РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»:
Проректор по учебной работе
_______________________ /Волосникова Л.М./
__________ _____________ 2011г.
АСТРОФИЗИКА
Учебно-методический комплекс
Рабочая программа для студентов направления
011800.62 "Радиофизика" (очная форма обучения),
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы _______________/Якименко В.И./
«___»___________2011г.
Рассмотрено на заседании кафедры микро и нанотехнологий
«___»___________2011 г., протокол №____.
Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем _________стр.
Зав. кафедрой _______________/Кислицын А.А./
«______»___________ 2011 г.
Рассмотрено на заседании УМК ИМЕНИТ
«____»______________ 2011 г., протокол №____.
Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК _________________/ Глухих И.Н./
«______»_____________2011 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. методическим отделом УМУ_____________/ Федорова О.А./
«______»_____________2011 г.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук и информационных технологий Кафедра микро- и нанотехнологий
Якименко В.И.
АСТРОФИЗИКА
Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления
011800.62 "Радиофизика" (очная форма обучения)
Тюменский государственный университет
2011
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук и информационных технологий Кафедра микро- и нанотехнологий
Якименко В.И.
АСТРОФИЗИКА
Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления
011800.62 "Радиофизика" (очная форма обучения)
Тюменский государственный университет
2011
Якименко Владимир Иосифович. Астрофизика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления, 011800.62 "Радиофизика" (очная форма обучения). - Тюмень, 2011, 14 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Астрофизика [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой микро- и нанотехнологий. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: зав. кафедрой микро-и нанотехнологий, д.ф.-м.н., профессор Кислицын А.А.
© Тюменский государственный университет, 2011.
© Якименко В.И., 2011.
-
Пояснительная записка.
-
Цели и задачи дисциплины.
Дисциплина "Астрофизика" в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 011800.62 «Радиофизика» является дисциплиной по выбору профессионального цикла ООП подготовки бакалавра.
Главная цель этой дисциплины – ознакомление студентов со строением Вселенной, наблюдениями небесных тел и их систем, практикой и теорией физических процессов, протекающих в них, роли межпланетного и межзвездного пространств, элементов космологии, достижениями радиоастрономии, астрономическими условиями существования разумной жизни во Вселенной, формирование современного материалистического мировоззрения.
Основные задачи курса «Астрофизика»:
-
Приобретение элементарных навыков наблюдений за планетами и небесной сферой.
-
Нахождение связей законов классической физики и физики Космоса.
-
Раскрытие эволюции «Радиофизики» в направлении ее достижений в «Радиоастрономии».
-
Формирование материалистического мировоззрения в вопросах возникновения жизни во Вселенной и ее строения.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата.
«Астрофизика» является дисциплиной по выбору профессионального цикла для направления 0011800.62 «Радиофизика».
Содержание курса «Астрофизика» базируется на знаниях, приобретенных при изучении следующих дисциплин: курсы «Механика» и «Молекулярная физика», «Электричество и магнетизм», разделов «Электродинамика», «Теории колебаний», курсов «Оптика», «Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц», элементов С.Т.О и О.Т.О. Математической основой курса являются разделы «Аналитической геометрии», «Линейной алгебры», «Математического анализа», «Дифференциальных уравнений», а также элементарные знания по химии, биологии и геофизике.
1.3.Концепции выпускника ООП бакалавриата, формируется в результате освоения данной ООП ВПО.
В результате освоения ООП бакалавриата выпускник должен обладать следующими общекультурными (ОК) и профессиональными компетенциями (ПК):
- способность к грамотной и устной коммуникации на русском языке (ОК-1);
- способность к овладению базовыми знаниями в области математики и естественных наук, их использованию в профессиональной деятельности
(ОК-8);
- способность к правильному использованию общенаучной и специальной терминологии (ОК-12);
- способность использовать базовые теоретические знания ( в том числе по дисциплинам профилизации) для решения профессиональных задач (ПК-1);
- способность применять на практике базовые профессиональные навыки (ПК-2);
- способность использовать основные методы радиофизических измерений.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать терминологию и символику, которая применяется в астрономии, астрофизике и радиоастрономии; конфигурации созвездий северного неба, зодиака и уметь визуально их отличить друг от друга; методы определения географической долготы и широты, основные законы гравитации, области применения методов небесной механики, законы излучения и активность Солнца, структуру Вселенной и принципы работы радиотелескопов.
уметь по наблюдениям или по географической долготе определять истинное солнечное, средне солнечное и звездное время; разбираться в системе практических времен; оценивать порядок доплер – эффектов при наблюдениях планет, спутников, межпланетных станций.
владеть основными математическими методами обработки результатов астрономических наблюдений, как в классической астрономии так и в радиоастрономии.
-
Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 7. Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 часов).
Таблица 1.
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
семестры
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Аудиторные занятия (всего)
|
54
|
|
|
|
|
|
|
54
|
В том числе
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лекции
|
36
|
|
|
|
|
|
|
36
|
Практические занятия (ПЗ)
|
18
|
|
|
|
|
|
|
18
|
Семинары (С)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Самостоятельная работа (всего)
|
54
|
|
|
|
|
|
|
54
|
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
|
экзамен
|
|
|
|
|
|
|
Экз.
|
Общая трудоемкость часов
Зач.ед.
|
108
3
|
|
|
|
|
|
|
108
3
|
3.Тематический план
Таблица 2.
№
|
Тема
|
недели семестра
|
Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.
|
Итого часов по теме
|
Из них в интерактивной форме
|
Итого количество баллов
|
Лекции
|
Семинарские (практические) занятия
|
Лабораторные занятия
|
Самостоятельная работа
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
Модуль 1
|
1-5
|
|
|
|
|
|
|
|
1.1.
|
Предмет и основные задачи астрономии. Раздела астрономии. Связь астрономии с другими науками. Астрофизика – часть астрономии. Краткий очерк становления науки.
Понятие небесной сферы. Физические и психофизиологические восприятия человеком Неба. Основные круги, точки, линии и плоскости небесной сферы Системы астрономических координат. Теорема о высоте Северного полюса Мира. Параллактический сферический треугольник.
|
|
4
|
2
|
|
0
|
6
|
1
|
0-6
|
1.2.
|
Измерение времени. Астрономическое время истенное солнечное время, неравномерности его хода. Среднее солнечное время. Уравнение времени. Звездное время. Связь звездного и солнечного времени. Атмосфера, поверхность, внутреннее строение Земли. Неравномерности вращения планеты. Эфемеридное время. Атомный стандарт частоты.
|
|
2
|
1
|
|
5
|
8
|
3
|
0-10
|
1.3.
|
Практическое время. Местное (Ть0. Причины введения поясного времени (Тп). Летнее (Тл). Экономно-энергетические причины введения декретного времени (Тд). Время Тюменской области (Ттю). Календари. Причины календарных реформ.
|
|
2
|
1
|
|
5
|
8
|
2
|
0-8
|
1.4.
|
Астрономические редукции. Рефракция. Суточный и годичный параллаксы. Аберрация: суточная, годичная, вековая. Прецессия и нутация земной оси. Эффект Доплера-Физо-Белопольского в оптике и радиоастрономии. Астрономические редукции – и точность наблюдений. Фундаментальные системы координат и сотовая связь.
Движение тел Солнечной системы. Особенности кинематики и динамики планет. Модель в астрономии. Задача 2х тел, ограниченный и неограниченный варианты.
|
|
2
|
1
|
|
5
|
8
|
1
|
0-6
|
|
Всего
|
1-5
|
10
|
5
|
|
20
|
30
|
7
|
0-30
|
|
Модуль 2
|
6-12
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1.
|
Задача 3х тел: ограниченная, круговая, эллиптическая, параболическая. Частные решения Эйлера и Лагранжа. Точки либрации Предел Роша. Устойчивости системы. Задача Хилла. Обобщенная задача двух неподвижных центров. Задача Nтел. Теоремы Брунса и Пенлеве. Аналитические, численные и качественные методы решения основной задачи небесной механики.
|
|
4
|
2
|
|
6
|
12
|
2
|
0-10
|
2.2.
|
Планеты. Внутреннее строение, поверхность, атмосфера, химический состав планет группы Земли. Земля и Венера планеты-гиганты. Основные характеристики планет группы Юпитера. Кольца. Астероиды. Карликовые планеты. Открытие планет у других звезд Радиоастрономические исследования планет
|
|
4
|
2
|
|
6
|
12
|
2
|
0-10
|
2.3.
|
Солнце. Наблюдение звезды. Основные параметры. Строение активные образования. Закон Шперера. Период Маундера. Солнечная постоянная и солнечная инсоляция.
Индексы солнечной активности. Числа Вольфа. Эволюция солнечных пятен. Гелиосейсмофизика. Моды. Проблема солнечного нейтрино.
|
|
2
|
1
|
|
3
|
6
|
1
|
0-10
|
2.4.
|
Звезды. Общие характеристики. Гарвардская спектральная классификация. Звездные величины. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела. Последовательности эволюции звезд. Белые и коричневые карлики..
Физические переменные звезды. Цефенды. Новые звезды. Сверхновые Пульсаны. Красные гиганты». Черные дыры». Тесные двойные звездные системы, точки либрации Роша.
|
|
4
|
2
|
|
6
|
12
|
2
|
0-10
|
|
Всего
|
|
14
|
7
|
|
21
|
42
|
7
|
0-40
|
|
Модуль 3
|
13-18
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1.
|
Физика звезд. Реакции термоядерного синтеза. Протонный и углеродный циклы. Нейтрино и его потоки на Земле. Уравнения внутреннего строения звезд. Уравнения состояния звездного вещества. Механизм переноса энергии в звездах. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева и сверхновые звезды.
|
|
4
|
2
|
|
6
|
12
|
3
|
0-10
|
3.2.
|
Галактика. Открытие. Структура. Звездные подсистемы. Ассоциации, рассеянные, шаровыфе скопления звезд. Межзвездная среда. Зоны НI и НII. Центр,балдж, ядро Галактики.
|
|
2
|
1
|
|
3
|
6
|
2
|
0-6
|
3.3.
|
Виды галактик. Красное смещение и закон Хаббла. Эллиптические. Спиральные. Неправильные. Взаимодействующие. Ударные волны плотности и спиральная структура. Радиогалактика. Квазары. Местная группа галактик. Крупномасштабная структура. Проблема темной (скрытой) массы. Вещество и энергия во Вселенной.
|
|
2
|
1
|
|
3
|
6
|
2
|
0-6
|
3.4.
|
Элементы космологии. Модели Вселенной от древности до Г.А.Гамова. Становление С.Т.О. и О.Т.О. Гравитация и космологические модели. Наблюдательные данные нестационарной эволюции Вселенной. Проблема гелия и модель «горячей» Вселенной.Современные представления об эволюции Вселенной.
Проблема возникновения разума во Вселенной. Астрономические условия, способствующие возникновению и существованию живого существа. От проблемы связи (GETI) к проблеме поиска (SETI) В.Ц.(Внеземные цивилизации).
Научное, практическое и мировоззренческое значение астрономии и астрофизики.
|
|
4
|
2
|
|
6
|
12
|
3
|
0-8
|
|
Всего
|
|
12
|
6
|
|
18
|
36
|
10
|
0-30
|
|
Итого (часов, баллов):
|
|
36
|
18
|
|
54
|
108
|
24
|
0 – 100
|
Таблица 2.
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
№ темы
|
Устный опрос
|
Письменные работы
|
Технические формы контроля
|
Информационные системы и технологии
|
Итого количество баллов
|
коллоквиумы
|
собеседование
|
ответ на семинаре
|
лабораторная работа
|
контрольная работа
|
тест
|
реферат
|
эссе
|
программы компьютерного тестирования
|
комплексные ситуационные задания
|
электронный практикум
|
другие формы
|
Модуль 1
|
1.1.
|
|
|
0-3
|
|
|
0-3
|
|
|
|
|
|
|
0-6
|
1.2.
|
|
|
0-6
|
|
|
0-4
|
|
|
|
|
|
|
0-10
|
1.3.
|
|
|
0-4
|
|
|
0-4
|
|
|
|
|
|
|
0-8
|
1.4.
|
|
|
0-2
|
|
|
0-4
|
|
|
|
|
|
|
0-6
|
Всего
|
|
|
0-15
|
|
|
0-15
|
|
|
|
|
|
|
0-30
|
Модуль 2
|
2.1.
|
|
|
0-2
|
|
0-4
|
0-4
|
|
|
|
|
|
|
0-10
|
2.2.
|
|
|
0-2
|
|
0-4
|
0-4
|
|
|
|
|
|
|
0-10
|
2.3.
|
|
|
0-2
|
|
0-4
|
0-4
|
|
|
|
|
|
|
0-10
|
2.4.
|
|
|
0-2
|
|
0-4
|
0-4
|
|
|
|
|
|
|
0-10
|
Всего
|
|
|
0-8
|
|
0-16
|
0-16
|
|
|
|
|
|
|
0-40
|
Модуль 3
|
3.1.
|
|
|
0-2
|
|
0-4
|
0-4
|
|
|
|
|
|
|
0-10
|
3.2.
|
|
|
0-2
|
|
0-2
|
0-2
|
|
|
|
|
|
|
0-6
|
3.3.
|
|
|
0-2
|
|
0-2
|
0-2
|
|
|
|
|
|
|
0-6
|
3.4.
|
|
|
0-4
|
|
0-2
|
0-2
|
|
|
|
|
|
|
0-8
|
Всего
|
|
|
0-10
|
|
0-10
|
0-10
|
|
|
|
|
|
|
0-30
|
Итого
|
|
|
0-33
|
|
0-26
|
0-41
|
|
|
|
|
|
|
0 – 100
|
Таблица 4.
Планирование самостоятельной работы студентов
№
|
Модули и темы
|
Виды СРС
|
Неделя семестра
|
Объем часов
|
Кол-во баллов
|
обязательные
|
дополнительные
|
Модуль 1
|
|
|
1-5
|
|
|
1.1.
|
Введение. Понятие небесной сферы.
|
Проработки лекции
|
Наблюдение звездного неба
|
|
3
|
0-2
|
1.2.
|
Измерение времени
|
Решение задач. Работа с учебной литературой. Выполнение домашнего задания. Проработка лекций.
|
Определение местного истинного солнечного времени.
|
|
4
|
0-3
|
1.3.
|
Практические время
|
Проработка лекций. Решение задач. Работа с учебной литературой. Выполнение домашнего задания.
|
Совершить переход от показаний времени на ручных часах к местному истинному солнечному времени.
|
|
6
|
0-4
|
1.4.
|
Астрономические редукции. Движение тел Солнечной системы.
|
Проработка лекций. Решение задач. Работа с учебной литературой. Выполнение домашнего задания.
|
|
|
2
|
0-1
|
|
Всего по модулю 1:
|
1-5
|
15
|
0-8
|
Модуль 2
|
|
|
6-12
|
|
|
2.1.
|
Задача трех тел
|
Проработка лекций. Решение задач. Работа с учебной литературой. Выполнение домашнего задания.
|
|
|
4
|
0-3
|
2.2.
|
Планеты
|
|
|
|
8
|
0-4
|
2.3.
|
Солнце. Индексы солнечной активности.
|
|
|
|
4
|
0-2
|
2.4.
|
Звезды Физические переменные звезды.
|
|
Наблюдение пояса зодиака, ярких звезд.
|
|
5
|
0-3
|
|
Всего по модулю 2:
|
6-12
|
21
|
0-12
|
Модуль 3
|
|
|
13-18
|
|
|
3.1.
|
Физика звезд.
|
|
|
|
5
|
0-3
|
3.2.
|
Галактика
|
|
|
|
4
|
0-2
|
3.3.
|
Виды галактик
|
|
|
|
5
|
0-3
|
3.4.
|
Элементы космологии
|
|
|
|
4
|
0-2
|
|
Всего по модулю 3: 13-18
|
18
|
0-10
|
|
ИТОГО:
|
54
|
0-30
|
4.Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п
|
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин
|
|
Темы дисциплины, необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
|
1.1.
|
1.2.
|
1.3.
|
1.4.
|
2.1.
|
2.2.
|
2.3.
|
2.4.
|
3.1.
|
3.2.
|
3.3.
|
3.4.
|
1.
|
Линейная алгебра
|
|
|
|
+
|
+
|
|
|
|
|
|
|
|
2.
|
Аналитическая геометрия
|
+
|
|
|
+
|
|
|
|
|
|
+
|
+
|
|
3.
|
Математический анализ
|
|
|
|
+
|
+
|
|
|
|
|
|
|
|
4.
|
Дифференциальные уравнения
|
|
|
|
+
|
+
|
|
|
|
|
|
|
|
6.
|
Теория функций комплексного переменного
|
|
|
|
+
|
+
|
|
|
|
|
|
|
|
7.
|
Биология
|
+
|
|
+
|
|
|
|
+
|
+
|
|
|
|
+
|
8.
|
География
|
|
+
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
|
|
9.
|
Геология
|
|
+
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
|
|
10.
|
Химия
|
|
|
|
|
|
+
|
+
|
|
+
|
+
|
|
+
|
11.
|
Механика
|
|
|
|
+
|
+
|
|
|
|
|
|
+
|
+
|
12.
|
Молекулярная физика
|
|
+
|
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
13.
|
Оптика
|
|
|
|
+
|
|
|
+
|
+
|
|
|
+
|
|
14.
|
Атомная и ядерная физика
|
|
+
|
|
|
|
|
|
|
+
|
|
|
+
|
15.
|
Квантовая механика
|
|
+
|
|
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
16.
|
Распространение электромагнитных волн.
|
+
|
|
|
|
|
+
|
+
|
|
+
|
+
|
+
|
+
|
5.Содержание дисциплины.
Модуль 1.
Достарыңызбен бөлісу: |
