Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Symulacje komputerowe w fizyce

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1100-3`SKwF
Kod Erasmus / ISCED: 13.202 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Symulacje komputerowe w fizyce
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, I st. studia indywidualne; przedmioty do wyboru
Fizyka, I stopień; przedmioty do wyboru
Fizyka, II stopień; przedmioty z zakresu analizy numerycznej
Inżynieria nanostruktur; przedmioty do wyboru
Punkty ECTS i inne: 6.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Założenia (opisowo):

Umiejętność pracy z komputerem, wskazana znajmość przynajmniej jednego języka programowania. Zajęcia praktyczne będa odbywały się w Pythonie, do którego wstęp zostanie przedstawiony podczas kursu, ale doświadczenie w programowaniu na pewno ułatwi pracę nad poszczególnymi projektami.

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Kurs będzie nastawiony na umiejętności praktyczne i ma na celu wprowadzenie studentów do technik symulacji komputerowych w zastosowaniu do konretnych problemów fizycznych. Zostaną omówione podstawowe metody modelowania układów fizycznych takie jak dynamika molekularna czy Monte Carlo, omówimy też elementarne modele sieciowe pozwlające opisywać procesy wzrostu, przejścia fazowe etc. Podstawowym celem kursu jest wyposażenie studentów w wystarczające narzedzia, tak aby mogli samodzielnie używać symulacji komputerowych do analizy rzeczywistych układów fizycznych. W ramach kursu dbywać się będą wykłądy oraz zajęcia praktyczne w laboratorium komputerowym.

Pełny opis:

1. Wstęp: Po co symulować?

2. Krótki kurs Pythona

3. Dynamika molekularna:

- mechanika newtonowska i całkowanie numeryczne

- metody symplektyczne

- układy ze stałą temperaturą i termostaty

4. Chaos deterministyczny

- fraktale

- nieliniowy model oscylatora z wymuszaniem

- obrazowanie chaosu w przestrzeni fazowej

5. Monte Carlo (MC)

- podstawy termicznych, równowagowych symulacji MC

- pomiar i analiza wyników w ramach MC

6. Proste modele sieciowe:

- agregacja dyfuzyjna

- automaty komórkowe

- samoorganizująca się krytyczność

- kinetyczne modele wzrostu warstw krystalicznych

Literatura:

D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications, (Academic Press, 1996)

M.P. Allen, D.J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids (Oxford, 1989)

M.E.J. Newman and G.T. Barkema, Monte Carlo methods in statistical physics, Oxford (1999).

J.M. Thijssen, Computational Physics, Cambridge (1999).

Metody i kryteria oceniania:

Studenci będą proszeni o przygotowanie jednej mini-prezentacji z zagadnień związanych z wykładem bądź ćwiczeniami. Poza tym, w ramach laboratorium komputerowego, studenci będą wykonywać kilkanaście projektów numerycznych, których wyniki będą oceniane. Wiedza teoretyczna zostanie sprawdzona za pomocą testu.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 60 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Jakub Tworzydło
Prowadzący grup: Jakub Tworzydło, Stanisław Żukowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-10-01 - 2023-01-29
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 60 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Jakub Tworzydło
Prowadzący grup: Jakub Tworzydło, Stanisław Żukowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 55 32 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-1 (2022-08-01)