Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
МЕНЮ

Выпуск 3, 2016

Методика преподавания

От компьютерного тестирования к компьютерному обучению

От компьютерного тестирования к компьютерному обучению

В.Ю. Иванов И. Б. Иванова (Полякова)

Рассмотрен пример обучающего интерактивного теста. В качестве исследуемой задачи выбрана классическая задача кинематики – задача о движении тела, брошенного под углом к горизонту в поле сил тяжести. Предложена структура обучающего теста.

Показать Аннотацию
PDF

Законы механики: от Аристотеля до Ньютона

Законы механики: от Аристотеля до Ньютона

П.Н. Николаев

Исследуется история возникновения основных понятий механики и установления ее законов. Отмечена причинная связь этого процесса.

Показать Аннотацию
PDF

Изучение интерференции на примере колец равного наклона

Изучение интерференции на примере колец равного наклона

С.Б. Рыжиков$^1$, Ю. В. Рыжикова$^2$

Предложена методика наблюдения интерференционных колец равного наклона с использованием лазера и линз от очков. Приведены расчеты размеров колец в зависимости от параметров линзы. Указанный эксперимент может быть использован в качестве лекционной демонстрации в школе и в вузе, при проведении лабораторных работ, а также стать основой для исследовательских работ школьников.

Показать Аннотацию
PDF

Модернизация физических демонстрационных экспериментов с использованием современных источников света

Модернизация физических демонстрационных экспериментов с использованием современных источников света

А. В. Селиверстов

Сформулированы условия модернизации демонстрационного оборудования. Выделены основные характеристики источников света, используемых в демонстрационном эксперименте, и приведены примеры модернизации таких источников на основе современной элементной базы.

Показать Аннотацию
PDF

Рейтинг учебных групп физического факультета по данным тестирований

Рейтинг учебных групп физического факультета по данным тестирований

М.А. Терентьев

В работе рассматривается возможность использования результатов компьютерного тестирова- ния знаний студентов физического факультета МГУ для формирования рейтингов учебных групп и получения информации об организации учебного процесса в отдельных группах.

Показать Аннотацию
PDF

Обучение школьников методам минимизации в ходе выполнения исследовательских работ

Обучение школьников методам минимизации в ходе выполнения исследовательских работ

Е.А. Михайлов

Методы минимизации различных функционалов широко используются в физических задачах. Современная компьютерная техника позволяет применять их даже школьникам старших классов. На примере задачи об аппроксимации зависимости сопротивления от температуры для терморезисторов школьникам был изложен метод наименьших квадратов. Изученный материал был использован для выполнения исследовательских работ, представленных на различных конференциях и конкурсах.

Показать Аннотацию
PDF
Теоретическая и математическая физика

Спин–электрон акустические волны и их роль в объяснении высокотемпературной сверхпроводимости

Спин–электрон акустические волны и их роль в объяснении высокотемпературной сверхпроводимости

П. А. Андреев

Спин–электрон акустические волны существуют в частично спин поляризованном электронном газе. Кванты этих волн называются спелноны. Область их существования ограничено сравнительно небольшими поляризациями в силу обменного кулоновского взаимодействия. В работе показанно, что электрон–спелнонное взаимодействие приводит к формированию куперовских пар. Этот меха- низ образования куперовских пар приводит к существованию явления сверхпроводимости в веще- ствах с частично поляризованными носителями заряда при высоких температурах вплоть до 300 K.

Показать Аннотацию
PDF

Сверхкритический треугольник для системы с потенциалом взаимодействия Леннард–Джонса

Сверхкритический треугольник для системы с потенциалом взаимодействия Леннард–Джонса

П.Н. Николаев

Определено положение сверхкритического треугольника для системы с потенциалом взаимодействия Леннард–Джонса. Для этого используются известные вириальные коэффициенты, а также методы ускоренной сходимости рядов теории возмущений. Используемый метод дает возможность определить положение всех трех вершин сверхкритического треугольника с высокой степенью точности.

Показать Аннотацию
PDF

Инварианты дифференциальных уравнений и качественный анализ их решений

Инварианты дифференциальных уравнений и качественный анализ их решений

С. Н. Васильев, А. Г. Кушнер

Для класса систем двух эволюционных нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих процессы нелинейной диффузии, тепло- и массопереноса, построены допустимые замены переменных, не выводящие за пределы этого класса

Показать Аннотацию
PDF

Компьютерное представление и обработка знаний на примере теорем об аналогиях математических моделей

Компьютерное представление и обработка знаний на примере теорем об аналогиях математических моделей

С.Н. Васильев, Н.Ю. Морозов

Доклад посвящён логическим средствам представления и обработки знаний на ЭВМ. Рассмотрены задачи автоматического синтеза текстов и доказательство теорем о модельных аналогиях

Показать Аннотацию
PDF

Метод сшивания мод в задачах электродинамики с малым параметром

Метод сшивания мод в задачах электродинамики с малым параметром

А.Л. Делицын

Рассмотрено применение метода сшивания мод для задачи о резонансном рассеянии в волноводе и задачи локализации мод в мембране с перегородкой. Доказан резонансный характер рассеяния в волноводе с двумя барьерами.

Показать Аннотацию
PDF

Решения с пограничными и внутренними переходными слоями в многомерных сингулярно возмущенных задачах реакция–диффузия–адвекция

Решения с пограничными и внутренними переходными слоями в многомерных сингулярно возмущенных задачах реакция–диффузия–адвекция

Н. Н. Нефедов, М.А. Давыдова

В работе рассмотрена нелинейная краевая задача для уравнения, называемого в приложениях уравнением типа реакции–диффузии–адвекции, решения которой имеют пограничные и внутренние переходные слои (контрастные структуры). Доказано существование таких решений, построена асимптотика и получена оценка ее точности. Исследование основано на дальнейшем развитии асимптотического метода дифференциальных неравенств и позволяет установить устойчивость по Ляпунову контрастных структур

Показать Аннотацию
PDF

Теоретическое и экспериментальное сопоставление когерентного и некогерентного методов определения параметра сигнал/шум в задачах распространения радиоволн коротковолнового диапазона

Теоретическое и экспериментальное сопоставление когерентного и некогерентного методов определения параметра сигнал/шум в задачах распространения радиоволн коротковолнового диапазона

С.Ю. Белов

Мониторинг поверхности земли методом дистанционного зондирования в коротковолновом диапазоне радиоволн может позволить оперативно выявлять некоторые геофизические параметры природных систем. Данный диапазон позволяет диагностировать и подповерхностный слой земли, поскольку параметр рассеяния формируется и неоднородностями диэлектрической проницаемости подповерхностных структур. Данным методом при организации мониторингового зондирования, возможно выявлять области изменения этих сред, например, для оценки сейсмической опасности, опасных природных явлений, таких как землетрясения, извержения вулканов, а также некоторых экстремальных событий техногенного характера. Проблема измерения и учета рассеивающей споcобности земной поверхности в коротковолновом диапазоне радиоволн важна для решения ряда задач, например, при диагностике свойств среды с помощью методов, использующих этот радиодиапазон, когда на трассе происходит промежуточное отражение (рассеяние) от земной поверхности, что представляет интерес для геологоразведочных и экологических исследований. В работе представлен новый некогерентный метод оценки параметра сигнал/шум. Выполнен сравнительный анализ и показано, что по аналитической (относительной) точности определения этого параметра новый метод на порядок превосходит широко используемый стандартный и одного порядка с известной когерентной методикой. Анализ аналитических погрешностей оценки этого параметра позволил рекомендовать новый метод вместо стандартного.

Показать Аннотацию
PDF

Метод конечных элементов в задаче сочленения коаксиальных и радиальных волноводов

Метод конечных элементов в задаче сочленения коаксиальных и радиальных волноводов

А.Л. Делицын

Рассмотрено применение метода конечных элементов к задаче сочленения коаксиального и радиальных волноводов. Приведены парциальные условия излучения в радиальных волноводах. Проведено сравнение численных результатов с аналитическими.

Показать Аннотацию
PDF

Применение уравнений Навье–Стокса для описания акустического спектра цилиндрического вихря в вязком теплопроводном газе

Применение уравнений Навье–Стокса для описания акустического спектра цилиндрического вихря в вязком теплопроводном газе

Т.А Петрова, Ф. В. Шугаев

Целью данной работы является применение системы уравнений Навье–Стокса к исследованию осцилляций параметров среды, определению частоты акустического излучения, а также спектра акустических колебаний одиночного цилиндрического вихря в вязком теплопроводном газе (воздухе). Задача решается в приближении малой начальной завихренности.

Показать Аннотацию
PDF

Сингулярность электромагнитного поля в окрестности диэлектрического ребра в задачах дифракции на телах сложной формы

Сингулярность электромагнитного поля в окрестности диэлектрического ребра в задачах дифракции на телах сложной формы

А.Н. Боголюбов, И.Е. Могилевский

В работе рассматривается задача об исследовании поведения электромагнитного поля окрест- ности диэлектрического ребра. Строится асимптотическое представление электромагнитного поля задачи дифракции в окрестности угловой точки линии разрыва диэлектрической проницаемости. Из полученного представления следует, что в окрестности угловой точки линии разрыва диэлектрической проницаемости главную особенность имеет именно электрическое поле. Продольная компонента ограничена в окрестности угловой точки, а поперечная имеет степенную особенность, причем вид функции, описывающей особенность, и показатели степени соответствуют полученному ранее для скалярного случая.

Показать Аннотацию
PDF

Параллельная реализация магнитоиндукционных PIC–алгоритмов

Параллельная реализация магнитоиндукционных PIC–алгоритмов

Л.В. Бородачев

Предлагается подход к параллельной реализации низкочастотных PIC–алгоритмов, учитывающий особенности безызлучательного (дарвинского) приближения электромагнитных полей разреженной плазмы. Обсуждаются его достоинства и специфика адаптации к основным типам программно-аппаратных платформ для высокопроизводительных вычислений.

Показать Аннотацию
PDF

Анализ точности и сходимости одномерной схемы Йе методом сгущения сеток

Анализ точности и сходимости одномерной схемы Йе методом сгущения сеток

Ж. О. Домбровская, А.Н. Боголюбов

Для метода FDTD описана процедура рекуррентного повышения порядка точности, не требующая модификации стандартных уравнений. Метод продемонстрирован на примере задачи о распространении импульса в свободном пространстве. Проведены вычисления с построением апостериорной асимптотически точной оценки погрешности и с повышением порядка точности.

Показать Аннотацию
PDF

Об адекватности методов решения обратных задач с априорной информацией о гладкости решений

Об адекватности методов решения обратных задач с априорной информацией о гладкости решений

Е.Н. Терентьев, Н. Е. Терентьев

Методы математического моделирования субъективны. Характеристики Адекватности Модели ИВС позволяют решить вопрос о качестве модели, ее реализуемости и рассматривать модель как независимую от исследователя, объективную.

Показать Аннотацию
PDF

Теоремы отсчетов в операциях математического анализа и теории поля

Теоремы отсчетов в операциях математического анализа и теории поля

Е.Н. Терентьев, Н. Е. Терентьев

При моделировании физических процессов, явлений предлагается использовать Конечномерные Теоремы Отсчетов (КТО) вместо теоремы Винера–Котельникова [1] и методов, основанных на разностных схемах.

Показать Аннотацию
PDF

Эволюция границ раздела двух сред в задачах нелинейной фильтрации

Эволюция границ раздела двух сред в задачах нелинейной фильтрации

А.А. Горинов$^1$, А. Г. Кушнер$^2$

Для системы двух нелинейных дифференциальных уравнений, описывающей процесс нелинейной фильтрации, предложен геометрический метод построения решений задачи Коши

Показать Аннотацию
PDF

Моделирование взаимодействия гелиосферного токового слоя с энергичными частицами солнечного ветра

Моделирование взаимодействия гелиосферного токового слоя с энергичными частицами солнечного ветра

В.Ю. Попов$^{1,2,3}$, Х.В. Малова$^{2,4}$

Работа посвящена моделированию взаимодействия солнечных космических лучей (СКЛ) с гелиосферным токовым слоем (ГТС) в солнечном ветре (СВ). В предложенной кинетической самосогласованной модели ГТС динамика ионов считается квазиадиабатической, а ГТС рассматривается как равновесная вложенная токовая структура с низкоэнергичной фоновой плазмой СВ и высокоэнергичной плазмой СКЛ. В численном эксперименте показано, что ГТС является многомасштабной тонкой токовой структурой, вложенной в более широкий плазменный слой. При этом, в ГТС, как правило, присутствует сдвиговая (вдоль тока) компонента магнитного поля. Наличие высокоэнер- гичных частиц СКЛ в ГТС изменяет его структуру. Рассмотрены решения для разных температур СКЛ и концентраций высокоэнергичной плазмы при которых может наблюдаться заметное в спутниковых исследованиях утолщение ГТС.

Показать Аннотацию
PDF
Радиофизика, электроника, акустика

Информационно-поисковая система «Акустика» как элемент навигации по русскоязычной физике: анализ наполнения

Информационно-поисковая система «Акустика» как элемент навигации по русскоязычной физике: анализ наполнения

В. Г. Шамаев$^1$, А. Б. Горшков$^2$, Л. Г. Гущина$^3$, В.И. Якименко$^4$

Анализируется наполнение информационного портала «Акустика» (http://akdata.ru). Это комплекс из одной информационно–поисковой и двух информационных систем, тесно связанных между собой и обеспечивающих доступ как российских, так и зарубежных пользователей к русскоязычным источникам информации по акустике. Создание портала преследовало цели: создать удобный поисковый аппарат для научных работников и специалистов; обеспечить наиболее полное покрытие по источникам (журналам, книгам, конференциям и т. д.) в области акустики; облегчить навигацию по русскоязычным источникам, для чего все статьи прорубрицированы и снабжены гиперссылками; обеспечить доступ к полнотекстовой версии «Акустического журнала» с возможностью удобного поиска; обеспечить доступ к текущей информации в области акустики. Портал также может быть полезен исследователям, изучающим тенденции в развитии русскоязычной части мировой науки.

Показать Аннотацию
PDF

Гистерезисные потери при перемещениях и наклонах пятна контакта маятникового трибометра

Гистерезисные потери при перемещениях и наклонах пятна контакта маятникового трибометра

В.М. Шахпаронов

Рассмотрен механизм рассеяния энергии на примере пятна контакта шаровых опор маятникового трибометра с плоскими образцами. Наклоны пятна контакта приводят к запасу упругой энергии системы. Измерение добротности маятника при колебаниях за счёт наклона пятна контакта позволяет определить коэффициент гистерезисных потерь в материалах и тонких покрытиях без разрушения их структуры.

Показать Аннотацию
PDF

Инварианты при моделировании поведения пьезокварцевого резонатора, погруженного в жидкость

Инварианты при моделировании поведения пьезокварцевого резонатора, погруженного в жидкость

Ю.К Алешин, М.А. Сивков

Проведены исследования (эксперимент и теоретический расчет) влияния геометрических параметров резонатора и диэлектрической проницаемости, окружающей среды на уход резонансной частоты пьезокварца.

Показать Аннотацию
PDF

О группировке электронов в неоднородных магнитных полях

О группировке электронов в неоднородных магнитных полях

Д.А. Михеев, В. Л. Саввин

Предложен новый принцип группировки электронного потока с циклотронным вращением в неоднородных магнитных полях. Показано, что сгущения электронов при 3D группировке могут не сопровождаться увеличением плотности пространственного заряда в отличие от группировки при одномерном движении электронов.

Показать Аннотацию
PDF
Оптика и спектроскопия. Лазерная физика

Люминесцентные и электрические свойства ультрафиолетовых и фиолетовых светодиодов из гетероструктур на основе нитрида галлия

Люминесцентные и электрические свойства ультрафиолетовых и фиолетовых светодиодов из гетероструктур на основе нитрида галлия

Л. П. Авакянц$^1$, А. Э. Асланян$^1$, П.Ю. Боков$^1$, В. В. Волков$^2$, И. С. Матешев$^3$, А.Н. Туркин$^3$, А. В. Червяков$^1$, А. Э. Юнович$^2$

Исследованы спектры электролюминесценции (ЭЛ) светодиодов (СД) повышенной мощности ультрафиолетового (УФ) и фиолетового спектрального диапазона [1, 2], сконструированные из кристаллов на основе p-n гетероструктур типа InGaN/AlGaN/GaN. Для измерений спектров ЭЛ была автоматизирована установка на основе монохроматора МДР–12, и разработана компьютер- ная программа, позволяющая быстро измерять спектральные и электрические свойства. Проведен анализ вольтамперных характеристик (ВАХ), мощности излучения и СД.

Показать Аннотацию
PDF

О проблеме восстановления амплитудно–фазового профиля лазерного пучка в турбулентной среде

О проблеме восстановления амплитудно–фазового профиля лазерного пучка в турбулентной среде

А.М. Зотов$^1$, П. В. Короленко$^{1,2}$, Ю. В. Рыжикова$^1$

Выполнен краткий ретроспективный анализ результатов исследований изменений структуры лазерных пучков в турбулентной среде. Предложен алгоритм восстановления волнового фронта по интерферограммам сдвига при наличии топологических фазовых возмущений. Осуществлено тестирование предложенного алгоритма на основе численного моделирования и экспериментальных данных.

Показать Аннотацию
PDF
Физика конденсированного состояния вещества

Особенности индуцированной водородом эволюции структурно–фазовых превращений сплавов на основе палладия

Особенности индуцированной водородом эволюции структурно–фазовых превращений сплавов на основе палладия

В. М. Авдюхина, О.В. Акимова, И. С. Лёвин

Представлены результаты цикла работ по влиянию гидрирования на характер структурно–фазовых превращений в сплавах на основе палладия в процессе их длительной релаксации. Установлено, что эти особенности носят немонотонный стохастический характер. Предложена модель эволюции структурно-фазовых характеристик сплавов Pd–Me–H.

Показать Аннотацию
PDF

Детектирование поверхностных электронных состояний в топологических изоляторах (Bi$_{1−x}$In$_x$)2Se$_3$ с помощью лазерного терагерцового излучения

Детектирование поверхностных электронных состояний в топологических изоляторах (Bi$_{1−x}$In$_x$)2Se$_3$ с помощью лазерного терагерцового излучения

А. В. Галеева$^1$, С. Г. Егорова$^1$, В.И. Черничкин$^1$, В. В. Румянцева$^2$, С. В. Морозов$^2$, М. Е. Тамм$^3$, Л.В. Яшина$^3$, С.Н. Данилов$^4$, Л.И. Рябова$^3$, ДР. Хохлов$^{1,5}$

На примере твердых растворов (Bi$_{1−x}$In$_x$)2Se$_3$ в диапазоне составов, соответствующих как топологической (x < 0.05), так и тривиальной (x > 0.06) фазе продемонстрировано, что использование комбинированного воздействия терагерцового лазерного излучения и магнитного поля может оказаться эффективным методом детектирования поверхностных состояний в топологических изоляторах. Обнаружено, что в топологической фазе амплитуда фотоэлектромагнитного эффекта определяется числом падающих квантов, тогда как в тривиальном полупроводнике — мощностью падающего излучения.

Показать Аннотацию
PDF

Влияние особенностей структуры вакуумных алмазоподобных покрытий, легированных металлами VIа группы, на их свойства

Влияние особенностей структуры вакуумных алмазоподобных покрытий, легированных металлами VIа группы, на их свойства

И. С. Левин$^{1,2}$, М.М. Хрущов$^2$, В.М. Авдюхина$^1$, С.А Шальнов$^{1,2}$, Е.А. Марченко$^2$, М.И. Петржик$^3$

Представлены результаты комплексного исследования структуры, фазового и химического состава, а также трибологических свойств гидрогенизированных углеродных покрытий, легированных металлами VIa группы (хромом, молибденом и вольфрамом). Покрытия, легированные хромом, наносились методом реактивного магнетронного распыления в смесях реактивных газов с различными концентрациями ацетилена и азота. Покрытие, легированные вольфрамом, было нанесено методом нереактивного магнетронного распыления. Покрытие, легированное молибденом, наносилось методом плазмохимического осаждения из паровой фазы. Было обнаружено, что тип легирующей металлической добавки оказывает существенное влияние не только на химический и фазовый состав алмазоподобных покрытий, но и на такие их свойства, как коэффициент трения и поведение при высоких контактных давлениях. Нанокомпозитные покрытия, легированные хромом, содержавшие значительную концентрацию атомов азота, обладали наиболее оптимальной комбинацией трибологических свойств.

Показать Аннотацию
PDF

Магнитные потери при частотном перемагничивании магнитопластов

Магнитные потери при частотном перемагничивании магнитопластов

Е. В. Милов, В. Н. Милов, А. С. Андреенко, И.А. Сипин

Проведены исследования величины магнитных потерь при частотном перемагничивании магнитомягких магнитопластов и промышленно выпускаемыми электротехническими сталями. Образцы магнитопластов изготавливались прессованием с добавлением 1,5-2,0% полимерной связки. В качестве образцов электротехнических сталей использовали промышленно выпускаемые стали толщиной 0.18 и 0.35 мм. Для измерения магнитных статических петель гистерезиса применяли вибрационный магнитометр. Для исследования процессов перемагничивания и измерения магнитных потерь в магнитомягких материалах была разработана и создана установка, позволяющая измерять эти характеристики в замкнутой магнитной цепи. Установлено, что в магнитопластах при увеличении частоты перемагничивания потери за счет токов Фуко существенно ниже, чем в электротехнических сталях, что делает их конкурентоспособными в ряде технических применений.

Показать Аннотацию
PDF

Подгруппы группы симметрии решетки аустенита и внутренняя архитектура самоаккомодационных комплексов

Подгруппы группы симметрии решетки аустенита и внутренняя архитектура самоаккомодационных комплексов

А. Г. Птицын, А. Г. Хунджуа, Е.А. Бровкина, М.М. Мельников

В работе рассмотрена внутренняя архитектура самоаккомодационных комплексов мартенситных кристаллов, которая определяется плоскостями двойникования мартенситных кристаллов. Показано, что условие замкнутости доменного комплекса приводит к следующему требованию: операторы симметрии, соответствующие кристаллографически эквивалентным вариантам ориентационного соотношения и попарно связанные операцией двойникования, должны образовывать подгруппу группы операторов симметрии решетки кубического аустенита.

Показать Аннотацию
PDF

Пути поиска новых сплавов с эффектом памяти формы

Пути поиска новых сплавов с эффектом памяти формы

А. Г. Хунджуа, Е.А. Бровкина, М.М. Мельников

В работе рассмотрены возможные пути создания новых сплавов с эффектом памяти формы. Предложен алгоритм поиска сплавов cреди псевдобинарных интерметаллических соединений, близких по свойствам, но различных по кристаллической структуре. Сделан вывод о перспективности сплавов системы Al-Ti-Zr с точки зрения реализации эффекта памяти формы.

Показать Аннотацию
PDF

Влияние гибридизации электронных состояний на высокочастотную проводимость неупорядоченных полупроводников

Влияние гибридизации электронных состояний на высокочастотную проводимость неупорядоченных полупроводников

М.А. Ормонт, И.П. Звягин

В рамках парного приближения исследовано влияние гибридизации электронных состояний на высокочастотную проводимость неупорядоченных полупроводников, связанное со степенной зависимостью предэкспоненциальных множителей резонансного интеграла $I_{\lambda, \lambda'}$ и интеграла неортогональности $s_{\lambda, \lambda'}$ от межцентрового расстояния $r_{\lambda, \lambda'}$ в паре. Показано, что при $r_{\lambda, \lambda'} < N_{d}^{−1/3}$ ($N_d$ — концентрация примесных центров) в области перехода от почти линейной к квадратичной частотной зависимости проводимости гибридизация электронных состояний резонансных пар центров играет существенную роль.

Показать Аннотацию
PDF

Отрицательная диэлектрическая проницаемость нанопористого образца полиакриловой кислоты

Отрицательная диэлектрическая проницаемость нанопористого образца полиакриловой кислоты

В.К. Новик, Н.Д. Гаврилова, И.А. Малышкина, А.А. Воробьев

В системе «полимер ПАК + 3% вес. атмосферной влаги» исследована спонтанно сформировавшаяся температурно-частотная зона отрицательной диэлектрической проницаемости $\varepsilon′ < 0$. Посредством 3D–портретов зависимостей $\varepsilon′(f, T)$, $\varepsilon”(f, T)$ и $\tg (f, T)$ показаны зарождение и развитие зоны. Установлено условие ее появления, которым является освобождение связанной воды при $T>65^{\circ}$C. Регулярное, монотонное расширение зоны по частоте при повышении температуры испытывает резкое приращение в сторону низких частот при 83$^{\circ}$С, в температурной точке отмеченной аномальным поведением термостимулированных токов воды. Спонтанное проявление эффекта свидетельствует об его возможной реализации в природных, в частности, в биополимерах, т. е. живых организмах.

Показать Аннотацию
PDF
Химическая физика, физическая кинетика и физика плазмы

Соотношение температурных и концентрационных эффектов при конвекции паров в воздухе

Соотношение температурных и концентрационных эффектов при конвекции паров в воздухе

Н.А. Винниченко, Ю.Ю. Плаксина, О.С. Якимчук, А. В. Пуштаев, А. В. Уваров

Рассматривается температурно-концентрационная конвекция в воздухе при испарении вещества с молярной массой больше, чем у воздуха. Показано, что для некоторых веществ (бутиловый спирт, нафталин), в зависимости от температуры поверхности, может наблюдаться как конвективный поток, направленный вниз, так и конвективный поток, направленный вверх. Обсуждается использование аналогии тепло- и массообмена в численном моделировании и при интерпретации экспериментальных результатов, полученных теневым фоновым методом. Показано, что при выполнении условий подобия использование аналогии позволяет найти поля температуры и концентрации пара, хорошо согласующиеся с результатами моделирования. Нарушение условий подобия, в том числе наличие дополнительных граничных условий, приводит к невозможности разделения температурного и концентрационного вклада в измеренное поле показателя преломления.

Показать Аннотацию
PDF

Исследование хиральных свойств модельных водных систем

Исследование хиральных свойств модельных водных систем

О.Н. Градобоева

Данная статья посвящена исследованию хиральности конфигураций водных кластеров с примесными ахиральными ионами K$^+$ и N$^a$+ и с примесными хиральными биологическими молекулами L-, D-валина и L-, D–глицерозы. Водные системы с ионами были получены с помощью метода Монте–Карло, а водные оболочки биологических молекул с помощью программы Avogadro алгоритмом Conjiugate Gradients. Было выявлено, что при добавлении ахиральных примесей в модельную водную систему не меняется распределения 50/50 количества правых и левых конфигураций, а добавление хиральной молекулы D–валина приводит к преобладанию левых конфигураций в выборке.

Показать Аннотацию
PDF

Образование и динамика взрывных волн от наносекундного актуатора

Образование и динамика взрывных волн от наносекундного актуатора

И.А. Знаменская, Н. Н. Сысоев, И. В. Мурсенкова, И. Э. Иванов, Ф.Н. Глазырин

Нестационарное поле скорости течения за ударными (взрывными) волнами в воздухе исследовано методом цифровой трассерной анемометрии (Particle Image Velocimetry, PIV). Ударные волны были инициированы поверхностным скользящим разрядом наносекундной длительности (плазменным листом) при давлении воздуха (2÷4)$\times 10^{4}$ Па. Анализ пространственного распределения скорости потока за фронтом ударных волн показал, что импульсный энерговклад однороден вдоль разрядных каналов плазменного листа.

Показать Аннотацию
PDF

Ударные волны в газе с неоднородной плотностью

Ударные волны в газе с неоднородной плотностью

У. Юсупалиев, С.А. Шутеев, В. Г. Еленский, С. Т. Белякин

Предложена модель распространения сильных ударных волн (УВ) в газе с неоднородной плотностью. Дифференциальные уравнения с частными производными этой модели сведены к обыкновенным дифференциальным уравнениям, из которых установлена связь между скоростью УВ $D_{SW}$ и плотностью невозмущенной среды $\rho_{0}$. Полученные результаты сравниваются с полученными ранее численными результатами других авторов.

Показать Аннотацию
PDF

Режимы сверхзвукового горения пропан–воздушного топлива в аэродинамических каналах различной конфигурации

Режимы сверхзвукового горения пропан–воздушного топлива в аэродинамических каналах различной конфигурации

В.М. Шибков, Л.В. Шибкова, П. В. Копыл, А. А. Логунов, Р.А. Морозов, О. С. Сурконт

Представлены результаты исследований влияния низкотемпературной газоразрядной плазмы на режимы горения пропан–воздушного топлива. Экспериментально реализовано сверхзвуковое стационарное горение пропана в расширяющихся аэродинамических каналах различной конфигурации. Полученные результаты подтверждают эффективность использования низкотемпературной плазмы в сверхзвуковой плазменной аэродинамике.

Показать Аннотацию
PDF

Особенности спектров турбулентных пульсаций струйных затопленных течений воды

Особенности спектров турбулентных пульсаций струйных затопленных течений воды

И.А. Знаменская, Н. Н. Сысоев, Е.Ю. Коротеева, А.М. Новинская

В данной работе экспериментально было показано наличие двойного инерционного интервала для квазидвумерного турбулентного течения, реализованного с помощью специального дискообразного тройника при взаимодействии двух затопленных струй. Регистрация велась с помощью тепловизионной камеры с частотой кадров от 100 Гц в широком спектральном диапазоне через стенку, прозрачную для ИК-излучения.

Показать Аннотацию
PDF
Биофизика и медицинская физика

Изменение кинетики прорастания клубней картофеля после воздействия рентгеновского излучения

Изменение кинетики прорастания клубней картофеля после воздействия рентгеновского излучения

В. М. Авдюхина, У.А. Близнюк, П.Ю. Борщеговская, А. С. Илюшин, И. С.Левин, Ф. Р. Студеникин, А.П. Черняев

Радиационная обработка продуктов питания, в частности овощных культур, является одним из возможным эффективным способом продления сроков их хранения. В данной работе обсуждаются результаты экспериментального исследования по воздействию рентгеновского излучения на клубни картофеля. Приводятся оценки степени ингибирования прорастания облученных клубней для разных сортов картофеля.

Показать Аннотацию
PDF

Новые радионуклиды для брахитерапии

Новые радионуклиды для брахитерапии

А. В. Белоусов, А. А. Белянов†

Отобраны новые радионуклиды для брахитерапии. Для проведения отбора была использована база Брукхейвенской национальной лаборатории NuDat

Показать Аннотацию
PDF

Изменение среднего значения фактора качества с глубиной проникновения фотонного излучения

Изменение среднего значения фактора качества с глубиной проникновения фотонного излучения

А. В. Белоусов, Г.А. Крусанов, А.П. Черняев

Работа посвящена моделированию облучения водного фантома фотонным излучением с энергией до 40МэВ и оценке глубинного распределения среднего значения фактора качества с учетом образовавшихся вторичных частиц.

Показать Аннотацию
PDF

Влияние концентрации глюкозы в компонентах крови на их спектральные характеристки в ТГц диапазоне частот

Влияние концентрации глюкозы в компонентах крови на их спектральные характеристки в ТГц диапазоне частот

О.П. Черкасова$^1$, Е. Е. Берловская$^2$, А.А Бутылин$^2$, А.М. Макуренков$^2$

В работе исследовали влияния высокого содержания глюкозы в крови на спектры поглощения и отражения компонентов крови в диапазоне частот 0.05÷2.7 ТГц. Наблюдаемые отличия в экспериментальных спектрах сравнивали с модельной диэлектрической функцией воды с целью выявления параметра, который дает наибольший вклад в изменение диэлектрической функции образца. Было получено, что изменение вклада первого Дебаевского слагаемого, описывающего «медленную» релаксацию молекул воды, связано с вариациями концентрации глюкозы в образцах крови.

Показать Аннотацию
PDF
Физика Земли, атмосферы и гидросферы

Математическое моделирование термобара и течений в водоемах в период таяния ледового покрова

Математическое моделирование термобара и течений в водоемах в период таяния ледового покрова

Н.С. Блохина

В работе с помощью математического моделирования исследуются особенности развития термобара в пресных водоемах в период таяния ледового покрова. Показано, что аномальное свойство воды (максимум плотности при температуре 4 $^{\circ}$С) при заданных гидрометеорологических условиях приводит к двум гидродинамическим эффектам, противоположным образом влияющих на перемещение термобара. С одной стороны у берега формируется термобар, который перемещается к центру водоема, а с другой стороны у кромки льда зарождается вихрь, замедляющий этот процесс.

Показать Аннотацию
PDF

Глубокофокусные землетрясения Охотского моря

Глубокофокусные землетрясения Охотского моря

Е.В. Воронина

Анализ сильнейших глубокофокусных землетрясений Охотского моря показал, что эти события приурочены к центральной части, погружающейся под континент холодной океанической плиты со слабой пластичностью по краям. Механизмы очага типа сбросов по нескольким площадкам разрыва. Высокие скорости вспарывания и большие величины снимаемых напряжений свидетельствуют о развивающемся процессе разрушения в этой части переходной зоны от верхней к нижней мантии Земли.

Показать Аннотацию
PDF

Томографические методы в задаче дистанционного зондирования ионосферы в УФ–диапазоне

Томографические методы в задаче дистанционного зондирования ионосферы в УФ–диапазоне

А.М. Падохин, И. А. Нестеров, Е. С. Андреева, С.А. Калашникова

В работе представлены результаты сопоставления данных спутниковой УФ–спектрометрии и радиотомографии ионосферы, а также моделирования прямой и обратной задач низкоорбитальной спутниковой УФ–томографии скорости объемной эмиссии OI 135.6 нм в ионосфере.

Показать Аннотацию
PDF

Трехмерная численная модель волн цунами

Трехмерная численная модель волн цунами

С.В. Колесов, М.А. Носов

Описана численная модель, предназначенная для воспроизведения диспергирующих гравитационных волн и гидроакустических волн, возбуждаемых сейсмическими движениями дна. Модель состоит из двух динамически связанных модулей. Глубоководный модуль основан на 3D уравнениях линейной потенциальной теории сжимаемой жидкости. Мелководный модуль использует уравнения линейной теории длинных волн. Численная модель применена для воспроизведения цунами 2007 г. на Центральных Курильских островах. Обсуждаются проявления сжимаемости воды вблизи источника цунами и проявления фазовой дисперсии волн цунами.

Показать Аннотацию
PDF

Проявления землетрясений и цунами по данным глубоководных станций

Проявления землетрясений и цунами по данным глубоководных станций

М.А. Носов

Статья содержит краткие сведения об истории создания глубоководных обсерваторий, предназначенных для регистрации землетрясений и цунами. Описаны преимущества глубоководных регистраторов цунами по сравнению с береговыми измерителями. Проанализированы особенности проявления катастрофического землетрясения и цунами 11 марта 2011 г. по данным обсерваторий DONET и DART.

Показать Аннотацию
PDF

Наблюдения ионосферного провала над Eвропой при разных уровнях геомагнитной возмущенности по данным радиотомографии

Наблюдения ионосферного провала над Eвропой при разных уровнях геомагнитной возмущенности по данным радиотомографии

Ю. С. Туманова, Е. С. Андреева, И.А. Нестеров

Рассмотрены примеры радиотомографических реконструкций главного ионосферного провала над Европой по данным навигационных спутниковых систем (низкоорбитальных и высокоорбитальных) при различных уровнях геомагнитной возмущенности. В периоды геомагнитных бурь наблюдалась сложная структура ионосферного провала со смещением полярной стенки провала в сторону экватора. Положение, глубина и ширина провала ионизации варьируются в широких пределах в зависимости от геомагнитной активности.

Показать Аннотацию
PDF

Ветровые волны в жидкости

Ветровые волны в жидкости

Н. К. Шелковников

В статье рассмотрен механизм формирования ветровых цугов волн в кольцевом аэрогидроканале. Показано, что при определенном значении скорости ветра и глубины жидкости завершающим этапом было формирование уединенной волны, которая соответствует критерию волны–убийцы.

Показать Аннотацию
PDF

Магнитные свойства внеземного вещества и земных аналогов и их зависимость от облучений, температуры, ударных воздействий и статических давлений

Магнитные свойства внеземного вещества и земных аналогов и их зависимость от облучений, температуры, ударных воздействий и статических давлений

Н. С. Безаева$^{1,2}$

Внеземное вещество в космическом пространстве подвергается воздействию ударов и корпускулярных облучений космическими лучами. В работе приведены результаты экспериментальных исследований зависимости магнитных свойств внеземного вещества — метеоритов и лунного грунта — и земных аналогов от воздействия гидростатических давлений, ударов и корпускулярных облучений (протонами, ионами аргона и ионами свинца). В работе также теоретически обоснована возможность и представлен физический механизм ударно–индуцированного и радиационно–индуцированного самообращения намагниченности ферримагнетиков, представляющих собой ос- новную магнитообразующую фракцию метеоритов и горных пород.

Показать Аннотацию
PDF

Анализ влагосодержания атмосферы по данным приема сигналов GNSS

Анализ влагосодержания атмосферы по данным приема сигналов GNSS

И.А. Нестеров Н.А. Терешин

В данной работе описывается метод оценки интегрального влагосодержания атмосферы по данным приемников спутниковых навигационных систем. Проводится сравнение получаемых значений влагосодержания с измерениями наземных фотометров сети AERONET и данными реанализов NCEP.

Показать Аннотацию
PDF

Эволюция геомагнитного поля эпох Брюнес–Матуяма по базальтам Срединно–Атлантического хребта

Эволюция геомагнитного поля эпох Брюнес–Матуяма по базальтам Срединно–Атлантического хребта

В.И. Максимочкин$^1$, А. Н. Целебровский$^1$, А.А. Шрейдер$^2$

По базальтам разного возраста северного (хребет Рейкьянес) и южного сегментов Срединно–Атлантического хребта (САХ) проведено определение палеонапряженности геомагнитного поля методом Телье–Кое. Величина виртуального дипольного магнитного момента Земли (VADM), рассчитанная по базальтам южного сегмента САХ, варьировалась в пределах (3.3–8.0)$\times 10^{22}$ Am$^2$, по базальтам хребта Рейкьянес — в пределах (3.7–8.0)$\times 10^{22}$ Am$^2$. Полученные данные VADM хорошо согласуются с международным банком данных изменения интенсивности геомагнитного поля за последние 1.2 млн. лет. Возраст пород определялся по модели спрединга из скорости разрастания дна и анализа аномального геомагнитного поля (АГП). Также сделан вывод о том, что флуктуации намагниченности различных блоков магнитоак- тивного слоя в области рифтовой зоны САХ и особенности АГП можно объяснить изменением интенсивности геомагнитного поля со временем.

Показать Аннотацию
PDF