Программа обучения для студента (Syllabus)

на 2015 -  2016 учебный год по дисциплине

«Столкновительные процессы в плотной плазме » 

(шифр и название дисциплины)

  1. Основная информация

Кафедра

Кафедра физики плазмы и компьютерных технологий

Шифр и название специальности

Курс, семестр

2 курс 1 семестр

Цикл дисциплины

магистратура

Количество кредитов

3

Место проведения занятий

Лектор

Кунаков Сандыбек Кадырович,  ассоциированный профессор, Sandybeck Kunakov [sandybeck. *****@***com]

  2. Пререквизиты и постреквизиты

Пререквизиты:        

Предполагается достаточное знание курса физики, химии, арифметики, алгебры и геометрии на уровне учебной программы высшей школы.

Постреквизиты:

Знания по данной дисциплине необходимы для написания магистерской диссертации и является необходимым этапом перехода будущих магистров к научно-исследовательской работе. Необходимо знание университетского курса физики, теории относительности и уравнения Масквелла

  3. Цель и задачи дисциплины

Цель :

    формировании у студентов представления о современной физической картине мира и научного мировоззрения,         формировании у студентов знаний и умений использования фундаментальных законов, теорий классической и современной физики, а также методов физического исследования как основы системы профессиональной деятельности, которые составляют основу фундаментального образования студентов КазНУ.

.

Помощь студентам в освоении инструментально-технических навыков работы с телекоммуникационным оборудованием.

физических методов, дающих возможность изучать и прогнозировать процессы и явления из области будущей деятельности студентов как специалистов.

  Формирование умений и навыков самостоятельного анализа исследования проблем в физике плотной плазмы, развитие стремления к научному поиску путей совершенствования своей работы.

  Задачи: основная задача дисциплины «Столкновительные процессы в плотной плазме» как базовой дисциплины состоит в следующем:

    раскрыть сущность основных представлений, законов, теорий классической и современной физики столкновительной плотной плазмы в их внутренней взаимосвязи и целостности, так как для будущего физика-исследователя важно не столько описание широкого круга физических явлений, сколько усвоение иерархии физических законов и понятий, границ их применимости,  позволяющих эффективно использовать их в конкретных ситуациях сформировать у студентов умения и навыки решения обобщенных типовых задач дисциплины «Столкновительные процессы в физике плотной плазмы»(теоретических и экспериментально-практических учебных задач) из различных областей физики плазмы  как основы умения решать профессиональные задачи. сформировать у студентов  умение оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных или теоретических методов исследования. способствовать развитию у студентов творческого мышления, навыков самостоятельной познавательной деятельности, умения моделировать физические ситуации с использованием компьютера ознакомить студентов с современной измерительной аппаратурой, выработать умения  и навыки проведения экспериментальных исследований и обработки их результатов, умения выделить конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей специальности.

  4. Распределение рабочего времени студента

Всего,

(объем)

Аудиторные  занятия

Внеаудиторная работа

Лекции

Лабораторн.

занятия

СРСП

(аудиторн.)

СРСП

(офисн.)

СРС

3 кредита

135

часов

50

мин/ зан.

50

мин/зан.

50

мин/зан.

50

мин/контакт

45

  часов

30

занятий

30

занятий

15

занятий

15

контактов

  5. Содержание дисциплины:

Физика 1 включает в себя законы движения, законы сохранения импульса, момента импульса, законы  криволинейного движения, термодинамику, механику сплошных сред, электричество и магнетизм.

3. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ, ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ, СРСП, СРС:

Weekly Distribution of Topics with References

Totally: 15 weeks  September, 2010 – December, 2010

Week No

Content of lecture

(2 hours per lesson)

References and Page Numbers

Hours of labor

Hours of lecture

Hours of self-study  with teacher (in class)

Hours of self-study 

Points

1

Basic plasma concepts: Debye shielding, plasma frequency, plasma parameter

1,Ch.1, 3

2

1

1

3(Exe.-1)

3,5

2

  Basic Binary Collisions

  Long-Range Character of Collisions

  Friction, Energy Scattering, Pitch-Angle Scattering

  Fokker-Planck Equation

  Plasma Transport

1.Ch. 2,4,13

2

1

1

3(Exe.-2)

3,5

3

  Kinetic Descriptions

  Two Fluid Equations

1, Ch.6

2

1

1

3(Exe.-3)

2

4

The Distribution Function

2. Differential Flux

3. Velocity Distribution Functions

4. Vlasov Equation

5. Collisions

6. Landau Damping

7. Derivation of Fluid Equations

1, Ch.9,10

2

1

1

3(Exe -4)

3,5

5

The effect of considering single particle motion on plasma properties,

.

1, Ch.7, 8,12

2

1

1

3(Exe -5)

2

6

Drift motion due the effect of electrical field normal to magnetic field,

due to external forces, due to gravitational forces.

1, Ch.14

2

1

1

3(Exe.-6)

2

7

Introductory, Convective derivative, Equation of motion, force of

magnetic pressure, Static and magnetic pressures, Beta factor, Drifts of

fluid plasma, Diamagnetic plasma.

1, Ch.15,16

2

1

1

3(Exe.-7)

2

8

Temperature and  the Introductory, Convective derivative, Equation of motion, force of

magnetic pressure, Static and magnetic pressures, Beta factor, Drifts of

fluid plasma, Diamagnetic plasma.

1, Ch.19,21

2

1

1

3(Exe -8)

3,5

9

Equation of motion, force of

magnetic pressure, Static and magnetic pressures, Beta factor,

1, Ch.20,22

2

1

1

3(Exe.-9)

2

10

  Magneto-Hydrodynamic(MHD) Equations

  MHD Equilibria

Law.

1, Ch.23,24

2

1

1

3(Exe.-10)

3,5

11

Equation of motion, Lorenz forces, Cyclotron motion, Cyclotron

frequency, Larmor radios, Diamagnetism of plasma.

1, Ch.25

2

1

1

3(Exe -11)

2

12

. Collisions

6. Landau Damping

7. Derivation of Fluid Equations

1, Ch.26,27,28

2

1

1

3(Exe.-12)

3,5

13

Magnetic Fields.

Magnetic Field and Forces. Magnetic Force Acting on a Current-Carrying Conductor.

. Collisions

6. Landau Damping

7. Derivation of Fluid Equations

1,Ch.29,30

2

1

1

3(Exe.-13)

3,5

14

Fields. Maxwell's Equations

1,Ch.30,32

2

1

1

3(Exe.-14)

3,5

15

Drift motion due the effect of electrical field normal to magnetic field

1,Ch.33,34

2

1

1

3(Exe.-15)

4

8, 15

2 Midterms

16

Total

30

15

15 (+30 OH)

45

60

Final Exam points

40

All balls

100


List of experimental works

Function of electron energy distribution on the bases of Monte-Carlo simulation approach


Types of class

Points for every class

Number of hours/exp. works/tasks

Maximal point (A)

Lecture

0.5

15

7.5

Laboratory

1.5

9

14

Self-study  with teacher (in class)

1

15

15

Independent work

0.5

15

7.5

Midterm 1

8

1

8

Midterm 2

8

1

8

Total

60

6. Политика курса

Посещение: должно быть регулярным. За посещение занятий студент получает баллы. В случае, если по какой-либо причине студент не может посещать занятия, он будет нести ответственность за весь материал, изучаемый  на пропущенных занятиях. Если без уважительной причины студент пропустил более половины всех занятий, преподаватель имеет право ставить «не аттестовано» и студент не допускается до экзамена.

Аудиторная работа: Время лекций и практических занятий – 50 минут. Во время лекций и практических занятий преподаватель имеет право удалить из учебной аудитории студентов, мешающих проведению занятия и нарушающих дисциплину, на одно занятие. При систематическом нарушении порядка студент освобождается от занятий.

Сотовые телефоны: Отключать во время занятий.

Домашняя работа: обязательна для выполнения. Во время занятий СРСП преподаватель проверяет домашнюю работу студентов и выставляет баллы.

Контрольная работа:

При проведении  контрольных работ преподаватель предлагает примеры и задачи, объем и уровень сложности которых соответствует фактически изученному материалу. Время, отведенное для контрольной работы, зависит от количества примеров и задач, предлагаемых для решения, но не превышает 50 минут. После окончания изучения каждого раздела преподаватель проводит контрольные работы по вопросам теоретического курса. Преподаватель имеет право включать в перечень вопросов темы, которые были даны студентам для самостоятельной работы. На контрольные работы отводится 30 – 50 минут и, как правило, преподаватель задает около 5 – 8 вопросов. Студент, замеченный преподавателем со шпаргалкой, либо нарушающий порядок проведения контрольной работы, удаляется из учебной аудитории без права пересдачи.

Оценка знаний студента осуществляется на основе рейтинговой системы,

Итоговый контроль: По окончании данного курса студенты сдают письменный экзамен, который оценивается в 40 баллов(мах). модулей формируются в итоговый балл.

Итоговый балл формируется как сумма рейтингового балла и экзаменационного балла и максимально может быть равен 100.

Основная

1.Physics of nuclear induced plasma For Scientists and Engineers Kunakov S 2013

Составил профессор.

  (должность, подпись, Ф. И.О.)