Действующая образовательная программа

7M05309 Физика (ТПУ) в КазНУ им. аль-Фараби

  • Цель образовательной программы Подготовка высококвалифицированных специалистов, владеющих: углубленными знаниями, связанных с выявлением, исследованием и моделированием новых физических явлений и закономерностей; навыками и умениями, необходимыми для разработки, создания и внедрения новых технологий, приборов, устройств и материалов различного назначения в области инженерной физики.
  • Академическая степень Магистратура
  • Языки обучения Русский, Казахский, Английский
  • Срок обучения 2 года
  • Объем кредитов 120
  • Группа образовательных программ M090 Физика
  • Направление подготовки 7M053 Физические и химические науки
  • Кинетическая теория газов
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины – изучение статистических методов описания к неоднородным газам; микроскопической интерпретации таких понятий как температура, внутренняя энергия, теплота, энтропия на основе кинетической теории. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. описать законы кинетической теории газов, основы термодинамики, закономерности изменения одних физических параметров при изменении других в определенных условиях; 2. раскрывать физический механизм явления, анализировать изменение термодинамических параметров в конкретных процессах; 3. вычислять термодинамические параметры и константы с применением информационных технологий; 4. объяснить газовые законы, математическую модель идеального газа; 5. исследовать свойства газов на основе представлений о молекулярном строении газа и определенном законе взаимодействия между его молекулами. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Кинетическая теория газов. Предвычисления практически всех равновесных свойств (параметров уравнений состояния) и неравновесных свойств газов (коэффициентов переноса и потоков вещества, энергии, импульса, энтропии, электрического заряда). Примеры использования фундаментальных принципов для решения уравнений и получения практически важных результатов; углубленное изучение молекулярно-кинетической теории на конкретных задачах описания необратимых процессов в газах, освоение основ математического аппарата современной кинетической теории газов.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Методы научных исследований в теплофизике
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины-изучить структуру и содержание газа в системе теплофизических процессов, возможность исследования в газовой фазе, закономерности протекания теплофизических явлений, количественно охарактеризовать физические процессы. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. экcпериментальные методы измерения теплофизических величин; 2. произвести выбор необходимых средств измерения и оценитъ точность измерительных систем; 3. владеть практическими навыками для экспериментального исследования физических явлений в теплофизике; 4. работать с приборами и оборудованием современной физической лаборатории; 5. объяснить основные наблюдаемые природные и техногенные явления и эффекты с позиций фундаментальных физических взаимодействий. Основные требования при проектировании экспериментальных установок; изучение ламинарного и турбулентного пограничных слоев; измерение коэффициента гидравлического сопротивления; метод Престона; динамика вязкой жидкости; безвихревое движение идеальной несжимаемой жидкости; формирование у магистрантов навыков использования специальных вопросов курса «Методы научных исследований в теплофизике», понимание основ физических явлений, ознакомление с основными методами теплофизического эксперимента; навыками научно-исследовательской работы и работы со справочной литературой.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Психология управления
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: формирование у магистрантов разработки современной научной информации с использованием основ психологии науки и практики, необходимых для повышения эффективности профессиональной деятельности. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. интерпретировать современную научную информацию об основах психологической науки и практики, необходимой для повышения эффективности профессиональной деятельности; 2. объяснить психологические закономерности и феномены, возникающие в профессиональной и научно-педагогической деятельности; 3. анализировать жизненные и профессиональные ситуации с точки зрения психологии, видеть взаимосвязь между поведением и результатами деятельности личности и коллектива, ресурсы и возможности развития; 4. интегрировать психологическую информацию о себе и других в общее знание и формулировать обоснованные суждения; 5. применять психологические знания для принятия эффективных решений, реализовывать успешные коммуникативные стратегии в личной жизни и профессиональной деятельности; эффективно использовать психологические знания для развития потенциала себя и коллектива. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Данный курс познакомит магистрантов с научными знаниями, соответствующими современному уровню развития психологической науки и практики. Будут рассмотрены предмет, отрасли, методы психологии, закономерности развития и функционирования психических процессов, свойств и состояний личности, общения, основы эффективного взаимодействия и преодоления конфликтов, саморазвития и самопрезентации с учетом профессиональной и научно-педагогической деятельности магистрантов.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Основные принципы современной физики
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины - изложение основных принципов современной физики, связей симметрии физических систем относительно различных преобразований пространственно-временных координат с законами сохранения. Дать магистрантам глубокое понимание закономерностей физических явлений. Магистрант должен получить четкое представление об основных принципах современной физики. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. принцип относительности; преобразования Галилея и Лоренца; уравнения физики в ковариантной форме; принцип симметрии, суперпозиции, принцип неопределенности; принцип соответствия; закон сохранения энергии и однородность времени; 2. Формулировать законы сохранения импульса и момента количества движения; зеркальную симметрию пространства и закон сохранения четности; принцип неразличимости тождественных частиц и статистику частиц; зарядовую независимость сильных взаимодействий; аддитивные и мультипликативные законы сохранения; 3. использовать коэффициент конверсии в современных физических расчетах; применять принцип соответствия в квантовой механике, атомной физике; 4. использовать релятивистский инвариант и определять пороги ядерных процессов; определить время жизни быстрых нестабильных частиц и пороги ядерных процессов. 5. владеть: пониманием об основных принципах современной физики; о принципе симметрии и законах сохранения; о релятивистском инварианте и его использовании; Принцип относительности. Преобразования Галилея и Лоренца. Уравнения физики в инвариантной форме. Принцип соответствия как ориентир при построении новых физических теорий. Сохраняющиеся величины в квантовой физике. Оператор симметрии и унитарные преобразования. Законы сохранения электрического заряда, барионного и лептонного чисел. Инвариантность относительно поворотов и трансляций. Зарядовая независимоть сильных взаимодействий. Изотопический спин. Принцип неразличимости тождественных частиц и статистика частиц. Сохранение четности и зеркальная симметрия. Аддитивные и мультипликативные законы сохранения. Аддитивные и мультипликативные законы сохранения. Принцип неопределенности в квантовой механике. Вырождение в центральных потенциалах. Соотношение неопределенностей для энергии-времени. Понятие о виртуальных частицах и процессах. Рассмотрение аддитивных и мультипликативных законов сохранения, как следствие характера генераторов преобразования, оставляющих систему инвариантной; рассмотрение принципов физики (относительности, симметрии, суперпозиции, неопределенности, соответствия). Магистрант должен уметь объяснить связь законов сохранения физических величин со свойствами симметрии пространства-времени, уметь применять принцип неопределенности для объяснения особенностей микромира, использовать релятивистский инвариант при описании процессов при высоких энергиях в микромире.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Организация и планирование научных исследований
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: ознакомление магистрантов с особенностями научно-исследовательской деятельности и овладение навыками использования методов научного исследования, организации и планирования творческого труда. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. применять профессионально-практические умения и навыки в исследовательской деятельности с использованием современных информационных технологий в поисках новой научно-технической информации, анализируя отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; 2. проводить научно-исследовательские работы с учетом основ методологии, принципов и закономерностей организации процесса исследования; выполнять теплофизические измерения и расчеты для основного теплотехнического оборудования, применяемого в различных отраслях промышленности; 3. осуществлять метрологическое обеспечение экспериментальных исследований; 4. применять аналитические методы обработки достигнутых результатов; интерпретировать и обобщать результаты научных исследований, готовить отчеты, презентации и научные публикации с представлением практических рекомендаций по внедрению полученных результатов в производство; оформлять заявку на изобретение; 5. управлять работой творческого коллектива при разработке инновационного проекта для достижения поставленной научной цели. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Концепция науки. Классификация наук. Основные принципы государственной политики в области науки. Научно-исследовательские учреждения и исследовательские центры. Права интеллектуальной собственности на результаты научной деятельности. Научное исследование и его этапы. Методология научных исследований. Выбор направления и планирование научных исследований. Научная информация и ее источники. Форматирование в LaTex. Внедрение научных исследований в производство и учебный процесс. Эффективность научных исследований. Общие требования к исследовательской работе. Основные требования к написанию, оформлению и защите научной работы магистрантов. Подготовка научных публикаций и научного доклада. Подготовка научно-технических кадров. Формы повышения квалификации исследователей.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • История и философия науки
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: изучение закономерностей и тенденций развития особой деятельности по производству научных знаний, взятых в их исторической динамике и рассмотренных в исторически изменяющемся социокультурном контексте. В результате изучения дисциплины магистрант будет способен: 1. использовать принципы организации и функционирования науки, генезис и историю науки с позиции формирования ее моделей, образов и стилей мышления; 2. формулировать и решать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской деятельности и требующие углубленных профессиональных знаний; 3. выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и разрабатывать новые методы исходя из задач конкретного исследования; 4. анализировать и осмысливать реалии современной теории и практики на основе истории и философии науки, методологии естественнонаучного, социогуманитарного и технического знания; 5. применять методологические и методические знания в проведении научного исследования, педагогической и воспитательной работы. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Предмет истории и философии науки, Мировоззренческие основания науки, Функции науки, Возникновение и становление науки. Наука в Древнем мире, Средневековье и в эпоху Возрождения, Новоевропейская наука – классический этап развития науки, Основные концепции и направления неклассического и постнеклассического этапа развития науки, Структура и уровни научного познания, Наука как профессия. Идеалы и нормы науки, Философские основания науки и научная картина мира, Научные традиции и научные революции, История и философия естественных и технических наук, История и философия социальных и гуманитарных наук, Философские проблемы развития современной глобальной цивилизации.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Ядерная астрофизика
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины сформировать у магистрантов знания по современной проблеме астрофизики и ядерных реакций в звездной материи. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. формулировать физические законы применяемые к космическим объектам; 2. анализировать научно-техническую информацию, 3. изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; 4. использовать фундаментальные знания в области современной ядерной астрофизики. 5.использовать физических методов для космических объектов. Звезды и межзвездная среда. Рождение звезд. Галактики и квазары. Применение физических законов к изучению космических объектов (звезд, космической плазмы) и Вселенной в целом.Источники звездной энергии. Уравнения переноса излучения и их простейшие решения. Ядерные реакции в звездах и других астрономических объектах. Энергия и механизмы деления ядер. Светимость звезд и их масса. Физические методы исследований космических объектов. Ядерные реакции в астрофизических объектах. Современные проблемы астрофизики. Изучить основные понятия астрофизики, закономерности мира звезд и современные теоретические представления о природе звезд и их систем;показать действие фундаментальных законов в условиях космоса;изучить физические методы исследований космических объектов;познакомиться с современными проблемами астрофизики, новейшими открытиями и достижениями в исследовании Вселенной за последние годы.

    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • Педагогика высшей школы
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: овладение основами профессионально-педагогической культуры преподавателя высшей школы, ознакомление будущих преподавателей с общей проблематикой, методологическими и теоретическими основами педагогики высшей школы, современными технологиями анализа, планирования и организации обучения и воспитания, коммуникативными технологиями субъект-субъектного взаимодействия преподавателя и студента в образовательном процессе вуза. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. владеть основами профессионально-педагогической культуры преподавателя высшей школы; 2. анализировать систему высшего профессионального образования в Казахстане; 3. определять содержание высшего образования; 4. применять традиционные и инновационные методы и формы организации обучения, новые образовательные технологии в высшей школе; 5. оценивать коммуникативные технологии субъект-субъектного взаимодействия преподавателя и студента в образовательном процессе вуза. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Педагогическая наука и ее место в системе наук о человеке. Современная парадигма высшего образования. Система высшего профессионального образования в Казахстане. Методология педагогической науки. Профессиональная и коммуникативная компетеность преподавателя высшей школы. Теория обучения в высшей школе (дидактика). Содержание высшего образования. Организация процесса обучения на основе кредитной системы обучения в высшей школе. Традиционные и инновационные методы и формы организации обучения. Новые образовательные технологии в высшей школе. Организация самостоятельной работы студентов в условиях кредитной технологии. Технология составления учебно-методических материалов. Теория научной деятельности высшей школы. НИРС. Высшая школа как социальный институт воспитания и формирования личности специалиста. Куратор в системе высшего образования. Менеджмент в образовании.

    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • Физика реального газа и жидкости
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины-определить структуру и содержание газа в системе теплофизических процессов; проведение исследований процессов в газовой фазе, изучение закономерности протекания теплофизических явлений, измерение количественных характеристик физических процессов. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. применять экcпериментальные методы измерения теплофизических величин; 2. проводить выбор необходимых средств измерения для заданной точности погрешности; 3. работать с приборами и оборудованием современной физической лаборатории; 4. проводить статистическую обработку экспериментальных данных; 5. объяснить основные наблюдаемые природные и техногенные явления и эффекты с позиций фундаментальных физических взаимодействий. Различные свойства жидких и газообразных сред. Решение задачи обтекания крылового профиля по методу конформных отображений. Постулат Жуковского-Чаплыгина. Уравнения Навье-Стокса динамики вязкой несжимаемой жидкости в безразмерных переменных. Безразмерные параметры и их смысл. Число Рейнольдса. Основы теории подобия. Движение вязкой несжимаемой жидкости в круглой трубе. Закон Пуазейля. Особенности течения при больших числах Рейнольдса. Понятие о пограничном слое. Уравнение Прандтля. Задача Блаузиуса. Ламинарные и турбулентные движения. Опыты и критическое число Рейнольдса. Уравнение Рейнольдса осредненного турбулентного движения. Формула Буссинеска. Гипотеза Прандтля.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • Иностранный язык (профессиональный)
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: формирование межкультурной коммуникативной компетенции у магистрантов по специальностям естественного и социально-гуманитарного направлений на основе общепринятой международной уровневой системы для активного применения иностранного языка, как в повседневном, так и в професиональном общении. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. говорить достаточно быстро и спонтанно без особых затруднений на повседневные или профессиональные темы; 2. практиковать с людьми на темы общего и профессионального характера; 3. продемонстрировать доклады и презентации на различные темы, в том числе профессиональные; 4. объяснять лекции и доклады на знакомую тематику с первого раза понимать прослушанный учебный текст 5. переводить аутентичные тексты по специальности с иностранного языка на родной с использованием словаря и справочников; 6. писать эссе и доклады на общие и профессиональные темы, аргументируя точку зрения, писать подробные сообщения по широкому кругу интересующих вопросов. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Учебная дисциплина является интегративной частью цикла непрерывного обучения английскому языку и нацелен на дальнейшее развитие полученных в университете языковых компетенций в рамках программы дисциплины «Английский язык». Предполагается развитие коммуникативных компетенций и навыков, необходимых сфере повседневного профессионального общения, чтения и перевода аутентичной литературы по специальности, формирование терминологического словаря, написания докладов и выступления на конференции и.т.д. Курс ориентирован на развитие у студентов восприятия иностранного языка как источника информации и иноязычного средства коммуникации в целях расширения и углубления системных знаний по специальности и как средство самостоятельного повышения своей профессиональной квалификации. При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие аспекты: чтение, письмо, аудирование, говорение, языковой: произношение, лексика, грамматика, чтение и перевод аутентичной литературы по специальности, написания докладов и выступления на конференции.

    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • Введение в квантовую теорию поля
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины сформировать основные понятия квантовой теории поля, активно используемой в теоретической физике. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. объяснять основные положения квантовой теории поля; 2. понимать формализм теории возмущений для построения соответствующих диаграмм Фейнмана, 3. планировать, выполнять и документировать комплексные математические расчеты и решения физических задач, 4. объяснять решения физических и математических проблем во время лекций и сессий по разрешению проблем; 5. использовать аппарат применения методов квантовой теории поля в практических расчетах. Причины развития квантовой теории поля лежат в концептуальном и историческом контексте науки и возможных ограничениях при теоретическом описания квантового поля. Формализм квантовой теории поля, в частности: квантование поля; теоретико-полевое описание идентичных частиц; уравнение Клейна-Гордона; формализм Лагранжа для полей; симметрии, теоремы Нётер и законы сохранения; инвариантность Пуанкаре и связанные с ней дискретные симметрии; поля Дирака; краткое введение в теорию возмущений и диаграммы Фейнмана; понятие о перенормировке. Текущие исследования ядерной физики и физики частиц.

    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • 3D-моделирование в технической физике
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: обучение навыкам применения методов компьютерного 3D-моделирования и программирования основных математических алгоритмов для решения физических задач и обработки экспериментальных данных. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. проводить оценку эффективности систем регистрации параметров и управления различными технологическими процессами; 2. интерпретировать, визуализировать результаты 3D-моделирования и обосновать оптимальные параметры моделируемого процесса; 3. исследовать построенную модель на адекватность, полноту и устойчивость по входным параметрам; 4. применять практические приемы определения и численные методы расчета рациональных характеристик объектов; 5. разрабатывать инновационные проекты по развитию, внедрению и коммерциализации новых технологий и методы искусственного интеллекта для решения профессиональных задач в области технической и прикладной физики. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Математическая модель. Основные понятия и классификация. Принципы и этапы математического моделирования. Методы решения систем алгебраических уравнений: а) прямые методы (метод Гаусса, метод Крамера); б) итерационные методы (метод итераций, метод Зейделя, метод релаксации); в) итерационные методы вариационного типа; г) методы минимизации функций. Решение нелинейных уравнений (метод простой итерации, метод Ньютона, метод секций, интерполяционные методы). Методы численного интегрирования и дифференцирования. Квадратурные формулы интерполяционного типа. Линейные интегральные уравнения (уравнения Фредгольма, уравнения Вольтера), методы решения (преобразование Лапласа, метод последовательных приближений, метод резольвента, метод сведения к алгебраическому уравнению).

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Изотопный, химический и структурный анализ поверхности
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: формирование профессиональных компетенций овладения методами анализа приповерхностной области материалов с помощью распыления образца ионами, искровым разрядом, лазерным излучением В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. освоить физические процессы, лежащие в основе методов анализа приповерхностной области материалов: образование вакансий на внутренних оболочках электронной структуры (рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия) и переходы между энергетическими уровнями (электронный микроанализ и электронная оже-спектроскопия) 2. различать современные методы анализа локального состава, структуры и физико-химических свойств поверхности, 3. применять экспериментальную технику, обеспечивающую изотопный, химический и структурный анализ поверхности; 4. ориентироваться в свойствах поверхностных слоев и тонких пленок, способах их получения, исследования и модификации 5. владеть базовыми навыками принятия решений в области анализа твердого тела; методами, масс-спектроскопии для исследований изотопного и химического состава поверхности твердого тела и тонких пленок, термо-десорбционной масс-спектрометрии. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Экспериментальные особенности диагностики поверхности. Основные физические явления, лежащие в основе методов диагностики поверхности. Структура поверхности. Основные узлы аналитических установок. Требования к условиям эксперимента. Основы методов электронной спектроскопии. Основы методов ионной спектроскопии. Классификация механиз-мов ионного распыления. Элементы линейной каскадной теории распыления. Модели ионного распыления. Тепловые пики. Ударные волны. Классификация механизмов ионообразования. Модели ионообразования.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Диффузионная неустойчивость в многокомпонентных газовых смесях
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: овладение основными методами расчета диффузионного процесса при решении практических задач стационарного и нестационарного диффузионного смешения в многокомпонентных газовых смесях. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. анализировать современные достижения в области диффузионного и конвективного тепломассопереноса; 2. раскрывать особенности процесса в сложных системах с диффузионной неустойчивостью (нестабильностью); 3. применять основные методы расчета диффузионного процесса с использованием эффективных коэффициентов диффузии, а также экспериментальные методы исследования многокомпонентной диффузии; 4. определять концентрации газов в бинарных и многокомпонентных смесях; 5. интерпретировать результаты исследований для стационарного и нестационарного диффузионного смешения при решении прикладных задач. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Описание диффузии в многокомпонентных газовых смесях. Уравнения диффузии Стефана-Максвелла. Эффективные коэффициенты диффузии. Особенности многокомпонентной диффузии. Особые режимы смешения при диффузии. Диффузия и неустойчивость механического равновесия в изотермических трехкомпонентных газовых смесях. Нарушение нормального хода диффузионного процесса в некоторых трехкомпонентных газовых смесях. Визуальная конвекция. Метод балластного газа. Циркуляция газа-разбавителя в диффузионном канале при неустойчивости механического равновесия газовой смеси. Численный эксперимент на изоконцентрационные распределения тройных смесей в диффузионных каналах. Инверсия плотности смеси. Анализ на устойчивость механического равновесия изотермических тройных газовых смесей. Границы устойчивой диффузии в трехкомпонентных газовых смесях. Концентрационная конвекция при изотермической диффузии в трехкомпонентных газовых смесях в вертикальных каналах различной формы.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Дефекты в твердых телах и модифицирование материалов
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: формирование и развитие у студентов теоретических представлений о взаимосвязи строения и свойств реальных кристаллических веществ, а также последующего использования ими приобретенных знаний для исследования возможности разработки материалов с заданным комплексом необходимых для практического использования свойств. В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. проводить классификацию дефектов в твердых телах; 2. понимать основные процессы образования дефектов в твердых телах; 3. характеризовать динамику дефектов в твердых телах 4. объяснять роль дефектов структуры в формировании химических, электрофизических, оптических и механических свойств твердофазных материалов. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: классификация дефектов в твердых телах, основные процессы их образования и характеристика динамики развития, роль дефектов структуры в формировании химических, электрофизических, оптических и механических свойств твердофазных материалов, исследования в области химии твердого тела и твердофазных функциональных материалов.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Современные методы термодинамики необратимых процессов
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: изучение оптимальных моделей с использованием основных принципов феноменологической теории необратимых процессов. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. анализировать специальную, научную, справочную и методическую литературу в области неравновесной термодинамики; 2. использовать основные законы неравновесной термодинамики и статистической физики; описывать равновесное состояние макроскопических систем и квазистационарных процессов; 3. применять принцип Ле-Шателье при проверке на устойчивость стационарных состояний; 4. выбирать модели для описания необратимых процессов, приближенные к термодинамическому равновесию; 5. использовать полученные научные результаты, методики и технологии при решении технических задач в термодинамике необратимых процессов. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Основные положения термодинамики необратимых процессов. Принцип локального равновесия. Уравнение баланса в общем виде. Энтропия неравновесных систем. Уравнение баланса для энтропии. Критерий эволюции для равновесных и неравновесных состояний. Критерий эволюции стационарных состояний систем, далеких от равновесия. Теорема Глэнсдорфа-Пригожина. Термодинамика линейных необратимых процессов. Основная формула макроскопической термодинамики необратимых процессов. Линейная теория Онсагера. Принцип микроскопической устойчивости неравновесных состояний обратимости. Принцип Кюри. Устойчивость стационарных состояний и принцип Ле-Шателье. Флуктуации и границы применимости термодинамического метода.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Приборы и установки для анализа твердого тела
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: овладение современными методами исследования твердого тела, принципами работы основных элементов спектрометрических установок и электронной аппаратуры, применяемой для автоматизации физического эксперимента. В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. определять метрологические характеристики методов исследования твердого тела, основных элементов спектрометрических установок и устройств; 2. осуществить правильный выбор метода анализа и электрофизической установки, необходимой для решения конкретной аналитической задачи; 3. принимать участие в фундаментальных исследованиях и проектах в области физики конденсированного состояния, 4. участвовать в модернизации современных и создании новых методов изучения механических, электрических, магнитных, тепловых свойств твердых тел; 5. решать задачи, требующие абстрактного и креативного мышления и оригинальности в разработке концептуальных аспектов проектов научных исследований. Основные элементы электрофизических установок. Радиоактивные препараты, используемые для аналитических целей. Принцип работы, основные технические характеристики линейных и циклических ускорителей. Физические основы методов регистрации. Критерии выбора детекторов для аналитических установок. Основные способы спектральных измерений: Спектрометры фотонов, электронов, ионов и нейтронов. Стандартные системы электроники для сбора и предварительной обработки информации детекторов излучения. Система КАМАК. Стандартные модули системы. Автоматизация физических установок. Особенности применения ЭВМ в физических исследованиях. Основы методов элементного и структурного анализа твердых тел с использованием пучков ионизирующего излучения.

    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Радиационные эффекты в конденсированных средах
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: изучение основных физических процессов, происходящих при взаимодействии различных видов излучения с конденсированными средами; оптимальных методик для экспериментальных исследований и обработки полученных результатов. В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. определять область применения используемых методов; 2. использовать действующие стандарты и технические условия, положения и инструкции по эксплуатации оборудования, нормативные материалы, касающиеся области профессиональной деятельности 3. владеть методами анализа свойств водорода в металлах и сплавах, изотопного химического структурного анализа поверхности радиационных дефектов в конденсированных средах, 4. объяснять воздействие радиации на полупроводники, диэлектрики, металлы, сплавы, органические и неорганические соединения, полимеры и изделия на их основе; 5. применять методы решения основных проблем, связанных с радиационной стойкостью изделий в различных областях техники и путей её повышения. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Взаимодействие частиц и излучений с веществом. Неупругие столкновения заряженных частиц. Потери энергии на ионизацию. Радиационные потери. Критическая энергия. Пик Брегга. Экстраполированный пробег электронов. Эффекты ионизации в материалах с разным типом химической связи. Элементарные дефекты в кристаллах. Простейшие типы повреждений и их эволюция. Механизмы образования устойчивых пар Френкеля. Фокусоны и краудионы. Взаимодействие первичных дефектов и образование деформационной структуры кристалла. Вторичные смещения атомов. Баланс энергии в каскаде. Модель Линдхарда. Радиационно-стимулированная диффузия и уравнения баланса точечных дефектов. Эволюция дефектной структуры при низких и высоких температурах облучения. Физические механизмы изменения макроскопических свойств металлов при облучении.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Оптимизация технологических процессов
    Кредитов: 4

    Цель дисциплины: приобретение навыков использования методов моделирования для описания закономерностей технологических процессов и оптимизации параметров исследуемого процесса и объекта. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. описывать процессы тепломассопереноса при горении жидких и твердых топлив в камере сгорания; 2. применять методы оптимизации технологии сжигания топлива с учетом математической и физической модели процессов горения в различных камерах сгорания; 3. оценивать экономическую эффективность технологических процессов и их экологическую безопасность с привлечением инновационных технологий по совершенствованию технологических процессов и оборудования; 4. создавать технологии утилизации отходов и системы обеспечения экологической безопасности производства; 5. проводить моделирование объектов с помощью современных программных средств; формулировать и обосновать техническую и научную новизну полученных результатов моделирования и защитить их приоритет. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Химическое равновесие. Скорость и порядок реакции. Зависимость скорости реакции от давления. Экспериментальное определение порядка реакции. Связь энергии активации с тепловым эффектом реакции. Различные типы воспламенения. Кривые тепловыделения и теплоотвода; графическое решение. Стационарная теория теплового взрыва: разложение экспоненты; решение для плоского сосуда; вид уравнений для цилиндрического и сферического сосудов. Методы оптимизации технологических процессов. Физические модели задачи о горении различных топлив. Особенности горения и режимы горения жидких и твердых топлив. Математические модели процесса горения в камере горения. Основные уравнения о распылении и горении жидкого топлива. Уравнение неразрывности. Уравнение движения и уравнение внутренней энергии.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Сканирующая зондовая микроскопия
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: формирование навыков планирования эксперимента, выбора оптимальных методик, реализуемых с помощью сканирующих зондовых микроскопов, определения необходимых условий экспериментов и оптимального метода обработки полученных результатов. В результате изучения дисциплины магистрант будет способен: 1. объяснять фундаментальные основы методов сканирующей зондовой микроскопии; 2. проводить анализ свойств водорода в металлах и сплавах с использованием средств технологического оснащения, автоматизации и диагностики производств, современных информационных технологий; 3. использовать физико-математические методы изотопного химического и структурного анализа поверхности; 4. владеть методами сканирующей зондовой микроскопии в металлах и сплавах; 5. использовать творческий подход для исследования дефектов в твердых телах при решении задач проектирования объектов новой техники, эксплуатации, разработки технологических процессов. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Физические основы сканирующей зондовой микроскопии. Принцип и основные режимы работы сканирующего туннельного микроскопа. Сканирующая туннельная спектроскопия. Принцип и основные режимы работы атомно-силового микроскопа (АСМ). Силы взаимодействия в твердых телах. Ван дер Ваальсовы силы, электростатическое и капиллярное взаимодействие. Методы регистрации изгиба и параметров колебаний зонда. Режимы работы АСМ. Латеральный силовой микроскоп. Методики, реализуемые в сканирующей зондовой микроскопии. Электростатическая силовая микроскопия. Сканирующая емкостная спектроскопия. Сканирующая микроскопия ближней оптической зоны. Микротермальный анализ. Силовая модуляционная спектроскопия. Микроскопия фазового детектирования.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Аккумулирующие свойства водорода в металлах и сплавах
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: овладение современными методами анализа материалов, насыщенных водородом и методами водородной обработки металлов и сплавов. В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. понимать особенности взаимодействия водорода с металлами и сплавами; 2. планировать и проводить исследования в области аккумулирующих свойств водорода в твердых телах; 3. решать экспериментальные задачи в области исследования состава и структуры, физико-механических свойств материалов, насыщенных водородом; 4. объяснить физические принципы, лежащие в основе механизмов радиационно-стимулированной диффузии и выхода водорода; 5. объяснить социальные и когнитивные функции современной физики, а также междисциплинарные связи в области различных научных и технических знаний, которые способствуют решению практических, производственных задач в будущей профессиональной деятельности. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Взаимодействие водорода с металлами. Методы исследования систем металл-водород. Диффузия и выход водорода из металлов под действием термического и радиационного воздействия. Феноменологическая модель механизма диффузии и выхода водорода из металлов под действием ионизирующего излучения.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Код ON8

    самостоятельно выполнять физико-технические исследования для оптимизации параметров объектов и процессов с помощью стандартных и специальных инструментальных и программных средств;

  • Код ON9

    анализировать эффективность технологических процессов для повышения показателей энерго-, ресурсосбережения, создавать технологии утилизации отходов и системы обеспечения экологической безопасности производства;

  • Код ON11

    осуществлять контроль по наладке, настройке и опытной проверке технических приборов, систем и комплексов,производить выбор систем для обеспечения требуемой точности измерений;

  • Код ON5

    разрабатывать предложения и совершенствовать технологические процессы и оборудование с привлечением инновационных технологий; производить оценку экономической эффективности технологических процессов и их экологической безопасности;

  • Код ON7

    моделировать производственные процессы и выполнять инженерные и технико-экономические расчеты с использованием пакетов прикладных программ и методов компьютерной обработки информации;

  • Код ON1

    проводить анализ научно-технической информации, используя опыт отечественных и зарубежных ученых по тематике исследования и современные информационные технологии для поиска, хранения, обработки и передачи новой информации;

  • Код ON3

    использовать современные физико-математические методы, методы компьютерного проектирования для создания инновационных проектов по развитию, внедрению и коммерциализации новых технологий и методы искусственного интеллекта для решения профессиональных задач;

  • Код ON10

    проводить экспертизу технической документации, формировать заявку для научно-исследовательских проектов с составлением календарных планов, технических спецификаций и отчетов;

  • Код ON12

    проявлять креативность при решениях различных ситуаций и принимать ответственность за эти решения, аргументировать собственные суждения и научную позицию, организовать работу творческого коллектива для достижения поставленной научной цели.

  • Код ON4

    проводить интерпретацию и обобщение результатов научных исследований; готовить отчеты, презентации и научные публикации с представлением практических рекомендаций по внедрению полученных результатов в производство;

  • Код ON6

    критически оценивать качество и результативность труда, затраты и результаты коллектива в производственной деятельности; проводить анализ состояния научно-технической проблемы, постановки цели и задач с целью совершенствованияи повышения эффективности технологических процессов в области инженерной физики;

  • Код ON2

    разработать программу учебного курса для преподавания физических дисциплин с учетом современных требований педагогики высшей школы, психологических и педагогических основ проведения инновационного образовательного процесса;

Top