Физика

Учебное пособие подготовлено на кафедре оптики и спектроскопии физического факультета Воронежского государственного университета.

В предлагаемом методическом пособии рассмотрены основные специальные функции, изучаемые в курсе математической физики. Кроме того, предложены примеры задач, решения для которых получены не аналитически, а в системе компьютерной математики Maple.

Пособие содержит теоретический материал, освещающий основные вопросы волновой оптики (волновая природа света, интерференция, дифракция, дисперсия), и задачи, сопровождаемые подробным решением. Издание предназначено студентам естественнонаучных специальностей университетов, для которых физика является профилирующим предметом.

Пособие содержит теоретический материал, освещающий основные вопросы геометрической оптики (основные понятия и определения, методы построения и расчета изображений, даваемых оптическими системами и т. д.), и задачи, сопровождаемые подробным решением. Издание предназначено студентам естественнонаучных специальностей университетов, для которых физика является профилирующим предметом.

Материалы печатаются в авторской редакции.

Учебное пособие представляет собой руководство к выполнению необходимого физического эксперимента и обработке результатов измерений. Содержит основные положения теории измерений физических величин, описания методов измерений линейных размеров тел, методов точного взвешивания на технических и аналитических весах и методики определения плотности жидких и твёрдых тел. Работа издана при финансовой поддержке гранта ЗН-1063.

Данное учебное пособие представляет собой введение в методы квазичастичного описания конденсированных сред. В частности, достаточно подробно рассмотрены квазичастицы - кванты коллективных возбуждений (поляритоны, плазмоны, магноны) в твердых телах, взаимодействующие с электромагнитным излучением. Изложены основные положения теории коллективных магнитных колебаний в спиновой подсистеме твердых тел. Пособие снабжено заданиями и контрольными вопросами для самостоятельной работы. Издано при финансовой поддержке НИР ЗН-1063.

Пособие содержит описание различных моделей динамики лазерных систем в их взаимосвязи, а также некоторых методов, позволяющих делать анализ свойств их решений.

Биобиблиографический указатель составлен к 65-летию со дня рождения А. И. Григорьева, доктора физико-математических наук, профессора, заведующего учебно-научной лабораторией математического моделирования физических процессов Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова. Публикации А. И. Григорьева даются в хронологическом порядке. Составители выражают благодарность всем лицам, помогавшим в подготовке указателя.

В монографии излагается современное состояние науки о формировании, исследовании и свойствах наноструктурированных полупроводников халькогенидов свинца PbX (X = Те, Se, S). Рассмотрены размерные эффекты в изучаемых материалах, подробно обсуждены новые подходы создания низкоразмерных систем на основе электрохимических и плазменных процессов.

В монографии в рамках аналитического асимптотического подхода исследуются линейные и нелинейные осцилляции и устойчивость заряженной капли как идеальной, так и вязкой жидкости. Рассмотрены осцилляции и устойчивость вращающейся заряженной капли. Рассматриваются возможности применения в аналитических расчетах осцилляции конечной амплитуды заряженной капли вязкой жидкости теории пограничного слоя, связанного с периодическим движением заряженной свободной поверхности капли.

В монографии в рамках аналитического асимптотического подхода исследуются общефизические закономерности линейного волнового движения на поверхности струй идеальной и вязкой жидкости и условия дробления струй на отдельные капли. Рассмотрены особенности спонтанного электростатического полидиспергирования жидкости, имеющего место при распаде на капли 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.

Разбираются аналитические методы расчета линейной и нелинейной неустойчивости капиллярных волн на поверхности цилиндрических струй идеальных и вязких жидкостей, приводящих к дроблению струй на отдельные капли. При издании учебного пособия авторы пользовались поддержкой гранта губернатора Ярославской области, гранта Рособразования № РНП 2.1.1/3776 и грантов РФФИ № 09-01-00084 и №09-08-00148.

В учебное пособие «Механика. Молекулярная физика» вошли два первых раздела общего курса физики: «Механика» и «Молекулярная физика и термодинамика». Данные разделы рассмотрены в соответствии с программой курса общей физики для нефизических факультетов университетов. В каждой части содержатся контрольные задания для самостоятельного решения. Приведены некоторые примеры решения типовых контрольных заданий.

Задачник содержит краткие теоретические сведения и набор заданий различной степени трудности, необходимые для самостоятельного решения. Вторая часть издания состоит из четырёх разделов. В них собран материал, включающий задачи на элементарные излучатели, направляющие системы, объёмные резонаторы, а также на поверхностный эффект в проводниках различной геометрии и эффективность различных технических решений по экранированию полей.

Содержание монографии относится к актуальному научному направлению, находящемуся на стыке квантовой теории поля, физики элементарных частиц, физики плазмы, физики сверхсильных магнитных полей и астрофизики. Представлено систематическое изложение методов расчетов электрослабых процессов, как древесных, так и петлевых, во внешней активной среде сверхсильном электромагнитном ноле и горячей плотной плазме. Работа выполнена в рамках реализации аналитической ведомственной целевой программы Министерства образования и пауки РФ "Развитие научного потенциала высшей школы (2009 2010 годы)" (проект № 2.1.1/510) и Федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 2013 годы (Госконтракт № П2323).

Учебное пособие содержит значительный набор задач разной сложности с ответами и методическими указаниями. По содержанию оно соответствует механике в курсе общей физики классического университета и перекликается с известными задачниками, однако объём заимствований минимизирован, а многие задачи имеют оригинальную постановку или решение.

Учебное пособие составлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом, в нем содержатся задания и справочные материалы для выполнения лабораторных работ физического практикума по электричеству и магнетизму.

Книга посвящена описанию и применению эффективного метода решения векторных краевых задач гидродинамики вязкой жидкости, основанного на представлении искомого векторного поля в виде суперпозиции трех более простых векторных полей: одного потенциального и двух вихревых, получаемых действием трех взаимно ортогональных векторных дифференциальных операторов на три различных скалярных поля, задача отыскания которых существенно проще исходной.

Пособие предназначено для студентов физических специальностей университетов. Изложение ведется в евклидовом пространстве таким образом, чтобы дать читателю с минимальной математической подготовкой представление о пространственной кривой, скалярном, векторном и тензорном полях, правилах употребления оператора «набла» при бескоординатной записи физических выражений, использовании координатной формы записи линейных и квадратичных дифференциальных выражений в ортогональных криволинейных координатах, основах тензорной алгебры, записи и использовании дифференциальных векторных операций первого и второго порядков в тензорной форме.

Рабочая тетрадь предназначена для студентов, обучающихся по специальности 210406.51 Сети связи и системы коммутации (дисциплина «Физика», блок ОБ), очной формы обучения.

"В учебном пособии изложены основные понятия и методы измерений в экспериментальной ядерной физике, приведено описание лабораторных работ учебного практикума для студентов, обучающихся по направлению 010700 Физика, специальностям 010701 Физика, 010801 Радиофизика и электроника, 010803 Микроэлектроника и полупроводниковые приборы (дисциплины ""Физика атомного ядра и элементарных частиц"" и ""Физический практикум"" блока ЕН Государственных образовательных стандартов соответствующих направлений и специальностей), очной формы обучения."

"В данных методических указаниях рассматриваются основы построения теории классических калибровочных полей. Подробно излагается методика построения лагранжианов взаимодействующих полей на основе принципа локальной калибровочной инвариантности, механизм спонтанного нарушения симметрии. Предназначены для студентов, обучающихся по направлению 010700.G8 Физика, программа „Теоретическая и математическая физика"" (дисциплина „Введение в калибровочную теорию классического поля"", блок СДМ). очной формы обучения. Библиогр.: 7 иазв."

Задачник содержит краткие теоретические сведения и набор заданий различной степени трудности, необходимые для самостоятельного решения. Первая часть издания состоит из четырех разделов. В них собран материал, включающий упражнения с векторами электромагнитного поля, приведены задачи на структуру и параметры поляризации плоских электромагнитных волн при их распространении в однородных изотропных средах, а также при взаимодействии электромагнитного излучения с плоской границей раздела различных сред. Предназначен для студентов, обучающихся по специальностям 010801 Радиофизика и электроника, 210302 Радиотехника, направлениям 210400 Телекоммуникации и 010800.62 Радиофизика (дисциплины «Физика волновых процессов», «Электромагнитные поля и волны», «Электродинамика и распространение радиоволн», «Электродинамика СВЧ», блок ЕН, ОПД, ДС), очной и заочной форм обучения.

"Рассмотрены основные вопросы выборочной статистики случайных величин и процессов, дана оценка параметров сигналов при наличии помех, приведены решения задач по определению различных характеристик. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 010801.65 Радиофизика и электроника (дисциплина ""Статистическая радиофизика"", блок ДС), очной формы обучения. "

"Физика твердого тела представляет собой стремительно развивающуюся область, имеющую широкий спектр практических приложений. В последние годы эта область привлекает к себе пристальное внимание благодаря ярким результатам, отмеченным Нобелевскими премиями. В настоящей работе коллективом ученых ЯрГУ им. П. Г. Демидова представлены разделы современной физики конденсированного состояния, включающие как традиционное изложение, так и описание явлений в низкоразмерных структурах. Работа предназначена для студентов, обучающихся по специальности 010803 Микроэлектроника и полупроводниковые приборы (дисциплина ""Физика твердого тела"", блок ОПД), очной формы обучения, а также для аспирантов, специализирующихся в областях микрои наноэлектроники и физики твердого тела."

Основная цель пособия состоит в том, чтобы показать различные связи математических дисциплин, изучаемых на первом курсе физического факультета, с другими учебными дисциплинами, а также рассмотреть многочисленные приложения линейной алгебры, векторного исчисления и теории поля в физике. Пособие позволяет познакомить студентов с задачами, которые находятся в области их профессиональных интересов. В начале каждого параграфа даётся сводка основных теоретических положений, иногда оформленных в виде таблиц, блок-схем, представляющих собой своеобразные опорные конспекты. Далее следуют примеры решения задач, иллюстрирующих важность изучаемых понятий и возможности их применения в различных разделах физики. Заканчивается каждый параграф списком профессионально ориентированных задач для самостоятельного решения и указанием необходимой литературы. Предназначено для студентов-физиков всех специальностей, может быть использовано для проведения практических занятий и организации индивидуальной внеаудиторной работы студентов. Рис. 42. Библиогр.: 58 назв.

"Пособие посвящено анализу строения различных веществ, электронных и ионных процессов в вакууме, газах, на поверхности раздела между твердыми телами и вакуумом или газом, в нем рассмотрены элементы, устройство и принципы работы различных электронных приборов. Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 010801 Радиофизика и электроника и 010800.62 Радиофизика (дисц. ""Физическая электроника"", блок ОПД, ДС), очной и заочной форм обучения. "

Учебное пособие включает 8 лабораторных работ. Все представленные практические задания подобраны в соответствии с программой лекционного курса. Приведены основные положения теории демонстрационного эксперимента по школьному курсу физики, основные функциональные схемы демонстрационного оборудования. Описания лабораторных экспериментов снабжены иллюстрациями, каждая работа сопровождается контрольными вопросами для проверки качества приобретаемых знаний и умений. Предназначено для студентов, обучающихся но дополнительной профессиональной образовательной программе для получения дополнительной квалификации «Преподаватель» (дисциплина «Методика преподавания физики», блок ДС), очной формы обучения.

"Рассматривается модификация теории пограничного слоя, связанного с периодическим движением заряженной свободной поверхности вязкой жидкости, ориентированная на аналитические расчеты осцилляции большой амплитуды конечных объемов маловязкой жидкости и капиллярно-гравитационного волнового движения на свободной плоской или цилиндрической маловязкой жидкости. Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 010701 Физика (дисциплина ""Задачи теории пограничного слоя"", блок ДС), очной формы обучения. При написании учебного пособия авторы пользовались поддержкой гранта губернатора Ярославской области, гранта Рособразования № 2.1.1/3776 и грантов РФФИ № 09-01-00084 и № 09-0800148."

"Учебное пособие «Квантовая радиофизика» подготовлено в соответствии с учебной программой курса «Квантовая радиофизика». В нём освещаются такие аспекты, как принципы работы и характеристики квантовых генераторов (лазера на розовом рубине, квантовых генераторов радиочастотного диапазона, полупроводниковых лазеров), резонансные явления в атомных структурах. Также рассмотрены устройства управления лазерным излучением и эффекты, на которых они основаны, даются сведения о нелинейных эффектах, используемых в оптических и СВЧ системах. Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 010800 Радиофизика, 010801 Радиофизика и электроника (дисциплина ""Квантовая радиофизика"", блок ОПД, ДС), очной и заочной форм обучения. "

Соответствует требованиям государственных образовательных стандартов третьего поколения, определяющих содержание примерных программ дисциплины «Физика» федерального компонента цикла общих математических и естественно-научных дисци- плин, и соответствующих рабочих программ подготовки бакалавров строительного на- правления, утвержденных методическими советами ВолгГАСУ. Cодержит материалы для проведения лекций, практических (семинарских) заня- тий и лабораторного (натурного или виртуального) практикума. После лекции приве- дены вопросы для самостоятельного рассмотрения, каждое практическое занятие со- держит перечень соответствующих основных законов и формул и подробный разбор типовых задач. В приложениях даны варианты тестовых заданий различных уровней сложности для проведения итогового контроля и календарные планы всех видов учебных занятий с указанием точек текущего контроля.

В учебном пособии приведены указания к выполнению контрольных работ, приводятся элементы теории и примеры расчетов, расчетные схемы и исходные данные для самостоятельного решения.

Лабораторные работы специального практикума носят учебно-исследовательский характер и предполагают индивидуальное выполнение студентом всех экспериментальных заданий. Он построен таким образом, что по мере его выполнения студенты подробно знакомятся с классической литературой по теории вопросов, решаемых в каждой работе. Часть приведенных в пособии заданий имеет научно-исследовательский характер (НИ). Во всех работах приведены контрольные теоретические вопросы для проверки знаний по каждому из соответствующих этапов.

Учебное пособие подготовлено на кафедре оптики и спектроскопии физического факультета Воронежского государственного университета.

Данный научно-образовательный контент разработан в обеспечение учебной подготовки студентов второго курса (3 и 4 семестры) факультета летательных аппаратов специальностей: 160100.65 Самолето- и вертолетостроение; 160400.65 Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно- космических комплексов; 011000.62 Механика. Прикладная математика (дополнительные материалы http://fla.ssau.ru/moodle/course/view.php?id=3).

Учебное пособие предназначено для подготовки к традиционным занятиям и самостоятельного освоения курса "Строительная механика летательных аппаратов" студентами специальностей 160100.65 "Самолёто- и вертолетостроение", 160400.65 "Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов", а также 151600.62 "Прикладная механика". В пособие включены примеры решения типовых задач. Оно может быть полезно не только при изучении теоретического материала по строительной механике летательных аппаратов, но и при выполнении курсовых работ и дипломных проектов студентами 3-6 курсов.

Целью учебного пособия является знакомство студентов со способами моделирования рабочего процесса объемной гидромашины с использованием подвижной сетки, освоение принципов численного расчета гидродинамики объемных гидромашин. Учебное пособие целесообразно использовать при изучении дисциплины «Объемные гидромашины и гидропередачи» в 6, 7 семестрах. Оно может быть использовано не только при изучении теоретического материала и выполнении курсовых проектов по проектированию объемной гидромашины, но и при выполнении дипломных проектов, магистерских диссертаций.

В пособии рассмотрены критерии выбора решений технической задачи, определено понятие конструирования и проектирования, изложены основы творческого труда. Дано определение технического задания, изложены методика его критического разбора и уточнения, общие требования к конечному результату и их осуществление на современном уровне техники. Приведено понятие основного и рабочего принципов конструирования, описан рабочий процесс конструирования: отправные точки зрения, анализ ошибок, разбивка задачи на части, возможные отклонения. Определена роль конструктора в процессе создания конструкции, дано сравнение методов индивидуальной и коллективной работы. Поскольку дисциплина читается студентам, не знакомым с основами расчетов на прочность, даются краткие сведения из теоретической механики и сопротивления материалов.

Изложены основные сведения о колебаниях, методах расчета и пакетах прикладных программ для оценки динамического состояния роторов двигателей. Приведены методики расчетного и экспериментального определения собственных частот и форм крутильных колебаний для системы эквивалентного ротора (вала). В состав пособия включены методические рекомендации для проведения лабораторных исследований крутильных колебаний валов с использованием расчетов различных уровней.

Учебное пособие посвящено вопросам влияния остаточных напряжений, возникающих в поверхностно упрочнённых образцах и деталях, на сопротивление усталости. Изучено влияние различных технологических, конструктивных и эксплуатационных факторов на предел выносливости образцов и деталей с концентраторами напряжений, а также совместное и раздельное влияние остаточных напряжений и наклёпа в условиях концентрации напряжений. Показано, что характеристики сопротивления усталости зависят как от величины, так и от характера распределения остаточных напряжений по толщине поверхностного слоя. Обосновано использование критерия среднеинтегральных остаточных напряжений для прогнозирования предела выносливости поверхностно упрочнённых образцов и деталей.

В пособии рассмотрены основные теоретические методы для определения основных технологических параметров процессов обработки металлов давлением (ОМД). Большое внимание уделено инженерному методу для определения деформирующего усилия в операциях ОМД. Рассмотрены основы методов: сопротивления материалов пластическим деформациям; метод линий скольжения; метод баланса работ; вариационный метод.

Рассмотрены вопросы возбуждения вибрации в технических системах. Изложены основы описания вибрации временными и частотными характеристиками, рассмотрены методы анализа вибрации. Дано описание авиационной техники как объекта вибрационной диагностики и особенности вибрации, возбуждаемой различными источниками. Приведена методика идентификации спектральных характеристик вибрации. Приведены сведения о средствах измерения и анализа вибрации. Рассмотрены вопросы контроля вибрации авиационных ГТД. Приведены сведения о влиянии неисправностей различных узлов и повреждений авиационных конструкций на вибрационные характеристики, и о диагностировании состояния узлов и конструкций авиационной техники по этим характеристикам.

Приведены практические указания по расчётам аэродинамических характеристик летательных аппаратов для дипломного и курсового проектирования. Рассмотрены типовые схемы ракетоносителей, для которых изложена методика расчёта коэффициента лобового сопротивления, производной коэффициента подъёмной силы по углу атаки и относительной координаты фокуса в диапазонах высот полёта от 0 до 60 км и чисел Маха от 0 до 5. Пособие подготовлено на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов Самарского государственного аэрокосмического университета (национального исследовательского университета).

Приведены основы теории и практические указания по расчётам аэродинамических характеристик дозвуковых самолётов на крейсерском и взлётно-посадочном режимах. Пособие подготовлено на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов Самарского государственного аэрокосмического университета (национального исследовательского университета).

Кратко изложено содержание основных тем курса «Сопротивление материалов», акцентируя внимание на наиболее сложных для понимания вопросах. Приведены расчётные схемы и исходные данные к расчётно-проектировочным работам по сопротивлению материалов, охватывающим основные разделы курса. Изложены методика выполнения работ, основные требования к оформлению, даны контрольные вопросы, рассмотрены примеры выполнения работ.

В пособии рассматривается методика расчета пластических течений в окрестности концентраторов деформаций и связанных с ними повреждений материала в технологических процессах изготовления элементов конструкций и их эксплуатации; разработка подхода к оценке влияния на прочность диссипативных процессов в материале при изготовлении и эксплуатации элементов конструкций, связанными с рассеянием механической энергии при пластических деформациях.

Приводятся краткие сведения по теории и практические рекомендации по решению прикладных задач по курсу «Стабилизация и управление движением динамических систем». Освещены основные вопросы из теории устойчивости, теории математического управления, теории построения и стабилизации программных движений механических систем. Приведены решения примеров и прикладных задач о построении и стабилизации программных движений математического маятника и твердого тела на подвижной платформе, двойного математического маятника и маятника на вращающемся основании.

В данном электронном учебном пособии изложены основы работы в программе Fluent, задание граничных условий и физических моделей потока рабочего тела, способов решения уравнений газовой динамики и визуализации полученных результатов.

В данном электронном учебном пособии рассмотрены вопросы подготовки расчетных моделей в препроцессоре Gambit, создания или импорта моделей из CAD программ, разбиения их с помощью конечноэлементной сетки и назначения граничных условий.