скачать Федеральное агентство по образованию САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО
Кафедра теоретической и математической физики
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине ЭЛЕКТРОДИНАМИКА СПЛОШНЫХ СРЕД
для специальностей 010400 – Физика, 014000 – Медицинская физика, 014200 – Биохимическая физика и направления 510400 – Физика реализуемых на физическом факультете
Саратов 2006 год Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ по специальности 010400 - ФИЗИКА (номер государственной регистрации _______________ от «200_ г.)
ОДОБРЕНО: Председатель учебно-методической комиссии физического факультета, профессор __________________ В.Л. Дербов
__________________ 2006 г.
|
| УТВЕРЖДАЮ: Проректор по учебной работе, профессор ______________Е.М. Первушов
__________________ 2006 г.
| СОГЛАСОВАНО: Декан физического факультета, профессор Д.А. Зимняков
Вид учебной работы | Бюджет времени по формам обучения, час | очная | очно-заочная | заочная | полная программа | ускорен-ные сроки | полная программа | ускоренные сроки | Аудиторные занятия, всего | 68 |
|
|
|
| в том числе: - лекции - лабораторные (практические) - семинарские | 34
34 |
|
|
|
| Самостоятельная работа студентов | 17 |
|
|
|
| Зачеты, +/- | - |
|
|
|
| Экзамены, +/- | + |
|
|
|
| Контрольные работы, количество | 2 |
|
|
|
| Курсовая работа, + /- | - |
|
|
|
|
Заведующий кафедрой теоретической и математической физики, профессор С.А. Смолянский
Автор: доцент кафедры теоретической и математической физики, доцент, к.ф.-м.н. Ю.С. Гангнус ^ Дисциплина «Электродинамика сплошных сред» является заключительной частью курса электродинамики из цикла обще профессиональных дисциплин «Теоретическая физика». Целью курса является изучение теории электромагнитных процессов в различных средах. Курс лекций предназначен для студентов 3-го курса физического факультета. Студенты должны усвоить основные законы и методы электродинамики и уметь применять их для решения конкретных задач. Курс опирается на полученные ранее знания по математике (математический анализ, методы математической физики, векторный анализ) и физике (классическая и релятивистская механика, электричество и магнетизм и оптика) и в свою очередь является основой специальных курсов по физике (радиофизика, электроника, электроника СВЧ и электроадиотехника). Изучение теории идет дедуктивным методом, когда в основу изложения материала постулируется система уравнений Максвелла в вакууме для микрообъектов и после усреднения получаются уравнения для сплошных сред. Решения этих уравнений в диэлектрической и проводящей средах позволяет описать свойства электромагнитных волн и особенности их распространения. Анализируется механизм излучения электромагнитной энергии на примере поля осциллятора. Определяются механизмы поляризации и намагничивания и их характеристики для различных сред.. Вводятся связи между ними при переходе к рассмотрению движущихся сред. Анализируются следствия релятивистских эффектов первого порядка для движущихся диэлектриков и магнетиков. Изложение магнитной гидродинамики опирается на использование уравнений непрерывности и Стокса и системы уравнений Максвелла. Рассматриваются проблемы устойчивости плазменных образований.. Важное значение в процессе обучения имеет самостоятельная работа студентов, на которую отводится часть часов учебного плана. Студентам рекомендуется выполнять более подробно промежуточные вычисления и решать указанные лектором задачи. Для повышения эффективности аудиторных занятий рекомендуется также повторять отдельные фрагменты предшествующих частей курса теоретической физики. В результате усвоения курса студенты должны уметь: - описывать и качественно объяснять динамику распространения электромагнитных волн в различных средах и плазме, предсказывать возможные следствия; знать основные типы магнитогидродинамических уравнений и методы их решения; уметь использовать решения уравнений для анализа процессов в плазме. Для итогового контроля знаний по дисциплине предусмотрен экзамен по теоретической части и две контрольные работы по семинарским занятиям.
^
№ п/п | Наименование раздела, подраздела, темы лекции | Бюджет учебного времени | Форма текущего и итогового контроля | Всего | в том числе | лекции | лабораторные и практические | семинарские занятия | Самостоятельная работа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | | 1 | Введение | 1 | 1 |
|
| |
| 2 | Основные законы электродинамики | 10 | 6 |
| 4 | 2 |
| 3 | Приближение квазистационарности | 10 | 4 |
| 6 | 2 |
| 4 | Электростатическое поле. | 10 | 4 |
| 6 | 2 | Контр.раб. | 5 | Стационарное магнитное поле. | 12 | 4 | | 8 | 2 |
| 6 | Электродинамика движущихся сред. | 8 | 4 | | 4 | 2 |
| 7 | Основные уравнения гидродинамики. | 8 | 4 | | 2 | 2 |
| 8 | Основные уравнения магнитной гидродинамики. | 4 | 2 | | 2 | 2 | . | 9 | Проблемы устойчивости плазмы. | 4 | 4 |
|
| 2 | Контр.раб. | 10 | Заключение | 1 | 1 |
|
| 1 |
| Итого | 68 | 34 | | 32 | 17 | экзамен |
^ 1 | Введение. Предмет и задачи дисциплины. Связь с другими курсами теоретической физики. | 2.1 | Потенциал электрического поля в неоднородной среде.Поляризация диэлектриков. Намагничивание сред. Уравнения Максвелла в вакууме и различных средах. | 2.2 | Уравнение непрерывности и закон сохранения электрического заряда. Работа сил и закон сохранения энергии. ЭМП в различных средах.. | 3 | ^ | 3.1 | Квазистационарное ЭМП. Условия квазистационарности. | 3.2 | Скин- эффект. ЭМП осциллятора Излучение энергии осциллятором. | 3.3 | ЭМП в статическом пределе. | 4 | ^ | 4.1 | Свойства электростатического поля Силовые линии Потенциал пространственных и поверхностных зарядов | 4.2 | Энергия электростатического поля. Пондеромоторные силы и их связь с энергией. | 6 | ^ | 6.1 | Связь между векторами напряженности индукции и поляризации-намагничивания в случае движущихся сред.. | 6.2 | Униполярная индукция. Опыты Вильсона и Эйхенвальда.. | 7 | Основные уравнения гидродинамики. | 7.1 | Уравнение непрерывности и несжимаемая жидкость. | 7.2 | Уравнения Стокса и понятие вязкости. | 8 | ^ | 9 | Проблемы устойчивости плазмы. | 9.1 | Устойчивый плазменный слой. Магнитное давление. | 9.2 | Устойчивость цилиндрического столба плазмы. Пинч эффект.. | 10 | Заключение. МГД генератор. Проблема управляемой термоядерной реакции. |
Раздел 4. Перечень основной и дополнительной литературы Основная литература Терлецкий Я.П. Рыбаков Ю.П. Электродинамика. - М.: Физматлит, 2001. Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. . - М.: Наука, 1982. Дополнительная литература Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Наука 1998.-504 Власов А.А. Макроскопическая электродинамика. Ебелинг В. Образование структур при необратимых процессах. Введение в теорию диссипативных структур. - М.: РХД, 2004. Пригожин И. Неравновесная статистическая механика. - М.: УРСС, 2005. Алексеев Б.В. Физические принципы обобщенной больцмановской кинетической теории ионизованных газов // УФН, т. 173, с. 145, 2003. Раздел 5. Перечень средств обучения Стандартные технические средства отображения информации, предусмотренные для лекционных аудиторий. Раздел 6. Вопросы к курсу Потенциал электрически нейтральной системы. Электрическое поле диполя.. Потенциал электрического поля в неоднородной среде. Поляризация диэлектриков. Магнитный момент тока. Намагничеваемость сред. Уравнения Максвелла в неоднородных средах. Уравнение непрерывности и закон сохранения электрического заряда. Закон сохранения энергии электрического поля. ЭМП в однородных диэлектриках. ЭМП в однородных проводниках. Скин эффект.. Потенциалы квазистационарного ЭМП Условия квазистационарности. ЭМП осциллятора. Излучение энергии осциллятором. Свойства электростатического поля. Силовые линиии ЭСП. Потенциал пространственных и поверхностных зарядов. Энергия ЭСП.Связь пондеромоторных сил с энергией ЭСП. Свойства стационарного магнитного поля.. Потенциал и напряженность СМП. Магнитный момент тока.. Энергия СМП. Коэффициенты индукции.. Поляризация и намагничивание движущихся сред. Униполярная индукция. Опыты Вильсона и Эйхенвальда. Уравнения непрерывности и Стокса в гидродинамике. Основные уравнения магнитной гидродинамики. Устойчивость плоского плазменного столба.Магнитное давление. Устойчивость цилиндрического плазменного столба. Пинч эффект.
Дополнения и изменения к рабочей программе на учебный год по дисциплине «Электродинамика сплошных сред» В рабочую программу внесены следующие изменения: Д                 ополнения и изменения в рабочей программе обсуждены на заседании кафедры теоретической и математической физики « » 200_г. (протокол № ). Заведующий кафедрой
Добавить документ в свой блог или на сайт
|