Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414)




Скачать 45.03 Kb.
НазваниеПрограмма Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414)
Дата публикации14.05.2014
Размер45.03 Kb.
ТипПрограмма
literature-edu.ru > Математика > Программа
Утверждено решением Ученого Совета физического факультета МГУ 30.03.2006 г.

Декан физического факультета МГУ профессор В.И.Трухин
Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению

«Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414).
1. Отличительные признаки волнового процесса. Линейные и нелинейные волны, их физические и математические особенности. Основные параметры и эффекты, характеризующие распространение волн (фазовая и групповая скорость, дисперсия, модуляция). Влияние границ и неоднородности среды на распространение волн и структуру волнового поля. Основные методы анализа волн (спектральный анализ, метод дисперсионных уравнений). Параболическое (квазиоптическое) приближение в теории волновых пучков. (Литература: [1], [2, гл.1]).

  1. Приближение сплошной среды, физический смысл и условия его применимости к реальным средам (системам). Значение этого приближения для математического континуального описания динамических (в том числе, волновых) процессов. (Литература: [3, § 1.1, 1.2]).

  2. Уравнения гидродинамики неидеальной теплопроводной среды (жидкости или газа) и принцип их получения. Общая характеристика гидродинамических уравнений, частные случаи и используемые упрощения. Волновые и не волновые движения текучей среды (Литература: [4], [5]). Акустическая, температурная и вихревая моды безграничной неидеальной теплопроводящей среды (Литература [6, § 2.6]).

  3. Подход Эйлера и Лагранжа к описанию динамики сплошной среды. Реализация этих подходов в гидрофизических экспериментах. Траектории и линии тока. Функция тока. Сжимаемая и несжимаемая жидкость. Потенциальные и вихревые движения. Интегралы движения (Бернулли и Коши-Лагранжа) идеальной жидкости. (Литература: [3] - [5]).

  4. Физические факторы (возвращающие силы) приводящие к возникновению основных типов волн в гидродинамике (в том числе в геофизической гидродинамике): акустических, поверхностных (гравитационных и капиллярных), внутренних, инерционных (гироскопических), волн Россби. Краткая характеристика этих волн и их основные пространственные и временные масштабы. (Литература: [3] - [5]).

  5. Уравнение и граничные условия для получения дисперсионного уравнения поверхностных гидродинамических волн. Отличительные особенности дисперсионных свойств гравитационных и капиллярных волн. Приближения глубокой и мелкой воды (Литература: [4], [5]). Задача о генерации поверхностной волны движущимся точечным источником. (Литература: [1]).

  6. Особенности дисперсионных соотношений и определения из них групповой скорости для внутренних, инерционных волн и волн Россби. Взаимная направленность фазовой и групповой скоростей для этих волн. (Литература: [5]).

  7. Гидродинамические неустойчивости. Определение числа Рейнольдса для течения вязкой жидкости и его роль в теории неустойчивости такой жидкости. Ламинарные и турбулентные течения, характерные особенности турбулентных течений, сценарии перехода к турбулентности. Гипотеза однородной изотропной турбулентности и спектр Колмогорова-Обухова. (Литература: [4], [5], [7])

  8. Волновое уравнение линейной акустики идеальных и вязких теплопроводящих жидких и газообразных сред (схема получения из общих уравнений гидродинамики), общее решение. Сферические и цилиндрические волны. Адиабатическая и изотермическая скорости звука. Коэффициент затухания и его зависимость от частоты, физические механизмы затухания.

Излучение звука, монопольное и дипольное излучение; характеристики направленности.

Отражение и преломление акустических волн на плоской границе раздела

двух сред. Плотность и поток энергии. Акустический импеданс. Отражение от импедансной границы. (Литература: [4], [5], [7]).

10. Уравнения теории упругости. Определяющее соотношение и параметры упругости для изотропных тел. Линеаризация уравнений для малых возмущений. Продольные и сдвиговые волны в изотропном теле, а также волны в присутствии границ (Релея, Лэмба, Лява), качественное соотношение между скоростями этих волн. (Литература: [5], [7], [8],).

11. Уравнение Кортевега - де Вриза (КдВ) как нелинейное обобщение уравнения гравитационных волн на мелкой воде. Нелинейное обобщение волнового акустического уравнения. Физические механизмы акустической нелинейности. Метод медленно меняющегося профиля (метод Хохлова) в нелинейной акустике. Характерные типы нелинейных волн и структур как решения указанных уравнений: кноидальная волна, солитон, римановы и ударные волны; основные особенности, свойства и различия этих решений с объяснением физических факторов (свойств нелинейных сред), обуславливающих существование этих решений. Понятие автомодельного решения нелинейного уравнения и общие сведения о методе обратной задачи рассеяния для решения нелинейных уравнений. (Литература: [1], [2], [5], [9])

12. Основные сведения о вычислительных методах и компьютерном моделировании в гидродинамических и акустических задачах (понятие о разностных схемах, о спектральных и пространственно-временных алгоритмах, о методе вихревых частиц и маркеров на сетке). (Литература: [10]).

13. Экспериментальные методы измерения характеристик акустических полей: колебательной скорости, акустического давления, скорости распространения, поглощения, интенсивности. Шлирен-метод (теневой метод) и оптоакустические методы в лабораторных экспериментальных исследованиях.

Нелинейное взаимодействие акустических волн в реализации параметрических излучающих и приемных антенн. Принципы реализации акустической микроскопии и дефектоскопии.

Использование ультразвука (диагностика, терапия, хирургия), оптоакустических методов и ударно-волновой литотрипсии (дробление почечных камней) в медицине.

Кавитация (гидродинамическая и акустическая) и ее роль в экспериментальных и технологических процессах.

Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах (ПАВ). (Литература: [5], [11], [12]).
ЛИТЕРАТУРА

1. Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухоруков А. П., Теория волн. - М.: Наука,

1990.

  1. Островский Л. А., Потапов А. И., Введение в теорию модулированных волн – М.: Физматлит, 2003.

  2. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкостей – М.: Мир, 1973

  3. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Гидродинамика. - М.: Наука, 1986

5. Бреховских Л. М., Гончаров В. В., Введение в механику сплошных сред.

– М.: Наука, 1982.

6. Балеску Р. Равновесная и неравновесная статистическая механика, т. 2, М.:

Мир, 1978.

7. Красильников В. А., Крылов В. В., Введение в физическую акустику. – М.: Наука, 1984.

8. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория упругости. – М.: Наука, 1987.

9. Ахманов С. А., Метод Хохлова в теории нелинейных волн, Успехи физических наук (УФН), 1986 г., Т. 149, вып. 3, С. 361 – 390.

  1. Поттер Д., Вычислительные методы в физике. – М.: Мир, 1975.

11. Кайно Г., Акустические волны. Устройства, визуализация и аналоговая

обработка сигналов. – М.: Мир, 1990.

12. Применение ультразвука в медицине. Физические основы (под ред. Хилла К.) –

М.: Мир, 1989.
Программу составили: Профессор О.В. Руденко

Профессор А.И.Коробов

Доцент Ю.Н. Маков





Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) iconПрограмма Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению...
...

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) iconПрограмма Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению...
Уравнения Максвелла. Теорема Умова-Пойнтинга Волновое уравнение. Плоские и сферические волны. Поляризация электромагнитных волн;...

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) icon3-и вопросы государственного экзамена по подготовке магистра по направлению...
Электронная конфигурация внешних оболочек атомов. Формирование кристаллической структуры из изолированных атомов. Типы связи в твердых...

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) iconПрограмма Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению...
Влияние объемного заряда на движение заряженных частиц. Самосогласованная система уравнений электронного пучка

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) iconПрограмма Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению...
Консервативные и диссипативные колебательные системы и их фазовые портреты. Метод фазовой плоскости

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) iconПрограмма дисциплины м 1 Производственная практика основная образовательная...
Место дисциплины в структуре ооп. Производственная (педагогическая) практика относится к разделу М. 3 «Практики и научно-исследовательская...

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) iconМетодические материалы по подготовке и проведению единого государственного экзамена Москва
Региональная информационная система обеспечения проведения единого государственного экзамена

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) iconПрограмма научно-исследовательской работы основная образовательная...
Нир является обязательной составляющей образовательной программы профессиональной подготовки магистра. Нир направлена на подготовку...

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) iconПрограмма государственного экзамена по физике Специальность 010400 -физика
Функция Лагранжа и уравнения Лагранжа системы материальных точек. Интегралы движения

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению «Физика акустических и гидродинамических волновых процессов» (510414) iconПрограмма Государственного экзамена по биохимической физике Специальность...
Функция Лагранжа и уравнения Лагранжа системы материальных точек. Интегралы движения

Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции