|
|
|
|
Кафедра физики высоких плотностей энергии ФПФЭ МФТИ
В ведению в нелинейную электродинамику плазмы
Д.ф.-м.н., профессор Андреев Н.Е.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Уравнения электромагнитного поля.
1.1. Тензор комплексной диэлектрической проницаемости в линейной электродинамике.
1.2. Дисперсионное уравнение.
1.3. Электромагнитные волны в изотропной среде.
1.4. Граничная и начальная задачи в электродинамике.
2. Закон сохранения энергии.
2.1. Потери электромагнитного поля в среде.
2.2. Уравнения для медленно меняющихся амплитуд.
2.3. Среды с дисперсией.
3. Уравнения электродинамики в неоднородной среде.
3.1. Распространение волн в неоднородных средах.
4. Модель “холодной плазмы” (одночастичное приближение).
4.1. Продольные и поперечные волны в “холодной” плазме.
4.2. Тензор диэлектрической проницаемости плазмы в магнитном поле.
4.3. Распространение волн в магнитоактивной плазме.
5. Одножидкостная и двужидкостная модели плазмы.
5.1. Ионный звук.
5.2. Токовая неустойчивость.
6. Кинетическое уравнение Власова.
6.1. Тензор диэлектрической проницаемости в кинетической плазме.
7. Волны в максвелловской плазме.
7.1. Затухание Ландау.
7.2. Скин-эффект.
8. Поле пробной частицы, движущейся в среде.
8.1. Черенковское излучение.
8.2. Поляризационные потери.
9. Флуктуации электромагнитного поля в плазме.
9.1. Флуктуационно-диссипативная теория.
9.2. Флуктуации плотности заряда в плазме.
10. Введение в теорию рассеяния.
11. Нелинейное материальное уравнение.
11.1. Основные нелинейные процессы.
11.2. Нелинейные укороченные уравнения.
11.3. Законы сохранения при взаимодействии волн.
12. Одночастичная модель плазмы в квадратичном приближении.
12.1. Нелинейная диэлектрическая проницаемость плазмы.
12.2. Процессы трех волнового взаимодействия в плазме.
12.3. Ток увеличения.
13. Параметрические неустойчивости и плазменная турбулентность.
13.1. Нелинейное взаимодействие волн со случайными фазами.
14. Пондеромоторные силы и гидродинамика плазмы в сильном высокочастотном поле.
15. Нелинейное дисперсионное уравнение для плазмы в электромагнитном поле.
15.1. Модуляционная неустойчивость.
15.2. Филаментационная неустойчивость.
15.3. Вынужденное рассеяние.
16. Нелинейное распространение волн в плазме.
16.1. Солитоны.
16.2. Самофокусировка электромагнитных пучков и импульсов в плазме.
ЛИТЕРАТУРА
Термодинамика неидеальной плазмы
Д.ф.-м.н., доцент Иосилевский И.Л.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие сведения и основные понятия (термодинамика).
1.1. Состояние термодинамического равновесия. Равновесие полное и частичное. Двухтемпературная плазма, "замороженные" степени свободы. Особенности термодинамического равновесия в кулоновских системах. Электрохимический и локальный химический потенциалы.
1.2. Термодинамические величины. Общая структура. Иерархичность. Стандарт обозначений. Термодинамические ("Производящие") потенциалы, их естественные переменные. Сопряженные переменные. Исключительность свободной энергии F(N,V,T) и большого термодинамического потенциал ? ( ? ,V,T) в теории неидеальной плазмы. Безразмерные комплексы: PV/RT, U/RT, U/PV и др. Дифференциальные характеристики: теплоемкости, сжимаемость, коэффициент термического расширения, скорость звука, показатели изотермы и изэнтропы, параметр Грюнайзена.
1.3. Уравнения состояния (УРС): Термическое и калорическое УРС. Неполнота калорического УРС U(P,V) . Особенности термодинамического описания в сопряженных паременных.
1.4. Термодинамические процессы. Обратимые и необратимые. Адиабатические процессы. Смысл графического изображения. Повторные ударные сжатия. Исключительная роль калорического УРС U(Р,V) для описания гидродинамики адиабатических течений и для экспериментального изучения неидеальной плазмы (ударные волны, взрывающиеся проволочки, изэнтропические разгрузка и сжатие). Адиабаты Пуассона и Гюгонио. Связь с калорическим УРС.
1.5. Понятие о термодинамическом подобии.
2. Плазма в земных и астрофизических приложениях.
2.1. Традиционные объекты. Разряды. Продукты сгорания и взрыва. Плазма в современных и перспективных энергоустройствах. Инерциальный термоядерный синтез. Ядерная энергетика. Проблемы безопасности и техногенных катастроф.
2.2. Высокоэнергетическое воздействие на вещество. Лазерный нагрев. Электронные и ионные пучки. Микроэлектровзрыв.
2.3. ПФП в астрофизических приложениях. Характерные параметры плазмы астрофизических объектов (Солнца, планет-гигантов, белых и коричневых карликов, нейтронных звезд). Характерные параметры плазмы земных приложений
2.4. Нетрадиционные примеры систем с сильным кулоновским взаимодействием. Электрон-дырочная плазма полупроводников. Плоские слои зарядов. Ионы в магнитных ловушках.
3. Связь термодинамики с приближением сплошной среды.
3.1. Связь электростатики и термодинамики (термоэлектростатика). "Самосогласованное" приближение ("среднего поля"). Приближения Пуассона-Больцмана и Томаса-Ферми. Примеры: электроны в атомной ячейке, заряды вокруг микродисперсной конденсированной частицы, структура двойного электрического слоя на границе проводника, профиль заряда в Z-пинче, ионы в магнитных накопителях.
3.2. Течения. Адиабатические течения: изэнтропическое, дросселирование, расширение в пустоту, ударное сжатие. Эффективный показатель изэнтропы. Приближение локального термодинамического равновесия (ЛТР). Полное и неполное ЛТР. Замороженные течения. Роль калорического уравнения состояния U(PV) в адиабатических течениях. Связь показателя изэнтропы и формы ударной адиабаты с УРС U(PV). Неполнота термодинамического описания, содержащаяся в калорическом УРС. Пример трех идеальных газов и системы частиц с взаимодействием ~ 1/r2.
4. Фазовая диаграмма вещества.
4.1. Области конденсированного, плазменного и идеально-газового состояния. электронного вырождения. Границы фазовых переходов испарения и плавления в термическом и калорическом УРС. Сосуществование фаз. Уравнение Клапейрона - Клаузиуса. Двухфазные области. Бинодаль, спинодаль, тройная и критическая точки. Метастабильные состояния. Максимальная температура плавления в широкодиапазонном описании вещества. Аномалии в положении фазовых границ. Примеры возможной двузначности участков фазовой диаграммы
4.2. Понятие о гипотетических “плазменных фазовых переходах” (ПФП). История. Современные ожидания в плазме ксенона, водорода и гелия. Результаты экспериментальных поисков ПФП.
4.3. Опорные размерные величины вещества: нормальная плотность, теплота плавления, кипения и сублимации, энергии ионизации, диссоциации и др. Критические параметры. Взаимосвязь с параметрами межчастичного взаимодействия.
4.4. Понятие полос ионизации (ПИ). Укрупненные (оболочечные) полосы. Полосы молекулярных превращений. Взаиморасположение. Предельные свойства. Связь с термохимическими параметрами.
4.5. Полуэмпирические закономерности для границы перехода газ-жидкость. Правило прямолинейного диаметра. Линейность логарифма давления насыщения как функции от обратной температуры. Степенной характер убывания теплоты испарения с температурой.
5. Термодинамика плазмы в идеализированных моделях.
5.1. Общие сведения о семействе кулоновских моделей и структуре их фазовых диаграмм. Однокомпонентная классическая плазма (ОКП). Электронный газ (модель “желе”). Модель классической ионной смеси. Заряженные твердые сферы. Двухкомпонентные модели. Фазовые свойства кулоновских моделей.
6. Термодинамика плазмы в представлениях “химической модели”.
6.1. Выбор термодинамических переменных. Полное выражение для свободной энергии. Структура идеальной части. Ноль отсчета энергии. Внутренняя статсумма и проблема ее ограничения ("обрезания"). Смысл и функция понятия состав. Полная система уравнений для расчета состава и термодинамических функции многокомпонентной неидеальной плазмы с произвольной кратностью ионизации и структурой молекулярных реакций. Структура термодинамических зависимостей на примере ионизации и диссоциации водорода. "Поправки на неидеальность" и каналы их влияния на термодинамику системы.
7. Неидеальность.
7.1. Терминология. Идеализация бинарно-аддитивного межчастичного взаимодействия. Проявление межчастичного притяжения - образование ассоциаций и потеря термодинамической устойчивости (фазовый переход). Неидеальность в кулоновских системах. Основные эффекты и определяющие параметры. Взаимоотношение кулоновского притяжения и короткодействующего отталкивания. Строение N-Т диаграммы для реальной плазмы металлов. Понятие "эффективных" взаимодействий. свободных зарядов. Взаимодействие заряд-нейтрал и нейтрал-нейтрал. Параметры неидеальности. Ионизация давлением. Термин и содержание. Проблема разделения степеней свободы на внутренние и поступательные. Общее представление о состоянии проблемы. Проблема "обрезания" статсуммы. Краткий обзор подходов и результатов.
7.2. Приближения для поправок на неидеальность. Обычное дебаевское приближение. Дебаевское приближение в большом каноническом ансамбле. Общие представления об аппарате строгой теории неидеальных систем. Разложения, диаграммы, Понятия о диаграммном пересуммировании.
7.3. Взаимодействие заряд-нейтрал. Поляризационные поправки на взаимодействие. Неаддитивность. Влияние на термодинамические функции и состав.
7.4. Взаимодействие нейтрал-нейтрал. Виды поправок на взаимодействие.
8. Проблема термодинамической устойчивости.
8.1. Сведения об общих свойствах выпуклости и вогнутости термодинамических потенциалов. Локальные (дифференциальные) и полные (интегральные) условия потери термодинамической устойчивости. Традиционная форма записи и интерпретация.. Исключительность энтропии. Условия термодинамической устойчивости в системе нескольких сортов частиц. Исключительная роль матрицы перехода ?? d ? (i) /d n(j) ?? . Нарушение устойчивости в простейших приближениях. Особенности проблемы устойчивости в случае многократной ионизации. Роль взаимодействия заряд-нейтрал и нейтрал-нейтрал. "Плазменность" обычных переходов и связь с проблемой перехода металл-диэлектрик в парах металлов.
9. Уравнения состояния сильно сжатой плазмы.
9.1. Ячеечное приближение для описания плотной и сверхплотной плазмы. Связь с вариационным принципом статистической механики.Описание электронной компоненты: модель Томаса-Ферми, Хартри-Фока-Слетера, квазиклассическая модель. Описание вклада ядерных степеней свободы. Модернизации ячеечного подхола. Модель осциллирующей ячейки. Модель “ограниченного атома”.
ЛИТЕРАТУРА
1. Статистическая физика - (учебники: Ландау и Лифшиц; Р.Кубо; Р.Фейнман; Уленбек и Форд, Т.Хилл, К.Хуанг и др.)
2. Фортов В.Е.,Якубов И.Т. Физика неидеальной плазмы. ИХФ, Черноголовка, 1984.
3. Грязнов В.К., Иосилевский И.Л., Красников Ю.Г., Кузнецова Н.И., Кучеренко В.И., Лаппо Г.Б., Павлов Г.А., Сон Э.Е., Фортов В.Е. Теплофизические свойства рабочих сред газофазного ядерного реактора (ред. Иевлев В.М.). М.: Атомиздат, 1980.
4. Сон Э.Е. Теплофизические свойства высокотемпературных сред. Учебное пособие МФТИ, 1972.
5. Эбелинг В., Крефт В., Кремп Д. Теория связанных состояний и ионизационного равновесия в плазме. М.: Мир, 1979.
6. Зельдович Я.Б.,Райзер Ю.П. Физика ударных волн. М.: Наука, 1966.
7. Термодинамические свойства индивидуальных веществ (ред. Глушко В.П., Гурвич Л.В. и др.). М.: Наука, 1979. т.1.
8. Физика простых жидкостей (ред. Рашбрук). М.: Мир, 1971.
Ударные волны в физике высоких плотностей энергии
Д.ф.-м.н., член-корр. РАН Канель Г.И.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение.
Цели и задачи физики ударных волн. Историческая справка. Диапазоны параметров.
2. Теоретические основы физики ударных волн.
Уравнения одномерного движения сплошных сжимаемых сред. Характеристики, простые волны, центрированные волны разрежения, ударные волны. Зависимость скорости звука от давления. Уравнение состояния, изотерма, изэнтропа, ударная адиабата. Распады разрывов. Ударные волны в упругопластических средах. Распад ударной волны при полиморфном превращении под действием давления. Основы теории детонации, правило отбора Чепмена-Жуге, теория Зельдовича, теория критического диаметра Харитона.
3. Экспериментальная техника физики ударных волн.
Методы генерации плоских ударных волн: ствольные установки, взрывные генераторы, импульсные лазеры и корпускулярные пучки. Методы измерения скорости распространения ударных волн. Методы непрерывной регистрации давления и массовой скорости в веществе. Измерение температуры. Измерение электрических свойств ударно-сжатых материалов. Скоростная фотосъемка и рентгеносъемка.
4. Методы численного моделирования ударно-волновых явлений в одномерной геометрии.
5. Исследования упругопластических и прочностных свойств твердого тела при ударно-волновом воздействии.
Поведение пластичных и хрупких материалов. Динамический предел текучести. Динамика дислокаций. Зависимость модулей упругости от давления. Явление откола. Динамическая прочность на разрыв для металлов и сплавов, керамик, стекол, полимеров и эластомеров, жидкостей.
6. Полиморфные превращения твердых тел.
7. Кинетика разложения конденсированных взрывчатых веществ в ударных и детонационных волнах.
8. Электрические свойства ударно-сжатых диэлектриков.
Электропроводность, диэлектрическая проницаемость, ударная поляризация.
9. Технологические применения ударных волн.
Получение высокотвердых материалов, компактирование порошков, сварка взрывом.
Термомеханика конденсированных сред
Д .ф.-м.н., профессор Кондауров В.И.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Законы сохранения сплошной среды.
1.1. Кинематика конечных деформаций конденсированных сред. Закон сохранения совместности полей скоростей и деформаций.
1.2. Напряженное состояние твердых тел. Фундаментальная лемма и теорема Коши. Закон сохранения импульса.
1.3. Фундаментальная лемма и теорема Фурье. Первое начало термодинамики. Неравенство Клаузиуса-Дюгема.
1.4. Соотношения на сильных разрывах.
2. Общие принципы построения определяющих соотношений.
2.1. Состояние и реакция материала. Принцип локальности. Индифферентность определяющих уравнений относительно смены системы отсчета.
2.2. Группа симметрии материала. Правило Подла. Твердые и жидкие материалы, жидкие кристаллы.
2.3. Классические уравнения состояния: идеальная жидкость, упругий материал, среда дифференциального типа.
3. Материалы с длительной памятью.
3.1. Затухающая память. Метод внутренних параметров. Идеальные и упрочняющиеся вязкоупругие материалы. Приближение малых девиаторов упругих деформаций. Пластичность материалов.
3.2. Континуальное разрушение, накопление поврежденности. Кинетическое уравнение поврежденности. Уравнение локального баланса между эффективной поверхностной энергией микродефектов и упругой энергией материала. Влияние вязких свойств на процессы накопления повреждений.
3.3. Распространение волн слабого разрыва в вязкоупругой повреждающейся среде. Акустический тензор. Условие Адамара. Реологическая неустойчивость материала. Условия ее возникновения и формы проявления. Критерии прочности.
4. Фазовые превращения первого рода в твердых телах.
4.1. Понятие фазы материала. Связь фазовых превращений с ветвлением функционала (функции) материала. Кинематические характеристики фазовых переходов первого рода. Нормальные и аномальные фазовые переходы. Энергетические параметры фазовых превращений.
4.2. Соотношения на поверхности раздела двух фаз. Тензор химического потенциала. Динамические условия сосуществования двух фаз. Сингулярные источники. Обратимые и необратимые фазовые превращения. Разрушение как фазовый переход первого рода.
4.3. Устойчивость фазовых границ. Равновесие фаз. Распространение волн дробления.
ЛИТЕРАТУРА
Экспериментальная физика неидеальной плазмы
Д.ф.-м.н., доцент Минцев В.Б.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение.
Неидеальная плазма - основные представления. Межчастичные взаимодействия. Кулоновское взаимодействие. Критерии неидеальности. Область существования неидеальной плазмы. Плазма металлов. Плазма инертных газов. Плазма ударно-сжатых и адиабатически расширяющихся металлов. Неидеальная плазма в природе. Научно-технические приложения. Особенности экспериментального исследования неидеальной плазмы.
2. Электрические методы генерации неидеальной плазмы.
Нагрев плазмы в печах. Изобарический джоулев нагрев. Электрические разряды высокого давления.
3. Динамические методы в физике неидеальной плазмы.
Принципы динамической генерации и диагностики плазмы. Образование плазмы за фронтом мощных ударных волн. Адиабатическое сжатие инертных газов и паров щелочных металлов. Изэнтропическое расширение металлов.
4. Методы получения сильных ударных волн.
Ударные трубы. Простейшая диафрагменная ударная труба. Устройство ударных труб и методика эксперимента. Ударные трубы с нагревом толкающего газа. Электромагнитные ударные трубы. Легкогазовые пушки. Взрывные ударные трубы. Линейная взрывная ударная труба. Кумулятивные взрывные ударные трубы с кумулятивным зарядом с облицовкой и без облицовки. Генератор Войтенко. Ускорение ударных волн в газах с уменьшающейся плотностью. Взрывной генератор прямоугольных импульсов. Крупномасштабные взрывные устройства. Генерация сверхплотной плазмы в ударных волнах. Эксперименты с ядерными взрывами. Мощные лазерные системы. Использование импульсных генераторов релятивистских электронов и ионов.
5. Уравнение состояния ударно-сжатой плазмы.
Экспериментальные методы отыскания ударных адиабат. Метод "откола". Метод "торможения". Метод отражения. Измерение кинематических параметров течения. Дискретные методы: зондовые методы, метод "вспыхивающих промежутков". Непрерывные методы: оптические, метод конденсатора, метод наклонной призмы. Электромагнитный метод. Манганиновые датчики. Резистивный датчик. Метод погруженной фольги. Кварцевый датчик. Метод лазерной интерферометрии. Измерение плотности ударно-сжатой плазмы. Шлирен-метод. Теневой метод. Интерферометрические измерения. Возможности микроинтерферометрии при исследовании нестационарных процессов. Импульсная рентгенография. Обработка данных динамических экспериментов. Точность экспериментов. Обсуждение результатов по сжатию инертных газов и щелочных металлов и изэнтропическому расширению ударно-сжатых металлов. Возможности построения термодинамически полного уравнения состояния.
6. Излучательные свойства ударных волн в газах.
Измерение температуры. Метод обращения спектральных линий. Яркостный метод. Цветовой метод. Модель черного тела. Ширина и форма спектральных линий. Измерение коэффициента поглощения. Взрывные источники излучения.
7. Электрические измерения в динамическом эксперименте.
Измерение электропроводности плазмы индукционными методами. Зондовые методы. Классическая теория зонда Ленгмюра. Одно- и двухзондовые методики. Четырехточечная методика измерения электропроводности. Электрические схемы. Измерительные ячейки.
8. Лазерная диагностика плазмы.
Отражение лазерного излучения от плотной плазмы. Рассеяние лазерного излучения. Лазерная интерферометрия.
9. Генерация сильных магнитных полей.
Общие сведения. История создания и исследования сильных магнитных полей. Источники сверхсильных полей. Постоянные и импульсные магнитные поля.
10. Импульсные генераторы тока обычного типа.
Системы с конденсаторной батареей. Схемы с трансформатором. Генератор Маркса. Трансформатор Тесла. Индуктивные накопители.
11. Импульсные соленоидальные катушки.
Многовитковая соленоидальная катушка. Спиральный соленоид. Одновитковый соленоид.
12. Компрессия магнитного потока.
Формальный анализ эквивалентной цепи. Проблемы переключения. Усиление поля. Динамика сжатия. Потери магнитного потока.
13. Взрывомагнитные генераторы (ВМГ).
Основы конструкции и принципы их работы. Плоские ВМГ. Спиральные ВМГ. Коаксильные ВМГ. Дисковые ВМГ. Витковый ВМГ. ВМГ с осевым инициированием заряда.
14. Цилиндрические генераторы сверхсильных магнитных полей.
Динамика схлопывания идеальной оболочки. Компрессия потока реальными проводниками. Взаимодействие поля с поверхностью металла. Генераторы сверхсильных магнитных полей.
15. Работа взрывомагнитных генераторов на нагрузку.
Запитка рельсотрона, вакуумных диодов, источников сильноточных пучков электронов и ионов, систем возбуждения и питания мощных лазеров. Формирующие сигнал линии. Разрядники, импульсные трансформаторы. Взрывные размыкатели тока. Взрывающиеся проволочки и фольги. Плазменный эрозионный размыкатель.
16. Измерение импульсных магнитных полей, токов и высоких напряжений.
Холловский датчик. Магниторезистивные датчики. Оптические методы. Индуктивный магнитный датчик. Принцип действия. Частотная характеристика. Электронные интеграторы. Шунт. Пояс Роговского. Трансформатор тока. Омический и емкостной делители. Проблемы шумов в измерениях мощных импульсных систем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фортов В.Е., Якубов И.Т..Физика неидеальной плазмы. Черноголовка, 1984.
2. Грязнов В.К., Иосилевский И.Л., Красников Ю.Г.и др. Теплофизические свойства рабочих сред газофазного ядерного реактора. М.: Атомиздат, 1980.
3. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П.. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966.
4. Минцев В.Б., Фортов В.Е.. Взрывные ударные трубы. "Теплофизика высоких температур",
5. Физика высоких плотностей энергии. Под ред. П.Кальдиролы, Р.Кнопфеля. М.: Мир, 1974.
6. Гейдон А., Герл И. Ударная труба в химической физике высоких температур". М.: Мир, 1966.
7. Климкин В.Ф., Папырин А.Н., Солоухин Р.И. Оптические методы регистрации быстропротекающих процессов.
8. Кнопфель Т. Сверхсильные импульсные магнитные поля. М.: Мир, 1972.
В ведению в физику электронных пучков
К.ф.-м.н., ассистент Шумилин В.П.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Генерация электронных пучков.
1.1. Понятие пучка. Основные применения.
1.2. Термоэлектронная эмиссия чистых металлов. Теория Ричардсона-Дешмана. Работа выхода. Эффект Шоттки. Холодная эмиссия. Теория Фаулера-Нордгейма. Взрывная эмиссия.
1.3. Пространственный заряд в диодном промежутке. Закон 3/2 Чайльда-Ленгмюра. Биполярный диод. Релятивистский диод. Влияние геометрии диода. Первеанс.
2. Равновесные конфигурации электронных пучков.
2.1. Уравнение огибающей. Теорема Буша. Бриллюэновский поток. Иммерсионный катод.
2.2. Цилиндрический пучок. Нейтрализующий ионный фон. Геометрические свойства самофокусирующегося электронного пучка. Равновесный радиус. Длина самофокусировки. Бессиловой пучок.
2.3. Неламинарные пучки. Эмиттанс.
2.4. Пинч Беннета. Беннетовское распределение в электронных пучках.
2.5. Вероятность ионизации газа сильноточным электронным пучком. Эффект выгорания.
3. Волны и неустойчивости в пучках.
3.1. Плоский электронный поток. Короткозамкнутый диод. Апериодическая неустойчивость. Задача Бурсиана. Задача Пирса.
3.2. Альфвеновский ток компенсированного электронного пучка.
3.3. Критические токи в пространстве дрейфа.
3.4. Пучковая неустойчивость. Кинетическая теория пучковой неустойчивости. Затухание Ландау.
3.5. Излучение электромагнитных волн заряженными частицами.
ЛИТЕРАТУРА
В ычислительные методы в моделировании
К .ф.-м.н., н.с. Левашов П.Р.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Операционная система UNIX
1.1. Эволюция и современное состояние ОС UNIX.
1.2. Строение и принципы работы UNIX.
1.3. Командный процессор. Основные команды UNIX.
1.4. Процессы, сигналы, управление процессами.
1.5. Сетевые протоколы UNIX. Работа в сети.
2. Языки программирования
2.1. История языков программирования.
2.2. Процедурные языки программирования: Фортран, Паскаль, Си.
2.3. Объектно-ориентированный подход к программированию.
2.4. Объектно-ориентированные языки программирования: Object Pascal, C++, JAVA.
3. Практикум по программированию
3.1. Методы отладки программ. Работа с отладчиком.
3.2. Написание и отладка простой вычислительной программы.
ЛИТЕРАТУРА
Модели уравнений состояния
К.ф.-м.н. Хищенко К.В.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение
Предмет курса. Актуальность исследования термодинамических свойств и фазовых превращений вещества в широком диапазоне температур и давлений. Основные понятия термодинамики и статистической физики. Термодинамические потенциалы.
2. Экспериментальные методы
Статические эксперименты при высоких давлениях. Электрический взрыв проводников под действием мощных импульсов тока. Ударное сжатие сплошных и пористых образцов. Изоэнтропическое расширение ударно-сжатых веществ.
3. Фазовые переходы и метастабильные состояния
Фазовые состояния вещества. Фазовое равновесие. Сосуществование двух и трех фаз в равновесии. Критическая точка фазового перехода. Метастабильные состояния и границы устойчивости фазы. Общий вид фазовой диаграммы. Характерные примеры фазовых диаграмм.
4. Идеальный газ Бозе–Эйнштейна
Уравнение состояния. Фононный газ в кристаллической решетке. Модели Дебая и Эйнштейна. Уравнение Ми–Грюнайзена
5. Идеальный газ Ферми–Дирака
Уравнение состояния. Электроны в металле. Электроны в диэлектрике
6. Идеальный газ Больцмана–Максвелла. Неидеальные газы
Уравнение состояния одноатомного газа. Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса. Связь параметров уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса с параметрами критической точки
7. Полуэмпирические уравнения состояния
Холодная кривая и ударная адиабата конденсированного вещества. Связь коэффициента Грюнайзена с параметрами холодной кривой. Интерполяционные выражения для описания теплового вклада атомов и электронов в уравнение состояния в широком диапазоне температур.
|