Программа специальный курс Вычислительная физика Для специальностей: 010400 «Физика», 014000 «Медицинская физика», 014200 «Биохимическая физика» инаправление 510400 «Физика» Реализуемой на факультете

скачать
Федеральное агентство по образованию

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО

Кафедра оптики и биомедицинской физики

ПРОГРАММА

Специальный курс

Вычислительная физика

Для специальностей: 010400 «Физика», 014000 «Медицинская физика», 014200 «Биохимическая физика» и направление 510400 «Физика»

Реализуемой на факультете физический

Саратов, 2006 год

Программа специального курса

составлена в соответствии

с Государственными образовательного

стандартами высшего профессионального образования

по специальностям:

010400 «Физика»,

014000 «Медицинская физика»,

014200 «Биохимическая физика»,

направление 510400 «Физика»

(номер государственной регистрации 272 сп/бак от 17.02.2000)

ОДОБРЕНО:	УТВЕРЖДАЮ:
Председатель учебно – методической комиссии физического факультета, профессор В.Л. Дербов __________________ 2006 г.	Проректор по учебной работе, профессор Е.М. Первушов _____________________ 2006 г.

СОГЛАСОВАНО:

И.о. декана физического факультета

профессор Д.А. Зимняков

Заведующий кафедрой оптики

и биомедицинской физики, профессор В.В. Тучин

Автор: доцент кафедры оптики и

биомедицинской физики Г.В. Симоненко

__________________ 2006 г.

^ ОРГАНИЗАЦИОННО - МЕТОДИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ
1. Целями специального курса «Вычислительная физика» являются:
  1. закрепление навыков и умений у студентов, полученных при изучении курсов «Математический анализ», «Линейная алгебра» и «Дифференциальные уравнения»:
  2. приобретение навыков самостоятельного решения вычислительных задач, встречающихся в исследованиях и физической инженерии;
  3. приобретение навыков в применении современных физических методов решения задач, возникающих в оптике и биофизике.
2. Задачами практики являются:
  1. закрепить и развить навыки программной реализации решения физических задач;
  2. развить способность у студентов самостоятельно выбрать и программно реализовать метод численного решения конкретной физической задачи;
  3. сформировать и развить у студентов культуру проведения физического моделирования процессов и устройств, описываемых определенными физическими законами, выраженными в конкретной математической форме.
3. Место практики в профессиональной подготовке выпускников. Вычислительная физика является одной из основных частей в подготовки специалистов – физиков в области оптики, биофизики и биомедицинской физики, так как формирует способность и навыки проведения физических и инженерных исследований с помощью современных вычислительных и программных средств.
4. Характер места проведения практики. Специальный курс читается на базе кафедры оптики и биомедицинской физики в дисплейном классе, оснащенном 10 персональными компьютерами на базе процессора Intel Celeron D 2.4.

^ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

№ п/п	Наименование раздела курса, темы	Всего, часов	Виды работы
1.	Лекция 1. Введение. Компьютер и физика. Место вычислительных методов в решении физических задач.	2	Лекция
2.	Лекция 2. Интерполирование функции: линейная, квадратичная, полиномиальная, сплайновая. Аппроксимация функции методом наименьших квадратов.	2	Лекция
3.	Лекция 3. Численное решение уравнения f(x) = 0. Метод деления отрезка пополам. Метод секущих. Метод Ньютона. Метод простых итераций.	2	Лекция
4.	Лекция 4. Численное дифференцирование функции. Численное вычисление определенных интегралов. Метод прямоугольников и трапеции. Метод Симпсона.	2	Лекция
5.	Лекция 5 - 6. Численное решение дифференциального уравнения: задача Коши и краевая задача. Метод Эйлера для решения обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка. Метод Рунге - Кутты для решения обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка	4	Лекция
6.	Лекция 7 - 8. Решение системы линейных неоднородных уравнений. Метод Крамера. Метод Гаусса. Метод Гаусса – Зейделя. Задачи связанные с решением системы линейных неоднородных уравнений.	4	Лекция
7.	Лекция 9. Вычислительные методы и моделирование физических процессов и технических устройств на примере пакета программ для моделирования электрооптических устройств отображения информации на основе жидких кристаллов.	2	Лекция
8	Лабораторная работа 1. Решение нелинейного уравнения методом дихотомии, методом секущих, методом Ньютона	10	Лабораторная работа
9.	Лабораторная работа № 2 Вычисление определенного интеграла методом прямоугольников, методом трапеции, методом Симпсона.	10	Лабораторная работа
10.	Лабораторная работа № 3 Решение задачи Коши для обыкновенного дифференциального уравнения 1- го порядка методом Эйлера.	10	Лабораторная работа
11.	Лабораторная работа № 4 Решение системы линейных неоднородных уравнений.	20	Лабораторная работа
12.	Зачетное занятие	4

^ СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Специальный курс состоит из 9 лекций (18часов), в которых излагается необходимый теоретический минимум, и основного 54 часового курса практических занятий в виде лабораторных работ. Каждая из работ содержит теоретический материал, необходимый для решения данной задачи и постановку задачи. Студентам необходимо самостоятельно выбрать численный метод решения конкретной задачи, программно реализовать его и с помощью созданной программы провести исследование процесса или устройства. Вид работы студентов – лабораторный практикум.

^ ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Основная литература
  1. Л.И. Турчак, П.В. Плотников Основы численных методов. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2003. – 304С.
  2. В.Е. Зализняк Основы научных вычислений. Введение в численные методы для физиков. М.: Едиториал УРСС. 2002. – 296С.
  3. В.Б. Исаков Элементы численных методов. М.: Академия. 2003. 192С
  4. В.П. Дьяконов Справочник по алгоритмам м программам на бейсике для персональных ЭВМ. М.: Наука. 1987. 240 с.
  5. А.И. Плис, Н.А. Сливина Лабораторный практикум по высшей математике. М.: высшая школа. 1994. 416 с.
2. Дополнительная литература
  1. Х. Гулд, Я. Тобочник Компьютерное моделирование в физике. Часть 1. М: Мир. 1990. 349 с.
  2. Г. Зельднер Quick BASIC 4.5. М.: АBF. 1994. 480 с.

^ ПЕРЕЧЕНЬ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ

Компьютерный класс кафедры оптики и биомедицинской физики, оснащенный 10 персональными компьютерами на базе процессора Intel Celeron D 2.4, который обеспечивает устойчивый выход в интернет.

^ ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ, ВИДЫ ОТЧЕТНОСТИ

В качестве отчета студента о проделанной работе предоставляется варианты программ, написанные на языке бейсик, работающие exe- модули программ и результаты физического моделирования процессов и устройств. По результатам отчета студентам выставляется ЗАЧЕТ.

Дополнения и изменения в рабочую программу на ______________ учебный год по дисциплине «Вычислительная физика».

В рабочую программу внесены следующие изменения:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнения и изменения в рабочей программе обсуждены на заседании кафедры оптики и биомедицинской физики «___» ________________ 200__ (протокол № ______)

Зав. кафедрой

профессор, д.ф.-м.н. В.В. Тучин

Скачать 65,7 Kb.

оставить комментарий

	Г.В. Симоненко
Дата	30.04.2012
Размер	65,7 Kb.
Тип	Программа, Образовательные материалы

Добавить документ в свой блог или на сайт

плохо

не очень плохо

средне

хорошо

отлично

Ваша оценка этого документа будет первой.

Ваша оценка:

Разместите кнопку на своём сайте или блоге:

Загрузка...

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации