МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Физика космической плазмы

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра радиофизики и теоретической физики
Направление подготовки03.04.03. Радиофизика
ПрофильЭлектромагнитные волны в средах
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план03_04_03_ЭМВС-2-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 30
самостоятельная работа 78
Виды контроля по семестрам
зачеты: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 13
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Практические 12 12 12 12
Сам. работа 78 78 78 78
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
ст. преподаватель, Чернов Александр Александрович

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Рудер Давыд Давыдович

Рабочая программа дисциплины
Физика космической плазмы

разработана в соответствии с ФГОС:
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 03.04.03 РАДИОФИЗИКА (УРОВЕНЬ МАГИСТРАТУРЫ) Утвержден Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 30 октября 2014 г. N 1417

составлена на основании учебного плана:
03.04.03 Радиофизика
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 9
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 9
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Приобретение студентами знаний, умений и навыков в соответствии с ФГОС ВО и учебному плану.
Формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по главным положениям физики космической плазмы в соответствии с содержанием дисциплины.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3 способностью к свободному владению знаниями фундаментальных разделов физики и радиофизики, необходимых для решения научно-исследовательских задач
ПК-1 способностью использовать в своей научно-исследовательской деятельности знание современных проблем и новейших достижений физики и радиофизики
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.фундаментальные законы физики космической плазмы и их математическую оболочку;
фундаментальные задачи физики космической плазмы и методы их решения.
3.2.Уметь:
3.2.1.использовать полученные знания для решения задач, возникающих в процессе обучения, а также в будущей профессиональной деятельности.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.по использованию основных законов и методов решения задач физики космической плазмы.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Параметры, свойства и описание космической плазмы
1.1. Электронейтральность и дебаевский радиус. Коллективные свойства и собственные моды. Плазма Метагалактики, галактик и звёзд. Лекции 3 4 ОПК-3, ПК-1 Л2.4, Л2.1, Л1.3, Л1.1, Л1.2
1.2. Межпланетная плазма и магнитосферы. Гидродинамическое и кинетическое описание плазмы. Лекции 3 2 ОПК-3, ПК-1 Л2.3, Л2.4, Л2.1, Л1.3, Л1.1, Л1.2
1.3. Параметры, свойства и описание космической плазмы. Практические 3 4 ОПК-3, ПК-1 Л2.3, Л2.4, Л2.1, Л1.3, Л1.1, Л1.2
1.4. Параметры, свойства и описание космической плазмы. Сам. работа 3 24 ОПК-3, ПК-1 Л2.3, Л2.4, Л2.1, Л1.3, Л1.1, Л1.2
Раздел 2. Физика плазмы Солнечной системы
2.1. Солнце, межпланетная среда и магнитосферы планет. Строение магнитосферы Земли и плазменные процессы. Лекции 3 4 ОПК-3, ПК-1 Л2.6, Л2.4, Л1.3, Л1.1, Л1.2
2.2. Магнитные бури и суббури. Волновые излучения. Лекции 3 2 ОПК-3, ПК-1 Л2.6, Л2.4, Л1.3, Л1.1, Л1.2
2.3. Физика плазмы Солнечной системы. Практические 3 4 ОПК-3, ПК-1 Л2.6, Л2.4, Л1.3, Л1.1, Л1.2
2.4. Физика плазмы Солнечной системы. Сам. работа 3 26 ОПК-3, ПК-1 Л2.6, Л2.4, Л1.3, Л1.1, Л1.2
Раздел 3. Взаимодействие низкочастотных волн с кольцевым током и плазмосферой Земли
3.1. Модификация МГД волн частицами кольцевого тока. Волны как причина распада кольцевого тока. Лекции 3 4 ОПК-3, ПК-1 Л2.7, Л2.4, Л2.5, Л1.3, Л1.1, Л1.2
3.2. Волновой нагрев внешней плазмосферы. Слабая нестационарность. Лекции 3 2 ОПК-3, ПК-1 Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.3, Л1.1, Л1.2
3.3. Взаимодействие низкочастотных волн с кольцевым током и плазмосферой Землию. Практические 3 4 ОПК-3, ПК-1 Л2.7, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л2.5, Л1.3, Л1.1, Л1.2
3.4. Взаимодействие низкочастотных волн с кольцевым током и плазмосферой Земли. Сам. работа 3 28 ОПК-3, ПК-1 Л2.7, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л2.5, Л1.3, Л1.1, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Космическая плазма: определение и описание.
Волны в космической плазме. МГД волны.
Солнце. Межпланетная плазма. Магнитосфера.
Магнитосфера Земли. Плазмосфера. Кольцевой ток.
Неустойчивость волн. Модификация МГД волн.
Распад кольцевого тока Земли.
Нагрев плазмосферы Земли.
Слабая нестационарность плазмы как источник энергии.
Отражение МГД волн от ионосферы Земли.
Питч-угловая диффузия частиц под влиянием волн.
Циклотронное и черенковское взаимодействие частиц с волнами.
Распространение волн в космической плазме.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
См. приложение.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Биттенкорт Ж.А. Основы физики плазмы: М.: Физматлит, 2009
Л1.2 Жданов В.М. Процессы переноса в многокомпонентной плазме: М.: Физматлит, 2009 // ЭБС "Университетская библиотека online" biblioclub.ru
Л1.3 Голант В. Е. Жилинский А. П. Сахаров И. Е. Основы физики плазмы: Учебное пособие "Лань" // ЭБС "Лань", 2011 e.lanbook.com
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 А. А. Чернов Новый источник турбулентной энергии в слабонестационарной плазме: препринт Барнаул: АлтГУ, 2006
Л2.2 А. А. Чернов Новый мечанизм насыщения температуры электронов во внешней плазмосфере Земли: препринт Барнаул: АлтГУ, 2006
Л2.3 А. А. Чернов К описанию взаимодействия частиц в магнитной ловушке с МГД волнами: препринт Барнаул: АлтГУ, 2011
Л2.4 С. И. Акасофу, С. Чепмен Солнечно-земная физика: монография, часть 1 и 2 М.: Мир, 1974,1975
Л2.5 А. А. Чернов Модификация альвеновской и быстрой магнитозвуковой волн немалой добавкой горячих ионов в диапазоне от МГД частот до частот вистлеров: препринт Барнаул: АлтГУ, 2006
Л2.6 А. А. Чернов Моделирование изменения содержания частиц и их энергии в магнитной ловушке с МГД волнами: препринт Барнаул: АлтГУ, 2011
Л2.7 А. А. Чернов Моделирование распада и усиления кольцевого тока Земли под влиянием МГД волн: препринт Барнаул: АлтГУ, 2011
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Антонова Е. Е. Физика плазмы космического пространства: курс лекций [Интернет-ресурс] / Е. Е. Антонова. – М.: ККЛ ФК ФФ МГУ, 2006. – Режим доступа: http://www.kosmofizika.ru/abmn/ant/lecture_ant.htm. – Загл. с экрана. www.kosmofizika.ru
Э2 Кубышкина М. В. Основы физики космической плазмы: курс лекций [Интернет ресурс] / М. В. Кубышкина, М. И. Пудовкин – СПб: КФЗ СПбГУ, 2009. – Режим доступа:http://geo.phys.spbu.ru/Education_rus/EDUCATION_BACHELOR/SolarPhysics2.html. – Загл. с экрана. geo.phys.spbu.ru
Э3 Поступаев В. В. Физика плазмы: учебный курс [Интернет ресурс] / В. В. Поступаев. – Новосибирск: КФП НГУ, ИЯФ СО РАН, 2012. – Режим доступа: http://www.inp.nsk.su/chairs/plasma/sk/fpl.ru.shtml. – Загл. с экрана. www.inp.nsk.su
Э4 Физика плазмы: раздел электронной библиотеки [Интернет-ресурс] / Образовательный проект А. Н. Варгина. – 2009. – Режим доступа: http://www.ph4s.ru/book_ph_plasma.html. – Загл. с экрана. www.ph4s.ru
Э5 Физика космической плазмы, автор Лагутин А.А. portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Операционная система Windows или Linux
Пакет офисных приложений
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

см. ФОС в приложении