Fizyka atmosfer gwiazdowych

Wskazane jest wcześniejsze zaliczenie zajęć z Fizyki Kwantowej oraz z Fizyki Atomowej i Molekularnej

kanon (atrybut wycofany)

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 60 godz.):

- udział w wykładach - 30 godz.

- udział w ćwiczeniach – 30 godz.

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 90 godz.):

- przygotowanie do bieżących zajęć - 30 godz.

- przygotowanie do egzaminu- 30 godz.

- opracowanie raportów na ćwiczenia - 30 godz.

Łącznie: 150 godz. (5 ECTS)

W1: zna podstawowe procesy zachodzące w atmosferach gwiazd mające wpływ na obserwowane widmo liniowe i ciągłe (efekt kierunkowy K_W01, K_W03)

U1: rozpoznaje w przybliżeniu obserwowane struktury widma (efekt kierunkowy K_U04)

U2: potrafi zrozumieć publikowane w literaturze analizy atmosfer gwiazd (efekt kierunkowy K_U04)

K1: potrafi, sięgając do różnych źródeł, powiązać wiedzę o atmosferach gwiazd z wiedzą o budowie i ewolucji gwiazd i galaktyk (efekt kierunkowy K_K01)

wykład konwencjonalny

ćwiczenia konwencjonalne oraz laboratorium komputerowe

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- ćwiczeniowa
- laboratoryjna

student poznaje podstawowe procesy zachodzące w atmosferach gwiazdowych mające wpływ na obserwowane widma gwiazd. Omówione zostaną procesy atomowe oraz hydrodynamiczne, matematyczny opis przepływu promieniowania przez plazmę, odpowiednie metody numeryczne oraz programy komputerowe obliczające modele atmosfer gwiazd.

tematyka wykładów obejmuje:

- Na przykładzie atomu dwupoziomowego wprowadzone zostanie równanie przepływu promieniowania oraz równanie równowagi statystycznej.

- Przedstawione zostanie powstawanie profilu absorpcyjnego i emisyjnego oraz warunki tzw. pełnej redystrybucji, wprowadzona funkcja źródłowa, wyjaśniona interpretacja fizyczna poszczególnych jej składników.

- Wprowadzone będzie pojęcie lokalnej równowagi termodynamicznej oraz omówione jego konsekwencje.

- Omówione zostanie rozwiązanie formalne równania przepływu promieniowania i na jego przykładzie jakościowa analiza interesujących prostych przypadków.

- Przedstawione zostanie uogólnienie wcześniejszych rozważań na przypadki atomów wielopoziomowych i z przejściami do kontinuum.

- Wprowadzony zostanie szczegółowy opis przepływu promieniowania przez plazmę, omówione niektóre stosowane przybliżenia oraz metody numeryczne. Zaprezentowane zostaną najczęściej wykorzystywane w astrofizyce modele atmosfer gwiazdowych.

tematyka ćwiczeń obejmuje:

- kilka tradycyjnych zadań dotyczących zagadnienia przepływu promieniowania

- praktyczne zapoznanie się z modelem komputerowym tzw. atmosfery szarej

- praktyczne zapoznanie się z modelem komputerowym obliczającym widmo gwiazdowe

Literatura podstawowa:

K. Gęsicki ,,Fizyka otoczek wokółgwiazdowych'', 2007, Wydawnictwo UMK

Literatura uzupełniająca:

publikacje w j.angielskim dostępne w internecie

Metody oceniania:

egzamin pisemny - W1, U1, K1

raporty z ćwiczeń - U1, K1

Kryteria oceniania:

Wykład: egzamin pisemny w formie testu (pytania otwarte)

Ćwiczenia: kilka tradycyjnych zadań oraz dwa raporty z obliczeń numerycznych przy zastosowaniu poznanego oprogramowania.

Ocena wynika z zebranych punktów za odpowiedzi/zadania/raporty

50% punktów to ocena 3,0,

55% to 3,5

65% to 4,0

75% to 4,5

85% to 5,0

nie dotyczy