Фізична кінетика лектор: кандидат фіз мат наук, доцент Якименко Олександр Ілліч. Викладач



Скачати 79.98 Kb.
Дата конвертації05.03.2017
Розмір79.98 Kb.


ФІЗИЧНА КІНЕТИКА
Лектор: кандидат фіз.-мат. наук, доцент Якименко Олександр Ілліч.
Викладач: кандидат фіз.-мат. наук, доцент Якименко Олександр Ілліч.
НАВЧАЛЬНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ І СЕМІНАРСЬКИХ ЗАНЯТЬ




лекції

Назва лекції

Кількість годин

лекції

семінари/ лаборат., практичні

самост. робота

Інші форми контр.

Змістовий модуль 1

1

Вступ: предмет і методи фізичної кінетики. Кінетичне рівняння Больцмана.

2




2




2

H-теорема, властивості рівноважних розподілів. τ-наближення для інтегралу зіткнень.

4




3




3

Розрахунок коефіцієнтів перенесення нейтрального газу різними методами.

4




2




4

Рівняння гідродинаміки: виведення та границі застосовності.

4




3




5

Поширення та затухання звукової хвилі в газі.

2




3




6

Поняття про турбулентність та ударні хвилі.

3




2




7

Рівняння Фоккера-Планка.

3




3




Модульна контрольна робота













Змістовий модуль 2

8

Кінетичний опис плазми.

2




2




9

Зіткнення в плазмі. Інтеграл зіткнень в формі Ландау.

4




4




10

Гідродинамічний опис плазми

4




2




11

Нелінійні явища в плазмі.

4




4




Залік














Змістовий модуль 1

Лекція 1. Вступ. – 2 год.

  1. Предмет і методи фізичної кінетики.

  2. Кінетичне рівняння Больцмана


Лекція 2. Рівноважні стани та явища перенесення – 3 год.

  1. H-теорема, властивості рівноважних розподілів.

  2. τ-наближення для інтегралу зіткнень.


Лекція 3. Розрахунок коефіцієнтів перенесення нейтрального газу різними методами. – 3 год.

  1. Якісні оцінки

  2. τ-наближення

  3. Метод Чепмена-Енского.

  4. Загальні властивості коефіцієнтів перенесення.


Лекція 4. Рівняння гідродинаміки. – 2 год.

  1. Виведення та границі застосовності рівнянь гідродинаміки.

  2. Гідродинамічні нестійкості.



Лекція 5. Поширення та затухання звукових хиль та ударні хвилі. – 2 год.

  1. Властивості акустичних хвиль.

  2. Ударні хвилі.

  3. Задача про сильний вибух.



Лекція 6. Поняття про турбулентність. – 4 год.

  1. Сценарії виникнення турбулентності.

  2. Модель Лорентца, дивний аттрактор.

  3. Закон Колмогорова-Обухова, розвинута турбулентність.



Лекція 7. Рівняння Фоккера-Планка. – 4 год.

  1. Виведення рівняння Фокера-Планка та його розв’язки.

  2. Задача про Броунівський рух, задача про іонізацію та рекомбінацію плазми, інші приклади.


Модульна контрольна робота 1

Змістовий модуль 2

Лекція 8. Кінетичний опис плазми. – 2 год.

  1. Коефіцієнти теплопровідності, дифузії та в'язкості плазми.

  2. Хвилі в однорідній плазмі: кінетичний опис.

  3. Затухання Ландау для ленгмюрівських та іонно-звукових хвиль.


Лекція 9. Зіткнення в плазмі. Інтеграл зіткнень в формі Ландау. – 4 год.
Лекція 10.Гідродинамічний опис плазми. – 4 год.

  1. Рівняння дворідинної гідродинаміки.

  2. Рівняння магнітної гідродинаміки.

  3. Низькочастотні коливання плазми. іонно-звукова хвиля.

  4. Магнітногідродинамічні хвилі.


Лекція 11.Нелінійні явища в плазмі. – 4 год.

  1. Огляд та класифікація нелінійних явищ в плазмі.

  2. Розпадні параметричні нестійкості.

  3. Модуляційна нестійкість.

  4. Математичні моделі в нелінійній фізиці плазми: нелінійне рівняння Шрьодінгера та рівняння Кортевега-де Фріза.


Залік.

Теми практичних занять та самостійної роботи
Змістовий модуль І

  1. Кінетичне рівняння Больцмана (2г. с.р.)

  2. H-теорема, властивості рівноважних розподілів. τ-наближення для інтегралу зіткнень. (3г. с.р.)

  3. Розрахунок коефіцієнтів перенесення нейтрального газу різними методами. Метод Чепмена-Енского. (2г. с.р.)

  4. Гідродинамічні нестійкості. (3г. с.р.)

  5. Затухання акустичної хвилі в газах та рідинах (3г. с.р.)

  6. Сценарії виникнення турбулентності. Модель Лорентца, дивний аттрактор. Закон Колмогорова-Обухова, розвинута турбулентність. (2г. с.р.)

  7. Рівняння Фокера-Планка та його розв’язки. Задача про Броунівський рух, задача про іонізацію та рекомбінацію плазми, інші приклади. (3г. с.р.)


Змістовий модуль І І

  1. Коефіцієнти теплопровідності, дифузії та в'язкості плазми. Хвилі в однорідній плазмі: кінетичний опис. Затухання Ландау для ленгмюрівських та іонно-звукових хвиль. (2г. с.р.)

  2. Зіткнення в плазмі. Інтеграл зіткнень в формі Ландау. (4г. с.р.)

  3. Низькочастотні коливання плазми. іонно-звукова хвиля. Магнітногідродинамічні хвилі. (2г. с.р.)

  4. Розпадні параметричні нестійкості. Модуляційна нестійкість. Математичні моделі в нелінійній фізиці плазми: нелінійне рівняння Шрьодінгера та рівняння Кортевега-де Фріза. (4г. с.р.)


Контрольні запитання:


  1. Записати кінетичне рівняння Больцмана. Вказати область його застосування.

  2. Сформулювати H-теорему Больцмана.

  3. Записати рівноважну функцію розподілу по швидкостям.

  4. Чому дорівнює інтеграл зіткнень Больцмана для рівноважної функції розподілу? Відповідь обгрунтуйте.

  5. Що таке τ-наближення? Записати коефіцієнти дифузії, теплопровідності та в'язкості в τ-наближенні.

  6. Записати дисперсійне співвідношення для акустичної хвилі. Чим зумовлене затухання акустичної хвилі? Як залежить затухання звукової хвилі від частоти?

  7. Записати рівняння Фокера-Планка. При яких умовах застосовне це рівняння?

  8. Записати повну систему гідродинамічних рівнянь. Які припущення зроблено при їх виведенні з кінетичного рівняння?

  9. Чи можна назвати будь-яку сукупність заряджених частинок плазмою? Що таке ідеальна плазма?

  10. Записати систему рівнянь Власова. Чи описють рівняння Власова релаксацію до рівноважного стану? Відповідьобгрунтуйте.

  11. Як співвідносяться часи релаксації електронів, іонів і повної релаксації плазми?

  12. Записати дисперсійне співвідношення ленгмюрівських хвиль в плазмі без зіткнень. Який механізм їх поглинання?

  13. Записати дисперсійне співвідношення для іонно-звукових хвиль. Чи можуть поширюватись ці хвилі в ізотермічній плазмі?

  14. Записати дисперсійне співвідношення для електромагнітної хвилі, що поширюється в ізотропній плазмі.

  15. Записати систему рівнянь ідеальної магнітної гідродинаміки. Для яких процесів застосовний магнітогідроднимічний опис?

  16. Сформулювати узагальнений закон Ома. Вказати при яких умовах він застосовний.

  17. Записати рівняння КдФ. Що таке солітон?

  18. Записати нелінійне рівняння Шрьодінгера. Які фізичні явища воно описує?

Рекомендована література

Основна

  1. О.Г. Ситенко, В.М. Мальнєв Основи теорії плазми, Київ: Наукова Думка, 1994.

  2. Е.М. Лифшиц, Л.П.Питаевский, Физическая кинетика, Москва: Наука, 1979.

  3. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Статистическая физика. Часть 1, Москва: Наука, 1976.

  4. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Гидродинамика, Москва: Наука, 1988.


Додаткова


  1. Заславский Г.М., Сагдеев Р.З. — Введение в нелинейную физику: от маятника до турбулентности и хаоса, м. Наука. 1988.г. 368 стр

  2. Сугаков В.Й.. Основи синерґетики (2001), Київ: Обереги.



Програму склав: к.ф.-м.н., доц. Якименко О.І.



База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка