Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

В курсе "Статистическая физика и термодинамика" рассматриваются системы, состоящие из большого числа атомов и молекул.

В микроскопическом подходе термодинамические характеристики макросистемы определяются движением и взаимодействием составляющих ее частиц. В принципе, термодинамические параметры подлежат определению с помощью усреднения по времени функций координат и импульсов всех частиц системы. Однако, в силу их огромного количества, такая задача неразрешима. Путем введения микросостояния, вероятности микросостояния, энтропии системы удается получить не только общие соотношения феноменологического подхода, но и вычислять конкретные значения термодинамических величин.

При самостоятельной подготовке следует учесть, что в данном разделе используются понятия из курса общей физики, классической и релятивистской механики, электродинамики и квантовой механики. Для повторения материала, а также при изучении данного раздела полезно использовать существующие возможности электронных учебных пособий.

Современная естественнонаучная картина мира предполагает знание не только равновесной (линейной) термодинамики, но и законов, лежащих в основе процессов самоорганизации материи. Неравновесная термодинамика является одной из составляющих современного синергетического метода в науке, а расширение второго начала термодинамики на открытые системы имеет огромное мировоззренческое значение, выходящее за рамки физики, поэтому ряд понятий (структура, порядок, хаос, энтропия, энергия и др.) наполняются новым содержанием, что позволяет лучше понять многие явления физики неравновесных процессов. Поэтому важно показать место и роль неравновесной термодинамики в ряду других наук об окружающем мире, а также ее отличие от равновесной термодинамики. Подготовить студентов к их будущей профессиональной деятельности, развивая не только традиционный подход к науке, но и «нелинейное мышление» на основе физики диссипативных структур.

Цели: формирование у будущего учителя физики целостного научного мировоззрения и умения пользоваться методами теоретической физики, а также усвоение студентами общей структуры физической науки и структуры конкретных физических теорий.

Задачи: - обеспечение преемственности изучения соответствующих разделов общей и теоретической физики;

- органическое объединение микроскопического и феноменологического подходов, как приведении основных понятий статистической физики, так и во всем её содержании;

- формирование мотивационной сферы и навыков «нелинейного мышления» в процессе изучения основ неравновесной термодинамики, тесно связанной с современными проблемами самоорганизации материи, с синергетикой.

Связи данной дисциплины с другими дисциплинами учебного плана: философия, физика, математика.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

· знать основные принципы построения статистического и термодинамического описания вещества;

· знать равновесные функции распределения и их свойства;

· знать основные термодинамические потенциалы и владеть основами термодинамических преобразований;

· знать принципы построения термодинамической теории флуктуаций, уметь вычислять флуктуации термодинамических величин;

· знать принципы описания стохастических процессов, описываемых уравнениями с флуктуирующими параметрами;

· знать вывод уравнений бесстолкновительной плазмы, уметь вычислять тензор проводимости электронной плазмы, иметь представления о физическом механизме затухания Ландау;

уметь:

· уметь применять статистические и термодинамические подходы для описания газов, твердых тел и жидкостей;

· уметь получать уравнение Фоккера-Планка;

· уметь применять принципы решения этого уравнения (Фоккера-Планка) на кинетической и гидродинамической стадиях;

владеть:

· системой теоретических знаний по основам теоретической физики в разделе статистическая физика и термодинамика;

• методологией проведения теоретических исследований;
• знаниями основных закономерностей фундаментальных явлений и эффектов в области физики макромира, теоpетическими методами исследований в этой области.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

(с распределением общего бюджета времени в часах)

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ