Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
МЕНЮ
Радиофизика, электроника, акустика

Структура радиационных сил в вязком жидком слое на упругом полупространстве и создаваемых ими акустических течений

Структура радиационных сил в вязком жидком слое на упругом полупространстве и создаваемых ими акустических течений

Д. А. Жарков, В. А. Гусев

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2021. № 5. 2150301

Рассчитано поле поверхностной акустической волны в системе «слой вязкой жидкости упругая подложка» с учетом сдвиговых компонент в жидкости. На основе дисперсионного уравнения рассчитаны амплитуды поверхностной волны. Рассчитано радиационное давление, возникающее в вязкой жидкости со стороны стоячей поверхностной волны и действующее на элемент ее объема за счет нелинейности уравнений движения, и создаваемое им акустические течения. Показано, что учет вязкости изменяет пространственное распределение радиационного давления. Затухание волны вызывает дополнительную тенденцию к сбору взвешенных частиц в центре системы. Сдвиговые компоненты приводят к значительным градиентам радиационного давления вблизи границы раздела сред. Они играют определяющую роль в формировании упорядоченных ансамблей взвешенных частиц на последнем этапе процесса самоорганизации.

Показать Аннотацию
PDF

Фотонные топологические изоляторы типа Руднера на языке трехцветных клеточных автоматов

Фотонные топологические изоляторы типа Руднера на языке трехцветных клеточных автоматов

Д. П. Федченко$^2$, В. В. Новиков$^2$, И. В. Тимофеев$^{1,2}$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2021. № 5. 2150302

Топологический изолятор – это материал, одновременно проявляющий свойства проводника на поверхности и изолятора в объеме. Игрой Руднера называют упрощенную модель топологического изолятора, экспериментально реализованную на двумерных фотонных решетках и описывающуюся как клеточный автомат, подобный игре жизнь Конвея. Трехцветным клеточным автоматом называют регулярную решетку ячеек, каждая из которых окрашена в один из трех цветов и задано правило перекрашивания ячеек. В данной работе два цвета клеточного автомата соответствуют отсутствию и наличию фотона в резонаторе, а третий цвет – границе области. Игра Руднера обобщается на случай трехмерного массива оптических резонаторов и демонстрируются определяющие свойства топологического изолятора. Вводится класс клеточных автоматов, сохраняющих границу и количество фотонов, а также нулевую групповую скорость для фотонов, удаленных от поверхности. Ожидаются физические реализации в фотонике, электронике, механике и акустике.

Показать Аннотацию
PDF

Анализ стабильности свойств линейной антенной решетки при параболическом изгибании

Анализ стабильности свойств линейной антенной решетки при параболическом изгибании

Б. Э. Назаренко, Т. К. Артёмова

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2021. № 5. 2150303

Исследовано влияние симметричного изгиба профиля линейной антенной решётки по дуге параболы на её диаграмму направленности, коэффициент полезного действия и согласованность с фидером. Эффекты продемонстрированы на примере 11-элементной модели эквидистантной антенной решётки с различными межэлементными расстояниями, для которой численно решена электродинамическая задача с граничными условиями для векторов электрического и магнитного полей. Сгибание решётки производилось при неизменной её длине вдоль дуги параболы. В качестве параметра, характеризующего профиль, выбрана половина угла апертуры относительно фокуса параболы. Исследование проводилось при синфазной равноамплитудной запитке элементов решётки. Получены оценки значений частоты наилучшего согласования и смещения частоты наилучшего согласования при изменении профиля сгибания, построена зависимость коэффициента полезного действия от параметра сгибания, горизонтальное и вертикальное сечения диаграмм направленности. Результаты показывают, что с уменьшением фокусного расстояния коэффициент полезного действия стабилен, при этом ухудшается не более чем на 0.1 дБ, а характер излучения меняется с однонаправленного на коническое. Частотные параметры и согласованность с фидером показывают стабильное поведение при сгибании профиля, однако существенно меняются при изменении межэлементного расстояния.

Показать Аннотацию
PDF
Биофизика и медицинская физика

Влияние положения объекта на вызванные потенциалы во время длительных когнитивных тестов

Влияние положения объекта на вызванные потенциалы во время длительных когнитивных тестов

А. О. Сельский$^{1,2}$, М. О. Журавлев$^{1,2}$, А. Е. Руннова$^2$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2021. № 5. 2150701

В настоящей статье рассматривается влияние положения объекта на когнитивные вызванные потенциалы, наблюдаемые у испытуемых с хроническими болями. Хронические боли часто вызывают угнетение когнитивной деятельности. Эксперимент состоял в прохождении небольших когнитивных тестов, где испытуемый оценивал число квадратов, предъявляемых в левой или правой частях экрана, либо же по центру. Предложен простой способ автоматического выделения основных компонент когнитивного вызванного потенциала, основанный на выделении экстремумов и оценки амплитуд основных компонент когнитивного вызванного потенциала. Показаны примеры анализа индивидуальных особенностей для нескольких испытуемых. Максимум разницы между соседними основными компонентами вызванного потенциала лежит как правило на центральной оси, но может располагаться у испытуемых в лобной, теменной или затылочной долях. Для двух испытуемых показаны индивидуальные особенности основных компонент когнитивного вызванного потенциала при различных положениях объекта на экране при выполнении когнитивного теста. Для одного меняются вызванные потенциалы при расположении стимула в левой части экрана. Для второго большие изменения наблюдаются при расположении стимула в правой части экрана. Подобные особенности испытуемых чрезвычайно важно знать при настройке автоматизированных интерфейсов мозг-компьютер.

Показать Аннотацию
PDF