Физика

В монографии в рамках аналитического асимптотического подхода рассматриваются линейные и нелинейные осцилляции и устойчивость заряженной капли, как в вакууме, так и при наличии внешней диэлектрической среды, и осложняющем влиянии внешних силовых полей и вязкости жидкости. Анализируются общефизические закономерности реализации неустойчивости капли по отношению к собственному и индуцированному электрическим зарядам. Обсуждается возможность излучения осциллирующей заряженной каплей акустических и электромагнитных волн, и анализируется возможность зажигания коронного разряда в окрестности нелинейно-осциллирующей заряженной капли в реалиях грозового облака. При написании книги авторы пользовались поддержкой гранта РФФИ №06-01-00066-а и гранта губернатора Ярославской области № 863.

Биобиблиографический указатель составлен к 65-летию со дня рождения Н.В. Михеева, профессора Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова.

В сборнике представлены статьи по различным направлениям физики, написанные молодыми учеными, аспирантами и студентами физического факультета Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова.

Первая часть учебного пособия посвящена основным характеристикам случайных величин и процессов, законам распределения, решению задач по определению различных характеристик. Учебное пособие может быть использовано во всех случаях, где требуется находить соответствующие характеристики случайных процессов.

В монографии в рамках аналитического асимптотического подхода исследуются общефизические закономерности линейного и нелинейного волнового движения на поверхности заряженных струй как идеальной, так и вязкой жидкости и условия дробления струй на отдельные капли. Рассмотрены особенности спонтанного электростатического полидиспергирования жидкости, имеющего место при распаде на капли заряженных струй жидкости, выбрасываемых при реализации неустойчивости заряженной как плоской, так и криволинейной свободной поверхностью жидкости. Проведено теоретическое обоснование предлагаемой классификации экспериментально наблюдающихся режимов электростатического полидиспергирования жидкости. При написании книги авторы пользовались поддержкой грантов РФФИ № 05-08-01147-а и №06-01-00066-а.

В монографии в рамках аналитического асимптотического моделирования рассмотрены нелинейные капиллярно-гравитационные волны на свободной поверхности идеальной и вязкой несжимаемой жидкости в плоской и цилиндрической геометриях. Монография издана при финансовой поддержке грантов РФФИ № 03-01-00760 и № 06-01-00066-а.

Целью настоящего пособия является обучение студентов гуманитарных специализаций элементам естественнонаучной грамотности, основным представлениям об основополагающих концепциях различных естественных наук, формирующих единую картину мира. Наряду с присутствием элементов истории и философии науки, основное содержание пособия представлено как изложение целостного описания природы на основе научных достижений, смены методологий, концепций и парадигм в общекультурном и историческом контекстах. Настоящий курс реализован как междисциплинарное описание основных базовых явлений и законов природы и тех научных открытий, которые послужили началом революционных изменений в технологиях и мировоззрении.

В учебно-методическом пособии излагаются природа шума и вибраций, их влияние на человека и окружающую среду, нормирование их величины, практические способы измерения шумов и вибраций, методы защиты от них средствами строительной акустики - звукоизоляцией и звукопоглощением.

В пособии рассмотрены классификация проводниковых материалов и теоретические основы их электрических свойств. Описаны конструкции и работа лабораторного стенда для исследования электропроводности и температурного коэффициента электросопротивления.

Дано краткое описание способа измерения времени жизни неосновных носителей заряда методом модуляции проводимости точечного контакта. Измерения проводятся на образцах германия и кремния. В работе рассмотрен вопрос о времени жизни неосновных носителей заряда и изложена теория механизма рекомбинации через локальные центры захвата. Приведены краткие теоретические сведения о неравновесных процессах в полупроводниковых материалах, дано описание лабораторной установки, изложена методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных, указаны требования к отчету. В конце описания лабораторной работы приведены контрольные вопросы для самоподготовки студентов и список рекомендованной литературы.

Дано краткое описание работы по исследованию температурной зависимости термоЭДС. Приведены краткие теоретические сведения о термоэлектрических явлениях в полупроводниковых материалах, дано описание лабораторной установки, изложена методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных, указаны требования к отчету. В конце описания лабораторной работы приведены контрольные вопросы для самоподготовки студентов и список рекомендованной литературы.

Данное учебно-методическое пособие посвящено механике, которая является основой для изучения всех разделов физики. Надеемся, что пособие окажется полезным желающим освоить основы физики.

В работе кратко рассмотрены основные закономерности восприятия цвета, психологическое воздействие цвета, цветовое зрение, роль цветоощущения в жизни и трудовой деятельности, оптические явления в природе.

В пособии представлены задания с выбором ответа по основным темам курса физики 7-9 классов (часть 2) в соответствии с действующим стандартом основного общего образования по физике.

Дано краткое изложение способа измерения ширины запрещенной зоны и толщины гетероэпитаксиальных узкозонных полупроводников методом определения спектральных зависимостей коэффициентов поглощения и отражения на ИК Фурье-спектрометре.

Конспект лекций составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для курса "Теоретическая механика" для направлений подготовки: прикладная механика, авиа- и ракетостроение, оружие и системы вооружений, безопасность технологических процессов и производств.

Рассматривается построение, исследование и использование ортонормированных базисов, образованных элементарными и специальными функциями. Излагается метод фурье-преобразования и обобщенные функции: дельта-функция, функция Хевисайда, знаковая и прямоугольная функции, гребенчатая функция. Рассматриваются методы решения однородных дифференциальных уравнений обобщенного гипергеометрического типа и анализируются их решения в виде специальных функций математической физики. Излагается метод функции Грина и дифференциальные уравнения с частными производными второго порядка. Приводятся примеры решений задач и задачи для самостоятельного решения.

В работе обоснована концепция анализа энергетических характеристик плазменных сред и активации процессов в плазме. Предложена теория представления реакторных объемов плазменных установок в виде «цепных» аналогов. Рассмотрены схемотехнические решения, лежащие в основе функционирования емкостных, индукционных и гибридных генераторов высокочастотной низкотемпературной плазмы. Предложены конструктивные решения установок для плазмохимической обработки приборов.

Сборник содержит: в первом разделе – задания по основным темам учебной дисциплины "Сопротивление материалов" в соответствии с программой для направлений подготовки (специальностей) в области техники и технологии. Отдельное задание представляет собой комплексную задачу и сопровождается примером ее выполнения с подробным объяснением всех действий; во втором разделе рассматривается решение задач в среде MathCAD и методом конечных элементов.

Пособие знакомит с основными светотехническими величинами, методиками их расчета. Большое внимание уделено источникам излучения и измерению их параметров. Подбор материала позволяет студенту освоить не только сами понятия, но и производить светотехнические расчеты для выбора типа, вида и мощности осветительных приборов при создании необходимого освещения в павильоне.

Настоящее пособие соответствует рабочим программам, принятым на кафедрах общей физики и прикладной и теоретической физики НГТУ. Может быть использовано и при проведении практических занятий на дневном отделении, а также при самоподготовке студентов к практическим занятиям.

Рассматриваются вопросы, связанные с новыми тенденциями развития кремниевой наноэлектроники, увеличением чувствительности нанопроволочных химических и биологических сенсоров, созданием ПЗС-фотоматриц высокой плотности и чувствительности и их применение в цифровой фото- и видеоаппаратуре. Приведены основные сведения об особенностях энергетического спектра и транспорта носителей заряда в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы в таких быстро развивающихся областях, как магнитоэлектроника (спинтроника) и фотонные кристаллы.

Конспект лекций составлен в соответствии с программой курса «Теоретическая механика», читаемого в авторской постановке, но с исторически традиционным для данного курса содержанием в течение ряда лет в основном на факультете летательных аппаратов для различных направлений и специализаций. Он может быть использован также как базисный курс ТМ по ряду направлений дневных и вечерних отделений ФМА и МТФ. Конспект насыщен достаточным числом примеров и приложениями, необходимыми для самостоятельной работы студента над материалом курса. Кроме того, в конспекте приведен пример оформления курсовых задач, а также плакаты по разделу «Кинематика», прошедшие апробацию временем, начиная с конца 60-х годов ХХ века. Настоящий конспект лекций может быть использован и при изучении курса «Теоретическая механика» студентами немеханических специальностей НГТУ.

Настоящее пособие подготовлено для учителей физики и учащихся 10–11-х классов общеобразовательных учреждений физико-математического профиля. В нем представлены рабочая программа элективного курса «Информационные технологии в физике» (2 года обучения, 70 ч) и дидактические материалы для двухчасовых занятий в 10-м классе.

В третьей части учебного пособия рассмотрены наиболее важные процессы, происходящие в МОП-транзисторах. Адресовано студентам, специализирующимся в области создания полупроводниковых устройств.

Представлены физические основы светодиодов и полупроводниковых лазеров, а также области применения этих приборов. Предназначено для студентов физико-технического факультета.

Рассмотрены основные понятия аэродинамики воздушного винта и кратко изложены теории изолированного элемента лопасти, идеальных пропеллера и винта, теории Сабинина–Юрьева и Жуковского. Описаны экспериментальные методы исследований. Даны рекомендации по подбору винта к летательному аппарату и по его компоновке. В приложении содержатся необходимые методические материалы для лабораторной работы «Экспериментальное определение характеристик воздушных винтов».

В первой части учебного пособия рассматриваются физические основы волоконной оптики. Объясняется физический принцип распространения оптического излучения в волоконных световодах. Описываются конструкция и структурные параметры наиболее типичных кварцевых волокон. Излагаются основы волновой теории распространения излучения в волоконных световодах. В рамках этой теории устанавливаются зависимости волноводных свойств от структурных параметров волокна и частоты (длины волны) излучения. Дается феноменологическое и математическое описание основных физических явлений, приводящих к искажению оптических сигналов при распространении в оптическом волокне, а именно дисперсии света и оптических потерь. Указываются способы их учета и минимизации. В пособии выводятся формулы, позволяющие самостоятельно рассчитывать различные характеристики оптических волокон. Для сравнения приводятся параметры наиболее распространенных коммерческих телекоммуникационных волокон.

Настоящая работа является руководством к выполнению студентами расчетно-графических работ по курсу «Теоретическая механика». Приведены варианты заданий и примеры решения задач по основным разделам курса, необходимые краткие теоретические сведения.

Рассматриваются уравнения распространения оптических импульсов в резонансных и диспергирующих средах. Представлены численные методы их решения.

Приведены теоретические основы магнитных свойств, классификация и маркировка магнитомягких материалов. Описаны конструкция и работа лабораторного стенда для исследования кривой намагничивания и петли гистерезиса магнитомягких материалов.

Настоящее учебное пособие предназначено для проведения практических занятий по курсу общей физики и самостоятельной работы студентов первого курса физико-технического факультета НГТУ. Оно содержит 14 тем по разделам механики, термодинамики и молекулярной физики.

Сборник задач составлен в соответствии с программой курсов по аэрогидромеханике, аэродинамике и прикладной гидродинамике, читаемых на факультете летательных аппаратов НГТУ. Решение задач будет способствовать усвоению теории и приобретению практических навыков выполнения оценочных расчетов по читаемому курсу.

Приведены расчеты траектории движения снарядов по известным данным, рассмотрено определение проектных баллистических характеристик движения по заданным тактико-техническим данным, представлен расчет стабилизации снарядов различного назначения и дано определение условий их управляемости, а также факторы, влияющие на рассеивание траекторий снарядов и способы уменьшения рассеивания и повышения точности стрельбы.

Конспект лекций составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по курсу «Теоретическая механика» для направлений: «Прикладная механика», «Авиа- и ракетостроение», «Оружие и системы вооружений», «Безопасность технологических процессов и производств». Конспект насыщен достаточным числом примеров и приложениями, необходимыми для самостоятельной работы студента над материалом курса. В конспекте также приведены примеры оформления курсовых задач, календарного плана, рейтинговая таблица и плакаты по разделу «Динамика», прошедшие апробацию временем начиная с конца 60-х годов ХХ века. Материал конспекта может быть также использован как базисный курс Теоретической механики для подготовки инженеров, специалистов и магистров других направлений на дневных и вечерних отделениях факультетов НГТУ.

Сборник содержит задачи и примеры их решения по темам "Электричество и магнетизм"

Предлагаемое учебное пособие по курсу «Электродинамика заряженных частиц», который автор читает студентам физико-технического факультета НГТУ, содержит наиболее важные вопросы динамики заряженных частиц и интенсивных пучков в стационарных электромагнитных полях. В книге представлен необходимый математический аппарат, приведены основные уравнения электромаг-нитного поля, подробно рассмотрены аналитические и численные методы рас¬чета электрических потенциалов и полей. Рассмотрено движение заряженных частиц в однородных и слабо неоднородных электрическом и магнитном полях, в полях с аксиальной симметрией. Построено матричное описание движения, рас¬смотрена динамика частиц в аксиально-симметричных электрических и магнитных линзах, в дуплетах и триплетах квадрупольных линз. Даны определения эмиттанса пучка и аксептанса канала, рассказано о проблемах построения огибающих потока и согласования потока с периодическим каналом. Описаны основные эффекты, возникающие из-за влияния пространственного заряда, в том числе образование виртуальных катодов. Рассмотрено начальное формирование электронных потоков электростатическим полем, описаны источники пучков заряженных частиц с плазменным эмиттером.

Пособие содержит систематическое и вместе с тем доступное изложение методов изучения многофазных сред. Особое внимание уделяется экспериментальной диагностике и физике рассматриваемых явлений, методам интерпретации изображений дискретной фазы (корреляционный анализ, измерение геометрических параметров) и применению их к реальным физическим потокам.

Учебное пособие предназначено для студентов I и II курсов фа-культета радиотехники и электроники, обучающихся по направлению «Электроника и наноэлектроника», и включает в себя рабочую программу курса физики для этого направления с примерами экзаменационных заданий по всем разделам курса.

Учебное пособие представляет собой курс лекций для магистрантов Новосибирского государственного технического университета, обучающихся на кафедре аэрогидродинамики. Цель пособия - доступно в краткой форме изложить основные физические законы, входящие в раздел физики «Магнитная гидродинамика». В пособии описаны также основные технические применения магнитогазодинамических эффектов и кратко освещены современные задачи магнитоплазменной аэродинамики.

Методическое руководство к лабораторным работам по механике и термодинамике для студентов I курса всех факультетов и форм обучения

В пособии даны методические рекомендации по анализу, матема-тической обработке и представлению результатов измерения физиче-ских величин, построению таблиц, графиков и оформлению протокола лабораторных работ.

Работа подготовлена в учебно-научной лаборатории электротехни-ческого материаловедения для студентов I курса направления 140200 «Электроэнергетика и электротехника». Учебное пособие может быть использовано для изучения курса «Введение в направление», а также при подготовке к изучению теоретических основ электротехники. По-собие может быть также полезно студентам других специальностей, изучающим общую электротехнику.

Рассмотрены вопросы численного моделирования гидродинамики и тепломассопереноса в двухфазных газокапельных потоках при обте- кании плоской пластины, течения в трубе, в пристенной и затоплен- ной струях. Для всех рассматриваемых случаев проведены детальные численные расчеты и определен вклад испарительных процессов в ин- тенсификацию теплообмена. Дается сопоставительный анализ с из- вестными в литературе опытными и расчетными данными по тепло- массообмену в газокапельных потоках. Эти данные также могут быть использованы для анализа интенсификации тепломассопереноса в те- плообменных аппаратах различного назначения, работающие как в ламинарном, так и турбулентном режимах течения. Разработанные модели и полученные результаты будут весьма по- лезны в инженерных приложениях при разработке новых методов ре- гулирования теплообмена и сопротивления в проточных трактах энер- гетических установок.

Современные пакеты прикладных программ, основанные на МКЭ (NASTRAN, ANSYS, COSMOS/M), реализуют технологию этого метода для расчета на прочность, устойчивость и колебания любых конструкций, решения задач аэро-, гидро- и электродинамики. Квалифицированное применение подобных пакетов требует знания и понимания основ метода конечных элементов. В учебнике излагается принцип возможных перемещений как эффективное обоснование современного численного метода – метода конечных элементов (МКЭ) применительно к задачам расчета напряженно-деформированного состояния конструкций. Описаны этапы расчета с помощью МКЭ и приводится исследование наиболее распространенных конечных элементов. Изложено также решение задач теплопереноса с помощью МКЭ.

Учебник написан на основе курса лекций, который автор читает в течение многих лет магистрантам физико-технического факультета НГТУ. Книга состоит из трех частей, посвященных теории прохождения частиц через вещество, приборам для регистрации частиц и методам обработки экспериментов. Значительная доля материала по приборам основана на новых работах, опубликованных в журналах и еще не вошедших в монографии.

Изложены физические и математические основы квантовой механики и их приме- нение в физике твердого тела, в полупроводниковых структурах. Приводятся примеры, иллюстрирующие теоретические положения, и задачи для самостоятельной работы. Из- дание предназначено для студентов инженерно-технических специальностей, присту- пающих к изучению микро- и наноэлектроники.

Рассматриваются вопросы, связанные с новыми тенденциями развития кремниевой наноэлектроники, увеличением чувствительности нанопроволочных химических и биологических сенсоров, созданием ПЗС-фотоматриц высокой плотности и чувствительности и их применение в цифровой фото- и видеоаппаратуре. Приведены основные сведения об особенностях энергетического спектра и транспорта носителей заряда в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы в таких быстро развивающихся областях, как магнитоэлектроника (спинтроника) и фотонные кристаллы.

Изложены основы моделирования условий полета летательных аппаратов в аэрофизическом эксперименте и подробно рассматривается техника экспериментирования при дозвуковых, трансзвуковых, сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Обсуждаются основные принципы, схемные и конструктивные особенности современных аэродинамических труб и газодинамических установок. Детально описаны самые современные средства и методы измерений параметров потока и визуализации течений. В таком объеме эти проблемы рассмотрены лишь в монографиях, которые вышли из печати в 60-х годах прошлого столетия. С одной стороны, они уже стали библиографической редкостью, а с другой, за прошедшие почти 40 лет появились существенно отличающиеся, новые экспериментальные установки. Техника и методы аэрофизического эксперимента обогатились новыми принципами и методологией исследований. Значительно ускорился процесс совершенствования измерительных средств и оборудования для аэродинамических лабораторий. В практику экспериментальной аэродинамики все больше внедряются новые достижения физики и электроники.

Разработаны методики определения термодинамической эффек-тивности идеальных и реальных циклов СКВ в виде холодильных ко-эффициентов и коэффициентов теплоиспользования, определены об-ласти существования и оптимальные условия реализации циклов. Предложена система усовершенствованной авиационной воздушно-холодильной машины, проведен ее комплексный термодинамический анализ, выявлены преимущества предложенной схемы перед СКВ, установленной на самолете Ту-204.