8D05301 – Физика

Шифр – мамандықтың атауы:

8D05301 – «Физика»

Аккредитациядан өтуі (өткен жылы, өткен мерзімі):

–

Оқу мерзімі:

3 жыл.

Берілетін дәреже:

«8D05301 – Физика» білім беру бағдарламасының PhD докторы

8D05301 – Физика” білім беру бағдарламасы бойынша 
ББ ПАСПОРТЫ

“8D05301 – Физика” бағыты бойынша доктор кәсіби қызметінің дайындығы:

  • компьютерлік технологияны және математикалық әдістерді қолданылатын салаларда ғылыми зерттеу жұмыстарды жүргізу;
  • кез келген есептерді шешу үшін, құбылыстарды және нысандарды математикалық модельдеу және бағдарламамен қамтамасыз ету;
  • жаратылыстанудың және техниканың есептерін шешу үшін тиімді әдістерді табу;
  • ғылыми, зерттеу, конструкторлық, басқару қызметінде ақпараттық-бағдарламамен қамтамасыз ету;
  • физикалық пәндерді оқыту.

Түлектің кәсіптік әрекетінің нысаны

Физика докторантура түлектердің кәсіптік қызметтерінің объектілері мыналар: ғылыми-зерттеу мекемелері, білім беру мекемелері;

 Түлектің кәсіптік әрекетінің түрлері

Бітіруші докторант келесідей кәсіби қызметтерді атқара алады:

  • ғылыми-зерттеушілік;
  • ұйымдастырушылық-технологиялық;
  • өндірістік-басқарушылық;
  • ағартушылық (педагогикалық).

Бітіруші докторант белгіленген тәртіппен мамандық бойынша алынған іргелі және мамандырылған дайындыққа сәйкес келесі кәсіби қызметті жүзеге асыру мүмкін:

– маман, жетекші маман, жетекші физик;
– ғылыми-зерттеу институттары мен орталықтарда ғылыми қызметкері;
– Қазақстан Республикасының жоғары оқу орындарында математика мұғалімі;
– орта кәсіптік мектептерде, орта мектептерде, лицейлер мен гимназияларда физика мұғалімі, физика және информатика мұғалімі.

 Түлектің кәсіптік әрекетінің міндеттері

Докторантура түлегі кәсіби қызмет түріне сәйкес осы міндеттерді шешу үшін дайын болуы керек:

  • ғылыми-зерттеуқызмет:

– жалпы ғылыми, ұйымдастырушылық және қосымшалар әмбебап тиімді шешімдерді табу үшін нақты процестер мен объектілерді зерттеу кезенінде физикалық және алгоритмдік модельдеу әдістерін қолдану;

– қазіргі заманғы ғылым мен техника, озық отандық және шетелдік тәжірибені пайдалану арқылы физика саласындағы ғылыми зерттеулердің нәтижелерін талдау және жалпылау;

– конференциялар, семинарлар, симпозиумдар дайындау және өткізу;

– ғылыми жарияланымдарды дайындау және өңдеу;

  • өнеркәсіптік және технологиялыққызмет:

– жаңа жағдайларда жылдам шешім қабылдау қажеттігін, физикалық модельдер және алгоритмдер кешенділігін арттыру компьютерлік технологияларды дамыту туындайтын жаңа проблемалар және математикалық әдістер тез бейімделуге іргелі математикалық білім мен шығармашылық дағдыларын пайдалану;

– қазіргі заманғы компьютерлік технологияларды және бағдарламалық қамтамасыз ету пайдалану;

– автоматтандырылған деректерді жинау және өңдеу қазіргі заманғы әдістерін қолдана отырып, қажетті ақпаратты сақтау, талдау және жүйелеу;

– нормативтік, әдістемелік құжаттарды дайындау және корпоративтік желісін дамыту стратегиясын анықтауға қатысу;

  • ұйымдастырушылық жәнебасқарушылыққызмет:

– ғылыми-зерттеу топтарының жұмысын ұйымдастыру;

– қызметтің нәтижелерін болжау үшін ғылыми жетістіктерді қолдану, қабылданған шешімдердің нәтижелерін сандық және сапалық бағалау;

  • оқыту қызметі:

– дәрістерді оқу, семинарларды өткізу және математиканың нақты облысында оқу үдерісінің басқа реформалары.

ББ меңгеру нәтижесінде қалыптасатын докторантура түлегінің негізгі құзыреттіліктері

Жалпыкәсіби құзіреттіліктер (ЖКҚ):

  • кәсіби қызметте базалық жаратылыстану-ғылыми білімді, оның ішінде зерттеу пәні мен объектілері, зерттеу әдістері, қазіргі заманғы концепциялар, жаратылыстану ғылымдарының жетістіктері мен шектеулері туралы білімді пайдалану қабілеті (ЖКҚ-1);
  • ғылыми мақалаларды жазу, шетелдік ғылыми әдебиеттерді оқу, халықаралық конференцияларға қатысу үшін қажетті ағылшын тілін еркін меңгеру (ЖКҚ-2);
  • ғылыми-зерттеу жұмыстарын ұйымдастыру және жүргізу, ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижелерін өңдеу және бағалау, зерттеу құбылыстарының мәнін тану қабілеті (ЖКҚ-3);
  • физика саласындағы сараптамалық бағалау талаптарына жауап беретін жоғары сапалы ғылыми зерттеулерді жүргізу арқылы жаңа білімді қалыптастыру және түсіндіру қабілеті (ЖКҚ-4);
  • заманауи шетелдік және отандық ғылыми әдебиеттермен жұмыс істеу қабілетін тереңдету және сипатталған физикалық құбылыстарға өзіндік баға беру (ЖКҚ-5);
  • ғылыми зерттеулердің арқасында физикалық ғылымның жаңа бағыттарын дамытуға үлес қосуға қабілетті дамыту (ЖКҚ-6);

Пәндік құзіреттіліктер (ПҚ)

  • профильді физикалық пәндерді меңгеру үшін физика саласындағы арнайы білімді қолдану қабілеті (ПҚ-1);
  • теориялық физика және конденсияланган күй физикасындағы соңғы тенденциялардың дамуына өз үлесін қосу қабілетін қалыптастыру (ПҚ-2);
  • физикалық зерттеулердің таңдалған саласындағы физикалық ақпаратты өңдеу, талдау және синтездеудің заманауи әдістерін қолдану қабілеті (ПҚ-3);
  • отандық және шетелдік тәжірибені ескере отырып, заманауи аспаптық базаның (оның ішінде күрделі физикалық жабдықтың) және ақпараттық технологиялардың көмегімен эксперименттік және (немесе) теориялық физикалық зерттеулердің таңдалған саласында ғылыми зерттеулер жүргізу қабілеті (ПҚ-4);
  • ғылыми және ғылыми-педагогикалық қызмет саласындағы теориялық және қолданбалы міндеттерді жобалау және қалыптастыру, ғылыми жобалар мен зерттеулерді сараптау қабілеті (ПҚ-5);

Кәсіби қызметінің саласы:

білім беру мен ғылым.

Кәсіби қызметінің нысандары:

университеттер мен ғылыми-зерттеу ұйымдары, мемлекеттік басқару органдары, мемлекеттік және мемлекеттік емес ғылым және білім беру мекемелері, өнеркәсіптік өндіріс, жобалаушы, технологиялық және конструкторлық ұйымдар және т.б.

Кәсіби қызметінің пәні:

білім алушыларды  инновациялық әдістер мен құралдарды пайдалана отырып оқыту және тәрбиелеуді ұйымдастыру, студенттің немесе магистранттың оқу үрдісінде ғылыми-зерттеу қызметін ұйымдастыру.

Кәсіби қызметінің түрлері:

білім беру, ғылыми-зерттеу, эксперименталды зерттеулер, ұйымдастыру және басқару, білім беру-технологиялық, әкімшілік және басқару.

Практика мен тағылымдама базалары:

Витаустас Магнус университеті, Литва; Гданьск университеті, Польша; Башқұрстан мемлекеттік университеті, Ресей; Сакария университеті, Туркия; Ю.Гагарин атындағы Саратов мемлекеттік техникалық университеті, Ресей; Я.Купала атындағы Гродно мемлекеттік университеті, Беларусь,Тарту университетінің физика институты, Эстония.

Модульдік білім беру бағдарламасы

8D05301 – физика мамандығы бойынша

PhD докторантураға  қабылдау емтиханның

бағдарламасы

Қазіргі заман физикасының негізгі принциптері

  1. Салыстырмалық принципі. Галилей және Лоренц түрлендірулері. Ковариантты түрдегі физикалық теңдеулер.
  2. Эйнштейн постулаттары. Жарық сағаттарымен ойлау эксперименті.
  3. АСТ тәжірибелік негіздері
  4. Галилей және Лоренц түрлендірулерінің ковариантты түрдегі электродинамикалық теңдеулерге әсері тұрғысынан салыстырмалы талдау.
  5. Инвариантты теорияларды құрудың негізі ретінде симметрия принципін талдау және оның жаңа физикалық ұғымдарды дамытудағы маңызы.
  6. Симметрия, суперпозиция, анықталмағандық принциптері. Жаңа физикалық теорияларды құрастырудағы бағыт ретінде сәйкестік принципі.
  7. Заттың құрылымы. Материалдардағы иондық, коваленттік, металдық және молекулалық байланыстар.
  8. Бравэ торлары. Кристалдардағы атомаралық әрекеттесу және байланыс энергиясы.
  9. Серпімді деформация. Пластикалық деформация.
  10. Механикалық қасиеттер. Кернеу және деформация.
  11. Магниттік қасиеттер: магниттік материалдар және оларға қойылатын талаптар.
  12. Ферромагниттер туралы жалпы мәліметтер. Диамагниттер.
  13. Электромагниттік сәулелену теориясы аясындағы жазық монохроматтық  толқындардың сипаттамасы.
  14. Оптикалық қасиеттер. Люминесценциялар.
  15. Оптикалық қасиеттер: мөлдір және мөлдір емес материалдар. Түс.
  16. Жазық монохроматтық  толқындар. Электромагниттік толқындардың шкаласы.
  17. Уақыттық және кеңістіктік когеренттілік. Оптикалық кванттық генераторлар және олардың қасиеттері.
  18. Кванттық механикадағы физикалық шамаларды бір уақытта өлшеудің дәлдігін шектеу.
  19. Кванттық теория мен заманауи физикалық модельдердің дамуы үшін Гейзенберг белгісіздік принципінің маңызы.
  20. Булану, сублимация, балқу және кристалдану.
  21. Бравэ торлары. Кристалдардағы атомаралық әрекеттесу және байланыс энергиясы.
  22. Сутегі атомының кванттық сандары мен энергиясы.
  23. Кванттық сандар және олардың атомдық орбитальдарды сипаттаудағы рөлі.
  24. Кванттық суперпозиция. Классикалық суперпозиция.
  25. Электрлік қасиеттер: өткізгіштік теориясы.
  26. Максвелл теңдеулері және олардың физикалық мәні.
  27. Максвеллдің дифференциалдық түрдегі теңдеулері
  28. Өткізгіштік. Өткізгіштер, оқшаулағыштар, асқын өткізгіштер.
  29. Электромагниттік өріс арқылы зарядталған бөлшектердің қозғалысы.
  30. Еркін бөлшектің қозғалысы. Еркін бөлшектің энергетикалық спектрі.
  31. Диэлектрлік материалдар. Диэлектриктердің негізгі типтері.
  32. Электростатика. Өткізгіштердің электростатикасы.
  33. Электр өрісіндегі өткізгіштер мен диэлектриктер
  34. Өткізгіштер мен диэлектриктерге әсер ететін күштер.
  35. Жартылай өткізгіштер мен жартылай өткізгіш химиялық қосылыстардың элементтері. Жартылай өткізгіш құрылымдар
  36. Өткізгіштік механизмдері: заряд тасымалдаушылардың дрейфі және диффузиясы. Материалдардың өткізгіштігіндегі легірлеу және ақаулардың рөлі.
  37. Диэлектрлік материалдардың әр түрлі типтерінің электр өткізгіштігі.
  38. Асқын өткізгіштіктің ашылуы. Асқын өткізгіш элементтер мен қосылыстар.
  39. Лондондар теңдеуін кванттық жалпылау. Магниттік ағынды кванттау.
  40. Джозефсонның стационарлық емес эффектісі. Джозефсондық генерация.
  41. Джозефсонның стационарлық эффектісі. Макроскопиялық кванттық туннельдеу.
  42. Энергетикалық саңылау. Энергетикалық саңылау шамасының тәуелділігі.
  43. Өшпейтін ток және Мейсснер-Оксенфельд эффектісі.
  44. Квазибөлшектер: электрондар мен кемтіктер. Асқын өткізгіштегі квазибөлшектің заряды.
  45. Макроскопиялық кванттық туннельдеу арқылы асқын өткізгіш тізбектердегі кванттық күйлердің өзара әрекеттесуі және оның кванттық ақпарат пен есептеу үшін маңызы.
  46. Электродинамиканың математикалық аппараты. Набла операторы.
  47. Остроградский-Гаусс және Стокс теоремалары.
  48. Фарадейдің интегралды және дифференциалды формадағы электромагниттік индукция заңы.
  49. Вакуумдағы электр өрісінің кернеулігі үшін Гаусс теоремасы
  50. Электрлік және магниттік индукцияларға арналған Гаусс теоремасы

 

Материалтануға кіріспе

  1. Материалдардың жіктелуі, олардың пішіні туралы мәліметтер, жылулық, электрлік, магниттік және оптикалық қасиеттерін зерттеу әдістері.
  2. Микро- және макроанализ. Материалдарды зерттеудің физикалық әдістері түсінігі.
  3. Материалдарды зерттеудің заманауи әдістері. Оптикалық микроскопия.
  4. Материалдардың құрамдас бөліктері мен құрамын ескере отырып, микроқұрылымның механикалық, жылулық және электрлік қасиеттеріне әсерін талдау.
  5. Металл кристалдарының нуклеациясы мен өсу механизмдері. Металдардың кристалдану кинетикасын және оның температураға, қысымға және басқа жағдайларға тәуелділігін зерттеу.
  6. Материалдардың кристалдану процесіндегі құрылым түзу механизмдерін талдау.
  7. Сканерлеуші электронды микроскопия. Сканерлеуші зондтық микроскопия.
  8. Изотропия, анизотропия, аллотропия.
  9. Заттың аморфты күйі. Аморфты қатты материалдарды алу әдістері.
  1. Аморфты құрылымның модельдері. Аморфты құрылымның сипаттамалары.
  2. Аморфты материалдар бөлшектерінің орналасуындағы жақын реттілік.
  3. Механикалық және термиялық әсерлер кезіндегі аморфты материалдардың спецификалық сипаттамаларының өзгерісі.
  4. Металдарға тән деформация және қайта кристалдану механизмдері. Олардың материалдардың беріктігі мен тұрақтылығын қамтамасыз етудегі рөлі.
  5. Кристалдану кезінде материалдардың құрылымын қалыптастыруы.
  6. Металдардың кристалдану механизмдері және кинетикасы.
  7. Қара металдар. Шойын. Болат.
  8. Металдардың балқымалары. Аспаптық болаттар мен қорытпалар. Түсті металдар мен қорытпалар. Металдардың қолданылуы.
  9. Керамика: керамикалық материалдарды қолдану салалары, олардың артықшылықтары мен кемшіліктері.
  10. Шыны: түрлері және қолдану салалары.
  11. Полимерлер. Жалпы сипаттамалары, олардың типтері мен қасиеттері, пайдалану аймақтары.
  12. Композиттік  материалдардың негізгі сипаттамалары және алу әдістері.
  13. Пластмассалар, олардың құрылымы, қасиеттері. Полимерлік материалдарды алу тәсілдері.
  14. Металл және полимерлі матрицалары бар композиттік  материалдар. Олардың артықшылықтары мен кемшіліктері.
  15. Композиттік  материалдардың негізгі түрлерін алу әдістері: шыны түйіршіктер, көміртекті блоктар және т.б.
  16. Жартылай өткізгіштер. Жартылай өткізгіштер туралы негізгі мәліметтер. Жартылай өткізгіш құрылымдар.
  17. Жартылай өткізгіш құрылғыларды өндіру технологиялары. Сапа мен дәлдік талаптарын ескере отырып, легирлеу, түйіспелерді қалыптастыру, тұндыру және өңдеу.
  18. Молекулалық-абсорбциялық спектроскопия.
  19. Жұтылу спектрлері бойынша еріген заттың концентрациясын анықтау.
  20. Жұтылу спектрлеріндегі молекулалардың электромагниттік сәулеленумен әрекеттесу құбылыстарының көрінісі.
  21. Бугер-Ламберт заңын ерітіндідегі заттың концентрациясы мен оның белгілі бір толқын ұзындығындағы сіңіру қабілеті арасындағы байланыс үшін қолдану.

 

Қатты дене физикасының арнайы тараулары

  1. Кристалдық тордың негізгі типтері. Құрылымды зерттеу әдістері.
  2. Қатты денелердің пластикалық және серпімді деформациясы.
  3. Сілтілігалоидты кристалдардағы бастапқы радиациялық ақаулар.
  4. Сілтілігалоидты кристалдарды өсіру әдістері.
  5. Кристалдардағы ақаулар. Ақаулардың жіктелуі, кристалдық тор ақауларының түрлері.
  6. Ақаулардың кристалдардың физикалық қасиеттеріне әсері.
  7. Иондаушы жарықпен сәулелену кезінде иондық құрылымдарда ақаулардың пайда болуы
  8. Сілтілігалоидты кристалдардағы радиациялық ақаулардың түзілуі
  9. Сілтілігалоидты кристалдар торының нүктелік ақаулармен және механикалық қысумен бұзылуы.
  10. Кристаллдарды синтездеу және өңдеу процесінде қоспалардың ақаулануын бақылау және басқару әдістері.
  11. Материалдардың кристалдану процесіне қоршаған орта факторларының әсері.
  12. Қатты денелердің аймақтық теориясы. Қатты денелердің энергетикалық спектрі бойынша жіктелуі.
  13. Энергетикалық аймақтар және Ферми беті. Кристалдардың жылу және электр өткізгіштігі.
  14. Кристалдардағы аймақтық энергетикалық спектрдің түзілуінің кванттық-механикалық әсері
  15. Еркін бөлшектің қозғалысы. Еркін бөлшектің энергетикалық спектрі.
  16. Атомдық орбитальдардың кеңістіктік конфигурациясы және олардың пішінін анықтайтын кванттық параметрлерді ескергендегі үш өлшемді кеңістіктегі бағдарлары.
  17. Полиморфты кристалдық құрылымдарды талдау: артықшылықтары мен кемшіліктері.
  18. Белсендірушілері бар кристаллофосфорлардағы фотолюминесценция.
  19. Қатты денелердің люминесцентті сәулеленуі пайда болу механизмдері.
  20. Люминофорлар. Кристаллофосфорлар және белсендіруші қоспа деңгейлері.
  21. Кванттық механика контекстіндегі екі атомды молекулалардың энергетикалық күйлерінің теориялық негіздемесі және олардың спектроскопиялық мәліметтердегі көрінісі.
  22. Атомдық орбитальдің кеңістіктегі пішіні мен бағыты.
  23. Кванттық сандардың электрон тығыздығының кеңістікте таралуына және атомдардың энергетикалық құрылымына әсері.
  24. Толқындық функцияның статистикалық мәні.
  25. Салыстырмалылық принципі контекстіндегі Галилей мен Лоренц түрлендірулеріне қатысты электродинамика теңдеулерінің инварианттары.

 

Ұсынылатын әдибиеттер тізімі

  1. Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания. ММосква . – 2003. Юнити-Дана. 670 с.
  2. Рейдер Л., Элементарные частицы и симметрии «Наука», Москва, 1983 г., 317 с.
  3. Жусупов М.А.,Сахиев С.К., Кабатаева Р.С. Квантовая теория рассеяния, Астана, 2012 г., 206 с.
  4. Жусупов М.А., Юшков А.В. Начала физики. Том 1. Алматы, 2006. 464 с.
  5. Фаустов Р.Н., Шелест В.П. Квантовая метрология и фундаментальные константы. Москва, Мир, 1981. 368 с.
  6. П.А.М. Дирак, Релятивистское уравнение электрона. Успехи физических наук, том 129, вып. 1, стр. 681-691; Воспоминания о необычайной эпохе УФН, том 153, вып. 1, стр. 105-134.
  7. Д.Мехра. Золотой век теоретической физики, УФН, том 153, вып.1, стр. 135-172.
  8. Шиффер Дж. Теория сверхпроводимости. Изд-во «Наука», 1970. – 312с.
  9. Давыдов А.С. Квантовая механика. Физико-математическая литер-ра, М., 1973, 611 стр.
  10. Варшалович Л. И др. Квантовая теория углового момента. Высшая школа. 1981.
  11. Жусупов М.А., Юшков А.В. Физика элементарных частиц. Алматы. 2006, 488 стр.
  12. Сб. Фундаментальная структура материи, под редакцией Дж. Малви, Москва, Мир, 1984., 311 с.
  13. Дж. Эллиот, П.Добер. Симмертрии в физике, том 1, 368 с., том 2, 416 с., Москва, Мир, 1983.
  14. Мелихов И.В. Физико-химическая эволюция твердого вещества. –Москва, 2012.
  15. Бланк В.Д., Фазовые превращения в твердых телах при высоком давлении. – Москва, 2011.
  16. Полухина В.И. Физическая химия. Учебное пособие. –Москва, 2014.
  17. Кларк Э.Р., Эберхардт К.Н. Микроскопические методы исследования материалов. –Москва, 2002.
  18. Мясникова Л.Н. Люминесценция и экситон-фононное взаимодействие в щелочногалоидных кристаллах при низкотемпературной деформации. – Актобе, 2017. – 140 с.
  19. Бармина А.А. Люминесценция и радиационное дефектообразование в щелочногалоидных кристаллах-сцинтилляторах при понижении симметрии решетки. – Актобе, 2017. – 136 с.
  20. Сагимбаева Ш.Ж. Технология управления механизмом трансформации энергии ионизирующей радиации в щелочногалоидных кристаллах-сцинтилляторах. – Актобе, 2017. – 120с.
  21. Zhanturina N.N. The influence of temperature, deformation and cationic impurities on luminescent properties of alkali halide of alkali halide. – Актобе, 2018. – 114с.
  1. Эйнштейннің салыстырмалылық теориясы және оның біздің ғаламды түсінуімізге әсері
  2. Арнайы салыстырмалық теориясы: физикадағы революция және оның философиялық салдары
  3. Жарық туралы идеялардың эволюциясы: корпускулалық теориядан толқындық және кванттық оптикаға дейін
  4. Асқын өткізгіштік теориясындағы Лондон теңдеулерінің рөлі: тарихи даму және қазіргі заманғы қолдану
  5. Сілтілік галлоидті кристалдар қасиеттері және заманауи технологияларда қолданылуы
  6. Жоғары технологиялық өндірістерде жаңа композициялық материалдарды әзірлеу және қолдану
  7. Энергетика саласында атом электр станцияларын пайдаланудың этикалық және экологиялық аспектілері
  8. Отынның энергетикалық потенциалы және оның жану процесі кезіндегі қоршаған ортаға зияны
  9. Максвелл теңдеулері: электродинамикада және электромагниттік құбылыстарды заманауи түсінуде іргелі рөлі

10. Нанотехнология: қазіргі ғылым мен техникадағы принциптері, қолданылуы және болашағы