SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Programowanie symboliczne w symulacjach procesów fizycznych - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Programowanie symboliczne w symulacjach procesów fizycznych
Kod przedmiotu 11.3-WF-FizD-PSSPF-L-S14_genXOBZU
Wydział Wydział Fizyki i Astronomii
Kierunek Fizyka
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów drugiego stopnia z tyt. magistra
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2017/2018
Informacje o przedmiocie
Semestr 2
Liczba punktów ECTS do zdobycia 3
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Laboratorium 30 2 - - Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

Student potrafi wykorzystywać systemy typu Computer Algebra System na przykładzie Mathematica, Sage, Maxima w symbolicznym rozwiązywaniu problemów w fizyce i weryfikacji obliczeń analitycznych.

 

Wymagania wstępne

Znajomość analizy matematycznej i algebry liniowej oraz podstaw mechaniki klasycznej, elektrodynamiki klasycznej i mechaniki kwantowej. Programowanie w C lub Fortranie.

 

Zakres tematyczny

  •  Wstęp do obliczeń symbolicznych (wxMaxima, Mathematica):

              – sesje, obliczanie wyrażeń, środowisko, zmienne
              – różniczkowanie i całkowanie
              – układy równań
              – wykresy 2D i 3D i wizualizacja danych
             – równania różniczkowe

  •  Mechanika klasyczna:

             – oscylator harmoniczny
            – oscylatory harmoniczne sprzężone
            – zagadnienie dwóch ciał

  • -Elektrodynamika:

           - dyskretny rozkład ładunków
           - równanie Poissona
           - cząstka naładowana w polu elektromagnetycznym

  •  Mechanika kwantowa:

           - bariera potencjału
           - studnia potencjału

           - oscylator harmoniczny
          - atom wodoru

 

Metody kształcenia

Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni komputerowej. Praca w grupach. Wspólne rozwiązywanie bardziej  skomplikowanych przykładów.

 

Efekty kształcenia i metody weryfikacji osiągania efektów kształcenia

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Warunkiem zaliczenia laboratorium jest wykonanie wszystkich ćwiczeń programistycznych.
Ocena końcowa: średnia ważona ocen z kolokwium końcowego (50%) i ćwiczeń programistycznych (50%).

 

Obciążenie pracą

Obciążenie pracą Studia stacjonarne
(w godz.)
Studia niestacjonarne
(w godz.)
Godziny kontaktowe (udział w zajęciach; konsultacjach; egzaminie, itp.) 33 -
Samodzielna praca studenta (przygotowanie do: zajęć, kolokwium, egzaminu; studiowanie literatury przygotowanie: pracy pisemnej, projektu, prezentacji, raportu, wystąpienia; itp.) 50 -
Łącznie 83 -
Punkty ECTS Studia stacjonarne Studia niestacjonarne
Zajęcia z udziałem nauczyciela akademickiego 1 -
Zajęcia bez udziału nauczyciela akademickiego 2 -
Łącznie 3 -

Literatura podstawowa

[1] Lew Landau, Jewgienij Lifszyc, Mechanika, PWN, Warszawa 2011.
[2] D. J. Griffiths, Podstawy elektrodynamiki, PWN, Warszawa 2011.
[3] Lucjan Piela, Idee chemii kwantowej, PWN, Warszawa 2005.
[4] S. Wolfram, The mathematica book, 5-th ed., Wolfram Media 2003.
[5] http://maxima.sourceforge.net/docs/tutorial/en/gaertner-tutorial-revision/Contents.htm

 

Literatura uzupełniająca

Uwagi


Zmodyfikowane przez dr hab. Mirosław Dudek, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 13-09-2017 11:11)