Деятельность бакалавра направлена на исследование и изучение структуры и свойств природы на различных уровнях ее организации от элементарных частиц до Вселенной, физических полей и эффектов, лежащих в основе радиофизики и электроники, а также на освоение новых методов исследований.

Виды профессиональной деятельности бакалавра:

• научно-исследовательская: экспериментальная, теоретическая и расчетная;
• педагогическая.

Бакалавр подготовлен к решению следующих задач:

а) научно-исследовательская (экспериментальная, теоретическая и расчетная деятельность):

• научные исследования поставленных проблем;
• выбор необходимых методов исследования;
• освоение новых методов научных исследований;
• освоение новых теорий и моделей;
• обработка полученных результатов научных исследований на современном уровне и их анализ;
• работа с научной литературой с использованием новых информационных технологий, слежение за научной периодикой;
• написание и оформление научных статей;
• составление отчетов и докладов о научно-исследовательской работе, участие в научных конференциях;

б) педагогическая деятельность:

• подготовка и ведение семинарских занятий;
• ведение занятий в учебных лабораториях;
• руководство научной работой студентов;
• проведение учебных занятий в среднем учебном заведении.

Сферами профессиональной деятельности являются высшие учебные заведения, научно-исследовательские институты, лаборатории, конструкторские и проектные бюро и фирмы, производственные предприятия и объединения, учреждения системы высшего и среднего специального образования.

Бакалавр может работать в должностях, предусмотренных законодательством Российской Федерации для лиц, имеющих высшее профессиональное образование (старшим лаборантом, , инженером в НИИ). В соответствии с полученной за время обучения дополнительной квалификацией "Преподаватель" - может быть преподавателем средней школы и среднего профессионального учреждения.

Бакалавр, освоивший основную образовательную программу высшего профессионального образования по направлению 511500 Радиофизика, подготовлен для продолжения образования:

- в магистратуре по направлению 511500 Радиофизика;
- освоению в сокращенные сроки основных образовательных программ по специальностям 013800 Радиофизика и электроника, 010400 Физика, 014300 Физика Земли и планет, по направлению 40 Оптотехника.

• цикл ГСЭ - общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины;
• цикл ЕН - общие математические и естественнонаучные дисциплины;
• цикл ОПД - общепрофессиональные дисциплины;
• цикл СД - специальные дисциплины;
• цикл ФТД - факультативы.

Индекс

Наименование дисциплин и их основные разделы

Всего часов

1

2

3

1800

1260

340

408

Педагогика: объект, предмет, задачи. Функции, методы педагогики. Основные категории педагогики: образование, воспитание, обучение, педагогическая деятельность, педагогическое взаимодействие, педагогическая технология, педагогическая задача. Образование как общечеловеческая ценность. Образования как социокультурный феномен и педагогический процесс. Образовательная система России. Цели, содержание, структура непрерывного образования, единство образования и самообразования. Педагогический процесс. Образовательная, воспитательная и развивающая функции обучения. Воспитание в педагогическом процессе. Общие формы организации учебной деятельности. Урок, лекция, семинарские, практические и лабораторные занятия, диспут, конференция, зачет, экзамен, факультативные занятия, консультация. Методы, приемы, средства организации и управления педагогическим процессом. Семья как субъект педагогического взаимодействия и социокультурная среда воспитания и развития личности. Управление образовательными системами.

270

270

3630

3430

800

Пространство и время. Кинематика материальной точки. Преобразования Галилея. Динамика материальной точки. Законы сохранения. Основы специальной теории относительности. Неинерциальные системы отсчета. Кинематика абсолютно твердого тела. Динамика абсолютно твердого тела. Колебательное движение. Деформации и напряжения в твердых телах. Механика жидкостей и газов. Волны в сплошной среде и элементы акустики.

Идеальный газ. Понятие температуры. Распределение молекул газа по скоростям. Идеальный газ во внешнем потенциальном поле. Броуновское движение. Термодинамический подход к описанию молекулярных явлений. Первое начало термодинамики. Циклические процессы. Второе начало термодинамики. Понятие энтропии термодинамической системы. Реальные газы и жидкости. Поверхностные явления в жидкостях. Твердые тела. Фазовые переходы первого и второго рода. Явления переноса.

Электростатика. Проводники в электростатическом поле. Диэлектрики в электростатическом поле. Постоянный электрический ток. Механизмы электропроводности. Контактные явления. Магнетики. Объяснение диамагнетизма. Объяснение парамагнетизма по Ланжевену. Ферромагнетики и их основные свойства. Электромагнитная индукция. Энергия магнитного поля. Электромагнитные колебания. Переменный ток. Технические применения переменного тока. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Излучение электромагнитных волн.

Основы электромагнитной теории света. Модулированные волны. Явление интерференции. Когерентность волн. Многолучевая интерференция. Явление дифракции. Понятие о теории дифракции Кирхгофа. Дифракция и спектральный анализ. Дифракция волновых пучков. Дифракция на многомерных структурах. Поляризация света. Отражение и преломление света на границе раздела изотропных диэлектриков. Световые волны в анизотропных средах. Интерференция поляризованных волн. Индуцированная анизотропия оптических свойств. Дисперсия света. Основы оптики металлов. Рассеяние света в мелкодисперсных и мутных средах. Нелинейные оптические явления. Классические модели излучения разреженных сред. Тепловое излучение конденсированных сред. Основные представления о квантовой теории излучения света атомами и молекулами. Усиление и генерация света.

Микромир. Волны и кванты. Частицы и волны. Основные экспериментальные данные о строении атома. Основы квантово-механических представлений о строении атома. Одноэлектронный атом. Многоэлектронные атомы. Электромагнитные переходы в атомах. Рентгеновские спектры. Атом в поле внешних сил. Молекула. Макроскопические квантовые явления. Статистические распределения Ферми -Дирака и Бозе-Эйнштейна. Энергия Ферми. Сверхпроводимость и сверхтекучесть и их квантовая природа.

Физика атомного ядра и частиц.

Свойства атомных ядер. Радиоактивность. Нуклон-нуклонное взаимодействие и свойства ядерных сил. Модели атомных ядер. Ядерные реакции. Взаимодействие ядерного излучения с веществом. Частицы и взаимодействия. Эксперименты в физике высоких энергий. Электромагнитные взаимодействия. Сильные взаимодействия. Слабые взаимодействия. Дискретные симметрии. Объединение взаимодействий. Современные астрофизические представления.

400

900

Предмет математики. Физические явления как источник математических понятий. Пределы и непрерывность функции. Производная функции. Основные теоремы о непрерывных и дифференцируемых функциях. Исследование поведения функций и построение их графиков. Неопределенный и определенный интегралы. Функции нескольких переменных. Геометрические приложения дифференциального исчисления. Кратные интегралы. Криволинейные и поверхностные интегралы. Ряды. Несобственные интегралы, интегралы, зависящие от параметра. Ряд и интеграл Фурье. Элементы теории обобщенных функций.

Определители второго и третьего порядка. Векторы и координаты на плоскости и в пространстве. Прямые на плоскости и в пространстве. Кривые и поверхности второго порядка.

Матрицы и определители. Линейные пространства. Системы линейных уравнений. Евклидовы и унитарные пространства. Линейные операторы в конечномерном пространстве. Билинейные и квадратичные формы.

Тензоры и операции над ними. Скалярное и векторное поле. Основные операции векторного анализа. Формулы Грина, Гаусса-Остроградского, Стокса. Элементы теории групп.

Комплексные числа. Аналитические функции и их свойства. Интеграл по комплексной переменной. Интеграл Коши. Ряды аналитических функций. Основные понятия теории конформных отображений. Преобразование Лапласа.

Понятие обыкновенного дифференциального уравнения. Уравнения первого порядка. Уравнения высших порядков. Системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Теория устойчивости. Краевые задачи для линейных уравнений второго порядка. Численные методы решения дифференциальных уравнений. Уравнения в частных производных первого порядка.

Линейные операторы в гильбертовом пространстве. Однородное и неоднородное уравнения Фредгольма второго рода. Задача Штурма-Лиувилля. Принцип сжатых отображений. Уравнение Вольтерра. Понятие о корректно и некорректно поставленных задачах. Необходимое и достаточные условия экстремума функционала, задачи на условный экстремум, задачи с закрепленными границами и с подвижной границей.

Основные понятия теории вероятностей. Аксиоматическое определение вероятности. Условная вероятность и независимость. Последовательность независимых испытаний. Случайные величины и их характеристики. Законы больших чисел. Характеристическая функция. Центральные предельные теоремы. Конечные однородные цепи Маркова. Случайные процессы. Распределения Гаусса, Пирсона, Фишера, Стьюдента. Интервальные и точечные оценки. Задача проверки статистических гипотез. Метод максимального правдоподобия. Регрессионный анализ. Статистический анализ модели и статистические задачи решения.

200

Влияние новых физических идей на развитие компьютерной техники. Компьютерный эксперимент в радиофизике.

1. Операционные системы и операционные оболочки. Типовые операционные системы. Файлы и файловая система. Операционные оболочки. Пользовательский интерфейс, основные команды. Системные утилиты. Локальные и глобальные сети. Архитектура сетей. Internet. Электронная почта и электронные конференции. World Wide Web.

2. Программирование (язык С,C++/Pascal): Характеристики языка. Структура программы. Принципы структурного программирования. Алгоритмы. Типы данных. Переменные и константы. Описание переменных. Массивы. Основные арифметические операции. Циклы. Условные операторы. Стандартные функции ввода/вывода. Передача параметров при вызове функций. Глобальные и локальные переменные. Строки. Указатели. Структуры. Работа с файлами. Интерактивная графика. Компьютерная анимация. Современные методы программирования. Понятие об объектном программировании.

3. Компьютер в лаборатории: Текстовые редакторы. Элементы издательских систем. Подготовка научной статьи к печати. Обработка данных. Электронные таблицы. Системы управления базами данных (СУБД). Языки программирования СУБД. Аналитические вычисления на компьютере. Автоматизация физического эксперимента.

1. Микропроцессоры (МП), микро-ЭВМ, микроконтроллеры и микропроцессорные системы (МПС).

2. Системы сбора и обработки информации. Подсистема аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования информации. Подсистема машинной обработки и хранения информации. Магистрально модульный принцип организации МПС. Модули МПС. Микропроцессорные комплекты. Представление информации в МПС.

3. Архитектура и аппаратные средства МП. Классификация и принципы организации процессоров. Параллельные и конвейерные архитектуры. Микропрограммное управление. Система и форматы команд. Режимы адресации.

4. Интерфейсы систем обработки данных. Международная стандартизация. Эталонная модель. Системные интерфейсы компьютеров. Приборные интерфейсы. Интерфейсы магистрально-модульных мультипроцессорных систем, локальных сетей и распределенных систем управления. Клиент-сервер, адаптер, концентратор, шлюз.

5. Информационное и программное обеспечение МП. Общесистемное и прикладное программное обеспечение (ПО). Комплексы реального времени. Операционные системы - платформы (ОС). Интегрированные системы программирования.

Приближенные числа, погрешности. Вычисление значений простейших функций. Интерполяция и приближение функций. Интерполяционные полиномы. Наилучшее приближение. Среднеквадратичное приближение. Равномерное приближение. Ортогональные многочлены. Сплайн интерполяция. Быстрое преобразование Фурье. Поиск корней нелинейных уравнений. Итерационные методы. Метод Ньютона. Отделение корней. Комплексные корни. Решение систем уравнений. Вычислительные методы линейной алгебры. Прямые и итерационные процессы. Задачи на собственные значения. Численное дифференцирование. Численное интегрирование. Численное интегрирование быстро осциллирующих функций. Многомерные интегралы. Методы Монте-Карло. Задача Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений. Интегрирование уравнений второго и высших порядков. Численные методы решения краевой задачи и задач на собственные значения для обыкновенных дифференциальных уравнений. Вычислительные методы решения краевых задач математической физики. Разностные схемы. Аппроксимация. Устойчивость. Сходимость. Вариационно-разностные методы, метод конечных элементов. Численные методы решения интегральных уравнений. Поиск экстремума, одномерная и многомерная оптимизация. Методы математического программирования. Вычисление псевдообратных матриц и псевдорешений. Сингулярное разложение. Обработка экспериментальных данных.

200

Физические задачи, приводящие к уравнениям в частных производных. Классификация уравнений в частных производных второго порядка. Общая схема метода разделения переменных. Специальные функции математической физики. Краевые задачи для уравнения Лапласа. Уравнения параболического типа. Уравнения гиперболического типа. Краевые задачи для уравнения Гельмгольца. Понятие о нелинейных уравнениях математической физики. Метод конечных разностей.

720

Частица и материальная точка. Теория относительности Галилея и Эйнштейна. Нерелятивистские и релятивистские уравнения движения частицы. Взаимодействия частиц, поля. Законы сохранения. Общие свойства одномерного движения. Колебания. Движение в центральном поле. Система многих взаимодействующих частиц. Рассеяние частиц. Механика частиц со связями, уравнения Лагранжа. Принцип наименьшего действия. Движение твердого тела. Движение относительно неинерциальных систем отсчета. Колебания систем со многими степенями свободы. Нелинейные колебания. Канонический формализм, уравнения Гамильтона, канонические преобразования, теорема Лиувилля. Метод Гамильтона-Якоби, адиабатические инварианты.

Система многих частиц как континуум. Скалярные, векторные и тензорные поля. Явления переноса. Континуальные уравнения сохранения, уравнение состояния, замкнутая система уравнений гидродинамики. Течения в идеальной жидкости. Вязкость, турбулентность, закон подобия. Звуковые волны. Ударные волны. Сверхзвуковые течения.

Микроскопические уравнения Максвелла. Сохранение заряда, энергии, импульса, момента импульса. Потенциалы электромагнитного поля; калибровочная инвариантность. Мультипольные разложения потенциалов. Решения уравнений для потенциалов (запаздывающие потенциалы). Электромагнитные волны в вакууме. Излучение и рассеяние, радиационное трение.

Принцип относительности. Релятивистская кинематика и динамика, четырехмерный формализм. Преобразования Лоренца. Тензор электромагнитного поля. Тензор энергии-импульса электромагнитного поля. Ковариантная запись уравнений и законов сохранения для электромагнитного поля и для частиц. Законы преобразования для напряженностей полей, для частоты и волнового вектора электромагнитной волны.

Электродинамика сплошных сред.

Усреднение уравнений Максвелла в среде, поляризация и намагниченность среды, векторы индукции и напряженностей полей. Граничные условия. Электростатика проводников и диэлектриков. Пондеромоторные силы. Постоянное магнитное поле. Ферромагнетизм. Сверхпроводимость. Квазистационарное электромагнитное поле, скин-эффект. Магнитная гидродинамика. Уравнения электромагнитных волн. Дисперсия диэлектрической проницаемости, поглощение, формулы Крамерса-Кронига. Фазовая и групповая скорости в диспергирующей среде. Отражение и преломление. Распространение в неоднородной среде. Электромагнитные волны в анизотропных средах. Электромагнитные флуктуации (флуктуационно-диссипативная теорема). Элементы нелинейной электродинамики.

Квантовая теория.

Дуализм явлений микромира, дискретные свойства волн, волновые свойства частиц. Принцип неопределенностей. Принцип суперпозиции. Наблюдаемые и состояния. Чистые и смешанные состояния. Эволюция состояний и физических величин. Соотношения между классической и квантовой механикой. Теория представлений. Общие свойства одномерного движения. Гармонический осциллятор, туннельный эффект. Квазиклассическое движение. Теория возмущений. Теория момента. Движение в центрально-симметричном поле. Спин. Принцип тождественности одинаковых частиц. Релятивистская квантовая механика. Атом. Периодическая система элементов Менделеева. Химическая связь, молекулы. Квантование электромагнитного поля. Общая теория переходов. Вторичное квантование, системы с неопределенным числом частиц. Теория рассеяния.

Физика твердого тела.

Основы зонной теории твердых тел, уравнения Шредингера для кристалла, приближения Борна-Оппенгеймера и Хартри-Фока, метод Кронига-Пенни. Зоны Бриллюэна, метод эффективных масс носителей заряда. Кинетическое уравнение Больцмана и его применение для рассмотрения кинетических явлений в твердых телах. Магнитные, плазменные, оптические и фотоэлектрические явления в твердых телах.

Основные законы и методы термодинамики, начала термодинамики, термодинамические потенциалы, уравнения и неравенства. Условия устойчивости и равновесия, фазовые переходы. Основы термодинамики необратимых процессов, соотношения Онсагера, принцип Ле-Шателье.

Основные представления, квантовые и классические функции распределения. Общие методы равновесной статистической механики, канонические распределения. Теория идеальных систем. Статистическая теория неидеальных систем. Теория флуктуаций. Броуновское движение и случайные процессы.

70

70

Механизм генерации, переноса и поглощения излучений в астрономических средах. Космические лучи. Физика и эволюция Солнца и звезд. Строение, динамика и эволюция звездных систем. Физика межзвездной среды. Физика и эволюция галактик. Крупномасштабное размещение вещества. Релятивистская астрофизика и космология. Приборы и методы астрофизических исследований в различных областях электромагнитного спектра. Современные математические и компьютерные методы в области астрофизики и гравитации. Практика научной работы

70

100

100

1380

1180

Сигналы, линейные пассивные цепи, усилители электрических сигналов, генерирование колебаний, нелинейные преобразования сигналов, шумы в радиоцепях, аналоговые структуры, основы цифровой радиоэлектроники

Колебания и волны в линейных системах и упорядоченных структурах, устойчивость сосредоточенных и распределенных систем, параметрические системы, колебания в нелинейных системах с одной степенью свободы, автоколебательные системы, резонансное взаимодействие осцилляторов, простые волны и образование разрывов, стационарные волны в консервативных и автоколебательных распределенных системах, автоколебания в многомерных динамических системах.

Понятия о волнах, плоские, цилиндрические и сферические монохроматические волны, волны в жидкостях и газах, волны в упругих твердых телах, электромагнитные волны в однородной изотропной плазме, электромагнитные волны в холодной магнитоактивной плазме, гидромагнитные волны, волны в неоднородных средах, нелинейные волновые процессы.

Элементы теории случайных процессов, гауссовские, марковские, стационарные и эргодические случайные процессы, спектрально-корреляционный анализ случайных процессов и их преобразований, импульсные случайные процессы, шумы и флуктуации в радиотехнических системах, элементы теории оптимальной обработки сигналов, случайные поля.

Контактные явления на границе металл-полупроводник, диоды с барьером Шоттки. Полупроводниковые диоды и их функциональные возможности. Диоды для усиления и генерации СВЧ сигналов, фотодиоды, светодиоды, полупроводниковые квантовые генераторы. Биполярные и полевые транзисторы, динисторы и тиристоры, переключатели и элементы памяти на основе МДМ и МДП-структур, приборы с зарядовой связью. Интегральные микросхемы.

Электронная оптика, электронная эмиссия, электронные приборы СВЧ: клистроны, лампы бегущей волны О-типа, лампы обратной волны, магнетроны и магнетронные усилители, электронные мазеры и лазеры.

Основные направления функциональной микроэлектроники: диэлектрическая электроника, оптоэлектроника, магнитоэлектроника, акустоэлектроника, криоэлектроника, хемотроника, биоэлектроника. Прогнозирование развития микроэлектроники.

Квантовая теория свободного электромагнитного поля, квантовая теория взаимодействия электромагнитного поля с веществом, механизмы уширения спектральных линий, релаксация, квантовая кинетика, взаимодействие двухуровневой среды с резонансным электромагнитным полем, методы создания инверсионной разности населенностей, квантовые усилители и генераторы.

400

100

100

300

450

450

7560

162

7722

• изменять объем часов, отводимых на освоение учебного материала для циклов дисциплин - в пределах 10%, и для дисциплин, входящих в цикл, в пределах 10% при сохранении минимального содержания, указанного в программе;
• формировать цикл гуманитарных и социально-экономических дисциплин, который должен включать не менее пяти обязательных дисциплин из одиннадцати базовых дисциплин, приведенных в настоящем государственном образовательном стандарте, при этом в качестве обязательных должны входить следующие дисциплины: "Иностранный язык" (в объеме не менее 340 часов), "Физическая культура" (в объеме не менее 408 часов), "Отечественная история", "Философия", и в качестве рекомендованной УМС по физике УМО университетов России (далее УМО) "Психология и педагогика". Остальные базовые дисциплины могут реализовываться по усмотрению вуза с учетом общего отведенного на цикл времени. При этом возможно их объединение в междисциплинарные курсы при сохранении обязательного минимума содержания;
• занятия по дисциплине "Физическая культура" при очно-заочной (вечерней) форме обучения могут предусматриваться с учетом пожелания студентов;
• осуществлять преподавание гуманитарных и социально-экономических дисциплин в форме авторских лекционных курсов и разнообразных видов коллективных и индивидуальных практических занятий, заданий и семинаров по программам, разработанным в самом вузе и учитывающим региональную, национально-этническую, профессиональную специфику, а также научно-исследовательские предпочтения преподавателей, обеспечивающих квалифицированное освещение тематики дисциплин цикла;
• осуществлять преподавание естественнонаучных дисциплин в форме авторских курсов по программам, составленным на основе результатов исследований научных школ вуза, учитывающих региональную и профессиональную специфику, при условии реализации содержания дисциплин, определяемых настоящим документом;
• устанавливать необходимую глубину преподавания отдельных разделов дисциплин, входящих в циклы гуманитарных и социально-экономических, математических и естественнонаучных дисциплин в соответствии с профилем цикла дисциплин специализации;
• реализовывать основную образовательную программу подготовки бакалавра радиофизики в сокращенные сроки для студентов высшего учебного заведения, имеющих среднее профессиональное образование соответствующего профиля или высшее профессиональное образование. Сокращение сроков проводится на основе имеющихся знаний, умений и навыков студентов, полученных на предыдущем этапе профессионального образования. При этом продолжительность обучения должна составлять не менее трех лет. Обучение в сокращенные сроки допускается также для лиц, уровень образования или способности которых являются для этого достаточным основанием;
• осуществлять подготовку бакалавров радиофизики, имеющих дополнительную квалификацию высшего профессионального образования. Наименования дополнительных квалификаций высшего профессионального образования, содержание программ и учебных планов подготовки устанавливается УМО "физика";
• устанавливать вид практик (производственных, научно-исследовательских, практик по дополнительной квалификации) и заменять число часов(недель), отводимых на каждый вид практик, включая практику по дополнительной квалификации. При этом общая длительность всех видов практик должна соответствовать п.5.1.