Физика. Астрономия

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.

В пособии на значительном числе примеров решения типовых задач рассматриваются методы расчета четырехполюсников и трехфазных цепей. Предлагаются аналогичные задачи для самостоятельного решения с ответами. Показаны приемы использования персонального компьютера для автоматизации расчетов электрических цепей. Структура и содержание пособия соответствуют программе курса «Теоретические основы электротехники» для электротехнических специальностей вузов. Предназначено для самостоятельной работы студентов, а также может быть полезно преподавателям при организации учебного процесса.

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.

Данное учебное пособие дает системное представление об основах организации предпринимательской деятельности. В нем освещены основные разделы предпринимательства; последовательно рассмат-риваются сущность и методы предпринимательской деятельности, предпринимательская среда, организационно-правовые формы пред-принимательской деятельности, порядок регистрации и лицензирова¬ния предприятий. Пособие написано в соответствии с программой дисциплины «Экономика и организация предпринимательской деятельности» и предназначено для студентов, аспирантов и преподавателей экономи-ческих вузов, слушателей школ бизнеса, экономистов, менеджеров и всех заинтересованных лиц.

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.

В пособии рассмотрены два основных типа матричных конверто-ров (МК), а именно МК напряжения и МК тока. Разработана аналити-ческая теория энергетических процессов на входе и выходе конверто-ров. Эта теория построена на основе прямых методов расчета энерге-тических показателей электромагнитных процессов, используемых для анализа энергетики и других типов конверторов в трех ранее из-данных частях одноименного пособия по курсу электромагнитная со-вместимость.

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.

В монографии рассмотрены основные положения комплексного эк- сергетического анализа энергоблоков ТЭС с новыми технологиями (ко- тельными, станционными и комбинированного теплоснабжения). Приведены методики определения показателей эксергетической эффективности, эксергетических и технико-экономических характерис- тик энергоблоков ТЭС и их агрегатов, распределения затрат между энергопродуктами при их комплексном производстве агрегатами и в целом ТЭС, а также способы решения оптимизационных технико- экономических задач.

В энергетике прогнозированию всегда уделяется большое внимание. В ра- боте рассматриваются основные задачи прогнозирования при управлении ре- жимами энергосистем и их формализации на основе сочетания математических и практических методов, а также задачи долгосрочного и краткосрочного пла- нирования и адаптации планов. Даются общие методологические принципы моделирования задач прогнозирования. Основное внимание уделяется стати- стическим моделям и математическим методам прогнозирования. В различных задачах используются методы временных рядов, регрессионного анализа, ран- говые модели, методы вероятностного и статистического анализа. Приводятся методики и численные примеры решения различных задач прогнозирования. Все модели ориентированы на применение компьютерных технологий.

В конспективной форме изложены разделы статики, кинематики и динамики курса «Теоретическая механика» в соответствии с государст- венными образовательными стандартами высшего профессионального образования. Работа состоит из шестнадцати лекций, включающих наиболее важные понятия, определения, формулы и уравнения. Приво- дятся решения типовых задач.

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.

Содержание практикума охватывает все основные разделы теории линейных и нелинейных цепей. Приведены задачи как иллюстрирующие тот или иной метод расчета, так и возникающие при исследовании реальных электротехнических устройств. Каждой из рассматриваемых тем предшествуют необходимые теоретические сведения, представленные в справочной форме.

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.

Монография посвящена решению актуальных проблем создания аппара¬турно-технологических и аппаратурно-физических комплексов применительно к задачам электронного приборостроения, оптимизации аппаратурного обеспе¬чения плазменных технологических процессов в современном вакуумном при-боростроении. Возбуждение химически активных сред рассматривается с учетом энерго- и массообмена (неравновесная плазма). Предложены методы использования высокочастотных полей с особыми частотно-спектральными свойствами для создания однородных и пространственно развитых плазменных объемов. Большое внимание уделено созданию современных высокоэффективных генераторов низкотемпературной плазмы - плазмотронов: Е-типа и Н-типа, гибридных генераторов, а также многоканальных пространственно распреде-ленных генераторов, позволяющих реализовать различные технологические операции. Особое внимание уделяется природоохранным аспектам использования техногенных устройств, какими являются высокочастотные и сверхвысо-кочастотные плазмотроны.

В учебник включены разделы лазерной физики, знание которых необходимо при использовании лазеров во многих областях науки и техники. Рассмотрено распространение волн в различных средах, обоснованы кинетические уравнения, которые лежат в основе теории лазеров, дано решение этих уравнений.

Особенностью учебника является принятое в нем построение излагаемого материала (теория, важные моменты, методика решения задач, примеры), позволяющее студенту самостоятельно изучать материал дисциплины независимо от формы обучения. Кроме того, в учебнике приводятся биографии выдающихся учёных-механиков с основными датами их жизни, дается предыстория рассматриваемой в главе темы с основными датами.

Монография посвящена развитию методов симметрийного (группового) анализа дифференциальных уравнений и их применению к исследованию уравнений механики сплошной среды. С помощью метода A-операторов найдены новые законы сохранения для уравнений газовой динамики. Приведен новый алгоритм групповой классификации системы дифференциальных уравнений; его эффективность и преимущества показаны на примерах уравнений газовой динамики и уравнений нелинейных продольных колебаний вязкоупругого стержня в модели Кельвина. Выполнена групповая классификация систем линейных дифференциальных уравнений первого порядка с двумя неизвестными функциями двух переменных. Решена проблема х-автономности и линейной автономности основной алгебры Ли системы линейных дифференциальных уравнений первого порядка; результаты для х-автономности переносятся на квазилинейную систему. Получены структурные теоремы о контактных и точечных преобразованиях, о законах сохранения для квазилинейных дифференциальных уравнений второго порядка. Исследованы обладающие максимальной симметрией обобщенное уравнение Дарбу и уравнение Овсянникова, описывающие установившиеся колебания в непрерывно-неоднородных средах. Проведен симметрийный анализ уравнений Ламе классической динамической и статической теории упругости, уравнения, описывающего нелинейные продольные колебания вязкоупругого стержня в модели Кельвина, уравнений движения несжимаемой вязкой теплопроводной жидкости с согласованными аномальными зависимостями коэффициента вязкости и коэффициента удельной теплоемкости от температуры. Найдены все эволюционные симметрические t-гиперболические по Фридрихсу системы, равносильные системам двумерных и трехмерных волновых уравнений. Получены новые подмодели газовой динамики: инвариантные, частично инвариантные, дифференциально-инвариантные; исследован их физический смысл.

Основное содержание учебного пособия составляют комплексные задачи и задания как по традиционным разделам курса ТОЭ, так и по новым разделам, посвященным основам теории цепей информационного типа. Основные положения теории цепей, необходимые для решения комплексных задач, изложены в кратком (справочном) виде. Примеры решения комплексных задач и рекомендации по выполнению комплексных заданий даны в полном, развернутом виде с толкованием как электротехнических аспектов, так и математических. Комплексные задачи и задания, включенные в пособие, прошли апробацию на факультете мехатроники и автоматизации, а также факультете автоматики и вычислительной техники. Рекомендуется для проведения практических занятий, аудиторной и внеаудиторной индивидуальной работы студентов, а также в качестве расчетно-графических заданий.

Особенность издания - информативность, научная обоснованность, инновационная направленность. Публикуются только достоверные материалы, имеющие научную и практическую ценность. На страницах журнала освещаются вопросы безопасности и эффективности энергетики всех отраслей, энергосбережения, охраны труда, подготовки персонала, новейшие разработки ведущих промышленных и научных организаций, тенденции развития альтернативной энергетики, нормативные акты и документы.

В методических указаниях представлены контрольные задания, их содержание, порядок выполнения и примеры.

В книге изложены вопросы теории электромагнитных волн под углом зрения применения основных ее положений в технике СВЧ и антеннах. Рассмотрены вопросы излучения, распространения, преломления, отражения и возбуждения таких волн в свободном пространстве и в направляющих системах.

Звуковое вещание было и будет востребованным в общем ряду с большим количеством альтернативных источников информации. Обработка "сопровождает" звуковой вещательный сигнал (ЗВС) от пульта звукорежиссера до абонентского приемника и при аналоговой, и при цифровой передаче. Цель обработки заключается в согласовании свойств сигнала, как с особенностями слухового восприятия в помещении прослушивания, так и с возможностями канала передачи. В книге рассмотрены основные характеристики сигналов и каналов звукового вещания; базовые процедуры, используемые при цифровой обработке ЗВС; способы представления и основные алгоритмы обработки сигнала в канале звукового вещания, включая анализ искажений сигнала на всех этапах его передачи - при первичном цифровом преобразовании и компактном представлении, в процессе ручного регулирования уровня и аудиопроцессорной обработки. Особое внимание уделено алгоритмам обработки ЗВС, а также проблемам объективной оценки качества вещательного сигнала в системах, не нормируемых в рамках современного метрологического обеспечения и не отраженных в известных нам учебных изданиях.

Книга посвящена основам математического (аналитического, численного и вероятностного) и технологиям компьютерного моделирования реальных процессов, явлений и объектов. Рассмотрены более 50 физических объектов, их математические модели, задания к выполнению и компьютерные программы для отработки умений и навыков решения задач методами численного, вероятностного (методом Монте-Карло) моделирования реальных объектов.

Журнал входит в Перечень ВАК ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук

В монографии системно излагаются разнообразные методы поверхностной модификации полимерных материалов, в том числе эластомеров. Рассмотрены морфология и химический состав формируемых нано- и микроразмерных поверхностных слоев в полимерах. Основное внимание уделено анализу и экспериментальным результатам по поверхностному фторированию и сульфированию полимеров, как методам, позволяющим достигнуть максимальной гидрофобности и гидрофильности поверхности, соответственно.

Представлены основные сведения о среде программирования Matlab. Рассмотрены вопросы вычислений в командном режиме, построения графиков. Охарактеризованы скрипты в Matlab и управляющие конструкции. Изложены краткие теоретические сведения об элементах векторного анализа, уравнениях Максвелла, плоских волнах, граничных задачах, а также методе конечных разностей. Приведены задачи и примеры решения модельных электродинамических задач, позволяющие использовать и изучить возможности среды MATLAB . Для студентов высших учебных заведений, получающих образование по направлениям (специальностям) «Физика», «Радиотехника», «Радиоэлектронные системы и комплексы». Может использоваться в качестве практического пособия при повышении квалификации инженеров и сотрудников научно-исследовательских институтов.

Биобиблиографический указатель составлен к 65-летию со дня рождения Ю. А. Брюханова, проректора по научной работе Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова, доктора технических наук, профессора, заслуженного деятеля науки РФ, действительного члена Международной академии наук высшей школы и Международной академии информатизации. Публикации даются в хронологическом порядке. В указатель не включены: 37 отчетов о научно-исследовательских работах и 8 авторских свидетельств, не подлежащих публикации.

Практикум включает в себя шесть лабораторных работ, охватывающих всю программу дисциплины «Динамика цифровых колебательных систем» По каждой работе приводятся теоретические свечения необходимые для квалифицированного выполнения заданий, а также содержание и порядок выполнения работы с контрольными вопросами и списком литературы. Лабораторные занятия проводятся на персональном компьютере. При работе с пособием рекомендуется пользоваться книгой Ю.А. Брюханова «Динамика цифровых колебательных систем» (Ярославль, 2005).

Основное внимание в учебном пособии уделено изложению линейной классической теории стационарных явлений переноса в полупроводниках. Рассмотрен наиболее простой случай сферически-симметричной энергетической зоны. Отдельная глава посвящена размерным эффектам в тонких проволоках в переменном электрическом поле. Пособие написано на основе лекционного курса, читаемого автором в течение ряда лет для студентов физического факультета ЯрГУ. Вместе с тем пособие не является конспектом лекций, поскольку содержит дополнительный материал для желающих изучить предмет более глубоко.

В лекциях излагаются основы одного из важнейших методов квантовой теории поля метода ренормализационной группы, а также его основные изменения. Издание финансировано Советом по грантам Президента РФ для поддержки молодых российских ученых и ведущих научных школ РФ.

Рассмотрены основные рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплинам "Антенно-фидерные устройства", "Анализ и синтез устройств СВЧ". Каждая лабораторная работа содержит краткое описание, снабженное необходимыми комментариями, порядок выполнения лабораторной работы, контрольные вопросы.

Рассматриваются вопросы, связанные с дифракцией электромагнитных волн. Приводятся общие соотношения, характеризующие взаимодействие электромагнитного излучения с дискретными объектами. Кратко представлены методы анализа дифракционных задач, возникающих в различных областях науки и техники для диапазона СВЧ. Рассмотрены статистические характеристики рассеивающих свойств объектов. Табл. 3. Рис. 14. Библиогр.: 9 назв.

Методические указания посвящены основным физическим принципам определения углового местоположения источников электромагнитного излучения. Приводятся общие положения амплитудных и фазовых методов радиопеленгации. Рассмотрены их основные параметры и характеристики. Кратко представлены структурные схемы обработки сигналов в зависимости от выбранного метода анализа.