференцируемость и дифференциал, производные сложных
функций, дифференциал сложной функции, производная по направлению, градиент.
Касательная и нормаль к поверхности, геометрический смысл дифференциала функции двух
переменных.
Тема 3. Частные производные высших порядков и условия их независимости от
порядка дифференцирования. Дифференциалы высших порядков.
Тема 4. Формула Тейлора для функции двух переменных.
Тема 5. Локальный экстремум функции двух переменных.
Локальный экстремум функции двух переменных, необходимое условие экстремума,
достаточные условия экстремума, нахождение наибольших и наименьших значений.
Тема 6. Двойные интегралы и их приложения.
Площадь многоугольных фигур. Площадь произвольных плоских фигур. Необходимое и
достаточное условие квадрируемости (также в терминах границы площади нуль).
Инвариантность, монотонность и аддитивность площади. Понятие двойного интеграла.
Необходимое и достаточное условие интегрируемости. Интегрируемость непрерывной
функции. Свойства двойного интеграла. Вычисление двойного интеграла сведением к
повторному интегралу. Замена переменных в двойном интеграле.
Раздел 4. Числовые и функциональные ряды
Тема 1. Числовые ряды.
Понятие числового ряда и его сходимости. Свойства сходящихся рядов. Критерий
сходимости ряда с положительными членами. Сравнительные признаки сходимости
положительных рядов. Признак Даламбера. Признак Коши. Критерий Коши сходимости
последовательности действительных чисел. Критерий Коши сходимости числового ряда.
Абсолютная сходимость рядов.
Тема 2. Функциональные последовательности и ряды.
Функциональные последовательности, равномерная сходимость. Критерий Коши
равномерной сходимости функциональной последовательности. Непрерывность предельной
функции. Функциональные ряды. Признак Вейерштрасса равномерной сходимости
функционального ряда. Интегрирование функциональных рядов. Дифференцирование
функциональных рядов.
Тема 3. Степенные ряды.
Понятие степенного ряда. Понятие верхнего предела, его свойства. Радиус и область
сходимости степенного ряда. Свойства степенных рядов.
Тема 4. Разложение функций в степенные ряды.
Ряд Тейлора. Необходимое и достаточное условие разложения функции в ряд Тейлора.
Достаточные условия сходимости ряда Тейлора. Разложение некоторых элементарных
функций в ряд Тейлора, их применение к приближенному вычислению значений
элементарных функций. Применение степенных рядов к приближенному вычислению
интегралов.
3. Общий объем аудиторных часов – 216,
в том числе: лекций - 108,
практических занятий – 108.
4. Формы промежуточной аттестации: зачет, экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Аналитическая геометрия»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции. Формируемые в результате освоения дисциплины: ОПК-2.
2.
Содержание дисциплины
Тема 1. Элементы векторной алгебры в пространстве. Вектор. Операции над векторами
(сложение и умножение на число). Коллинеарные и компланарные векторы. Линейная
зависимость и независимость векторов. Геометрический смысл линейной зависимости
векторов. Векторное пространство. Понятие векторного пространства. Базис и размерность
векторного пространства. Координаты векторов. Переход от одного базиса к другому.
Тема 2. Скалярное произведение векторов. Определение скалярного произведения
векторов, угол между двумя векторами. Свойства скалярного произведения.
Тема 3. Метод координат на плоскости. Аффинная система координат (аффинный репер)
на плоскости. Прямоугольная декартова система координат (ортонормированный репер).
Преобразование аффинной системы координат в аффинную и прямоугольной декартовой - в
прямоугольную декартову (связь координат точки в различных системах координат).
Тема 4. Уравнения прямой . Различные уравнения прямой на плоскости. Взаимное
расположение прямых. Прямая в прямоугольной системе координат.
Тема 5. Линии второго порядка. Алгебраическая линия и ее порядок. Эллипс. Гипербола.
Парабола. Определения, канонические уравнения. Эксцентриситет, директрисы.
Классификация линий второго порядка
Тема 6. Векторное и смешанное произведение векторов. Векторное произведение и его
свойства. Векторное произведение в координатах. Смешанное произведение и его свойства.
Смешанное произведение в координатах. Геометрический смысл смешанного произведения.
Тема 7. Метод координат в пространстве. Аффинная система координат (аффинный репер)
на плоскости. Прямоугольная декартова система координат (ортонормированный репер).
Преобразование аффинной системы координат в аффинную (связь координат точки в
различных системах координат).
Тема 8. Уравнения плоскости. Различные виды уравнений плоскости. Взаимное
расположение плоскостей в пространстве. Плоскость в прямоугольной системе координат.
Тема 9. Прямая в пространстве. Различные виды уравнений прямой. Взаимное
расположение плоскостей в пространстве. Плоскость в прямоугольной системе координат.
Тема 10. Поверхности второго порядка. Поверхности второго порядка и их канонические
уравнения. Прямолинейные образующие поверхностей второго порядка. Классификация
поверхностей
3.
Общий объем аудиторных часов составляет - 36 часов,
в том числе лекций
– 18 часов,
практических занятий – 18 часов.
4.
Формы промежуточной аттестации - зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Линейная алгебра»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции. Формируемые в результате освоения дисциплины: ОПК-2.
2.
Содержание курса.
Тема 1. Основные алгебраические структуры.
Алгебраическая операция и ее свойства. Понятие группы. Аддитивная и мультипликативная
терминологии. Примеры групп. Простейшие свойства группы. Разрешимость уравнений в
группах и определение обратных операций. Подгруппа. Необходимое и достаточное условие
того, чтобы некоторое подмножество группы являлось ее подгруппой. Понятие кольца.
Примеры колец. Свойства колец. Подкольцо. Необходимое и достаточное условие того,
чтобы некоторое подмножество кольца являлось его подкольцом. Понятие поля. Примеры
полей. Свойства полей. Подполе. Необходимое и достаточное условие того, чтобы некоторое
подмножество поля являлось его подполем.
Тема 2. Теория многочленов от одного переменного.
Построение кольца многочленов от одной переменной над полем действительных чисел.
Степень многочлена. Теория делимости в кольце многочленов от одной переменной над
полем действительных чисел. Теорема о делении с остатком. Деление многочлена на двучлен
x-a и корни многочлена. Теорема Безу. Кратные корни. Наибольший общий делитель
многочленов над полем. Алгоритм Евклида. Наименьшее общее кратное многочленов.
Неприводимые и приводимые над полем действительных чисел многочлены, их свойства.
Разложение многочлена в произведение нормированных неприводимых множителей и его
единственность. Каноническая форма записи многочленов.
Тема 3. Системы линейных уравнений.
Системы линейных уравнений. Решение системы линейных уравнений. Метод Гаусса
решения систем линейных уравнений, главные и свободные неизвестные. Условие
определенности системы линейных уравнений.
2 семестр.
Тема 4. Матрицы и определители.
Матрицы над полем. Операции с матрицами. Аддитивная группа матриц. Векторное
пространство матриц над полем. Квадратные матрицы. Кольцо квадратных матриц.
Единичная матрица. Обратные и обратимые матрицы.
Элементарные преобразования матриц. Вырожденные и невырожденные матрицы.
Элементарные матрицы. Необходимое и достаточное условие обратимости матрицы.
Вычисление обратной матрицы.
Определитель квадратной матрицы. Минор и алгебраическое дополнение элемента
определителя. Теорема об алгебраическом дополнении элемента определителя. Теорема о
разложении определителя по элементам строки. Свойства определителя. Необходимые и
достаточные условия равенства нулю определителя. Определитель произведения двух
матриц. Мультипликативная группа невырожденных квадратных матриц. Запись и решение
системы n линейных уравнений с n переменными в матричной форме. Правило Крамера.
Условия, при которых однородная система линейных уравнений с n переменными имеет
нетривиальные решения.
Тема 5. Векторные пространства. Евклидовы пространства.
Векторное пространство над произвольным полем, его простейшие свойства, примеры.
Арифметическое векторное пространство. Линейное (векторное) пространство Mm,n(P)
прямоугольных матриц размера (m,n) над полем. Конечномерные векторные пространства.
Базис и размерность конечномерного векторного пространства.
Скалярное умножение векторов в векторном пространстве. Евклидово векторное
пространство. Ортогональная система векторов, её линейная независимость. Дополнение
ортогональной системы векторов до ортогонального базиса. Процесс ортогонализации
базиса. Норма вектора. Ортонормированный базис евклидового пространства.
Тема 6. Линейные преобразования векторных пространств.
Линейное отображение векторных пространств. Его свойства. Примеры. Преобразование
координат. Матрица перехода от базиса к базису. Связь между координатными строками
вектора различных базисах. Линейный оператор в векторном пространстве. Матрица
линейного оператора в данном базисе, изменение ее при переходе к другому базису.
Собственные значения и собственные векторы линейного оператора. Характеристическое
уравнение линейного оператора. Приведение матрицы линейного оператора к диагональному
виду.
3 семестр.
Тема 7.Элементы теории групп, колец и полей.
Группы. Подгруппы. Умножение подмножеств в группе. Смежные классы. Теорема
Лагранжа. Нормальные делители группы. Фактор-группа. Изоморфизм групп. Теорема о том,
что алгебра, изоморфная группе, сама является группой. Гомоморфизм групп, его свойства.
Кольца. Подкольца. Идеалы кольца, действия над идеалами. Сравнения в кольце Z, их
свойства. Кольцо классов вычетов. Фактор-кольцо. Делители нуля. Характеристика кольца.
Изоморфизм колец. Теорема о том, что алгебра, изоморфная кольцу, сама является кольцом.
Гомоморфизм колец, его свойства.
Поля. Подполя. Изоморфизм полей. Теорема о том, что алгебра, изоморфная полю,
сама является полем. Гомоморфизм полей, его свойства.
4 семестр.
Тема 8. Теория многочленов от нескольких переменных.
Построение кольца многочленов от n переменных. Степень многочлена от n переменных.
Однородные многочлены. Лексикографическое упорядочение членов многочлена. Высший
член произведения двух многочленов.
Симметрические многочлены. Элементарные симметрические многочлены. Основная
теорема о симметрических многочленах и следствие из нее.
Тема 9 Поле комплексных чисел.
Поле комплексных чисел как расширение поля действительных чисел.
Алгебраическая форма комплексных чисел, операции с ними. Геометрическое представление
комплексных чисел и операций над ними. Тригонометрическая форма комплексного числа.
Корни из комплексных чисел и двучленные уравнения.
Тема 10. Многочлены над числовыми полями.
Многочлены от одной переменной над полем комплексных чисел. Основная теорема
алгебры. Алгебраическая замкнутость поля комплексных чисел. Разложение многочлена над
полем комплексных чисел в произведение неприводимых множителей. Решение уравнений
третьей и четвертой степени над полем комплексных чисел.
Корни многочлена над полем действительных чисел. Сопряженность мнимых корней
многочлена с действительными коэффициентами. Разложение многочлена над полем
действительных чисел в произведение неприводимых множителей.
Целые и рациональные корни многочлена с целыми коэффициентами. Критерий
неприводимости Эйзенштейна.
Тема 11. Многочлены над числовыми полями.
Многочлены от одной переменной над полем комплексных чисел. Основная теорема
алгебры. Алгебраическая замкнутость поля комплексных чисел. Разложение многочлена над
полем комплексных чисел в произведение неприводимых множителей. Решение уравнений
третьей и четвертой степени над полем комплексных чисел.
Тема 12. Расширения полей.
Простое расширение поля. Алгебраические и трансцендентные числа. Простое
алгебраическое расширение поля, его строение. Освобождение от иррациональности в
знаменателе дроби. Алгебраические и конечные расширения.
Понятие разрешимости уравнения в радикалах. Условия разрешимости уравнения
третьей степени в квадратных радикалах. Примеры геометрических задач, сводящихся к
уравнениям, неразрешимым в квадратных радикалах.
3. Общий объем аудиторных часов – 36 часов
в том числе: лекций - 18 ч.,
практических занятий -18 ч.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Векторный и тензорный анализ»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОПК-2.
2.
Содержание курса:
Тема 1. Векторная алгебра и элементы дифференциальной геометрии: скалярные и
векторные величины; вектор и его характеристики, системы координат, базис в двух и
трехмерном пространстве, координаты вектора; разложение вектора по базису; операции
сложения и умножения векторов (скалярное, векторное и
диадное произведения);
умножение трех векторов и более; понятие векторной функции; зависимость вектора от
скалярного аргумента; радиус-вектор точки в пространстве; годограф радиус-вектора;
дифференцирование векторных функций; дифференциал радиус-вектора.
Тема 2. Скалярные поля: скалярные и векторные поля; линии уровня и поверхности уровня
скалярного поля; градиент скалярного поля; символический дифференциальный оператор
Гамильтона; скорость изменения скалярного поля в заданном направлении; максимальная
скорость изменения скалярного поля; направление вектора градиента скалярного поля;
свойства оператора Гамильтона; оператор Гамильтона применительно к сумме и
произведению скалярных функций.
Тема 3. Векторные поля: понятие векторного поля; векторные линии (линии тока); поток
векторного поля через поверхность; физический смысл потока вектора через замкнутую
поверхность; дивергенция векторного поля; формула Остроградского, связь поверхностного
и объемного интегралов; циркуляция векторного поля; теорема Стокса связь интегралов по
поверхности и замкнутому контуру; понятие ротора векторного поля и его физический
смысл; обобщенные формулы Стокса и Остроградского; скалярные, векторные и диадные
операции с оператором Гамильтона.
Тема 4. Специальные виды полей: потенциальные - безвихревые, консервативные,
центральные, соленоидальные, лапласовы поля; свойства соленоидальных полей,
основанные на понятии векторной трубки; примеры Лапласовых полей; краевые задачи.
Тема 5. Криволинейные системы координат: понятие криволинейных систем координат;
цилиндрическая и сферическая системы координат; базис, взаимный базис, связь базисов;
координатные линии и поверхности. Метрический тензор и его представление с помощью
диадиков. Изменение метрического тензора при переходе к новой системе координат.
Тензоры произвольного ранга и произвольной ко- и контровариантности. Преобразование
тензоров при переходе от старых систем координат к новым системам координат.
Тема
6.
Дифференциальные
операции
в
криволинейных
координатах:
дифференцирование базисных векторов; символы Кристоффеля первого и второго рода;
вычисление символов Кристоффеля для цилиндрической и сферической систем координат;
пример вычисления производной от вектор функции в цилиндрический системе координат;
ковариантное дифференцирование и его свойства; ковариантная производная метрического
тензора и тензора Леви -Чевита.
Тема 7. Тензорная алгебра: тензоры нулевого и первого ранга; тензоры произвольного
ранга и произвольной валентности; понятие жонглирования индексами тензора; операции
сложения тензоров; скалярное, векторное и диадное умножения и связанное с этим понятие
свертки тензора; понятия транспонирования, симметрирования и альтернирования тензоров;
декартовы тензоры; тензоры второго ранга; операции сложения, умножения,
транспонирования, симметрирования для тензоров второго ранга; инварианты тензора
первого ранга; инварианты тензора второго ранга; приведение тензора второго ранга к
главным осям; теорема Кейли - Гамильтона и степени тензоров.
Тема 8. Приложения тензорного анализа: появление некоторых тензоров в механике
деформируемого твердого тела и в гидромеханике; тензор напряжений, тензор деформаций,
тензор скоростей деформаций; понятие шаровой и девиаторной частей тензоров.
3. Общий объем аудиторных часов -36 часов,
в том числе: лекций - 18 ч.,
практических занятий -18 ч.
4. Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе по дисциплине «Теория функции комплексного переменного»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ОПК-2.
2.
Содержание курса:
Тема 1. Комплексные числа. Определение комплексных чисел и основные операции над
ними. Геометрическое изображение комплексных чисел. Модуль и аргумент комплексного
числа. Формула Муавра. Сфера Римана и стереографическая проекция.
Тема 2. Множества точек на комплексной плоскости. Основные понятия. Принцип
Больцано – Вейерштрасса. Последовательности и числовые ряды.
Тема 3. Функции комплексного переменного. Понятие функции, ее предел и
непрерывность. Кривая Жордана. Функциональные и степенные ряды. Признак равномерной
сходимости. Непрерывность суммы равномерно сходящегося ряда. Теорема Абеля. Круг и
радиус сходимости степенного ряда. Теорема Коши-Адамара.
Тема 4. Аналитические функции. Производная. Условия Коши-Римана. Аналитичность
функции. Геометрический смысл модуля и аргумента производной. Конформные
отображения.
Тема 5. Элементарные функции и их свойства. Линейная и дробно–линейная функции.
Показательная функция (экспонента). Тригонометрические, гиперболические и обратные к
ним функции. Степенная функция, радикал и логарифмическая функции.
Тема 6. Интегрирование аналитических функций. Интеграл функции комплексного
переменного и его основные свойства. Интегральная теорема Коши. Интегральная формула
Коши. Интеграл типа Ко-ши. Бесконечная дифференцируемость аналитической функции.
Понятие неопределенного интеграла. Формула Ньютона — Лейбница. Обращение теоремы
Ко-ши (теорема Морера). Понятие гармонической функции.
Тема 7. Ряд Тейлора. Теорема Тейлора. Единственность аналитической функции. Нули
аналитической функции. Неравенства Коши и теорема Лиувилля.
Тема 8. Ряд Лорана. Изолированные особые точки. Теорема Лорана. Изолированные особые
точки аналитической функции. Теорема Сохоцкого. Разложение в ряд Лорана в окрестности
бесконечно удаленной точки. Понятие целой и мероморфной функции.
Тема 9. Теория вычетов. Понятие вычета аналитической функции. Вычисление вычетов.
Теорема Коши о вычетах. Логарифмические вычеты. Принцип аргумента аналитической
функции. Основная теорема алгебры. Теорема Руше. Применение теории вычетов к
вычислению определенных интегралов.
Тема 10. Аналитическое продолжение. Понятие об аналитическом продолжении. Понятие
римановой поверхности. Продолжение с помощью степенных рядов. Понятие полной
аналитической функции.
3. Общий объем аудиторных часов – 54 ч.,
в том числе: лекций - 18 ч.,
практических занятий – 36 ч.
4. Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Дифференциальные уравнения»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ОПК-2.
2.
Содержание курса:
Тема 1. Основные понятия теории обыкновенных дифференциальных уравнений 1
порядка
Физические и геометрические задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям.
Уравнения, разрешенные относительно производной. Поля направлений. Интегральные
кривые. Метод изоклин. Использование линий экстремумов и точек перегиба при
построении интегральных кривых. Задача Коши. Теорема Пеано.
Полные метрические пространства, теорема Банаха. Теоремы существования и
единственности решений обыкновенных дифференциальных уравнений 1 порядка
(локальные и глобальные). Продолжимость решений.
Тема 2. Простейшие дифференциальные уравнения и методы их решения. Линейные
дифференциальные уравнения n-го порядка и линейные системы
Основные классы дифференциальных уравнений первого порядка, разрешимые в
квадратурах (с разделяющимися переменными, однородные, линейные, в полных
дифференциалах). Интегрирующий множитель (понятие и методы нахождения).
Линейные дифференциальные уравнения высших порядков и системы дифференциальных
уравнений. Теоремы существования и единственности. Общие свойства решений. Структура
решений линейных однородных ОДУ. Структура решений линейных неоднородных ОДУ.
Линейные дифференциальные уравнения и системы ОДУ с постоянными коэффициентами
(метод Эйлера). Определитель Вронского. Фундаментальная система решений. Метод
вариации произвольных постоянных. Качественные вопросы дифференциальных уравнений
(зависимость решений от параметров и начальных данных). Моделирование посредством
ОДУ.
Тема 3. Уравнения с частными производными
Линейные дифференциальные уравнения первого порядка в частных производных. Вывод
основных уравнений математической физики: поперечные колебания струны, продольные
колебания стержня, поперечные колебания мембраны. Вывод уравнений теплопроводности и
диффузии.
Начальные и краевые условия. Решение задачи о колебании бесконечной струны, формулы
Даламбера.
Уравнения гиперболического типа. Уравнения параболического типа. Уравнения
эллиптического типа.
3.
Общий объем аудиторных часов – 72 ч.,
в том числе: лекций – 36 ч.,
практических занятий – 36 ч.
4.
Форма промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе по дисциплине
«Интегральные уравнения и вариационное исчисление»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ОПК-2.
2.
Содержание курса:
Тема 1. Определение и свойства неопределенного интеграла.
Первообразная и неопределенный интеграл. Основные свойства неопределенных
интегралов. Таблица основных интегралов. Замена переменной и интегрирование по
частям.
Тема 2. Основные классы функций, интегрируемых в конечном виде.
Задача об интегрирование в конечном виде. Рациональные функции и их интегрирование.
Интегрирование иррациональных выражений в простейших случаях и с помощью
подстановок Эйлера. Интегрирование некоторых других иррациональностей.
Интегрирование тригонометрических функций вида.
Тема 3. Определенный интеграл и его свойства.
Задачи, приводящие к понятию определенного интеграла. Понятие определенного
интеграла. Необходимое условие интегрируемости функции. Верхние и нижние
интегральные суммы и их свойства. Критерий интегрируемости. Некоторые классы
интегрируемых функций. Свойства определенного интеграла. Существование
первообразной от непрерывной функции. Формула Ньютона-Лейбница. Интегрирование
по частям в определенном интеграле. Замена переменных в определенном интеграле.
Тема 4. Методы приближенного вычисления определенного интеграла.
Формула прямоугольников. Формула трапеций.
Тема 5. Несобственные интегралы.
Несобственный интеграл от неограниченной функции и по бесконечному промежутку.
Теоремы существования. Понятие главного значения интеграла по Коши. Теоремы
существования.
Тема 6. Приложения определенного интеграла.
Понятие квадрируемой фигуры и ее свойства. Вычисление площадей плоских фигур.
Понятие кубируемости тел и вычисление объемов. Объем тела вращения. Функции с
ограниченной вариацией. Понятие спрямляемой кривой. Длина кривой. Длина дуги как
параметр. Дифференциал дуги. Площадь поверхности вращения. Центр тяжести плоской
фигуры. Момент инерции.
3.
Общий объем аудиторных часов - 36 ч.,
в том числе: лекций - 18 ч.,
практических занятий – 18 ч.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Теория вероятностей и математическая статистика»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ОПК-2.
2.
Содержание курса:
Тема 1. Введение.
Предмет теории вероятностей. Случайные явления. Краткая историческая справка
(зарождение и основные этапы развития теории вероятностей).
Тема 2. Основные понятия теории вероятностей. Опыт, событие. Элементарные и составные
события. Совместные, несовместные события. Полная группа событий. Достоверное
событие. Случаи (шансы). Случаи, благоприятные данному событию. Классическое
определение вероятности. Основные свойства вероятности. Элементы комбинаторики и их
применение к решению вероятностных задач. Частота события.
Тема 3. Закон устойчивости частот. Статистическое определение вероятности события.
Статистический и геометрический методы вычисления вероятностей.
Тема 4. Алгебра событий. Теоремы сложения и умножения. Сумма (объединение) событий.
Произведение (пересечение) событий. Эквивалентные события. Противоположные события.
Теорема сложения вероятностей. Зависимые и независимые события. Условная вероятность.
Теорема умножения вероятностей. Формула полной вероятности. Формула Бейеса.
Тема 5. Аксиоматическое построение теории вероятностей.
Тема 6. Последовательность независимых испытаний.
Схема испытаний Бернулли. Формула Бернулли. Биноминальное распределение
вероятностей. Наивероятнейшее число наступления события. Асимптотические формулы
(закон Пуассона, локальная теорема Муавра-Лапласа). Задача об оценке вероятности по
частоте.
Тема 7. Случайные величины.
Понятие случайной величины. Виды случайных величин. Закон распределения случайной
величины. Ряд распределения. Многоугольник распределения. Функции распределения
случайной величины. Вероятность попадания случайной величины на заданный интервал.
Тема 8. Числовые характеристики случайной величины.
Характеристики положения случайной величины, их роль и назначение. Математическое
ожидание. Свойства математического ожидания. Характеристики рассеивания случайной
величины. Целесообразность введения характеристик рассеивания случайной величины.
Дисперсия и ее свойства. Среднее квадратическое отклонение. Понятие о моментах
распределения. Одинаково распределенные взаимно независимые случайные величины.
Математическое ожидание, дисперсия, среднее квадратическое отклонение среднего
арифметического одинаково распределенных взаимно независимых случайных величин.
Характеристическая случайная величина и ее числовые характеристики.
Тема 9. Законы распределения некоторых случайных величин и их числовые
характеристики.
Биноминальный закон распределения, закон распределения Пуассона, закон распределения
Паскаля. Закон равномерного распределения. Нормальное распределение (распределение
Гаусса). Влияние параметров нормального распределения на форму кривой распределения.
Вероятность попадания в заданный интервал нормально распределенной случайной
величины. Вероятность заданного отклонения. Правило трех сигм. Понятие о предельной
теореме Ляпунова.
Тема 10. Закон больших чисел.
Неравенство Чебышева. Теорема Чебышева. Сущность теоремы Чебышева. Теорема
Бернулли.
Тема 11. Система случайных величин.
Понятие векторной случайной величины. Закон распределения системы случайных величин.
Закон распределения двумерной дискретной случайной величины. Функции распределения
двумерной случайной величины. Вероятность попадания случайной точки в прямоугольник.
Зависимые и независимые случайные величины. Необходимое и достаточное условие
независимости случайных величин. Условные законы распределения составляющих системы
случайных величин. Числовые характеристики системы двух случайных величин. Элементы
теории корреляции. Линейная корреляция и ее параметры. Коэффициент регрессии и
коэффициент корреляции, оценки их по выборочным данным.
Тема 12. Основные понятия математической статистики. Статистические методы обработки
экспериментальных данных.
Основные задачи математической статистики. Статистический ряд. Статистическая
совокупность. Гистограмма. Статистическая функция распределения. Числовые
характеристики статистического ряда. Оценки параметров распределения по выборочным
данным. Точечные оценки параметров. Несмещенные и состоятельные оценки
математического ожидания и дисперсии. Методы нахождения точечных оценок (метод
Пирсона, метод максимального правдоподобия).
Интервальные оценки. Доверительный интервал, доверительная вероятность (надежность).
Построение доверительного интервала для математического ожидания нормально
распределенной случайной величины с известной дисперсией. Распределение хи-квадрат.
Распределение Стьюдента. Статистическая проверка гипотез.
Тема 13. Случайные процессы.
Основные понятия теории случайных процессов. Случайный процесс и его описание. Законы
распределения случайных процессов. Числовые характеристики случайных процессов.
Конечные марковские цепи. Основные случайные процессы (Марковский процесс,
Пуассоновский процесс, Гауссовский (нормальный) процесс).
Тема 14. Заключительный обзор современного состояния и значения теории вероятностей.
3.
Общий объем аудиторных часов – 90 ч.:
в том числе: лекций - 36 ч.;
практические занятия – 54 ч.
4.
Форма промежуточной аттестации – экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Программирование»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6.
2.
Содержание курса:
Раздел 1. Введение в алгоритмизацию и программирование
Тема 1. Методологии программирования. Программирование как раздел информатики.
Метафоры (парадигмы) программирования. Методологии программирования. Основные
понятия и определения. История и эволюция. Классификация по ядрам методологии:
императивное программирование, объектно-ориентированное, функциональное, логическое.
Топологическая специфика методологий.
Тема 2. Алгоритмические структуры. Этапы решения задач на ЭВМ. Понятие алгоритма.
Исполнитель, система команд исполнителя. Свойства алгоритмов. Способы записи
алгоритмов. Принципы структурного программирования. Основные алгоритмические
структуры и их суперпозиции.
Тема 3. Синтаксис и семантика формального языка. Естественные и формальные языки.
Понятия о синтаксисе и семантике формального языка. Нормальные формы Бэкуса-Наура и
синтаксические диаграммы Вирта. Язык программирования. Классификация языков
программирования. Система программирования.
Раздел 2. Структурный подход к программированию
Тема 4. Основные конструкции алгоритмических языков. Общие конструкции
алгоритмических языков: алфавит, величина (тип, имя и значение). Выражение. Тип
выражения. Арифметическое выражение. Символьное выражение. Логическое выражение.
Стандартные функции. Структура программы.
Тема 5. Простые типы языка программирования. Общая характеристика языка Object Pascal.
Структуры данных: упорядоченность, однородность, способ доступа. Определение констант.
Описание переменных. Стандартные типы данных. Целые типы. Символьный и булевский
типы данных. Эквивалентность и совместимость типов. Типы, определяемые
программистом: перечисляемый, интервальный. Тип дата-время.
Тема 6. Основные операторы языка. Перечень операторов Object Pascal. Оператор
присваивания. Операторы (процедуры) ввода-вывода. Управление выводом данных в
консольном режиме (простейшее форматирование). Условный оператор. Логические
выражения. Оператор множественного ветвления. Операторы цикла: с предусловием, с
постусловием, с параметром.
Тема 7. Структурированные типы языка программирования высокого уровня. Массивы.
Примеры задач с численными, символьными, булевскими массивами. Строковый тип
данных. Записи. Оператор присоединения. Записи с вариантами. Множественный тип.
Задание множественного типа и множественной переменной. Операции над множествами.
Операции отношения. Примеры задач на множественный тип. Файлы. Понятие логического
и физического файлов. Файловые типы. Общие процедуры для работы с файлами.
Типизированные файлы. Текстовые файлы. Нетипизированные файлы и процедуры вводавывода. Прямой и последовательный доступ к компонентам файлов.
Тема 8. Алгоритмы поиска и сортировки. Простой и бинарный поиск. Сортировки: выбором,
обменом, вставкой. Анализ сложности алгоритмов на примере сортировок.
Раздел 3. Модульное программирование. Программирование абстрактных типов
данных
Тема 9. Процедуры и функции. Модули. Подпрограммы. Формальные параметры.
Параметры-значения, параметры-переменные, параметры-константы. Локальные и
глобальные идентификаторы подпрограмм. Процедуры и функции. Рекурсия. Внешние
подпрограммы. Модули. Общая структура модуля. Подпрограммы в модулях. Компиляция и
использование модулей.
Тема 10. Организация динамических структур данных (абстрактных типов данных): стек,
очередь, двоичное дерево поиска. Динамические структуры. Динамическое распределение
памяти. Виды списков. Примеры использования списков. Организация динамических
структур данных: стек, очередь, двоичное дерево поиска.
Раздел 4. Объектно-ориентированное программирование
Тема 11. Введение в объектно-ориентированное программирование. Введение в объектноориентированное программирование (ООП) и проектирование. Инкапсуляция, наследование,
полиморфизм. Примеры задач.
Тема 12. Реализация абстракций данных методами объектно-ориентированного
программирования. Математические объекты: рациональные и комплексные числа, вектора,
матрицы. Библиотеки объектов.
Тема 13. Объектно-событийное и объектно-ориентированное программирование. Идеология
программирования под Windows. Событие и сообщение. Виды событий. События от мыши и
клавиатуры. Программирование управления событиями. Обработка исключительных
событий. Основы визуального программирования. Компонент. Иерархия компонентов.
3.
Общий объем аудиторных часов – 54 часов,
в том числе: лекций – 18 часов.
лабораторных занятий – 36 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе по дисциплине «Вычислительная физика (практикум на ЭВМ)»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ОПК-2.
2.
Содержание курса:
Тема 1. Программа Maple: интерфейс, рабочий лист, основные команды, синтаксис языка,
операции. Ввод данных и команд. Вывод и различные способы представления результатов.
Расчеты по циклам
Тема 2. Графическое представление результатов в программе Maple. 3-мерные графики.
Анимация графиков. Нули и точки разрыва функций. Графическое представление
комплексных функций
Тема 3. Алгебраические операции, преобразования и уравнения в программе Maple.
Алгебраические и элементарные трансцендентные функции. Аналитическое, численное,
графическое решения алгебраических и трансцендентных уравнений и их систем
Тема 4. Операторы математического анализа. Пределы, асимптотика, точки разрыва и
особенностей функций. Дифференцирование функций, частные производные. Точки
экстремума и перегиба. Приложения дифференциального исчисления к физическим задачам
Тема 5. Ряды и их суммы. Ряды специальных функций. Представление функций рядами и
полиномами. Ряд Тейлора. Аналитическая, численная и графическая оценки приближения
функции рядами
Тема 6. Интегрирование функций в аналитическом виде. Численное интегрирование.
Неопределённый и определённый интегралы, их графическое представление. Кратные
интегралы, замена переменных. Специальные функции, выражаемые через интегралы
Тема 7. Обыкновенные дифференциальные уравнения (ОДУ). Физические задачи с ОДУ.
Решение ОДУ без начальных условий. Графическое представление решений ОДУ. Системы
дифференциальных уравнений и их решение
Тема 8. Задание ОДУ с начальными условиями и его решение. Определение произвольных
констант при различных начальных условиях. Графическое представление решений.
Решения, выражаемые через специальные функции. Квазилинейные ОДУ
Тема 9. Понятие о дифференциальных уравнениях в частных производных (ДУЧП) и их
решении. Алгоритмизация задачи. Редукция ДУЧП к системе ОДУ. Дополнительные
условия и параметры команд. Произвольные константы и их определение
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов
в том числе: лекций – 18 часов
лабораторных занятий – 18 часов
4.
Форма промежуточной аттестации: зачёт.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Численные методы и математическое моделирование»
относится к базовой части блока 1 и является обязательной для изучения
направления 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ОПК-2.
2.
Содержание курса:
Тема 1. Введение в численные методы
Краткие исторические сведения о численных методах. Вычислительная погрешность.
Неустранимая погрешность. Прямая задача теории погрешностей. Обратная задача теории
погрешностей.
Тема 2. Численные методы решения уравнений
Точные методы решения систем линейных алгебраических уравнений. Численные методы
решения систем линейных алгебраических уравнений. Численные методы решения
нелинейных уравнений. Метод деления отрезка пополам. Метод простой итерации. Метод
Ньютона. Метод секущих. Интерполяционный многочлен Ньютона. Интерполяционный
многочлен Лагранжа. Интерполирование сплайнами.
Тема 3. Численное дифференцирование и интегрирование
Формулы приближенного дифференцирования, основанные на первой интерполяционной
формуле Ньютона. Формулы приближенного дифференцирования. Графическое
дифференцирование. Квадратурные формулы Ньютона - Котеса. Формула трапеций и ее
остаточный член. Формула Симпсона и ее остаточный член. Понятие о квадратурной
формуле Чебышева. Приближенное вычисление несобственных интегралов. Графическое
интегрирование.
Тема 4. Приближенное решение обыкновенных дифференциальных уравнений
Интегрирование дифференциальных уравнений с помощью степенных рядов. Метод
последовательных приближений. Метод численного интегрирования. Метод Эйлера.
Модификация метода Эйлера. Метод Рунге - Кутта. Метод Адамса. Численное
интегрирование дифференциальных уравнений второго порядка.
Тема 5. Свойства математической модели: точность, адекватность, полнота, экономичность,
устойчивость, продуктивность, наглядность. Особенности оценки этих свойств для
различных задач моделирования.
Тема 6. Этапы разработки математических моделей с учетом специфики поставленной
задачи и имеющихся ресурсов.
Тема 7. Методы учета неопределенностей при разработке математических моделей:
интервальный анализ, вероятностный поход, методы расплывчатых множеств.
Тема 8. Имитационное моделирование. Особенности моделирования и примеры решения
задач.
Тема 9. Иерархия математических моделей, возможности применения различных видов
моделей на разных уровнях иерархии.
3.
Общий объем аудиторных часов – 54 часов
в том числе: лекций - 18 часов,
лабораторных занятий – 36 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации – экзамен, зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Химия»
относится к базовой части блока 1
направления 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ПК-8.
2.
Содержание курса:
Тема 1. Предмет химия. Основные понятия и законы химии.
Тема 2. Периодический закон Д.И.Менделеева. Строение атома. Химическая связь.
Тема 3. Химическая связь. Энергетика химических процессов.
Тема 4. Растворы. Электролитическая диссоциация. Сильные и слабые электролиты.
Тема 5. Окислительно - восстановительные реакции. Электролиз. Коррозия металлов.
Тема 6. Классификация и свойства неорганических соединений. Оксиды, основания.
Тема 7. Кислоты, соли. Гидролиз солей.
Тема 8. Химическая идентификация веществ. Качественный и количественный анализ.
Тема 9. Классификация веществ по степени их вредности.
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов
в том числе: лекций - 18 часов,
лабораторных занятий – 18 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации – зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Экология»
относится к базовой части блока 1
направления 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ПК-8.
2.
Содержание курса:
Тема 1. Предмет экологии. Экология как самостоятельная научная дисциплина и ее
взаимосвязь с другими науками (естественными, социальными, экономическими и др.).
Задачи курса экологии. Ресурсы и деградация окружающей среды. Загрязнение
окружающей среды.Понятие об «экологическом кризисе на современном этапе». Задачи
охраны окружающей среды.
Тема 2. Геологические сферы планеты. Биосфера. Системы поддержания жизни на
Земле. Уровни организации материи; надорганизменные уровни организации материи:
популяции, сообщества, экосистемы, экосфера - основные объекты, изучаемые
экологией. Учение В.И.Вернадского о биосфере, место человека в биосфере; понятие о
ноосфере; понятие об экосфере.
Общие представления о круговоротах веществ, понятие о биогенных элементах и их
классификация, роль в жизнедеятельности организмов.
Тема 3. Экосистемы и их составляющие. Основные понятия и термины экологии.
Структура биоценоза. Понятие о месте обитания. Экосистема как совокупность живых
организмов и абиотических компонентов среды. Элементы экологических систем и их
характеристика. Структура экосистем.Типы экосистем: естественные (природные)
экосистем, искусственные экосистемы и их классификация. Сукцессии экосистем.
Экосфера как совокупность всех экосистем Земли.
Тема 4. Экология человека. Человек в экосистеме. Адаптация человека к
окружающей среде: стресс как адаптационный синдром. Понятие здоровья как нормы
реакции на природную среду. Наследственность как фактор здоровья и риска
заболевания. Виды заболеваний: инфекционные, эпидемические, пандемические,
метеопатические, аллергические.
Изменения окружающей среды как фактор риска заболеваний. Понятие популяционного
здоровья и его характеристики: тип воспроизводства населения, рождаемость,
смертность, срок жизни, демографическая ситуация. Понятие здорового образа жизни.
Тема 5. Социальная экология. Предмет социальной экологии - изучение
взаимодействия в системе «общество-среда». Характеристика отдельных периодов во
взаимодействии общества и природы.
Понятие о социоэкосистеме и социоприродных законах. Сущность экологической
проблемы. Поиски альтернативных путей развития; концепция устойчивого развития;
безотходное и экологическое производство, биотехнология.
3.
Общий объем аудиторных часов - 36 часов
в том числе: лекций - 18 часов
лабораторных занятий – 18 часов
4.
Форма промежуточной аттестации – зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Механика»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОПК-3, ПК-1.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Прямолинейное равномерное движение. Прямолинейное равнопеременное
движение. Описание движения. Основные понятия кинематики. Кинематические величины:
вектор положения, перемещение, скорость, ускорение, путь, связь между ними в
координатной и векторной форме. Движение с постоянным ускорением и его частные
случаи.
Тема 2. Криволинейное движение материальной точки и его описание по отношению к
траектории. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения. Кинематика вращательного
движения. Угловые кинематические величины (угловое перемещение, угловая скорость,
угловое ускорение), их связь с линейными величинами. Вращение с постоянным угловым
ускорением.
Тема 3. Динамика материальной точки. Сила и масса. Законы классической механики. Закон
всемирного тяготения.
Тема 4. Система материальных точек. Закон сохранения импульса. Импульс материальной
точки, импульс системы материальных точек. Уравнение изменения импульса, закон
сохранения импульса. Центр масс системы материальных точек. Движение центра масс.
Движение тел с переменной массой. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.
Тема 5. Работа и мощность. Кинетическая энергия. Консервативные силы. Потенциальная
энергия системы. Полная механическая энергия системы. Закон сохранения механической
энергии. Применение законов сохранения к анализу упругого и неупругого ударов.
Тема 6. Абсолютно твердое тело. Кинематика абсолютно твердого тела. Динамика
вращательного движения абсолютно твердого тела вокруг неподвижной оси. Динамика
вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси. Момент инерции. Теорема
Штейнера–Гюйгенса. Момент импульса твердого тела относительно оси. Момент силы
относительно оси. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела.
Применение закона сохранения момента импульса к вращающимся телам. Работа и
мощность при вращательном движении. Кинетическая энергия вращающегося тела.
Применение законов динамики для описания сложного движения твердого тела. Момент
импульса материальной точки относительно точки и относительно оси. Момент силы
относительно точки, относительно оси. Основное уравнение моментов. Момент импульса
системы материальных точек. Закон сохранения момента импульса. Твердое тело.
Поступательное и вращательное движение твердого тела, мгновенная ось вращения.
Тема 7. Элементы статики твердого тела. Условия равновесия, виды равновесия. Простые
механизмы. Понятие о главных осях инерции твердого тела. Свободные оси вращения.
Гироскоп, прецессия гироскопа. Гироскопические силы, гироскопический эффект.
Использование гироскопов.
Тема 8. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея.
Преобразования Галилея. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции в поступательно
движущихся и вращающихся неинерциальных системах отсчета. Проявление сил инерции на
Земле. Постулаты СТО. Релятивистская механика.
Тема 9. Упругие свойства твердых тел. Виды деформаций. Напряжение, абсолютная и
относительная деформации. Закон Гука. Потенциальная энергия упруго деформированного
тела, плотность энергии. Неупругие деформации, механический гистерезис.
Тема 10. Механика жидкостей и газов. Жидкость и газ как сплошная среда. Давление. Закон
Паскаля. Гидростатическое давление. Закон Архимеда. Условие плавания тел. Стационарное
течение жидкости. Линии тока. Трубки тока. Уравнение неразрывности для трубки тока.
Идеальная несжимаемая жидкость. Уравнение Бернулли. Движение вязкой жидкости, закон
Ньютона для вязкого течения. Силы, действующие на тело, движущееся в вязкой жидкости.
Вихревое течение при обтекании тел, лобовое сопротивление и подъемная сила. Переход
ламинарного течения в турбулентное, число Рейнольдса.
Тема 11. Кинематика колебательного движения. Гармонические колебания, период, частота,
фаза, амплитуда колебаний. Смещение, скорость, ускорение колеблющейся точки. Метод
векторных диаграмм. Сложение колебаний одного направления одинаковых и близких
частот. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний, фигуры Лиссажу. Сложные
колебания. Динамика колебательного движения. Пружинный, математический и физический
маятники. Уравнение движения при малых колебаниях, собственные частоты и периоды
колебаний этих систем. Энергия при колебательном движении, закон сохранения энергии.
Колебания систем при наличии вязкого трения. Затухающие колебания и их характеристики:
коэффициент затухания, логарифмический декремент, добротность колебательной системы.
Зависимость периода затухающих колебаний от коэффициента затухания, критическое
значение коэффициента сопротивления, апериодическое движение колебательной системы.
Вынужденные колебания под действием гармонической вынуждающей силы, время
установления колебаний. Зависимость амплитуды смещения, скорости, ускорения и их
фазового сдвига от частоты. Резонанс. Понятие о колебаниях связанных систем.
Тема 12. Волновые процессы. Продольные и поперечные волны. Сферические,
цилиндрические, плоские волны. Уравнения плоской гармонической бегущей волны
смещения, скорости, ускорения и деформации. Характер движения частиц среды в бегущей
волне. Отражение волн от границы раздела сред. Энергия бегущей волны. Плотность потока
энергии. Вектор Умова. Интерференция волн. Стоячие волны и их особенности.
Энергетические соотношения для стоячей волны. Распространение колебаний в упругой
среде, волновое уравнение. Скорость распространения волны.
3.
4.
Общий объем аудиторных часов – 72 часа.
в том числе: лекции – 36 часов
практические занятия – 36 часов
Форма промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Молекулярная физика»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-1.
2. Содержание дисциплины:
Тема 1. Макро- и микроскопические системы. Термодинамический и статистический подход
к изучению систем.
Тема 2. Внутренняя энергия. Способы ее изменения.
Тема 3. Работа и теплота как формы обмена энергией между системами. Адиабатический
процесс. Политропный процесс. Теплоемкость. Виды теплоемкостей.
Тема 4. Обратимые и необратимые процессы. Второе начало термодинамики. Тепловые
машины. КПД. Идеальная тепловая машина. Цикл Карно.
Энтропия. Изменение энтропии. Статистическое истолкование энтропии и ее связь с
термодинамической вероятностью. Энтропия – мера беспорядка в системе.
Тема 5. Основные представления молекулярно-кинетической теории газов. Идеальный газ.
Основное уравнение кинетической теории газов.
Тема 6. Распределение скоростей по Максвеллу. Идеальный газ во внешнем потенциальном
поле. Распределение Максвелла–Больцмана.
Тема 7. Барометрическая формула. Броуновское движение. Степени свободы. Распределение
энергии молекул по степеням свободы.
Тема 8. Явления переноса в газах. Диффузия. Теплопроводность. Вязкость. Внутреннее
трение. Теплопроводность.
Тема 9. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса и их анализ.
Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля-Томсона.
Тема 10. Свойства жидкого состояния. Поверхностное натяжение жидкостей. Смачивание,
несмачивание. Капиллярные явления. Формула Лапласа.
Тема 11. Фазовые переходы первого и второго рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.
Диаграмма состояния. Тройная точка.
Тема 12. Твердые тела. Упругие свойства кристаллов. Кристаллические решетки, их типы.
Дефекты в кристаллах. Жидкие кристаллы.
3.
4.
Общий объем аудиторных часов – 72 часа.
в том числе: лекции – 36 часов.
практические занятия – 36 часов.
Формы текущего контроля и промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Электричество и магнетизм»
относится к базовой части блока 1
направления 03.03.02 - Физика
1.Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-1.
2.Содержание дисциплины:
Тема 1. Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Электрическое поле в вакууме.
Взаимодействие заряженных тел. Точечный заряд. Закон Кулона. Напряженность
электростатического поля. Напряженность поля точечного заряда. Принцип суперпозиции.
Тема 2. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского – Гаусса и ее применение к
расчету поля некоторых симметричных тел.
Тема 3. Работа сил поля при перемещении заряженных тел. Потенциал электростатического
поля. Потенциалы полей, создаваемых точечным зарядом, системой точечных зарядов и
заряженной сферой. Связь между напряженностью и градиентом потенциала. Электрическое
поле диполя. Диполь в электрическом поле.
Тема 4. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Энергия электростатического
поля. Энергии системы неподвижных точечных зарядов, заряженного проводника,
заряженного конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.
Тема 5. Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Закон Ома для однородного
участка электрической цепи. Сопротивление проводника. Сторонние силы; ЭДС, разность
потенциалов и напряжение. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Джоуля–
Ленца. Дифференциальная форма законов Ома и Джоуля–Ленца. Разветвленные цепи.
Правила Кирхгофа.
Тема 6. Электропроводность твердых тел. Классическая электронная теория проводимости
металлов и вывод из нее законов Ома, Джоуля–Ленца. Трудности классической теории.
Понятие о сверхпроводимости. Термоэлектронная эмиссия и контактные явления в металлах
и полупроводниках. Ток в вакууме. Электронные лампы (диод и триод), их применение.
Контактная разность потенциалов. Закон Вольта. Термоэлектрические явления. Собственная
и примесная проводимости полупроводников. Полупроводниковые диоды и транзисторы.
Электрический ток в жидкостях. Электролитическая диссоциация. Закон Ома для
электролитов. Законы Фарадея. Электрический ток в газах. Несамостоятельный и
самостоятельный газовые разряды. Виды разрядов (тлеющий, дуговой, искровой и
коронный). Катодные лучи.
Тема 7. Взаимодействие электрических токов. Индукция магнитного поля. Закон Био–
Савара–Лапласа. Магнитное поле прямого, кругового и соленоидального токов. Циркуляция
вектора индукции магнитного поля. Сила Ампера. Сила Лоренца. Магнитные свойства
вещества. Магнитное поле в магнетиках. Намагниченность. Напряженность магнитного
поля. Закон полного тока. Магнитная проницаемость. Магнитомеханические явления. Диа-,
пара- и ферромагнетизм и их объяснение. Работы Столетова.
Тема 8. Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. Закон электромагнитной индукции.
Правила Ленца. Самоиндукция и взаимоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного
поля. Плотность энергии магнитного поля.
Тема 9. Электрический колебательный контур. Собственные колебания. Коэффициент
затухания, логарифмический декремент и добротность. Вынужденные колебания в контуре.
Резонанс.
Тема 10. Квазистационарные токи. Получение переменной ЭДС. Резистор, катушка
индуктивности, конденсатор в цепи переменного тока. Законы Ома и Джоуля–Ленца для
неразветвленной цепи переменного тока. Действующие значения напряжения и силы
переменного тока. Работа и мощность в цепи переменного тока. Технические применения
переменного тока. Трансформаторы.
Тема 11. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость электромагнитных волн.
Вектор Умова–Пойнтинга. Опыты Герца. Изобретение радиосвязи А.С.Поповым. Принцип
радиосвязи и радиолокации. Шкала электромагнитных волн.
Тема 12. Электромагнитное поле. Вихревое электрическое поле. Токи смещения. Система
уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.
3.
4.
Общий объем аудиторных часов – 72 часа.
в том числе: лекции – 36 часов.
практические занятия – 36 часов.
Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Оптика»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-1.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Оптическое излучение. Электромагнитная теория света. Фотометрия.
Тема 2. Интерференция света. Способы получения когерентных волн. Полосы равной
толщины и полосы равного наклона.
Тема 3. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля. Дифракция
Фраунгофера на щели, на дифракционной решетке.
Тема 4. Геометрическая оптика. Преломление лучей призмой и сферической поверхностью.
Оптическая сила линзы. Формула линзы. Оптические приборы.
Тема 5. Поляризация света. Закон Малюса.
Тема 6. Оптика анизотропных сред.
Тема 7. Дисперсия света. Фазовая и групповая скорость. Электронная теория дисперсии.
Тема 8. Экспериментальное обоснование СТО; опыты Майкельсона, Физо, Таунса.
Тема 9. Законы теплового излучения. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. Давление света.
Эффект Комптона.
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов.
в том числе: лекции – 18 часов.
лабораторные работы – 18 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Атомная физика»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-1.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза де-Бройля. Соотношение
неопределенностей Гейзенберга.
Тема 2. Спектры и спектральные закономерности. Опыты Резерфорда по рассеянию αчастиц. Постулаты Бора. Опыты Франка и Герца.
Тема 3. Уравнение Шредингера. Частица в потенциальной яме. Атом водорода в квантовой
механике. Квантовые числа.
Тема 4. Квантование момента импульса и проекции момента импульса. Момент импульса
многоэлектронных атомов.
Тема 5. Магнитный момент атома. Спин электрона. Векторная модель атома. Опыты Штерна
и Герлаха. Атомы во внешнем магнитном поле. Эффект Зеемана.
Тема 6. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Характеристические
рентгеновские спектры. Закон Мозли.
Тема 7. Строение атомных ядер. Ядерные силы. Основные законы радиоактивного распада.
Тема 8. Дефект массы и энергия связи. Открытие нейтронов и позитронов.
Тема 9. Ядерные реакции. Элементарные частицы. Фундаментальные взаимодействия.
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов.
в том числе: лекции – 18 часов.
лабораторные работы – 18 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Физика атомного ядра и элементарных частиц»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-1.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Радиоактивность. α-распад, β-распад, спонтанное деление тяжелых ядер.
Радиоактивные ряды (семейства). Законы радиоактивного распада. Время полураспада.
Правило смещения для α- и β-распадов. γ-лучи и эффект Мессбауэра. Экспериментальные
методы изучения ядерных излучений. Масс-спектрографы.
Тема 2. Свойства атомных ядер. Изотопы. Нуклон-нуклонное взаимодействие и свойства
ядерных сил.
Тема 3. Стабильные и радиоактивные изотопы. Устойчивость ядра. «Магические ядра».
Дефект массы и энергия связи.
Тема 4. Капельная, ротационная (коллективная) и оболочечная модели ядра.
Тема 5. Ядерные реакции. Законы сохранения, энергетический эффект, пороговая энергия,
эффективное сечение реакции. Ядерные реакции при облучении протонами, нейтронами, квантами. Радиационный захват. Реакции деления и синтеза. Цепные ядерные реакции.
Термоядерные реакции. Ядерная энергетика и экология.
Тема 6. Элементарные частицы: определение и классификация. Открытие первых
элементарных частиц. Космические лучи. Частицы и античастицы. Аннигиляция.
Предсказание и открытие позитрона. Эксперименты в физике высоких энергий. Ускорители
элементарных частиц.
Тема 7. Фундаментальные взаимодействия (сильное, электромагнитное, слабое и
гравитационное). Объединение взаимодействий. Суперсимметрия.
Тема 8. Лептоны и адроны. Нейтрино. Барионы и мезоны. Резонансы. Зарядовая и
внутренняя четности. Истинно нейтральные частицы.
Тема 9. Дискретные симметрии. Квантовые числа. Заряды (электрический, барионный,
лептонный), гиперзаряд, спин, изотопический спин, странность, очарование, красота.
Тема 10. Точные и неточные квантовые числа. Законы сохранения электрического,
барионного и лептонного зарядов и спина. Строение частиц. Кварки. Дробные значения
электрического и барионного зарядов. Кварковая модель адронов. Цвет. Глюоны.
Тема 11. Современные астрофизические представления. Ядерная астрофизика. Эволюция
звезд.
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов.
в том числе: лекции – 18 часов.
лабораторные работы – 18 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Механика (практикум)»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-2, ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Прямолинейное равномерное движение. Прямолинейное равнопеременное
движение. Описание движения. Основные понятия кинематики.
Тема 2. Криволинейное движение материальной точки и его описание по отношению к
траектории. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения.
Тема 3. Кинематика вращательного движения. Угловые кинематические величины (угловое
перемещение, угловая скорость, угловое ускорение), их связь с линейными величинами.
Вращение с постоянным угловым ускорением.
Тема 4. Кинематика колебательного движения.
Тема 5. Динамика материальной точки. Сила и масса. Законы классической механики. Закон
всемирного тяготения.
Тема 6. Система материальных точек. Закон сохранения импульса. Импульс материальной
точки, импульс системы материальных точек. Уравнение изменения импульса, закон
сохранения импульса. Центр масс системы материальных точек. Движение центра масс.
Движение тел с переменной массой. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.
Тема 7. Работа и мощность. Кинетическая энергия. Консервативные силы. Потенциальная
энергия системы. Полная механическая энергия системы. Закон сохранения механической
энергии. Применение законов сохранения к анализу упругого и неупругого ударов.
Тема 8. Абсолютно твердое тело. Кинематика абсолютно твердого тела. Динамика
вращательного движения абсолютно твердого тела.
Тема 9. Момент импульса материальной точки относительно точки и относительно оси.
Момент силы относительно точки, относительно оси. Основное уравнение моментов.
Момент импульса системы материальных точек. Закон сохранения момента импульса.
Твердое тело. Поступательное и вращательное движение твердого тела, мгновенная ось
вращения.
Тема 10. Элементы статики твердого тела. Условия равновесия, виды равновесия. Простые
механизмы. Понятие о главных осях инерции твердого тела. Свободные оси вращения.
Гироскоп, прецессия гироскопа. Гироскопические силы, гироскопический эффект.
Использование гироскопов.
Тема 11. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея.
Преобразования Галилея. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции в поступательно
движущихся и вращающихся неинерциальных системах отсчета. Проявление сил инерции на
Земле.
Тема 12. Упругие свойства твердых тел. Виды деформаций. Напряжение, абсолютная и
относительная деформации. Закон Гука. Потенциальная энергия упруго деформированного
тела, плотность энергии. Неупругие деформации, механический гистерезис.
Тема 13. Механика жидкостей и газов. Жидкость и газ как сплошная среда. Давление. Закон
Паскаля. Гидростатическое давление. Закон Архимеда. Условие плавания тел.
Тема 14. Стационарное течение жидкости. Линии тока. Трубки тока. Уравнение
неразрывности для трубки тока. Идеальная несжимаемая жидкость. Уравнение Бернулли.
Движение вязкой жидкости, закон Ньютона для вязкого течения. Силы, действующие на
тело, движущееся в вязкой жидкости. Вихревое течение при обтекании тел, лобовое
сопротивление и подъемная сила. Переход ламинарного течения в турбулентное, число
Рейнольдса.
Тема 15. Динамика колебательного движения. Пружинный, математический и физический
маятники. Энергия при колебательном движении, закон сохранения энергии. Колебания
систем при наличии вязкого трения. Затухающие колебания и их характеристики.
Тема 16. Кинематика волновых процессов.
3.
Общий объем аудиторных часов – 90 часов.
в том числе: лабораторные работы – 90 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Молекулярная физика (практикум)
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 – Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-2, ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема
1.
Основные
представления
молекулярно–кинетической
теории
газов.
Экспериментальное обоснование молекулярно–кинетической теории вещества. Давление
газа. Абсолютная температура. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа.
Газовые законы. Основное уравнение кинетической теории газов. Постоянная Больцмана.
Молекулярно–кинетическое истолкование абсолютной температуры и давления. Измерение
температуры.
Тема 2. Основы термодинамики. Термодинамическая система. Термодинамическое
равновесие. Параметры состояния. Внутренняя энергия. Взаимодействие термодинамических
систем.
Тема 3. Работа и теплота как формы обмена энергией между системами. Квазистатические
процессы. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к
изопроцессам.
Тема 4. Теплоемкость. Классическая теория и эксперимент. Вывод уравнения адиабаты.
Скорость звука в газе. Квантовые представления
Тема 5. Второй закон термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Тепловые
машины. Цикл Карно. Теоремы Карно. Реальные циклы. Неосуществимость вечных
двигателей. Энтропия. Приведенная теплота. Свободная энергия. Статистическое
истолкование второго закона термодинамики. Теорема Нернста. Недостижимость
абсолютного нуля.
Тема 6. Измерение скоростей молекул, опыт Штерна. Распределение скоростей по
Максвеллу.
Тема 7. Распределение энергии молекул по степеням свободы. Флуктуации в идеальном газе
и их проявление. Барометрическая формула. Распределение Максвелла–Больцмана.
Экспериментальное определение постоянной Авогадро.
Тема 8. Явление переноса в газах. Средняя длина и среднее время свободного пробега
молекул. Диффузия и самодиффузия. Внутреннее трение. Теплопроводность.
Теплопроводность и внутреннее трение при низком давлении, технический вакуум. Методы
измерения низких давлений.
Тема 9. Реальные газы. Экспериментальные изотермы реального газа. Уравнение Ван–дер–
Ваальса. Сопоставление изотерм Вандер–Ваальса с экспериментальными изотермами.
Критическое состояние. Закон соответственных состояний. Внутренняя энергия реального
газа. Эффект Джоуля–Томсона. Сжижение газов и получение низких температур.
Тема 10. Свойства жидкого состояния. Близкий порядок. Фундаментальные эксперименты.
Поверхностный слой. Поверхностное натяжение. Смачивание. Формула Лапласа.
Капиллярные явления. Давление насыщенных паров над мениском. Растворы, вода,
особенности физических свойств. Осмотическое давление.
Тема 11. Фазовые переходы. Равновесие жидкости и пара. Влажность. Уравнение
Клапейрона–Клазиуса.
Тема 12. Твердые тела. Аморфные и кристаллические тела. Дальний порядок в кристаллах.
Классификация кристаллов по типу связей, анизотропия кристаллов. Упругие свойства
кристаллов. Тепловые свойства кристаллов, тепловое расширение. Плавление и
кристаллизация. Дефекты в кристаллах. Жидкие кристаллы (классификация, тепловые
свойства, полиморфизм). Полимеры. Классификация, тепловые свойства. Диаграмма
равновесия твердой, жидкой и газовой фаз. Тройная точка. Теплоемкость кристаллов. Закон
Дюлонга и Пти. Затруднения классической физики в объяснении температурной зависимости
теплоемкости твердых тел. Основы квантовых представлений.
3.
Общий объем аудиторных часов – 54 часа.
в том числе: лабораторные работы – 54 часа.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Электричество и магнетизм (практикум)»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-2, ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Электростатика. Электрический заряд. Закон Кулона. Электростатическое поле и его
напряженность. Принцип суперпозиции электрических полей. Теорема Гаусса для
электростатического поля. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля.
Потенциал электростатического поля. Проводники в электрическом поле. Диэлектрики в
электрическом поле. Электроемкость проводника. Конденсаторы.
Тема 2. Постоянный электрический ток. Сила тока. III закон Ома для участка электрической
цепи.
сопротивление проводника.
Сторонние
силы.
Электродвижущая
сила.
Дифференциальная форма III закона Ома. Работа и мощность постоянного тока. Закон
Джоуля-Ленца.
Тема 3. Магнитное поле электрического поля. Взаимодействие токов между собой и с
магнитом. Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле
прямого, кругового и соленоидального токов.
Тема 4. Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Магнитный поток. Магнитное поле
в магнетиках. Напряженность магнитного поля. Силы, действующие на ток в магнитном
поле. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
Тема 5. Электромагнитное поле. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной
индукции. Самоиндукция. Индуктивность.
Тема 6. Гипотезы Максвелла. Токи смещения. Система уравнения Максвелла в интегральной
форме.
Тема 7. Опыты Герца. Электромагнитные волны и скорость их распространения. Шкала
электромагнитных волн.
Тема 8. Переменный ток. Получение переменной ЭДС. Резистор, катушка индуктивности,
конденсатор в цепи переменного тока. Работа и мощность переменного тока.
Тема 9. Электрический колебательный контур. Формула Томсона. Генератор электрических
колебаний.
Тема 10. Электрический ток в электролитах. Электролитическая диссоциация. Закон Ома
для электролитов. Законы Фарадея.
Тема 11. Электрический ток в газах. Процессы ионизации и рекомбинации.
Несамостоятельные и самостоятельные заряды. Виды заряда (тлеющий, дуговой, искровой и
коронный).
Тема 12. Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимость
полупроводников. Зависимость электрической проводимости полупроводников от
температуры и освещенности. Контактные явления в полупроводниках. Полупроводниковый
диод, транзистор.
3.
Общий объем аудиторных часов – 54 часа.
в том числе: лабораторные работы – 54 часа.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Оптика (практикум)»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-2, ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Изучение светового поля источников
Тема 2. Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец Ньютона
Тема 3. Дифракция Фраунгофера
Тема 4. Определение фокусных расстояний линз
Тема 5. Увеличение оптических приборов
Тема 6. Определение показателя преломления рефрактометром
Тема 7. Дисперсия призмы
Тема 8. Изучение вращения плоскости поляризации раствором сахара в воде.
Тема 9. Определение постоянной Стефана-Больцмана
Тема 10. Определение характеристик фотоэлементов
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов.
в том числе: лабораторные работы – 36 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Атомная физика (практикум)»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 – Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-2, ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Исследование атомарного спектра водорода
Тема 2. Исследование стационарных состояний атома гелия
Тема 3. Определение ширины запрещенной зоны полупроводника
Тема 4. Определение работы выхода электрона из металла
Тема 5. Соотношение неопределенностей
Тема 6. Изучение лазерного излучения
Тема 7. Эффект Холла
Тема 8. Исследование фотолюминесценции
Тема 9. Измерение треков альфа-частиц в фотоэмульсиях
Тема 10. Определение дозиметром мощности экспозиционной дозы и плотности потока βчастиц
Тема 11. Изучение атомного спектра ртути
3.
Общий объем аудиторных часов – 18 часов.
в том числе: лабораторные работы – 18 часов.
4.
Формы промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Физика атомного ядра и элементарных частиц (практикум)»
относится к базовой части блока 1
направления подготовки 03.03.02 – Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-2, ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1.Радиоактивность. α-распад, β-распад, спонтанное деление тяжелых ядер.
Радиоактивные ряды (семейства). Законы радиоактивного распада. Время полураспада.
Правило смещения для α- и β-распадов. γ-лучи и эффект Мессбауэра. Экспериментальные
методы изучения ядерных излучений. Масс-спектрографы.
Тема 2. Свойства атомных ядер. Изотопы. Нуклон-нуклонное взаимодействие и свойства
ядерных сил.
Тема 3. Стабильные и радиоактивные изотопы. Устойчивость ядра. «Магические ядра».
Дефект массы и энергия связи. Капельная, ротационная (коллективная) и оболочечная
модели ядра.
Тема 4. Ядерные реакции. Законы сохранения, энергетический эффект, пороговая энергия,
эффективное сечение реакции. Ядерные реакции при облучении протонами, нейтронами, квантами. Радиационный захват. Реакции деления и синтеза. Цепные ядерные реакции.
Термоядерные реакции. Ядерная энергетика и экология.
Тема 5. Элементарные частицы: определение и классификация. Открытие первых
элементарных частиц. Космические лучи. Частицы и античастицы. Аннигиляция.
Предсказание и открытие позитрона. Эксперименты в физике высоких энергий. Ускорители
элементарных частиц.
Тема
6. Фундаментальные взаимодействия (сильное, электромагнитное, слабое и
гравитационное). Объединение взаимодействий. Суперсимметрия.
Тема 7. Лептоны и адроны. Нейтрино. Барионы и мезоны. Резонансы. Зарядовая и
внутренняя четности. Истинно нейтральные частицы.
Тема 8. Дискретные симметрии. Квантовые числа. Заряды (электрический, барионный,
лептонный), гиперзаряд, спин, изотопический спин, странность, очарование, красота.
Тема 9. Точные и неточные квантовые числа. Законы сохранения электрического,
барионного и лептонного зарядов и спина. Строение частиц.
Тема 10. Кварки. Дробные значения электрического и барионного зарядов. Кварковая
модель адронов. Цвет. Глюоны.
3.
4.
Общий объем аудиторных часов – 18 часов.
в том числе: лабораторные работы – 18 часов.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе по дисциплине
«Теоретическая механика»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОПК-3, ПК-5.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Предмет и основные понятия механики. Понятие о материальной точке,
механической системе, пространстве и времени
Тема 2. Кинематика точки: уравнения движения, траектория, скорость, ускорение
Тема 3. Кинематика связанной системы: свободные и несвободные системы, классификация
и уравнения связей, возможные скорости, возможные ускорения, перемещения точек
системы – возможные, действительные, виртуальные и математические условия для них.
Число степеней свободы, обобщенные координаты, обобщенные скорости, леммы об
обобщенных координатах
Тема 4. Кинематика твердого тела. Теорема Грасгофа. Кинематика простейших движений
тела. Теорема Шаля для произвольного движения тела
Тема 5. Кинематика сложного движения точки. Теорема сложения скоростей. Теорема
сложения ускорений
Тема 6. Аксиомы кинетики. Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона. Принцип
относительности Галилея
Тема 7. Частные случаи интегрирования уравнения движения точки. Начальные условия
Тема 8. Основные теоремы динамики. Законы сохранения и изменения импульса, моменты
импульса и энергии
Тема 9. Движение в центрально-симметричном поле. Законы Кеплера. Задача двух тел
Тема 10. Динамика несвободных систем. Уравнение Лагранжа I-го рода
Тема 11. Уравнение Лагранжа II-го рода для общего случая сил. Кинетическая энергия
системы как функция обобщенных координат, обобщенных скоростей и времени
Тема 12. Уравнения Лагранжа II-го рода при наличии сил потенциального поля и сил
сопротивления
Тема 13. Уравнения Гамильтона (канонические уравнения). Первые интегралы канонических
уравнений
Тема 14. Линейные колебания. Собственные колебания под действием потенциальных,
гироскопических и диссипативных сила. Вынужденные колебания. Резонанс
Тема 15. Динамика твердого тела. Тензор инерции. Движение тела с одной закрепленной
точкой. Динамические уравнения Эйлера
Тема 16. Вариационные принципы в классической механике
Тема 17. Динамические уравнения движения в неинерциальных координатах
Тема 18. Движение точки переменной массы. Уравнение Мещерского
Тема 19. Нелинейные колебания. Метод Гамильтона–Якоби, адиабатические инварианты
3.
Общий объем аудиторных часов – 72 часа
в том числе: лекций – 36 часов
практических занятий – 36 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Механика сплошных сред»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-5.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Предмет механики сплошных сред. Проблемы механики сплошных сред. Основные
гипотезы
Тема 2. Скалярные, векторные и тензорные поля
Тема 3. Деформационная составляющая движения сплошной среды
Тема 4. Поле скоростей и его основные характеристики
Тема 5. Переменные Лагранжа и Эйлера. Скорость и ускорение в них
Тема 6. Уравнение неразрывности в переменных Лагранжа и переменных Эйлера
Тема 7. Распределение сил в сплошной среде. Тензор напряжений. Идеальная жидкость
Тема 8. Уравнения движения сплошной среды. Уравнения движения идеальной жидкости.
Граничные условия
Тема 9. Уравнение адиабатичности
Тема 10. Первые интегралы уравнений движения идеальной жидкости
Тема 11. Уравнения плоскопараллельных движений. Функция тока. Потенциал скорости.
Комплексный потенциал. Комплексная скорость
Тема 12. Применение метода конформных отображений для построения плоских течений
Тема 13. Элементы аэродинамики. Теорема Жуковского о подъёмной силе
Тема 14. Тензор потока импульса
Тема 15. Уравнения движения вязкой изотропной жидкости. Уравнение Навье – Стокса
Тема 16. Методы подобия и размерностей в механике сплошных сред
Тема 17. Задача Стокса
Тема 18. Диссипация энергии в несжимаемой среде
Тема 19. Волновые движения идеальной жидкости
Тема 20. Элементы теории турбулентности.
Тема 21. Сверхзвуковые течения
3.
4.
Общий объем аудиторных часов – 72 часа
в том числе: лекций – 36 часов
практических занятий – 36 часов.
Формы промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Электродинамика»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ПК-5.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Введение в электродинамику. Электромагнитное поле. Область применимости и
ограничения феноменологической теории. Основные понятия и определения теории
электромагнитного поля
Тема 2. Закон сохранения заряда. Закон Ома и закон Джоуля – Ленца в дифференциальной
форме. Ток проводимости, ток смещения
Тема 3. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме для вещества и вакуума
Тема 4. Интегральная форма уравнения Максвелла
Тема 5. Граничные условия для уравнений электромагнитного поля в веществе
Тема 6. Энергия и импульс электромагнитного поля. Законы сохранения энергии и
импульса. Вектор Пойнтинга.
Тема 7. Потенциалы электромагнитного поля. Уравнения поля в потенциалах. Калибровка
потенциалов. Калибровочные условия Лоренца.
Тема 8. Уравнения Даламбера. Волновое уравнение. Общее решение уравнения поля в
потенциалах. Разложение свободного поля по гармоническим составляющим. Сферические
волны.
Тема 9. Потенциалы поля стационарной системы движущихся зарядов. Запаздывающие
потенциалы. Потенциалы электромагнитного поля в среде
Тема 10. Электростатическое поле в вакууме. Уравнения для потенциала
электростатического поля. Поле точечного заряда. Поле диполя
Тема 11. Электростатическое поле в веществе. Потенциал поля в диэлектрике. Основные
уравнения электростатического поля в диэлектрике. Уравнения Максвелла для
электростатического поля в веществе. Проводники в электростатическом поле. Ёмкость
проводника. Конденсатор
Тема 12. Энергия электростатического поля. Энергия взаимодействия зарядов. Энергия
электрического поля в вакууме. Энергия электрического поля в диэлектрике. Энергия
заряженных проводников
Тема 13. Магнитостатическое поле. Уравнения магнитостатического поля в потенциалах.
Магнитное поле в дипольном приближении
Тема 14. Постоянный электрический ток и его электромагнитное поле
Тема 15. Магнитостатическое поле в веществе. Потенциал поля в магнетике. Энергия
магнитного поля постоянных токов. Коэффициенты индукции
Тема 16. Квазистационарное магнитное поле
Общий объем аудиторных часов – 72 часа
в том числе: лекций – 36 часов
практических занятий – 36 часов
4. Формы текущего контроля и промежуточной аттестации: экзамен.
3.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Квантовая теория»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ПК-5.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Волны де Бройля. Правило квантования. Нестационарное уравнение Шрёдингера.
Тема 2. Волновая функция. Её физический смысл. Уравнение неразрывности в квантовой
теории
Тема 3. Стационарное уравнение Шрёдингера. Собственные энергии и собственные
волновые функции
Тема 4. Частица в потенциальной яме. Собственные энергии и собственные волновые
функции. Фазовые ячейки
Тема 5. Туннельный эффект. Вероятности прохождения и отражения частицы от
потенциального барьера
Тема 6. Туннельный эффект и альфа-распад радиоактивных ядер
Тема 7. Туннельный эффект и автоэлектронная эмиссия
Тема 8. Пространство волновых функций. Операторы физических величин
Тема 9. Средние значения и неопределённости физических величин
Тема 10. Критерии точного измерения одной и нескольких физических величин
Тема 11. Соотношения неопределённостей Гейзенберга
Тема 12. Уравнение Эренфеста для эволюции средних значений физических величин
Тема 13. Критерий классического и квантового описания механических систем
Тема 14. Полный набор собственных значений и волновых функций операторов физических
величин. Операция измерения, редукция волновой функции.
Тема 15. Одномерный квантовый гармонический осциллятор. Уровни энергии. Собственные
волновые функции
Тема 16. Орбитальный момент в квантовой теории. Его собственные значения и собственные
волновые функции в сферических координатах
Тема 17. Движение в центрально-симметричном поле в квантовой механике.
Водородоподобный атом. Его уровни энергии, собственные волновые функции
Тема 18. Изотопический сдвиг уровней энергии водородоподобного атома. Атомы
щелочных металлов
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов
в том числе: лекций – 18 часов
практических занятий – 18 часов
4.
Форма промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Физика конденсированного состояния»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-5.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Введение. Конденсированные состояния
Тема 2. Симметрия.
Тема 3. Ближний и дальний порядок.
Тема 4. Экспериментальные методы исследования структуры и физических свойств
конденсированных систем.
Тема 5. Основы квантовой теории межатомных и межмолекулярных взаимодействий.
Тема 6. Современные методы статистической теории конденсированного состояния.
Тема 7. Математическое моделирование конденсированных систем.
Тема 8. Твердые тела.
Тема 9. Упругие свойства кристаллов.
Тема 10. Квантовые кристаллы. Квантовые жидкости.
Тема 11. Состояния электронов в кристаллической решетке. Квазичастицы.
Тема 12. Теория простых жидкостей.
Тема 13. Фазовые переходы.
Тема 14. Стекла и аморфы.
Тема 15. Жидкие кристаллы.
Тема 16. Полимеры.
Тема 17. Тонкие пленки. Общие представления о нанотехнологиях.
Тема 18. Проблема создания материалов с заданными физическими свойствами.
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов.
в том числе: лекции – 18 часов,
практические занятия – 18 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Термодинамика»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-5.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Введение. Макросистемы. Термодинамический способ описания
макросистемы. Макроскопическое движение. Термодинамические параметры. Температура.
Давление. Работа и количество тепла. Тепловая функция. Свободная энергия. Соотношения
между производными термодинамических величин. Термодинамическая шкала температур
Тема 2. Распределение вероятностей по энергии. Энтропия и термодинамическая
вероятность. Связь энтропии со статистическим весом. Закон возрастания энтропии и его
физическая интерпретация
2.
Тема 3. Условия равновесия макросистемы во внешнем поле. Идеальный газ.
Распределение средней энергии идеального газа по степеням свободы. Внутренняя энергия.
Распределение Больцмана
Тема 4. Работа. Условие полного дифференциала. Внутренняя энергия как функция
состояния. Количество теплоты и теплоёмкость. Обратимые и необратимые процессы.
Первое начало термодинамики
Тема 5. Второе начало термодинамики. Теорема Карно. Абсолютная термодинамическая
шкала температур. Объединённая форма первого и второго начал термодинамики.
Уравнение Клапейрона –
Клаузиуса. Статистический характер второго начала
термодинамики
Тема 6. Энтальпия. Свободная энергия макросистемы. Термодинамический потенциал
Гиббса. Химический потенциал. Соотношения взаимности. Свободная энергия и
максимальная работа. Уравнение Гиббса – Гельмгольца. Тепловая функция. Эффект Джоуля
– Томсона
Тема 7. Направление изменения термодинамических потенциалов при необратимых
процессах. Давление и его связь со свободной энергией. Адиабатический процесс. Уравнение
адиабаты
Тема 8. Зависимость функции распределения от числа частиц.
Зависимость
термодинамического потенциала от числа частиц и энергии. Распределение Гиббса с
переменным числом частиц. Химический потенциал, его физический смысл
Тема 9. Термодинамика открытых систем. Определение открытой системы. Особенности
открытых систем. Энтропия открытых систем. Жизнь как открытая система. Открытые
системы и второе начало термодинамики
3.
Общий объем аудиторных часов – 54 часа
в том числе: лекций – 18 часов
практических занятий – 36 часов
4.
Формы текущего контроля и промежуточной аттестации: зачёт, экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Статистическая физика»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 -Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-5.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Введение. Понятие макросистемы. Статистическое распределение. Статистическая
независимость. Статистическая матрица. Температура. Равновесные и неравновесные
системы
Тема 2. Фазовое пространство. Обобщенные координаты. Фазовый объем.
Квазиклассическое приближение
Тема 3. Статистический ансамбль. Стационарное течение «газа» в фазовом пространстве.
Теорема Лиувилля. Роль энергии в статистической физике
Тема 4. Распределение вероятностей по энергии. Квантовые состояния. Стати-стический вес.
Энтропия, её статистический смысл. Связь энтропии с функцией распределения. Закон
возрастания энтропии и его физическая интерпретация
Тема 5. Микроканоническое распределение. Каноническое распределение Гиббса.
Распределение Максвелла. Свободная энергия в распределении Гиббса. Температура, её
свойства. Вывод термодинамических соотношений из распределения Гиббса
Тема 6. Распределение Больцмана в классической статистике. Неравновесный идеальный
газ. Свободная энергия больцмановского идеального газа. Уравнение состояния идеального
газа. Распределение средней энергии идеального газа по степеням свободы. Внутренняя
энергия
Тема 7. Зависимость термодинамического потенциала от числа частиц и энергии.
Распределение Гиббса с переменным числом частиц в классической физике. Статистическая
сумма и статистический интеграл
Тема 8. Вычисление статистической суммы макросистемы в квантовой статистике.
Распределение Гиббса с переменным числом частиц в квантовой физике. Принцип Паули.
Его применение в квантовой статистике
Тема 9. Распределение Ферми. Распределение Бозе. Неравновесные Ферми- и Бозе-газы.
Вырожденный электронный газ. Теплоёмкость вырожденного электронного газа.
Релятивистский вырожденный электронный газ
Тема 10. Вырожденный Бозе-газ. Чёрное излучение. Термодинамические величины чёрного
излучения. Формула Планка. Формула Рэлея-Джинса
Тема 11. Отклонение газов от идеальности. Полностью ионизированный газ. Метод
корреляционных функций. Квантовомеханическое вычисление вириального коэффициента.
Вырожденный «почти идеальный» Бозе-газ. Вырожденный «почти идеальный» Ферми-газ
Тема 12. Теория флуктуаций. Броуновское движение и случайные процессы
3.
Общий объем аудиторных часов – 54 часа
в том числе: лекций – 18 часов
практических занятий – 36 часов
4.
Форма промежуточной аттестации: зачёт.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине « Физическая кинетика»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-5.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Простейшие вопросы молекулярно-кинетической теории. Уравнение состояния
идеального газа. Закон Максвелла распределения молекул идеального газа по скоростям.
Элементы кинетической теории теплоты. Столкновения молекул и явления переноса
Тема 2. Отклонения свойств газов от идеальности. Уравнения Ван-дер-Ваальса.
Межмолекулярные силы взаимодействия в реальном газе
Тема 3. Кинетическая теория газов. Проблема неравновесного состояния. Функция
распределения. Принцип детального равновесия
Тема 4. Цепочка уравнений Боголюбова. Вывод уравнения Больцмана. Основные свойства
уравнения Больцмана. Макроскопические законы сохранения
Тема 5. Н-теорема Больцмана. Основные классы модельных уравнений Больцмана. Теория
существования линеаризованного уравнения Больцмана
Тема 6. Взаимодействие молекул газа с поверхностями. Коэффициенты аккомодации.
Кинетические коэффициенты переноса газа
Тема 7. Общие методы решения уравнения Больцмана. Вывод уравнений гидродинамики для
смеси газов
Тема 8. Кинетическая теория и неравновесная термодинамика
Тема 9. Течения при малых числах Кнудсена. Скольжение и температурный скачок.
Пограничный слой с учетом скольжения и скачка температуры
Тема 10. Кинетические явления в плотных газах и жидкостях. Теории Эйринга и Энского
явления переноса в плотных газах и жидкостях. Коэффициенты переноса. Видоизменённое
уравнение Больцмана и его решение
Тема 11. Основы кинетической теории плазмы. Методы вывода кинетических уравнений,
описывающих плазму. Обобщённое уравнение Фоккера – Планка. Уравнения Власова,
Силина и Ландау
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов
в том числе: лекций – 18 часов
практических занятий – 18 часов
4.
Форма промежуточной аттестации: зачёт.
Аннотация
к рабочей программе по дисциплине
«Линейные и нелинейные уравнения математической физики»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОПК-2.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Физические задачи, приводящие к уравнениям в частных производных. Уравнение
малых поперечных колебаний струны. Уравнение продольных колебаний струн. Энергия
колебаний струны. Граничные и начальные условия. Постановка краевых задач для случая
многих переменных
Тема 2. Классификация уравнений в частных производных второго порядка. Канонические
формы уравнений гиперболического, параболического и эллиптического типа.
Классификация уравнений второго порядка со многими независимыми переменными.
Канонические формы уравнений с постоянными коэффициентами. Понятие о нелинейных
уравнениях математической физик
Тема 3. Уравнения гиперболического типа. Метод распространяющихся волн. Формула
Даламбера
и её физическая интерпретация. Полуограниченная прямая и метод
продолжений. Метод разделения переменных. Уравнение свободных колебаний струны и
интерпретация решения. Неоднородные уравнения. Общая первая краевая задача. Общая
схема метода разделения переменных
Тема 4. Задачи, приводящие к уравнениям параболического типа. Постановка краевых задач.
Задача о распространении тепла. Постановка краевых задач. Функция источника для
уравнения параболического типа. Краевые задачи для полуограниченной прямой
Тема 5. Уравнения эллиптического типа. Задачи, приводящие к уравнению Лапласа.
Постановка краевых задач. Формулы Грина. Основные свойства гармонических функций.
Решение краевых задач методом функций Грина. Свойство симметрии функции Грина.
Особенности функции Грина для двухмерного и трёхмерного случая. Физическая
интерпретация функции Грина. Метод электростатических изображений. Функция источника
для полупространства, полуплоскости, для сферы и круга. Краевые задачи для уравнения
Гельмгольца
Тема 6. Сферические функции. Полиномы Лежандра. Производящая функция и полиномы
Лежандра. Рекуррентные формулы. Уравнение Лежандра. Ортогональность полиномов
Лежандра. Норма полиномов Лежандра. Нули полиномов Лежандра. Присоединённые
функции Лежандра. Норма присоединенных функций. Сферические функции, сферические
гармоники, шаровые функции. Ортогональность системы сферических функций.
Тема 7. Цилиндрические функции. Общее уравнение теории специальных функций.
Уравнение Бесселя. Степенные ряды. Функции Бесселя 1-го рода. Рекуррентные формулы.
Функции полуцелого порядка. Асимптотический порядок цилиндрических функций.
Краевые задачи для Уравнения Бесселя. Функции Ханкеля и Неймана. Функции мнимого
аргумента. Функции Макдональда
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов
в том числе: лекций – 18 часов
практических занятий – 18 часов
4.
Форма промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-9.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1.Теоретические основы безопасности жизнедеятельности.
Взаимодействие человека со средой обитания. Основные понятия и определения
Тема 2. Классификация чрезвычайных ситуаций.
Единая государственная система предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных
ситуаций
Тема 3. Опасные ситуации природного, биологического и экологического характера их
предупреждение и защита от них
Тема 4. Опасные ситуации техногенного и антропогенного происхождения их
предупреждение и защита от них
Тема 5. Влияние неблагоприятных факторов среды обитания на здоровье человека
Тема 6. Прогнозирование и оценка обстановки при чрезвычайных ситуациях
Тема 7. Опасности социального характера и защита от них
Тема 8. Социальные опасности индивидуального характера
Тема 9. Социальные опасности общественного характера
Тема 10. Терроризм как реальная угроза безопасности в современном обществе.
Правила поведения при захвате в заложники
Тема 11. Организация защиты населения в мирное и военное время
Индивидуальная защита от современных средств поражения людей.
Коллективная защита от современных средств поражения
Тема 12.Краткая характеристика пожаро-и взрывоопасных объектов. Виды пожаров. Способы
пожаротушения
Тема 13.Управление безопасностью жизнедеятельности.
Законодательные, правовые, нормативно-технические и организационные основы обеспечения
безопасности
жизнедеятельности
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов
в том числе: лекций – 18 часов
практических занятий – 18 часов
4.
Форма промежуточной аттестации: зачёт.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Физическая культура»
относится к базовой части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-8.
2.Содержание дисциплины.
Тема 1. Осанка
Тема 2. Легкая атлетика и общая физическая подготовка
Тема 3. Учебно-тренировочные занятия по видам спорта (специализация).
3. Общий объем аудиторных часов – 72 часа
в том числе: практических занятий – 72 часа
4. Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Экономика»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 – Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-3
2. Содержание дисциплины:
РАЗДЕЛ I. ВВЕДЕНИЕ В ЭКОНОМИЧЕСКУЮ ТЕОРИЮ.
Тема 1. Структура науки. Предмет и методы исследования.
Философские основания экономики. Основные этапы развития экономической теории и
изменение предмета исследования экономической теории в трактовке различных
экономических школ: экономические представления в Древней Греции и Средневековье,
меркантилисты, физиократы, классическая школа политической экономии, маржинализм,
институционализм, кейнсианство, монетаризм, современные направления в экономической
теории.
Методология исследования экономического поведения индивидов, групп, организаций.
Нормативная и позитивная экономика. Микро-, мезо- и макроэкономика.
Тема 2. Базовые понятия экономической теории.
Экономические агенты: домохозяйство, фирма, государство. Основные формы
экономических отношений: отношения собственности и отношения хозяйствования. Формы
собственности: коллективная, частная, общественная (государственная), смешанная. Права
собственности, их структура и передача.
Индивидуальные и общественные потребности. Экономические блага, их
классификация. Продукт – товар. Полезность блага как свойство удовлетворять какую-либо
потребность.
Экономические ресурсы (факторы производства): труд, земля, капитал,
предпринимательские способности. Факторные доходы: заработная плата, рента, процент,
прибыль.
Рынок: понятие, функции. Условия возникновения рынка: разделение труда, частная
собственность, централизованный обмен. Возникновение денег. Основные функции денег:
мера стоимости, средство обмена, средство сбережения, средство платежа, мировые деньги.
Деньги как символ доверия.
Конкуренция: понятие и основные функции. Классификация рынков по типу
конкуренции: совершенная конкуренция, чистая монополия, олигополия, монополистическая
конкуренция. Основные критерии определения типа конкуренции: число продавцов и
покупателей на рынке, тип продукции, возможность контроля над ценой со стороны
производителей и потребителей, доступность информации, условия вступления в отрасль.
Экономический кругооборот товаров и денег – доходов и расходов на рынках совершенной и
несовершенной конкуренции.
Тема 3. Экономические системы: современные типы и модели.
Способы классификации этапов развития общества. Цивилизационный и
формационный подход. Понятие производительных сил и производственных отношений, их
диалектическое взаимодействие.
Понятие экономической системы. Основные типы экономических систем:
традиционная экономика, «чистая» рыночная экономика, административно-командная
система, смешанная экономика. Современные страновые варианты смешанной экономики:
англо-саксонская, японская модели; модели европейского капитализма – «шведский
социализм», французская модель, социальная рыночная экономика (германская модель);
китайская модель смешанной экономики.
Тема 4. Экономический выбор.
Основная проблема и основные вопросы экономики. Экономические интересы, цели и
средства, согласование обязанностей. Экономический выбор. Альтернативные издержки.
Производственные возможности. Граница производственных возможностей: понятие, график,
условия смещения. Закон возрастания альтернативных (вмененных) издержек. Увеличение
производственных возможностей в результате кооперации и разделения труда. Абсолютные и
сравнительные преимущества. Взаимозависимость экономических субъектов и проблема
доверия.
РАЗДЕЛ II. МИКРОЭКОНОМИКА
Тема 5. Теория рыночного равновесия.
Спрос, величина спроса. Индивидуальный и рыночный спрос. Закон спроса. Функция
спроса. Изменение в величине спроса и смещение кривой спроса. Основные неценовые
факторы (детерминанты) спроса: доходы потребителей, их вкусы, ожидания, цены на товарысубституты и комплементарные блага, количество покупателей, условия потребления.
Эффект присоединения к большинству, эффект сноба, эффект Веблена, их влияние на
кривую спроса.
Предложение, величина предложения. Закон предложения. Функция предложения.
Основные неценовые факторы (детерминанты) предложения: цены на факторы производства,
технологии, налоги и дотации, количество продавцов на рынке.
Взаимосвязь спроса и предложения: рыночное равновесие. Равновесные цена и объем –
дефицит и излишек товара. Излишек потребителя и производителя. Типы равновесия:
абсолютно и относительно устойчивое, глобальное и локальное равновесие.
Понятие эластичности. Эластичность спроса по цене. Эластичность спроса по доходу.
Перекрестная эластичность. Эластичность предложения по цене. Зависимость эластичности
предложения от временного периода. Практическое значение эластичности спроса и
предложения.
Тема 6. Анализ поведения потребителя в рыночной экономике.
Основные методологические допущения при исследовании экономического мышления.
Ценность, стоимость и цена блага, проблемы взаимоотношений этики и рациональности в
определении и использовании этих понятий.
Кардиналистский подход к измерению полезности блага. Функция полезности. Общая и
предельная полезность. Связь ценности блага с величиной его предельной полезности. Закон
убывающей предельной полезности, его связь с законом спроса. Правило максимизации
полезности – равновесие рационального потребителя.
Ординалистский подход к измерению полезности. Основные постулаты в теории
поведения потребителя: аксиома о полной упорядоченности потребностей, аксиома
транзитивности, аксиома рефлексивности, положения о ненасыщаемости и непрерывности
предпочтений. Кривая безразличия: понятие, виды. Зона замещения (субституции), предельная
зона замещения в потреблении. Бюджетное ограничение, его экономический смысл.
Равновесие потребителя в ординалистской теории полезности.
Кривая «доход-потребление» и кривая спроса. Зависимость структуры потребления от
уровня дохода. Кривые Энгеля. Эффект дохода и эффект замещения. Парадокс Гиффена.
Тема 7. Основы теории производства.
Предпринимательская деятельность. Основные современные организационно-правовые
формы предпринимательской деятельности. Роль предпринимательских способностей в
структуре факторов производства. Понятие предприятия, классификация; внешняя и
внутренняя среда; диверсификация, концентрация и централизация производства; открытие и
закрытие предприятий, санация и банкротство. Экономические риски. Неопределенность.
Производственная функция. Модель производства с одним переменным фактором
производства. Общий, средний и предельный продукт. Закон убывающей производительности
(убывающей отдачи) фактора производства. Принцип замещения факторов производства:
правило минимизации затрат. Правило максимизации прибыли.
Модель производства с двумя переменными факторами производства. Изокванта:
понятие, виды. Зона технического замещения (субституции), предельная зона технического
замещения. Изокоста – линия бюджетного ограничения производителя, его экономический
смысл. Равновесие производителя.
Издержки производства: понятие и виды. Явные и неявные издержки. Постоянные и
переменные издержки. Общие, средние и предельные издержки. Издержки предприятия в
краткосрочном и долгосрочном периоде времени. Эффект масштаба: положительный,
неизменный, отрицательный.
Доход фирмы: общий, средний, предельный. Условие равновесия фирмы.
Бухгалтерская и экономическая прибыль. Ценовая стратегия фирмы. Методы
ценообразования.
Тема 8. Типы рыночных структур.
Совершенная конкуренция как идеальная модель рыночной экономики, причины
«отклонения» от реальной экономики. Условия максимизации прибыли фирмы и рынка в
целом в условиях совершенной конкуренции в краткосрочном и долгосрочном периодах.
Монополистическая конкуренция: роль неценовых факторов. Максимизация прибыли и
определение оптимального объема производства фирмы в краткосрочном и долгосрочном
периодах. Экономическая эффективность в условиях монополистической конкуренции.
Монополия. Причины появления монополий: экономическая и административная
монополия. Открытая, закрытая и «естественная» монополии. Максимизация прибыли
монополиста в краткосрочном и долгосрочном периодах. Потери общества от монополии.
Сравнительная эффективность монопольного ценообразования и ценовой дискриминации для
фирмы и для общества. Монопольная власть, индекс Лернера. Монопсония, модель
двусторонней монополии.
Олигополия. Показатели измерения концентрации рынка. Ломаная кривая спроса в
условиях олигополии. Кооперативное и некооперативное поведение олигополистов, картель.
Модели олигополии: модель Курно (модель дуополии), «дилемма заключенного», олигополия,
основанная на тайном сговоре. Модель молчаливого тайного сговора – «лидерство в ценах».
Ценообразование в условиях олигополии.
Тема 9. Рынки факторов производства.
Рынок труда: понятие, основные функции, условия возникновения. Труд – рабочая
сила; особенности рабочей силы как товара. Особенности спроса и предложения на рынке
труда. Номинальная и реальная заработная плата. Дифференциация ставок заработной платы.
Профсоюзы: причины возникновения, история развития, роль на рынке труда.
Минимальная заработная плата и прожиточный минимум. Коллективный договор.
Монопсония на рынке труда. Двусторонняя монополия.
Рынок рабочих мест: понятие и особенности.
Занятость и безработица. Причины безработицы, ее положительные и отрицательные
стороны. Основные виды безработицы: фрикционная, структурная, циклическая,
институциональная, скрытая, вынужденная, добровольная. Естественный уровень
безработицы. Закон Оукена.
Регулирование рынка труда. Механизм саморегулирования рынка труда. Причины
государственного регулирования рынка труда. Система социальной защиты населения.
Система социального партнерства.
Капитал, капитальные блага. Социально-экономическое содержание капитала.
Основной и оборотный капитал. Постоянный и переменный капитал. Особенности рынка
капитала и капитальных активов. Ссудный капитал. Ссудный процент. Инвестиции. Спрос и
предложение на рынке капитала. Реальные и денежные теории процента. Номинальная и
реальная ставка процента. Принятие инвестиционных решений. Дисконтирование.
Дисконтированная стоимость.
Рынок земли. Спрос и предложение на рынке земельных ресурсов. Рента. Абсолютная
рента. I и II дифференциальная рента: общие черты и особенности. Цена земли и факторы, на
нее влияющие. Арендная плата.
Тема 10. Роль и функции государства в современной рыночной экономике.
Основные «провалы» рынка: внешние эффекты (экстерналии), неполнота информации,
тенденция к монополизации, имущественная и социальная стратификация общества,
невозможность частного производства общественных благ, отсутствие механизмов
долгосрочного планирования и прогнозирования изменений общественных потребностей,
неспособность поддерживания высоких темпов научно-технического прогресса.
Роль государства в устранении «провалов» рынка. Регулирование внешних эффектов.
Антимонопольное законодательство. Производство общественных благ. Смягчение
имущественного и социального неравенства.
Общее равновесие и благосостояние. Критерии оценки общественного благосостояния.
Распределение доходов. Неравенство. Кривая Лоренца, индекс Джини.
Основные «провалы» государства: ограниченность контроля над бюрократией,
неполнота информации, несовершенство политического процесса, ограниченность
возможностей планирования и прогнозирования, отложенность исполнения решений
чиновников.
Государство и рынок как взаимодополняющие элементы экономической системы.
Экономическая стратегия и экономическая политика. Основы теории общественного выбора:
механизм принятия политических решений в сфере экономики.
РАЗДЕЛ III. МАКРОЭКОНОМИКА
Тема 11. Экономика как макросистема. Основные макроэкономические цели и
показатели.
Системные свойства экономики. Субъекты макроэкономики: сектора домохозяйств,
фирм, государство и внешний мир. Основные экономические цели и макроэкономические
показатели, характеризующие уровни их достижения.
Система национальных счетов (СНС): понятие, роль в макроэкономическом анализе и
прогнозировании.
Основные показатели СНС (агрегаты): валовой внутренний продукт (ВВП), валовой
национальный доход (ВНД), валовой национальный располагаемый доход (ВНРД), конечное
накопление, валовое накопление, сальдо экспорта и импорта, национальное сбережение,
чистое кредитование и чистое заимствование, национальное богатство.
Общая характеристика ВВП (производство, распределение и потребление). Методы
измерения ВВП: производственный метод (по добавленной стоимости), метод конечного
использования, распределительный метод. Потенциальные и фактические показатели.
Реальные и номинальные величины. Индексы цен: индекс Ласпейреса, индекс Пааше, индекс
Фишера. Дефлятор ВВП.
Национальный доход. Располагаемый личный доход. Национальное богатство:
концепция, определение, классификация.
Теневая экономика: проблема учета результатов деятельности.
Тема 12. Нестабильность и равновесие экономики на макроуровне.
Экономический цикл: понятие, основные фазы.
Причины цикличности экономики. Экстернальные теории – влияние солнечной
активности; войны, революции и политические потрясения; освоение новых территорий и
миграция населения; технологические прорывы, изменяющие структуру общественного
производства. Интернальные теории: недопотребление и бедность населения; соотношение
пессимизма и оптимизма в экономической деятельности людей; избыток сбережений и
недостаток инвестиций; противоречие между общественным характером производства и
частным присвоением; нарушение в области денежного спроса и предложения;
перенакопление капитала; диспропорции в развитии отраслей и регионов.
Периодичность
экономических
циклов:
коммерческие,
промышленные,
инвестиционные, строительные циклы. Технологические уклады. Теория длинных волн Н.Д.
Кондратьева.
Макроэкономическое равновесие. Классическая теория макроэкономического
равновесия. Совокупный спрос, совокупное предложение: макроэкономическое равновесие в
модели «AD – AS». Основные составляющие совокупного спроса: потребительские,
инвестиционные и государственные расходы, чистый экспорт. Влияние на кривую
совокупного спроса эффектов процентной ставки, богатства и импортных закупок. Влияние на
кривую совокупного предложения изменения цен на факторы производства и государственной
экономической политики. Кейнсианская модель общего равновесия. Равновесие на товарном
рынке. Потребление и сбережения. Инвестиции. Эффекты мультипликатора и акселератора.
Парадокс бережливости. «Кейнсианский крест». Макроэкономическое равновесие и реальная
процентная ставка (модель IS-LM).
Тема 13. Денежный рынок.
Денежная система. Системы металлического и бумажно-кредитного обращения.
Структура денежной массы. Ликвидность. Денежные агрегаты.
Денежный рынок: понятие, функции, место в структуре финансового рынка.
Количественная теория денег. Уравнение обмена количественной теории денег.
Инфляция. Причины инфляции: инфляция спроса и инфляция издержек. Инфляционные
ожидания. Взаимосвязь уровней инфляции и безработицы: кривая Филлипса. Стагфляция.
Теории адаптивных и рациональных ожиданий.
Международная валютная система и основные этапы ее формирования. Золотой
стандарт. Бреттон-Вудская валютная система. Система плавающих курсов мировых валют.
Понятие валютного курса, его роль в системе макроэкономических показателей.
Номинальный и реальный валютный курс. Системы фиксированного и плавающего валютного
курса. Мировой валютный рынок.
Тема 14. Банковская система страны.
Финансовый рынок – рынок ссудных капиталов. Кредит: понятие, функции. Принципы
кредитования: срочность, платность, возвратность, гарантированность. Банковский и
коммерческий кредит.
Банковская система: понятие, функции, общая характеристика. Типы банковской
системы: рыночная и централизованная. Элементы банковской системы: банки, кредитные
организации (не банки), банковская инфраструктура.
Центральный банк (ЦБ). Основные функции ЦБ: эмиссия национальных денежных
знаков, хранение золотовалютного запаса страны, денежно-кредитное регулирование, выпуск
и погашение государственных ценных бумаг, управление счетами правительства, хранение
кассовых резервов коммерческих банков и предоставление им кредитов. Ставка
рефинансирования, ее значение. Пассивные операции ЦБ: эмиссия банкнот, прием вкладов и
операции по образованию собственного капитала. Активные операции ЦБ: учетно-ссудные
операции, инвестирование в ценные бумаги, операции с золотом и иностранной валютой.
Коммерческие банки. Основные функции коммерческих банков: мобилизация временно
свободных денежных средств и их последующее инвестирование. Пассивные операции:
привлечение средств на расчетные, текущие и срочные счета, выпуск ценных бумаг,
межбанковские займы. Активные операции: ссудные, расчетные, кассовые, инвестиционные,
фондовые операции. Банковские услуги: доверительные (трастовые), факторинговые
операции, лизинговые, аудиторские, консалтинговые, экспертные услуги.
Кредитная эмиссия денег. Норма банковских резервов, коэффициент депонирования.
Депозитный мультипликатор. Денежный мультипликатор.
Специализированные небанковские институты: страховые компании, пенсионные
фонды, инвестиционные и финансовые компании, кредитные союзы. Международные
кредитно-финансовые институты.
Тема 15. Рынок ценных бумаг.
Рынок ценных бумаг: понятие, функции, основные элементы, место в структуре
финансового рынка. Субъекты рынка ценных бумаг: государство, центральный банк,
профессионалы рынка, кредитные организации, специализированные агентства, эмитенты и
инвесторы. Классификации рынка ценных бумаг.
Виды профессиональной деятельности на рынке ценных бумаг: брокерская, дилерская,
клиринговая, депозитарная деятельность, деятельность по ведению реестра владельцев ценных
бумаг, по организации торгов (биржевая), по доверительному управлению ценными бумагами
(трастовая). Ограничение по совмещению видов профессиональной деятельности на рынке
ценных бумаг.
Ценная бумага: понятие, функции, виды прав, которые она удостоверяет. Критерии
оценки ценной бумаги: ликвидность, надежность и доходность. Классификации ценных бумаг.
Операции на первичном и вторичном рынке: эмиссия и выпуск ценных бумаг, котировка,
листинг, регистрация, клиринг, консалтинг, траст. Кассовые и срочные сделки. Спекулятивные
сделки. Хеджирование и арбитражные операции. Манипулирование ценами и инсайдерская
информация.
Общая характеристика видов ценных бумаг: акции, облигации, деривативы (форварды,
фьючерсы, опционы), вексель, чек, депозитный и сберегательный сертификаты, складское
свидетельство и коносамент.
Фундаментальный и технический анализ на рынке ценных бумаг, индексы фондового
рынка. Портфель ценных бумаг. Диверсификация.
Регулирование рынка ценных бумаг: основные задачи и принципы. Функции
государственного регулирования. Саморегулируемые организации на рынке ценных бумаг.
Тема 16. Государственное регулирование экономики.
Основные цели государственного регулирования экономики. Прямое и косвенное
регулирование.
Денежно-кредитное регулирование национальной экономики. Методы денежнокредитной политики ЦБ. Общие методы: политика «дорогих» и «дешевых» денег (изменение
ставки рефинансирования, регулирование нормы обязательных резервов, операции на
открытом рынке), депозитная политика, валютная политика. Селективные методы: прямое
ограничение кредитов, ограничение темпов роста кредитных организаций, регулирование
процентных ставок. Банковское регулирование.
Фискальное
регулирование
национальной
экономики.
Дискреционная
и
недискреционная фискальная политика. Встроенные стабилизаторы. Налоги. Функции
налогов: фискальная, регулирующая, социальная. Прямые и косвенные налоги. Виды ставок
налогообложения: фиксированные, пропорциональные, пропорциональные, регрессивные.
Кривая Лаффера. Мультипликатор налогов.
Бюджетная политика. Концепции бюджетной политики: ежегодно сбалансированный
бюджет; бюджет, балансируемый на циклической основе, концепция функциональных
финансов. Доходы и расходы государственного бюджета. Бюджетный профицит. Бюджетный
дефицит: первичный, фактический, структурный, циклический. Способы борьбы с бюджетным
дефицитом: секвестирование, денежная эмиссия, изыскание дополнительных доходов,
государственный займ. Государственный долг. Консолидация и конверсия внешнего долга.
Регулирующее воздействие государственного сектора экономики. Мультипликатор
государственных закупок и трансфертов.
Экономический рост и развитие. Экстенсивный и интенсивный экономический рост.
Факторы экономического роста. Проблема темпов экономического роста.
РАЗДЕЛ IV. МИРОВАЯ ЭКОНОМИКА
Тема 17. Мировая экономика и международные экономические отношения.
Понятие мировой экономики. Основные этапы развития мировой экономики.
Классификация стран по степени их социально-экономического развития.
Основные формы международных экономических отношений: международная торговля
товарами и услугами, движение капиталов и зарубежных инвестиций, миграция рабочей силы,
международное разделение труда, обмен в области науки и техники, международные валютнокредитные отношения.
Основные субъекты международных экономических отношений.
Тема 18. Международная торговля и внешнеторговая политика.
Развитие теории международной торговли. Меркантилистская теория международной
торговли. Теория абсолютных преимуществ А.Смита. Теория сравнительных преимуществ
Д.Рикардо. Теория факторных преимуществ Э.Хекшера – Б.Олина. Парадокс Леонтьева.
Теория положительного эффекта масштаба. Теорема Рыбчинского. «Голландская болезнь».
Цели и задачи внешнеторговой политики государства. Концепции внешнеторговой
политики: свободная торговля и протекционизм, возможные положительные и отрицательные
стороны. Основные методы регулирования импорта: импортные пошлины, импортные квоты,
антидемпинговые процедуры, технические барьеры, добровольные экспортные ограничения.
Основные методы регулирования экспорта: экспортные пошлины, экспортные квоты,
экспортные субсидии, выдача экспортных и «связанных» кредитов.
Международное регулирование мировой торговли. Всемирная торговая организация
(ВТО): основные цели принципы функционирования. Положительные и отрицательные
последствия вступления России в ВТО.
Понятие и структура платежного баланса страны. Цели и методы регулирования
параметров платежного баланса страны.
3. Общий объем аудиторных часов – 36 часов,
в том числе: лекций - 18 часов,
практических занятий – 18 часов.
4. Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация к рабочей программе
по дисциплине «Социология»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-4, ОК-6.
2. Содержание дисциплины:
Тема 1. Социология как наука.
Объект и предмет социологии. Основные категории социологии. Социология в
системе общественных наук. Метод социологии. Структура социологии. Макро- и
микросоциология. Отраслевые социологии: социология труда, социология досуга,
социология города, социология деревни, социология образования, социология
здравоохранения, социология семьи, политическая социология, экономическая социология.
Функции социологии как науки.
Тема 2. Становление и развитие социологической мысли.
Предпосылки
возникновения
социологии.
Социально-философская
мысль
Античности: Демокрит, Платон, Аристотель. Средневековая социальная мысль: Аврелий
Августин, Фома Аквинский. Развитие политико-социологических идей в эпоху
Возрождения. Развитие социологии в Новое время. Социологический проект О. Конта.
Классический период развития социологии: Э.Дюркгейм, М. Вебер, К. Маркс, Г. Спенсер.
Развитие социологии в США: Дж.Гэллап, Т. Джефферсон, Ф. Тейлор, Э. Мэйо, Т. Парсонс, Р.
Мертон, А. Маслоу. Развитие социологической мысли в России. П.Сорокин, М.Ковалевский,
В. Ленин.
Тема 3. Социологическое понимание общества.
Общество как система. Понятие системы и её черты: целостность, интеграция,
структурность. Теории происхождения общества. Общество и его признаки. Отличие
общества от понятий "страна" и "государство". Общество как социетальная система.
Общество
как
суперсистема.
Функционирование
общества
как
постоянное
самовоспроизводство и саморегулирование. Основные сферы общественной жизни:
экономическая, политическая, духовная и социальная. Взаимосвязь основных сфер
общественной жизни. Типология обществ.
Тема 4. Социальная структура общества. Социальная стратификация и социальная
мобильность.
Социальная структура как внутреннее устройство общества. Социальные институты:
экономические, политические, духовные, институты в сфере семьи. Социальные группы и
общности. Основные виды социальных общностей: по степени устойчивости, по размерам,
по содержанию.
Социальное неравенство как основа социального расслоения. П. Сорокин о
социальной стратификации и социальной мобильности. Социальная стратификация и её
критерии. Основные страты (слои) современного общества.
Социальная мобильность. Виды социальной мобильности: горизонтальная и
вертикальная, восходящая и нисходящая. Социальные сдвиги в современном обществе.
Тема 5. Общественное мнение как институт гражданского общества.
Общественное мнение как феномен. Структурные элементы общественного мнения.
Факторы детерминации общественного мнения. Сущность и содержание общественного
мнения. Функции общественного мнения. Механизм формирования и изучения
общественного мнения.
Тема 6. Личность в системе социальных связей. Понятие личности в социологии.
Человек, индивид, индивидуальность, личность. Личность как социальный тип.
Основные теории личности: теория черт личности, глубинная теория личности З. Фрейда,
теория личности коллективного бессознательного К. Юнга, теория социального научения
или бихевиоризма. Личность как субъект и объект общественных отношений. Ролевая теория
личности. Социальный статус и социальная роль.
Социализация как феномен. Социальная среда и социализация личности. Микро- и
макросреда. Механизм социализации: социализаторы, агенты социализации, институты
социализации, социальный контроль. Функции социального контроля. Средства и методы
социального контроля. Девиантное поведения как недостаток социализации.
Тема 7. Социальное взаимодействие и социальные отношения. Социальные
конфликты и способы их разрешения.
Социальные контакты, действия и взаимодействия. Виды социальных действий.
Социальная деятельность и социальное поведение. Социальная деятельность как система.
Типы и формы социальных взаимодействий. Взаимодействие как обмен. Принципы и законы
взаимодействия по Дж. Хомансу. Социальные отношения как относительно устойчивые и
самостоятельные связи между индивидами и социальными группами. Система детерминации
социальных отношений: потребности, мотивы, ценности.
Понятие конфликта. Сущность и содержание конфликта. Социальный конфликт и его
атрибуты. Структурные элементы конфликта. Основные концепции социального конфликта:
концепция Л. Козера, концепция Р. Дарендорфа, концепция К. Боулдинга. Причины и типы
социальных конфликтов. Позитивная и негативная роль социальных конфликтов.
Основные стадии социального конфликта: предконфликтная, конфликтная,
разрешение конфликта, послеконфликтная. Управление социальным конфликтом и логика
его разрешения. Основные методы разрешения конфликта.
Тема 8. Функционирование и развитие социальной организации.
Понятие социальной организации. Свойства и закономерности функционирования
социальной организации. Эмерджентность социальной организации. Иерархия социальной
организации. Самоорганизация. Роль коммуникации в социальной организации.
Формальная и неформальная структура социальной организации. Методы
социоинженерной деятельности по решению социальных проблем и развития социальной
организации. Социальная диагностика. Социальное планирование. Социальное
прогнозирование. Социальное программирование. Социальное проектирование. Социальное
консультирование. Социальные технологии.
Тема 9. Социологическое исследование и методика его проведения.
Понятие и виды социологического исследования. Программа и план
социологического исследования. Методы сбора социологической информации и их
обработка. Роль и значение социологического исследования в общественной практике.
3. Общий объем аудиторных часов – 36 часов,
в том числе: лекций - 18 часов,
практических занятий – 18 часов.
4. Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация к рабочей программе
по дисциплине «Иностранный язык в предметной области»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-5, ОПК-7.
2. Содержание дисциплины.
1. Цели и задачи курса. Особенности языка профессионального общения, текстов
предметной области; их отличие от образцов деловой и общей тематики.
2. Виды научных текстов. Научные статьи, энциклопедии.
3. Особенности перевода научных текстов по специальности. Особенности перевода
общенаучной и терминологической лексики.
4. Приёмы аннотирования и реферирования текстов профессиональной направленности.
5. Конференция. Формы изложения научной информации. Научный доклад и презентация.
6. Профессиональная педагогическая деятельность.
7. История развития физико-математической науки.
8. Развитие физико-математической науки в XXI веке
9. Информационные и коммуникационные технологии в физико-математическом
образовании
10. Исследовательская деятельность в физико-математическом образовании
3. Общий объем аудиторных часов – 54 ч. (практические занятия).
4. Форма промежуточной аттестации: 4 семестр – зачет
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Элементарная математика»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
ОПК-2.
2.
Содержание курса:
1.
О понятии функции, развитие и обобщение понятия функции. Класс элементарных
функций и их классификация. Базисные элементарные функции. Общие свойства
элементарных функций.
2.
Рациональная функция и ее свойства.
3.
Иррациональная функция и ее свойства.
4.
Показательная и логарифмическая функции и их свойства.
5.
Тригонометрические функции и их свойства.
6.
Методы исследования элементарных функций. Метод геометрических
преобразований. Общее представление о методе геометрических преобразований и его теоретические основы. Классы функций, исследование которых выполняется методом геометрических преобразований.
7.
Неформальные исследования на базе операций с графиками.
8.
Общие теоретические сведения об уравнениях, их классификация. Теоремы о
равносильности. Общие методы решения уравнений.
9.
Общие методы решения рациональных уравнений. Приближенное решение уравнений.
10.
Решение иррациональных уравнений, общие методы решения некоторых их классов.
11.
Показательные и логарифмические уравнения. Элементарные методы их решения.
Основные классы показательных и логарифмических уравнений, разрешимые
элементарными методами.
12.
Тригонометрические уравнения. Решение основных типов тригонометрических
уравнений. Комбинированные уравнения.
13.
Использование свойств функций при решении уравнений.
14.
Общие теоретические сведения о неравенствах, их классификация. Теоремы о
равносильности. Общие методы решения неравенств.
15.
Использование свойств функций при решении неравенств.
16.
Общие теоретические сведения о системах уравнений и неравенств. Виды систем.
Теоремы о равносильности. Основные методы решения.
17. Обзор различных путей построения евклидовой геометрии: Гильберт,Шур, Вейль,
Бахман.
18. Фигура, тело, поверхность, линия. Фигура как геометрическое место точек. Примеры
геометрических мест точек: г. м. т., удаленных от данной фигуры на данное расстояние; г. м.
т. равноудаленных от двух фигур; г. м. т., связанные с углом видимости фигуры из точки;
окружность Аполлония; радикальная ось двух окружностей.
19. Обзор основных фактов евклидовой геометрии: элементы геометрии треугольников,
взаимное расположение прямых и окружностей, сфер и плоскостей.
20. Измерение геометрических величин: длина отрезка, площадь плоской фигуры, объем
пространственной фигуры.
21. Равносоставленность и равновеликость многоугольников и многогранников.
3.
Общий объем аудиторных часов -36 часов,
в том числе: лекций - 18 часов,
практических занятий – 18 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Элементарная физика»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОПК-2, ОПК-1.
2.
Краткое содержание тем дисциплины
Тема 1. Физика – основа современной парадигмы научного мышления. Пространственновременная структура Вселенной. Явления природы и законы, их описывающие. Разделы
физики. Методы и структура научных исследований. Физика – основа современной
естественнонаучной картины мира. Физическая картина мира. Механическая картины мира.
Электромагнитная картина мира. Современная картина мира.
Тема 2. Механическое движение. Основная задача механики. Система отсчета.
Материальная точка – модель механики. Разделы механики. Кинематика. Траектория. Путь.
Механическое движение.
Тема 3. Динамика. Сила: проявления, особенности, принцип суперпозиции, методы
измерения сил (статические, динамические). Инертность. Масса. Импульс материальной
точки.
Законы классической механики (законы Ньютона). I закон классической механики. II закон
классической механики. Импульс силы. III закон классической механики. Закон всемирного
тяготения. Гравитационная постоянная.
Тема 4. Закон сохранения импульса. Импульс системы материальных точек. Замкнутая
система тел. Уравнение изменения импульса системы материальных точек.
Тема 5. Электростатика. Электрический ток. Магнетизм. Электромагнитная индукция.
Тема 6. Оптика. Геометрическая оптика. Преломление света на сферической границе раздела
сред. Волновая оптика. Интерференция. Дифракция. Дисперсия. Поляризация.Квантовая
оптика. Кванты. Формула Планка. Постоянная Планка. Фотоны. Масса фотона.
Корпускулярно-волновой дуализм.
Тема 7. Термодинамический подход к рассмотрению тепловых явлений. Идеальный газ –
модель молекулярной физики. Основные положения молекулярно-кинетической теории, их
обоснования. Макро- и микросистемы тел. Законы термодинамики.
Тема 8. Статистический подход к рассмотрению тепловых явлений. Средняя скорость
движения частиц. Средняя квадратичная скорость движения частиц. Кинетическая энергия
поступательного движения молекул и ее связь с температурой. Основное уравнение МКТ
идеального газа.
Тема 9. Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда. Модель атома Резерфорда. Постулаты
Бора. Строение атомного ядра. Протонно-нейтронная модель ядра атома. Нуклоны. Массовое
число. Изотопы.
3.
Общий объем аудиторных часов – 36 часов,
в том числе: лекции – 18 часов,
лабораторные занятия – 18 часов.
4.
Формы текущего контроля и промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе по дисциплине
«Обработка эксперимента в физике»,
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-3.
2.
Содержание дисциплины:
Раздел 1. Введение
Тема 1. Роль эксперимента в физике. Получение, обработка и интерпретация
экспериментальных данных – основа научной и инженерной деятельности. Вероятностные
законы и методы в физике. Экспериментальные измерения. Классификация измерений.
Классификация погрешностей измерений.
Раздел 2. Элементы комбинаторики и вероятность
Тема 2. Классическое и статистическое определение вероятности. Геометрические
вероятности. Общее определение вероятности.
Тема 3. Вероятности «сложных» событий. Безусловные и условные вероятности. Формулы
сложения и умножения вероятностей. Теорема Байеса.
Раздел 3. Характеристики случайных величин
Тема 4. Дискретные и непрерывные случайные величины. Выборка и генеральная
совокупность. Гистограмма. Функции распределения и функции плотности вероятности.
Преобразования случайных величин.
Тема 5. Математическое ожидание, дисперсия, среднеквадратичное отклонение и их
свойства. Правило «3-х стандартов» (или 3-х сигм). Преобразование случайных величин.
Понятие о моментах распределения.
Тема 6. Теорема (неравенство) Чебышева. Теорема Бернулли. Закон больших чисел
Чебышева. Центральная предельная теорема Ляпунова
Тема 7. «Выборки» данных физических измерений и их статистические свойства.
Доверительный интервал и надежность. Доверительные интервалы для параметров
нормального распределения.
Раздел 4. Функции распределения и их свойства
Тема 8. Основные распределения, используемые при обработке экспериментальных данных.
Биномиальное распределение. Математическое ожидание, дисперсия и среднее квадратичное
отклонение. Распределение Пуассона.
Тема 9. Нормальное распределение (Распределение Гаусса). Плотность вероятности.
Математическое ожидание и дисперсия нормального распределения. Среднеквадратичное
отклонение.
Тема 10. Распределение Стьюдента. Коэффициенты Стьюдента. Доверительные интервалы и
надежность в методе Стьюдента.
Раздел 5. Погрешности многократных и однократных измерений
Тема 11. Погрешность однократных измерений (Приборная погрешность). Способы
определения приборных погрешностей. Совместный учет случайной ошибки многократных
и однократных измерений.
Тема 12. Погрешность косвенных измерений. Формулы для расчета погрешности при
косвенных измерениях.
Тема 13. Представление результатов эксперимента с учетом погрешности. Правила
округления при записи результатов измерений. Правила округления погрешности.
Раздел 6. Представление результатов эксперимента
Тема 14. Обработка экспериментальных зависимостей. Графическое представление
результатов эксперимента.
Тема 15. Получение аналитических зависимостей. Графический метод получения
параметров функциональной зависимости экспериментальных данных. Линеаризация
функциональных зависимостей.
Тема 16. Аналитические методы получения параметров функциональной зависимости.
Способ средней. Метод парных точек.
Тема 17. Метод наименьших квадратов и способы его реализации.
Тема 18. Использование электронных таблиц MS EXCEL для обработки результатов
экспериментов в курсе общей физики.
3.
Общий объем аудиторных часов – 108 часов.
в том числе: лекции – 54 часа.
лабораторные работы – 54 часа.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачёт с оценкой.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Фундаментальный эксперимент в физике»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-6.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Фундаментальные взаимодействия. Гравитационная постоянная. Опыт Кавендиша –
Брагинского.
Экспериментальная установка. Цель и проведение эксперимента. Теория метода и
результаты.
Тема 2. Экспериментальное определение скоростей газовых молекул.
Максвелловское распределение молекул по скоростям, его характеристики. Опыты Штерна.
Опыты Эльдриджа. Экспериментальные установки и результаты.
Тема 3. Опыты Фуко.
Модели распространения и преломления света. Декарт, Ферма, Гук и Ньютон. Теория метода
Фуко, параметры установки и результаты.
Тема 4. Опыты Лебедева.
Измерение давления света на твердые тела. Теория Максвелла. Неудачные эксперименты
Крукса. Конвекционные и радиационные эффекты. Конструкция установки и результаты
опытов.
Тема 5. Опыты Майкельсона – Морли.
Цель эксперимента. Оптический интерферометр, конструкция и параметры установки.
Результаты эксперимента и выводы.
Тема 6. Катодные лучи. Открытие электрона.
Опыты Крукса, Томпсон, Перрена.
Тема 7. Опыты по установлению ядерной модели атома.
Теория рассеяния Резерфорда и фундаментальный эксперимент. Экспериментальная
установка и результаты.
Тема 8. Волновые свойства частиц.
Гипотеза де Бройля и «волновая» механика. Опыты Девисона – Джермера. Опыты Томсона и
Тартаковского.
Тема 9. Ускорители. Открытие новых элементарных частиц.
Конструкции и принципы действия ускорителей. Открытие π – мезонов, лептонов,
антипротона. Эксперименты Рейнеса – Коуэна. Открытие нейтрино. Коллайдер и бозон
Хиггса.
3.
Общий объем аудиторных часов – 54 часа.
в том числе: лекции – 18 часов.
лабораторные занятия – 36 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачёт.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Физическая электроника»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-1.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Однофазные цепи.
Тема 2. Трехфазные цепи.
Тема 3. Электроизмерительные приборы.
Тема 4. Трансформаторы.
Тема 5. Машины переменного тока.
Тема 6. Машины постоянного тока.
Тема 7. Электронные приборы.
Тема 8. Выпрямители.
Тема 9. Сигналы сообщения, радиосигналы.
Тема 10. Линейные радиотехнические цепи.
Тема 11. Электронные усилители.
Тема 12. Электронные генераторы.
Тема 13. Канал связи.
Тема 14.Радиоприемные устройства. Основы телевидения.
3.
Общий объем аудиторных часов – 72 часа.
в том числе: лекции – 36 часов.
лабораторные работы – 36 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Специальный физический практикум»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-3, ПК-6.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Исследование эффекта Фарадея в жидкости
Тема 2. Исследование стоячих волн в двухпроводной линии
Тема 3. Дифракция света на ультразвуковых волнах
Тема 4. Оптические свойства анизотропных сред
Тема 5. Определение размеров элементарной ячейки с помощью дифракции рентгеновских
лучей на поликристаллах
Тема 6. Исследование распространения температурных волн в твердых телах
Тема 7. Импульсный метод измерений скорости и коэффициента поглощения
ультразвуковых волн
Тема 8. Акустический интерферометр
Тема 9. Отражение света от поверхности диэлектрика
Тема 10. Электрооптический эффект в одноосных кристаллах
Тема 11. Интерферометр Фабри-Перо
Тема 12. Исследование распространения СВЧ электромагнитных волн в волноводах
Тема 13. Изучение поперечных волн в нагруженной струне
Тема 14. Исследование частотной характеристики пьезопреообразователей
Тема 15. Исследование распространения света в оптически неоднородной среде
Тема 16. Исследование явления дифракции электронов на щели
Тема 17. Волны на свободной поверхности жидкости
Тема 18. Исследование дифракции Фраунгофера на N щелях
3.
Общий объем аудиторных часов – 90 часов.
в том числе: лабораторные работы – 90 часов.
4.
Форма промежуточной аттестации: зачет с оценкой.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Астрономия»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Основные методы астрофизических исследований. Система астрономических
координат
Тема 2. Основы измерения времени. Системы счета времени. Астрономические календари и
справочники
Тема 3. Движение и фазы Луны. Лунные затмения
Тема 4. Физика тел Солнечной системы. Планеты земной группы. Планеты-гиганты.
Астероиды, кометы, метеориты и метеоры
Тема 5. Законы Кеплера и конфигурации планет. Определения основных конфигураций
планет
Тема 6. Солнце. Механические и физические характеристики. Источники солнечной энергии
Тема 7. Общие сведения о звёздах. Основные закономерности в мире звёзд
Тема 8. Спектральная классификация звёзд. Краткая характеристика спектральных классов.
Видимая и абсолютная звёздная величина, и их связь с расстоянием до звёзд
Тема 9. Диаграмма состояния Герцшпрунга -Рассела (спектр-светимость). Классы
светимости. Зависимость радиус-светимость-масса звёзд
Тема 10. Структурность Вселенной. Наша Галактика и её строение. Межзвёздная среда:
межзвездная пыль, межзвездный газ, космические лучи. Малые тела Солнечной системы
Тема 11. Фундаментальные свойства Метагалактики. Космологический принцип:
однородность и изотропность Метагалактики. Классическая космология: нестационарность,
критическая плотность, «возраст» Вселенной
Тема 12. Звёзды. Теория внутреннего строения звёзд. Уравнения равновесия звезды
Тема 13. Процессы переноса излучения внутри звезд. Модель внутреннего строения звезды.
Эволюция звёзд
Тема 14. Атмосфера звёзд. Лучистое равновесие звёздных фотосфер
Тема 15. Магнитные поля в космосе. Чёрные дыры в ядрах галактик. Нейтринное излучение
Солнца
Тема 16. Физические условия в недрах звёзд. Переменные звёзды и их классификация.
Активные галактики
Тема 17. Современные проблемы астрофизики. Тёмная материя и тёмная энергия. Проблема
сингулярности. Гравитационные линзы
3.
4.
Общий объем аудиторных часов – 90 часов
в том числе: лекций – 36 часов
лабораторных занятий – 54 часа
Формы промежуточной аттестации: зачёт, экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Введение в физику жидких кристаллов»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-1.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Классическая теория упругости. Тензор деформаций. Тензор напряжений. Упругие
постоянные твердых тел. Общие условия равновесия.
Тема 2. Уравнения акустики твердого тела. Распространение продольных и сдвиговых
акустических волн в твердых телах.
Тема 3. Гидродинамика. Тензор скоростей деформаций. Уравнение Эйлера. Уравнение
Навье-Стокса. Коэффициенты сдвиговой и объемной вязкостей. Уравнение неразрывности.
Перенос энергии. Коэффициенты диффузии и теплопроводности.
Тема 4. Общие уравнения акустики жидкостей. Расчет скорости звука.
Тема 5. Жидкие кристаллы. История открытия, строение и классификация жидких
кристаллов. Симметрия и физические свойства. Молекулярные модели мезофаз.
Диамагнитные и диэлектрические свойства жидких кристаллов.
Тема 6. Континуальная теория жидких кристаллов. Теория упругости нематических и
холестерических жидких кристаллов. Модули упругости Франка.
Тема 7. Ориентирующее влияние электрических и магнитных полей и ограничивающих
поверхностей на жидкие кристаллы. Граничные условия и методы ориентации жидких
кристаллов. Эффекты Фредерикса.
Тема 8. Дефекты в нематиках. Дисклинации, ядра, стенки. Гидродинамика нематических и
холестерических жидких кристаллов. Нематодинамика Лесли-Эриксена. Коэффициенты
Лесли. Коэффициенты сдвиговой и объемной вязкостей. Вращательная вязкость.
Тема 9. Теория упругости и гидродинамика смектиков А и С. Флуктуационная
неустойчивость дальнего порядка гидродинамический предел в смектиках А и С.
Стабилизирующее воздействие внешних полей и поверхностей.
Тема 10. Поведение нематиков в изменяющихся магнитных полях. Пульсирующие,
вращающиеся, конические поля. Магнитоакустика жидких кристаллов.
3.
Общий объем аудиторных часов – 90 часа.
в том числе: лекции – 36 часов.
лабораторные работы – 54 часа.
4.
Формы промежуточной аттестации: зачет, экзамен.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Компьютерное моделирование»
относится к вариативной части блока 1
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОПК-2.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Моделирование как метод познания
Понятия: «модель» и «макет». Моделирование как метод познания. Натурные и абстрактные
модели. Виды моделирования в естественных и технических науках. Основы теории подобия
в моделировании. Компьютерная модель. Абстрактные модели и их классификация.
Вербальные модели. Информационные модели. Объекты и их связи. Основные структуры в
информационном моделировании. Примеры информационных моделей. Системный подход в
научных исследованиях.
Тема 2. Математическое моделирование
Физическая основа формулирования математической модели. Имитационное моделирование.
Модели динамических систем. Инструментальные программные средства для
моделирования динамических систем.
Тема 3. Геометрическое моделирование и компьютерная графика
Различные подходы к классификации математических моделей. Модели с сосредоточенными
и распределенными параметрами. Дескриптивные, оптимизационные, многокритериальные и
игровые модели.
Тема 4. Численный эксперимент
Численные, натурные эксперименты и их взаимосвязь с теорией. Достоверность численной
модели. Анализ и интерпретация модели.
Тема 5. Моделирование стохастических систем
Метод статистических испытаний. Моделирование последовательностей независимых и
зависимых случайных испытаний. Общий алгоритм моделирования дискретной случайной
величины (ДСВ). Модели массового обслуживания. Переход детерминированных систем к
хаотическому поведению.
Тема 6. Математическое моделирование в естествознании
Математическое моделирование в биологии и экологии. Модель популяции. Моделирование
нормального размножения, неограниченного роста. Зарождение равновесия при
размножении. Влияние конкуренции на равновесие. Вмешательство в равновесие.
Абсолютные и относительные квоты отлова. Моделирование химических реакций.
Моделирование в экономике. Простейшие задачи линейного программирования. Проблемы
моделирования в физике. Эволюция представлений модели атома. Моделирования
предметно-коммуникативных сред (предметной области). Специфика использования
компьютерного моделирования в педагогических программных средствах.
3.
Общий объем аудиторных часов – 72 часа.
в том числе: лекции – 36 часов.
лабораторные работы – 36 часов.
4.
Формы промежуточной аттестации: зачет с оценкой.
Аннотация
к рабочей программе
элективного курса по физической культуре
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-8.
2.Содержание дисциплины:
Тема 1. Легкая атлетика и общефизическая подготовка
Тема 2. Учебно-тренировочные занятия по видам спорта (специализация).
Тема 3. Методико-практические занятия
3. Общий объем аудиторных часов – 328,
в том числе: практических занятий – 328.
4. Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «История Московского края»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-2.
2. Содержание дисциплины:
Тема 1. Введение. Московский край с древнейших времен до XIII в.
Понятие исторического краеведения. Первобытно-общинный строй на территории
современного Подмосковного края. Владения древнерусских княжеств на территории
нынешнего Подмосковья.
Тема 2. Столичная земля – ядро Великорусского государства, царской России (ХIII-ХVII вв.)
Начало возвышения Москвы. Удельные княжества на Подмосковной земле, их подчинение
Московскому князю. Москва и Подмосковье в период великой Смуты начала ХVII века.
Тема 3. Московская губерния – основной центральный регион Российской империи. (ХVIII
– начало ХХ века)
Преобразования Петра Великого и изменения в административном устройстве.
Дворянские усадьбы в Московском крае. Москва и Подмосковье в начале ХIХ века. Город
и село в Московском крае в XVIII - XIX вв. Начало формирования крупного Московского
аграрно-промышленного региона. Новое городское управление и земство в
Московской
губернии. Развитие культуры и образования.
Москва и Подмосковье в начале ХХ века в
период революции 1905-1907 гг., Первой мировой войны и Февральской революции.
Особенности революционного процесса и крае.
Тема 4. Московский край в ХХ веке.
Победа Советской власти в Москве и Московском крае. Московская область в годы
индустриализации. Создание новых отраслей производства. Московская область в Великой
Отечественной войне 1941-1945 гг. Московский край после Великой Отечественной войны.
Восстановление и развитие народного хозяйства области.
Тема 5. Подмосковье на рубеже XX- XXI вв. Заключение.
Важный субъект Российской Федерации. Вступление области на путь либеральнодемократических реформ и рыночных отношений.
3. Общий объем аудиторных часов – 72,
в том числе: лекций - 36,
практических занятий – 36.
4. Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Молодежь в современном мире»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 – Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-2.
2. Содержание курса:
Тема 1. Социокультурные особенности российской молодежи. Численность молодежи.
Демографическая ситуация в молодежной среде. Динамика здоровья молодежи.
Положение молодой семьи. Экономическое положение молодежи. Трудовая занятость
молодежи. Ценностные ориентации молодежи.
Тема 2. Специфика молодежи как объекта молодежной политики. Факторы выделения
молодежи как социокультурной общности. Границы молодежного возраста. Специфика
взаимоотношений молодежи и социума. Правовой статус молодежи. Психосоциальное
содержание периода молодости. Определения молодежи как социокультурной общности.
Взаимные обязательства общества и молодежи.
Тема 3. Специфика молодежи как субъекта молодежной политики. Биопсихосоциальные
особенности молодых людей. Роль молодежи в становлении гражданского общества.
Процессы самоорганизации молодежи. Молодежные и детские общественные
объединения. Роль молодежных и детских общественных объединений в жизни молодых
людей. Мотивация участия подростков и молодежи в деятельности молодежных и детских
общественных объединений. Роль молодежного движения в общественном развитии.
Тема 4. Факторы зарождения молодежной политики в различных мировых регионах.
Этапы становления молодежной политики в различных регионах мира. Переход от
государственного патернализма к государственной поддержке в отношении молодежи.
Неоконсервативные и социал-демократические концепции молодежной политики.
Американская и европейская модели молодежной политики. Сравнительный анализ
правового обеспечения молодежной политики в разных странах. Особенности правового
обеспечения деятельности молодежных и детских общественных объединений.
Тема 5. Роль международных организаций в становлении и развитии молодежной
политики Включение молодежной проблематики в повестку дня межправительственного и
межгосударственного сотрудничества. Рекомендации и подходы в сфере молодежной
политики, содержащиеся в документах ООН. Важные документы ЮНЕСКО, касающиеся
проблем молодежи. Ежегодные доклады о положении детей и молодежи, программы
действий на основе оценки положения и потребностей молодежи с определением будущих
стратегий. Основные направления молодежной политики и пути решения молодежных
проблем. Программы действий правительств среди различных категорий молодежи:
городская и сельская молодежь, молодые женщины, рабочие, студенты, мигранты и
беженцы, нетрудоспособная молодежь, молодые правонарушители и наркоманы.
Тема 6. Этапы и закономерности развития молодежной политики в разных странах.
Исторические этапы в эволюции молодежной политики, связанные с изменениями
взаимоотношений государства и молодежи. Основная цель молодежной политики на
мировом уровне. Основные стратегии, различающиеся по степени участия государства в
регулировании молодежного вопроса. Трехступенчатая структура реализации молодежной
политики. Межведомственные органы на национальном уровне по вопросам молодежной
политики. Комплексный характер молодежной политики, опирающийся на развитую
законодательную базу и соответствующую систему государственных, негосударственных
и общественных структур для ее реализации.
Тема 7. Реализация молодежной политики в СССР. Пионерская и комсомольская
организации. Их идеология и атрибутика. Реальный уровень активности молодых людей.
Сращивание комсомола с партийно-государственным аппаратом. Создание в 1980-е гг.
различных молодежных инициатив и организаций. Закон “Об общих началах
государственной молодежной политики в СССР”.
Тема 8. Опыт реализации молодежной политики в Российской Федерации. Указ
Президента Российской Федерации “О первоочередных мерах в области государственной
молодежной политики”. Постановление Верховного Совета Российской Федерации
“Основные направления государственной молодежной политики”. Федеральный закон “О
государственной поддержке молодежных и детских общественных объединений”.
Федеральная целевая программа “Молодежь России” Стратегия государственной
молодежной политики Российской Федерации Полномочиям органов государственной
власти в области государственной молодежной политики.
Тема 9. Основные направления развития молодежной политики в Российской Федерации
Структура органов исполнительной власти по делам молодежи в субъектах Российской
Федерации. Правовой статус учреждений органов по делам молодежи. Инновационные
социальные технологии молодежной политики. Развитие социальной активности и
гражданского самосознания молодежи. Консультативно-совещательные структуры,
созданные при органах законодательной и исполнительной власти разного уровня
Развитие волонтерского движения подростков и молодежи.
3. Общий объем аудиторных часов – 72,
в том числе: лекций - 36 часов,
практических занятий – 36 часов.
4. Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Культурология»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 – Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-2.
2. Содержание курса:
Тема 1. Культура как социальное явление
Тема 2. Предмет и задачи культурологии
Тема 3. Генезис культуры.
Тема 4. Возникновение культурологии и основные этапы ее развития.
Тема 5. Культурологические концепции.
Тема 6. Типология культуры. Виды и формы культуры. Культура Древнего Египта.
Тема 7. Конфуцианско-даосский и индо-буддийский типы культуры.
Тема 8. Античная культура
Тема 9. Культура средневековья
Тема 10. Культура Возрождения и Реформации
Тема 11. Культура Нового времени
Тема 12. Культура Просвещения
Тема 13. Культура XIX-XX вв.
Тема 14. Культурологические проблемы развития России.
Тема 15. Русская культура XIX века
Тема 16. ХХ век и культура России.
Тема 17. Политическая культура.
Тема 18. Субкультуры.
3. Общий объем аудиторных часов – 72,
в том числе: лекций - 36 часов,
практических занятий – 36 часов.
4. Форма промежуточной аттестации: зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «История физики»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-2.
2. Содержание дисциплины:
Тема 1. Античная наука. Развитие представлений о строении вещества. Геоцентрическая
система мира. Гипотезы о движении Земли. Пространство и время. Механическое движение.
Работы Архимеда и Герона. Система мира Коперника и ее развитие в трудах Дж. Бруно, Т.
Браге, Кеплера, Галилея. Доказательство вращения Земли и ее орбитального движения.
Тема 2. Создание классической механики. Жизнь и творчество И. Ньютона. Анализ работы
ученого "Математического начала натуральной философии". Роль Ньютона в развитии
физической науки. Создание теоретической механики.
Тема 3. Молекулярная физика и теплота в 18 веке. Работы Д. Блэка и Г.В. Рихмана. Жизнь и
творчество М. Ломоносова, его работа "Размышление о причине теплоты и холода".
Возникновение и развитие термодинамики. Принцип Карно. Открытие закона сохранения и
превращения энергии Р. Майера, Джоуля и Г. Гельмгольцем. Работы Р. Клаузиуса и В.
Томсона по созданию механической теории теплоты. Молекулярная физика в 19 веке.
Разработка кинетической теории газов. Создание статистической физики Дж. Максвеллом,
Л. Больцманом, Гиббсом.
Тема 4. Работа Х. Гюйгенса "Трактат о свете". Развитие волновой оптики в первой половине
19 века. Открытие интерференции света Т. Юнгом. Оптика Френеля. Сочинения О. Френеля
"Мемуары о дифракции света".
Тема 5. Первые открытия в области электричества и магнетизма. Творчество Б. Франклина.
Экспериментальное открытие Ш. Кулоном основного закона электростатики. Открытие
электрического тока. Работы Гальвани, Вольта, Петрова. Электромагнетизм в первой
половине 19 века. Открытие Х. Эрстеда. Электродинамика Ампера. Первые исследования
электрических цепей Г. Омом. Жизнь и творчество Фарадея. Работа ученого
"Экспериментальные исследования по электричеству". Открытие Э.Х. Ленцем общего
правила определения направления индукционного тока.
Тема 6. Возникновение и развитие теории электромагнитного поля. Жизнь и творчество
Максвелла, его сочинение "Динамическая теория поля. Получение электромагнитных волн Г.
Герцем. А.Г. Столетов – глава первой научной школы русских физиков. Экспериментальное
доказательство существование светового давления. Жизнь и творчество П.Н. Лебедева, его
статья "Максвелло–Бартолиевы силы давления лучистой энергии". Изобретение радио А.С.
Поповым. Развитие электродинамики движущих сред и создание электронной теории. Опыт
Майкельсона-Морли. Работы Г. Лоренца, Дж. Томсона, А. Пуанкаре. Жизнь и творчество А.
Эйнштейна, работа ученого "К электродинамике движущих сред".
Тема 7. Возникновение атомной физики. Открытия В. Рентгена, А. Беккереля, Пьера и Мари
Кюри. Проблема теплового излучения и квантовая гипотеза М. Планка. Развитие квантовой
теории света А. Эйнштейном, его статья "Об одной эвристической точке зрения, касающейся
возникновения и превращения света". Открытие атомного ядра Э. Резерфордом. Жизнь и
творчество Н. Бора, его статья "О строении атомов и молекул". Создание квантовой
механики. Работы В. Гейзенберга, Л. де Бройля, Э. Шредингера, М. Борна, П. Дирака, В.
Паули. Статья Э. Шредингера "Квантование как задача о собственных значениях".
Тема 8. Развитие физики ядра и элементарных частиц. Успехи научной школы Э.
Резерфорда. Жизнь и творчество Э. Ферми. Творчество И. и Ф. Жолио-Кюри. Создание
ядерной энергетики и техники. Основные открытия в физике элементарных частиц. Физики
лауреаты Нобелевской премии.
Тема 9. Развитие физики в России. А.Ф. Иоффе - глава советской школы физиков.
Творчество С.И. Вавилова. Открытие и объяснение эффекта Вавилова–Черенкова. Жизнь и
творчество И.В. Курчатова. Открытие сверхтекучести гелия П.Л. Капицей. Создание
квантовых генераторов И.Г. Басовым и А.М. Прохоровым. Проблемы термоядерной
энергетики. Нерешенные проблемы физической науки. Ответственность ученых за будущее
человечества.
3.Общий объем аудиторных часов – 144 часа.
в том числе: лекции – 54 часа,
практические занятия – 90 часов.
4.Формы промежуточной аттестации: зачёт, курсовая работа.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Основы молекулярной акустики»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-4.
2. Содержание дисциплины:
Тема 1. Физические основы оптических методов исследования скорости и поглощения
ультразвуковых волн.
Тема 2. Физические основы импульсного метода исследования распространения и
поглощения ультразвуковых волн в жидкостях и газах.
Тема 3. Общие уравнения акустики жидкостей. Расчет скорости звука.
Тема 4. Скорость ультразвука в жидкостях по линии насыщения и вблизи температур
затвердевания. Адиабатическая сжимаемость жидкостей и их смесей.
Тема 5. Скорость ультразвука в критической области системы жидкость-пар.
Адиабатическая сжимаемость в критической области.
Тема 6. Исследование распространения ультразвуковых волн в насыщенных и перегретых
парах органических жидкостей. Сжимаемость насыщенных и перегретых паров. Скорость
звука в газах и флуктуации плотности и энергии.
Тема 7. Классическая и релаксационная теории поглощения ультразвуковых волн в
жидкостях. Механизм релаксационных процессов в жидкостях.
Тема 8. Поведение нематических жидких кристаллов в изменяющихся магнитных полях.
Пульсирующие, вращающиеся, конические поля.
Тема 9. Магнитоакустика жидких кристаллов.
3.Общий объем аудиторных часов – 144 часа.
в том числе: лекции – 54 часа,
практические занятия – 90 часов.
4.Формы промежуточной аттестации: зачёт, курсовая работа.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Введение в матричную оптику»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Основы матричного исчисления. Сложение и вычитание матриц. Умножение матриц.
Транспонированные и единичные матрицы.
Тема 2. Методы формирования изображения в центрированных оптических системах.
Параксиальное приближение. Матрицы преобразования лучей: матрица перемещения и матрица
преломления.
Тема 3. Матричное описание свойств оптической системы. Фокальные плоскости. Увеличение
оптической системы. Телескопическая система.
Тема 4. Кардинальные элементы оптической системы. Определение и свойства кардинальных
элементов. Главные точки и главные плоскости. Узловые точки и узловые плоскости.
Тема 5.Матричный подход к описанию состояния поляризации света. Методы получения и
анализа поляризованного света. Линейно-поляризованный и эллиптически поляризованный
свет. Степень поляризации. Явление двойного лучепреломления.
Тема 6. Описание поляризации света с помощью параметров Стокса. Случаи когерентных и
некогерентных пучков. Использование матриц Мюллера для преобразований вектора Стокса.
Экспериментальное определение элементов матрицы Мюллера и столбца Стокса. Сфера
Пуанкаре.
Тема 7. Метод Джонса. Преобразование столбцов Максвелла. Экспериментальное определение
элементов матрицы Джонса и столбца Максвелла. Определение интенсивности света на выходе
из оптической системы. Теория фотоупругости.
Тема 8. Распространение света в анизотропных средах. Уравнение Максвелла и вывод
волнового уравнения. Распространение плоских волн в одноосных кристаллах.
Тема 9. Апертурные свойства центрированной системы линз. Диафрагмы: апертурная и полевая.
Определение с помощью матриц полей освещенности.
3.
Общий объем аудиторных часов – 126 часов.
в том числе: лекции – 36 часов,
лабораторные работы – 90 часов.
4.
Формы промежуточной аттестации: курсовая работа, зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Технологии полупроводниковых материалов»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Строение твердого тела.
Тема 2. Электропроводность твердых тел.
Тема 3. Кинетические явления в полупроводниках.
Тема 4. Контакты полупроводника с металлом, диэлектриком и полупроводником.
Тема 5. Термоэлектрические и фотоэлектрические свойства полупроводников.
Тема 6. Полупроводниковые материалы.
Тема 7. Конструкции элементов полупроводниковых микросхем и микропроцессоров.
3.
Общий объем аудиторных часов – 126 часов.
в том числе: лекции – 36 часов,
лабораторные работы – 90 часов.
4.
Формы промежуточной аттестации: курсовая работа, зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Введение в физику нанотехнологии»
относится к вариативной части блока 1, является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-4.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Введение в предмет нанотехнологии и нанобиотехнологий
Тема 2. Размерные эффекты и условия их проявления
Тема 3. Физические основы нанотехнологий
Тема 4. Наноструктурированные наноматериалы, низкоразмерные системы
Тема 5. Методы и принципы работы измерительных приборов. Сканирующие зондовые и
атомно-силовые микроскопы
Тема 6. Наноматериалы, методы их получения и иследования
Тема 7. Нанотехнологии и наноматериалы в машиностроении, транспорте, авиации,
космической технике, электронике, информационных технологиях, военном деле
Тема 8. Биотехнология и сельское хозяйство, пищевая промышленность биоэнергетике
Тема 9. Биоинженерии на современном этапе развития
Тема 10. Биоэтические аспекты генной инженерии
Тема 11. Генетическая инженерия как основа биотехнологии, ее цели и задачи
Тема 12. Биофармакология – состояние и перспективы развития
Тема 13. Практическое использование достижений биотехнологии в фармации и медицине.
Интерфероны, интерлейкины, факторы крови. Моноклокальные антитела и ДНК- или РНКпробы
Тема 14. Социально-экономические последствия и развитие нанотехнологий и
нанобиотехнологий в России и в мире
Тема 15. Проблемы коммерциализации нанотехнологий
Тема 16. Современное состояние и прогнозы развития нанотехнологий в России и в мире
3.
Общий объем аудиторных часов – 54 часа
в том числе: лекций – 18 часов.
лабораторных занятий – 36 часов.
4.
Формы промежуточной аттестации: курсовая работа, зачёт.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Избранные вопросы теоретической физики»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
2.
Содержание курса:
ПК-5.
Тема 1. Основные нерешённые проблемы физики
Список «особенно важных и интересных проблем». Связь физики с другими науками и
техникой. Макрофизика. Астрофизика
Тема 2. Физические постоянные
Фундаментальные физические константы. Анализ размерностей. Длина, масса и энергия
Планка: сравнение законов релятивистской, квантовой теорий и теории гравитации
Тема 3. Космология и происхождение Вселенной
Теория Большого Взрыва. Модель расширяющейся Вселенной. Закон Хаббла. Реликтовое
излучение
Тема 4. Белые карлики, нейтронные звёзды, чёрные дыры
Белые карлики. Предел Чандрасекара. Нейтронные звезды и пульсары. Сверхновые
звезды. Квазары. Чёрные дыры. Гравитационный радиус. Температура Хокинга
Тема 5. Последние достижения в астрофизике
О единой теории Вселенной. Тёмная материя. Тёмная энергия. Барионная асимметрия
Вселенной. Суперсимметрия. Оценка времени жизни протона
Тема 6. Теории струн и суперструн
Основные понятия теорий струн и суперструн, М-теории. Квантовая механика и действия
теорий струн и суперструн
Тема 7. Проблемы квантовой физики
Новые направления в развитии квантовой физики. Основные этапы развития квантовой
физики. Квантовая когерентность. Декогеренция и квантовый хаос. Парадокс Эйнштейна –
Подольского – Розена. Неравенства Белла
Тема 8. Квантовая информатика и квантовые компьютеры
Квантовая информация. Квантовая криптография. Квантовые компьютеры. Вероятность
ориентаций спина электрона в магнитном поле
Тема 9. Химические источники энергии
Новые источники энергии. Топливные элементы. Энергия межмолекулярного
взаимодействия, её приложения
Тема 10. Управляемый термоядерный синтез
Проблемы управляемого термоядерного синтеза. Вероятность слияния ядер лёгких
элементов. Установки ITER и Токамак. Холодный термояд
Тема 11. Элементарная теория сверхпроводимости
Сверхпроводимость и её применение. Классическая теория сверхпроводимости Лондонов.
Эффект Мейсснера
Тема 12. Квантовое описание сверхпроводимости
Электрон-фононное взаимодействие и эффект Купера. Феноменологическая теория
Гинзбурга – Ландау. Сверхпроводники 1-го и 2-го рода. Правило Сильсби и вихри
Абрикосова
Тема 13. Избранные вопросы сверхпроводимости
Высокотемпературная и комнатнотемпературная сверхпроводимость. Модель Хаббарда.
Электрон-экситонное взаимодействие. Эффект Джозефсона. Квантовый эффект Холла
Тема 14. Нанофизика
Материалы с заданными свойствами. Наноматериалы. Графен. Нанотрубки. Применение
наноматериалов. Оценки физических параметров и характеристик наноматериалов
3.
Общий объем аудиторных часов – 54 часа
в том числе: лекций – 18 часов
лабораторных занятий – 36 часов
4.
Формы промежуточной аттестации: курсовая работа, зачёт
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Кабинет физики общеобразовательных учреждений»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-9.
2.
Содержание дисциплины:
Раздел I. Кабинет физики в современных общеобразовательных учреждениях
Тема 1. Требования к организации кабинета физики.
Тема 2. Соответствие оборудования кабинета физики видам физического эксперимента.
Тема 3. Приборы и принадлежности общего назначения, демонстрационные приборы,
лабораторные приборы, приборы для практикумов.
Раздел II. Системы кабинета физики
Тема 4. Система электроснабжения кабинета физики. Комплекты электроснабжения для
кабинета физики. Требования, предъявляемые к электроснабжению лабораторных столов для
учащихся.
Тема 5. Специальные системы кабинета физики – освещения, затемнения, водоснабжения.
Тема 6. Организация в кабинете учебных занятий с использованием учебного физического
эксперимента:
демонстрационные
опыты,
фронтальные
лабораторные
работы,
кратковременные практические работы, физические практикумы.
Раздел III. Техника безопасности в кабинете физики
Тема 7. Охрана труда в кабинете физики. Правовые и организационные вопросы охраны
труда. Меры по созданию здоровых и безопасных условий проведения занятий в кабинете
физики.
Тема 8. Техника безопасности при выполнении лабораторных работ учащимися по разделам
курса, демонстрационных опытов, физического практикума.
Тема 9. Права и обязанности заведующего кабинетом физики. Документация кабинета
Раздел IV. Лабораторное хозяйство кабинета физики
Тема 10. Особенности хранения демонстрационного оборудования, оборудования для
лабораторных работ и физических практикумов.
Тема 11. Профилактическое обслуживание приборов. Учет оборудования кабинета физики.
Обязанности лаборанта.
Тема 12. Изготовление простейших физических приборов в кабинете. Ремонт оборудования
кабинета.
Тема 13. Комплекты оборудования кабинета физики.
Тема 14. Измерение физических величин – один из способов познания природы. Абсолютная
и относительная погрешности измерений. Комплект измерительных приставок к
компьютеру.
3.
Общий объем аудиторных часов – 72 часов.
в том числе: лекции – 18 часов,
лабораторные занятия – 54 часа.
4.
Формы промежуточной аттестации: курсовая работа, зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Актуальные проблемы обучения физике»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-9.
2.
Содержание дисциплины:
Раздел I. Основные положения современной концепции образования по физике
Тема 1. Теории обучения.
Тема 2. Содержание образования по физике как составная часть культуры личности
Раздел II. Особенности изучения курса физики на различных ступенях обучения
Тема 3. Содержание курса физики в различных учебных заведениях: общеобразовательная
школа
Тема 4. Содержание курса физики в различных учебных заведениях: высшая школа; средние
специальные учреждения.
Раздел III. Методические особенности изучения физических теорий
Тема 5. Методические основы изучения механики в курсах физики
Тема 6. Термодинамика как феноменологическая теория и особенности её изучения в курсах
физики
Тема 7. Статистические представления и методика изучения молекулярной физики
Тема 8. Особенности изучения стационарных и нестационарных процессов электродинамики
в курсах физики
Тема 9. Методические основы изучения квантовой физики
3.
Общий объем аудиторных часов – 72 часов.
в том числе: лекции – 18 часов,
лабораторные занятия – 54 часа.
4.
Формы промежуточной аттестации: курсовая работа, зачет.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Актуальные проблемы астрофизики»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-4, ПК-5.
2.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Теория космического радиоизлучения. Тормозное излучение плазмы.
Магнитотормозное излучение. Синхротронное излучение релятивистских электронов. Время
высвечивания. Обратный Комптон–эффект
Тема 2. Механизмы ускорения заряженных частиц в астрофизических объектах.
Радиопульсары и магнетары. Остатки сверхновых и плерионы. Активные ядра галактик и
квазары
Тема 3. Рентгеновские двойные системы и микроквазары. Релятивистские джеты.
Космические гамма-всплески
Тема 4. Проблема солнечных нейтрино. Экспериментальное исследование солнечного
нейтрино. Нейтринные осцилляции. Современные модели трёх поколений нейтрино
Тема 5. Проблема тёмной материи. Носители тёмной материи: массивные астрофизические
компактные объекты гало Галактики (MACHOs) и слабо взаимодействующие массивные
частицы (WIMPs)
Тема 6. Современный статус экспериментальных исследований тёмной материи.
Гравитационное микролинзирование: эксперименты MACHO, EROS, OGLE
Тема 7. Возможные частицы – кандидаты МССМ на роль WIMPs. Нейтралино как
оптимальный кандидат на звание «частица тёмной материи»
Тема 8. Модели звёзд из небарионной материи
3.
Общий объем аудиторных часов – 162 часа
в том числе: лекций – 72 часа,
практических занятий – 90 часов.
4.
Формы промежуточной аттестации: курсовая работа, зачёт.
Аннотация
к рабочей программе
по дисциплине «Введение в физику макромолекул и полимеров»
относится к вариативной части блока 1
является дисциплиной по выбору
направление подготовки 03.03.02 - Физика
1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-4, ПК-5.
2.
Содержание дисциплины:
Введение. Основные понятия и термины.
Тема 1. Конформационная статистика полимерных цепей.
Среднее расстояние между концами свободно-сочлененной цепи. Функция распределения.
Величина статистического сегмента цепных молекул. Форма и плотность макромолекулярного
клубка. Функция распределения сегментов внутри макромолекулы по направлениям при
конечных значениях h.
Персистентная цепь.
Тема 2. Оптические свойства макромолекул.
Собственная оптическая анизотропия макромолекул. Анизотропия формы. Анизотропия
микроформы. Оптическая активность макромолекул.
Тема 3. Ближний ориентационный порядок в макромолекулярных системах.
Ближний ориентационный порядок. Оптическая анизотропия, обусловленная ближним
ориентационным порядком полимер – растворитель. Влияние свойств полимера и растворителя
на оптическую анизотропию макромолекул. Влияние ближнего ориентационного порядка на
оптические, электрические, термодинамические и релаксационные свойства полимерных
систем.
Тема 4. Статистическая физика растворов полимеров.
Энтропия смешения. Теплота и свободная энергия смешения. Химический потенциал и
осмотическое давление раствора. Разбавленные растворы полимеров. Вычисление
исключенного объема. Вириальные коэффициенты. Коэффициент набухания макромолекулы.
Фазовые переходы в растворах полимеров. Влияние ближнего ориентационного порядка на
термодинамические свойства растворов полимеров.
Тема 5. Строение и свойства биополимеров.
Строение биополимеров. Первичная структура биополимеров. Вторичная структура
биополимеров. Третичная и четвертичная структуры биополимеров. Надмолекулярные
структуры в биополимерах. Переходы спираль – клубок. Фазовые переходы в биополимерах.
Тема 6. Динамические свойства полимерных систем.
Вязкость полимеров. Основные закономерности течения полимерных систем. Особенности
вязкого течения полимеров при сдвиге и растяжении. Модель Рауза. Модель Зимма.
Вязкоупругие свойства полимерных систем.
Тема 7. Статистическая теория высокоэластичности.
Основные термодинамические уравнения высокоэластического состояния.
Свободная энергия и уравнение состояния высокоэластичных полимеров. Термодинамический
потенциал и природа высокой эластичности гибкоцепного сетчатого полимера.
Тема 8. Электрические свойства полимеров.
Электрические свойства полимеров. Поляризация диэлектриков. Диэлектрические потери и
проницаемость полимеров. Связь строения полимеров с их диэлектрическими
характеристиками. Электропроводность полимеров. Влияние дипольно-ориентационного
порядка на электрические свойства полимеров.
3.
Общий объем аудиторных часов – 162 часа
в том числе: лекций – 72 часа
практических занятий – 90 часов
4.
Формы промежуточной аттестации: курсовая работа, зачёт.