Современные методы Фурье-анализа для моделирования динамики классических частиц и полей

Магистратура 2019/2020

Статус: Курс обязательный (Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии)

Направление: 01.04.04. Прикладная математика

Кто читает: Департамент прикладной математики

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 1-й курс, 1-3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Артамонов Сергей Юрьевич, Сатанин Аркадий Михайлович

Прогр. обучения: Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 88

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Целями освоения дисциплины «Современные методы Фурье-анализа для моделирования динамики классических частиц и полей» являются формирование у студентов базовых знаний в области прикладной математики и физики; умений применять фундаментальные физические принципы для дальнейшего использования в других областях физики конденсированного состояния и дисциплинах естественнонаучного содержания; формирование исследовательских навыков и способности применять знания на практике.

Цель освоения дисциплины

применять фундаментальные физические принципы для дальнейшего использования в других областях физики конденсированного состояния и дисциплинах естественнонаучного содержания

Планируемые результаты обучения

Составление функций Лагранжа и Гамильтона.Решение дифференциальных уравнений движения частиц в заданных полях.
Решение уравнений для малых колебаний.
Анализ уравнений Максвелла. Решение задач на применение
Решение уравнений Максвелла в вакууме
Решение базовых задач по теме
Анализ уравнений Максвелла в среде. Решение задач на применение
Примеры термодинамических систем. Основные законы термодинамики.
Примеры идеальных газов. Составление и анализ уравнения состояния.
Построение графика уравнения состояния на основе метода Ван-дер-Ваальса
Например: сравнивает две концепции…

Содержание учебной дисциплины

Темы 1-4.
Уравнения движения. Законы сохранения. Канонические уравнения. Интегрирование уравнений движения.
Темы 7-8.
Электричество и магнетизм. Общие свойства уравнений Максвелла.
Темы 5-6.
Малые колебания. Движение твердого тела.
Тема 9.
Плоские волны
Тема 10.
Уравнения электромагнитного поля в сплошных средах
Тема 11.
Квазистационарное электромагнитное поле
Тема 12.
Термодинамические системы.
Тема 13.
Классический идеальный газ
Тема 14.
Неидеальные газы и фазовые переходы первого рода
Тема 15.
Электрические и магнитные свойства кристаллов.

Элементы контроля

Экзамен
Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе Zoom (https://www.zoom.us/). К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию ответов, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка Zoom. Для участия в экзамене студент обязан: поставить на аватар свою фотографию, явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: выключать камеру, пользоваться конспектами и подсказками. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение минута и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.
домашние работы
самостоятельные работы
Контрольно-измерительные материалы

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (2 модуль)
0.5 * домашние работы + 0.5 * самостоятельные работы
Промежуточная аттестация (3 модуль)
0.5 * Промежуточная аттестация (2 модуль) + 0.5 * Экзамен

Программа дисциплины