7M05323 Техническая физика в ЕНУ им. Л. Н. Гумилева

Дисциплины

• Технологии возобновляемой энергетики

  Цель дисциплины состоит в том, чтобы обеспечить студентов фундаментальными знаниями и практическими навыками в области возобновляемых источников энергии. Традиционные и нетрадиционные источники энергии; запасы и ресурсы источников энергии; динамика потребления энергоресурсов и развитие энергетического хозяйства, экологические проблемы энергетики; место нетрадиционных источников в удовлетворении энергетических потребностей человека; Структура мирового энергопотребления.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Педагогика высшей школы

  Цель: формирование основ профессионально-педагогической культуры магистрантов, освоение теоретических основ современной педагогической науки. Содержание: педагогика высшей школы: предмет, задачи, функции и место в системе педагогических наук. Сущность явлений и процессов высшего образования, его основных тенденции развития. Структура педагогического процесса высшей школы. Технологии, методы и формы организации обучения и воспитания студентов. Педагогический менеджмент в системе высшего образования.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Основы термоядерной энергетики

  Цель дисциплины состоит в обучении обучающихся основным принципам, технологиям и потенциальным применениям термоядерной энергии. Физические основы физики плазмы. Неустойчивости плазмы, плазма в магнитном поле. Виды магнитных ловушек. Формирование знаний принципов работы ядерных реакторов, преимуществ и недостатков атомных электростанций. Формирование знаний в области термоядерной энергетики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Психология управления

  Курс «психология управления» направлен на формирование социально-управленческого мировоззрения у магистрантов в контексте решения управленческих задач, определенных профессиональной деятельностью магистра в национальной рамке квалификации и квалификационном справочнике руководителей и специалистов. Цель курса заключается в систематизации и углублении знаний о социально-психологических процессах, явлениях, свойствах и основных категориях психологии управления для дальнейшего применения в управленческой деятельности магистров. Содержание дициплины включает такие темы как личность руководителя, особенности руководства и лидерства как социальных феноменов, основные функции управленческой деятельности, стили управления и руководства, личность подчиненного как объект управления, социализация личности как социальный феномен, характеристика процесса адаптации подчиненного к условиям организации, система регуляции поведения и деятельности личности, общение как социальный феномен, особенности управленческого общения и другие.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Физика наноэлектроники

  Цель дисциплины заключается в предоставлении фундаментальных знаний и практических навыков в области наноэлектроники, которые включают изучение физических принципов, методов создания и применения наноэлектронных устройств. Свойства индивидуальных наночастиц. Объемные наноструктуры. Физические принципы наноэлектроники. Технологии создания твердотельных наноструктур. Применение квантово-размерных структур в приборах наноэлектроники.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Люминесценция сложных молекул

  Цель дисциплины заключается в предоставлении фундаментальных знаний и практических навыков в области люминесценции, которые включают изучение свойств, механизмов и применений люминесценции сложных молекул. Люминесценции, время жизни. Спектры возбуждения и излучения. Спектры флуоресценции: правило Стокса, закон С.И.Вавилова, правило зеркальной симметрии В.Л.Левшина. Флуоресценция и фосфоресценция.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Люминесценция кристаллофосфоров

  Цель дисциплины заключается в освоении основных принципов и механизмов, лежащих в основе люминесценции в кристаллических фосфорах, а также в понимании их свойств и потенциальных применений в различных областях, таких как оптические устройства, светоизлучающие диоды, источники света и т. д. Люминесценция. Зонная схема кристаллов с центрами свечения и центрами захвата. Температурное и оптическое тушение люминесценции. Основные характеристики кристаллофосфоров и методы их определения: спектральные и кинетические. Спектры возбуждения люминесценции.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Наноструктуры и нанокластеры

  Цель дисциплины заключается в предоставлении фундаментальных знаний и практических навыков в области нанотехнологий, которые включают изучение свойств, методов создания и применения наноструктур и нанокластеров. Особенности структуры наноматериалов. Размерные эффекты в нанообъектах. Классификация и методы получения нанокластеров и наноструктур. Методы исследования наноматериалов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Радиационная физика твердого тела

  Цель дисциплины заключается в изучении взаимодействия излучения с твердыми материалами и свойствами твердотельных систем под воздействием различных типов радиации. Курс направлен освоение магистрантами научно-теоретических основ радиационной физики твердого тела. Во время занятий магистранты овладевают навыками описания кристаллических структур облученных материалов, умения проводить выбор необходимых современных методик для теоретического и экспериментального исследования физических свойств и структуры облученных твердых тел. Симметрия идеального кристалла. Реальные кристаллы. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Механизмы создания радиационных дефектов в твердых телах. Радиационные дефекты в ЩГК, сульфатах щелочных и щелочноземельных металлов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Твердооксидные топливные элементы

  Цель дисциплины состоит в том, чтобы обеспечить глубоким пониманием принципов и технологий, лежащих в основе этого типа энергетических устройств. Рассматриваются основные типы химических источников энергии – топливных элементов. Представлены топливные элементы с твердым оксидом, щелочным электролитом, а также биотопливные элементы. Приводятся основные области применения топливных элементов, их параметры и характеристики. Топливные элементы (ТЭ) на основе полимерного электролита. ТЭ на основе протоно-обменной мембраны. Щелочные ТЭ. Фосфорно-кислотные ТЭ. ТЭ с расплавленным карбонатом. Твёрдо-оксидные ТЭ.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Целью данной дисциплины является приобретение и совершенствование компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного обучения, позволяющих использовать иностранный язык (уровень сверхбазовой стандартности (С1) как средство общения для успешной профессиональной и научной деятельности будущего магистра, способного конкурировать на рынке труда. Курс обучения предполагает изучение английского языка в профессиональном и академическом контексте в соответствии с образовательной программой. Основное внимание уделяется изучению и активному использованию специфической терминологии, связанной с профессиональной и научной сферой, критическому чтению, анализу текстов, восприятию информации, полученной через прослушивание, развитию академических навыков письма, необходимых для написания научных работ, а также развитию навыков устной речи для коммуникации в академической среде.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Водородная энергетика

  Цель дисциплины заключается в изучении основ и принципов использования водорода в качестве чистого источника энергии. Формирование необходимого уровня знаний у магистрантов в области водородной энергетики, ознакомления с мировым опытом создания топливных элементов, а также с перспективами водородной экономики. Принципы работы топливного элемента. Технология формирования мембранно-электродных блоков топливных элементов. Электрохимические методы получения пористых материалов для ТЭ. Полимерные топливные элементы. Характеристики топливных элементов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Применение функциональных наноматериалов

  Цель дисциплины состоит в изучении основ и принципов применения различных функциональных наноматериалов в различных областях науки и техники. Дисперсные системы и методы их получения. Квантово-размерный эффект наноструктур. Применение функциональных наноматериалов в биологии, медицине, электронике, солнечной и водородной энергетике и др.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• История и философия науки

  Курс направлен на изучение истории науки, философских основ научного знания и методологии научного исследования. Цель курса - формирование у магистрантов целостного понимания развития науки как социального института, а также в освоении методологических основ и проблем современной науки. Курс знакомит с историей взаимоотношений науки и философии, включая конкретные онтологические и эпистемологические проблемы, а также с философскими проблемами конкретных наук в их современном состоянии. Курс способствует критическому анализу современных научных достижений, выработке методологической культуры научно-исследовательской работы.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Спектроскопия наноструктур

  Курс «спектроскопия наноструктур» описывает размерные эффекты, возникающие в наночастицах, физические механизмы, определяющие интенсивности оптических переходов и электронно-колебательную структуру спектров. Изучаются физика наноструктур, спектроскопические методы исследования и особенности спектроскопии при исследовании низкоразмерных структур, уметь выбирать адекватные методы в зависимости от особенностей конкретной наноструктуры и поставленной задачи и применить на практике методики измерений спектральных характеристик наноструктур. Искусственный интеллект (ИИ) используется для автоматизации обработки экспериментальных данных, распознавания скрытых закономерностей в спектрах, оптимизации параметров эксперимента и повышения точности интерпретации результатов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Физика лазеров

  Курс «Физика лазеров» направлен на формирование общего представления у магистранта о принципе действия и устройстве лазера. Освещены вопросы усиления и генерации электромагнитного излучения различными типами активных сред (твердотельными, газовыми, жидкостными и т.д.), описания открытых резонаторов, рассмотрены режимы работы лазера и способы преобразования лазерных пучков. Изучаются основные элементы лазера. Оптические резонаторы. Активные резонаторы и моды лазера. Лазеры в спектроскопии. Интеграция методов искусственного интеллекта для оптимизации работы лазерных систем. Современные подходы к обработке экспериментальных данных с использованием ИИ, прогнозированию характеристик лазеров и интеллектуальному управлению параметрами излучения.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Спектроскопия

  Курс «Спектроскопия» описывает основные методы спектроскопии - спектроскопия поглощения, испускания, отражения, рассеяния. Принципы построения приборов для получения спектров, методы измерения величин, играющих роль абсциссы и ординаты в экспериментальной спектроскопии, процедуры вычисления молекулярных параметров по макроскопическим измеряемым величинам. Изучаются спектральные приборы и ее характеристики, источники излучения, детекторы, диспергирующие элементы. Рассматриваются современные технологии обработки спектральных данных с применением алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения. Использование ИИ позволяет существенно повысить точность анализа спектров, автоматизировать распознавание спектральных линий и идентификацию веществ, а также ускорить обработку больших массивов экспериментальных данных.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Квантово-химическое моделирование

  Цель дисциплины состоит в том, чтобы предоставить студентам знания и навыки, необходимые для применения методов квантовой механики в изучении и моделировании молекулярных систем. Уравнение Шредингера. Методы приближения в квантовой химии. Симметрия молекулярных систем. Элементы теории групп. Метод Хартри-Фока. Канонические уравнения Хартри-Фока. ОХФ и НХФ

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Моделирование физических процессов

  Цель дисциплины «Компьютерное моделирование физических процессов» посвящен методам теоретического исследования физических свойств кристаллов. Методы расчетов зонной структуры твердого тела, компьютерное моделирование поверхности твердых тел. Пакеты прикладных программ.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Солнечная энергетика

  Цель дисциплины обычно заключается в том, чтобы представить студентам основные принципы, технологии и приложения, связанные с использованием солнечной энергии в производстве электроэнергии и других целях. Солнечное излучение на земле и космосе. Информационное обеспечение гелиоэнергетических расчетов. Методы расчета ресурсов солнечной энергетики. Технические схемы использования солнечной энергии на земле и их энергетические характеристики.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физика ионно-молекулярных кристаллов

  В курсе «Физика ионно-молекулярных кристаллов» рассматриваются механизмы физических процессов протекающих в кристаллах. Структура, химическая связь и зонная структура ионно-молекулярных кристаллов (ИМК). Радиационные дефекты в ИМК. Механизмы образования электронно-дырочных центров в ИМК. Применение современных методов искусственного интеллекта для моделирования и анализа физических процессов в кристаллах. Использование машинного обучения для предсказания образования и эволюцию радиационных дефектов, анализировать влияние различных факторов на зонную структуру, а также автоматизировать обработку экспериментальных данных.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физика дозиметров и сцинтилляторов

  Цель дисциплины состоит в обучении магистрантов основам физики, лежащим в основе работы дозиметров (приборов для измерения дозы ионизирующего излучения) и сцинтилляторов (материалов, способных преобразовывать энергию излучения в видимый свет). Трансформация энергии внешнего облучения в видимое излучение примеси. Передача энергии релаксации электронного возбуждения к примесным центрам. Излучение примеси.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Рентгеноструктурный анализ

  Цель дисциплины заключается в обучении студентов методам анализа структуры кристаллических материалов с использованием рентгеновского излучения. Этот анализ позволяет определять точные пространственные расположения атомов или ионов в кристаллической решетке, а также параметры этой решетки. Элементы кристаллографии. Получение рентгеновских лучей и их взаимодействие с веществом. Детекторы Х-излучения. Дифракционные схемы: метод Лауэ, метод порошка, метод вращения (качания), дифрактометрия поликристаллического объекта и монокристалла.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Оптические свойства наноструктур

  Цель дисциплины заключается в изучении оптических свойств материалов на наномасштабе и их применения в различных областях науки и техники. Классификация гетероструктур. Электроны, фононы и экситоны в наноструктурах. Оптическое пропускание и отражение п/п гетероструктур. Фотолюминесценция п/п гетероструктур. Рассеяние света. Нелинейная оптика.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Анализировать основные мировоззренческие и методологические проблемы, в т.ч. междисциплинарного характера, исследуемые в науке на современном этапе ее развития и использовать результаты в профессиональной деятельности.
• Моделирует процесс обучения английскому языку с использованием реального жизненного опыта обучающихся.
• Применяет известные педагогические и новые инновационные технологии обучения. Разрабатывать учебно-методические материалы по преподаваемым дисциплинам с учетом интеграции образования, науки и инноваций. Устанавливать обратную связь с обучающимися бакалавриата с использованием цифровых технологий.
• Владеть современными педагогическими технологиями и обладать коммуникативными способностями.
• Применять физические методы теоретического и экспериментального исследования, методы моделирования для создания инновационных принципов, постановок задач по развитию, внедрению и коммерциализации новых наукоемких технологий. Развитие у обучающихся требуемого уровня исследовательских навыков
• Разрабатывать и реализовать проекты по интеграции фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований в соответствующих отраслях науки, промышленных организаций и предприятий малого и среднего бизнеса.
• Анализировать современные проблемы технической физики с использованием методов искусственного интеллекта, интеллектуальный анализ данных для выявления скрытых закономерностей и оптимизации экспериментальных процессов. Формулировать задачи и разрабатывать программу исследования, используя цифровые инструменты и алгоритмы ИИ для моделирования физических явлений и прогнозирования результатов. Выбирать адекватные способы и методы решения экспериментальных и теоретических задач, в том числе применять современные программные пакеты и нейросетевые технологии для обработки и интерпретации больших объемов экспериментальных данных.
• Планировать, выполнять экспериментальные исследования и создать на их основе экспериментальные установки, а также проводить расчетно-теоретические исследования физических процессов.