Бакалавриат
2020/2021
Введение в нелинейную физику
Статус:
Курс по выбору (Физика)
Направление:
03.03.02. Физика
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
4-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Преподаватели:
Камчатнов Анатолий Михайлович
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
48
Программа дисциплины
Аннотация
Учебный курс состоит из вводных лекций по различным направлениям современной нелинейной физики. Он включает в себя следующие основные темы от генерации второй гармоники до ударных волн и солитонов в различных физических ситуациях. Основное внимание будет уделено нелинейным явлениям в оптике и физике бозе-эйнштейновского конденсата. Лекции дополняются домашними заданиями в форме задач для самостоятельного решения.
Цель освоения дисциплины
- Овладеть основными понятими нелинейной физики (взаимодействие волн, солитоны и т.д.).
- Знать основные эффекты нелинейной физики (генерация гармоник, опрокидывание волн, солитонное распространение, самофокусировка света и т.д.).
- Уметь решать основные уравнения нелинейной физики для описания наиболее фундаментальных эффектов (уравнение Кортевега-де Фриза, уравнение Бюргерса, нелинейное уравнение Шрёдингера).
Планируемые результаты обучения
- Владеть основными понятими нелинейной физики (взаимодействие волн, солитоны и т.д.).
- Знать основные эффекты нелинейной физики (генерация гармоник, опрокидывание волн, солитонное распространение, самофокусировка света и т.д.).
- Уметь решать основные уравнения нелинейной физики для описания наиболее фундаментальных эффектов (уравнение Кортевега-де Фриза, уравнение Бюргерса, нелинейное уравнение Шрёдингера).
Содержание учебной дисциплины
- резонанс Ферми
- генерация второй гармоники
- самоиндуцированная прозрачность
- нелинейность (уравнение Хопфа и опрокидывание волны)
- нелинейность и вязкость (уравнение Бюргерса и ударные волны)
- нелинейность и дисперсия (уравнение Кортевега-де Фриза и солитоны)
- яркие солитоны в оптике и бозе-эйнштейновском конденсате (нелинейное уравнение Шрёдингера)
- модуляционная неустойчивость и самофокусировка пучков света
- тёмные солитоны в бозе-эйнштейновском конденсате и световодах с дефокусирующей нелинейностью
Элементы контроля
- Контрольная работа
- Домашние задания
- Активность на лекциях и семинарах
- Экзаменэкзамен в форме решения типичной задачи и беседы по программе курса
Промежуточная аттестация
- Промежуточная аттестация (2 модуль)0.2 * Активность на лекциях и семинарах + 0.3 * Домашние задания + 0.2 * Контрольная работа + 0.3 * Экзамен
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика. Т.8 Электродинамика сплошных сред - Издательство "Физматлит" - 2005 - 656с. - ISBN: 5-9221-0123-4 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2234
Рекомендуемая дополнительная литература
- Делоне Н.Б. - Нелинейная оптика - Издательство "Физматлит" - 2003 - 64с. - ISBN: 5-9221-0428-4 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2134