Выпуск 5, 2022
Преподавание оптики профессором Н. А. Любимовым в Императорском Московском университете в 1859–1882 гг.
Преподавание оптики профессором Н. А. Любимовым в Императорском Московском университете в 1859–1882 гг.
А. А. Якута
В обзоре рассмотрен вопрос о состоянии преподавания оптики в курсе опытной физики в Императорском Московском университете в 1859–1882 гг., в период заведования кафедрой физики профессором Николаем Алексеевичем Любимовым. Приведены краткие сведения о курсе оптики профессора М. Ф. Спасского, являвшегося предшественником Н. А. Любимова, и о приборной базе физического кабинета к моменту начала педагогической деятельности последнего. Рассказано о заслугах Н. А. Любимова в деле пополнения физического кабинета и о внедрении им в Московском университете европейской методики чтения лекций по оптике. Впервые опубликована программа курса физики, составленная Н. А. Любимовым в 1861 г. С опорой на тексты лекций, читавшихся Н. А. Любимовым в 1859 г. и в 1882 г., рассмотрены структура и содержание модернизированного им лекционного курса оптики и дана оценка степени соответствия учебного материала тогдашнему состоянию физической науки. Приведен ряд отзывов современников о педагогической деятельности Н. А. Любимова, даны ее оценки и подведены ее основные итоги. Для наглядной иллюстрации лекционной обстановки того времени в обзор включены изображения некоторых физических приборов, применявшихся в Московском университете в третьей четверти XIX в. для показа лекционных демонстраций по оптике. При подготовке обзора использованы архивные документы, часть из которых вводится в научный оборот впервые.
Показать АннотациюМагнитотепловые свойства тяжелых редкоземельных металлов и сплавов на основе Fe-Rh
Магнитотепловые свойства тяжелых редкоземельных металлов и сплавов на основе Fe-Rh
А. С. Комлев$^1$, Р. А. Макарьин$^1$, Р. Р. Гимаев$^1$, В. И. Зверев$^1$
Обзор посвящен теоретико-экспериментальным исследованиям магнитотепловых свойств нескольких классов магнитных материалов: тяжелых редкоземельных металлов и семейства бинарных и трехкомопонентных сплавов на основе железа и родия. Приводятся и анализируются результаты расчетов свойств из первых принципов, модели самосогласованного (среднего) поля, эмпирических и ad hoc моделей, методов численного моделирования, а также многочисленные экспериментальные данные (прямое определение магнитокалорического эффекта (МКЭ), измерение магнитных характеристик (полевые и температурные зависимости намагниченности и магнитной восприимчивости), измерение температурных зависимостей теплоемкости, дифференциальная калориметрия, Холловская магнитометрия, EXAFS-спектроскопия, сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия)
Показать АннотациюПерспективный подход к определению двухпозиционных ЭПР, основанный на измерении поля в ближней зоне (трёхмерный векторный случай)
Перспективный подход к определению двухпозиционных ЭПР, основанный на измерении поля в ближней зоне (трёхмерный векторный случай)
Н. П. Балабуха$^1$, Д. А. Коняев$^{1,2}$, Н. Е. Шапкина$^{1,2}$, К. М. Шитикова$^2$
В работе исследуются методы определения двухпозиционных ЭПР объектов путём измерения поля в ближней зоне с помощью цилиндрического сканера и дальнейшего расчёта электромагнитного поля в дальней зоне методом математического моделирования. Важным вопросом при этом является возможность сканирования не по полной поверхности, а по усечённой. При таких условиях результаты применения классического метода [1] становятся плохо предсказуемыми, и требуется использование адаптированного метода. В данной работе рассматривается развитие метода, представленного в работе [2], в применении к векторному трёхмерному случаю. Проводится сравнение двух методов, основанных на разложении по цилиндрическим волнам в случае сканирования по усечённой поверхности: классического, применяемого для измерения диаграмм направленности антенн (поле вне области сканирования предполагается равным нулю) [1] и представленного метода, который позволяет строго учесть усечённость поверхности сканирования по углу. Сравнение результатов расчетов подтверждает перспективность использования предложенного в работе метода.
Показать АннотациюФрактальные характеристики дендритов электроосаждения и электрохимической миграции
Фрактальные характеристики дендритов электроосаждения и электрохимической миграции
А. В. Косырев$^2$, Ю. В. Рыжикова$^{1,2}$, С. Б. Рыжиков$^3$
Продемонстрирована возможность использования предложенной модели стохастических дендритов в процессе самоорганизации для моделирования процессов электроосаждения и электрохимимической миграции. Показано соответствие результатов экспериментам, сделан вывод о возможности использования модели для оценки ключевых параметров производства микроэлектроники.
Показать АннотациюОбобщённое распределение Максвелла в формализме энтропии Тсаллиса
Обобщённое распределение Максвелла в формализме энтропии Тсаллиса
Т. Н. Бакиев$^2$, Д. В. Накашидзе$^1$, А. М. Савченко$^1$, К. М. Семенов$^1$
В работе рассмотрен формализм статистической механики, основанной на функционале неаддитивной энтропии Тсаллиса. В случае степенного гамильтониана общего вида с произвольным числом степеней свободы на основе распределения Тсаллиса получены среднее значение энергии и обобщённое распределение Максвелла (распределение Максвелла-Тсаллиса). Предложенный способ расчёта интегралов в данном формализме упрощает вычисление моментов высоких порядков для случайных величин такой системы. На основе условия сходимости рассматриваемых интегралов показано, что нижняя граница изменения параметра $q$ связана с числом частиц в системе. Рассчитаны характеристики статистических систем, описываемых распределением Максвелла-Тсаллиса: средний модуль скорости, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости атомов газа. Показано, что система, описываемая данным распределением, должна иметь ненулевые корреляции между скоростями и энергиями частиц и что классическое распределение Максвелла является частным случаем предложенного обобщённого распределения.
Показать АннотациюЗадача на собственные значения для динамо в толстом диске и порог генерации магнитного поля
Задача на собственные значения для динамо в толстом диске и порог генерации магнитного поля
Е. А. Михайлов$^{1,2,3}$, М. В. Пашенцева$^1$
Генерация магнитных полей различных космических объектов описывается с помощью механизма динамо, связанного с характером движений проводящей среды. В случае объектов, имеющих форму диска -- таких, как галактики и аккреционные диски -- достаточно часто применяется планарное приближение, использующее тот факт, что их толщина невелика. Подобный подход позволил получить большое количество как численных, так и аналитических результатов, которые хорошо согласуются с результатами астрономических наблюдений. Тем не менее, существует ряд объектов, вертикальные размеры которых сопоставимы с радиальными, что требует уточнения модели для толстых дисков. Механизм динамо носит пороговый характер, и тесно связан со спектром собственных значений соответствующего дифференциального оператора: генерация поля возможна лишь в том случае, когда хотя бы одно из них положительно. С помощью теории возмущений, хорошо известной в различных областях теоретической физики, построено приближение для собственных значений. Показано, при каком соотношении между параметрами может происходить генерация магнитного поля. Данные результаты были подтверждены результатами численного моделирования. Продемонстрировано, что условия для генерации поля в данном случае оказываются более жесткими, чем для модели динамо в тонком диске.
Показать АннотациюДвижение фронта в задаче "реакция-адвекция-диффузия" с периодическими коэффициентами
Движение фронта в задаче "реакция-адвекция-диффузия" с периодическими коэффициентами
Е. И. Никулин
В работе показано существование и асимптотическая устойчивость по Ляпунову решений с движущимся внутренним слоем (фронтом) в краевой задаче для сингулярно возмущенного параболического уравнения реакция-адвекция-диффузия с условием периодичности по времени. Кроме того, доказано существование решений указанного типа для соответствующей начально-краевой задачи и изучено их поведение при больших временах. Рассмотрены случаи выхода решения на периодические режимы с внутренним переходным слоем и с пограничным слоем. Для каждой задачи построено асимптотическое приближение решения и доказаны теоремы существования и единственности такого решения, основанные на асимптотическом методе дифференциальных неравенств.
Показать АннотациюК вопросу реализации широкополосных приемных систем
К вопросу реализации широкополосных приемных систем
Н. В. Колотинский$^{1,2}$, В. К. Корнев$^1$
В статье рассматриваются вопросы применимости сверхпроводящих квантовых решеток к созданию на их основе широкополосных приемных систем. Предлагаются решения по реализации электрически малых сверхпроводящих активных антенн и сверхпроводящих параметрических усилителей.
Показать АннотациюОсобенности формирования акустического поля воздушного источника в мелком водоеме с газонасыщенным слоем осадков
Особенности формирования акустического поля воздушного источника в мелком водоеме с газонасыщенным слоем осадков
Б. И. Гончаренко$^{1,2}$, А. А. Павловский$^1$, А. С. Шуруп$^{1,2,3}$
Проведено численное исследование влияния газонасыщенного слоя в дне на формирование акустического поля воздушного источника в водном слое мелкого водоема. Анализ скалярно-векторной структуры звукового поля в волноводах с различными параметрами показал, что при наличии воздушного звукового источника, в водном слое на низких частотах формируется интерференционная структура звукового поля, характер которой зависит от наличия газонасыщенного слоя в дне. Интерференционная структура содержит последовательность локализованных минимумов, в которых наблюдаются вихри потока акустической мощности, пространственное распределение которых определяется параметрами волновода. С одной стороны, это ограничивает возможности восстановления угла места на воздушный источник при измерении акустического поля в водном слое в случае неизвестного дна. С другой стороны, открываются возможности оценки параметров дна на основе анализа скалярно-векторной структуры акустического поля, формируемого в водном слое контролируемым воздушным источником.
Показать АннотациюВлияние элементов легирования палладия на магнитные свойства мембранных сплавов
Влияние элементов легирования палладия на магнитные свойства мембранных сплавов
О. В. Акимова$^1$, Ю. А. Овченкова$^1$, Р. Д. Светогоров$^2$, Н. Р. Рошан$^3$
Методом прецизионной рентгеновской дифракции с использованием синхротронного излучения (СИ) исследовано структурно-фазовое состояние образцов сплавов на основе палладия и проведено их гидрирование из газовой фазы в режиме 300С-16 атм. Выполнены измерения намагниченности исходных и гидрированных образцов в полях до 1 Тл в интервале температур от 77 до 300 К. Обнаружено, что все составы обладают небольшим магнитным моментом, изменяющимся с температурой и магнитным полем. Установлен рост намагниченности как для негидрированных, так и гидрированных образцов во внешнем нарастающем магнитном поле, что характерно для парамагнетиков. Выявлено существенное влияние сорта легирующего палладий элемента на изменения магнитной восприимчивости мембранных сплавов.
Показать Аннотацию