1.4. Структура и содержание дисциплины "Физика волновых процессов".

№

п/п

Раздел

Дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

7

Лекция

Прак.

С.работа

КСР

1

Введение. Понятие о волнах. Одномерные волны. Двумерные и трехмерные волны. Стоячие волны.

1

4

1

1

2

Монохроматические волны. Комплексная форма записи монохроматических процессов. Разложение по плоским монохроматическим волнам. Неоднородные плоские волны и волны комплексных частот. Распространение без искажения плоских монохроматических волн в линейной среде. Дисперсионное уравнение.

2

2

1

2

3

Групповая скорость. Нераспространяющиеся и конвективные волны.

Примеры простейших волновых процессов. Поперечные волны струны. Метод остановки движения.

2,

3

2,

2

1

1

4

Продольные одномерные волны в упругой среде. Волновое уравнение для продольных волн. Изгибные волны на упругом стержне: уравнение равновесия, волны малой амплитуды..

3,

4

2,

4

1

1

Промежуточный тест №1

5

Волны в жидкости. Уравнения гидродинамики. Линеризация уравнений гидродинамики. Гравитационные волны на поверхности жидкости. Капиллярные волны.

5

4

1

2

6

Звуковые волны. Плотность и поток энергии в звуковой волне.

6

4

1

1

7

Волны в упругом твердом теле. Основные уравнения теории упругости. Продольные и поперечные волны в упругом твердом теле.

7

4

1

2

8

Упругие волны. Поверхностная волна Рэлея.

8

4

1

1

1

Промежуточный тест №2

9

Волны в плазме. Основные свойства плазмы. Поперечные и продольные волны в однородной изотропной плазме.

9

2

1

2

10

Затухание Ландау. Продольные волны в плазме. Ионно-звуковые волны.

9,

10

2,

4

1

1

11

Магнитогидродинамические волны в плазме.

11

4

1

1

12

Электромагнитные волны в магнитоактивной плазме.

12

4

1

2

Промежуточный тест №3

13

Волны в периодических структурах. Волновой процесс в одномерной цепочке. Продольные колебания при взаимодействии только смежных частиц. Электрические цепочки.

13

4

1

1

14

Нелинейные волны. Нелинейные волны в среде без дисперсии. Одномерная бегущая волна в газовой динамике. Волны Римана. Теория мелкой воды.

14

4

1

1

15

Нелинейная электродинамика. Качественная картина нелинейных явлений. Методы нелинейной электродинамики Ударные электромагнитные волны в двухпроводной линии с нелинейной средой.

15

4

1

2

16

Среда с линейной вязкостью. Уравнение Бюргерса и его точное решение. Ударная волна. Электромагнитные волны в среде с потерями. Линия с нелинейным магнетиком и потерями на перемагничивание.

16

4

1

1

17

Нелинейные волны в среде с дисперсией. Солитоны. Стационарные и нестационарные решения уравнения Кортевега-деВриза. Свойства классического солитона.

17

4

1

1

18

Уравнение синус-Гордона. Солитон и антисолитон. Нелинейное уравнение Шреденгера. Солитон огибающей. Примеры солитонов.

18

2

1

1

19

Самовоздействие пучков электромагнитных волн. Самофокусировка и самосжатие волновых пакетов.

18

2

1

1

Промежуточный тест №4

Контрольная №1 по домашним задачам

Итого

72

18

25

2

экзамен