Пәндер атауы және олардың негізгі бөлімдері

Магнитты орталар. Тұйық токтың магнит моменті. Магниттеліну векторы. Магнит өрісінің кернеулігі. Магнит индукциясының векторы.

Максвелл теңдеулері - тәжірибелерді жалпылау нәтижесі ретінде. Үздіксіздік теңдеуі - зарядтың сақталу заңы. Максвелл теңдеулері жүйесінің микроөрістерге қолданылуы.

Потенциалдар  үшін Даламбер тендеулері. Өрістің  потенциалдары мен кернеуліктерінің байланысы. Электромагниттік өрістің  калибрлеулік инварианттылығы. Кешігуші потенциалдар. Лиенар-Вихерт потенциалдары.

 Электродинамикадағы сақталу заңдары. Умов-Пойнтинг векторы. Электромагниттік өрістің импульсы тығыздығы векторы.

Электромагниттік  сәуле шығару. Электрлік және магниттік дипольдық сәуле шығару.

Электромагниттік  толқындардың ортада таралуы.

Дербес салыстырмалылық теориясының (ДСТ) негіздері. Бірмезгілділіктің салыстырмалылығы. Лоренц түрлендірулері. Релятивтік кинематика.

Релятивтік механика. Еркін бөлшектің Лагранж функциясы. Релятивтік бөлшектің энергиясы мен импульсі. Релятивтік механикадағы қозғалыс зандылығы. Тұрақты күш әсерімен дененің қозғалысы.

Салыстырмалылық теориясының 4 өлшемді математикалық  аппараты. 4 өлшемді вектор, 4 өлшемді  тензор ұғымдары. ДСТ инварианттары. Лоренц түрлендірулерінің матрицалық түрі. Лоренц түрлендірулерінің геометриялық интерпретациясы. Механика зандарының ковариантты түрде жазылуы.

Электродинамика заңдарының ковариантты түрдегі  жазылуы. Электромагниттік өрістің 4 өлшемді  сипаттамалары. Доплер эффектісі. Электромагниттік өріс үшін ең аз әсер принципі. Энергия-импульс  тензоры. Максвелл тендеулерінің ковариантты түрде жазылуы. Электронның электромагниттік массасы.

Үдемелі қозғалатын зарядтың өрісі. Электрлік және магниттік  өрістердің кернеуліктерін есептеп  шығару. Өріс импульсы. Классикалық  осциллятордың сәуле шығаруы. Сәуле  шығаруға дербес есептер. Вавилов-Черенков сәуле шығаруы.

Шашыраудың  классикалық теориясы. Еркін жєне байланысќан зарядтардың электромагниттік толқындарды шашыратуы. Спектралды сызықтардың спектралдық ені. Нормальды және аномальды дисперсия.

Қозғалыстағы  орта электродинамикасының негіздері. Өріс векторларының түрлену заңдылықтары. Қозғалыстағы орта үшін материялық теңдеулер. Магнитті гидродинамика элементтері.

Стационарлы өрістердегі  плазма. Зарядталған бөлшектердің түйіскен өрістерде қозғалысы. Плазманың  диэлектриктік, диамагниттік қасиеттері. Магниттік күш сызықтарының кептелуі. Магниттік ағынды кванттау.

Диэлектриктердің  поляризациялану теориясы. Магнетиктердің магниттену теориясы. Квазисерпімді  дипольдық моментті диэлектриктер. Тұрақты дипольдық моментті диэлектриктер. Комплексті диэлектрикті өткізгіш.

Магнетиктердің түрлері. Парамагнетизм, диамагнетизм, ферромагнетизм. Ферриттер, антиферриттер.

 

ҰСЫНЫЛАТЫН  ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

Негізгі:

1. Тамм И.Е. Основы теории электричества.-  М.: Наука, 1989.- 504 с.
2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. - Т.2/ Под ред. П.И.  Питаевского. - М.: Физматлит, 2001. - 530 с.
3. Матвеев А.Н. Электродинамика.- М.: Высшая школа, 1980.- 383 с.

Ќосымша:

1. Ландау П.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. - Т.8. - М.: Физматлит, 2003. - 651 с.
2. Батыгин В.В., Топтыгин И.Н. Сборник задач по электродинамике/Под ред. М.М.Бредова. - М.: Наука, 1970. - 503 с.
3. Батыгин В.В., Топтыгин И.Н. Современная электродинамика   М.; Институт компьютерных исследований, 2003. - 351 с.
4. Терлецкий Я.В., Рыбаков Ю.П. Электродинамика.- М.:Высшая школа, 1990.
5. Кожамкулов Т.А., Мурзагалиев Г.Ж. Элементы тензорного исчисления в евклидовом пространстве/Под ред. А.Т. Лукьянова. – Алма-Ата:  КазГУ им. С.М. Кирова, 1981. - 118 с.
6. Кожамкулов Т.А., Мурзагалиев Г.Ж. Релятивистская электродинамика. -  Алма-Ата: КазГУ им. С.М. Кирова, 1979.- 120 с.

 

7. Кванттық  механика

Кіріспе. Толқындық  функция және оның физикалық мағынасы. Суперпозиция принципі. Физикалық шамалардың операторлары. Динамикалық айнымалыларды операторлар арқылы бейнелеу. Опреаторлардың сызықтылығы және эрмиттілігі. Физикалық шамалардың орташа мәні. Коммутаторлар. Координатттың, импульстің, кинетикалық және потенциалдық энергиялардың, қозғалыс мөлшері моментінің опреаторлары. Операторлардың меншікті мәндедері мен меншікті функциялары, дискретті және үздіксіз спектр. Дирактың дельта-функциясы. Физикалық шамалар үшін анықталмағандық қатынасы.

Шредингер теңдеуі  және оның қарапайым қолданулары. Гамильтон  операторы. Стационар күй және оның қасиеттері. Кванттық механикалық шамалардың уақыт бойынша өзгеруі. Қозғалыс интегралдары. Бірөлшемді тікбұрышты шексіз терең потенциалдық шұңқыр. Тереңдігі шектелген потенциалдық шұңқыр. Кванттық механикадағы үздіксіздік теңдеуі. Сызықтық гармоникалық оссицилятор. Микробөлшектердің потенциалдық тосқауыл арқылы өтуі.

Кванттық көріністер теориясы. Импульстік көріністегі толқындық  функция және операторлар. Импульстік көріністегі сызықтық гармоникалық осциллятор. Кванттық механиканың матрицалық тұжырымдамасы.

Орталық өрістегі қозғалыстың жалпы қасиеті. Орталық өріс үшін факторизациялау жуықтауы. Қозғалыс интегралдары. Қозғалыс мөлшері моментінің жалпы теориясы. Опреаторлардың матрицалық элементі. Екі моментті векторлық қосу. Клебш-Гордан коэффициенттері және оның қасиеттері. Атомның магниттік моменті және оның квантталуы. Штерн-Герлах тәжірибесі. Электронның спині. Қозғалыс мөлшерінің толық моментінің опреаторы.

Шредингердің  радиал теңдеуін орталық өріс үшін шешү. Орталық өріс үшін шешімнің нольдегі және шексіздіктегі жалпы қасиеттері. Еркін қозғалыс. Кванттық ротатор. Сфералық потенциалдық шұңқыр. Үш өлшемді осциллятор. Ядролық қабыршық жөнінде түсінік. Сутегі тәрізді атомдардың теориясы. Ядро қозғалысын ескеру. Бірвалентті сілтілі элементердің спектрі.

Кванттық механиканың  жуықтау әдістері. Стационар күй үшін ұйтқу теориясы. Толқындық функция мен энергияға түзету. Векторлық теңдеу. Азғындалудан ұйтқу арқылы арылу және оның физикалық мағынасы. Ритц әдісі.

Кванттық механикадағы тепе-тең бөлшектер жүйесі. Тепе-тең  бөлшектердің айырып танылмайтындық принципі. Фермиондар және бозондар. Симметриялы және антисимметриялы толқындық функциялар. Паули принципі. Гелийге ұқсас атомдар теориясы және оның физикалық мағынасы. Менделеевтің периодты жүйесі. Көп бөлшектер теориясының негіздері, Хартри-Фок, Томас-Ферми әдістері. Спектралдық термдер. Хунд ережесі. Рентген термдері.

 

ҰСЫНЫЛАТЫН  ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

Негізгі:

1. Давыдов А.С. Квантовая механика.- М., 1973.
2. Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики.- М., 1976.
3. Шпольский Э.В. Атомная физика.- Т. 2. - М., 1974.
4. Ландау Л.Д, Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория.- М., 1974.
5. Қожамқұлов Т.Ә., Жүсіпов М.Ә., Имамбеков О.И. Кванттық механика. –Алматы, 2006.
6. Қожамқұлов Т.Ә., Имамбеков О.И. Кванттық механика есептерінің жинағы.- Алматы, 2006.

Ќосымша:

1. Жусупов М.А., Ибраева Е.Т. Введение в математический аппарат квантовой механики.- Алма-Ата: КазГУ, 1986.
2. Жусупов М.А., Ибраева Е.Т. Уравнение Шредингера и его простейшие применения.- Алма-Ата: КазГУ, 1986.
3. Жусупов М.А., Ибраева Е.Т. Системы тождественных частиц в квантовой механике.- Алма-Ата: КазГУ, 1987.
4. Галицкий В.М., Карнаков Б.М., Коган В.И. Задачи по квантовой механике.- М., Наука, 1981.

 

8. Термодинамика және статистикалық физика

Статистикалық жүйелер зерттеу объектілері  ретінде. Гиббстің статистикалық ансамблі. Үлестіру функциясы. Лиувилль теңдеуі. Статистикалық орташалау. Гиббстің микроканондық үлестіру туралы постулаты. Гиббстің канондық үлестіруі. Абсолют температура (термодинамиканың нөлдік бастамасы).

Кванттық статистикадағы микроканондық үлестіру. Статистикалық салмақ. Макроскоптық жүйелердің кванттық күйлерінің квазиүздіксіздігі. Кванттық суммаларды фазалық көлем бойынша алынған интегралдарға ауыстыру. Гиббстің канондық және үлкен канондық үлестіруі.

Гиббстің үлкен  канондық үлестіруінен тепе-теңдік процестер үшін термодинамиканың 1-ші және 2-ші бастамаларын шығару. Ашық және жабық жүйелер үшін термодинамиканың негізгі теңдеулері. Больцман принципі. Оны Гиббстің кванттық канондық үлестіруінен шығару. Термодинамиканың 3-ші бастамасы. 

Жабық жүйелер термодинамикасы. Термодинамикалық потенциалдар әдісі. Максвелл ќатыстары. Якобиандар әдісі. Жылусиымдылықтың термодинамикалық теориясы. Джоуль-Томсон және Джоуль-Гей-Люссак процестері. Суытудың магниттік әдісі. Тепе-теңдік сәулелердің термодинамикасы. Термодинамиканың 3-ші бастамасының Планктық тұжырымдамасы. Термодинамиканың 3-ші бастамасынан туатын салдар.

Энтропияның арту заңы. Тепе-теңсіздік процестер үшін термодинамиканың 2-ші бастамасы. Клаузиус теңсіздігі. Ең аз жұмыс принципі. Термодинамикалық жүйелердің түрлі сыртқы жағдайлар кезіндегі тепе-теңдікте болу шарттары. Термодинамикалық жүйелердің орнықтылыѓы шарттары.

Ашық жүйелер  термодинамикасы. -потенциал. Химиялық потенциал. Термодинамикалық потенциалдардың аддитивтігі. Біртекті функциялар үшін Эйлер теоремасы. -потенциал үшін тендеулер. Гиббс-Дюгем тендеуі. Ашық термодинамикалық жүйелер тепе-теңдігінің шарттары. Гиббстің фаза ережелері. 1-ші текті фазалық ауысулар және Клайперон-Клаузиус тендеуі.

Әлсіз ерітінділер теориясы. Ертінділердің әлсіздігі туралы үғым. Әлсіз ертіндінің Гиббстік потенциалы. Еріткіш пен еріген заттардың химиялық потенциалдары. Осмостық қысым, Ван-Гофф заңы. Әлсіз ерітіндінің қатты түрге өту және қайнау температураларының өзгерісі. Генри заңы. Рауль заңы. Үлестіру заңы.

Классикалық статистикалық  механика. Сиретілген газдар үшін күй  тендеуі. Ван-дер-Ваальс тендеуі. Максвелл ережесі. Тең үлестіру және вириал теоремалары. Оларды идеал газдар мен қатты  денелердің жылусиымдылық теориясында  пайдалану.

Идеал газдар үшін Максвелл-Больцман үлестіруі. Осы статистиканың  дұрыстығының шарты. Осы жуықтаудағы  статистикалық қосындыны есептеу. Максвелл-Больцман статистикасын біратомды  және екіатомды газдарға қолдану.

Ферми-Дирак  және Бозе-Эйнштейн статистикасы. Аздап айныѓан Ферми және Бозе-газ. Бозе-Эйнштейн статистикасын тепе-тендіктегі электромагнит сәуле теориясына қолдану. Сәулені фотондардың идеал газы түрінде қарастыру. Бозе-Эйнштейн статистикасын қатты денелерге қолдану. Қатты денедегі жылулық қозғалысты фонондық идеал газ түрінде қарастыру. Катты денелер жылусиымдылығының Эйнштейндік және Дебайлық теориялары. Ферми-Дирак статистикасын айныған электрондық газ үшін қолдану (металлдардағы электрондар). Металлдардағы электрондық газ нөлдік температурада. Фермидің шекаралық энергиясы. Металлдардағы электрондық газ абсолют нөлге жақын температураларда.

Флуктуациялар және олардың сандық сипаттамалары  туралы. Канондық үлестірудегі энергия  флуктуациясы. Тепе-теңдіктегі сәулелер энергиясының флуктуациясы. Гиббстің үлкен канондык үлестіруіндегі бөлшектер сандарының флуктуациясы. Жарықтың газ тәрізді ортадағы шашырау теориясы. Броундыќ қозғалыс. Эйнштейн-Смолуховский формуласы. Фоккер-Планк тењдеуі жєне оныњ ќарапайым ќолданылулары. Кездейсоќ процесстердіњ спектралдыќ кҰріністері. Жылулыќ шулар.

Ж‰йелердіњ  тепе-тењдігі жєне орныќтылыѓы шарттары. Фазалыќ ауысулар. Сыртќы Ұрістегі жєне гетерогенді ж‰йелердегі тепе-тењдік шарттары. Гиббстіњ фазалар ережесі. I жєне II текті фазалыќ ауысулар. Кризистік к‰й.

Идеал емес ж‰йелер теориясы. Идеал емес біратомды газ. Корреляциялыќ функциялар. Боголюбов тењдеулері тізбегі. Ж‰йеніњ жҒпты корреляциялыќ функциясы жєне к‰й тењдеуі. Олардыњ ќатарѓа жіктелінуі. Кулондыќ єсерлесуші ж‰йелер. Плазманыњ еркін энергиясы.

Тепе-тењсіздік  термодинамика негіздері.

Аѓындар мен  термодинамикалыќ к‰штер. Сызыќты  зањдар. Онзагердіњ Ұзаралыќ ќатынастары. Тепе-тењсіздік термодинамика тењдеулері.  Айќыш эффектілер.

Кинетикалыќ эффектілер. Тепе-тењсіздік ‰лестіру функциясы  ‰шін жазылѓан тењдеулер жєне Боголюбов  бойынша уаќыт масштабтары. Макроскопиялыќ ќайтымдылыќ жєне макропроцесстердіњ ќайтымсыздыѓы. Релаксациялыќ м‰шесі бар кинетикалыќ тењдеу жєне оныњ ќолданылулары. ¤зімен Ұзі келісілген Ұріс жуыќтауындаѓы кинетикалыќ тењдеу. Власовтыњ сызыќтандырылѓан тењдеуі. Ландау бойынша плазмалыќ тербелістер мен Ұшулер. Больцманныњ кинетикалыќ тењдеуі. Н-теорема. Максвеллдыњ локалды ‰лестіруі жєне гидродинамика тењдеулері. Тасымал коэффиценттері.

 

ҰСЫНЫЛАТЫН  ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

Негізгі:

1. Квасников И.А. Термодинамика и статистическая физика (теория равновесных систем). - М.: Изд. МГУ, 1991.
2. Базаров И.П. Термодинамика.- М., 1979.
3. Румер Ю.Б., Рывкин М.Ш. Термодинамика. Статистическая физика.- М.: Изд. МГУ, 1991.
4. Кубо Р. Статистическая механика. - М., 1976.