ФИЗИКА

Рассмотрена методика подготовки и проведения интерактивного занятия по экспериментальному изучению синусоидальной зонной пластинки. Предлагаемые учебные опыты найдут применение также в лекционных демонстрациях и лабораторных работах физического практикума.

Представлены слайды лекций по дисциплине «Теоретическая механика», приведены контрольные задания.

Пособие посвящено рассмотрению методики расчета возмущающих моментов в гиростабилизаторах, предназначенных для маневренных объектов (т. е. объектов, имеющих угловые скорости до сотен градусов в секунду и угловые ускорения до сотен градусов в секунду в квадрате) при значительных угловых эволюциях объекта. Рассмотрены теоретические основы и методика расчета инерционных моментов в двухосных и трехосных гиростабилизаторах при вращении и угловых колебаниях подвижных объектов. Приведены основные формулы для расчета моментов трения шарикоподшипниковых опор карданова подвеса, моментов от остаточной несбалансированности и неравножесткости подвеса, а также моментов тяжения токоподводов и возмущающих моментов со стороны привода стабилизации. Дан пример расчета возмущающих моментов в двухосном гиростабилизаторе для системы ориентации маневренного объекта согласно требованиям технического задания. Приведены формулы для расчета жесткости рамы карданова подвеса и жесткости шарикоподшипниковых опор.

Рассмотрены вопросы преподавания основ голографии в курсе общей физики. Приведены принципы построения спецкурса «Голография и ее применение». Даны примеры выпускных квалификационных работ голографической тематики.

Является издаваемым в России международным журналом срочной публикации кратких сообщений о наиболее интересных результатах исследований в области теоретической и экспериментальной физики. Российская версия журнала публикует статьи на русском и английском языке и выходит с 1965 г.

Рассмотрен новый модифицированный метод прямых, который используется для понижения размерности многомерных задач строительной механики. Метод применяется для расчета толстых пластин, пластин переменной толщины, неоднородных и многослойных пластин. Предлагается конечно-разностные соотношения заменить проекционными, что расширит возможности метода прямых и позволит использовать метод в задачах динамики

Данные материалы предназначены для углубленного самостоятельного изучения студентами направления "Механика и математическое моделирования" специализаций "Механика деформируемых тел и сред" и " Математическое моделирование и компьютерный инжиниринг" теоретического раздела по курсу "Механика сплошной среды". Оно содержит краткое описание постановок краевых задач механики сплошных сред. Приведены полные системы уравнений для простейших моделей сплошных сред. Даны подходы и методы построения уравнений состояния и полных систем уравнений для сплошных сред. Приведены примеры и контрольные тесты.

Методические указания содержат контрольные вопросы по сопротивлению материалов, которые могут быть использованы студентами при самостоятельном изучении важнейших положений курса, а также при подготовке к зачетам и экзаменам по сопротивлению материалов.

Рассмотрен изгиб упругой трехслойной балки под действием распределенных и сосредоточенных нагрузок при неполном контакте с упругим основанием. По длине балки выделены три участка, на каждом из которых нагрузки и жесткость упругого основания могут иметь различную величину, а могут и отсутствовать. Выведена система дифференциальных уравнений равновесия, получено ее аналитическое решение в перемещениях, выписаны граничные условия и условия сопряжения на границах участков. Получены числовые значения прогибов теоретическим и экспериментальным путем. В качестве практического примера были рассмотрены сборно-разборные дорожные покрытия (СРДП) клеефанерного типа, в настоящее время находящиеся на оснащении транспортных войск, основой которых является однослойная клееная плита из брусков, облицованная с двух сторон фанерными листами. Известно, что прочностные характеристики деревянных конструкций сохраняются на уровне норм только в течение 15 лет. Изготовление сборно-разборных покрытий, находящихся на оснащении транспортных войск, осуществлялось в 70-80 годы прошлого века, а срок их службы на сегодняшний день составляет более 30 лет. В связи с этим плиты СРДП не вполне соответствуют современным требованиям

Представлены основные понятия и выражения, необходимые для расчета пространственных параметров гауссова пучка, формируемого устойчивыми двухзеркальными резонаторами и оптической системой. Рассмотрен пример выполнения домашнего задания по дисциплинам «Основы квантовой электроники», «Физические основы лазеров» и «Лазеры», приведены критерии его оценки, а также условия и варианты домашнего задания.

Анализируется электронная структура и физические свойства сильно коррелированных систем (содержащих элементы с незаполненными 3d, 4d, 4f и 5f оболочками) на основе теории динамического среднего поля (DMFT). В настоящее время DMFT является универсальным и наиболее эффективным методом исследования состояний с сильными электронными корреляциями. В книге детально излагаются основы метода и даются его применения к различным классам таких систем.

В статье рассматривается задача разрыва несжимаемой вязкой жидкостью двух сомкнутых упругих балок. Изгибы балок описываются в рамках модели Кирхгофа–Лява. С помощью групповых методов ищутся автомодельные решения. Для разных краевых условий результаты численного решения системы дифференциальных уравнений, описывающих задачу, приводятся в виде графиков распределений давления в жидкости, скорости жидкости и расстояния между балками в области разрыва.

В учебном пособии изложены сведения по напорному движению капельных жидкостей в трубопроводах. Приведены дифференциальные уравнения движения капельных ньютоновских жидкостей, обзор полуэмпирических теорий турбулентности, кинематические и динамические характеристики напорного движения несжимаемой жидкости.

В книге представлено описание лабораторных работ физического практикума по оптике. Приводится краткая теория исследуемого явления и эффектов, используемых в оптических приборах, а также порядок проведения экспериментов, контрольные вопросы для самопроверки. Предназначено для студентов бакалавриата технических выс-ших учебных заведений.

Является периодическим научным изданием, отражающим тематику важнейших направлений теоретических исследований по математике и механике в МГУ имени М.В.Ломоносова. На его страницах печатаются оригинальные статьи, посвященные конкретным научным вопросам по всем основным направлениям теоретических и прикладных исследований.

Пособие содержит рабочую программу по физике для 7 класса к УМК А.В. Перышкина (М.: Дрофа), составленную с опорой на материал учебника и требования Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС). В программу входит пояснительная записка, требования к знаниям и умениям учащихся, учебно-тематический план, включающий информацию об эффективных педагогических технологиях проведения разнообразных уроков: открытия нового знания, общеметодической направленности, рефлексии, развивающего контроля. А также сведения о видах индивидуальной и коллективной деятельности, ориентированной на формирование универсальных учебных действий у школьников. Настоящее электронное издание пригодно как для экранного просмотра, так и для распечатки.

Журнал публикует обзоры исследований и достижений отечественной науки и техники, материалы, отражающие государственную политику в области образования, статьи из опыта работы методистов и педагогов-практиков по активизации учащихся и развитию их познавательной самостоятельности, знакомит с возможностями информационно-образовательной среды кабинета физики и нового учебного оборудования, педагогическими технологиями и книжными новинками, предлагает варианты планирования тем и приемы конструирования уроков. Все это позволяет учителям не только учитывать требования к современному уровню физического образования, но и быть готовыми к планируемым нововведениям. Журнал «Физика в школе» - старейшее и авторитетнейшее учебно-методическое пособие для учителей физики средних школ и приравненных к ним учреждений образования: колледжей, лицеев, техникумов.

Журнал публикует обзоры исследований и достижений отечественной науки и техники, материалы, отражающие государственную политику в области образования, статьи из опыта работы методистов и педагогов-практиков по активизации учащихся и развитию их познавательной самостоятельности, знакомит с возможностями информационно-образовательной среды кабинета физики и нового учебного оборудования, педагогическими технологиями и книжными новинками, предлагает варианты планирования тем и приемы конструирования уроков. Все это позволяет учителям не только учитывать требования к современному уровню физического образования, но и быть готовыми к планируемым нововведениям. Журнал «Физика в школе» - старейшее и авторитетнейшее учебно-методическое пособие для учителей физики средних школ и приравненных к ним учреждений образования: колледжей, лицеев, техникумов.

В журналах публикуются рецензируемые научные статьи аспирантов, соискателей, докторантов и научных работников по различным отраслям знаний

Является издаваемым в России международным журналом срочной публикации кратких сообщений о наиболее интересных результатах исследований в области теоретической и экспериментальной физики. Российская версия журнала публикует статьи на русском и английском языке и выходит с 1965 г.

Письма в Журнал технической физики основаны в 1975 году и по своему содержанию служат аналогом американского журнала Applied Physics Letters. Журнал предназначен для срочной публикации кратких статей о последних достижениях в области физики, имеющих перспективу технического применения. Публикация в Письмах в ЖТФ не только не исключает, но и предполагает публикацию развернутых работ на ту же тему как в ЖТФ, так и в соответствующих специализированных журналах (Физика твердого тела, Физика и техника полупроводников, Радиотехника и электроника, Физика плазмы, Квантовая электроника и др.). Поэтому тематика публикуемых Письмами в ЖТФ статей шире тематики ЖТФ.

Исследовано термонапряженное состояние полой сферы с переменным коэффициентом теплопроводности. Приведены аналитические зависимости для распределения температуры и соответствующих термонапряжений. Показана принципиальная возможность управления уровнем и характером распределения температурных напряжений путем использования материала с неоднородным коэффициентом теплопроводности. Результаты математического моделирования представляют интерес для обоснования прочностной надежности изделий с неоднородной структурой материала.

Рассматриваются зависимости между фиксируемыми в поляризационно-оптическом методе исследования напряжений оптическими величинами (порядками полос изохром и параметрами изоклин) и механическими величинами (напряжениями и деформациями). На основе полученного точного решения задачи о сжатии диска вдоль диаметра в экспериментальных исследований дается анализ этих зависимостей и приводится наиболее предпочтительная форма основного закона фотоупругости.

Обсуждаются результаты оценки степени сформированности компетенций студентов направления 111500.62 «Промышленное рыболовство» при изучении физики с использованием материалов организационного и методического обеспечения.

Является периодическим научным изданием, отражающим тематику важнейших направлений теоретических исследований по математике и механике в МГУ имени М.В.Ломоносова. На его страницах печатаются оригинальные статьи, посвященные конкретным научным вопросам по всем основным направлениям теоретических и прикладных исследований.

Научный журнал «Пространство, время и фундаментальные взаимодействия» посвящен разделам теоретической физики, связанными с пространством, временем, Вселенной и относящимся к ним физическими явлениями. В журнале публикуются оригинальные статьи и освещаются основные направления российских и зарубежных научных исследований. Основной целью журнала является популяризация фундаментальной науки, пропаганда достижений российской методической школы и повышение интереса к передовой науке в целом.

Является периодическим научным изданием, отражающим тематику важнейших направлений теоретических исследований по математике и механике в МГУ имени М.В.Ломоносова. На его страницах печатаются оригинальные статьи, посвященные конкретным научным вопросам по всем основным направлениям теоретических и прикладных исследований.

Журнал "Оптика и спектроскопия" основан в 1956 г. В журнале публикуются оригинальные и обзорные статьи из различных областей современной оптики и спектроскопии в диапазоне от радиоволн до рентгеновских лучей. Тематика журнала охватывает проблемы теоретической и экспериментальной спектроскопии атомов, молекул и конденсированного состояния, физики и техники лазеров, взаимодействия лазерного излучения с веществом, нанооптики, оптики фемтосекундных и предельно коротких оптических импульсов, нелинейной и квантовой оптики, физической и геометрической оптики, голографии и физических принципов построения оптических приборов, волоконной оптики, фотоники и оптоинформационных технологий, математического моделирования оптических явлений. Журнал является рецензируемым. Переводная версии журнала, "Optics and Spectroscopy" , входит в системы Web of Science, Scopus и в другие базы данных.

В монографии обобщаются результаты длительных (5,5-годичных) испытаний полистирольного пенопласта при постоянном сжимающем напряжении. Подход к изучению деформаций материала является феноменологическим, то есть осуществлено рассмотрение реологического поведения тела (пенополистирольного образца) в целом без вникания во внутреннее строение изделия и происходящих в его структуре изменениях в результате внешних силовых воздействий.

Приведены контрольные задания по теоретической механике. Имеются указания к решению задач. Предназначены для студентов технологических специальностей заочной формы обучения КГТУ.

Письма в Журнал технической физики основаны в 1975 году и по своему содержанию служат аналогом американского журнала Applied Physics Letters. Журнал предназначен для срочной публикации кратких статей о последних достижениях в области физики, имеющих перспективу технического применения. Публикация в Письмах в ЖТФ не только не исключает, но и предполагает публикацию развернутых работ на ту же тему как в ЖТФ, так и в соответствующих специализированных журналах (Физика твердого тела, Физика и техника полупроводников, Радиотехника и электроника, Физика плазмы, Квантовая электроника и др.). Поэтому тематика публикуемых Письмами в ЖТФ статей шире тематики ЖТФ.

Журнал «Физика для школьников» рассказывает об истории науки и выдающихся ученых-физиках; информирует о новейших научно-технических достижениях; предлагает материалы по наиболее сложным и важным темам школьного курса физики; оказывает помощь по применению информационно-компьютерных технологий и осуществлению проектно-исследовательской деятельности; публикует статьи, отражающие прикладной характер знаний и умений и раскрывающие межпредметные связи; знакомит с нетрадиционными способами решения задач; дает полезные советы, как подготовиться к уроку, лабораторной работе, к выпускному экзамену в школе и вступительному экзамену в вуз. Цели журнала: вызвать у школьников интерес к физике как учебному предмету и к физике как науке, вооружать школьников умениями заниматься, выполнять разные задания; стимулировать познавательную активность учащихся; повысить уровень подготовленности учеников к сдаче экзаменов по физике. Адресован учащимся средней и старшей школы, учителям, а также всем, кто интересуется физикой.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с разработкой и применением моделей потенциальных течений в каналах теплообменных и технологических устройств и аппаратов. Приведены фотографии картин течения.

Журнал "Физика твердого тела" основан в 1959 году А.Ф.Иоффе, который и был первым главным редактором журнала. Журнал самого широкого тематического профиля публикует результаты экспериментальных и теоретических исследований во всех областях физики твердого тела, включая оптику, акустику, электронные и колебательные спектры, фазовые переходы, сегнетоэлектрики, магнетизм, сверхпроводимость, механические свойства. Предметом исследований публикуемых статей и заказных обзоров являются металлы, диэлектрики, полупроводники, твердотельные системы низкой размерности, тонкие пленки.

В учебном пособии излагается краткий курс лекций по статистической физике и термодинамике (теоретическая физика). Курс составлен в соответствии с Государственным стандартом по теоретической физике и с программой, изложенной в учебно-методическом пособии: Технологии и содержание обучения: физические дисциплины / Под ред. В.В. Майера. – Глазов: ГГПИ, 2004. В учебном пособии также приводятся элементы соответствующего школьного материала и примеры решения некоторых задач. Основой настоящего пособия следует считать переработанное печатное издание: Саранин В.А. Статистическая физика и термодинамика. Краткий курс: Учебное пособие. – Глазов: ГГПИ, 2001. – 48 с.

Тензор напряжений выражен через произвольное симметричное тензорное поле второго ранга и тензор моментных напряжений. Даны представления для тензоров напряжений и моментных напряжений через произвольные тензорные поля, удовлетворяющие однородным уравнениям равновесия, а также такие выражения этих тензоров, которые удовлетворяют неоднородным уравнениям равновесия микроконтинуальной теории упругости. Введены в рассмотрение тензоры-функции напряжений.

Рассмотрена нестационарная задача о движении сосредоточенной нагрузки вдоль поверхности упругого полупространства с постоянной скоростью, равной скорости волны Рэлея. Решение строится в ближнем поле, с использованием асимптотической модели для волны Рэлея. На первом этапе из анализа гиперболического уравнения решение находится на поверхности, затем из задачи Дирихле для эллиптического уравнения поле восстанавливается вглубь области.

В журналах публикуются рецензируемые научные статьи аспирантов, соискателей, докторантов и научных работников по различным отраслям знаний

Учебное пособие посвящено моделированию и обработке сигналов в программах Matlab 9.6 и Mathcad 14. Рассмотрены наиболее часто применяемые в гидроакустике сигналы для активной и пассивной гидролокации. Подробно описаны свойства гармонических сигналов, случайных сигналов простых и сложных видео- и радиоимпульсов. Также подробно рассмотрены и описаны примеры моделирования и обработки этих сигналов в Matlab 9.6 и Mathcad 14. Все примеры сопровождаются практическими заданиями для самостоятельного выполнения.

Актуальность и цели. Выращиваемые методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) слои Si однородны по толщине на небольшой площади (1–4 см2). Поэтому для дальнейшего развития и промышленного использования данного метода необходима реализация эпитаксиального роста на подложках достаточно большой площади. Целью данной работы являлось выявление условий осаждения слоев кремния с однородным распределением толщины по площади подложки диаметром 100–200 мм из сублимационных источников Материалы и методы. Для повышения степени однородности толщин эпитаксиальных слоев Si, осаждаемых в процессе сублимационной МЛЭ, рассматривается возможность применения нескольких идентичных источников Si. Сублимационный источник Si представляет собой прямоугольный брусок сечением 4×4 мм и длиной 120 мм, нагреваемый до рабочей температуры. Предложенная модель расчета распределения толщины эпитаксиального слоя Si основывается на том, что линейная плотность распределения частиц Si у поверхности подложки имеет вид, близкий к нормальному закону распределения. Результаты. Получены экспериментальные и расчетные профили распределения толщины эпитаксиальных слоев кремния вдоль диаметра подложки. Результаты расчетов достаточно хорошо согласуются с экспериментом. Показана возможность получения однородных слоев кремния при одновременном использовании трех сублимационных источников. Выводы. Для получения заданной степени однородности эпитаксиального слоя необходимо применение системы нескольких сублимационных источников. В случае применения трех сублимационных источников определены геометрические и конструкционные параметры взаимного расположения подложки и сублимационных источников в вакуумной камере.

Приводится описание и реализация лабораторной работы по измерению коэффициента диффузии паров воды в воздухе. Измерение проводится путем сравнения точного решения уравнения одномерной диффузии с экспериментальными зависимостями, полученными с помощью датчика локальной влажности.

Цель исследования: теоретическое исследование влияния обменного взаимодействия, связанного с изменением пространственной конфигурации молекулярного иона A[2]{+} в объеме сферически-симметричной квантовой точки, на термы и энергетический спектр A[2]{+}-центра. Численный анализ полученных дисперсионных уравнений проведен для случая квантовой точки на основе InSb. Для расчета энергетического спектра A[2]{+}-центра в квантовой точке, описываемой в рамках модели "жестких" стенок, использовался метод потенциала нулевого радиуса и приближение эффективной массы. Исследовано влияние обменного взаимодействия, инициированного изменением пространственной конфигурации A[2]{+}-центра в объеме квантовой точки, на положение g- и u-термов примесного молекулярного иона. Показано, что с ростом обменного взаимодействия возрастает величина расщепления между термами и заметно изменяется энергия связи g- и u-состояний A[2]{+}-центра. Обменное взаимодействие между A[2]{+}-центрами в молекулярном ионе A[2]{+} может приводить к существенной модификации g и u-термов A[2]{+}-центра и, как следствие, к изменению положения пика фотолюминесценции, связанного с излучательным переходом фотовозбужденного электрона в g-состояние A[2]{+}-центра.

В монографии рассмотрены особенности гидравлического расчета сетей водоотведения с отложениями в лотковой части труб, обоснован новый подход в расчете гидравлических характеристик труб с учетом изменяющихся значений характеристик их гидравлического потенциала, зависящих от толщины слоя осадка в лотковой части, также предложены расчетные зависимости, учитывающие изменения гидравлических характеристик труб в процессе эксплуатации.

В методических указаниях содержатся теоретические сведения и излагается порядок выполнения лабораторных работ. Выполнено в соответствии с государственным образовательным стандартом.

Решены задачи об определении силы взаимодействия между заземленной проводящей сферой и меньшей заряженной сферой, не концентрично вложенной в заземленную большую. Задачи решены в двух постановках: внутренняя сфера поддерживается при постоянном потенциале и внутренняя сфера имеет постоянный заряд. Полученные решения сравниваются с приближенным решением и с известным решением для точечного заряда внутри проводящей заземленной сферы.

Представлены методика и аппаратура для демонстрации вихревого электрического поля с помощью высокочастотного индукционного газового разряда в лампе. Для демонстрации предложено использовать портативную радиостанцию и бактерицидную и индукционную лампы. Данная наглядная и визуально-красочная демонстрация ВЭП имеет очевидные преимущества по сравнению с известными.

Для обеспечения проектирования головных обтекателей летательных аппаратов, рис.1, представлены возможности многопараметрического расчета и оптимизации напряженно-деформированного состояния (НДС) элементов узла клеевого соединения тонкостенной керамической оболочки вращения с металлическим кольцом (опорным шпангоутом), рис.2. Система основных уравнений, описывающих статическое взаимодействие двух соосных оболочек, соединенных внахлестку с помощью промежуточного упругого слоя, преобразована к виду одного обыкновенного дифференциального уравнения второго порядка относительно вектора искомых функций. Компонентами искомой вектор-функции являются меридиональные и окружные перемещения керамической оболочки и обечайки шпангоута. Граничные условия тоже записаны в перемещениях. Таким образом, обеспечена возможность выполнения расчетов НДС с применением алгоритмов матричной прогонки [1] к решению полученной краевой задачи. При этом оптимизация напряженно-деформированного состояния обеспечивается путем изменения и подбора переменной по длине соединения толщины оболочек и толщины промежуточного слоя, а также путем изменения характеристик жесткости шпангоута и клея.

Измерены выходы ядерных реакций в образцах текстурированного CVD-алмаза при их облучении пучком ионов дейтерия. Показано, что ориентация образца в пучке дейтронов оказывает влияние на величину выхода DD-реакции. Исследованы рентгеновские спектры флуоресценции поверхности дейтерированных мишеней при облучении их пучком ионов. Анализ спектров флуоресценции позволил обнаружить “дополнительные” пики, появление которых нельзя ассоциировать ни с одним из известных элементов и требует отдельных исследований

Исследуется управляемость диссипативного туннелирования в системе туннельно-связанных квантовых точек (квантовой молекуле) или системе "игла кантилевера АСМ/СТМ - квантовая точка", моделируемых двухъямным осцилляторным потенциалом, взаимодействующим с термостатом, во внешнем электрическом поле. Полученные результаты качественно соответствуют отдельным экспериментальным ВАХ для системы "платинированная игла кантилевера АСМ/СТМ - циркониевая квантовая точка", полученным в НИФТИ при ННГУ им. Н. И. Лобачевского.

Цель настоящего пособия – показать принципы решения задач теоретической механики с применением системы компьютерной алгебры.