ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Πληροφορίες Μαθήματος
ΤίτλοςΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ / Computational Physics and Applications
ΚωδικόςΗΥΕ401
ΣχολήΘετικών Επιστημών
ΤμήμαΦυσικής
Κύκλος / Επίπεδο1ος / Προπτυχιακό
Περίοδος ΔιδασκαλίαςΧειμερινή
Υπεύθυνος/ηΙωσήφ Κιοσέογλου
Γνωστικό ΑντικείμενοΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ( ΨΗΦΙΑΚΑ- ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ- ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ)
Χαρακτηρισμός ΜαθήματοςΜαθήματα Τμήματος
ΚοινόΌχι
ΚατάστασηΕνεργό
Course ID40003024

Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΠΣ-Τμήμα Φυσικής (2012-σήμερα)

Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 180
ΚατεύθυνσηΤύπος ΠαρακολούθησηςΕξάμηνοΈτοςECTS
ΚορμόςΒασική Επιλογή745

Πληροφορίες Τάξης
ΤίτλοςΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
Ακαδημαϊκό Έτος2017 – 2018
Περίοδος ΤάξηςΧειμερινή
Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ
Ώρες Εβδομαδιαία3
Class ID
600100137

Πρόγραμμα Τάξης

ΚτίριοΦυσικομαθηματική (Δ)
ΌροφοςΥπόγειο 1
ΑίθουσαΑΙΘΟΥΣΑ Α11 (186)
ΗμερολόγιοΤρίτη 16:00 έως 19:00
Τύπος Μαθήματος
  • Υποβάθρου
  • Επιστημονικής Περιοχής
Κατηγορία Μαθήματος
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Erasmus
Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές προγραμμάτων ανταλλαγής.
Γλώσσα Διδασκαλίας
  • Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
  • Αγγλικά (Εξέταση)
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές είναι σε θέση να αναπτύξουν κώδικα σε MATLAB για την επίλυση φυσικών προβλημάτων
Γενικές Ικανότητες
  • Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
  • Αυτόνομη εργασία
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Στο μάθημα αυτό θα αναλυθεί ένα ευρύ φάσμα υπολογιστικών προβλημάτων της Φυσικής. Θα μελετήσουμε αλγόριθμους σε προβλήματα της Φυσικής, τα οποία θα κυμαίνονται από Κλασσική Μηχανική, Ηλεκτροστατική και Φυσική Περιβάλλοντος έως Στατιστική Φυσική και Κβαντικά Συστήματα. Πρότερη εμπειρία σε MATLAB και γλώσσες προγραμματισμού όπως η C ή C++ κρίνονται χρήσιμες, αν και θα δοθεί μια σύντομη επισκόπηση βασικών εντολών προγραμματισμού στην αρχή του μαθήματος. Τα παραδείγματα του μαθήματος θα είναι σε MATLAB. Εισαγωγή στην υπολογιστική Φυσική. Η εμφάνιση των σύγχρονων υπολογιστών. Εισαγωγή στον προγραμματισμό και στις τεχνικές για την οπτικοποίηση δεδομένων Περιβαλλοντικές συνέπειες από την παραγωγή και χρήση της ενέργειας. Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και οι τεχνολογίες. Υπολογιστική Εφαρμογή Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Υπολογισμός του Αιολικού Δυναμικού μιας περιοχής. Ανάλυση του Αιολικού Δυναμικού με την χρήση της κατανομής Weibull. Επίδραση της τιμής των παραμέτρων (C, k) της κατανομής "Weibull" και του ύψους μελέτης στον καθορισμό των χαρακτηριστικών της ταχύτητας του ανέμου. Υπολογισμός του Αιολικού Δυναμικού με τη χρήση αριθμητικών μοντέλων. Μέση τιμή-διακυμάνσεις ταχύτητας ανέμου. Επίδραση του ύψους στο διαθέσιμο ολικό Δυναμικό μιας περιοχής. Υπολογισμός της ηλιακής ενέργειας μιας περιοχής. Μοντέλα υπολογισμού της ηλιακής ακτινοβολίας. Βάσεις δεδομένων ηλιακής ακτινοβολίας. Τυχαία συστήματα και στοχαστικές μέθοδοι: τυχαίοι περίπατοι και διάχυση, ανάπτυξη συσσωμάτων, ολοκλήρωση Monte Carlo. Ο αλγόριθμος Metropolis. Κβαντικά συστήματα: η χρονοεξαρτόμενη και ανεξάρτητη εξίσωση του Schrödinger, μέθοδος μεταβολών και πίνακες Υπολογιστικές μέθοδοι εξίσωσης κίνησης. Αρχές και χρήση της μεθόδου Μοριακής Δυναμικής. Επίδραση φυσικών ιδιοτήτων της ύλης (θερμοκρασίας, πίεσης) σε ατομιστικούς υπολογισμούς. Επίδραση τάσης, παραμόρφωσης. Δυναμικά ατομικής αλληλεπίδρασης. Δυναμικά ατομικής αλληλεπίδρασης σε σχέση με τα διάφορα είδη ατομικών δεσμών. Δυναμικά μεταλλικής αλληλεπίδρασης. Δυναμικά για ημιαγωγικές ενώσεις. Δυναμικά αλληλεπίδρασης μορίων και υδρογοανθράκων. Δυναμικά ιοντικών κρυστάλλων. εξ’ υπαρχής( ab initio) υπολογισμοί. Hartree Fock(HF), Linear Augmented Plane Wave (LAPW), Density Functional Theory (DFT), Linear combination of atomic orbitals (LCAO), Tight Binding(TB).
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
  • Διαφάνειες
  • Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
Οργάνωση Μαθήματος
ΔραστηριότητεςΦόρτος ΕργασίαςECTSΑτομικάΟμαδικάErasmus
Διαλέξεις722,4
Εξετάσεις30,1
Ανάπτυξη κώδικα και συγγραφή εργασίας752,5
Σύνολο1505
Αξιολόγηση Φοιτητών
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
  • Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
• ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ Computational Physics (pages 499, in greek, Athens, 1995) συγ. Αντώνιος Ν. Ανδριώτης (http://esperia.iesl.forth.gr/~andriot/published_books.html)
Τελευταία Επικαιροποίηση
24-06-2016