Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mathemical methods of physics
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFCB-3-001-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Interdyscyplinarne Środowiskowe Studia Doktoranckie „Fizyczne, Chemiczne i Biofizyczne Podstawy Nowoczesnych Technologii i Inżynierii Materiałowej”
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Spisak Bartłomiej (spisak@novell.ftj.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Spisak Bartłomiej (spisak@novell.ftj.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

This module provides a basic course in common mathematical techniques used in the study and analysis of engineering and scientific problems.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Students know some special functions and their origin and selected properties. They understand the role of the special functions in symbolic computation systems. Students know classical orthogonal polynomials and their selected properties, recurrence relations, etc.Students understand the idea of integral transforms. Especially, students know the Fourier transform and their properties.Students know the classical partial differential equations of physics and the two basic techniques used for solving them (separation of variables, integral transforms). FCB3A_W19, FCB3A_W08 Esej,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności
M_U001 Students are capable of expressing some results in terms of special functions and vice versa, as it is possible. Students know how to apply classical orthogonal polynomials to the typical problems of engineering and science.Students can apply the Fourier transform to typical problems of engineering and science. Students know how to apply the methods of the separation of variables and integral transforms to solve partial differential equations. FCB3A_W15, FCB3A_W11 Esej,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Students know how to find in the websites that contain detailed information about the special functions of the mathematical physics and prepare on that basis a presentation with the help of the lecturer FCB3A_W16, FCB3A_W13 Esej
Kompetencje społeczne
M_K001 Students are capable of working in a team solving some calculational problems. FCB3A_W15 Aktywność na zajęciach
M_K002 They are capable of presenting a given physical problem in the language of mathematics. FCB3A_W18, FCB3A_W17 Esej,
Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Students know some special functions and their origin and selected properties. They understand the role of the special functions in symbolic computation systems. Students know classical orthogonal polynomials and their selected properties, recurrence relations, etc.Students understand the idea of integral transforms. Especially, students know the Fourier transform and their properties.Students know the classical partial differential equations of physics and the two basic techniques used for solving them (separation of variables, integral transforms). + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Students are capable of expressing some results in terms of special functions and vice versa, as it is possible. Students know how to apply classical orthogonal polynomials to the typical problems of engineering and science.Students can apply the Fourier transform to typical problems of engineering and science. Students know how to apply the methods of the separation of variables and integral transforms to solve partial differential equations. + + - - - - - - - - -
M_U002 Students know how to find in the websites that contain detailed information about the special functions of the mathematical physics and prepare on that basis a presentation with the help of the lecturer + + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Students are capable of working in a team solving some calculational problems. + + - - - - - - - - -
M_K002 They are capable of presenting a given physical problem in the language of mathematics. + + - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Mathematical Methods of Physics

Special functions:
- Pochhamer Symbols.
- Euler functions:Gamma, beta and related functions.
- Hypergeometric functions.
- Bessel Functions.

Classical Orthogonal Polynomials:
- Legendre Polynomials.
- Hermite Polynomials.
- Laguerre Polynomials.
- Gegenbauer and Jacobi Polynomials.

Integral Transforms:
- Fourier Transform.
- Hilbert Transform.
- Dispersion Relations.

Partial Differential Equations of Classical Mathematical Physics:
- Method of separation of variable.
- Method of integral transform.

Ćwiczenia audytoryjne:
Mathematical Methods of Physics

Applications of the special functions and orthogonal polynomials.
Applications of the trigonometric series and the integral transform.
Applications of the methods of the separation of variables and integral transforms to solve partial differential equations.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 95 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w zajęciach praktycznych 15 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 20 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Grade is obtained for the seminar presentation and individual written homework or essay.
The final grade is determined as the weighted average:

[final grade] = 0.6 x [seminar presentation]+ 0.4 x [homework or essay]

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Basic knowledge of calculus and algebra.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

K. Oldham, J. Myland and J. Spanier: “An Atlas of Functions”, Springer Science+Business Media 2009.
G. E. Andrews, R. Askey, and R. Roy:“Special Functions”, Cambridge University Press 2006.
L. S. Gradshteyn, I. M. Ryzhik: “Table of Integrals, Series and Products”, Academic Press 2000.
G. P. Tolstov: “Fourier Series”, Dover Publications, Inc. 1976.
A. N. Tichonov, A. A. Samarski: “Równania fizyki matematycznej” PWN 1963.
D. McQuarrie, “Matematyka dla przyrodników i inżynierów”, tom 1–3, PWN 2005.
G. B. Arfken, H. J. Weber: “Mathematical Methods for Physicists”, Academic Press 1995.
A. Lenda: “Wybrane rozdziały matematycznych metod fizyki”, UWND AGH 2004.
A. Lenda, B. Spisak: “Wybrane rozdziały matematycznych metod fizyki–rozwiązane problemy”, UWND AGH 2006.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

A. Lenda, B. Spisak: “Wybrane rozdziały matematycznych metod fizyki–rozwiązane problemy”, UWND AGH 2006.

Informacje dodatkowe:

None