PMP101: Matematičke metode fizike II (87742)

 6 
ECTS
45 P + 30 A
0% primjene e-učenja
Odjel za fiziku (Sceduly)
Nositelji: Željana Bonačić Lošić
Suradnici: Mislav Cvitković
Ciljevi predmeta
Razumijevanje i primjena adekvatnih matematičkih metoda za analizu i rješavanje problema u fizici.
Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta
Kompetencije stečene u kolegijima Matematika I, Matematika II.
Očekivani ishodi učenja
1. Derivirati i integrirati funkcije kompleksne varijable.
2. Razviti kompleksne funkcije u red, što uključuje Taylorov razvoj, analitičko
produljenje funkcije, analizu polova funkcije i Laurentov razvoj.
3. Izvesti teorem o reziduumima i primijeniti ga na rješavanje integrala u
realnom i kompleksnom području koristeći različite oblike integracijskih krivulja.
4. Izračunati zbroj reda koristeći integraciju u kompleksnom području
5. Definirati gama funkciju, povezati je s često korištenim raspodjelama u fizici
i primijeniti je u drugim praktičnim računima.
6. Razviti periodičnu funkciju u Fourierov red i zbrajati Fourierove redove.
7. Koristiti integralne transformacije kao što su Fourierova, Laplaceova i
druge, pri rješavanju fizičkih problema.
8. U praktičnim računima upotrebljavati delta funkciju u jednoj i više
dimenzija, te sa jednostavnim i složenim argumentom.
9. Objasniti nastanak i karakteristike kaotičnog ponašanja dinamičkih sustava.
Sadržaj predmeta
Funkcije kompleksne varijable. (5 sati)
Cauchy – Riemannovi uvjeti.(5 sati)
Analitičke funkcije. (5 sati)
Cauchyev integralni teorem. (5 sati)
Cauchyeva integralna formula. (5 sati)
Laurentov razvoj. (5 sati)
Singulariteti. (5 sati)
Teorem o reziduumima. (5 sati)
Određeni integrali. (12 sati)
Fourierov red. (10 sati )
Fourierova transformacija. (10 sati)
Uvod u nelinearne metode i kaos. Logistička mapa. Bifurkacijski dijagram
Osjetljivost na početne uvjete i parametre. (3 sata)
Vrste izvođenja nastave
- Predavanja
- Vježbe
- Samostalni zadaci
- Frontalna predavanja uz pomoć interaktivnih simulacija i računalnih primjera te rješavanje zadataka na vježbama. Zadavanje zadataka studentima za samostalno rješavanje (domaći rad).
Obveze studenata
Prisustvo na predavanjima i vježbama i aktivnost tijekom nastave. Rješavanje domaćih radova. Izlazak na pismene i usmene kolokvije. Polaganje pismenog i usmenog dijela ispita.
Praćenje rada studenata (ECTS)
- Pohađanje nastave (2.5)
- Usmeni ispit (2)
- Pismeni ispit (1.5)
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata
Konačna ocjena je prosjek ocjena iz pismenog i usmenog dijela ispita. Studenti mogu pismeni i usmeni dio ispita položiti kroz nekoliko kolokvija tijekom semestra.
Obvezna literatura
1. H. J. Weber , G. B. Arfken, G. Arfken, Essential Mathematical Methods for Physicists, Academic Press, 2003.
2. G. B. Arfken, H. J. Weber, Mathematical Methods for Physicists, Academic Press, 2005.
Izborna literatura
1. K. F. Riley, M. P. Hobson, S. J. Bence, Mathematical methods for physics and engeneering, Cambridge University Press, 2006.
2. E. Butkov, Mathematical physics, Addison - Wesley Publishing Company Inc., 1968.
Načini praćenja kvalitete
Praćenje aktivnosti studenata tijekom nastave, pregledavanje domaćih radova, te praćenje izlaska na pismene i usmene kolokvije i postignutog uspjeha na njima. Završni ispit.
Izvedba
Sveučilišni prijediplomski studij
 •  Fizika (obvezni 4. sem.)
 
Napomene:
Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe.
Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija.