ФИЗИКА

Научный журнал «Известия вузов. Физика» представляет фундаментальную физику России, содействует укреплению сложившихся научных школ, способствует развитию новых научных направлений.

Издается с 1998 г., публикует на русском языке оригинальные и обзорные статьи и является одним из основных научно-технических журналов в области физики, материаловедения, а также развития наукоемких технологий микро- и наноэлектроники. На страницах журнала постоянно публикуются результаты научных исследований и обзоры по профильной тематике представителей ведущих научных школ России и других стран.

Журнал является междисциплинарным, публикует статьи по натурному и вычислительному эксперименту, теории различных динамических систем, результаты исследований бифуркаций, хаоса, самоорганизации, применения теории нелинейных колебаний и волн в физике, химии, биологии, медицине, радиофизике, экономике, социологии и в других областях науки. В журнале есть нестандартные разделы: "Дебюты", "Методические заметки", "Нелинейная динамика в лицах", "Новое в прикладной физике". Иногда журнал выходит специальными выпусками. Журнал включен в Перечень ВАК и международную базу данных Scopus.

Журнал предназначен для читателей, причастных к сфере физико-инженерного образования и физической науки - научных работников, преподавателей вузов, студентов и аспирантов, организаторов производства. Цель журнала - отражение современных представлений о физической картине мира, способствующих развитию образовательной и научно-исследовательской деятельности в области физики и ее приложений. Журнал включен в перечень ВАК.

Содержит рекомендации по выполнению практических работ с применением информационных технологий при решении задач, способствующих усвоению теоретических и методических основ метрологии и стандартизации. Приведены образцы оформления отчетов выполнения практических работ. Может быть использован при выполнении лабораторных работ, курсовых и дипломных проектов.

В книге рассмотрены основные задачи и особенности организации лабораторных исследований с удаленным доступом в электрических цепях, приведено описание специализированного сетевого учебно-исследовательского аппаратно-программного комплекса «Физика. Электродинамика», разработанного с применением технологий National Instruments, на базе которого выполняются лабораторные исследования, разобраны методики математического моделирования физических процессов в электрических цепях с применением системы OrCAD, даны задания и методические указания к циклу лабораторных работ по экспериментальному исследованию и математическому моделированию физических явлений в электрических цепях (однородный участок цепи, RC- и RL-цепи, последовательный колебательный контур, цепи с германиевым и кремниевым полупроводниковыми диодами).

В пособии рассмотрены вопросы контактного и бесконтактного измерений температуры.

Приведены основные сведения об электропроводности твердых тел, описана лабораторная установка, изложена методика измерения сопротивления металлов и полупроводников в зависимости от температуры.

Рассмотрена изобилующая событиями, полная драматизма, насыщенная большими и малыми открытиями история развития учения об электрических явлениях и областях их практического применения, простирающаяся из глубины веков и продолжающаяся поныне. Большая часть величайших открытий и изобретений в области электричества произошла за последние полтораста лет. Итоги ее стремительного развития мы наблюдем буквально на глазах. Это радио, телевидение, компьютерные технологии, сотовая связь, интернет, различные электронные гаджеты без которых люди свободно обходились всего лет тридцать назад. В книге на основе многочисленных и ранее не публиковавшихся в связи с их малой доступностью исторических материалов по возможности объективно описаны научные подвиги сотен и сотен изобретателей и подвижников науки, сделавших достоянием широких масс народов всех стран свои передовые идеи, ускоривших течение времени, приблизивших будущее.

Проанализирована физиология микроорганизмов в присутствии относительно нового экзогенного фактора – неионизирующих электромагнитных полей крайне высоких частот (миллиметрового диапазона) нетепловой интенсивности, рассмотрены возможности их практического применения для регулирования эволюции биообъектов.

Пособие содержит разработки интегрированных уроков физики по основным темам программы средней и старшей школы. Проведение интегрированных уроков позволит устранить дублирование в изучении материала, наглядно покажет связи физики с другими предметами как естественно-научного, так и гуманитарного цикла, создаст благоприятные условия для формирования общеучебных умений и навыков.

Кратко рассмотрены свободные затухающие и вынужденные колебания. Изложена методика измерения характеристик колебаний на примере крутильного маятника. Представлено описание лабораторной установки. Даны указания по выполнению лабораторной работы М-108 по курсу общей физики и обработке результатов измерений.

Рассмотрены системы, позволяющие создавать в пространстве однородные магнитные поля. Представлены расчетные схемы и выводы зависимостей для магнитных полей кругового тока и катушек Гельмгольца. Описаны лабораторный комплекс и электрические схемы изучаемых процессов. Приведены задания, предназначенные для развития методики анализа и обработки результатов измерений.

Изложены основные теоретические сведения о статическом электрическом поле в свободном пространстве и внутри диэлектриков. Приведено описание лабораторной установки, даны указания по проведению измерений и обработке их результатов.

Рассмотрены особенности интерференции и дифракции света от полихроматических источников. Введены понятия о пространственной и временной когерентности света, и определены комплексные функции, описывающие величины и степени когерентности. Особое внимание уделено практическому использованию теории частичной когерентности в фурье-спектроскопии, исследовании небесных тел и других научных и технических приложениях. Приведены примеры, иллюстрирующие особенности расчета интерференции и дифракции от частично когерентных источников.

Представлена лабораторная работа по курсу общей физики. Изложены основные теоретические сведения о дифракции электронов на кристаллах и ее применении для определения межплоскостных расстояний — методе электронографии. Дано описание экспериментальной установки, описана методика выполнения эксперимента по определению межплоскостных расстояний кристалла графита, приведены порядок обработки полученных результатов и контрольные вопросы, требования к отчету о работе.

Кратко изложен материал разделов «Синтез эвольвентных зубчатых передач», «Кинематика планетарных зубчатых механизмов» и «Синтез кулачковых механизмов» дисциплины «Теория механизмов и машин», необходимый для прохождения студентами рубежного контроля знаний. Рассмотрены примеры решения типовых задач применительно к зубчатым и кулачковым механизмам, предложены задачи для самостоятельного решения.

В учебном пособии изложены основы и особенности применения зондовой микроскопии для исследований биологических объектов. Приведены сведения о живых объектах исследования, направления применения нанобиотехнологии и наномедицины.

Учебное пособие является обобщением целого ряда лабораторных работ по изучению электромагнитных колебаний и предназначено для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторных работ и обработке результатов измерений. Внимание обучающихся обращается на физические основы процессов, связанных с электромагнитными колебаниями, а также на методику изучения электрических переменных процессов.

Содержит лабораторные работы по дисциплинам «Физические основы измерений и эталоны», «Методы и средства измерений и контроля», а также краткую информацию об используемых методиках и средствах измерения.

Cодержит основные сведения по дисциплинам «Физические основы измерений», «Методы и средства измерений, испытаний и контроля», «Контроль и управление качеством материалов и изделий», а также краткую информацию об используемых методиках и средствах измерения ионизирующих излучений.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Cодержит теоретические материалы и примеры задач с решениями обработки результатов прямых однократных и многократных, а также косвенных измерений физических величин и форм их окончательного представления.

Физические задачи и вопросы возникают, когда в процессе исследования некоторые физические величины, характеризующие данное явление, по каким-либо причинам неизвестны.

Приводятся краткая теоретическая справка по закону Био-Савара-Лапласа и вывод формулы магнитной индукции в центре кругового витка. Дается методика выполнения лабораторной работы. По итогам лабораторной работы обучаемым предлагается сделать сравнение данных, полученных в ходе эксперимента, с теоретическими и оценить погрешность результата.

Рассмотрены вопросы методики, содержания и порядка проведения исследований по теплоотдаче на боковой поверхности рабочего объема циклонной камеры, обработки и обобщения опытных данных, оценки погрешностей измерений.

Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС ВО, программой и учебным планом дисциплины. Содержит цикл практических работ, включающих основные положения курса, методические указания к выполнению работ, вопросы для обсуждения и контроля уровня усвоения знаний, литературу.

В работе рассмотрены вопросы нагружения тяговой рамы скрепера на тяговом и транспортном режимах. При копании грунта исследован случай передачи тягового усилия трактора непосредственно на ковш, минуя тяговую раму. Установлено благоприятное влияние на напряженно-деформированное состояние тяговой рамы скрепера её разгрузки от тягового усилия трактора.

Издание содержит первую часть конспекта лекций с методическими указаниями к лабораторному практикуму по дисциплине «Вычислительная физика». Посвящено решению ряда типичных для этой дисциплины задач. Представлены условия задач, проанализированы физические процессы, проведено исследование возможных методов и алгоритмов решения. Рассмотрена численная реализация алгоритмов с помощью современных математических программных пакетов Matlab R2017 и GNU Octave 4.2.1.

Книга представляет собой учебное пособие по дисциплине «История и методология фотоники и оптоинформатики». Учебное пособие рассчитано на магистрантов первого года обучения направления 12.04.03 «Фотоника и оптоинформатика» и разработано в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 12.04.03 Фотоника и оптоинформатика (уровень магистратуры) от 30.11.2014. В книге на высоком уровне рассматриваются вопросы роли науки в современном обществе, методологические проблемы конкретной отрасли науки - фотоники и оптоинформатики, практические вопросы особенностей методологии решения научных и инженерных задач в области фотоники и оптоинформатики, изучается история фотоники. Особое внимание уделяется вкладу советских и российских ученых в развитие фотоники.

В методических указаниях представлена лабораторная работа по изучению способа определения плотности твердого тела.

Методические указания соответствуют дисциплине «Общая физика». Предназначены для студентов первого и второго курсов направления очной формы обучения

В лабораторной работе изучаются стоячие волны на струне с закрепленными концами с наблюдением формы собственных колебаний, а также исследуются зависимости скорости волн изгиба от силы натяжения струны, что позволяет понять принципы формирования звуковой волны при акустическом зондировании.

Учебное пособие предназначено для практического освоения языка FreeFem++, используемого для численного решения задач математической физики методом конечных элементов. Содержит подробные программные коды и большой набор задач.

В учебно-методическом пособии рассматриваются избран-ные разделы физической оптики: фотометрия, основы геометрической оптики, волновые явления. По каждой теме приводятся примеры задач и их решения. Предлагаются задачи для самостоятельной работы. Пособие предназначено для изучения курса общей физики «Оптика» по направлениям подготовки бакалавров 03.03.02 Физика.

Разработан метод определения распределения по глубине ионно-имплантированных атомов примеси в полупроводниках. Метод заключается в измерении концентрации примеси рентгенофлуоресцентным анализом при эллипсометрически контролируемом удалении тонких слоев полупроводника. Обнаружено, что длительное облучение низкоэнергетическим рентгеновским излучением ионно-имплантированного слоя полупроводника приводит к изменению профиля распределения ионно-внедренных атомов примеси

В работе методом квантовой молекулярной динамики исследуются термодинамические свойства α-фазы и жидкого урана. Проведены расчеты изотерм и равновесных свойств (давления, температуры, внутренней энергии) вдоль изохор и изотерм для плотностей 16.5–41.1 г/см3 и температур до 60000 K. Исследуется зависимость теплового давления от температуры и внутренней энергии. Проведена оценка границы плавления α-фазы урана. На основе полученного в данной работе уравнения состояния рассчитана ударная адиабата до давлений 1.5 TПа. Результаты находятся в хорошем согласии с опубликованными экспериментальными данными и результатами расчетов по другим теоретическим моделям.

С использованием гипотез теории Рейсснера сформулирована задача равнонапряженного армирования (РА) поперечно изгибаемых упругих пластин волокнами с постоянным поперечным сечением. Выполнен анализ соответствующей системы разрешающих уравнений и граничных условий. Рассмотрены модельные задачи РА подвергаемых цилиндрическому изгибу прямоугольных удлиненных пластин при различных типах нагружения одной из продольных кромок и жестком закреплении другой. Показана возможность существования двух решений задачи РА, одно из которых является регулярным, а другое — сингулярным. Выявлены краевые эффекты, возникающие при наличии приложенного к кромке крутящего момента, который оказывает существенное влияние не только на напряженно-деформированное состояние связующего материала, но и на структуру армирования

Сборник включает научные статьи сотрудников Института газодинамики и физики взрыва (ИФВ) РФЯЦ-ВНИИЭФ, опубликованные в журнале "Успехи физических наук" за 1965-2012 гг.

Сборник содержит оригинальные теоретические и экспериментальные работы по различным разделам физики плазмы, таким как физика газового разряда, сильноточная электроника, диагностика и применение плазмы и др.

Сборник содержит оригинальные теоретические и экспериментальные работы по физике газового разряда, включающие тлеющие, пучковые, ВЧ- и СВЧ-разряды и др.

Рассмотрен современный уровень развития техники, исследований и применений на ПФ в развивающихся странах Азии, Африки и Латинской Америки. Представлена сводка имеющихся установок ПФ. Приведены результаты исследований работы ПФ: генерация электронных и ионных пучков, нейтронов, МРИ и ЖРИ, разряда в ПФ. Показаны примеры применения ПФ в обработке материалов, рентгенографии, нейтронографии, генерации короткоживущих изотопов, медицине.

В книге дан обзор результатов исследований этих неустойчивостей в лабораторных экспериментах методами, развиваемыми в течение последних 40 лет в Российском федеральном ядерном центре - ВНИИЭФ и в последние годы - в учебно-исследовательской гидродинамической лаборатории в Саровском государственном физико-техническом институте (СарФТИ). Эти методы основаны на применении лабораторных импульсных источников энергии: сжатый газ, детонирующие газовые смеси; электрический взрыв в сочетании с тонкопленочными газовыми моделями в ударных трубах разных типов и студневыми моделями. Наряду со сведениями, опубликованными ранее в различных (порой труднодоступных) источниках, приведены оригинальные результаты.

Книга представляет собой воспоминания А.И. Герасимова - ученого-электрофизика и ускорительщика, кандидата физико-математических наук, лауреата Ленинской премии в области науки и техники, начальника лаборатории, ведущего научного сотрудника, изобретателя СССР, ветерана ВОВ, ветерана атомной энергетики и промышленности, почетного ветерана РФЯЦ-ВНИИЭФ, ветерана труда, орденоносца.

В работе рассматривается проблема определения поля перемещений в задаче Л.Галина с привлечением основных положений синтетической теории прочности. Показана возможность реализации линий сингулярностей поля деформаций в пластической области. Приведены результаты численного решения задачи о несимметричном растяжении пластины с круговым отверстием упругопластического материала, обладающего свойствами хрупкого разрушения

Проблема лазерной стабилизации поворотных изомеров в динамической смеси молекул проанализирована в рамках классической механики на примере молекулы дихлорэтана C2H4Cl2. Показано, что наряду с ориентацией молекулярных осей вдоль направления поляризации излучения, происходит лазер-индуцированное вращение групп CH2Cl вокруг оси связи C–C. В результате, в лазерном поле с интенсивностью, превышающей 1012 W/cm2, возникает новая устойчивая форма дихлорэтана, соответствующая конформационному углу 107o.

Проблема формализации упругой линии тонкой стальной полосы большой гибкости возникла в процессе исcледования упругих элементов с нелинейной характеристикой для применения в различного рода демпфирующих устройствах подвесок транспортных средств. Такие упругие стержни испытывают большие перемещения при работе материала в пределах упругости, в частности при осевом нагружении в закритической области, когда осевая нагрузка превышает эйлерову силу. Используемый для анализа метод эллиптических параметров показал не только высокую корреляцию с экспериментальными данными, но и предпочтительность в процессе формализации деформации упругой линии

Приведены результаты исследования форм осесимметричных тел c минимальным сопротивлением внедрению и максимальной глубиной проникания в пластические грунтовые среды. С использованием модифицированного метода локальных вариаций получены оптимальные формы тел вращения с заданными длиной и радиусом поперечного сечения, образующие которых представляются в виде отрезков прямых. Задача решается с использованием двучленной квадратичной модели локального взаимодействия, включающей инерционное и прочностное слагаемые, содержащие постоянное и кулоновское трение. Определены силы сопротивления и глубины внедрения конусов и полученных тел оптимальной формы при различных скоростях внедрения

С использованием трехмерной теории упругости исследуются статическая задача и задача о свободных колебаниях пластины с круговым отверстием из функциональноградиентного материала, в котором объемная доля компонентов непрерывно меняется по толщине пластины. Эффективные свойства функционально-градиентного материала определяются методом осреднения Мори — Танака. Задача решается с использованием энергетической формулировки метода Рэлея — Ритца. Исследуется влияние объемных долей компонентов материала и размера отверстия пластины на ее поведение при одномерном растяжении. Вычислены собственные частоты защемленных пластин с круговым отверстием. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными