Matematična fizika I
Fizika in astrofizika prve stopnje
Cilji in kompetence
-
osvojitev matematičnega opisa fizikalnih problemov z uporabo navadnih diferencialnih enačb (NDEs);
-
obvladovanje konstrukcije matematičnih modelov fizikalnih sistemov.
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti
Analiza I
Vsebina
-
Bazični koncepti. Opis fizikalnih sistemov z uporabo navadnih diferencialnih enačb (NDE). Začetni problem. Robni problem. Rešitev NDE. Obstoj in edinstvenost rešitev.
-
Diferencialne enačbe 1. reda. Ločljive enačbe. Natančne NDE. Integracijski faktorji. Linearne enačbe. Bernoullijeva enačba.
-
Diferencialne enačbe 2. reda. Ustrezni fizikalni problemi. Nihanje. Električna vezja. Sistemi NDE kot modeli.
-
Načini rešitev navadnih enačb 2. reda. Rešitve z uporabo Laplaceovih transformacij. Rešitve z uporabo vrst. Posebne funkcije. Besselove funkcije. Legendrove funkcije. Ortogonalne funkcije.
-
Skalarna in vektorska polja. Uporaba diferencialnih operatorjev grad, rotor, divergenca in integralskih izrekov.
Predvideni študijski rezultati
Študenti bodo osvojili pojme in koncepte:
-
formuliranja osnovnih fizikalnih problemov v obliki navadnih diferencialnih enačb (NDEs);
-
konstruiranja in študija matematičnih modelov fizikalnih sistemov z uporabo metod reševanja NDE in sistemov NDE.
Temeljna literatura in viri
Temeljna:
Dodatna:
- L. Elsgolts, Differential equations and the calculus of variations, U.Press of Pacific (2004). Katalog E-gradivo
- T. Chow, Mathematical methods for physicists: a concise introduction, Cambridge (2000). Katalog E-gradivo
- G. Arfken, H. Weber, F. Harris, Mathematical methods for physicists, Elsevier (2012). Katalog E-gradivo
- I. Kuščer, A. Kodre, Matematika v fiziki in tehniki, DMFA, Ljubljana (2006). Katalog
Načini ocenjevanja
- opravljene domače naloge
- pisni izpit
- ustni izpit
Reference nosilca
Dr. Sergey Vorobyev je izredni profesor za področje fizike na Univerzi v Novi Gorici. Dr. Sergey Vorobyev is associate professor of physics at the University of Nova Gorica.
Njegova raziskovalna dejavnost je povezana z eksperimentalno fiziko kozmičnih žarkov in astronomijo gama žarkov zelo visokih energij.
Izbrane objave / selected publications:
MERTEN, L., VOROBIOV, S., et al., Scrutinizing FR 0 radio galaxies as ultra-high-energy cosmic ray source candidates. Astroparticle Physics, ISSN 0927-6505, 2021, v. 128, 1-22.
[COBISS.SI-ID 50457091].
Pierre Auger Collaboration, AAB, A., VOROBIOV, Serguei, et al., Observation of a large-scale anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above 8×1018 eV. Science, ISSN 0036- 8075, sep. 2017, vol. 357, iss. 6357, str. 1266-1270, ilustr., doi: 10.1126/science.aan4338.
[COBISS.SI-ID 4921595].
SCHWANKE, U., VOROBIOV, Serguei, et al., A versatile digital camera trigger for telescopes in the Cherenkov Telescope Array. Nuclear instruments and methods in physics research. Section A, ISSN 0168-9002, 2015, vol. 782, str. 92-103, doi: 10.1016/j.nima.2015.01.096.
[COBISS.SI-ID 3758075].
CTA Consortium, ACTIS, M., VOROBIOV, Serguei, et al. Design concepts for the Cherenkov Telescope Array CTA : an advanced facility for ground-based high-energy gamma-ray astronomy. Experimental astronomy, Astrophysics and space science, ISSN 0922-6435, 2013, vol. 32, no. 3, str. 193, doi: 10.1007/s10686-011-9247-0. [COBISS.SI-ID 3234555].
VOROBIOV, Serguei, et al., NECTAr : new electronics for the Cherenkov Telescope Array. Nuclear instruments and methods in physics research A, ISSN 0168-9002, vol. 639, no. 1, 2011, str. 62, doi: 10.1016/j.nima.2010.08.112. [COBISS.SI-ID 3233787].
H.E.S.S. Collaboration, ABRAMOWSKI, A., VOROBIOV, Serguei, et al. Search for a dark matter annihilation signal from the galactic center halo with H.E.S.S. Physical review letters, ISSN 0031-9007, 2011, vol. 106, 161301-1-161301-5, [COBISS.SI-ID 3232251].
VOROBIOV, Serguei, HUSSAIN, Mustafa, VEBERIČ, Darko. Studies of UHECR propagation in the galactic magnetic field. V: CAPDEVIELLE, Jean-Noël (ur.), ENGEL, Ralph (ur.), PATTISON, Bryan (ur.). ISVHECRI 2008 proceedings, Paris, France, 2008, (Nuclear physics B, Proceedings suppl., ISSN 0920-5632, v. 196, s. 203. [COBISS.SI-ID 1305083].
DJANNATI-ATAI, A., VOROBIOV, Serguei, et al. Detection of the BL Lac Object 1ES 1426+428 in the very high energy gamma-ray band by the CAT telescope from 1998- 2000. Astronomy & astrophysics, ISSN 0004-6361, 2002, let. 391, št. 3, str. L25-L28.
[COBISS.SI-ID 564731].