Программа и тезисы докладов 60-й студенческой научной конференции физического факультета 15 22 апреля 2008 г
| Вид материала | Программа |
- Программа и тезисы докладов 59-й студенческой научной конференции физического факультета, 1256.84kb.
- Тезисы докладов 1 Межвузовская научно -практическая конференция студентов и молодых, 100.64kb.
- Программа 61-й научной студенческой конференции (20-24 апреля) Петрозаводск, 854.03kb.
- Программа XXX v III студенческой научной конференции Краснодар 2011, 5443.59kb.
- Программа XXX v II студенческой научной конференции Краснодар 2010, 5432.78kb.
- Программа 58-й научной студенческой конференции петрозаводск Издательство Петргу 2006, 841.28kb.
- Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
- Программа студенческой научной конференции за 2011 год воронеж, 696.04kb.
- Материалы студенческой научной конференции 23 апреля 2008 г г. Екатеринбург, Россия, 1681.38kb.
- О хозяйства материалы студенческой научной конференции (18 февраля 3 марта 2008г.), 5864.74kb.
5. «ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ МЕТОДОМ КРУТИЛЬНОГО БАЛЛИСТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА» – ЭЛЕКТРОННАЯ ВЕРСИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
Докл.: студ. 2 к. ф-та математики, механики и компьютерных наук Стояноска И., Альшаев О.
Рук.: доц. Старикова А.Л., проф. Богатин А.С.
Методом математического моделирования создана компьютерная версия лабораторной работы, которая имитирует реальную лабораторную работу, имеющуюся в практикуме кафедры общей физики. Работа может быть использована как электронный тренажер при подготовке к занятиям, но может быть использована также для выполнения практикума в тех случаях, когда по сложившимся обстоятельствам студент нуждается в дистанционном обучении.
6. «ИЗУЧЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ СВЯЗАННЫХ МАЯТНИКОВ» – ЭЛЕКТРОННАЯ ВЕРСИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
Докл.: студ. 2 к. ф-та математики, механики и компьютерных наук Бут А., Летуновский О.
Рук.: доц. Старикова А.Л., проф. Богатин А.С.
Методом математического моделирования создана компьютерная версия лабораторной работы, которая имитирует реальную лабораторную работу, имеющуюся в практикуме кафедры общей физики. Работа может быть использована как электронный тренажер при подготовке к занятиям, но может быть использована также для выполнения практикума в тех случаях, когда по сложившимся обстоятельствам студент нуждается в дистанционном обучении.
7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДИСТАНТНОГО ОБУЧЕНИЯ В ЮФУ
Докл.: студ. 2 г. маг. Пономарев М.Н.
Рук.: проф. Монастырский Л.М.
В связи с наличием в ЮФУ разветвленной компьютерной сети появилась возможность развития дистантного обучения. С этой целью разработано несколько программ компьютерного моделирования лабораторных работ спецпрактикума, что открывает большие возможности для самостоятельной работы студентов.
8. БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ НА ПРИМЕРЕ СПЕЦКУРСА «РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»
Докл.: студ. 2 г. маг. Ершов А.А.
Рук.: проф. Монастырский Л.М.
Основой ГОС нового поколения является кредитно-модульная система обучения. С этим связана большая методическая работа по составлению новых программ. В этой работе предлагается применить блочно-модульную систему к спецкурсу «Радиотехнические системы».
9. СОЗДАНИЕ ОБУЧАЮЩЕЙ ДЕМОНСТРАЦИИ «ЛИНЗЫ. ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ»
Докл.: студ. 5 к. Комарова Е.М.
Рук.: проф. Богатин А.С.
Методом компьютерного моделирования подготовлена лекционная демонстрация, которая может быть использована на лекциях физического, других естественных факультетов, а также для школьников. Проведена классификация линз, рассмотрен ход лучей в них, получены изображения в линзах. При построении изображений использован, в том числе, метод побочных оптических осей. Графическим методом решаются задачи о поиске положения линзы по положению предмета и его изображения.
10. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ rlc-КОНТУР С ВКЛЮЧЕННОЙ ЭДС
Докл.: студ. 2 к. Березовский С.В., Кравец Е.С.
Рук.: проф. Богатин А.С., доц. Кузнецов В.Г.
Цель работы – постановка лабораторной работы для изучения установившихся вынужденных колебаний в цепях переменного тока. Изучено явление резонанса напряжений. Экспериментальная установка состоит из специальной монтажной панели, низкочастотного генератора сигналов ГЗ-112 и осциллографа RFT E0213. На панели размещены катушка индуктивности и наборы конденсаторов и резисторов с гнездами, позволяющими производить различные соединения. Индуктивность катушки составляет 10 – 100 мГц, набор конденсаторов 10-4 – 1,0 мкФ. Генератор обеспечивает выходное сопротивление 200 Ом на частотах 0,1 – 100 кГц. Осциллограф позволяет наблюдать на экране сигналы в указанном диапазоне не хуже 0,2 мВ/мм. При снятии зависимостей напряжений на различных элементах цепи от частоты колебаний используется осциллограф. Фазовые соотношения также исследуются с помощью осциллографа. Настоящая работа поставлена в лабораторном практикуме для студентов 2 курса физического факультета.
11. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ rlc-КОНТУР С ВКЛЮЧЕННОЙ ЭДС
Докл.: студ. 2 к. Кравец Е.С., Березовский С.В.
Рук.: проф. Богатин А.С., доц. Кузнецов В.Г.
Цель работы – постановка лабораторной работы для изучения установившихся вынужденных колебаний в цепях переменного тока. Изучено явление резонанса токов. В качестве элементов контура L, C, R берутся те же элементы, что и при изучении последовательного контура. В случае резонанса токов, контур работает как активное сопротивление, разность фаз колебаний напряжения на контуре и колебаний напряжения на шунтирующем сопротивлении Rш будет равна нулю, и фигура Лиссажу на экране осциллографа перейдет в отрезок прямой линии. Rш – резистор с большим сопротивлением обеспечивает постоянство амплитуды тока через контур при изменении частоты напряжения генератора. По графику определяется резонансная частота, полоса пропускания контура и добротность контура Q. Настоящая работа поставлена в лабораторном практикуме для студентов 2 курса физического факультета.
12. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДИФРАКЦИИ И ИНТЕРФЕРЕНЦИИ В ПРОЦЕССЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
Докл.: студ. 4 к. Гуда А.А., студ. 2 к. Костюкова Л.В.
Рук.: проф. Богатин А.С.
Каждый студент знаком с принципом Гюйгенса-Френеля распространения электромагнитных волн и приближениями Френеля и Фраунгофера. Однако зачастую студенты не понимают причины возникновения тех или иных приближений. Мы предлагаем использовать программный пакет Maple для моделирования процессов распространения ЭМВ. Самостоятельно разобравшись с готовой программой с открытым кодом, студенты смогут задавать различные условия наблюдения дифракции и интерференции. Они получат практический навык работы с измеряемыми величинами до выполнения экспериментов и смогут увидеть, где справедливы приближения Френеля и Фраунгофера, а так же поймут истоки возникновения этих принципов из точной теории дифракции. Использование таких программ в лабораторных работах научит студентов очень важному для физика качеству – планированию эксперимента.
13. ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ»
Докл.: студ. 4 к. Коневцова О.В., Мирошникова Е.И.
Рук.: проф. Богатин А.С.
Представляется презентация на тему «Поляризация световых лучей», в которой рассматривается явление поляризации света, приводится классификация поляризованного света и предлагается единая схема определения типа поляризации предложенного светового пучка.
14. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ИНДИВИДУАЛИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТРАЕКТОРИЙ
Докл.: студ. 5 к. Комарова Е.М.
Рук.: доц. Файн Е.Я.
Создана анимационная программа формирования сферических фуллеренов, нанотрубок, двойных нанотрубок, их деформаций и движения. Обсуждается изменение гибридизации при деформациях. В рамках создания электронного факультативного курса «Нобелевские премии по физике» разработан элемент курса, посвящённый премии Л.Д. Ландау.
15. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ FLASH-ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ. ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ КУРС «НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ ПО ФИЗИКЕ»
Докл.: студ. 5 к. Головачева Л.В.
Рук.: доц. Файн Е.Я.
Методической комиссией физического факультета принято решение о разработке факультативного курса «Нобелевские премии по физике». Область его применения заведомо широка. Работа будет выполнена в виде электронного курса лекций с анимационными электронными приложениями. Данная работа посвящена Нобелевской премии А. Прохорова, Н. Басова и Ч. Таунса «за фундаментальные работы в области квантовой электроники, приведшие к созданию генераторов и усилителей на основе принципа мазера-лазера». Была создана наглядная анимация с помощью Macromedia Flash MX. Программа содержит интерактивное меню, в которое входит: теоретическое обоснование и принципиальное устройство лазера, классификация лазеров и две анимации. Содержание включает обсуждение применений media-технологий в образовательном процессе.
16. КОМПЬЮТЕРНАЯ ПОДДЕРЖКА ШКОЛЬНОГО КУРСА ФИЗИКИ (НА ПРИМЕРЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОБУЧЕНИИ ТЕХНОЛОГИИ FLASH)
Докл.: студ. 5 к. Старовойтова А.С.
Рук.: доц. Файн Е.Я.
Методической комиссией физического факультета принято решение о разработке факультативного курса «Нобелевские премии по физике». Область его применения заведомо широка. Работа будет выполнена в виде электронного курса лекций с анимационными электронными приложениями. Данная работа посвящена Нобелевской премии П.А. Черенкова, И.М. Франка и И.Е. Тамма за открытие и истолкование «эффекта Черенкова» (эффект излучения сверхсветового электрона). Была создана наглядная анимация с помощью Macromedia Flash MX. Программа содержит интерактивное меню, в которое входит: история открытия, теоретическое обоснование «эффекта Черенкова» и две анимации. Содержание включает обсуждение применений media-технологий в образовательном процессе.
17. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ FLASH-ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ
Докл.: студ. 5 к. Овчинникова Е.С.
Рук.: ст. преп. Файн М.Б.
Работа посвящена разработке факультативного курса «Нобелевские премии по физике» и выполнена в виде электронного курса лекций с анимационными электронными приложениями. Нобелевская премия присуждена Ч. Раману «За работы по рассеянию света и за открытие эффекта, названного его именем». Программа содержит интерактивное меню, теоретическое обоснование и четыре анимации. Анимации выполнены с помощью Macromedia Flash MX.
18. ДИАГНОСТИКА ОБУЧЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНТЕРАКТИВНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Докл.: студ. 5 к. Петросян А.В.
Рук.: ст. преп. Файн М.Б.
Работа является частью факультативного курса «Нобелевские премии по физике». Работа выполнена в виде электронного курса лекций с анимационными электронными приложениями. Она посвящена Нобелевской премии С. Пауэлл «За создание фотографического метода и открытий, связанных с мезонами, сделанным с помощью этого метода».
Анимации созданы с помощью Macromedia Flash MX. Программа содержит интерактивное меню, которое включает теоретическое обоснование и две анимации. Проведено обсуждение применений media-технологий в образовательном процессе.
19. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ
Докл.: студ. 1 г. маг. Калмыков В.Е.
Рук.: ст. преп. Файн М.Б.
Работа выполнена в виде электронного курса лекций с анимационными электронными приложениями, и является частью курса « Нобелевские премии по физике». Она посвящена Нобелевским премиям Макса фон Лауэ «За открытие дифракция рентгеновских лучей на кристаллах» и У.Г. Брегга, У.Л. Брегга «За заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей».Наглядные анимации созданы с помощью Macromedia Flash MX. В работе подробно изложена теория методов, сопровождающаяся анимациями.
Проведено обсуждение применений технических средств обучения в образовательном процессе.
Секция "Квантовая радиофизика, фотоника и оптоинформатика"
Председатель: проф. Латуш Е.Л.
Члены жюри: проф. Иванов И.Г., проф. Кравченко В.Ф., доц. Чеботарев Г.Д., доц. Зинченко С.П., доц. Жуков В.В., зав. отделом ЮНЦ РАН Толмачев Г.Н., в.н.с. ЮНЦ РАН Ковтун А.П., доц. Кайдашев Е.М., асп. Фесенко А.А.
1. АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ ИНВЕРСИИ В He-Sr+ РЕКОМБИНАЦИОННОМ ЛАЗЕРЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕНЕРАЦИИ В РЕЖИМЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЦУГАМИ ИМПУЛЬСОВ
Докл.: студ. 2 г. маг. Аверков Д.Г.
Рук.: проф. Латуш Е.Л., доц. Чеботарев Г.Д., асп. Фесенко А.А.
Саморазогревные рекомбинационные He-Sr+ лазеры генерируют коротковолновое излучение (430,5 и 416,2 нм SrII) с уровнем средней мощности ~1,0–1,5 Вт и частотой следования импульсов ~5–10 кГц при КПД ~0,1% [1]. На базе модели He-Sr+ лазера [2] проведено исследование работы лазера в режимах с отключенным атомными или электронным девозбуждением, а также в режиме когда оба девозбуждения были включены. Произведена оптимизация выходных характеристик лазера при различных давлениях буферного газа гелия. Кроме того в настоящей работе проведено исследование возможности повышения КПД и энергетических характеристик генерации в режиме возбуждения активной среды цугами импульсов. Расчеты показали, что КПД и энергия импульса увеличились во втором импульсе на 37%, импульсная мощность – на 19%. При этом средняя мощность генерации возрастает по сравнению с обычным импульсно-периодическим режимом на 21%. Найдено, что оптимальными являются цуги, состоящие из 5–7 импульсов.
[1] Иванов И.Г., Латуш Е.Л., Сэм М.Ф. Ионные лазеры на парах металлов.- М.: Энергоатомиздат, 1990.
[2] Chebotarev G.D., Prutsakov O.O., Latush E.L. // Proc. SPIE.- 2004.- Vol.5483. - P.83–103.
2. Исследование механизмов девозбуждения рабочих уровней в He-Sr+ рекомбинационном лазере и изучение характеристик генерации в режиме разгрузки резонатора
Докл.: студ. 2 г. маг. Ситало А.Е.
Рук.: доц. Чеботарев Г.Д., проф. Латуш Е.Л., асп. Фесенко А.А.
На базе модели He-Sr+ рекомбинационного лазера [1] было проведено исследование механизмов электронного и атомного девозбуждения его рабочих уровней и влияние этих механизмов на создание инверсии населенностей на переходах с = 430,5 нм и 416,2 нм. Проведена оптимизация выходных характеристик лазера. В работе продемонстрирована возможность существенного повышения пиковой мощности и укорочения импульсов генерации He-Sr+ лазеров в режиме разгрузки резонатора. Расчеты показали, что, в частности, при τ = 5 нс и ηвр=10-4 см-1 пиковая мощность импульса генерации увеличивается более чем на порядок (с 1,2 кВт в обычном режиме генерации до 24 кВт в режиме разгрузки резонатора), тогда как длительность импульса генерации на полувысоте сокращается с 280 нс до 10 нс.
[1] Chebotarev G.D., Prutsakov O.O., Latush E.L. // Proc. SPIE.- 2004.- Vol.5483. - P.83–103.
3. метод управляемого синтеза упорядоченных массивов наноостровков оксида никеля
Докл.: асп. 2 г. Кайдашев В.Е.
Рук.: доц. Кайдашев Е.М.
Катализаторами процесса роста нитевидных кристаллов по механизму пар-жидкость-кристалл являются островки металлов Au ,Ni, а также NiO. Такие кристаллы могут стать основой создания нового типа нанолазеров с оптической и электронной накачкой. Актуальной задачей является разработка методик управляемого синтеза упорядоченных массивов наноостровков оксида никеля фиксированного размера.
В работе обсуждаются особенности формирования наноостровков оксида никеля на подложках (11-20) Al2O3 методом локального зондового окисления. Получены регулярные массивы наноостровков NiO диаметром 55-85нм. Изучены зависимости диаметра, средней высоты и объёма наноостровков в зависимости от длительности импульса напряжения на зонде (времени окисления) в диапазоне 100-1000 мс, а также от разности потенциалов и влажности. Показано, что при влажности 90% и напряжении на зонде -10 В происходит окисление всей поверхности плёнки.
4. Моделирование электрических параметров продольных импульсных разрядов в смеси паров металла с буферным газом при возбуждении от емкостного блока накачки
Докл.: студ. 5 к. Войников А. А.
Рук.: проф. Кравченко В.Ф.
В среде MatCad проведено численное моделирование вольтамперных характеристик импульсного продольного разряда в газе. Зависимость от времени сопротивления плазмы разрядной трубки и тиратрона принималась аналогичной [1]. Показано, что результаты моделирования согласуются с вольтамперными характеристиками импульсных газоразрядных лазеров на парах металлов с блоком накачки с двумя обостряющими конденсаторами.
[1] Кравченко В.Ф., Кравченко А.В. // Оптика атмосферы и океана. - 2007. - Т. 20, № 8 . - С.745-749
5. ИМПУЛЬСНЫЕ И НЕПРЕРЫВНЫЕ КАТАФОРЕЗНЫЕ ЛАЗЕРЫ НА ПАРАХ МЕТАЛЛОВ
Докл.: студ. 3 к. Несветаев Д.Г.
Рук.: проф. Латуш Е.Л.
На сегодняшний день лазерная генерация была осуществлена на многих тысячах лазерных переходов с применением различных способов накачки и методов введения рабочего вещества в активный объем. Особый интерес представляют так называемые катафорезные лазеры на парах металлов. Катафорез успешно используется в непрерывных ионных лазерах на парах металлов для создания однородного распределения паров вдоль активной длины. В последние годы на кафедре квантовой радиофизики созданы импульсно–периодические катафорезные лазеры. Импульсно-периодические катафорезные лазеры имеют перспективы развития, так как при осуществлении лазерной генерации в импульсном режиме можно получить генерацию на значительно большем числе лазерных переходов, недоступных в непрерывном режиме и в итоге реализовать многоцветную лазерную генерацию.
6. КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ТРАКТОВКА СЕЛЕКТИВНЫХ МЕТОДИК ЯМР ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ АХ СПИНОВЫХ СИСТЕМ
Докл.: студ. 5 к. Панин В.С.
Рук.: ст. н. с. НИИ ФОХ, д. х. н. Черныш Ю.Е.
Развита квантово-механическая модель мультиплетноселективного возбуждения спиновых систем. Разработана новая универсальная методика двумерной обменной спектроскопии ядерного магнитного резонанса. Методика позволяет использовать температурную зависимость мультиплетной структуры спектров участвующих в обмене ядер для изучения обменных реакций, протекающих в связанных спиновых системах.
7. ПРИМЕНЕНИЕ УГЛОВОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ РОСТА ПЛЁНОК ФЕРРИТА ВИСМУТА В ВЧ РАЗРЯДЕ
Докл.: студ. 5 к. Баканев В.Ю.
Рук.: доц. Зинченко С. П.
В работе приводятся результаты исследования динамики роста пленочных структур мультиферроика на подложке. Пленки, были получены осаждением на корундовую подложку продуктов распыления мишени феррита висмута BiFeO3 в ВЧ разряде в атмосфере кислорода и исследовались методом угловой рефлектометрии на оптическом стенде, который позволял измерять в относительных единицах угловую зависимость интенсивности отраженного от объекта сигнала и регистрировать её в цифровом виде в базе данных компьютера. После сглаживания полученной зависимости из неё извлекалась логарифмическая производная, которая значительно более чувствительна к изменению параметров слоевой структуры, нежели сама угловая зависимость интенсивности отражённого сигнала. По поведению таких параметров логарифмической производной как главный угол отражения, минимальное и максимальное её значение можно судить об изменении оптических параметров исследуемого объекта.
Метод продемонстрировал высокую чувствительность к изменению параметров сверхтонких пленок и в частности на начальных стадиях формирования слоевой структуры.
8. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТАМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИММЕТРИЧНОГО И АСИММЕТРИЧНОГО ВЧ-РАЗРЯДА В КИСЛОРОДЕ
Докл.: студ. 5 к. Алексеенко А.А.
Рук.: асп. Пляка П.С.
При напылении тонких пленок методом емкостного ВЧ разряда используется существенно асимметричный разряд, поскольку площадь распыляемой мишени, к которой подводится мощность, как правило, на 2 порядка меньше площади заземленной камеры. Поэтому нагрузка ВЧ генератора является одновременно нелинейной и несимметричной, что приводит к определенным трудностям контроля энергетических параметров газового разряда, напрямую влияющим на параметры получаемых пленок. В связи с этим нами проведено сравнительное исследование вольтамперных характеристик симметричного и асимметричного ВЧ разрядов при различной степени асимметрии. Эксперименты проводились в кварцевой трубке диаметром 45 мм с использованием электродов из Al, при соотношении площадей электродов от 1:1; до 1:16, в атмосфере O2 давлением от 0,5 до 4 Тор. Получены вольтамперные характеристики несимметричного ВЧ разряда, имеющие существенную нелинейность при достижении пороговой мощности, зависящей от давления газа и геометрических параметров разрядного промежутка. Определены зависимость гармонических составляющих приложенного напряжения от вкладываемой мощности при различной степени асимметрии электродов и увеличение нелинейных свойств плазмы газового разряда при повышении асимметрии. Показано что при реальных условиях напыления тонких пленок методом емкостного ВЧ разряда вкладываемую в разряд мощность корректно можно определять лишь на основе интегральной свертки в пределах периода временных зависимостей тока и напряжения.