Санкт-Петербургский государственный университет: организация учебно-методической работы в магистратуре физического факультета

Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò

ÌÀÃÈÑÒÐÀÒÓÐÀ ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà

Ñàíêò-Ïåòåðáóðã • “ÑÎËΔ • 2007

Ìèêóøåâ Â. Ì., Ñåðîâà Å. Â. Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò: îðãàíèçàöèÿ ó÷åáíî-ìåòîäè÷åñêîé ðàáîòû â ìàãèñòðàòóðå ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà. — ÑÏá.: Èçä-âî “ÑÎËΔ, 2007. — 412 ñ.

ISBN 5-98340-045-2

 êíèãå ïðèâåäåíû ñâåäåíèÿ îá îñíîâíûõ íàó÷íûõ íàïðàâëåíèÿõ êàôåäð ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà, ïåðå÷åíü äåéñòâóþùèõ ìàãèñòåðñêèõ ïðîãðàìì ñ ïðèìåðàìè èíäèâèäóàëüíûõ ïëàíîâ, ïðîãðàììû âñòóïèòåëüíûõ è ãîñóäàðñòâåííûõ âûïóñêíûõ ýêçàìåíîâ ïî ñïåöèàëüíîñòè äëÿ êàæäîé àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû, à òàêæå ïðîãðàììû âñòóïèòåëüíûõ ýêçàìåíîâ â ìàãèñòðàòóðó.

ISBN 5-98340-045-2

© Îðèãèíàë-ìàêåò, îôîðìëåíèå îáëîæêè. ÎÎÎ “ÑÎËΔ, 2007

Âñòóïëåíèå

Äåêàí ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà, À. Ñ. ×èðöîâ

Ä

îðîãèå äðóçüÿ! Ìíå î÷åíü ïðèÿòíî îáðàòèòüñÿ ê òåì, êòî óæå ñäåëàë ñâîé âûáîð è ðåøèë ïîñâÿòèòü ñåáÿ òî÷íûì íàóêàì, ñðåäè êîòîðûõ ôèçèêå, áåç ñîìíåíèÿ, ïðèíàäëåæèò äîìèíèðóþùàÿ ðîëü. ß íàäåþñü, ÷òî ãîäû îáó÷åíèÿ â áàêàëàâðèàòå ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà» èëè äðóãèì ñìåæíûì íàïðàâëåíèÿì óáåäèëè Âàñ â ïðàâèëüíîñòè ñäåëàííîãî âûáîðà è ïåðåä Âàìè óæå íå ñòîèò âîïðîñ, â êàêîé îáëàñòè çíàíèé Âû ïðîäîëæèòå ñâîå îáðàçîâàíèå, à â áëèæàéøåì áóäóùåì ïðèñòóïèòå ê íàó÷íîé äåÿòåëüíîñòè. Âïðî÷åì, ïî÷åìó «â áóäóùåì»? Âðåìÿ àêòèâíîé ðàáîòû â íàóêå íàñòóïèëî óæå ñåé÷àñ. Íî íà ïóòè â Áîëüøóþ Íàóêó Âàì åùå ïðåäñòîèò ðåøèòü íåìàëî ïðîáëåì è ïðèíÿòü ðÿä âàæíûé ðåøåíèé, îò êîòîðûõ âî ìíîãîì çàâèñèò Âàøå áóäóùåå. Ñðåäè íèõ — âûáîð ó÷åáíîãî çàâåäåíèÿ, ãäå Âû áóäåòå îñâàèâàòü ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó è, ÷òî íå ìåíåå âàæíî, âûáîð èíòåðåñíîãî äëÿ Âàñ íàïðàâëåíèÿ ñïåöèàëèçàöèè â ìàãèñòðàòóðå. Âàø âûáîð âî ìíîãîì îïðåäåëèò âåðîÿòíîñòü óñïåõà íà Âàøåì ïóòè â íàóêó. Âåñüìà æåëàòåëüíî ñ ïåðâûõ äíåé îêàçàòüñÿ â êîëëåêòèâå, êîòîðûé çàíÿò ðåøåíèåì äåéñòâèòåëüíî èíòåðåñíîé è àêòóàëüíîé ïðîáëåìû, èìååò ïðèçíàííóþ ðåïóòàöèþ è òåñíûå íàó÷íûå êîíòàêòû, â òîì ÷èñëå — çàðóáåæíûå. Ñîâåðøåííî íåîáõîäèìî, ÷òîáû íàó÷íàÿ ãðóïïà ïðèíÿëà Âàñ êàê ñâîåãî ðàâíîïðàâíîãî ÷ëåíà, ñ ïåðâûõ äíåé ïðåäëîæèëà Âàì ïîñèëüíóþ ñàìîñòîÿòåëüíóþ ðàáîòó, â ðåçóëüòàòàõ êîòîðîé çàèíòåðåñîâàí âåñü êîëëåêòèâ. Ðàçóìååòñÿ, Âàøè ïåðâûå øàãè â íàó÷íîé äåÿòåëüíîñòè äîëæíû ñî÷åòàòüñÿ ñ èíòåíñèâíûì è óãëóáëåííûì èçó÷åíèåì òåõ ðàçäåëîâ ôèçèêè, ìàòåìàòèêè è «Computer Science», êîòîðûå íåïîñðåäñòâåííî ñâÿçàíû ñ âûáðàííîé ñïåöèàëèçàöèåé. Âñå ïåðå÷èñëåííûå óñëîâèÿ Âû íàéäåòå íà 19 âûïóñêàþùèõ êàôåäðàõ ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà è â ñîîòâåòñòâóþùèõ èì îòäåëàõ èíñòèòóòîâ ôèçèêè è ðàäèîôèçèêè, ïðåäëàãàþùèõ ñâûøå 50 ìàãèñòåðñêèõ ïðîãðàìì. Ñòðóêòóðà Ôèçè÷åñêîãî Ó÷åáíî-Íàó÷íîãî Öåíòðà (ÔÓÍÖ), îáúåäè-

3

4

íÿþùåãî ôàêóëüòåò è äâà èíñòèòóòà, îðèåíòèðîâàíà íà ðåàëèçàöèþ åäèíîãî ó÷åáíî-íàó÷íîãî ïðîöåññà ïîäãîòîâêè ìîëîäûõ âûñîêîêâàëèôèöèðîâàííûõ ñïåöèàëèñòîâ-èññëåäîâàòåëåé. Çàâåäóþùèå êàôåäðàìè ôàêóëüòåòà, îáåñïå÷èâàþùèå ÷òåíèå ñïåöèàëèçèðîâàííûõ êóðñîâ â ðàìêàõ ìàãèñòåðñêèõ ïðîãðàìì, îäíîâðåìåííî ÿâëÿþòñÿ è çàâåäóþùèìè îòäåëàìè èññëåäîâàòåëüñêèõ èíñòèòóòîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ ïðîâåäåíèå íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé. Ïðîôåññîðû è äîöåíòû êàôåäð ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÿâëÿþòñÿ ðóêîâîäèòåëÿìè è èñïîëíèòåëÿìè íàó÷íûõ ãðàíòîâ, íàó÷íûå ñîòðóäíèêè èíñòèòóòîâ ÷èòàþò ëåêöèè ïî ñïåöèàëüíûì êóðñàì ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà è ïðîâîäÿò çàíÿòèÿ â ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ó÷åáíûõ ëàáîðàòîðèÿõ êàôåäð. Îáó÷åíèå â ìàãèñòðàòóðå ïðîäîëæàåòñÿ 2,5 ãîäà. Åæåãîäíî íà êàæäîì èç êóðñîâ ìàãèñòðàòóðû îáó÷àåòñÿ äî 180 ñòóäåíòîâ. Ýòî îáó÷åíèå îáåñïå÷èâàþò 350 ïðåïîäàâàòåëåé ôàêóëüòåòà è ñâûøå 150 íàó÷íûõ ñîòðóäíèêîâ, ñðåäè êîòîðûõ áîëåå 100 äîêòîðîâ è 250 êàíäèäàòîâ íàóê. Òàêèì îáðàçîì, ìû èìååì âîçìîæíîñòü îáåñïå÷èòü êàæäîãî ñòóäåíòà, îáó÷àþùåãîñÿ â ìàãèñòðàòóðå ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà, âûñîêîêâàëèôèöèðîâàííûì íàó÷íûì ðóêîâîäèòåëåì, ðàáîòàþùèì ñ íèì â èíäèâèäóàëüíîì ïîðÿäêå. Êðîìå òîãî, â ìàãèñòðàòóðå ÔÓÍÖ ÷èòàåòñÿ áîëåå 500 ñïåöèàëüíûõ êóðñîâ ëåêöèé, ìíîãèå èç êîòîðûõ íîñÿò óíèêàëüíûé õàðàêòåð. Ìàãèñòðàíòû è èõ íàó÷íûå ðóêîâîäèòåëè èìåþò âîçìîæíîñòü ñîñòàâëåíèÿ èíäèâèäóàëüíûõ ó÷åáíûõ ïëàíîâ è âûáîðà êóðñîâ, êîòîðûå â íàèáîëüøåé ñòåïåíè ñîîòâåòñòâóþò íàïðàâëåíèþ ñïåöèàëèçàöèè. Òðåáîâàíèÿ ê óðîâíþ ìàãèñòåðñêîé äèññåðòàöèè âûïóñêíèêà ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ âåñüìà âûñîêè — îíà îáÿçàíà ïðåäñòàâëÿòü ñîáîé ïîëíîöåííîå íàó÷íîå èññëåäîâàíèå, ïî ðåçóëüòàòàì êîòîðîãî äîëæíî áûòü ïîäãîòîâëåíî íå ìåíåå äâóõ ïóáëèêàöèé. Ýòî âûäâèãàåò äîâîëüíî æåñòêèå òðåáîâàíèÿ ê èíòåíñèâíîñòè ðàáîòû ìàãèñòðàíòà è ê èññëåäîâàòåëüñêîìó öåíòðó, íà áàçå êîòîðîãî âûïîëíÿåòñÿ íàó÷íàÿ ÷àñòü ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû. Íàëè÷èå ñîáñòâåííîé íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêîé áàçû (îòäåëû äâóõ èíñòèòóòîâ ÔÓÍÖ ñîîòâåòñòâóþò ïðàêòè÷åñêè âñåì íàïðàâëåíèÿì ñîâðåìåííîé ôèçèêè è ñìåæíûì ñ íåé îáëàñòÿì) îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü îñóùåñòâèòü ïîëíûé öèêë îáó÷åíèÿ ìàãèñòðà. Ýòî âîâñå íå îçíà÷àåò, ÷òî íåâîçìîæíî ïðîéòè íàó÷íóþ ïðàêòèêó â äðóãèõ ïðåñòèæíûõ íàó÷íûõ öåíòðàõ. Ìíîãèå ìàãèñòðàíòû ïðîõîäÿò ïðàêòèêó íå òîëüêî Ðîññèè, íî è çà ðóáåæîì. Ñðåäè îòå÷åñòâåííûõ öåíòðîâ, ñîòðóäíè÷àþùèõ ñ íàìè â ïîäãîòîâêå ìàãèñòðîâ, õî÷åòñÿ íàçâàòü, ïðåæäå âñåãî, ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò èì. Èîôôå, ãîñóäàðñòâåííûé îïòè÷åñêèé èíñòèòóò èì. Âàâèëîâà, Ðîññèéñêèé íàó÷íûé öåíòð «Êóð÷àòîâñêèé èíñòèòóò», öåíòðû ÿäåðíûõ èññëåäîâàíèé â Äóáíå è Ãàò÷èíå. Çàðóáåæíûå íàó÷íûå ñòàæèðîâêè ìàãèñòðàíòîâ, êàê ïðàâèëî, îñóùåñòâëÿþòñÿ â ðàìêàõ «ñýíäâè÷-ïðîãðàìì», ïîäðàçóìåâàþùèõ íàëè÷èå ó ìàãèñòðàíòà äâóõ íàó÷íûõ ðóêîâîäèòåëåé (ñî ñòîðîíû ÔÓÍÖ è ñî ñòîðîíû ïðèíèìàþùåé çàðóáåæíîé îðãàíèçàöèè).  ýòîì ñëó÷àå ðåçóëüòàòû ðàáîòû äîëæíû áûòü ïðåäñòàâëåíû è çàùèùåíû êàê â ÑÏáÃÓ, òàê è íà áàçå îðãàíèçàöèè-ïàðòíåðà. Íàø öåíòð èìååò äîãîâîðû î ñîòðóäíè÷åñòâå è îïûò ðàáîòû ñ Ýêîëü-Ïîëèòåõíèê è Ãðåíîáëüñêèì óíèâåðñèòåòîì (Ôðàíöèÿ),

Êàëèôîðíèéñêèì óíèâåðñèòåòîì è óíèâåðñèòåòîì Àëÿñêè (ÑØÀ), Ãàìáóðãñêèì óíèâåðñèòåòîì è öåíòðîì ñèíõðîòðîííîãî èçëó÷åíèÿ ÁÅÑÑÈ (Ãåðìàíèÿ), óíèâåðñèòåòîì ã. Áîëîíüè (Èòàëèÿ), åâðîïåéñêèì öåíòðîì ÿäåðíûõ èññëåäîâàíèé (CERN, Øâåéöàðèÿ). Ïîìèìî íàó÷íîé ðàáîòû è òåîðåòè÷åñêîé ïîäãîòîâêè ïî ôèçèêå è ìàòåìàòèêå ìàãèñòðàíòû íàøåãî Öåíòðà ïîëó÷àþò óñèëåííóþ ÿçûêîâóþ ïîäãîòîâêó ïî àíãëèéñêîìó ÿçûêó, èìåþò âîçìîæíîñòü îñâîèòü åùå îäèí èíîñòðàííûé ÿçûê (íåìåöêèé èëè ôðàíöóçñêèé), ïîëó÷èòü êâàëèôèêàöèè â îáëàñòè ïðîãðàììèðîâàíèÿ èëè ýêîíîìèêè è ìåíåäæìåíòà. Ïîñëå îêîí÷àíèÿ ìàãèñòðàòóðû íàøè âûïóñêíèêè â ïîäàâëÿþùåì áîëüøèíñòâå ïðîäîëæàþò èíòåíñèâíî ðàáîòàòü â íàóêå. Îêîëî 30 âûïóñêíèêîâ ïîëó÷àþò ïðèãëàøåíèÿ ðàáîòàòü â ðàìêàõ ñîâìåñòíûõ ïðîãðàìì ñ ó÷àñòèåì âåäóùèõ çàðóáåæíûõ èññëåäîâàòåëüñêèõ öåíòðîâ, ïðèìåðíî òàêîå æå êîëè÷åñòâî ïîñòóïàåò â àñïèðàíòóðó ÔÓÍÖ. Îñòàâøèåñÿ íàõîäÿò èíòåðåñíóþ ðàáîòó â òàêèõ íàóêîåìêèõ îáëàñòÿõ, êàê-òî: êîìïüþòåðíûå è òåëåêîììóíèêàöèîííûå òåõíîëîãèè, ìåíåäæìåíò íàóêîåìêèõ òåõíîëîãèé, ôèíàíñîâûé áèçíåñ è äð. — òàì, ãäå âîñòðåáîâàíû ìîëîäûå è ýíåðãè÷íûå ëþäè ñ ôóíäàìåíòàëüíûì îáðàçîâàíèåì è îïûòîì èíòåíñèâíîé òâîð÷åñêîé ðàáîòû. ×òî êàñàåòñÿ âûáîðà êîíêðåòíîãî íàïðàâëåíèÿ ñïåöèàëèçàöèè è êîíêðåòíîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû, çäåñü òðóäíî äàâàòü êàêèå-ëèáî ñîâåòû — êàæäîìó ñëåäóåò íàéòè äëÿ ñåáÿ òó îáëàñòü, êîòîðàÿ â íàèáîëüøåé ñòåïåíè ñîîòâåòñòâóåò åãî èíòåðåñàì. Òåì áîëåå, ÿâíîé çàâèñèìîñòè êàðüåðíîãî ðîñòà îò äàííîãî ðåøåíèÿ, ïî-âèäèìîìó, íå ñóùåñòâóåò. Äîáàâëþ òîëüêî, ÷òî ó íàñ èìåþòñÿ ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû, íàïðàâëåííûå íà ïîäãîòîâêó ñïåöèàëèñòîâ íå òîëüêî â òåîðåòè÷åñêîé è ýêñïåðèìåíòàëüíîé ôèçèêå, íî è â ñìåæíûõ ñ ôèçèêîé îáëàñòÿõ, êàê-òî: ìàòåìàòèêà, õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà, áèîôèçèêà, êîìïüþòåðíûå è òåëåêîììóíèêàöèîííûå òåõíîëîãèè, ôèçèêà ñëîæíûõ ñèñòåì è ò.ä.  ñâÿçè ñ âîçðîñøèì ñïðîñîì íà ñïåöèàëèñòîâ â ñìåæíûõ ñ ôèçèêîé ïðèêëàäíûõ îáëàñòÿõ ìû ñîçäàëè áëîê íîâûõ ìàãèñòåðñêèõ ïðîãðàìì ïî íàïðàâëåíèþ «Ïðèêëàäíûå ìàòåìàòèêà è ôèçèêà», ïîääåðæèâàåìûõ ðÿäîì ôèðì, çàíÿòûõ ïðîèçâîäñòâîì ñ èñïîëüçîâàíèåì íàóêîåìêèõ òåõíîëîãèé.

5

Îáó÷åíèå â ìàãèñòðàòóðå

Çàìåñòèòåëü äåêàíà ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà, Â. Ì. Ìèêóøåâ

Ï

6

îñòóïèòü â ìàãèñòðàòóðó ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà íà ìåñòà, ôèíàíñèðóåìûå èç ñðåäñòâ ãîñóäàðñòâåííîãî áþäæåòà Ðîññèéñêîé Ôåäåðàöèè, ìîãóò ãðàæäàíå Ðîññèè èëè ñîîòå÷åñòâåííèêè èç ñòðàí áëèæíåãî çàðóáåæüÿ, èìåþùèå äèïëîì î âûñøåì ïðîôåññèîíàëüíîì îáðàçîâàíèè (áàêàëàâðà, ñïåöèàëèñòà). Èíûå ëèöà èëè ìàãèñòðû èìåþò ïðàâî îáó÷àòüñÿ â ìàãèñòðàòóðå òîëüêî íà ïëàòíîé îñíîâå. Äëÿ ïîñòóïëåíèÿ â ìàãèñòðàòóðó íåîáõîäèìî ïðîéòè êîíêóðñíûå èñïûòàíèÿ â âèäå äâóõ âñòóïèòåëüíûõ ýêçàìåíîâ: ïî íàïðàâëåíèþ îáó÷åíèÿ (ñîîòâåòñòâóþùåìó ïðîãðàììàì áàêàëàâðèàòà) è ïî âûáðàííîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå. Áîëåå ïîäðîáíî ñ âîïðîñàìè îáîèõ ýêçàìåíîâ è ïðàâèëàìè êîíêóðñíîãî ïîñòóïëåíèÿ ìîæíî ïîçíàêîìèòüñÿ â ìàòåðèàëàõ íàñòîÿùåé áðîøþðû. Òàê êàê îáó÷åíèå íîñèò èíäèâèäóàëüíûé õàðàêòåð è ïðåäïîëàãàåò íàó÷íîå ðóêîâîäñòâî ðàáîòîé è îáó÷åíèåì ñòóäåíòà ìàãèñòðàòóðû, áóäóùåìó ìàãèñòðàíòó, ïðåæäå âñåãî, íàäî âûáðàòü íàó÷íîãî ðóêîâîäèòåëÿ ïóòåì íåïîñðåäñòâåííîãî îáùåíèÿ. Íàáîð äîêóìåíòîâ, êîòîðûé ïîäàåòñÿ ñîèñêàòåëåì â ïðèåìíóþ êîìèññèþ, âêëþ÷àåò â ñåáÿ ëè÷íîå çàÿâëåíèå ñ ñîãëàñèåì îïðåäåëåííîãî ïðåïîäàâàòåëÿ ôàêóëüòåòà íà íàó÷íîå ðóêîâîäñòâî è ïðîåêò èíäèâèäóàëüíîãî ó÷åáíîãî ïëàíà íà âåñü ñðîê îáó÷åíèÿ ñòóäåíòà. Êàê ïðàâèëî, äîêóìåíòû äëÿ ïîñòóïëåíèÿ ïðèíèìàþòñÿ ñ 1 èþíÿ, âñòóïèòåëüíûå ýêçàìåíû îáû÷íî ïðîâîäÿòñÿ â ïîñëåäíþþ íåäåëþ èþíÿ, çà÷èñëåíèå â Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò ïðîèçâîäèòñÿ ñ 1 èþëÿ, à çàíÿòèÿ íà÷èíàþòñÿ 1 ñåíòÿáðÿ. Îáó÷åíèå ìàãèñòðàíòà ïðîèñõîäèò ïî èíäèâèäóàëüíîìó ó÷åáíîìó ïëàíó. Íàó÷íàÿ ðàáîòà ìàãèñòðàíòà ïëàíèðóåòñÿ è îñóùåñòâëÿåòñÿ â ðàìêàõ íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêîé ïðàêòèêè. Äîïîëíèòåëüíî ìîæíî çàïèñàòüñÿ íà êóðñû ñîèñêàòåëåé äëÿ ïîñåùåíèÿ çàíÿòèé ñ ïîñëåäóþùåé ñäà÷åé ýêçàìåíîâ êàíäèäàòñêîãî ìèíèìóìà ïî ôèëîñîôèè è èíîñòðàííîìó ÿçûêó. Ïðè íåîáõîäèìîñòè â äèñöèïëèíû èíäèâèäóàëüíîãî ó÷åáíîãî ïëàíà ìîãóò áûòü âêëþ÷åíû ñåìèíàðû, ëàáîðàòîðíûå çàíÿòèÿ è êóðñû ëåêöèé äðóãèõ àâòîðñêèõ ìàãèñòåðñêèõ ïðîãðàìì, äðóãèõ ôàêóëü-

òåòîâ ÑÏáÃÓ, ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ óíèâåðñèòåòîâ. Ïðîìåæóòî÷íàÿ àòòåñòàöèÿ ñòóäåíòîâ ìàãèñòðàòóðû (â ïåðèîä ñåññèè) ïðîõîäèò íà êàôåäðàõ ôàêóëüòåòà ïî èòîãàì ó÷åáíîãî ñåìåñòðà. Äëÿ àòòåñòàöèè äîëæíû áûòü ñäàíû çàïëàíèðîâàííûå íà äàííûé ñåìåñòð ó÷åáíûå äèñöèïëèíû è âûïîëíåíà íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêàÿ ðàáîòà. Ñòóäåíòû ìàãèñòðàòóðû îáëàäàþò âñåìè ïðàâàìè è ïðèâèëåãèÿìè ñòóäåíòîâ î÷íîé ôîðìû îáó÷åíèÿ: íà ìåñòî â îáùåæèòèÿõ ñòóäåí÷åñêîãî ãîðîäêà, íà ïîëó÷åíèå ãîñóäàðñòâåííûõ àêàäåìè÷åñêîé è ñîöèàëüíîé ñòèïåíäèé, íà ëüãîòíûé ïðîåçä, ñîöèàëüíóþ çàùèòó è ò.ä. Ïîñëå âûïîëíåíèÿ èíäèâèäóàëüíîãî ó÷åáíîãî ïëàíà (íå çàïðåùåíî åãî äîñðî÷íîå âûïîëíåíèå) ìàãèñòðàíò äîïóñêàåòñÿ ê èòîãîâûì ãîñóäàðñòâåííûì èñïûòàíèÿì: ñäà÷å èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ìàòåðèàëàì àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû è çàùèòå ìàãèñòåðñêîé äèññåðòàöèè. Ïî ëè÷íîìó æåëàíèþ ñòóäåíòà ïðåäîñòàâëÿåòñÿ ïðàâî ôàêóëüòàòèâíî ñäàòü âûïóñêíûå ãîñóäàðñòâåííûå ýêçàìåíû ïî ôèëîñîôèè è èíîñòðàííîìó ÿçûêó. Ìíîãèå âåäóùèå îðãàíèçàöèè è ôèðìû, ëèäèðóþùèå â ðàçëè÷íûõ âûñîêîòåõíîëîãè÷íûõ îáëàñòÿõ äåÿòåëüíîñòè, ðåãóëÿðíî ïðîâîäÿò íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå ïðåçåíòàöèè è âûñòàâêè âàêàíñèé. Âûïóñêíèêàì ìàãèñòðàòóðû äîâîëüíî ÷àñòî ïðèõîäÿò ïðåäëîæåíèÿ î ïðîäîëæåíèè íàó÷íîé ðàáîòû êàê â àñïèðàíòóðå ÔÓÍÖ ÑÏáÃÓ, òàê è â äðóãèõ èçâåñòíûõ íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèõ öåíòðàõ ìèðà.

7

Ñïèñîê àâòîðñêèõ ìàãèñòåðñêèõ ïðîãðàìì

Êàôåäðà âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè 010700/17 — «Ìåòîäû è ïðîáëåìû ìàòåìàòè÷åñêîé è âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè» Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è àâòîìàòèçèðîâàííûõ ñèñòåì íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé 010700/14 — «Èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè â àâòîìàòèçàöèè ôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé» 010700/22 — «Âû÷èñëèòåëüíàÿ ôèçèêà è àâòîìàòèçèðîâàííûå ñèñòåìû íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé» 010600/52 — «Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ôèçèêà è ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå» Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè 010700/02 — «Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà àòîìîâ, ìîëåêóë è òâåðäûõ òåë»

8

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé 010700/03 — «Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ. Ôèçè÷åñêèå àñïåêòû è ïðèëîæåíèÿ» 010700/24 — «Òîìîãðàôè÷åñêèå òåõíîëîãèè â ñîâðåìåííîé ìåäèöèíñêîé äèàãíîñòèêå» 010600/17 — «Êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà» Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè 010700/06 — «Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà» 010700/06 — «Ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà» Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè 010700/02 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ ñèñòåì ñ ñèëüíûìè ìåæìîëåêóëÿðíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè» 010700/12 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ è ëàçåðíàÿ ôèçèêà ìîëåêóë» Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I (îòäåë êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè) 010700/12 — «Ôèçèêà ëàçåðîâ è âçàèìîäåéñòâèå îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì» 010700/12 — «Ñâåðõáûñòðûå ïðîöåññû â ëàçåðíîé ôèçèêå» 010700/12 — «Êîãåðåíòíàÿ îïòèêà» 010700/12 — «Êâàíòîâî-ñòàòèñòè÷åñêàÿ îïòèêà» Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II (îòäåë õèìè÷åñêîé ôèçèêè) 010700/06 — «Áèîìîëåêóëÿðíàÿ è õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà» Êàôåäðà îïòèêè 010700/12 — «Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà è ëàçåðû» 010700/02 — «Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà» 010700/05 — «Ôèçèêà è õèìèÿ ïëàçìû»

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè 010700/19 — «Âîëíîâûå ïðîöåññû è ìåòîäû èõ èññëåäîâàíèÿ» 010700/14 — «Íåëèíåéíàÿ àêóñòèêà» 010600/76 — «Ýëåêòðîôèçèêà» Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè 010700/17 — «Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ íåîäíîðîäíûõ ñèñòåì» Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö 010700/17 — «Òåîðèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö è êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ». Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû 010700/08 — «Ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû â àòìîñôåðàõ ïëàíåò» 010700/08 — «Ìîíèòîðèíã îêðóæàþùåé ñðåäû» 010600/21 — «Ôèçèêà îêåàíà è àòìîñôåðû» Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 010700/07 — «Âîëíû â óïðóãèõ ñðåäàõ» 010700/07 — «Ãåîýëåêòðèêà» 010700/07 — «Ñåéñìîëîãèÿ» 010700/07 — «Ïàëåîìàãíåòèçì è ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä» 010700/07 — «Ôèçèêà ñîëíå÷íî-çåìíûõ ñâÿçåé» Êàôåäðà ôèçèêè ïîëèìåðîâ 510403/11 — «Ôèçèêà ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ» Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà 010700/03 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ òâåðäîãî òåëà» 010700/03 — «Ôèçèêà ôîíîíîâ è êèíåòèêà íåóïîðÿäî÷åííûõ ñðåä» 010700/03 — «Êîãåðåíòíûå ôîíîíû è ßÌÐ â òâåðäîì òåëå» 010600/39 — «Ôîòîýëåêòðîíèêà (íîâûå ìàòåðèàëû, íîâûå ìåòîäû)» 010600/39 — «Ôîòîýëåêòðîíèêà (ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è îïòîýëåêòðîíèêà)» Êàôåäðà ôîòîíèêè 010700/02 — «Ôîòîíèêà ìîëåêóë è ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ» 010700/03 — «Ôîòîíèêà ãåòåðîãåííûõ è êîíäåíñèðîâàííûõ ñèñòåì» Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà 010700/03 — «Ôèçèêà ðåíòãåíîâñêèõ ïðîöåññîâ â òâåðäûõ òåëàõ» 010700/03 — «Òâåðäûå òåëà âî âíåøíèõ ñðåäàõ, ïîòîêàõ ÷àñòèö è èçëó÷åíèÿõ» 010700/04 — «Ôèçè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà» 010700/04 — «Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ» Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè 010700/01 — «Ýêñïåðèìåíòàëüíîå è òåîðåòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ñâîéñòâà àòîìíûõ ÿäåð»

9

Êàôåäðà

âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/17 • “Ìåòîäû è ïðîáëåìû ìàòåìàòè÷åñêîé è âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè”

Ñàéò êàôåäðû: http://mph.phys.spbu.ru/math Ñåêðåòàðü ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû: Ìèõàèë Ìèõàéëîâè÷ Ôàääååâ, òåë. (812) 492-66-02, ôàêñ (812) 428-72-00, e-mail: [email protected]

Ì

àòåìàòè÷åñêàÿ ôèçèêà — îáëàñòü íàóêè, ñâÿçàííàÿ ñ ðåøåíèåì ðàçíîîáðàçíûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ è âû÷èñëèòåëüíûõ çàäà÷, ïîðîæäàåìûõ ïîòðåáíîñòÿìè ôèçèêè. Îíà âêëþ÷àåò â ñåáÿ êàê òðàäèöèîííûå ðàçäåëû (òåîðèÿ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, îáûêíîâåííûõ è ñ ÷àñòíûìè ïðîèçâîäíûìè), áîëåå íîâûå, íî ñòàâøèå óæå òðàäèöèîííûìè (òåîðèÿ îïåðàòîðîâ è ôóíêöèîíàëüíûé àíàëèç), òàê è íåòðàäèöèîííûå, ñâÿçàííûå ñ ðàçðàáîòêîé è ïðèìåíåíèåì àëãåáðàè÷åñêèõ è ãåîìåòðè÷åñêèõ ìåòîäîâ. Îòäåëüíîãî óïîìèíàíèÿ çàñëóæèâàåò òðàäèöèîííî ðàçâèâàþùèéñÿ ðàçäåë, ñâÿçàííûé ñ èçó÷åíèåì ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëí ðàçëè÷íîé ôèçè÷åñêîé ïðèðîäû. Îñîáûé àñïåêò âîçíèêàþùèõ â ïðîöåññå ðàçâèòèÿ ôèçèêè çàäà÷ ñâÿçàí ñ ïðèìåíåíèåì âû÷èñëèòåëüíûõ ìåòîäîâ, âîçìîæíîñòè êîòîðûõ íåïðåðûâíî ðàñòóò ñ ïðîãðåññîì âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè. Íà êàôåäðå âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ ðåàëèçóåòñÿ ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà, êîòîðàÿ ïðåäóñìàòðèâàåò ïîäãîòîâêó ñïåöèàëèñòîâ, ñïîñîáíûõ ê âûïîëíåíèþ ñàìîñòîÿòåëüíîé íàó÷íîé ðàáîòû, ïðåïîäàâàíèþ êóðñîâ ìàòåìàòèêè ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè è âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè â ó÷åáíûõ çàâåäåíèÿõ ðàçíûõ óðîâíåé, âêëþ÷àÿ ÂÓÇû. Ïîäãîòîâêà ñïåöèàëèñòîâ ïðîâîäèòñÿ íà áàçå êàôåäðû âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè è êàôåäðû âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè ñ ïðèâëå÷åíèåì âåäóùèõ ñïåöèàëèñòîâ Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî îòäåëåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîãî èíñòèòóòà ÐÀÍ. Ñðåäè íèõ: àêàä. Ë. Ä. Ôàääååâ, ïðîô. Â. Ñ. Áóñëàåâ, ïðîô. Ì. Ø. Áèðìàí, ïðîô. Â. Ñ. Áóëäûðåâ, ïðîô. Â. Ì. Áàáè÷, ïðîô. Á. À. Ïëàìåíåâñêèé, ïðîô. Ñ. Í. Íàáîêî, ïðîô. Í. Â. Ñìîðîäèíà, ïðîô. È. Â. Êîìàðîâ è äð. Íàèáîëåå îäàðåííûå ñòóäåíòû â ïðîöåññå îáó÷åíèÿ â ìàãèñòðàòóðå èìåþò âîçìîæíîñòü ïðîõîäèòü ñòàæèðîâêó â çàðóáåæíûõ íàó÷íûõ öåíòðàõ. Ïðèåì â ìàãèñòðàòóðó îñóùåñòâëÿåòñÿ èç ÷èñëà ëèö, èìåþùèõ ñòåïåíü áàêàëàâðà èëè äèïëîì ñïåöèàëèñòà ïî ñîîòâåòñòâóþùåé ñïåöèàëüíîñòè, â ñîîòâåòñòâèè ñ äåéñòâóþùèì ïîðÿäêîì ïðèåìà.

13

Êàôåäðà âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/17 — «Ìåòîäû è ïðîáëåìû ìàòåìàòè÷åñêîé è âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè»

14

1. Âåêòîðû â òðåõìåðíîì ïðîñòðàíñòâå, ëèíåéíûå îïåðàöèè. Ñêàëÿðíîå è âåêòîðíîå ïðîèçâåäåíèÿ. 2. Ìàòðèöû, äåéñòâèÿ íàä ìàòðèöàìè. Îïðåäåëèòåëü ìàòðèöû, åãî ñâîéñòâà. 3. Îáðàòíàÿ ìàòðèöà. 4. Ñèñòåìû ëèíåéíûõ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé. Ñòðóêòóðà îáùåãî ðåøåíèÿ. Ñèñòåìû ñ êâàäðàòíîé ìàòðèöåé, àëüòåðíàòèâà Ôðåäãîëüìà, óñëîâèÿ ðàçðåøèìîñòè. 5. Ëèíåéíûå ïðîñòðàíñòâà. Ëèíåéíàÿ íåçàâèñèìîñòü, áàçèñ, êîîðäèíàòû, ðàçìåðíîñòü. 6. Ëèíåéíûå îïåðàòîðû â êîíå÷íîìåðíûõ ïðîñòðàíñòâàõ. Èçîáðàæàþùàÿ ìàòðèöà. 7. Ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ îïåðàòîðà, ñîáñòâåííûå âåêòîðû. Ïðèìåðû. Õàðàêòåðèñòè÷åñêèé ìíîãî÷ëåí. 8. Åâêëèäîâî ïðîñòðàíñòâî. Ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå. Íåðàâåíñòâà Êîøè è òðåóãîëüíèêà. Îðòîãîíàëèçàöèÿ áàçèñà. 9. Ñàìîñîïðÿæåííûå è óíèòàðíûå îïåðàòîðû. Ñâîéñòâà ñîáñòâåííûõ ÷èñåë è ñîáñòâåííûõ âåêòîðîâ. Áàçèñ ñîáñòâåííûõ âåêòîðîâ (áåç äîêàçàòåëüñòâà). 10. Êëàññèôèêàöèÿ êðèâûõ âòîðîãî ïîðÿäêà íà ïëîñêîñòè. Îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà. 11. Ïðåäåë ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, åãî ñâîéñòâà. Êðèòåðèé Êîøè. 12. Ïðåäåë ôóíêöèè. Íåïðåðûâíîñòü. Íåïðåðûâíûå ôóíêöèè íåñêîëüêèõ ïåðåìåííûõ. 13. Ïðîèçâîäíàÿ. Ìåõàíè÷åñêàÿ è ãåîìåòðè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèè. 14. Ôîðìóëà Òåéëîðà. 15. Ýêñòðåìóìû è âûïóêëîñòü ôóíêöèè îäíîé ïåðåìåííîé. 16. Îïðåäåëåííûé èíòåãðàë. Èíòåãðèðóåìîñòü íåïðåðûâíîé ôóíêöèè. 17. Ñâîéñòâà èíòåãðàëà: èíòåãðèðîâàíèå íåðàâåíñòâ, òåîðåìà î ñðåäíåì, çàìåíà ïåðåìåííîé â îïðåäåëåííîì èíòåãðàëå. 18. Ïåðâîîáðàçíàÿ. Ôîðìóëà Íüþòîíà—Ëåéáíèöà. Èíòåãðèðîâàíèå ïî ÷àñòÿì. 19. Ñõîäÿùèåñÿ ðÿäû. Àáñîëþòíàÿ ñõîäèìîñòü. Ïðèìåðû. 20. Ïðèçíàêè ñõîäèìîñòè ðÿäîâ: ñðàâíåíèÿ, Êîøè, Äàëàìáåðà, Ëåéáíèöà. 21. Ôóíêöèîíàëüíûå ðÿäû. Ðàâíîìåðíàÿ ñõîäèìîñòü. Òåîðåìà Âåéåðøòðàññà. 22. Äèôôåðåíöèðîâàíèå è ÷àñòíûå ïðîèçâîäíûå ôóíêöèè íåñêîëüêèõ ïåðåìåííûõ. Ñâîéñòâà ñìåøàííûõ ïðîèçâîäíûõ. Ôîðìóëà Òåéëîðà.

Êàôåäðà âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè 23. Ïðîèçâîäíàÿ ïî íàïðàâëåíèþ. Ãðàäèåíò. Êàñàòåëüíàÿ ïëîñêîñòü è íîðìàëü ê ïîâåðõíîñòè. 24. Ýêñòðåìóì ôóíêöèè íåñêîëüêèõ ïåðåìåííûõ. Íåîáõîäèìîå óñëîâèå è äîñòàòî÷íîå óñëîâèå ýêñòðåìóìà. 25. Óñëîâíûé ýêñòðåìóì. Ìíîæèòåëè Ëàãðàíæà. 26. Êðàòíûå èíòåãðàëû. Ñâåäåíèå êðàòíûõ èíòåãðàëîâ ê ïîâòîðíûì. 27. Çàìåíà ïåðåìåííûõ â êðàòíûõ èíòåãðàëàõ. Öèëèíäðè÷åñêèå è ñôåðè÷åñêèå êîîðäèíàòû. 28. Êðèâîëèíåéíûå è ïîâåðõíîñòíûå èíòåãðàëû ïåðâîãî è âòîðîãî ðîäà. 29. grad, div, rot, îïåðàòîð Ëàïëàñà (îïðåäåëåíèå â äåêàðòîâûõ êîîðäèíàòàõ). Ñèìâîë «íàáëà». Ñâÿçè ìåæäó îïåðàöèÿìè. 30. Ôîðìóëû Ãðèíà è Ñòîêñà. Èíâàðèàíòíîå îïðåäåëåíèå ðîòîðà. 31. Ïîòåíöèàë âåêòîðíîãî ïîëÿ íà ïëîñêîñòè è â ïðîñòðàíñòâå. 32. Òåîðåìà Ãàóññà—Îñòðîãðàäñêîãî. Èíâàðèàíòíîå îïðåäåëåíèå äèâåðãåíöèè. 33. Îáûêíîâåííûå äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ. Ñóùåñòâîâàíèå è åäèíñòâåííîñòü ðåøåíèÿ çàäà÷è Êîøè 34. Îäíîðîäíûå ëèíåéíûå äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ âòîðîãî ïîðÿäêà. Ïðîñòðàíñòâî ðåøåíèé. Îïðåäåëèòåëü Âðîíñêîãî. 35. Íåîäíîðîäíûå ëèíåéíûå äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ âòîðîãî ïîðÿäêà. Ìåòîä âàðèàöèè ïðîèçâîëüíûõ ïîñòîÿííûõ. 36. Íåîäíîðîäíûå óðàâíåíèÿ ñ ïîñòîÿííûìè êîýôôèöèåíòàìè è ñïåöèàëüíûìè ïðàâûìè ÷àñòÿìè. Ìåòîä íåîïðåäåëåííûõ êîýôôèöèåíòîâ. 37. Ñèñòåìû îáûêíîâåííûõ ëèíåéíûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé ñ ïîñòîÿííûìè êîýôôèöèåíòàìè. 38. Ñèñòåìû ïåðâîãî ïîðÿäêà íà ïëîñêîñòè. Íåïîäâèæíûå òî÷êè. 39. Òðèãîíîìåòðè÷åñêèé ðÿä Ôóðüå. Ôîðìóëû äëÿ êîýôôèöèåíòîâ. Ïðèçíàê ðàâíîìåðíîé ñõîäèìîñòè. 40. Îðòîíîðìèðîâàííûå ñèñòåìû. Ðÿä Ôóðüå â ãèëüáåðòîâîì ïðîñòðàíñòâå. Íåðàâåíñòâî Áåññåëÿ, ðàâåíñòâî Ïàðñåâàëÿ, ñõîäèìîñòü â ñðåäíåì. 41. Çàäà÷à Øòóðìà—Ëèóâèëëÿ. Ñâîéñòâà ñîáñòâåííûõ ôóíêöèé. 42. Èíòåãðàë Ôóðüå. Îáðàòíîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå. 43. Ñâåðòêà, ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå ñâåðòêè. Ðàâåíñòâî Ïàðñåâàëÿ äëÿ èíòåãðàëà Ôóðüå. 44. Ïåðâàÿ âàðèàöèÿ èíòåãðàëüíîãî ôóíêöèîíàëà. Íåîáõîäèìîå óñëîâèå ýêñòðåìóìà. Óðàâíåíèÿ Ýéëåðà—Ëàãðàíæà. Åñòåñòâåííûå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. 45. Çàäà÷à Ëàãðàíæà. Ãåîäåçè÷åñêèå. 46. Ôóíêöèÿ Ãàìèëüòîíà, óðàâíåíèÿ Ãàìèëüòîíà. 47. Âåðîÿòíîñòíîå ïðîñòðàíñòâî. Ñëó÷àéíàÿ âåëè÷èíà. 48. Ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå. Äèñïåðñèÿ. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ. 49. Íåçàâèñèìûå ñëó÷àéíûå âåëè÷èíû. Êîððåëÿöèÿ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí. 50. Íåðàâåíñòâî ×åáûøåâà. Çàêîí áîëüøèõ ÷èñåë.

15

Êàôåäðà âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59.

60. 61. 62. 63. 64.

16

65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82.

Öåíòðàëüíàÿ ïðåäåëüíàÿ òåîðåìà. Ãîëîìîðôíûå ôóíêöèè. Óñëîâèÿ Êîøè—Ðèìàíà. Ôîðìóëà Êîøè. Òåîðåìà Ëèóâèëëÿ. Ðÿä Òåéëîðà. Òåîðåìà åäèíñòâåííîñòè. Ðÿä Ëîðàíà. Âû÷åòû. Âû÷èñëåíèå èíòåãðàëîâ ïî âû÷åòàì. Îáîáùåííûå ôóíêöèè, ïðèìåðû. Îïåðàöèè íàä îáîáùåííûìè ôóíêöèÿìè. Äèôôåðåíöèðîâàíèå. Ïðîñòðàíñòâî Øâàðöà îñíîâíûõ ôóíêöèé è îáîáùåííûõ ôóíêöèé. Ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå â ïðîñòðàíñòâå Øâàðöà. Êðàåâûå çàäà÷è äëÿ óðàâíåíèÿ Ïóàññîíà. Òåîðåìû ñóùåñòâîâàíèÿ (áåç äîêàçàòåëüñòâà). Òåîðåìû åäèíñòâåííîñòè (äëÿ âíóòðåííèõ çàäà÷). Ôóíêöèÿ Ãðèíà çàäà÷è Äèðèõëå â êðóãå è øàðå. Âîëíîâîå óðàâíåíèå â òðåõìåðíîì ïðîñòðàíñòâå. Çàäà÷à Êîøè, ôóíêöèÿ Ãðèíà. Íåîäíîðîäíîå óðàâíåíèå òåïëîïðîâîäíîñòè íà êîíå÷íîì èíòåðâàëå. Ìåòîä Ôóðüå. Ïîëèíîìû Ëåæàíäðà è ñôåðè÷åñêèå ôóíêöèè. Ðàçäåëåíèå ïåðåìåííûõ â êðàåâûõ çàäà÷àõ äëÿ óðàâíåíèÿ Ëàïëàñà â øàðå. Óðàâíåíèå Áåññåëÿ. Ôóíêöèè Áåññåëÿ, ñâîéñòâà. Óðàâíåíèå Ãåëüìãîëüöà â êðóãå. Ñîáñòâåííûå ôóíêöèè, ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ çàäà÷è Äèðèõëå. Ïîíÿòèå ìåðû. Òåîðåìà î ðàñïðîñòðàíåíèè ìåðû ñ ïîëóêîëüöà íà ñèãìà-àëãåáðó. Èçìåðèìûå ìíîæåñòâà è ôóíêöèè. Èíòåãðàë Ëåáåãà. Ïðåäåëüíûé ïåðåõîä ïîä çíàêîì èíòåãðàëà Ëåáåãà. Òåîðåìà î ìàæîðèðîâàííîé ñõîäèìîñòè. Ôóíêöèè îãðàíè÷åííîé âàðèàöèè. Èíòåãðàë Ñòèëòüåñà. Çàðÿäû. Òåîðåìà Ðàäîíà—Íèêîäèìà. Ìåòðè÷åñêèå ïðîñòðàíñòâà. Íåðàâåíñòâà Þíãà, Ãåëüäåðà è Ìèíêîâñêîãî. Ïðîñòðàíñòâà Lp è lp. Ïîëíûå ìåòðè÷åñêèå ïðîñòðàíñòâà, òåîðåìà î ïîïîëíåíèè. Êîìïàêòíûå ìíîæåñòâà. Òåîðåìà Õàóñäîðôà. Òåîðåìà Àðöåëà. Íîðìèðîâàííûå è áàíàõîâû ïðîñòðàíñòâà. Íåïðåðûâíûå îïåðàòîðû â áàíàõîâûõ ïðîñòðàíñòâàõ. Ïðèíöèï ðàâíîìåðíîé îãðàíè÷åííîñòè. Ñèëüíàÿ ñõîäèìîñòü îïåðàòîðîâ. Ãèëüáåðòîâû ïðîñòðàíñòâà. Îðòîãîíàëüíûå ñèñòåìû. Ëèíåéíûå ôóíêöèîíàëû â ãèëüáåðòîâûõ ïðîñòðàíñòâàõ. Ñëàáàÿ òîïîëîãèÿ. Ïîëóòîðàëèíåéíûå ôóíêöèîíàëû è îãðàíè÷åííûå îïåðàòîðû â ãèëüáåðòîâûõ ïðîñòðàíñòâàõ. Ñîïðÿæåííûé îïåðàòîð. Êîìïàêòíûå îïåðàòîðû â ãèëüáåðòîâûõ ïðîñòðàíñòâàõ. Çàìêíóòûå îïåðàòîðû è îïåðàòîðû, äîïóñêàþùèå çàìûêàíèå.

Êàôåäðà âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè 83. Ïîíÿòèå îïåðàòîðà, ñîïðÿæåííîãî ê íåîãðàíè÷åííîìó. 84. Äåôåêòíîå ÷èñëî, ñïåêòð è ðåçîëüâåíòà çàìêíóòîãî îïåðàòîðà. Òî÷å÷íûé, íåïðåðûâíûé è îñòàòî÷íûé ñïåêòð îïåðàòîðà. 85. Ñïåêòðàëüíûå ìåðû è îïåðàòîðíîå èíòåãðèðîâàíèå. Ôîðìóëèðîâêè ñïåêòðàëüíûõ òåîðåì. 86. Òåîðåìà Âåéëÿ î ñîõðàíåíèè ñóùåñòâåííîãî ñïåêòðà ïðè êîìïàêòíûõ âîçìóùåíèÿõ. 87. Îïðåäåëåíèå è ñâîéñòâà îáîáùåííûõ ïðîèçâîäíûõ. Çàìêíóòîñòü îïåðàöèè îáîáùåííîãî äèôôåðåíöèðîâàíèÿ. 88. Ïðîñòðàíñòâà Ñîáîëåâà — îïðåäåëåíèå è ñâîéñòâà. 89. Íåðàâåíñòâî Ôðèäðèõñà. 90. Òåîðåìû âëîæåíèÿ äëÿ ïðîñòðàíñòâ Ñîáîëåâà. 91. Çàäà÷à Äèðèõëå äëÿ ðàâíîìåðíî ýëëèïòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ âòîðîãî ïîðÿäêà. Èíòåãðàëüíûå òîæäåñòâà. Ýíåðãåòè÷åñêîå íåðàâåíñòâî. Ðàçðåøèìîñòü â H1. 92. Ïîâûøåíèå ãëàäêîñòè ðåøåíèé çàäà÷è Äèðèõëå âáëèçè ãðàíèöû. Òåîðåìà î ðàçðåøèìîñòè çàäà÷è Äèðèõëå â H2. 93. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ òåîðèè ãðóïï. Ïðèìåðû. 94. Ôàêòîð ãðóïïà. Ïðèìåðû. Îñíîâíàÿ òåîðåìà î ãîìîìîðôèçìàõ. 95. Îïðåäåëåíèå òîïîëîãè÷åñêîé ãðóïïû. Ïðèìåðû. Ïîäãðóïïû òîïîëîãè÷åñêèõ ãðóïï. 96. Èíòåãðàë, íåïðåðûâíîñòü èíòåãðàëà, ìåðà êîìïàêòà. Èíâàðèàíòíûé èíòåãðàë, ìåðà Õààðà. 97. Àëãåáðà Ëè. Ãðóïïà Ëè. Ëåâîèíâàðèàíòíûå âåêòîðíûå ïîëÿ. 98. Àëãåáðà Ëè ãðóïïû Ëè â êîîðäèíàòíîì ïðåäñòàâëåíèè. 99. Ãåîìåòðè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ ñêîáêè Ëè. 100. Ïîäãðóïïû è ïîäàëãåáðû Ëè. 101. Ïðèñîåäèíåííîå ïðåäñòàâëåíèå ãðóïïû Ëè. 102. Äèôôåðåíöèðîâàíèå ýêñïîíåíöèàëüíîãî îòîáðàæåíèÿ. 103. Àñèìïòîòè÷åñêîå ðàçëîæåíèå ðåøåíèé äèôôåðåíöèàëüíîãî óðàâíåíèÿ, ñîäåðæàùåãî áîëüøîé ïàðàìåòð, â ôîðìå Îëâåðà. 104. Àñèìïòîòè÷åñêîå ðàçëîæåíèå ðåøåíèé äèôôåðåíöèàëüíîãî óðàâíåíèÿ, ñîäåðæàùåãî áîëüøîé ïàðàìåòð, â ôîðìå ×åððè. 105. Ôóíêöèè Ýéðè. Îïðåäåëåíèå ôóíêöèé Ýéðè v(z), w1(z) è w2(z). Èíòåãðàëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ, îñíîâíûå ñîîòíîøåíèÿ, ñâÿçûâàþùèå ëèíåéíî-íåçàâèñèìûå ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Ýéðè. 106. Ìåòîä ïåðåâàëà. Àñèìïòîòèêà ôóíêöèé Ýéðè íà êîìïëåêñíîé ïëîñêîñòè. 107. Ãëàäêèå ìíîãîîáðàçèÿ. Îïðåäåëåíèå è ïðèìåðû. 108. Êîâàðèàíòíîå äèôôåðåíöèðîâàíèå òåíçîðà íà ìíîãîîáðàçèè. 109. Ñèìâîëû Êðèñòîôôåëÿ. Ñâÿçíîñòè. 110. Ðèìàíîâà ñâÿçíîñòü. 111. Ãåîäåçè÷åñêèå. Òåíçîð êðèâèçíû.

17

Êàôåäðà âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Наименование дисциплины

Зачет, семестр Трудоемк., час. Всего ауд. зан., час.

№ пп

Экзамен, семестр

010700/17 — «Ìåòîäû è ïðîáëåìû ìàòåìàòè÷åñêîé è âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Асимптотические методы в теории распространения волн

Специальные дисциплины

18

СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 Спектральная теория оператора Шредингера СДМ.04 Квантовый метод обратной задачи теории рассеяния СДМ.05 Математические основы квантовой механики Дисциплины по выбору

150 80 120

9

200

32

10

150

32

150

80

160

64

40 80 80 80

32 64 64 64

10

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

9 10 11 9

9 10 11

9 10 11 13

64 64 64

250 128

СДМ.В.01 Марковские процессы и их приложения I Спектральная теория дифференциальных операторов в частных СДМ.В.02 производных СДМ.В.03 Введение в теорию несамосопряженных операторов СДМ.В.04 Марковские процессы и их приложения I

10

80

64

11

80

64

11 11

48 48

32 32

СДМ.В.05 Теория рассеяния Краевые задачи теории функций и сингулярные интегральные СДМ.В.06 уравнения СДМ.В.07 Нелинейные интегрируемые уравнения Факультативные дисциплины

12

80

64

12

48

32

12

80

64

ФТД.01

10

48

32

Дополнительные главы теории операторов

Êàôåäðà âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/17 — «Ìåòîäû è ïðîáëåìû ìàòåìàòè÷åñêîé è âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè»

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34.

Óñëîâíûé ýêñòðåìóì èíòåãðàëüíîãî ôóíêöèîíàëà. Ïîëÿ ýêñòðåìàëåé. Óðàâíåíèå Ãàìèëüòîíà—ßêîáè. Ìåòîä Äàëàìáåðà äëÿ áåñêîíå÷íîé ñòðóíû. Ôóíêöèÿ Ãðèíà çàäà÷è Êîøè äëÿ âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ. Ìåòîä Ôóðüå äëÿ óðàâíåíèÿ òåïëîïðîâîäíîñòè. Îáîñíîâàíèå. Ôîðìóëà Ãðèíà äëÿ ãàðìîíè÷åñêèõ ôóíêöèé. Ñëåäñòâèÿ. Îñíîâíûå êðàåâûå çàäà÷è äëÿ óðàâíåíèÿ Ïóàññîíà. Ðåãóëÿðíàÿ çàäà÷à Øòóðìà—Ëèóâèëëÿ, ïîëíîòà ñèñòåìû ñîáñòâåííûõ ôóíêöèé. Ïîëèíîìû Ëåæàíäðà. Ôóíêöèè Õàíêåëÿ. Àñèìïòîòè÷åñêîå ïîâåäåíèå. Ïðèíöèïû ïðåäåëüíîãî ïîãëîùåíèÿ è ïðåäåëüíîãî èçëó÷åíèÿ. Îïðåäåëåíèå èíòåãðàëà Ëåáåãà. Ïðåäåëüíûé ïåðåõîä â èíòåãðàëå Ëåáåãà. Ðàçëîæåíèå ìåðû íà àáñîëþòíî íåïðåðûâíóþ è ñèíãóëÿðíóþ ÷àñòè. Ïðèíöèï ñæèìàþùèõ îòîáðàæåíèé. Êîìïàêòíûå ìíîæåñòâà, êîìïàêòíûå îïåðàòîðû. Ïðîñòðàíñòâà Lp. Ïðîñòðàíñòâà Ñîáîëåâà. Èíòåãðàëüíûå óðàâíåíèÿ Âîëüòåððà. Òåîðåìû Ôðåäãîëüìà. Òåîðåìà Ãèëüáåðòà—Øìèäòà. Ïðèìåíåíèÿ ê çàäà÷å Øòóðìà—Ëèóâèëëÿ. Êðàåâàÿ çàäà÷à Ðèìàíà. Ïîíÿòèå èíäåêñà. Ñèíãóëÿðíûå èíòåãðàëüíûå óðàâíåíèÿ. Çàìêíóòûå îïåðàòîðû. Ñîïðÿæåííûé îïåðàòîð. Ñèììåòðè÷íûé è ñàìîñîïðÿæåííûé îïåðàòîð. Îðòîãîíàëüíûå ïðîåêòîðû è óíèòàðíûå îïåðàòîðû. Ôóíêöèè ñàìîñîïðÿæåííîãî îïåðàòîðà. Òåîðåìà î ñëåäàõ. Íåðàâåíñòâà Ôðèäðèõñà è Ïóàíêàðå. Îáîáùåííûå ðåøåíèÿ êðàåâûõ çàäà÷ äëÿ ýëëèïòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ 2-ãî ïîðÿäêà. Ìèíèìàêñèìàëüíûé ïðèíöèï âàðèàöèîííîãî èñ÷èñëåíèÿ. Ñïåêòð îïåðàòîðà Øðåäèíãåðà ñ ðàñòóùèì ïîòåíöèàëîì. Îäíîìåðíûé îïåðàòîð Øðåäèíãåðà ñ óáûâàþùèì ïîòåíöèàëîì, òåîðåìà ðàçëîæåíèÿ. Îïðåäåëåíèå âîëíîâûõ îïåðàòîðîâ, îïåðàòîðà è ìàòðèöû ðàññåÿíèÿ. Áëîõîâñêèå ðåøåíèÿ îäíîìåðíîãî îïåðàòîðà Øðåäèíãåðà ñ ïåðèîäè÷åñêèì ïîòåíöèàëîì.

19

Êàôåäðà âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè

20

35. Ðåçîíàíñû è àñèìïòîòè÷åñêîå ïîâåäåíèå ðåøåíèé îäíîìåðíîãî âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ ïðè áîëüøèõ âðåìåíàõ. 36. Ôîðìóëèðîâêà òåîðåìû Ãèëáåðò-Ïèðñîíà. 37. Îáðàòíàÿ çàäà÷à òåîðèè ðàññåÿíèÿ äëÿ óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà. 38. Óðàâíåíèå Êîðòåâåãà äå Ôðèçà è ýâîëþöèÿ äàííûõ ðàññåÿíèÿ. 39. N-ñîëèòîííûå ðåøåíèÿ. 40. Ýëëèïòè÷åñêèå ôóíêöèè è èíòåãðàëû. Ïðèìåðû. 41. Ðèìàíîâû ïîâåðõíîñòè ãèïåðýëëèïòè÷åñêèõ êðèâûõ. Ãîëîìîðôíûå äèôôåðåíöèàëû íà íèõ. 42. Ïîíÿòèå î êîíå÷íîçîííûõ ïîòåíöèàëàõ. 43. Êîìïîçèöèÿ ÏÄÎ. 44. ÏÄÎ â ïðîñòðàíñòâàõ Ñîáîëåâà. 45. Ïîíÿòèå î ïàðàìåòðèêñå ýëëèïòè÷åñêîãî îïåðàòîðà. 46. Íåðàâåíñòâî Ãîðäèíãà. 47. Ýëëèïòè÷åñêèé îïåðàòîð êàê ïðîèçâîäÿùèé îïåðàòîð ïîëóãðóïïû. 48. Ïðèìåíåíèå òåîðèè ïîëóãðóïï ê ýâîëþöèîííûì çàäà÷àì. 49. Ìåòîä ïåðåâàëà. 50. Ìåòîä ÂÊÁ: èçîëèðîâàííûå òî÷êè ïîâîðîòà, ðàâíîìåðíûå àñèìïòîòèêè. 51. Ëó÷åâîé ìåòîä äëÿ ñòàöèîíàðíîãî âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ â íåîäíîðîäíîé ñðåäå. 52. Ëó÷åâîé ìåòîä äëÿ íåñòàöèîíàðíîãî âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ. 53. Ñòàöèîíàðíîå âîëíîâîå ïîëå, ñîçäàâàåìîå òî÷å÷íûì èñòî÷íèêîì, âáëèçè ïîâåðõíîñòè âûïóêëîãî òåëà, â îêðåñòíîñòè ãðàíèöû ñâåò—òåíü. 54. Âîëíîâîå ïîëå â íåîäíîðîäíîé ñðåäå, ñîñðåäîòî÷åííîå â îêðåñòíîñòè ëó÷à. 55. Ïàðàáîëè÷åñêîå óðàâíåíèå. 56. Âîëíîâîå ïîëå äëÿ óðàâíåíèÿ Ãåëüìãîëüöà â êðóãå, ñîñðåäîòî÷åííîå âáëèçè ãðàíèöû. 57. Âîëíîâîå ïîëå, ñîñðåäîòî÷åííîå âáëèçè ëó÷à òèïà «ïðûãàþùåãî ìÿ÷èêà». Ðîëü óñëîâèÿ óñòîé÷èâîñòè êëàññè÷åñêîé òðàåêòîðèè. 58. Àñèìïòîòèêà ñåðèè ñîáñòâåííûõ çíà÷åíèé, ñâÿçàííûõ ñ òðàåêòîðèÿìè òèïà «ïðûãàþùåãî ìÿ÷èêà». 59. Íîðìàëüíàÿ ïîäãðóïïà. Îäíîðîäíîå ïðîñòðàíñòâî. 60. Ìåðà Õààðà. 61. Ãðóïïû è ãåîìåòðèÿ Ëîáà÷åâñêîãî. Âåêòîðíûå ïîëÿ íà ìíîãîîáðàçèè. 62. Ëèíåéíûå ñâÿçíîñòè íà êàñàòåëüíîì ðàññëîåíèè. 63. Óðàâíåíèÿ Ýéíøòåéíà. 64. Àëãåáðà Ëè ãðóïïû Ëè, âàðèàíòû îïðåäåëåíèé. 65. Ôîðìóëà Êýìïáåëëà—Õàóñäîðôà. 66. Ïðîèçâîäíàÿ ýêñïîíåíöèàëüíîãî îòîáðàæåíèÿ. 67. Åñòåñòâåííîå ïðåäñòàâëåíèå îïåðàòîðà ÷èñëà ÷àñòèö. 68. Êâàçèêëàññè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå äëÿ ðåøåíèé íåñòàöèîíàðíîãî óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà. 69. Ôóíêöèîíàëüíûå èíòåãðàëû äëÿ çàäà÷ êâàíòîâîé ìåõàíèêè. 70. Ïîíÿòèå î äåôîðìàöèîííîì êâàíòîâàíèè.

Êàôåäðà

âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è àâòîìàòèçèðîâàííûõ ñèñòåì íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/22 • “Âû÷èñëèòåëüíàÿ ôèçèêà è àâòîìàòèçèðîâàííûå ñèñòåìû íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé” 010700/14 • “Èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè â àâòîìàòèçàöèè ôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé” 010600/52 • “Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ôèçèêà è ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå” (íàïðàâëåíèå “Ïðèêëàäíûå ìàòåìàòèêà è ôèçèêà”)

Ñàéò êàôåäðû: http://cph.phys.spbu.ru Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Ìàêàðîâà Íàòàëüÿ Àëåêñàíäðîâíà, òåë. (812) 428-45-33, ôàêñ (812) 428-72-40, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà íà÷àëà ñâîþ äåÿòåëüíîñòü îñåíüþ 1984 ãîäà è ñòàëà ïåðâîé êàôåäðîé âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè â ñòðàíå. Îíà áûëà îðãàíèçîâàíà âûäàþùèìñÿ ó÷åíûì, àêàäåìèêîì ÐÀÍ Ñòàíèñëàâîì Ïåòðîâè÷åì Ìåðêóðüåâûì, ñòèëü íàó÷íîé äåÿòåëüíîñòè êîòîðîãî îïðåäåëÿëñÿ ïðèíöèïîì — õîðîøàÿ ìàòåìàòèêà ïîðîæäàåò õîðîøóþ ôèçèêó. Äàííûé ïðèíöèï è áûë îñíîâíûì ïðè ôîðìèðîâàíèè ó÷åáíîé ïðîãðàììû êàôåäðû, ñîçäàííîé ñ öåëüþ ïîâûñèòü óðîâåíü ïîäãîòîâêè ñòóäåíòîâ ïî ïðîãðàììèðîâàíèþ, âû÷èñëèòåëüíûì ìåòîäàì è ïðèìåíåíèþ âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè â ôèçè÷åñêîé òåîðèè è ýêñïåðèìåíòå. Ñ ìîìåíòà îñíîâàíèÿ è ïî íàñòîÿùåå âðåìÿ îñíîâíûì íàïðàâëåíèåì â äåÿòåëüíîñòè êàôåäðû ÿâëÿåòñÿ âíåäðåíèå íîâåéøèõ èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé è êîìïüþòåðíûõ ñðåäñòâ â ïðàêòèêó îáó÷åíèÿ ôèçèêå è â íàó÷íûå ôèçè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ. Ïðè êàôåäðå óñïåøíî äåéñòâóþò ôèëèàëû â Ïåòåðáóðãñêîì Èíñòèòóòå ßäåðíîé Ôèçèêè (ÏÈßÔ) ÐÀÍ è â Èíñòèòóòå Àíàëèòè÷åñêîãî Ïðèáîðîñòðîåíèÿ (ÈÀíÏ) ÐÀÍ, ãäå ñòóäåíòû âûïîëíÿþò ñâîè ìàãèñòåðñêèå ðàáîòû, à â äàëüíåéøåì ìîãóò ïðîäîëæèòü îáó÷åíèå â àñïèðàíòóðå.  ðàáîòå ôèëèàëîâ ïðèíèìàþò ó÷àñòèå êàê îñíîâíûå ñîòðóäíèêè êàôåäðû, òàê è ñîòðóäíèêè ÏÈßÔ è ÈÀíÏ, êîòîðûå ÷èòàþò êóðñû ëåêöèé, ðóêîâîäÿò ìàãèñòåðñêèìè è àñïèðàíòñêèìè ðàáîòàìè. Ðåçóëüòàòàìè ñîâìåñòíûõ èññëåäîâàíèé ñîòðóäíèêîâ è ñòóäåíòîâ ÿâëÿþòñÿ íîâûå íàó÷íûå ðåçóëüòàòû, îïóáëèêîâàííûå â êíèãàõ, ðåöåíçèðóåìûõ æóðíàëàõ è äîêëàäàõ êîíôåðåíöèé. Çà ïîñëåäíèå 10 ëåò íà êàôåäðå îïóáëèêîâàíî áîëåå 15 êíèã, îêîëî 300 ñòàòåé è ïîëó÷åíî îêîëî 10 ìåæäóíàðîäíûõ è ðîññèéñêèõ ïàòåíòîâ è ëèöåíçèé. Ñîòðóäíèêàìè êàôåäðû âûèãðàíî ñâûøå ñîðîêà íàó÷íûõ ãðàíòîâ: ãðàíòîâ Ñîðîñà, ÐÔÔÈ, INTAS, Ìèíîáðàçîâàíèÿ è öåëîãî ðÿäà ïðîãðàìì Ìèííàóêè è Ìèíîáðàçîâàíèÿ, à òàêæå ãðàíòîâ Íåìåöêîãî Íàó÷íîãî Îáùåñòâà, Øâåäñêîãî Èíñòèòóòà, Äàòñêîé Êîëëåãèè ðåêòîðîâ. ×àñòü ýòèõ ãðàíòîâ ïîëó÷åíî ñòóäåíòàìè è àñïèðàíòàìè êàôåäðû.

23

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ

24

Êàôåäðà èìååò çíà÷èòåëüíûé îïûò â ìåæäóíàðîäíîé èíòåãðàöèè. Ãåîãðàôèÿ ïîåçäîê ñîòðóäíèêîâ êàôåäðû âêëþ÷àåò â ñåáÿ áîëüøèíñòâî ñòðàí Åâðîïû, ÑØÀ è Êèòàé. ×àñòî âûåçæàþò çà ðóáåæ è ñòóäåíòû — â Ãåðìàíèþ, Äàíèþ, Èòàëèþ, Øâåöèþ, Ôèíëÿíäèþ, ÑØÀ, Èñïàíèþ. Çà ïîñëåäíèå äâà ãîäà îêîëî 20 ñòóäåíòîâ êàôåäðû ïðèíèìàëè ó÷àñòèå â ìåæäóíàðîäíûõ ñòóäåí÷åñêèõ øêîëàõ: ñîâìåñòíîé Ðîññèéñêî-ãåðìàíñêîé øêîëå â Ñàíêò-Ïåòåðáóðãå è Þæíîì Òèðîëå. Ñîãëàøåíèå î ñîòðóäíè÷åñòâå ìåæäó ÈÀíÏ ÐÀÍ è Èíñòèòóòîì íàóêè ìàòåðèàëîâ óíèâåðñèòåòà ã. Óïïñàëà (Øâåöèÿ) ïðåäóñìàòðèâàåò ñòàæèðîâêó ìàãèñòðàíòîâ è àñïèðàíòîâ ôèëèàëà â ëàáîðàòîðèè ëàóðåàòà Íîáåëåâñêîé ïðåìèè Ê. Çèãáàíà. Ñîòðóäíèêè êàôåäðû ñîâìåñòíî ñ ñîòðóäíèêàìè ÏÈßÔ ÐÀÍ ïðîâîäÿò ðàáîòû â ðàìêàõ ìåæäóíàðîäíîãî ïðîåêòà ïî ñîçäàíèþ äåòåêòîðà äëÿ ýêñïåðèìåíòà ATLAS íà áóäóùåì óñêîðèòåëå LHC, ÖÅÐÍ, è ñîâìåñòíî ñ ñîòðóäíèêàìè òåîðåòè÷åñêîãî îòäåëà ÑÏáÃÓ â ðàìêàõ ìåæäóíàðîäíîãî ïðîåêòà ALICE, ÖÅÐÍ. Êàôåäðà ãîòîâèò ñïåöèàëèñòîâ-ôèçèêîâ, äëÿ êîòîðûõ èñïîëüçîâàíèå êîìïüþòåðîâ íà ïðîôåññèîíàëüíîì óðîâíå ÿâëÿåòñÿ íåîòúåìëåìûì ýëåìåíòîì èõ äåÿòåëüíîñòè.  îñíîâó îáðàçîâàòåëüíîãî ïðîöåññà íà êàôåäðå ïîëîæåí ïðèíöèï ñî÷åòàíèÿ ôóíäàìåíòàëüíîñòè óíèâåðñèòåòñêîãî îáðàçîâàíèÿ ñ åãî ïðàêòè÷åñêîé íàïðàâëåííîñòüþ, ðåàëèçóåìûé íà áàçå ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà è äâóõ ôèëèàëîâ êàôåäðû. Ñîòðóäíèêè è ñòóäåíòû êàôåäðû ïðîâîäÿò èññëåäîâàíèÿ: • â îáëàñòè òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè, îñíîâàííûå íà øèðîêîì èñïîëüçîâàíèè êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ è ñîâðåìåííûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ìåòîäîâ; • ïî àâòîìàòèçàöèè ôèçè÷åñêîãî ýêñïåðèìåíòà, ðàçðàáîòêå ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, óïðàâëåíèÿ ýêñïåðèìåíòîì, îáðàáîòêè è âèçóàëèçàöèè äàííûõ; • â îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ âû÷èñëåíèé è GRID ñèñòåì ðàñïðåäåëåííûõ âû÷èñëåíèé è õðàíåíèÿ èíôîðìàöèè â ôèçèêå; • â îáëàñòè ñîçäàíèÿ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ è ìåòîäè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ, íàöåëåííûõ íà ïðèìåíåíèå â ôèçèêå è â îáðàçîâàíèè äëÿ ôèçèêîâ. Íà êàôåäðå ðàçðàáîòàíà è ïðîõîäèò àïðîáàöèþ ñõåìà èííîâàöèîííîãî îáó÷åíèÿ ñòóäåíòîâ ñòàðøèõ êóðñîâ åñòåñòâåííî-íàó÷íûõ ôàêóëüòåòîâ — ðîññèéñêî-ãåðìàíñêàÿ ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà «Âû÷èñëèòåëüíàÿ ôèçèêà» è ñîâìåñòíàÿ ñ êîðïîðàöèåé Intel ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà «Âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûå âû÷èñëåíèÿ â ôèçèêå». Êàôåäðà îòâå÷àåò çà ïðîâåäåíèå íà ôàêóëüòåòå ëåêöèîííûõ è ïðàêòè÷åñêèõ çàíÿòèé ïî ïðîãðàììèðîâàíèþ, ÷èñëåííûì ìåòîäàì, ìåòîäàì âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè. Âåäåòñÿ îáó÷åíèå ñîâðåìåííûì ÿçûêàì è ñèñòåìàì ïðîãðàììèðîâàíèÿ, â òîì ÷èñëå — âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûì âû÷èñëåíèÿì, ñèìâîëüíûì âû÷èñëåíèÿì è ñîâðåìåííûì ñåòåâûì òåõíîëîãèÿì. Êàôåäðà ðàñïîëàãàåò êîìïëåêñîì ñîâðåìåííîãî îáîðóäîâàíèÿ, êîòîðûé ïîçâîëÿåò âåñòè ïîäãîòîâêó ñòóäåíòîâ ìàãèñòðàòóðû ïî âñåì íàïðàâëåíèÿì ïðîâîäèìûõ èññëåäîâàíèé, â òîì ÷èñëå: êëàññîì îáó÷åíèÿ ïðî-

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ ãðàììèðîâàíèþ, âû÷èñëèòåëüíûì ìåòîäàì è ðåñóðñàì Internet, êëàññîì àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïðàêòèêóìà ïî ôèçèêå, êëàñòåðîì âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ âû÷èñëåíèé è ó÷åáíûì GRID êëàñòåðîì. Âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû ÿâëÿþòñÿ ïîëíîñòüþ ïîäãîòîâëåííûìè äëÿ ïðîäîëæåíèÿ îáó÷åíèÿ â î÷íîé àñïèðàíòóðå íà êàôåäðå, îáó÷åíèÿ â àñïèðàíòóðå èëè ïðîäîëæåíèÿ íàó÷íîé ðàáîòû çà ðóáåæîì.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû 010700/22 — «Âû÷èñëèòåëüíàÿ ôèçèêà è àâòîìàòèçèðîâàííûå ñèñòåìû íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé», 010700/14 — «Èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè â àâòîìàòèçàöèè ôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé», 010600/52 — «Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ôèçèêà è ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå»

Ìåòîäû âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè 1. Îïðåäåëåííûé èíòåãðàë. ×èñëåííîå èíòåãðèðîâàíèå. Êâàäðàòóðíûå ôîðìóëû Íüþòîíà—Êîòåñà. 2. Èòåðàöèîííûå ìåòîäû ðåøåíèÿ óðàâíåíèé ñ îäíèì íåèçâåñòíûì. 3. Ñèñòåìû ëèíåéíûõ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé. Ðåøåíèå ìåòîäîì Ãàóññà è ïðîñòûõ èòåðàöèé. 4. Ïëîõî îáóñëîâëåííûå ñèñòåìû. ×èñëî îáóñëîâëåííîñòè. Ìåòîäû îðòîãîíàëüíûõ ïðåîáðàçîâàíèé äëÿ ðåøåíèÿ ïëîõî îáóñëîâëåííûõ ñèñòåì. 5. Ëèíåéíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ. Ñîáñòâåííûå âåêòîðû è ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ ëèíåéíûõ ïðåîáðàçîâàíèé. ×èñëåííûå ìåòîäû äëÿ èõ îòûñêàíèÿ. 6. Ëèíåéíûå äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ è ëèíåéíûå ñèñòåìû. Ðàçíîñòíàÿ àïïðîêñèìàöèÿ äèôôåðåíöèàëüíûõ îïåðàòîðîâ. Ðàçíîñòíûå ñõåìû. 7. Èíòåðïîëÿöèÿ ïîëèíîìàìè è ñïëàéíàìè — ñëó÷àé ôóíêöèè îäíîé ïåðåìåííîé. 8. Àïïðîêñèìàöèÿ ñïëàéíàìè. B-ñïëàéíû. 9. Ëèíåéíàÿ ìîäåëü ýêñïåðèìåíòà. Ìåòîä íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ. Íåâÿçêà. Äèñïåðñèÿ. Ñðåäíåêâàäðàòè÷íîå îòêëîíåíèå. 10. Ñëó÷àéíûå âåëè÷èíû è ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí. Ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå è äèñïåðñèÿ. 11. Ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå. Òåîðåìà Êîòåëüíèêîâà—Íàéêâèñòà. Äèñêðåòíîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå. Áûñòðîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå. 12. Çàäà÷à Êîøè äëÿ óðàâíåíèÿ òåïëîïðîâîäíîñòè è âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ. Ðàçíîñòíûå ñõåìû èõ ðåøåíèÿ.

25

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ

26

Àðõèòåêòóðà è ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå êîìïüþòåðîâ 1. Äâîè÷íàÿ çàïèñü èíôîðìàöèè. Áèò, áàéò, ìàøèííîå ñëîâî. Êîäèðîâêà ÷èñëîâûõ è ñèìâîëüíûõ äàííûõ. ASCII êîäû. 2. Öåíòðàëüíûé ïðîöåññîð. Ðàçðÿäíîñòü ïðîöåññîðà. Ðåãèñòðû. 3. Îïåðàòèâíîå çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî. Êýø-ïàìÿòü. Øèíû ïåðåäà÷è äàííûõ, èõ ðàçðÿäíîñòü è ñêîðîñòü. Óñòðîéñòâà ââîäà-âûâîäà. 4. BIOS, åãî íàçíà÷åíèå è ñèñòåìà òåñòèðîâàíèÿ POST. 5. Ïåðèôåðèéíûå óñòðîéñòâà êîìïüþòåðîâ. 6. Óñòðîéñòâà äëÿ çàïèñè è õðàíåíèÿ èíôîðìàöèè. 7. Îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà. ßäðî îïåðàöèîííîé ñèñòåìû, îáîëî÷êè îïåðàöèîííîé ñèñòåìû. Äðàéâåðû óñòðîéñòâ, ñåðâèñû, óòèëèòû. 8. Îïåðàöèîííûå ñèñòåìû Windows. 9. Îïåðàöèîííûå ñèñòåìû Unix è Linux. 10. Ôàéëîâàÿ ñèñòåìà FAT32 : îáëàñòè FAT è Directory. Ñèñòåìà ïîääèðåêòîðèåâ. Àòðèáóòû ôàéëîâ. 11. Îðãàíèçàöèÿ ôàéëîâ â ñèñòåìàõ Unix. Òèïû ôàéëîâ. 12. Îáçîð ñèñòåì ïîäãîòîâêè òåêñòîâ: ðåäàêòîðû, òåêñòîâûå ïðîöåññîðû, èçäàòåëüñêèå ñèñòåìû. 13. Ãðàôè÷åñêèå ôàéëû è ñèñòåìû ãðàôè÷åñêîé îáðàáîòêè. 14. ßçûêè ïðîãðàììèðîâàíèÿ íèçêîãî è âûñîêîãî óðîâíÿ. Èíòåðïðåòàòîðû è êîìïèëÿòîðû. 15. Ñåòü Internet , îðãàíèçàöèÿ, àäðåñàöèÿ, èñïîëüçîâàíèå. 16. Ñåòåâûå ïðîòîêîëû TCP/IP, FTP, SFTP, SSH, http, https. 17. Ñèñòåìà WWW. Áðàóçåðû. URL-àäðåñàöèÿ. 18. Îñîáåííîñòè ñîçäàíèÿ äîêóìåíòîâ äëÿ WWW. ßçûêè HTML, XML, JavaScript.

Ëèòåðàòóðà 1. Ìóäðîâ À. Å. ×èñëåííûå ìåòîäû äëÿ ÏÝÂÌ íà ÿçûêàõ ÁÅÉÑÈÊ, ÔÎÐÒÐÀÍ è ÏÀÑÊÀËÜ. Òîìñê: ÌÏ “Ðàñêî”, 1992. 272 ñ. 2. Ôîðñàéò Äæ., Ìàëüêîëüì Ì., Ìîóëåð Ê. Ìàøèííûå ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêèõ âûèñëåíèé. / Ïåð. ñ àíãë. Ì.:Ìèð, 1980. 279 ñ. 3. Ôåäîðåíêî Ð. Ï. Ââåäåíèå â âû÷èñëèòåëüíóþ ôèçèêó. Ì.:èçä. ÌÔÒÈ, 1994, 528 ñ. 4. Êàõàíåð Ä., Ìîóëåð Ê., Íýø Ñ. ×èñëåííûå ìåòîäû è ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå. Ì., Ìèð,1998, 575 ñ. 5. Ôèãóðíîâ Â. Ý. IBM PC äëÿ ïîëüçîâàòåëÿ. Ì., Ôèíàíñû è ñòàòèñòèêà, 1990, 240 ñ. 6. Êåíöë Ò. Ôîðìàòû ôàéëîâ Internet. ÑÏá, èçä. “Ïèòåð”, 1997, 320 ñ. 7. Ôðîëîâ À. Â., Ôðîëîâ Ã. Â. Ñåðâåð Web ñâîèìè ðóêàìè. Ì., ÄèàëîãÌÈÔÈ, 1998, 288 ñ. 8. Ãóê Ì. “Àïïàðàòíûå ñðåäñòâà IBM PC” 9. Íåìíþãèí Ñ., ×àóíèí Ì., Êîìîëêèí À. “UNIX”

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

№ пп

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр Зачет, семестр Трудоемк., час. Всего ауд. зан., час.

010700/22 — «Âû÷èñëèòåëüíàÿ ôèçèêà è àâòîìàòèçèðîâàííûå ñèñòåìû íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии в науке и образовании Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 ДНМ.07

Новые информационные технологии в работе с научной литературой по специализации Информационно-измерительные системы в физике высоких энергий

Специальные дисциплины СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02

Спец. семинар по магистерской программе

СДМ.03

Экспертные системы

СДМ.04

Структуры данных и методы работы с ними

СДМ.05

Базы данных

СДМ.06

10

9 10 11 9 10

Специальный практикум I Специальный практикум II

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Символьные вычисления СДМ.В.02 Операционные системы СДМ.В.03 Базы данных в системах научных исследований Мультипроцессорные системы, сети и их применение в физике СДМ.В.04 высоких энергий СДМ.В.05

Объектно-ориентированный подход при создании сложных систем автоматизации

Факультативные дисциплины ФТД.01

9 10 11 9 10 11 12

10 150 64 10 80 64 11 120 64 250 128 9 200 32 10 150

32

150

80

9 10 176 160 11 13 39 32 98

64

84

64

84

64

9 130 128 10 11 130 112 12 40 40 40

32 32 32

82

64

89

64

27

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

№ пп

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр Зачет, семестр Трудоемк., час. Всего ауд. зан., час.

010700/14 — «Èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè â àâòîìàòèçàöèè ôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии в науке и образовании Национально-региональный (вузовский) компонент

ДНМ.06 ДНМ.07

Новые информационные технологии в работе с научной литературой по специализации Современные технологии программирования в научных работах

Специальные дисциплины

28

СДМ.01

10

9

150 64 80 64 120 64 250 128 200 32

10

150

32

150

80

10 10 11

9 10

9 10 11 13

Спец. лаб.-выч. практикум

176 160

СДМ.02

Спец. семинар по магистерской программе

40

32

СДМ.03

Объектное программирование

10

120

64

СДМ.04

Языки программирования Internet

120

64

СДМ.05

Методы вычислительной физики

11 9 10

70

64

СДМ.06

Специальный практикум I

СДМ.07

Специальный практикум II

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Дифференциальные и разностные уравнения СДМ.В.02 Символьные вычисления СДМ.В.03 Базы данных в системах научных исследований Дискретная математика: теория графов, алгоритмы, кодирование и СДМ.В.04 автоматы СДМ.В.05 Основы параллельного программирования Факультативные дисциплины

9 10 10 11 12 12

ФТД.01

9

Основы теории всплесков

9 10 11 12

130 128 130 112 40 40 40

32 32 32

82

64

89

64

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010600/52 — «Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ôèçèêà è ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå»

9 10 11

120 92 92

64 64 64

206

128

150

96

206

144

32

28

108

96

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.Ф.01 ДНМ.Ф.02 ДНМ.Ф.02

Современные проблемы естествознания История физики Философские вопросы естествознания

Региональный (вузовский) компонент ДНМ.Р.01

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.Р.02

Концепции вычислительной физики

9 10 9 10

Специальные дисциплины СДМ.01

Спец. лаборатория — выч. практикум

СДМ.02

Спецсеминар по магистерской программе

СДМ.03

Методы компьютерного моделирования

СДМ.04

Пакеты для научных расчетов

9 10 11 12 9 10 9

58

48

Параллельное программирование Численные методы решения обыкновенных СДМ.06 дифференциальных уравнений Численные методы решения дифференциальных уравнений СДМ.07 в частных производных Дисциплины по выбору

10

58

48

9

58

48

10

58

48

СДМ.В.01 Вычислительные методы квантовой физики СДМ.В.02 Методы анализа и обработки данных СДМ.В.03 Обратные и некорректные задачи Факультативные дисциплины

10 11 11

20 40 40

16 32 32

СДМ.05

ФТД.01

29

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêèì ïðîãðàììàì 010700/22 — «Âû÷èñëèòåëüíàÿ ôèçèêà è àâòîìàòèçèðîâàííûå ñèñòåìû íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé», 010700/16 — «Èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè â àâòîìàòèçàöèè ôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé»

30

Ìåòîäû âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè 1. Èòåðàöèîííûå ìåòîäû ðåøåíèÿ óðàâíåíèé è ñèñòåì íåëèíåéíûõ óðàâíåíèé. 2. Íàõîæäåíèå ýêñòðåìóìîâ ôóíêöèè îäíîé ïåðåìåííîé. Èñïîëüçîâàíèå ïðîèçâîäíîé, ìåòîä çîëîòîãî ñå÷åíèÿ, ìåòîä ïàðàáîëè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ ôóíêöèè. Îòûñêàíèå ýêñòðåìóìîâ ôóíêöèé ìíîãèõ ïåðåìåííûõ. Ìåòîä ñîïðÿæåííûõ ãðàäèåíòîâ, ìåòîä ïåðåìåííûõ íàïðàâëåíèé, ìåòîä ïåðåìåííîé ìåòðèêè. 3. Èñïîëüçîâàíèå ìåòîäîâ îðòîãîíàëüíûõ ïðåîáðàçîâàíèé äëÿ íàõîæäåíèÿ ñîáñòâåííûõ ÷èñåë, îïðåäåëèòåëåé ìàòðèö è äëÿ ðåøåíèÿ ñèñòåì ëèíåéíûõ óðàâíåíèé. 4. Èíòåðïîëÿöèÿ ïîëèíîìàìè (ñëó÷àé ôóíêöèè îäíîé ïåðåìåííîé).Èíòåðïîëÿöèÿ ñïëàéíàìè (ñëó÷àé ôóíêöèè îäíîé ïåðåìåííîé; ôóíêöèè äâóõ ïåðåìåííûõ). 5. Àïïðîêñèìàöèÿ ñïëàéíàìè (ñëó÷àé ôóíêöèè îäíîé ïåðåìåííîé). B-ñïëàéíû. Áåòà-ñïëàéíû. Ïîëèíîìû Áåçüå. 6. Ëèíåéíàÿ ìîäåëü ýêñïåðèìåíòà. Ìåòîä íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ. Íåâÿçêà. Äèñïåðñèÿ. 7. Êâàäðàòóðíûå ôîðìóëû Íüþòîíà—Êîòåñà, Ãàóññà—Êðèñòîôåëÿ (àëãåáðàè÷åñêàÿ ñòåïåíü òî÷íîñòè). 8. Ìåòîäû Ìîíòå-Êàðëî äëÿ ÷èñëåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ. 9. Ìåòîäû ðåøåíèÿ îáûêíîâåííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé (Ýéëåðà, Ðóíãå—Êóòòà, ìíîãîøàãîâûå ìåòîäû). 10. Ñåòî÷íûå ìåòîäû äëÿ ëèíåéíûõ îáûêíîâåííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, ìåòîä Íóìåðîâà. 11. Âàðèàöèîííûå ìåòîäû. Ìåòîä Ðèòöà. 12. Èñïîëüçîâàíèå êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ â ìåòîäå Ðèòöà. 13. Êîíå÷íûå ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå. Òåîðåìà Êîòåëüíèêîâà— Íàéêâèñòà. Áûñòðîå, äèñêðåòíîå è îêîííîå ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå, ïðåîáðàçîâàíèå Ãàáîðà. 14. Âåéâëåòû. Âåéâëåòíûå ðÿäû è èíòåãðàëüíûå âåéâëåòíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ. Êðóïíîìàñøòàáíûé àíàëèç â L2(R). Îðòîãîíàëüíûå âåéâëåòû ñ êîìïàêòíûì íîñèòåëåì. Âåéâëåòû è ôèëüòðû Äîáåøè. 15. Ñåòî÷íûå ìåòîäû äëÿ óðàâíåíèé ïàðàáîëè÷åñêîãî òèïà. ßâíàÿ, íåÿâíàÿ, ñìåøàííàÿ ñõåìû. Ìåòîä ðàñùåïëåíèÿ.

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ 16. Ñåòî÷íûå ìåòîäû äëÿ óðàâíåíèé ýëëèïòè÷åñêîãî òèïà. Àïïðîêñèìàöèÿ êðàåâûõ óñëîâèé, ìåòîä óñòàíîâëåíèÿ. 17. Íåêîððåêòíûå çàäà÷è. Ðåãóëÿðèçàöèÿ.

Àðõèòåêòóðà è ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå êîìïüþòåðîâ 1. Îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà (ÎÑ). Íàçíà÷åíèå, àðõèòåêòóðà è êëàññèôèêàöèÿ ÎÑ. ßäðî îïåðàöèîííîé ñèñòåìû, îáîëî÷êè îïåðàöèîííîé ñèñòåìû. Äðàéâåðû óñòðîéñòâ, ñåðâèñû, óòèëèòû. 2. Ôàéëîâàÿ ñèñòåìà FAT32: îáëàñòè FAT è Directory. Ñèñòåìà ïîääèðåêòîðèåâ. Àòðèáóòû ôàéëîâ. 3. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ ÎÑ UNIX. ßäðî, ïðîöåññû, ôàéëîâàÿ ñèñòåìà, ïîëüçîâàòåëè, ðàçäåëåíèå âðåìåíè, ñåòåâûå âîçìîæíîñòè, ïðîöåññû. 4. Ôàéëîâàÿ ñèñòåìà ÎÑ UNIX. Èìåíà ôàéëîâ, ñêðûòûå ôàéëû. Òèïû ôàéëîâ, ññûëêè. Ïðàâà äîñòóïà ê ôàéëàì. Îñíîâíûå êîìàíäû äëÿ ðàáîòû ñ ôàéëîâîé ñèñòåìîé. Äîìàøíèé êàòàëîã ïîëüçîâàòåëÿ. Òåêóùèé êàòàëîã, ïîëíûé è îòíîñèòåëüíûé ïóòü. 5. Ïðîöåññû ÎÑ UNIX. Ñïîñîáû çàïóñêà ïðîöåññîâ. Ïåðåìåííûå îêðóæåíèÿ è âûïîëíåíèå êîìàíäíûõ ôàéëîâ. Ñòàðòîâûå ôàéëû. Âñòðîåííûå è âíåøíèå êîìàíäû, êîìàíäíûå ôàéëû. 6. Òèïû ïðîöåññîâ ÎÑ UNIX. Êîìàíäû óïðàâëåíèÿ ïðîöåññàìè. 7. Êîìïüþòåðíûå ñèñòåìû ââîäà-âûâîäà öèôðîâîé èíôîðìàöèè. Öèôðîâûå ïîðòû ââîäà-âûâîäà. Ðåãèñòðû ââîäà-âûâîäà. Àíàëîãîöèôðîâûå è öèôðî-àíàëîãîâûå ïðåîáðàçîâàòåëè. 8. Îñíîâíûå ïðèíöèïû ñòðóêòóðíîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ. Ïðîöåäóðíîå ïðîãðàììèðîâàíèå. Ïåðåäà÷à ïàðàìåòðà â ïîäïðîãðàììó ïî ññûëêå, ïî çíà÷åíèþ è ÷åðåç óêàçàòåëü èëè ññûëêó. Ïàðàìåòðû ïðîöåäóðíîãî òèïà. Òèïû ïåðåäà÷è ïàðàìåòðîâ â ðàçëè÷íûõ ÿçûêàõ ïðîãðàììèðîâàíèÿ. 9. Îáúåêòíî-îðèåíòèðîâàííîå ïðîãðàììèðîâàíèå. Èíêàïñóëÿöèÿ. Êëàññû è èõ ýêçåìïëÿðû. Ïîëÿ è ìåòîäû. Ïåðåãðóçêà ìåòîäîâ. Íàñëåäîâàíèå. 10. Ìåòîäû ñî ñòàòè÷åñêèì è äèíàìè÷åñêèì ñâÿçûâàíèåì. Ðàííåå è ïîçäíåå ñâÿçûâàíèå. Ïîëèìîðôèçì. Àáñòðàêòíûå ìåòîäû. Èíòåðôåéñû. 11. ßçûêè HTML. Òåãè, àòðèáóòû. ßçûê CSS. 12. ßçûê JavaScript. Îáúåêòíàÿ ìîäåëü äîêóìåíòà. Îñíîâíûå âñòðîåííûå êëàññû JavaScript. 13. Òåõíîëîãèÿ DHTML. 14. Îñîáåííîñòè ðåàëèçàöèè ñåðâåðíûõ ÿçûêîâ ñöåíàðèåâ (PHP, ASP, Perl, JSP). 15. Îñíîâû ðåëÿöèîííîé òåîðèè áàç äàííûõ. Äîìåí, àòðèáóò, êîðòåæ, ïåðâè÷íûé êëþ÷, îòíîøåíèå. Ðåëÿöèîííàÿ ìîäåëü äàííûõ (îáùèå ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ ðåëÿöèîííûõ ÑÓÁÄ). 16. Ëîãè÷åñêàÿ ìîäåëü áàç äàííûõ. Òèïû ñâÿçè.

31

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ 17. Ðåëÿöèîííûå áàçû äàííûõ: íîðìàëèçàöèÿ äàííûõ, íîðìàëüíûå ôîðìû. 18. Ïîñëåäîâàòåëüíàÿ è ïàðàëëåëüíàÿ ìîäåëè ïðîãðàììèðîâàíèÿ. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà, ñðàâíåíèå. Ïàðàëëåëèçì äàííûõ, ïàðàëëåëèçì çàäà÷. 19. Àðõèòåêòóðà âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ ÝÂÌ. Êëàññèôèêàöèÿ Ôëèííà. Êîíâåéåðû. Ñóïåðñêàëÿðíûå ïðîöåññîðû. Âåêòîðíàÿ îáðàáîòêà äàííûõ. Îïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü. ×åðåäóåìàÿ ïàìÿòü. Ðàçäåëÿåìàÿ ïàìÿòü. Ðàñïðåäåëåííàÿ ïàìÿòü. 20. MPI èíòåðôåéñ ïåðåäà÷è ñîîáùåíèé. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà, ðåàëèçàöèè. Ñòðóêòóðà MPI-ïðîãðàììû. 21. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà ïàêåòà Matlab. Ãðàôè÷åñêèå ñðåäñòâà ïàêåòà Matlab. Ðåøåíèå àëãåáðàè÷åñêèõ çàäà÷ ñ ïîìîùüþ ïàêåòà Matlab. M-ôàéëû. Ýëåìåíòû ÿçûêà ïðîãðàììèðîâàíèÿ Matlab. Áèáëèîòåêè ÷èñëåííûõ ìåòîäîâ. 22. Êàíîíè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ìàòåìàòè÷åñêèõ îáúåêòîâ, íîðìàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå è óïðîùåíèå â ñèñòåìå Maple. 23. Àëãîðèòìû äèôôåðåíöèðîâàíèÿ è èíòåãðèðîâàíèÿ, âñòðîåííûå îïåðàöèè äèôôåðåíöèðîâàíèÿ è èíòåãðèðîâàíèÿ â ñèñòåìå Maple.

Ëèòåðàòóðà

32

1. Ëîóñîí ×., Õåíñîí Ð. ×èñëåííîå ðåøåíèå çàäà÷ ìåòîäà íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ. / Ïåð. ñ àíãë. Ì.: Íàóêà, 1986, 232 ñ. 2. Ôîðñàéò Äæ., Ìàëüêîëüì Ì., Ìîóëåð Ê. Ìàøèííûå ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêèõ âû÷èñëåíèé. / Ïåð. ñ àíãë. Ì.: Ìèð, 1980, 279 ñ. 3. Êàõàíåð Ä., Ìîóëåð Ê., Íýø Ñ. ×èñëåííûå ìåòîäû è ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå. / Ïåð. ñ àíãë. Ì.: Ìèð, 1998, 575 ñ. 4. Ìóäðîâ À. Å. ×èñëåííûå ìåòîäû äëÿ ÏÝÂÌ íà ÿçûêàõ ÁÅÉÑÈÊ, ÔÎÐÒÐÀÍ è ÏÀÑÊÀËÜ. Òîìñê: ÌÏ “Ðàñêî”, 1992, 272 ñ. 5. Íåìíþãèí Ñ. À., Êîìîëêèí À. Â., ×àóíèí Ì. Ï. Ýôôåêòèâíàÿ ðàáîòà: UNIX. ÑÏá, “Ïèòåð”, 2001 ã. 6. Êîìîëêèí À. Â., Íåìíþãèí Ñ. À. Ïðîãðàììèðîâàíèå äëÿ âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ ÝÂÌ. Ó÷åáíî-ìåòîäè÷åñêîå ïîñîáèå ïî êóðñó ëåêöèé “Ñîâðåìåííûå òåõíîëîãèè ïðîãðàììèðîâàíèÿ”, ÎÎÏ ÍÈÈÕ ÑïáÃÓ, 1998. 7. Äüÿêîíîâ Â. MATLAB: ó÷åáíûé êóðñ. ÑÏá, “Ïèòåð”, 2000 ã. 8. Ãóê Ì. “Àïïàðàòíûå ñðåäñòâà IBM PC” 9. Êåíöë Ò. Ôîðìàòû ôàéëîâ Internet. / Ïåð. ñ àíãë. ÑÏá: ÏÈÒÅÐ, 1997, 320 ñ. 10. Äóíàåâ Ñ. INTRANET-òåõíîëîãèè. Ì., ÄÈÀËÎÃ-ÌÈÔÈ, 1997, 288 ñ. 11. Ôåäîðîâ À. JavaScript äëÿ âñåõ. Ì.: ÊîìïüþòåðÏðåññ, 1998, 384 ñ. 12. Àéçåêñ Ñ. Dynamic HTML. Ïåð. ñ àíãë. ÑÏá. “BHV- Ñàíêò-Ïåòåðáóðã”, 1998, 496 ñ. 13. Ýääè Ñ. Ý. XML: ñïðàâî÷íèê. ÑÏá: Èçä. “Ïèòåð”,1999, 480 ñ. 14. Åïàíåøíèêîâ À. Ì., Åïàíåøíèêîâ Â. À. Ïðîãðàììèðîâàíèå â ñðåäå Delphi: Ó÷åáíîå ïîñîáèå â 4-õ ÷àñòÿõ. Ì.: ÄÈÀËÎÃ-ÌÈÔÈ, 1997-1998.

Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ÀÑÍÈ 15. Ôàðîíîâ Â. Â. Delphi 5. Ó÷åáíûé êóðñ. Ì.:“Íîëèäæ”, 2000, 464 ñ. 16. Áó÷ Ã. Îáúåêòíî-îðèåíòèðîâàííûé àíàëèç è ïðîåêòèðîâàíèå ñ ïðèìåðàìè ïðèëîæåíèé íà C++, 2-å èçä. / Ïåð.ñ àíãë. Ì., Áèíîì, ÑÏá, 2000, 560 ñ. 17. Ãàðáóñ Äæ. Ð., Ïàñêóçè Ä. Ô., ×àíã Ý. Ò. “Database Design on SQL 7. Ñåðòèôèêàöèîííûé ýêçàìåí — ýêñòåðíîì (ýêçàìåí 70-029)”, ÑÏá, “Ïèòåð”, 2000. 18. Ìàìàåâ Å. “SQL Server 7.0: ïðîåêòèðîâàíèå è ðåàëèçàöèÿ áàç äàííûõ”, ÑÏá, “ÁÕ - Ñàíêò-Ïåòåðáóðã”, 2000. 19. Òèõîìèðîâ Þ. “Microsoft SQL Server 7.0”, ÑÏá, “ÁÕ - Ñàíêò-Ïåòåðáóðã”, 1999.

33

Êàôåäðà

êâàíòîâîé ìåõàíèêè ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/02 • “Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà àòîìîâ, ìîëåêóë è òâåðäûõ òåë”

Ñàéò êàôåäðû: http://landau.phys.spbu.ru Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Äìèòðèåâ Þðèé Þðüåâè÷, òåë. (812) 428-45-42, ôàêñ (812) 428-72-40, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè, íåñîìíåííî, îäíà èç ñòàðåéøèõ êàôåäð ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî óíèâåðñèòåòà. Îíà áûëà îðãàíèçîâàíà âûäàþùèìñÿ ôèçèêîì, àêàäåìèêîì ÀÍ ÑÑÑÐ Âëàäèìèðîì Àëåêñàíäðîâè÷åì Ôîêîì. Åãî ïî äîñòîèíñòâó ñ÷èòàþò îäíèì èç îñíîâàòåëåé ýòîé íàóêè, ïîëîæèâøèì íà÷àëî èññëåäîâàíèÿì ïî êâàíòîâîé ìåõàíèêå â ÑÏáÃÓ. Â. À. Ôîê — êðóïíåéøèé ôèçèê-òåîðåòèê XX âåêà. Åãî èìÿ íàâå÷íî âïèñàíî â îáèõîäíûé ñëîâàðü êâàíòîâîé ôèçèêè, â ÷àñòíîñòè, ìåòîä Õàðòðè—Ôîêà ëåæèò â îñíîâå ïðàêòè÷åñêè âñåõ èññëåäîâàíèé ñëîæíûõ àòîìîâ è ìîëåêóë.  äàëüíåéøåì óñèëèÿìè ó÷åíèêîâ è ïîñëåäîâàòåëåé Â. À. Ôîêà — Ì. Ã. Âåñåëîâà, Ì. È. Ïåòðàøåíü, Ï. Ï. Ïàâèíñêîãî, Þ. Í. Äåìêîâà, È. Â. Àáàðåíêîâà, Ë. Í. Ëàáçîâñêîãî — íà êàôåäðå óñïåøíî ðàçâèâàëèñü ñàìûå ïåðåäîâûå íàïðàâëåíèÿ ýòîé íàóêè â åå ñîâðåìåííîì ñîñòîÿíèè. Ðàáîòû ïî àòîìíîé è ìîëåêóëÿðíîé ôèçèêå â íàñòîÿùåå âðåìÿ ñîñòàâëÿþò çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü âñåõ èññëåäîâàíèé ïî ôèçèêå.  êà÷åñòâå èëëþñòðàöèè óêàæåì, ÷òî ïîñâÿùåííàÿ ýòîìó ðàçäåëó ôèçèêè ñåêöèÿ À â ìåæäóíàðîäíîì æóðíàëå Physical Review ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 20% îò ïîëíîãî îáúåìà. Íîáåëåâñêàÿ ïðåìèÿ ïî ôèçèêå çà 2001 ãîä ïðèñóæäåíà çà èññëåäîâàíèÿ Áîçå—Ýéíøòåéíîâñêîé êîíäåíñàöèè, íàõîäÿùåéñÿ â ñôåðå àòîìíîé ôèçèêè.  2005 ãîäó Íîáåëåâñêàÿ ïðåìèÿ áûëà ïðèñóæäåíà çà èññëåäîâàíèÿ ïî êâàíòîâîé îïòèêå, òàêæå âõîäÿùåé â ñôåðó êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Ñþäà æå ïðèìûêàåò è òàêàÿ «ãîðÿ÷àÿ òî÷êà» ñîâðåìåííîé ôèçèêè, êàê ðàáîòû ïî òåîðèè è ðåàëèçàöèè êâàíòîâûõ êîìïüþòåðîâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ íà êàôåäðå ïðåäñòàâëåíû âñå íàïðàâëåíèÿ ïðèëîæåíèé êâàíòîâîé ìåõàíèêè ê àòîìíîé è ìîëåêóëÿðíîé ôèçèêå è ïðèìûêàþùèì ê íèì çàäà÷àì ôèçèêè òâåðäîãî òåëà. Ïðÿìûì ïðîäîëæåíèåì ðàáîò Â. À. Ôîêà ÿâëÿþòñÿ èññëåäîâàíèÿ ïî òåîðèè àòîìîâ, ìîëåêóë, èõ âçàèìîäåéñòâèþ ñ âíåøíèìè ïîëÿìè. Äåëî â òîì, ÷òî ïðèáëèæåíèå Õàðòðè—Ôîêà îïèñûâàåò äâèæåíèå ýëåêòðîíà â óñðåäíåííîì (ñàìîñîãëàñîâàííîì) ïîëå äðóãèõ ýëåêòðîíîâ è àòîìíûõ

37

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

38

ÿäåð. Óòî÷íåíèå ýòîãî ïðèáëèæåíèÿ (ó÷åò ìåæýëåêòðîííûõ êîððåëÿöèé) â ðàçëè÷íûõ ñèòóàöèÿõ îñòàåòñÿ àêòóàëüíîé çàäà÷åé è ñåãîäíÿ. Äðóãàÿ îáëàñòü — èçó÷åíèå âûñîêîâîçáóæäåííûõ (ðèäáåðãîâñêèõ) ñîñòîÿíèé àòîìîâ è ìîëåêóë. Ñ ïðèíöèïèàëüíîé òî÷êè çðåíèÿ îíè èíòåðåñíû òåì, ÷òî âûñîêîâîçáóæäåííûé ýëåêòðîí õîðîøî îïèñûâàåòñÿ êâàçèêëàññè÷åñêèìè è äàæå êëàññè÷åñêèìè ìåòîäàìè, îáðàçóÿ, òàêèì îáðàçîì, «ìîñòèê» ìåæäó êâàíòîâîé è êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêîé. Ìíîãèå èññëåäîâàíèÿ íà êàôåäðå áûëè ïîñâÿùåíû ïîâåäåíèþ àòîìîâ, â òîì ÷èñëå è ðèäáåðãîâñêèõ, âî âíåøíèõ ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ ïîëÿõ. Äðóãîé öèêë ðàáîò ïîñâÿùåí ó÷åòó ýôôåêòîâ òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè â êâàíòîâîé ìåõàíèêå — êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêå. Îáëàñòü åå ïðèìåíèìîñòè äî ñèõ ïîð íå âïîëíå âûÿñíåíà, òàê ÷òî ðàáîòà çäåñü ñâÿçàíà ñ îïðåäåëåíèåì ãðàíèö ìåæäó èçâåñòíûì è íåïîçíàííûì. Ðåøåíèå ýòîé ôóíäàìåíòàëüíîé çàäà÷è â ñîçíàíèè øèðîêîé ïóáëèêè îáû÷íî ñâÿçûâàåòñÿ ñî ñòðîèòåëüñòâîì ãèãàíòñêèõ óñêîðèòåëåé. Íî ýòî íå åäèíñòâåííûé ïóòü, ïîñêîëüêó ìíîãèå ïðèíöèïèàëüíûå ýôôåêòû ìîãóò ïðîÿâëÿòüñÿ â àòîìíûõ è ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðàõ, ãäå îíè ãîðàçäî ëåã÷å äîñòóïíû äëÿ ýêñïåðèìåíòàëüíîãî èññëåäîâàíèÿ. Ñâÿçü ìåæäó ýëåìåíòàìè àòîìíîé ñèñòåìû ñ òî÷êè çðåíèÿ ðåëÿòèâèñòñêîé êâàíòîâîé òåîðèè îñóùåñòâëÿåòñÿ çà ñ÷åò îáìåíà âèðòóàëüíûìè êâàíòàìè ïîëåé (ôîòîíàìè â ñëó÷àå ýëåêòðîìàãíèòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ÿäðîì è ýëåêòðîíàìè â àòîìå). Âèðòóàëüíûå êâàíòû ïîëåé ïðåâðàùàþòñÿ â äåéñòâèòåëüíûå ëèøü ïðè ñîîáùåíèè ñèñòåìå íåîáõîäèìîé ýíåðãèè, à áåç ýòîãî ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé îñîáûé òèï ñóùåñòâîâàíèÿ íà ãðàíè âîçìîæíîãî è äåéñòâèòåëüíîãî. Òàêèì îáðàçîì, ñïåêòðû àòîìîâ ñ òî÷êè çðåíèÿ êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè ìîãóò îòêðûòü îïûòíîìó ñïåöèàëèñòó «îêíî äëÿ íàáëþäåíèÿ» âèðòóàëüíîãî ìèðà. Åùå îäíî íàïðàâëåíèå ðàáîò íà êàôåäðå ñâÿçàíî ñ èññëåäîâàíèåì ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ ïðè ñòîëêíîâåíèè ðàçëè÷íûõ àòîìíûõ ÷àñòèö, à òàêæå ïðè èõ âçàèìîäåéñòâèè ñî ñâåòîì. Ñ ïðèíöèïèàëüíîé òî÷êè çðåíèÿ â ýòèõ çàäà÷àõ ìû èìååì äåëî íå ñî ñâÿçàííûìè ñîñòîÿíèÿìè ñèñòåìû (àíàëîãè÷íûìè ôèíèòíîìó äâèæåíèþ â êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêå), à ñ ñîñòîÿíèÿìè ñïëîøíîãî ñïåêòðà, èëè êîíòèíóóìà, àíàëîãè÷íûìè èíôèíèòíîìó äâèæåíèþ. Ýòî òðåáóåò èñïîëüçîâàíèÿ ñïåöèàëüíîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî è òåîðåòè÷åñêîãî àïïàðàòà. Ïîëó÷åííûå çäåñü ðåçóëüòàòû íàõîäÿò ïðèìåíåíèå â ôèçèêå ëàçåðîâ, àñòðîôèçèêå, ôèçèêå íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïëàçìû. Íà÷èíàÿ ñ 50-õ ãîäîâ ïðîøëîãî âåêà íà êàôåäðå ñôîðìèðîâàëàñü øêîëà, ðàçâèâàþùàÿ òåîðèþ ýëåêòðîí-àòîìíûõ è àòîìàòîìíûõ ñòîëêíîâåíèé, êîòîðàÿ ñåé÷àñ øèðîêî ïðèçíàíà âî âñåì ìèðå. Òàê, â ìèðîâóþ òåðìèíîëîãèþ ïðî÷íî âîøëè ìîäåëè Äåìêîâà è Äåìêîâà–Îøåðîâà, îïèñûâàþùèå îïðåäåëåííûå òèïû íåàäèàáàòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ â êâàíòîâûõ ñèñòåìàõ. Áûëè îòêðûòû íîâûå ÿâëåíèÿ (òàêèå êàê èçîòîïè÷åñêèé ýôôåêò â ðåçîíàíñíîì äèññîöèàòèâíîì çàõâàòå, áèåíèÿ â ðåçîíàíñíîé ïåðåçàðÿäêå, ÿâëåíèÿ ãèãàíòñêîé íåóïðóãîé è óïðóãîé ãëîðèè â àòîìíûõ ñòîëêíîâåíèÿõ è ò.ä.), ðàçâèòû íîâûå ìåòîäû òåîðèè (ìåòîä êîìïëåêñíîãî ïàðàìåòðà óäàðà è êîíôîðìíîãî îòîáðàæåíèÿ, íîâûå ïîäõîäû ê ðåøåíèþ îáðàòíîé çàäà÷è ðàññåÿíèÿ, àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëè-

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè æåíèå ñ èñïîëüçîâàíèåì êîìïëåêñíîãî ðàññòîÿíèÿ ìåæäó ÿäðàìè ñòàëêèâàþùèõñÿ àòîìîâ, ðàñøèðåííàÿ ìîäåëü Âàíüå â çàäà÷å äâîéíîé ôîòîèîíèçàöèè, íàéäåíû òî÷íûå ðåøåíèÿ â çàäà÷å î äâóõ êóëîíîâñêèõ öåíòðàõ è â çàäà÷å î ñòîëêíîâåíèè ðèäáåðãîâñêîãî àòîìà ñ èîíîì è ò. ä.), âûïîëíåíû ðàáîòû ïî çàêàçó ðàçëè÷íûõ îðãàíèçàöèé, çàíèìàþùèõñÿ ôèçèêîé ïëàçìû, âåðõíèìè ñëîÿìè àòìîñôåðû, õèìè÷åñêèìè ðåàêöèÿìè è ò. ï. Ñþäà æå ïðèìûêàþò èññëåäîâàíèÿ ïî òåîðèè âçàèìîäåéñòâèÿ àòîìîâ è ìîëåêóë ñ ýëåêòðîìàãíèòíûì èçëó÷åíèåì. Íà êàôåäðå øèðîêî èññëåäóþòñÿ íîâûå ýôôåêòû (íàäïîðîãîâàÿ èîíèçàöèÿ, ãåíåðàöèÿ âûñîêèõ ãàðìîíèê è ò. ï.), êîòîðûå âîçíèêàþò â ñëó÷àå âûñîêîèíòåíñèâíîãî ëàçåðíîãî ïîëÿ. Òåîðèÿ ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû òâåðäûõ òåë — ýòî î÷åíü øèðîêàÿ îáëàñòü, êîòîðàÿ îõâàòûâàåò êàê êðèñòàëëè÷åñêèå, òàê è íåêðèñòàëëè÷åñêèå òâåðäûå òåëà. Ýòà òåîðèÿ îïèñûâàåò è îáúÿñíÿåò ðàçëè÷íûå ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë (ìåõàíè÷åñêèå, ýëåêòðè÷åñêèå, îïòè÷åñêèå, ìàãíèòíûå è äð.) è ðàçíîîáðàçíûå ïðîòåêàþùèå â îáúåìå è íà ïîâåðõíîñòè ïðîöåññû, â òîì ÷èñëå è òàêèå ñïåöèàëüíûå, êàê ïðèðîäà ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ, ôàçîâûå ïåðåõîäû, ìàãíèòíîå óïîðÿäî÷åíèå, ðîñò êðèñòàëëîâ, îáðàçîâàíèå äåôåêòîâ ïðè âîçäåéñòâèè òåìïåðàòóðû è èçëó÷åíèé, êîððîçèþ è ìíîãèå äðóãèå. Íåñìîòðÿ íà äîëãóþ èñòîðèþ ðàçâèòèÿ ôèçèêè òâåðäîãî òåëà, ïðèðîäà íåêîòîðûõ ÿâëåíèé äî ñèõ ïîð íå ïîëó÷èëà äåòàëüíîãî îáúÿñíåíèÿ. Ïîñëåäíèé ïðèìåð — ýòî ÿâëåíèå âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ñâåðõïðîâîäèìîñòè, êîòîðîå áûëî îòêðûòî Áåäíîðöîì è Ìþëëåðîì â 1986 ãîäó. Òåðìèí «âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ» îçíà÷àåò, ÷òî ñâåðõïðîâîäèìîñòü ìîæíî ïîëó÷èòü ïðè èñïîëüçîâàíèè æèäêîãî àçîòà, êîòîðûé ãîðàçäî äåøåâëå è äîñòóïíåå æèäêîãî ãåëèÿ, íåîáõîäèìîãî ïðè ïîëó÷åíèè îáû÷íîé ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Ïîñêîëüêó ñ âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ñâåðõïðîâîäèìîñòüþ ñâÿçûâàëèñü áîëüøèå íàäåæäû íà òåõíè÷åñêîå ïðèìåíåíèå, ýòî ÿâëåíèå øèðîêî è èíòåíñèâíî èçó÷àëîñü âî âñåì ìèðå è çà ïðîøåäøèå äâà äåñÿòèëåòèÿ íà ýòó òåìó íàïèñàíû äåñÿòêè òûñÿ÷ ñòàòåé. Áûëè èññëåäîâàíû ðàçëè÷íûå ñòîðîíû ýòîãî ÿâëåíèÿ, â ÷àñòíîñòè, áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòü ñâÿçàíà ñ ýëåêòðîííûì ñîñòîÿíèåì êðèñòàëëè÷åñêèõ ïëîñêîñòåé, îáðàçîâàííûõ èîíàìè ìåäè è êèñëîðîäà, è ÷òî ñóùåñòâåííóþ ðîëü çäåñü èãðàþò òàê íàçûâàåìûå ýëåêòðîííûå äûðêè. Îäíàêî, ìåõàíèçì âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ñâåðõïðîâîäèìîñòè äî ñèõ ïîð íå âûÿñíåí è òåîðèÿ ýòîãî ÿâëåíèÿ åùå æäåò ñâîåãî îòêðûâàòåëÿ. Ýòî — íàèáîëåå ÿðêèé ïðèìåð íåðåøåííîé åùå çàäà÷è ôèçèêè òâåðäîãî òåëà. Ñóùåñòâóåò ìíîãî äðóãèõ áîëüøèõ è ìàëûõ íåðåøåííûõ çàäà÷, è ôèçèêà òâåðäîãî òåëà ïðåäñòàâëÿåò øèðîêîå ïîëå äåÿòåëüíîñòè äëÿ òåîðåòè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ. Ñîòðóäíèêàìè ãðóïïû òåîðèè òâåðäîãî òåëà áûëî ïîëó÷åíî ìíîãî âàæíûõ ðåçóëüòàòîâ, â ÷àñòíîñòè, ñîàâòîðñòâî â ìåòîäå ïñåâäîïîòåíöèàëà, øèðîêî èñïîëüçóåìîãî â ñîâðåìåííîé òåîðèè ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû ìíîãîàòîìíûõ ñèñòåì.  íàñòîÿùåå âðåìÿ âåäóòñÿ èíòåíñèâíûå ðàáîòû ïî ìîäåëèðîâàíèþ õèìè÷åñêîé ñâÿçè â òâåðäûõ òåëàõ ñ êîâàëåíòíîé ñâÿçüþ. Ýòî íåîáõîäèìî äëÿ èññëåäîâàíèÿ èäåàëüíûõ è, ãëàâíûì îáðàçîì, äåôåêòíûõ òâåðäûõ òåë.  ãðóïïå ðàçðàáîòàí ñòðîãèé ìàòåìàòè÷åñêèé

39

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

40

àïïàðàò, ñîîòâåòñòâóþùèé îïèñàííîé ìîäåëè. Ñåé÷àñ ðàçðàáàòûâàåòñÿ ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå è ïðîèçâîäèòñÿ ðàñ÷åò ïðîñòåéøèõ ñèñòåì.  ãðóïïå ïðîèçâîäèòñÿ òàêæå èññëåäîâàíèå ñïèíîâûõ ñèñòåì — öåïî÷åê è ïëîñêîñòåé, â ÷àñòíîñòè, èõ àíòèôåððîìàãíèòíîå óïîðÿäî÷èâàíèå. Çäåñü íå òîëüêî ðàññìàòðèâàþòñÿ îáùåïðèíÿòûå ìîäåëè, íî âûâîäÿòñÿ è èññëåäóþòñÿ áîëåå òî÷íûå, à ïîòîìó è áîëåå ñëîæíûå, íåëèíåéíûå, óðàâíåíèÿ äëÿ ñïèíîâîé âîëíîâîé ôóíêöèè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ íà êàôåäðå ðàáîòàþò 7 ïðîôåññîðîâ, 3 äîöåíòà, 1 àññèñòåíò, à òàêæå 10 íàó÷íûõ ñîòðóäíèêîâ (5 äîêòîðîâ è 5 êàíäèäàòîâ íàóê). Ðàáîòû ïðåïîäàâàòåëåé è ñîòðóäíèêîâ êàôåäðû ïîëüçóþòñÿ øèðîêèì ïðèçíàíèåì. Îíè ïóáëèêóþòñÿ â íàèáîëåå ïðåñòèæíûõ îòå÷åñòâåííûõ è çàðóáåæíûõ æóðíàëàõ, êíèãè ïåðåèçäàþòñÿ â ïåðåâîäå íà àíãëèéñêèé ÿçûê.  ïîñëåäíèå ãîäû øèðîêî ðàçâèëîñü ìåæäóíàðîäíîå ñîòðóäíè÷åñòâî, ïðåïîäàâàòåëè è ñîòðóäíèêè ïðèãëàøàëèñü äëÿ íàó÷íîé ðàáîòû â ñòðàíû Åâðîïû, ÑØÀ, ßïîíèþ, Àâñòðàëèþ, Êèòàé, ïîëó÷àëè îòå÷åñòâåííûå è ìåæäóíàðîäíûå ãðàíòû äëÿ ñâîèõ èññëåäîâàíèé. Ñåìü ñîòðóäíèêîâ êàôåäðû íàõîäÿòñÿ â ñïèñêå àêòèâíûõ ðîññèéñêèõ ó÷åíûõ íà ñàéòå www.scientific.ru (ñâûøå ñòà öèòèðîâàíèé â ìèðîâîé ëèòåðàòóðå íà ðàáîòû, îïóáëèêîâàííûå â òå÷åíèå ïîñëåäíèõ 7 ëåò). À ðàáîòû ïðîôåññîðà Þ. Í. Äåìêîâà öèòèðîâàëèñü ñâûøå 2500 ðàç! Íàðÿäó ñ îáùåòåîðåòè÷åñêèìè äèñöèïëèíàìè ñòóäåíòû êàôåäðû ñëóøàþò ìíîãî÷èñëåííûå ñïåöèàëüíûå êóðñû ïî ïðèëîæåíèÿì êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Ïîñêîëüêó â íàøå âðåìÿ òåîðåòè÷åñêàÿ ðàáîòà ïîäðàçóìåâàåò øèðîêîå èñïîëüçîâàíèå êîìïüþòåðîâ, ñòóäåíòû ïîëó÷àþò õîðîøóþ ïîäãîòîâêó â ýòîé îáëàñòè, ÷òî ðàñøèðÿåò âîçìîæíîñòè äàëüíåéøåãî òðóäîóñòðîéñòâà. Âñå âûïóñêíèêè êàôåäðû, ïðîÿâèâøèå ñêëîííîñòü è ñïîñîáíîñòè ê íàó÷íîé ðàáîòå, èìåþò âîçìîæíîñòü ïðîäîëæèòü îáó÷åíèå â àñïèðàíòóðå ÑÏáÃÓ. Âûñîêèé óðîâåíü ïîäãîòîâêè ñòóäåíòîâ è ìåæäóíàðîäíûé àâòîðèòåò êàôåäðû äåëàþò åå âûïóñêíèêîâ âîñòðåáîâàííûìè íà ìåæäóíàðîäíîì óðîâíå. Ìíîãèå ñòóäåíòû ñòàæèðóþòñÿ â çàðóáåæíûõ íàó÷íûõ öåíòðàõ.  ïîñëåäíèå ãîäû çíà÷èòåëüíàÿ äîëÿ âûïóñêíèêîâ ïðîäîëæàåò îáó÷åíèå â àñïèðàíòóðàõ çàðóáåæíûõ óíèâåðñèòåòîâ. Äðóãèå âêëþ÷àþòñÿ â ìåæäóíàðîäíîå íàó÷íîå ñîòðóäíè÷åñòâî, îáó÷àÿñü â àñïèðàíòóðå ÑÏáÃÓ, è ïîñëå åå îêîí÷àíèÿ ïîëó÷àþò âðåìåííûå (òàê íàçûâàåìûå «ïîñòäîêîâñêèå») ïîçèöèè çà ðóáåæîì. Âûïóñêíûå ðàáîòû ñòóäåíòîâ (áàêàëàâðñêèå è ìàãèñòåðñêèå), êàê ïðàâèëî, ñîïðîâîæäàþòñÿ ïóáëèêàöèÿìè â íàó÷íûõ æóðíàëàõ.  ïîñëåäíèå ãîäû ðàáîòû ñòóäåíòîâ êàôåäðû ïóáëèêîâàëèñü â òàêèõ àâòîðèòåòíûõ ìåæäóíàðîäíûõ æóðíàëàõ, êàê-òî: «Physical Review Letters», «Physical Review A», «Journal of Physics B», «Îïòèêà è Ñïåêòðîñêîïèÿ», «Physics Letters A», «European Journal of Physics D», «Physica Scripta», «Nuclear Instruments and Methods in Physics Research», «Canadian Journal of Physics».  çàêëþ÷åíèå ïåðå÷èñëèì íåêîòîðûå òåìû ìàãèñòåðñêèõ ðàáîò ïîñëåäíèõ äâóõ ëåò: 1. ×èñëåííîå ðåøåíèå óðàâíåíèÿ Äèðàêà äëÿ âîäîðîäîïîäîáíîãî èîíà â èìïóëüñíîì ïðåäñòàâëåíèè;

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè 2. Ðàñ÷åò ñâåðõòîíêîé ñòðóêòóðû òÿæåëûõ âîäîðîäîïîäîáíûõ èîíîâ; 3. g-ôàêòîðû ìþîííûõ àòîìîâ; 4. Òî÷íûå ðåçóëüòàòû äëÿ ìíîãîêàíàëüíîãî îáîáùåíèÿ ìîäåëè Ëàíäàó—Çèíåðà; 5. Ýëåêòðîííàÿ ñòðóêòóðà êðèñòàëëà ÂeÎ; 6. Ìàãíèòíîå ðàññåÿíèå ýëåêòðîíîâ íà ìîëåêóëàõ; 7. Îñîáåííîñòè ðàññåÿíèÿ íà ìàëûå óãëû è êàíàëèðîâàíèå çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â êðèñòàëëàõ; 8. Ðàñ÷åòû óðîâíåé ýíåðãèè òÿæåëûõ àíòèïðîòîííûõ àòîìîâ; 9. Ýôôåêòû âòîðîãî ïîðÿäêà äëÿ ðèäáåðãîâñêîãî àòîìà â ñêðåùåííûõ ýëåêòðè÷åñêîì è ìàãíèòíîì ïîëÿõ; 10. Ìåòîä ïîòåíöèàëîâ íóëåâîãî ðàäèóñà â çàäà÷å î ñæàòîì àòîìå. Âûïóñêíèêè äðóãèõ ÂÓÇîâ ïîñòóïàþò â ìàãèñòðàòóðó êàôåäðû íà îáùèõ îñíîâàíèÿõ.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/02 — «Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà àòîìîâ, ìîëåêóë è òâåðäûõ òåë»

1. Ïðîñòðàíñòâî è âðåìÿ â êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêå. Îñíîâíûå ñâîéñòâà ïðîñòðàíñòâà è âðåìåíè. Ñèñòåìû îòñ÷åòà. Ïåðâûé çàêîí Íüþòîíà. Ïðèíöèï îòíîñèòåëüíîñòè Ãàëèëåÿ. Ïðåîáðàçîâàíèå Ãàëèëåÿ. 2. Êèíåìàòèêà ìàòåðèàëüíîé òî÷êè. Òðàåêòîðèÿ. Ñêîðîñòü, óñêîðåíèå è èõ ïðîåêöèè íà îñè åñòåñòâåííîãî òðåõãðàííèêà. 3. Äèíàìèêà ìàòåðèàëüíîé òî÷êè. Âòîðîé çàêîí Íüþòîíà. Èìïóëüñ. Ïîíÿòèå ñèëû. Ìàññà êàê ìåðà èíåðöèè. Òåîðåìû ñîõðàíåíèÿ. Ñîõðàíåíèå èìïóëüñà. Ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ. Ñåêòîðíàÿ ñêîðîñòü. Ïðÿìàÿ è îáðàòíàÿ çàäà÷à ìåõàíèêè. Èíòåãðèðîâàíèå óðàâíåíèé äâèæåíèÿ. Ïåðâûå è âòîðûå èíòåãðàëû äâèæåíèÿ. Óñëîâèÿ íåçàâèñèìîñòè èíòåãðàëîâ äâèæåíèÿ. Ðàáîòà ñèëû. Êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ. Êîíñåðâàòèâíûå ñèëû è ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè. Êîíñåðâàòèâíîñòü öåíòðàëüíîé ñèëû. 4. Äâèæåíèå ìàòåðèàëüíîé òî÷êè â öåíòðàëüíîì ïîëå. Èíòåãðàëû äâèæåíèÿ äëÿ ñëó÷àÿ öåíòðàëüíîãî ïîëÿ. Ïëîñêîñòü îðáèòû. Ïîëÿðíûå êîîðäèíàòû. Èíòåãðàë ýíåðãèè. Óðàâíåíèå òðàåêòîðèè. Âîçìîæíûå òðàåêòîðèè ìàòåðèàëüíîé òî÷êè â öåíòðàëüíîì ïîëå. Ôèíèòíîå è èíôèíèòíîå äâèæåíèå. Ïàäåíèå íà öåíòð. Óñëîâèå çàìêíóòîñòè òðàåêòîðèè. Çàäà÷à Êåïëåðà. Ñâåäåíèå çàäà÷è äâóõ òåë ê äâèæåíèþ ìàòåðèàëüíîé òî÷êè â öåíòðàëüíîì ïîëå. Çàêîí âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ Íüþòîíà. Îáùåå èññëåäîâàíèå âîçìîæíûõ òðàåêòîðèé â ñëó÷àå íüþ-

41

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

5.

6.

42

7.

8.

òîíîâñêîãî ïîòåíöèàëà. Óðàâíåíèå òðàåêòîðèé â êàíîíè÷åñêîé ôîðìå. Ýêñöåíòðèñèòåò. Òèïû îðáèò. Çàêîíû Êåïëåðà. Ðàññåÿíèå ÷àñòèö íåïîäâèæíûì ñèëîâûì öåíòðîì. Óãîë ðàññåÿíèÿ. Äèôôåðåíöèàëüíîå ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ. Ïðèöåëüíîå ðàññòîÿíèå. Ðàññåÿíèå çàðÿæåííûõ ÷àñòèö ýëåêòðè÷åñêèì ïîëåì íåïîäâèæíîãî çàðÿäà. Ôîðìóëà Ðåçåðôîðäà. Óïðóãèå ñòîëêíîâåíèÿ ÷àñòèö. Óãëû ðàññåÿíèÿ â ëàáîðàòîðíîé ñèñòåìå è èõ âûðàæåíèå ÷åðåç óãëû ðàññåÿíèÿ â ñèñòåìå öåíòðà èíåðöèè. Äèíàìèêà ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê. Òðåòèé çàêîí Íüþòîíà. Ñèëû âíåøíèå è âíóòðåííèå. Äâèæåíèå öåíòðà èíåðöèè. Èìïóëüñ è ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ ñèñòåìû. Çàêîíû èõ ñîõðàíåíèÿ. Ýíåðãèÿ ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê è åå ñîõðàíåíèå. Òåîðåìà âèðèàëà. Äâèæåíèå ïðè íàëîæåííûõ ñâÿçÿõ. Êëàññèôèêàöèÿ ñâÿçåé. Îáîáùåííûå êîîðäèíàòû. Ïðèíöèï âèðòóàëüíûõ ðàáîò. Èäåàëüíûå ñâÿçè. Ïðèíöèï Äàëàìáåðà. Óðàâíåíèÿ Ëàãðàíæà 2-ãî ðîäà. Ôóíêöèÿ Ëàãðàíæà. Îáîáùåííûé èìïóëüñ. Öèêëè÷åñêèå êîîðäèíàòû. Ôîðìóëèðîâêà çàêîíîâ ñîõðàíåíèÿ ñ ïîìîùüþ ôóíêöèè Ëàãðàíæà. Ñâÿçü çàêîíîâ ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà, ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ è ýíåðãèè ñ îäíîðîäíîñòüþ, èçîòðîïíîñòüþ ïðîñòðàíñòâà è îäíîðîäíîñòüþ âðåìåíè. Ñèëû òðåíèÿ, ïðîïîðöèîíàëüíûå ñêîðîñòè, èõ ó÷åò â ëàãðàíæåâîé ôîðìóëèðîâêå ìåõàíèêè. Äèññèïàòèâíàÿ ôóíêöèÿ Ðýëåÿ. Ìàëûå êîëåáàíèÿ ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê. Ïîíÿòèå ìàëûõ êîëåáàíèé. Óñòîé÷èâîå ðàâíîâåñèå. Êèíåòè÷åñêàÿ è ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê, ñîâåðøàþùèõ ìàëûå êîëåáàíèÿ. Óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ. Êîìïëåêñíûå àìïëèòóäû. Ñîáñòâåííûå ÷àñòîòû, èõ âåùåñòâåííîñòü. Îáùèé âèä ðåøåíèÿ. Ìàòðèöà êîìïëåêñíûõ àìïëèòóä è åå ñâîéñòâà. Íîðìàëüíûå êîîðäèíàòû. Ñëó÷àé êðàòíûõ êîðíåé õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ. Âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ. ßâëåíèå ðåçîíàíñà. Ìàëûå êîëåáàíèÿ ïðè íàëè÷èè ñèë òðåíèÿ. Êîìïëåêñíàÿ ÷àñòîòà, êîýôôèöèåíò çàòóõàíèÿ. Ïåðèîäè÷åñêîå è àïåðèîäè÷åñêîå çàòóõàíèå êîëåáàíèé. Âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ ïðè íàëè÷èè çàòóõàíèÿ. Êèíåìàòèêà òâåðäîãî òåëà. Ïîíÿòèå àáñîëþòíî òâåðäîãî òåëà. Îáîáùåííûå êîîðäèíàòû äëÿ òâåðäîãî òåëà: íàïðàâëÿþùèå êîñèíóñû, óãëû Ýéëåðà. Âûðàæåíèå ìàòðèöû ïîâîðîòà ÷åðåç óãëû Ýéëåðà. Êèíåìàòè÷åñêàÿ òåîðåìà Ýéëåðà. Òåîðåìà Øàëÿ. Óãëîâàÿ ñêîðîñòü, åå ñâîéñòâà. Ïîíÿòèå ïñåâäîâåêòîðà. Äâèæåíèå â íåèíåðöèàëüíîé ñèñòåìå îòñ÷åòà. Óñêîðåíèå âî âðàùàþùåéñÿ ñèñòåìå. Ñèëû èíåðöèè: öåíòðîáåæíàÿ ñèëà, ñèëà Êîðèîëèñà. Äèíàìèêà òâåðäîãî òåëà. Êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ âðàùàþùåãîñÿ òâåðäîãî òåëà. Òåíçîð èíåðöèè. Ìîìåíò èíåðöèè. Òåîðåìà Øòåéíåðà. Ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ òâåðäîãî òåëà. Ãëàâíûå îñè èíåðöèè è ãëàâíûå ìîìåíòû èíåðöèè. Ñèììåòðè÷íûé âîë÷îê, øàðîâîé âîë÷îê, ðîòàòîð. Äèíàìè÷åñêèå óðàâíåíèÿ Ýéëåðà. Ðåøåíèå óðàâíåíèé Ýéëåðà äëÿ ñâîáîäíîãî ñèììåòðè÷íîãî âîë÷êà. ßâëåíèå ïðåöåññèè. Ýëëèïñîèä èíåðöèè. Ãåîìåòðè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ âðàùåíèÿ Ïóàíñîíà. Ñòàöèîíàðíîñòü è óñòîé÷èâîñòü âðàùåíèÿ. Òÿæåëûé ñèììåò-

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

9.

10.

11.

12.

13.

ðè÷åñêèé âîë÷îê ñ çàêðåïëåííîé òî÷êîé: ðåøåíèå óðàâíåíèé äâèæåíèÿ ïî ìåòîäó Ëàãðàíæà. Âûðàæåíèå äëÿ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè ÷åðåç óãëû Ýéëåðà. Èíòåãðàëû äâèæåíèÿ è èõ ôèçè÷åñêèé ñìûñë. Èíòåãðàë ýíåðãèè. Èññëåäîâàíèå äâèæåíèÿ òÿæåëîãî âîë÷êà: òðàåêòîðèè Àïåêñà. Íåðåãóëÿðíàÿ ïðåöåññèÿ, íóòàöèÿ. Åñòåñòâåííûå íà÷àëüíûå óñëîâèÿ. Áûñòðûé âîë÷îê. Âû÷èñëåíèå àìïëèòóäû è ÷àñòîòû íóòàöèè, óãëîâîé ñêîðîñòè íóòàöèè. Ñïÿùèé âîë÷îê. Ïðèíöèï íàèìåíüøåãî äåéñòâèÿ Ãàìèëüòîíà. Êîíôèãóðàöèîííîå ïðîñòðàíñòâî. Äåéñòâèå. Âèðòóàëüíûå òðàåêòîðèè. Îñíîâû âàðèàöèîííîãî èñ÷èñëåíèÿ. Ïîíÿòèå ôóíêöèîíàëà, âàðèàöèè ôóíêöèè, âàðèàöèè ôóíêöèîíàëà, ýêñòðåìàëè. Óðàâíåíèÿ Ýéëåðà äëÿ îòûñêàíèÿ ýêñòðåìàëåé. Âûâîä óðàâíåíèé Ëàãðàíæà 2-ãî ðîäà èç ïðèíöèïà Ãàìèëüòîíà. Îáîáùåíèå óðàâíåíèé Ëàãðàíæà íà ñëó÷àé íåãîëîíîìíûõ ñâÿçåé, ëèíåéíî çàâèñÿùèõ îò ñêîðîñòè. Íåîïðåäåëåííûå ìíîæèòåëè Ëàãðàíæà. Óðàâíåíèÿ Ëàãðàíæà 1-ãî ðîäà. Óðàâíåíèÿ Ãàìèëüòîíà. Ôóíêöèÿ Ãàìèëüòîíà. Êàíîíè÷åñêèå óðàâíåíèÿ Ãàìèëüòîíà. Ïåðåõîä ê ìåòîäó Ãàìèëüòîíà êàê ïðåîáðàçîâàíèå Ëåæàíäðà. Ñâÿçü ôóíêöèè Ãàìèëüòîíà ñ ïîëíîé ýíåðãèåé ñèñòåìû. Öèêëè÷åñêèå êîîðäèíàòû â ìåòîäå Ãàìèëüòîíà. Ìåòîä Ðàóñà. Ïðèíöèï íàèìåíüøåãî äåéñòâèÿ Ìîïåðòþè. Óêîðî÷åííîå äåéñòâèå. Ïðèíöèï Ìîïåðòþè äëÿ ìàòåðèàëüíîé òî÷êè, íà êîòîðóþ íå äåéñòâóþò âíåøíèå ñèëû. Ïðèíöèï Ìîïåðòþè â ôîðìå ßêîáè—Ãåðöà. Ôóíäàìåíòàëüíûé ìåòðè÷åñêèé òåíçîð. Ãåîäåçè÷åñêèå ëèíèè. Êàíîíè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ. Îïðåäåëåíèå êàíîíè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé. Ïðîèçâîäÿùèå ôóíêöèè ðàçëè÷íûõ òèïîâ, ñâÿçü ìåæäó íèìè. Ïðèìåðû êàíîíè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé: òîæäåñòâåííîå ïðåîáðàçîâàíèå, òî÷å÷íûå ïðåîáðàçîâàíèÿ, îðòîãîíàëüíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ. Èñïîëüçîâàíèå êàíîíè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé äëÿ ðåøåíèé çàäà÷ ìåõàíèêè â ñëó÷àå, êîãäà âñå êîîðäèíàòû ÿâëÿþòñÿ öèêëè÷åñêèìè. Ïðèìåð: ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð. Èíâàðèàíòû êàíîíè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé. Ñêîáêè Ïóàññîíà è ñêîáêè Ëàãðàíæà. Ôàçîâîå ïðîñòðàíñòâî. Äîêàçàòåëüñòâî èíâàðèàíòíîñòè ñêîáîê. Ôóíäàìåíòàëüíûå ñêîáêè. Ñâîéñòâî ñêîáîê Ïóàññîíà. Òîæäåñòâî ßêîáè. Ñêîáêè Ïóàññîíà è èíòåãðàëû äâèæåíèÿ. Áåñêîíå÷íî ìàëûå êàíîíè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ. Äâèæåíèå ñèñòåìû êàê áåñêîíå÷íî ìàëîå êàíîíè÷åñêîå ïðåîáðàçîâàíèå. Áåñêîíå÷íî ìàëûå êàíîíè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ è çàêîíû ñîõðàíåíèÿ. Èíòåãðàëüíûå èíâàðèàíòû Ïóàíêàðå. Ëèíåéíûé èíâàðèàíò. Òåîðåìà Ëèóâèëëÿ îá èíâàðèàíòíîñòè ôàçîâîãî îáúåìà. Ìåòîä Ãàìèëüòîíà—ßêîáè. Óðàâíåíèå Ãàìèëüòîíà—ßêîáè. Ãëàâíàÿ ôóíêöèÿ Ãàìèëüòîíà. Õàðàêòåðèñòè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ Ãàìèëüòîíà. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ Ãàìèëüòîíà—ßêîáè äëÿ ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. Ðàçäåëåíèå ïåðåìåííûõ â óðàâíåíèè Ãàìèëüòîíà — ßêîáè. Ïðèìåð: äâèæåíèå â ïîëå öåíòðàëüíîé ñèëû. Ïåðèîäè÷åñêèå äâèæåíèÿ òèïà êîëåáàíèÿ è âðàùåíèÿ. Ôàçîâûå òðàåêòîðèè. Öèêë ïåðèîäè÷åñêîãî äâèæåíèÿ. Ïðèìåðû: ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð, ïëîñêèé ìàÿòíèê. Ìíîãîïåðèîäè÷åñêèå äâèæåíèÿ ïðè íàëè÷èè âûðîæäåíèÿ.

43

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

44

Ïåðåõîä ê íåçàâèñèìûì ÷àñòîòàì. Çàäà÷à Êåïëåðà â ïåðåìåííûõ äåéñòâèå-óãîë. Ïðàâèëà êâàíòîâàíèÿ Áîðà—Çîììåðôåëüäà. Ôîðìóëà Áàëüìåðà äëÿ óðîâíåé ýíåðãèè àòîìà âîäîðîäà. 14. Òåîðèÿ óïðóãîñòè. Ïîíÿòèå äåôîðìèðóåìîãî òâåðäîãî òåëà. Âåêòîð è òåíçîð äåôîðìàöèè. Ìàëûå äåôîðìàöèè. Òåíçîð íàïðÿæåíèé, åãî ñâîéñòâà. Óñëîâèÿ ðàâíîâåñèÿ äåôîðìèðîâàííîãî òâåðäîãî òåëà. Òåíçîð íàïðÿæåíèé â ñëó÷àå äåôîðìàöèè ðàâíîìåðíîãî âñåñòîðîííåãî ñæàòèÿ. Ýíåðãèÿ äåôîðìàöèè. Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ñîîòíîøåíèÿ äëÿ äåôîðìèðîâàííîãî òâåðäîãî òåëà. Ñâÿçü äåôîðìàöèé ñ íàïðÿæåíèÿìè. Òåíçîð ìîäóëåé óïðóãîñòè. Ìîäóëè ñäâèãà è ñæàòèÿ. Çàêîí Ãóêà. Îäíîðîäíûå äåôîðìàöèè. Äåôîðìàöèÿ ñòåðæíÿ ïðè ðàñòÿæåíèè. Ìîäóëü Þíãà. Óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ äëÿ äåôîðìèðîâàííîãî òâåðäîãî òåëà. Óïðóãèå âîëíû. Ïðîäîëüíûå êîëåáàíèÿ ñòåðæíÿ. 15. Ãèäðîäèíàìèêà. Ëîêàëüíûé è ñóáñòàíöèîíàëüíûé ìåòîä îïèñàíèÿ äâèæåíèÿ æèäêîñòè. Óðàâíåíèå íåðàçðûâíîñòè. Íåñæèìàåìàÿ æèäêîñòü. Ãèäðîäèíàìè÷åñêèå óðàâíåíèÿ Ýéëåðà äëÿ èäåàëüíîé æèäêîñòè. Ãèäðîñòàòèêà. Çàâèñèìîñòü äàâëåíèÿ â æèäêîñòè îò ãëóáèíû. Çàêîí Àðõèìåäà. Ñòàöèîíàðíîå òå÷åíèå æèäêîñòè. Ëèíèè òîêà. Èíòåãðàë Áåðíóëëè. Áàðîòðîïíàÿ æèäêîñòü. Ïîòîê ýíåðãèè â íåñæèìàåìîé æèäêîñòè. Âåêòîð Óìîâà—Ïîéòèíãà. Ïîòîê èìïóëüñà. Òåíçîð ïëîòíîñòè ïîòîêà èìïóëüñà. Âèõðåâîå äâèæåíèå æèäêîñòè. Öèðêóëÿöèÿ ñêîðîñòè. Òåîðåìà Òîìñîíà. Âèõðåâûå ëèíèè. Ïîñòîÿíñòâî èíòåíñèâíîñòè âèõðåâîé òðóáêè. Ïîòåíöèàëüíîå òå÷åíèå æèäêîñòè. Èíòåãðàë Êîøè. Ôîðìóëà Òîðè÷åëëè äëÿ ñêîðîñòè èñòå÷åíèÿ æèäêîñòè èç ñîñóäà. Ïëîñêîå ïîòåíöèàëüíîå òå÷åíèå. Ôóíêöèÿ òîêà. Ïîòåíöèàëüíîå îáòåêàíèå òâåðäûõ òåë. Ïàðàäîêñ Äàëàìáåðà. Ëàìèíàðíûé ñëåä. Ïîäúåìíàÿ ñèëà. Ãðàâèòàöèîííûå âîëíû ìàëîé àìïëèòóäû. Ïðîôèëü âîëíû. Ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòü. Äèñïåðñèÿ. Ðàñïðåäåëåíèå ñêîðîñòåé è òðàåêòîðèè ÷àñòèö ïðè âîëíîâîì äâèæåíèè. Âîëíû ïðè êîíå÷íîé ãëóáèíå æèäêîñòè. Ñîëèòîí. Âÿçêàÿ æèäêîñòü. Óðàâíåíèÿ Íàâüå—Ñòîêñà. Êèíåìàòè÷åñêàÿ âÿçêîñòü. Òå÷åíèå âÿçêîé æèäêîñòè ïî òðóáå. Ôîðìóëà Ïóàçåéëÿ. Çàêîí ïîäîáèÿ. ×èñëî Ðåéíîëüäñà.

Ëèòåðàòóðà Ãîëäñòåéí Ã. Êëàññè÷åñêàÿ ìåõàíèêà. Ì.: Íàóêà, 1975. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ìåõàíèêà. Ì.: Íàóêà, 1988. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Òåîðèÿ óïðóãîñòè. Ì.: Íàóêà, 1988. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ãèäðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1988. Íåâçãëÿäîâ Â. Ã. Òåîðåòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1959. Îëüõîâñêèé Í. È. Êóðñ òåîðåòè÷åñêîé ìåõàíèêè äëÿ ôèçèêîâ. Ì.: Íàóêà, 1970. 7. Àðíîëüä Â. È. Ìàòåìàòè÷åñêèå ìåòîäû êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêè. Ì.: Íàóêà, 1974. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà 1. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå îñíîâàíèÿ êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Ðåàëüíûå îïûòû: ðàâíîâåñíîå èçëó÷åíèå, îïûòû Ôðàíêà—Ãåðöà, Øòåðíà—Ãåðëàõà, Êîìïòîíà, Äåâèññîíà—Äæåðìåðà. Äóàëèçì âîëíà-÷àñòèöà. Âîëíû äå Áðîéëÿ. Ìûñëåííûå îïûòû: èçìåðåíèå êîîðäèíàòû ñ ïîìîùüþ ìèêðîñêîïà, ñ ïîìîùüþ ùåëè, èçìåðåíèå èìïóëüñà ïî ðàññåÿíèþ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé, ýêñïåðèìåíò ñ ïîëóïðîçðà÷íûì çåðêàëîì. Ñîîòíîøåíèÿ íåîïðåäåëåííîñòåé. Àáñòðàêöèè êëàññè÷åñêîé ôèçèêè è èõ îãðàíè÷åííàÿ ïðèìåíèìîñòü ê ìèêðîìèðó. Ïðèáîð. Ïîíÿòèÿ âåðîÿòíîñòè, ïëîòíîñòè âåðîÿòíîñòè, ïîòåíöèàëüíîé âîçìîæíîñòè. Ïîíÿòèå ñîñòîÿíèÿ â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. 2. Ìàòåìàòè÷åñêèé àïïàðàò êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Ãèëüáåðòîâî ïðîñòðàíñòâî. Íîðìà, ñõîäèìîñòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, îðòîíîðìèðîâàííûå ñèñòåìû, áåñêîíå÷íûå ðÿäû, ïîäïðîñòðàíñòâî, ïðîåêöèÿ âåêòîðà. Ðåàëèçàöèè Ãèëüáåðòîâà ïðîñòðàíñòâà. Îïåðàòîðû â Ãèëüáåðòîâîì ïðîñòðàíñòâå è ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó íèìè (ðàâåíñòâî, ñóììà, ïðîèçâåäåíèå, êîììóòàòîð, àíòèêîììóòàòîð). Îáðàòíûé îïåðàòîð. Ëèíåéíûé, ýðìèòîâñêèé, àíòèýðìèòîâñêèé, óíèòàðíûé, ïîëîæèòåëüíî îïðåäåëåííûé, îãðàíè÷åííûé îïåðàòîðû. Êîíêðåòíûå âèäû îïåðàòîðîâ óìíîæåíèÿ, äèôôåðåíöèðîâàíèÿ, èíòåãðàëüíûé, ïðîåêòèðîâàíèÿ; èõ ëèíåéíîñòü è ýðìèòîâîñòü. Ñïåêòð ëèíåéíîãî ñàìîñîïðÿæåííîãî îïåðàòîðà. Ðåãóëÿðíàÿ òî÷êà è òî÷êà ñïåêòðà. Ñîáñòâåííûå ÷èñëà. Âûðîæäåíèå. Âåùåñòâåííîñòü ñîáñòâåííûõ ÷èñåë è îðòîãîíàëüíîñòü ñîáñòâåííûõ âåêòîðîâ. Âèäû ñïåêòðîâ. Îïåðàòîðû ñ ÷èñòî ñïëîøíûì ñïåêòðîì: îïåðàòîð äèôôåðåíöèðîâàíèÿ è îïåðàòîð óìíîæåíèÿ íà íåçàâèñèìóþ ïåðåìåííóþ. Äåëüòà-ôóíêöèÿ Äèðàêà è åå ñâîéñòâà. Äåëüòàîáðàçíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Íîðìèðîâêà íà äåëüòà-ôóíêöèþ. Áàçèñíàÿ ñèñòåìà. Ôîðìóëû ðàçëîæåíèÿ ïî áàçèñíîé ñèñòåìå. Êîììóòàöèÿ îïåðàòîðîâ è áàçèñíàÿ ñèñòåìà. Ôóíêöèè îò îïåðàòîðîâ. 3. Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû è îïåðàòîðû. Êëàññè÷åñêèå è êâàíòîâûå ñêîáêè Ïóàññîíà. Âûâîä âûðàæåíèÿ äëÿ îïåðàòîðîâ êîîðäèíàòû è èìïóëüñà èç ñêîáîê Ïóàññîíà. Îäíîçíà÷íîñòü. Êâàíòîâàíèå. Îïåðàòîð êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè. Îïåðàòîð Ãàìèëüòîíà. Ñîñòîÿíèå ñèñòåìû è âåêòîðà â Ãèëüáåðòîâîì ïðîñòðàíñòâå. Äèðàêîâñêèå îáîçíà÷åíèÿ. Ñðåäíåå çíà÷åíèå ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíû. Ñîñòîÿíèå, â êîòîðîì ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà èìååò îïðåäåëåííîå çíà÷åíèå. Îäíîâðåìåííàÿ èçìåðèìîñòü äâóõ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí. Âûâîä ñîîòíîøåíèÿ íåîïðåäåëåííîñòåé ïî Ãàéçåíáåðãó. Âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ, ñëó÷àé äèñêðåòíîãî è ñïëîøíîãî ñïåêòðîâ. Îïåðàòîð ïðîåêòèðîâàíèÿ. Ïîëíûé íàáîð âåëè÷èí è îïåðàòîðîâ. Òåîðèÿ ïðåäñòàâëåíèé. Ïðåñòàâëåíèå âîëíîâîé ôóíêöèè è îïåðàòîðà. Ïåðåõîä îò îäíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ê äðóãîìó. Óíèòàðíîñòü. Êîîðäèíàòíîå è èìïóëüñíîå ïðåäñòàâëåíèÿ. Îïåðàòîðû êîîðäèíàòû è èìïóëüñà â èìïóëüñíîì ïðåäñòàâëåíèè. ×èñòûå è ñìåøàííûå ñîñòîÿíèÿ. Ñòàòèñòè÷åñêèé îïåðàòîð è åãî ñïåêòð. Ìàòðèöà ïëîòíîñòè. Ìàòðèöà ïëîòíîñòè ïîäñèñòåìû êâàíòîâîé ñèñòåìû. Èçìåðåíèå ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíû è ðåäóêöèÿ âîëíîâîãî ïàêåòà. Ðàçâèòèå ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû âî

45

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

4.

46

5.

6.

7.

8.

âðåìåíè. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà. Íà÷àëüíûå óñëîâèÿ. Îïåðàòîð ýâîëþöèè. Ïðåäñòàâëåíèÿ Øðåäèíãåðà, Ãàéçåíáåðãà, ïðåäñòàâëåíèå âçàèìîäåéñòâèÿ. Êâàíòîâîå óðàâíåíèå Ëèóâèëëÿ. Ïðîñòåéøèå ìîäåëè â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ïðÿìîóãîëüíàÿ ïîòåíöèàëüíàÿ ÿìà. Ñèììåòðèÿ îïåðàòîðà è êëàññèôèêàöèÿ âîëíîâûõ ôóíêöèé. Íåïðåðûâíîñòü âîëíîâîé ôóíêöèè è åå ïðîèçâîäíîé. Îòñóòñòâèå ðåøåíèÿ â ñëó÷àå ýíåðãèè, ðàñïîëîæåííîé íèæå äíà ïîòåíöèàëüíîé ÿìû. Ñîñòîÿíèÿ äèñêðåòíîãî ñïåêòðà. Óðîâíè ýíåðãèè è âîëíîâûå ôóíêöèè. Ñðàâíåíî äâèæåíèÿ êëàññè÷åñêîé è êâàíòîâîé ÷àñòèö. Ïëîòíîñòü âåðîÿòíîñòè íàéòè êëàññè÷åñêóþ ÷àñòèöó â îïðåäåëåííîé òî÷êå ïðîñòðàíñòâà. Ñîñòîÿíèÿ ñïëîøíîãî ñïåêòðà. Ôèçè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ. Êîýôôèöèåíòû îòðàæåíèÿ è ïðîõîæäåíèÿ. Ñðàâíåíèå äâèæåíèÿ êâàíòîâîé è êëàññè÷åñêîé ÷àñòèö. Ðåçîíàíñû. Ïðÿìîóãîëüíàÿ ïîòåíöèàëüíàÿ ÿìà ñ áåñêîíå÷íûìè ñòåíêàìè. Ïðÿìîóãîëüíûé ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð. Êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ è ïðîõîæäåíèÿ. Òóííåëüíûé ýôôåêò. Íàäáàðüåðíîå îòðàæåíèå. Ðåçîíàíñû. Ñðàâíåíèå äâèæåíèÿ êâàíòîâîé è êëàññè÷åñêîé ÷àñòèö. Ãðåáåíêà Äèðàêà. Ïåðèîäè÷åñêèé ïîòåíöèàë. Îïåðàòîð òðàíñëÿöèè. Òåîðåìà Áëîõà. Íîðìèðîâêà íà äåëüòà-ôóíêöèþ. Ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð. Ðàçðåøåííûå è çàïðåùåííûå çîíû. Ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð. Îïåðàòîðû ðîæäåíèÿ è óíè÷òîæåíèÿ, èõ êîììóòàòîð. Îïåðàòîð ÷èñëà ÷àñòèö è åãî ñïåêòð. Ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. Âîëíîâûå ôóíêöèè. Ñðåäíåå çíà÷åíèå êîîðäèíàòû, èìïóëüñà, êèíåòè÷åñêîé è ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèé. Ñîîòíîøåíèå íåîïðåäåëåííîñòåé. Ñðàâíåíèå êëàññè÷åñêîãî è êâàíòîâîãî îñöèëëÿòîðîâ. ×àñòèöà â îäíîðîäíîì ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå. Èìïóëüñíîå ïðåäñòàâëåíèå. Ôóíêöèè Ýéðè è èõ àñèìïòîòèêà. Ñðàâíåíèå äâèæåíèÿ êâàíòîâîé è êëàññè÷åñêîé ÷àñòèö. Ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ. Êîììóòàöèîííûå ñîîòíîøåíèÿ. Ñîáñòâåííûå ÷èñëà îïåðàòîðîâ êâàäðàòà è z-ïðîåêöèè ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ. Ñëîæåíèå ìîìåíòîâ. Îðáèòàëüíûé ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ. Ïîëÿðíûå äèàãðàììû. Ñïèíîâûé ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ. Ìàòðèöû Ïàóëè. Öåíòðàëüíîå ïîëå. Äâèæåíèå â öåíòðàëüíîì ïîëå. Ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð. Îðáèòàëè. Ïîíÿòèå ýëåêòðîííîãî îáëàêà. Ñôåðè÷åñêèñèììåòðè÷íàÿ ïîòåíöèàëüíàÿ ÿìà. Äâèæåíèå â êóëîíîâñêîì ïîëå. Äèñêðåòíûé ñïåêòð. Âîëíîâûå ôóíêöèè. Ñïëîøíîé ñïåêòð. Ñâÿçü êâàíòîâîé ìåõàíèêè ñ êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêîé. Òåîðåìû Ýðåíôåñòà. Ìèíèìèçèðóþùèé ïàêåò è åãî ðàñïëûâàíèå. Êîãåðåíòíûå ñîñòîÿíèÿ. Êâàçèêëàññè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Êâàçèêëàññè÷åñêèå óñëîâèÿ êâàíòîâàíèÿ. Êâàçèðåëÿòèâèñòñêàÿ òåîðèÿ. Óðàâíåíèå Äèðàêà äëÿ ñâîáîäíîé ÷àñòèöû. Ìàòðèöû Äèðàêà è èõ ñâîéñòâà. Ñòàöèîíàðíûå ñîñòîÿíèÿ ñâîáîäíîé ÷àñòèöû. «×àñòèöû» è «äûðêè». Ñïèí. Ñîáñòâåííûå ôóíêöèè îïåðàòîðîâ êâàäðàòà ñïèíà è åãî z-ïðîåêöèè. Óðàâíåíèå íåðàçðûâíîñòè. Óðàâíåíèå Äèðàêà äëÿ ÷àñòèöû â ýëåêòðîìàãíèòíîì ïîëå. Óðàâíåíèå Ïàóëè. Ìàãíèòíûé ìîìåíò ýëåêòðîíà. Ñïèí-îðáèòàëüíîå

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

9.

10.

11.

12.

âçàèìîäåéñòâèå. Çàðÿäîâîå ñîïðÿæåíèå. Óðàâíåíèå Êëåéíà—Ôîêà— Ãîðäîíà. Òåîðèÿ âîçìóùåíèé. Ñòàöèîíàðíûå âîçìóùåíèÿ. Íåâûðîæäåííûé ñëó÷àé. Ñëó÷àé áëèçêèõ óðîâíåé. Ñëó÷àé âûðîæäåíèÿ. Àíîìàëüíûé ýôôåêò Çååìàíà. Ýôôåêò Ïàøåíà—Áàêà. Ýôôåêò Øòàðêà (ëèíåéíûé è êâàäðàòè÷íûé). Íåñòàöèîíàðíûå âîçìóùåíèÿ, òåîðèÿ êâàíòîâûõ ïåðåõîäîâ. Ïîñòîÿííîå âîçìóùåíèå. Âîçìóùåíèå, ïåðèîäè÷åñêè çàâèñÿùåå îò âðåìåíè. Ñîîòíîøåíèå íåîïðåäåëåííîñòåé ýíåðãèÿ-âðåìÿ. Âåðîÿòíîñòü ïåðåõîäà â åäèíèöó âðåìåíè. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ðàññåÿíèÿ. Ýôôåêòèâíîå ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ. Äâå ïîñòàíîâêè çàäà÷è — âðåìåííàÿ è ñòàöèîíàðíàÿ. Àñèìïòîòèêà ðåøåíèÿ óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà äëÿ ñòàöèîíàðíîãî ñîñòîÿíèÿ. Àìïëèòóäà ðàññåÿíèÿ. Ôóíêöèÿ Ãðèíà ñâîáîäíîé ÷àñòèöû. Èíòåãðàëüíîå óðàâíåíèå äëÿ âîëíîâîé ôóíêöèè. Àñèìïòîòèêà. Âûðàæåíèå àìïëèòóäû ðàññåÿíèÿ ÷åðåç âîëíîâóþ ôóíêöèþ. Áîðíîâñêîå ïðèáëèæåíèå. Ñâÿçü ïåðâîãî áîðíîâñêîãî ïðèáëèæåíèÿ ñ ïåðâûì ïîðÿäêîì òåîðèè íåñòàöèîíàðíûõ âîçìóùåíèé äëÿ ïîñòîÿííîãî âîçìóùåíèÿ (áåç âûâîäà). Àìïëèòóäà ðàññåÿíèÿ â áîðíîâñêîì ïðèáëèæåíèè äëÿ ñôåðè÷åñêè-ñèììåòðè÷íîãî ïîòåíöèàëà. Ýêðàíèðîâàííûé êóëîíîâñêèé ïîòåíöèàë. Ôîðìóëà Ðåçåðôîðäà. Ðàññåÿíèå íà àòîìå. Ôîðìôàêòîð. Ìåòîä ïàðöèàëüíûõ âîëí â òåîðèè ðàññåÿíèÿ. Ôàçîâûå ñäâèãè. Îïòè÷åñêàÿ òåîðåìà. Ðàññåÿíèå íà ïîòåíöèàëå êîíå÷íîãî ðàäèóñà, ñâÿçü ôàçîâîãî ñäâèãà ñ ëîãàðèôìè÷åñêîé ïðîèçâîäíîé ðåøåíèÿ âî âíóòðåííåé îáëàñòè. Ðàññåÿíèå íà íåïðîíèöàåìîé ñôåðå. Ðàññåÿíèå ìåäëåííûõ ÷àñòèö. Ýôôåêò Ðàìçàóýðà. Ðåçîíàíñû. Âûðàæåíèå àìïëèòóäû ðàññåÿíèÿ ÷åðåç ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû Ò-îïåðàòîðà. S-ìàòðèöà, åå ñâÿçü ñ ôàçîâûìè ñäâèãàìè (áåç âûâîäà). Ñâîéñòâà S-ìàòðèöû â êîìïëåêñíîé ïëîñêîñòè Ê. Ïîëþñà S-ìàòðèöû, ñòàöèîíàðíûå, âèðòóàëüíûå, êâàçèñòàöèîíàðíûå ñîñòîÿíèÿ. Êâàçèñòàöèîíàðíûå ñîñòîÿíèÿ è ðåçîíàíñû, âèä âîëíîâîé ôóíêöèè êâàçèñòàöèîíàðíîãî ñîñòîÿíèÿ. Çàêîí ðàñïàäà êâàçèñòàöèîíàðíîãî ñîñòîÿíèÿ, òåîðåìà Ôîêà—Êðûëîâà. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ. Ñêàëÿðíîå ïîëå. Ôóíêöèÿ Ëàãðàíæà. Ôóíêöèîíàëüíûå ïðîèçâîäíûå. Óðàâíåíèÿ Ëàãðàíæà. Ôóíêöèÿ Ãàìèëüòîíà, ñêîáêè Ïóàññîíà. Îáùàÿ ïðîöåäóðà êâàíòîâàíèå. Êâàíòîâàíèå ñêàëÿðíîãî ïîëÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ïëîñêèõ âîëí, ñâåäåíèå ê ñèñòåìå íåâçàèìîäåéñòâóþùèõ îñöèëëÿòîðîâ. Îïåðàòîð Ãàìèëüòîíà, îïåðàòîðû ðîæäåíèÿ è óíè÷òîæåíèÿ, îïåðàòîð èìïóëüñà ïîëÿ, îïåðàòîðû ïîëÿ. Âåêòîð ñîñòîÿíèÿ ïîëÿ. Âàêóóì (ôèçè÷åñêèé è ìàòåìàòè÷åñêèé). Âàêóóìíîå ñðåäíåå ïîëÿ è êâàäðàòà ïîëÿ. Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå. Âåêòîðíûé, ñêàëÿðíûé ïîòåíöèàëû, êàëèáðîâêà. Êâàíòîâàíèå ñâîáîäíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ (ñâåäåíèå ê ïîïåðå÷íîìó ïîëþ, àíàëîãèÿ ñî ñêàëÿðíûì ïîëåì). Îïåðàòîð Ãàìèëüòîíà, îïåðàòîð èìïóëüñà, îïåðàòîð âåêòîðíîãî ïîòåíöèàëà ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Òåîðèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ñâåòà ñ âåùåñòâîì. Ôóíêöèÿ Ãàìèëüòîíà ñèñòåìû çàðÿæåííûõ ÷àñòèö è ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ñâÿçü ïðîäîëüíîãî è ñêàëÿðíîãî ïîëåé ñ êóëîíîâñêèì âçàèìîäåéñòâèåì ìåæäó ÷àñ-

47

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

48

òèöàìè (áåç âûâîäà). Êâàíòîâàíèå. Âåêòîð ñîñòîÿíèÿ, âàêóóì. Îäíà ÷àñòèöà â ýëåêòðîìàãíèòíîì ïîëå. Ïåðåõîäû ïîä âëèÿíèåì âíåøíåãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Îïåðàòîð âçàèìîäåéñòâèÿ, âåðîÿòíîñòü ïåðåõîäà â åäèíèöó âðåìåíè. Âûíóæäåííûå è ñïîíòàííûå ïåðåõîäû. Ôîðìóëà Ïëàíêà ðàâíîâåñíîãî èçëó÷åíèÿ. Äèïîëüíîå ïðèáëèæåíèå. Ñèëû îñöèëëÿòîðîâ. Ïðàâèëà îòáîðà (ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð, öåíòðàëüíîå ïîëå). 13. Çàäà÷à ìíîãèõ òåë. Îïåðàòîð Ãàìèëüòîíà è âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ. Âûäåëåíèå äâèæåíèÿ öåíòðà èíåðöèè íà ïðèìåðå ñèñòåìû äâóõ ÷àñòèö. Àòîì âîäîðîäà, ñïåêòð ýíåðãèè, âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ. Äâóõàòîìíàÿ ìîëåêóëà. 14. Ñèñòåìà òîæäåñòâåííûõ ÷àñòèö. Ïîíÿòèå òîæäåñòâåííîñòè ÷àñòèö. Ïðèíöèïèàëüíàÿ íåðàçëè÷èìîñòü òîæäåñòâåííûõ êâàíòîâûõ ÷àñòèö. Ñèììåòðèÿ âîëíîâîé ôóíêöèè ñèñòåìû òîæäåñòâåííûõ ÷àñòèö: îïåðàòîð òðàíñïîçèöèè, åãî ñïåêòð, îäèíàêîâîñòü ñèììåòðèè äëÿ âñåõ ïàð ÷àñòèö, ñîõðàíåíèå ñèììåòðèè âî âðåìåíè, ïðèíöèï Ïàóëè. Ñèñòåìà òîæäåñòâåííûõ íåâçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö: îïåðàòîðû ñèììåòðèçàöèè è àíòèñèììåòðèçàöèè, ñèììåòðè÷íûå è àíòèñèììåòðè÷íûå ôóíêöèè, ïðèíöèï èñêëþ÷åíèÿ Ïàóëè, åãî ïðèáëèæåííîñòü, ôåðìèîíû è áîçîíû. Ïðèáëèæåííûå ìåòîäû. Íåîáõîäèìîñòü ïðèáëèæåííûõ ìåòîäîâ. Ïîëíàÿ ñèñòåìà îäíîýëåêòðîííûõ ôóíêöèé, ïîëíàÿ ñèñòåìà äåòåðìèíàíòíûõ ôóíêöèé. Íîðìèðîâêà è îðòîãîíàëüíîñòü äåòåðìèíàíòíûõ ôóíêöèé. Ðàçëîæåíèå ïîëíîé âîëíîâîé ôóíêöèè ïî äåòåðìèíàíòíûì. Îäíîäåòåðìèíàíòíîå ïðèáëèæåíèå. Ïðèíöèï âûáîðà íàèëó÷øèõ îäíîýëåêòðîííûõ ôóíêöèé. Óðàâíåíèÿ Õàðòðè—Ôîêà.

Ëèòåðàòóðà 1. Äàâûäîâ À. Ñ. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà [Ó÷åáíîå ïîñîáèå äëÿ óí-òîâ]. Ì.: Íàóêà, 1973. 2. Ìåññèà À. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà:  2 ò. / Ïåð. ñ ôð. / Ïîä ðåä. Ë. Ä. Ôàääååâà. Ì.: Íàóêà, 1978. 3. Ôîê Â. À. Íà÷àëà êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Ì.: Íàóêà, 1976. 4. Ôëþããå Ç. Çàäà÷è ïî êâàíòîâîé ìåõàíèêå:  2 ò. / Ïåð. ñ àíãë./ Ïîä ðåä. À. À. Ñîêîëîâà. Ì.: Ìèð, 1974.

Òåîðèÿ ãðóïï â êâàíòîâîé ìåõàíèêå 1. Ââåäåíèå. Ñâîéñòâà ñèììåòðèè ôèçè÷åñêèõ ñèñòåì. Îïðåäåëåíèå ãðóïïû. Ãðóïïû ñèììåòðèè ôèçè÷åñêèõ ñèñòåì. Èíâàðèàíòíîñòü óðàâíåíèé äâèæåíèÿ. 2. Àáñòðàêòíûå ãðóïïû. Ñäâèã ïî ãðóïïå. Ïîäãðóïïà. Ïîðÿäîê ýëåìåíòà. Ñîïðÿæåíèå ñîâîêóïíîñòè, ýëåìåíòû è êëàññû. Èíâàðèàíòíàÿ ïîäãðóïïà. Ôàêòîð-ãðóïïà. Èçîìîðôèçì è ãîìîìîðôèçì ãðóïï.

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè 3. Ïðåäñòàâëåíèå êîíå÷íûõ ãðóïï. Îïðåäåëåíèå ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû. Ïðèìåðû ïðåäñòàâëåíèé. Ïðåäñòàâëåíèå ãðóïïû ñèììåòðèè óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà. Ñóùåñòâîâàíèå ýêâèâàëåíòíîãî óíèòàðíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ. Ïðèâîäèìûå è íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ. Ïåðâàÿ ëåììà Øóðà. Âòîðàÿ ëåììà Øóðà. Îðòîãîíàëüíîñòü ìàòðè÷íûõ ýëåìåíòîâ ïðèâîäèìûõ ïðåäñòàâëåíèé. Õàðàêòåðû ïðåäñòàâëåíèé. ×èñëî íåïðèâîäèìûõ ïðåäñòàâëåíèé. 4. Ïðÿìîå ïðîèçâåäåíèå ãðóïï. Ïðÿìîå ïðîèçâåäåíèå ìàòðèö. Êîìïîçèöèÿ ïðåäñòàâëåíèé ãðóïïû. Ïðÿìîå ïðîèçâåäåíèå ãðóïï è åãî ïðèâîäèìîå ïðåäñòàâëåíèå. 5. Òåîðåìà Âèãíåðà. Ñèììåòðèÿ êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû îòíîñèòåëüíî ãðóïïû ïðåîáðàçîâàíèé. Ñèììåòðèÿ ñèñòåìû ÷àñòèö, ñîâåðøàþùèõ ìàëûå êîëåáàíèÿ. Òåîðåìà Âèãíåðà. 6. Òî÷å÷íûå ãðóïïû. Ýëåìåíòû òî÷å÷íûõ ãðóïï. Òî÷å÷íûå ãðóïïû è èõ íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ. Êëàññèôèêàöèÿ íîðìàëüíûõ êîëåáàíèé è ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóëû. 7. Ïðîñòðàíñòâåííûå ãðóïïû. Ïîäãðóïïà òðàíñëÿöèé. Ñèíãîíèè. Îáùèé ýëåìåíò ïðîñòðàíñòâåííîé ãðóïïû. Íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû òðàíñëÿöèé. Çâåçäà âåêòîðà k. Ãðóïïà âåêòîðà k. Íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû âåêòîðà k. 8. Ãðóïïà ïåðåñòàíîâîê. Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîå îïèñàíèå ñèñòåìû òîæäåñòâåííûõ ÷àñòèö. Ãðóïïà ïåðåñòàíîâîê. Íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû ïåðåñòàíîâîê. 9. Íåïðåðûâíûå ãðóïïû. Íåïðåðûâíûå ãðóïïû ëèíåéíûõ ïðåîáðàçîâàíèé. Îáùèå ñâîéñòâà ãðóïïû Ëè. Èíôèíèòåçèìàëüíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ è çàêîíû ñîõðàíåíèÿ. Ãðóïïà äâóìåðíûõ âðàùåíèè Î+(2). Ãðóïïà òðåõìåðíûõ âðàùåíèé Î+(Ç). 10. Íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû òð¸õìåðíûõ âðàùåíèé. Èíôèíèòåçèìàëüíûå ìàòðèöû ïðåäñòàâëåíèé ãðóïïû Î+(Ç). Íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû Î+(Ç). Äâóçíà÷íûå ïðåäñòàâëåíèÿ. Íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ îðòîãîíàëüíîé ãðóïïû O+. Ñôåðè÷åñêèå ôóíêöèè. Òåíçîðíîå è ñïèíîðíîå ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû âðàùåíèÿ. Êîìïëåêñíî-ñîïðÿæåííûå ïðåäñòàâëåíèÿ. 11. Äîïîëíèòåëüíîå âûðîæäåíèå â ñôåðè÷åñêè ñèììåòðè÷íîì ïîëå. Äîïîëíèòåëüíîå âûðîæäåíèå â ñôåðè÷åñêè ñèììåòðè÷íîì ïîëå. Ñâÿçü ñ êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêîé. Ãðóïïû ñèììåòðèè àòîìà âîäîðîäà è èçîòðîïíîãî îñöèëëÿòîðà. 12. Ãðóïïà Ëîðåíöà. Îáùàÿ ãðóïïà Ëîðåíöà. Ñâÿçü ãðóïïû Ëîðåíöà ñ ãðóïïîé ÷åòûð¸õìåðíûõ âðàùåíèé. Ïåðåñòàíîâî÷íûå ñîîòíîøåíèÿ äëÿ èíôèíèòåçèìàëüíûõ îïåðàòîðîâ. Íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ. 13. Óðàâíåíèå Äèðàêà. Ðåëÿòèâèñòñêèå èíâàðèàíòíûå óðàâíåíèÿ. Óðàâíåíèå Äèðàêà. Êîìïëåêñíî ñîïðÿæåííûé ñïèíîð Äèðàêà. Èíâàðèàíòíàÿ êâàäðàòè÷íàÿ ôîðìà.

49

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè Ëèòåðàòóðà 1. Ïåòðàøåíü Ì.È., Òðèôîíîâ Â.À. Ïðèìåíåíèå òåîðèè ãðóïï â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ì.: Íàóêà, 1967. 2. Âèãíåð Å. Òåîðèÿ ãðóïï è å¸ ïðèëîæåíèÿ. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò-ðû, 1961. 3. Âàí äåð Âàíäåí. Ìåòîä òåîðèè ãðóïï â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Õàðüêîâ, 1938. 4. Õåéíå Â. Òåîðèÿ ãðóïï â êâàíòîâîé ìåõàíèêå.

50

Òåîðèÿ àòîìà. ×àñòü I 1. Òåîðèÿ àòîìà âîäîðîäà. Äâèæåíèå ýëåêòðîíà â êóëîíîâñêîì ïîëå. Ðàçäåëåíèå ïåðåìåííûõ. Ðåøåíèå ðàäèàëüíîãî óðàâíåíèÿ. Èìïóëüñíîå ïðåäñòàâëåíèå. ×åòûðåõìåðíàÿ ñèììåòðèÿ. ×åòûðåõìåðíûå ñôåðè÷åñêèå ôóíêöèè. 2. Îñíîâû òåîðèè ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Êâàíòîâàÿ çàäà÷à ìíîãèõ òåë. Ïðèíöèï íåðàçëè÷èìîñòè ÷àñòèö. Ïåðåñòàíîâî÷íàÿ ñèììåòðèÿ âîëíîâûõ ôóíêöèé. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå. Äåòåðìèíàíò Ñëåéòåðà. Ïðèíöèï Ïàóëè. Ìåòîä ìàòðèöû ïëîòíîñòè â çàäà÷å ìíîãèõ òåë. Ðåäóöèðîâàííûå ìàòðèöû ïëîòíîñòè. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå äëÿ ìàòðèöû ïëîòíîñòè. Ìàòðèöû ïåðåõîäîâ. Âàðèàöèîííûé ïðèíöèï äëÿ óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà. Ìåòîä Ðèòöà. Âàðèàöèîííàÿ òåîðèÿ âîçìóùåíèé. Âàðèàöèÿ ìàñøòàáà è òåîðåìà âèðèàëà. Óðàâíåíèÿ Õàðòðè—Ôîêà. Îòäåëåíèå ñïèíîâûõ è óãëîâûõ ïåðåìåííûõ. Ñëó÷àé çàïîëíåííûõ îáîëî÷åê. 3. Îñíîâû òåîðèè àòîìíûõ ñïåêòðîâ. Ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ. Ñëîæåíèå äâóõ ìîìåíòîâ. Êîýôôèöèåíòû Êëåáøà—Ãîðäàíà. Ñëîæåíèå òðåõ è áîëåå ìîìåíòîâ. Êîýôôèöèåíòû Ðàêà è 3nj-ñèìâîëû. Íåïðèâîäèìûå òåíçîðíûå îïåðàòîðû. Ñôåðè÷åñêèå êîìïîíåíòû âåêòîðà. Ðàçëîæåíèå òåíçîðà âòîðîãî ðàíãà íà íåïðèâîäèìûå òåíçîðû. Òåíçîðíîå ïðîèçâåäåíèå. Òåîðåìà Âèãíåðà—Ýêêàðòà. LS-ñâÿçü. Êëàññèôèêàöèÿ ñîñòîÿíèé. Óðîâíè, òåðìû, êîíôèãóðàöèè. Òåðìû, âîçìîæíûå äëÿ äàííîé êîíôèãóðàöèè. Ýêâèâàëåíòíûå ýëåêòðîíû. Ãåíåàëîãè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè òåðìîâ. Êâàíòîâîå ÷èñëî ñòàðøèíñòâà. Êâàçèñïèí. Ïîñòðîåíèå ñîáñòâåííûõ ôóíêöèé îïåðàòîðîâ L2, Lz, S2, Sz. Ñëó÷àé íåçàïîëíåííûõ îáîëî÷åê. Ãåíåàëîãè÷åñêèå êîýôôèöèåíòû. Ýíåðãèè òåðìîâ. Ïðàâèëî ñóìì Ñëåéòåðà. Ïðàâèëà Õóíäà. Ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå. Ïðàâèëî èíòåðâàëîâ Ëàíäå. jj-ñâÿçü. Êëàññèôèêàöèÿ ñîñòîÿíèé. Óðîâíè âîçìîæíûå äëÿ äàííîé êîíôèãóðàöèè. Ïðîìåæóòî÷íàÿ ñâÿçü. 4. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ àòîìà. Óðàâíåíèå Òîìàñà—Ôåðìè. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ Òîìàñà—Ôåðìè äëÿ íåéòðàëüíîãî àòîìà è ïîëîæèòåëüíîãî èîíà. Ýíåðãåòè÷åñêèå ñîîòíîøåíèÿ. Ïîïðàâêà Ôåðìè—Àìàëüäè. Âûâîä óðàâíåíèÿ Òîìàñà—Ôåðìè èç óðàâíåíèé Õàðòðè—Ôîêà. Îáìåííûå è êâàíòîâûå ïîïðàâêè. Ðåøåíèå óðàâíåíèé Òîìàñà—Ôåðìè ñ îáìåíîì. 5. Ýëåêòðîííàÿ êîððåëÿöèÿ â àòîìàõ. Ðàçëè÷íûå ìåòîäû ó÷¸òà êîððåëÿöèè: âàðèàöèîííûé ìåòîä, íàëîæåíèå êîíôèãóðàöèé, ðàñøèðåí-

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè íûé è íåîãðàíè÷åííûé ìåòîäû Õàðòðè—Ôîêà, òåîðèÿ âîçìóùåíèé, êëàñòåðíûå ìåòîäû. Êëàñòåðíîå ðàçëîæåíèå âîëíîâîé ôóíêöèè. Äâóõ÷àñòè÷íîå óðàâíåíèå. Ïàðíûå êîððåëÿöèè. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîëÿðèçàöèîííûé ïîòåíöèàë. Ó÷åò îáìåíà. 6. Âëèÿíèå àòîìíîãî ÿäðà íà ñïåêòðû àòîìîâ. Ó÷åò äâèæåíèÿ ÿäðà. Èçîòîïè÷åñêèé ýôôåêò. Ó÷åò ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà âíóòðè ÿäðà. Îáúåìíûé èçîòîïè÷åñêèé ýôôåêò.

Ëèòåðàòóðà 1. Ôîê Â. À. Íà÷àëà êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Ì.: Íàóêà, 1976. 2. Õàðòðè Ä. Ðàñ÷åòû àòîìíûõ ñòðóêòóð. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1960. 3. Âàðøàëîâè÷ Ä. À., Ìîñêàëåâ À. Í., Õåðñîíñêèé Â. Ê. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ óãëîâîãî ìîìåíòà. Ë.: Íàóêà, 1975. 4. Ñîáåëüìàí È. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ àòîìíûõ ñïåêòðîâ. Ì.: Íàóêà, 1977. 5. Ãàìáîø Ï. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ àòîìîâ. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1951. 6. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà. Ì.: Íàóêà, 1974. 7. Áåòå Ã., Ñîëïèòåð Ý. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà àòîìîâ ñ îäíèì è äâóìÿ ýëåêòðîíàìè. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1960. 8. Âåñåëîâ Ì. Ã., Ëàáçîâñêèé Ë. Í. Òåîðèÿ àòîìà. Ñòðîåíèå ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê. Ì.: Íàóêà, 1986.

51 Òåîðèÿ òâåðäîãî òåëà. ×àñòü I 1. Ñâîéñòâà ðåøåíèé óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà äëÿ îäíîìåðíîãî ïåðèîäè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà. • Îäíîìåðíàÿ çàäà÷à. Ñëó÷àé âåùåñòâåííûõ ðåøåíèé. Îïåðàòîð òðàíñëÿöèè — îïðåäåëåíèå è ñïåêòð. Ïåðèîäè÷åñêèé ïîòåíöèàë. Áàçèñ ëèíåéíî íåçàâèñèìûõ ðåøåíèé. Ôóíäàìåíòàëüíàÿ ñèñòåìà. Îïðåäåëèòåëü Âðîíñêîãî. Ìàòðèöà ñäâèãà è åå ñâîéñòâà. Òåîðåìà Ôëîêå. Ðåøåíèÿ è ìíîæèòåëè Ôëîêå. Îòáîð ôèçè÷åñêèõ ðåøåíèé — òåîðåìà Áëîõà. Ôóíêöèè Áëîõà. Ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà íà ïåðèîäå. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Îïðåäåëåíèå ôóíêöèè S(E), ñâÿçü åå ñ ìàòðèöåé ñäâèãà. Ñâîéñòâà ôóíêöèè S(E) — òåîðåìà Êðàìåðñà. Ïðîñòûå ìîäåëè: ìîäåëü Êðîíèãà—Ïåííè è ãðåáåíêà Äèðàêà. Îáùèå ñâîéñòâà ñïåêòðà E(k). • Îäíîìåðíàÿ çàäà÷à. Ñëó÷àé êîìïëåêñíûõ ðåøåíèé. Âûõîä â êîìïëåêñíóþ ïëîñêîñòü. Íóëè è ïîëþñà ôóíêöèè dS(E)/E . Ñâîéñòâà ôóíêöèè E(k) íà êîìïëåêñíîé ïëîñêîñòè. Îáðàòíûå ôóíêöèè H(k), H(O) è H(S) è èõ ñâîéñòâà. Îòîáðàæåíèÿ koloSoE íà êîìïëåêñíîé ïëîñêîñòè. Ìíîãîëèñòíûå ðèìàíîâû ïîâåðõíîñòè. Ðàçëîæåíèÿ îáðàòíûõ ôóíêöèé â ðÿäû Ëîðàíà è Ôóðüå è èõ ñõîäèìîñòü. • Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà ôóíêöèé Áëîõà äëÿ ñëó÷àÿ êîìïëåêñíûõ ýíåðãèé. Íîðìèðîâêà áëîõîâñêèõ ôóíêöèé äëÿ êîìïëåêñíûõ ýíåðãèé. Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà ôóíêöèé )k(õ,E) è )k(x,O). Ïîâåäåíèå )k(x,Å) êàê ôóíêöèè k. Ìíîãîëèñòíûå ðèìàíîâû ïîâåðõíîñòè. Ðàç-

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

52

ëîæåíèÿ îáðàòíûõ ôóíêöèé â ðÿäû Ëîðàíà è Ôóðüå è èõ ñõîäèìîñòü. Ñâîéñòâà ñèììåòðèè ôóíêöèé Áëîõà. • Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà ôóíêöèé Âàíüå äëÿ ñëó÷àÿ êîìïëåêñíûõ ýíåðãèé. Ïðÿìîå è îáðàòíîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå — îïðåäåëåíèå ôóíêöèé Âàíüå. Íîðìèðîâêà ôóíêöèé Âàíüå è èõ ñâîéñòâà ñèììåòðèè. Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà è àñèìïòîòè÷åñêîå ïîâåäåíèå ôóíêöèé Âàíüå. Èõ ïðîñòðàíñòâåííàÿ ëîêàëèçàöèÿ. 2. Ìåòîäû ðàñ÷åòà ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû êðèñòàëëîâ. • Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ. Äóàëüíîå ïðîñòðàíñòâî è îáðàòíàÿ ðåøåòêà. Ñâîéñòâà îáðàòíîé ðåøåòêè. ß÷åéêà Âèãíåðà—Çåéòöà. Çîíû Áðèëëþýíà. Öèêëè÷åñêèå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Ïîäñ÷åò ÷èñëà ñîñòîÿíèé. Ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé. Ñðåäíÿÿ ñêîðîñòü ýëåêòðîíà â áëîõîâñêîì ñîñòîÿíèè. Ýíåðãèÿ è èìïóëüñ Ôåðìè. Ïîâåðõíîñòè ïîñòîÿííîé ýíåðãèè è ïîâåðõíîñòü Ôåðìè. • Ïðîñòûå ìîäåëè. Ïóñòàÿ ðåøåòêà èëè ìîäåëü ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíîâ. Ñîáñòâåííûå ôóíêöèè è ñïåêòð. Êîíöåíòðàöèÿ ýëåêòðîííîãî ãàçà (n) — åäèíñòâåííûé ïàðàìåòð ìîäåëè. Çàâèñèìîñòü âñåõ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí îò n. Ìîäåëü æåëå. Ìîäåëü ïî÷òè ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíîâ. Òåîðèÿ âîçìóùåíèé. Ïîïðàâêè ê ôóíêöèÿì è ê ýíåðãèè. Ïðîáëåìà âûðîæäåíèÿ íà ãðàíèöå çîíû Áðèëëþýíà. Òåîðèÿ âîçìóùåíèé äëÿ âûðîæäåííîãî óðîâíÿ. Îáðàçîâàíèå â ñïåêòðå çàïðåùåííîé çîíû. Ùåëü â äâóìåðíîì è òðåõìåðíîì ñëó÷àå. Èçìåíåíèå ôîðìû ïîâåðõíîñòè ïîñòîÿííîé ýíåðãèè ïðè ïîäõîäå ê ãðàíèöå çîíû Áðèëëþýíà. Îñîáåííîñòè ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé, ñâÿçàííûå ñ ãðàíèöàìè çîíû Áðèëëþýíà. Àíàëîãèÿ ñ äèôðàêöèåé Áðýããà. Ìåòîä ñèëüíîé ñâÿçè. Îáùåå âûðàæåíèå äëÿ ýíåðãèè E(k). Ïðèáëèæåíèå âçàèìîäåéñòâèÿ òîëüêî áëèæàéøèõ ñîñåäåé. Ïàðàìåòðû êðèñòàëëè÷åñêîãî ïîëÿ è èíòåãðàëû ïåðåñêîêà. Çîííàÿ ñòðóêòóðà è ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé äëÿ ëèíåéíîé öåïî÷êè, êâàäðàòíîé ðåøåòêè, ïðîñòîé, îáúåìíî-öåíòðèðîâàííîé è ãðàíåöåíòðèðîâàííîé êóáè÷åñêèõ ðåøåòîê. Îñîáûå òî÷êè â ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé è ïîâåðõíîñòè ïîñòîÿííîé ýíåðãèè. Ìåòîä ñèëüíîé ñâÿçè äëÿ êðèñòàëëîâ ñ íåñêîëüêèìè àòîìàìè â ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêå, ñîäåðæàùèìè íåñêîëüêî îðáèòàëåé íà êàæäîì àòîìå. Ñðàâíåíèå çîííîé ñòðóêòóðû è ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé äëÿ âñåõ òðåõ ìîäåëåé. • Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ðàçëîæåíèå ïî ïëîñêèì âîëíàì (ÏÂ). Ãàìèëüòîíèàí êðèñòàëëà. Ïðèáëèæåííûé âèä îïåðàòîðà ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè. Áàçèñ ïëîñêèõ âîëí — íîðìèðîâêà, îðòîãîíàëüíîñòü. Ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû êèíåòè÷åñêîé è ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè íà áàçèñå ïëîñêèõ âîëí. Âèä ðàçëîæåíèÿ êðèñòàëëè÷åñêîé îäíîýëåêòðîííîé ôóíêöèè ïî ÏÂ. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ìåòîäà. Áåñêîíå÷íûå ìàòðèöû. Óñëîâèÿ îáðåçàíèÿ. Ñõîäèìîñòü. Çàìå÷àíèå î íóëåâîé ôóðüå-êîìïîíåíòå. Íåäîñòàòêè ìåòîäà ÏÂ. • Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ðàçëîæåíèå ïî îðòîãîíàëèçîâàííûì ïëîñêèì âîëíàì (ÎÏÂ). Îñíîâíàÿ èäåÿ ìåòîäà. Ìåòîä ïðîåêòîðîâ íà ïîäïðîñòðàíñòâî îñòîâíûõ ôóíêöèé è åãî îðòîãîíàëüíîå äîïîëíåíèå. Çàäà÷à íà ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ. Ðàçëîæåíèå ïî ÎÏÂ. Îñíîâíîå óðàâíåíèå

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè ìåòîäà. ßâíûé âèä ÎÏÂ. Ìàòðè÷íûå ýëåìåíòà íà áàçèñå ÎÏÂ. Ñõîäèìîñòü ìåòîäà. Çàìå÷àíèå îá îøèáêå, ñâÿçàííîé ñ íåòî÷íîñòüþ îñòîâíûõ ôóíêöèé. Íåäîñòàòêè ìåòîäà ÎÏÂ. Ïåðåïîëíåíèå áàçèñà. Ñïîñîáû áîðüáû ñ ïåðåïîëíåíèåì áàçèñà. Îòíåñåíèå ïåðåïîëíåíèÿ ê íóëåâîìó ñîáñòâåííîìó ÷èñëó. Ïîëíîñòüþ îðòîãîíàëèçîâàííûå ïëîñêèå âîëíû (ÏÎÏÂ). Îðòîãîíàëèçàöèÿ Æèðàðäî. • Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ìåòîä ÿ÷ååê Çåéòöà. Îñíîâíàÿ èäåÿ ìåòîäà. Ïåðèîäè÷åñêèå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Ïðèáëèæåíèå ñôåðè÷åñêè ñèììåòðè÷íûõ ÿ÷ååê. Óñëîâèÿ ñøèâàíèÿ íà ïîâåðõíîñòè ÿ÷ååê. Íåäîñòàòêè ìåòîäà. • Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ðàçëîæåíèå ïî ïðèñîåäèíåííûì ïëîñêèì âîëíàì (ÏÏÂ). Muffin-tin ïîòåíöèàë. Îáùèé âèä ÏÏÂ. Óñëîâèÿ ñøèâàíèÿ ôóíêöèé. Âàðèàöèîííûé ïðèíöèï. Ýðìèòîâñêàÿ ôîðìà îáîáùåííîãî ôóíêöèîíàëà. Ðàçëîæåíèå ïî ÏÏÂ. Çàäà÷à íà ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ìåòîäà. Ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû íà áàçèñå ÏÏÂ. Ñõîäèìîñòü ìåòîäà. Íåäîñòàòêè ìåòîäà ÏÏÂ. • Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ìåòîä ðàññåÿííûõ âîëí èëè ìåòîä ôóíêöèé Ãðèíà. Îñíîâíàÿ èäåÿ ìåòîäà. Ôóíêöèÿ Ãðèíà è åå ñâîéñòâà. Èíòåãðàëüíîå óðàâíåíèå. Âàðèàöèîííûé ïðèíöèï. Ïåðåõîä ê ìàòðè÷íîé çàäà÷å. Èñïîëüçîâàíèå Muffin-tin ïîòåíöèàëà. Ðàçëîæåíèå ïî ñôåðè÷åñêèì ãàðìîíèêàì ôóíêöèè Ãðèíà. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ìåòîäà. Çàïèñü åãî ÷åðåç ôàçû ðàññåÿíèÿ. Ñõîäèìîñòü ìåòîäà. Íåäîñòàòêè ìåòîäà. • Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ìåòîä ïñåâäîïîòåíöèàëà. Îñíîâíàÿ èäåÿ ìåòîäà. Ïîíÿòèå ïñåâäîïîòåíöèàëà. Ïñåâäîïîòåíöèàë ÎÏ è ÏÏÂ. Ïñåâäîâîëíîâàÿ ôóíêöèÿ è èíòåãðàëüíàÿ ôîðìà ïñåâäîïîòåíöèàëà. Ïðîåêöèîííàÿ òåõíèêà. Îáîáùåííûé ýðìèòîâñêèé ïñåâäîïîòåíöèàë. Çàäà÷à íà ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ìåòîäà. Îäíîïàðàìåòðè÷åñêèå ïñåâäîïîòåíöèàëû Ôèëèïñà—Êëåéìàíà. Òåîðåìà î êîìïåíñàöèè. Ìîäåëüíûå ïñåâäîïîòåíöèàëû Àáàðåíêîâà — Õåéíå. Ïðåîáðàçîâàíèå Äàðáó. Çàäà÷à Øòóðìà—Ëèóâèëëÿ. Èñêëþ÷åíèå îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ èç ñïåêòðà. Ïðåîáðàçîâàíèå ïîòåíöèàëà è ñîáñòâåííûõ ôóíêöèé. Ïðèìåð ïðÿìîóãîëüíîé ïîòåíöèàëüíîé ÿìû, êóëîíîâñêîãî ïîòåíöèàëà è ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. • Îáçîð ðàññìîòðåííûõ ìåòîäîâ. Îáðàòíàÿ çàäà÷à. Îáùèå ïðèåìû: ðàçëîæåíèå ïî áàçèñó è ñâåäåíèå ê ìàòðè÷íîé çàäà÷å. Ïðîöåäóðà ñàìîñîãëàñîâàíèÿ. Îáðàòíàÿ çàäà÷à. Îòûñêàíèå ðåøåíèé ïî ñïåêòðó. Ìàòðè÷íàÿ çàäà÷à. Ïîíèæåíèå ðàçìåðíîñòè — ïðåîáðàçîâàíèå Ëåâäèíà. Ïðîáëåìà íåîäíîçíà÷íîñòè ïîëó÷àåìûõ ôóíêöèé. • Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ìåòîä Õàðòðè—Ôîêà. Ïîëó ýìïèðè÷åñêèå ìåòîäû. Ìíîãîýëåêòðîííàÿ âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ. Àíòèñèììåòðèÿ. Äåòåðìèíàíò Ñëåéòåðà. Ðàçäåëåíèå ïåðåìåííûõ — ïðîèçâåäåíèå îäíîýëåêòðîííûõ áàçèñíûõ ôóíêöèé. Âûáîð áàçèñà. Ñïèí-îðáèòàëè. Îðòîãîíàëüíîñòü. Ðàçëîæåíèå ïî äåòåðìèíàíòàì Ñëåéòåðà. Îäíîäåòåðìèíàíòíîå ïðèáëèæåíèå. Ïðîáëåìà ïîñòðîåíèÿ ìíîãîýëåêòðîííûõ ñîáñòâåííûõ ôóíêöèé îïåðàòîðà S2tot. Îïåðàòîð Ãàìèëüòîíà êðèñòàëëà. ßäåðíàÿ ïîäñèñòåìà. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ýíåðãèÿ Ìàäåëóíãà. Ýëåêòðîííàÿ ïîäñèñòåìà — îäíî- è äâóõ÷àñòè÷íûå îïåðà-

53

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

54

òîðû. Èõ ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû íà äåòåðìèíàíòàõ Ñëåéòåðà. Êóëîíîâñêèå è îáìåííûå èíòåãðàëû. Ôóíêöèîíàë ýíåðãèè. Âàðèàöèîííûé ïðèíöèï. Íåîïðåäåëåííûå ìíîæèòåëè Ëàãðàíæà. Îðòîãîíàëüíîñòü. Ñèñòåìà íåëèíåéíûõ, èíòåãðî-äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé Õàðòðè—Ôîêà. Îãðàíè÷åííûé, íåîãðàíè÷åííûé è ñïèí ðàñøèðåííûé âàðèàíòû ìåòîäà Õàðòðè—Ôîêà. Îïèñàíèå âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé. Ïðîáëåìû ðåàëèçàöèè ìåòîäà äëÿ êðèñòàëëîâ. • Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ïîëó ýìïèðè÷åñêèå ñõåìû íà áàçå ìåòîäà Õàðòðè—Ôîêà. Ðàçëîæåíèå ïî áàçèñó. Îäíîýëåêòðîííàÿ ìàòðèöà ïëîòíîñòè. Ñèñòåìà óðàâíåíèé Õàðòðè—Ôîêà—Ðóòàíà (ÕÔÐ). Îöåíêà îäíî, äâóõ, òðåõ è ÷åòûðåõ öåíòðîâûõ èíòåãðàëîâ. Îñíîâíàÿ èäåÿ — NDO ïðèáëèæåíèå. Óðàâíåíèÿ ÕÔÐ â ðàìêàõ CNDO, INDO è MINDO ïðèáëèæåíèé. Ïðîöåäóðà ñïèíîâîé ïîëÿðèçàöèè. Ìàãíèòíûå ñîñòîÿíèÿ. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ùåëü — ïîïðàâêà íà ïîëÿðèçàöèþ. 3. Ñòàòèñòè÷åñêèå ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë. • Çàñåëåíèå ýíåðãåòè÷åñêèõ çîí. Òèïû òâåðäûõ òåë. Ïîäñ÷åò ÷èñëà ýëåêòðîíîâ è ÷èñëà ñîñòîÿíèé â çîíå Áðèëëþýíà. Âåëè÷èíà çàïðåùåííîé çîíû äëÿ ìåòàëëîâ, ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ. Ïðÿìàÿ è íåïðÿìàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ùåëü. Òèïû õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé â êðèñòàëëàõ. ËÊÀÎ ïðèáëèæåíèå. Ãèáðèäèçàöèÿ. Çàðÿäû íà àòîìàõ. Ñòàòèñòèêà Ôåðìè äëÿ ýëåêòðîíîâ. Ýëåêòðîíû â ìåòàëëàõ. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ Ôåðìè—Äèðàêà. Íîðìèðîâêà íà ÷èñëî ýëåêòðîíîâ. Ïîëîæåíèå óðîâíÿ Ôåðìè äëÿ à > 0. Ýëåêòðîíû â ïîëóïðîâîäíèêàõ è äèýëåêòðèêàõ. Ýëåêòðîíû è äûðêè. Ýôôåêòèâíàÿ ìàññà. Çàñåëåíèå ýëåêòðîííûõ è äûðî÷íûõ ñîñòîÿíèé ïðè Ò > 0. Ýíåðãèÿ àêòèâàöèè. Ïîëîæåíèå óðîâíÿ Ôåðìè äëÿ ïîëóïðîâîäíèêîâ äëÿ à > 0 — çàâèñèìîñòü îò ýôôåêòèâíîé ìàññû. • Ýëåêòðîííàÿ òåïëîåìêîñòü êðèñòàëëà. Ýëåêòðîííàÿ è ôîíîííàÿ ñîñòàâëÿþùèå òåïëîåìêîñòè. Ñðåäíÿÿ ýíåðãèÿ íà îäèí ýëåêòðîí ïðè à > 0. Ýëåêòðîííàÿ òåïëîåìêîñòü ìåòàëëà. Ñðàâíåíèå ñ êëàññè÷åñêèì èäåàëüíûì ãàçîì. • Ñòàòè÷åñêàÿ ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü. Êðèñòàëë â ìàãíèòíîì ïîëå. Äèàìàãíåòèçì àòîìíûõ îñòîâîâ. Ïàðàìàãíåòèçì Âàí-Âëåêà. Ïàðàìàãíåòèçì Ïàóëè è äèàìàãíåòèçì Ëàíäàó. Ïàðàìàãíåòèçì íåâçàèìîäåéñòâóþùèõ ëîêàëèçîâàííûõ ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ. Ôóíêöèÿ Áðèëëþýíà. Çàêîí Êþðè. Ìîëåêóëÿðíîå ïîëå Âåéñà. Àíòèôåððîìàãíåòèçì è ôåððîìàãíåòèçì. 4. Äèíàìè÷åñêèå ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë. • Äâèæåíèå ýëåêòðîííîãî âîëíîâîãî ïàêåòà â êðèñòàëëå. Âîëíîâîé ïàêåò èç áëîõîâñêèõ ñîñòîÿíèé. Ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòü. Óñêîðåíèå ýëåêòðîíà îäíîðîäíûì âíåøíèì ïîëåì. Îòðàæåíèå íà ãðàíèöàõ çîíû Áðèëëþýíà. Äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà. Òåíçîð îáðàòíîé ìàññû. Ýëåêòðîííûå è äûðî÷íûå òîêè. • Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà. Èçìåíåíèå ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ âî âðåìåíè. Äèôôóçèÿ. Âíåøíèå ïîëÿ è ãðàäèåíòû. Ïðîöåññû ðàññåÿíèÿ. Ìèêðîñêîïè÷åñêàÿ îáðàòèìîñòü. Óñëîâèå ñòàöèîíàðíîñòè ñîñòîÿíèÿ. Óðàâíåíèå Áîëüöìàíà. Ñâîéñòâà ÷åòíîñòè ôóí-

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè êöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ïî ñêîðîñòè. Ôóíêöèÿ ëèíåéíîãî îòêëèêà. Ëèíåàðèçîâàííîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà. Îïåðàòîð ñòîëêíîâåíèé. Ïðèáëèæåíèå âðåìåíè ðåëàêñàöèè. Ýêñïîíåíöèàëüíûé çàêîí çàòóõàíèÿ. Ëèíåàðèçîâàííîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà â ïðèáëèæåíèè âðåìåíè ðåëàêñàöèè. • Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü è òåïëîïðîâîäíîñòü. Âèä ôóíêöèè ëèíåéíîãî îòêëèêà â ïðèñóòñòâèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Òîê ÷àñòèö. Òåíçîð ýëåêòðîïðîâîäíîñòè. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ýëåêòðîïðîâîäíîñòè. Äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà. Èçìåíåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ â ^-ïðîñòðàíñòâå. Ñëó÷àé èçîòðîïíîé ýôôåêòèâíîé ìàññû. Ïîäâèæíîñòü íîñèòåëåé. Âèä ôóíêöèè ëèíåéíîãî îòêëèêà â ïðèñóòñòâèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ è ãðàäèåíòà òåìïåðàòóðû. Îáîáùåííàÿ ÝÄÑ. Òîê ÷àñòèö è òîê òåïëà. Òåðìîýëåêòðè÷åñêèé ýôôåêò. Îáîáùåííûå óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà. Òåíçîðû êèíåòè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ. Ñîîòíîøåíèÿ Îíçàãåðà. Âíóòðåííÿÿ ñâÿçü ìåæäó êèíåòè÷åñêèìè êîýôôèöèåíòàìè. Èõ ñâÿçü ñ òåíçîðîì ýëåêòðîïðîâîäíîñòè. Óñëîâèå ðàçîìêíóòîé öåïè. Òîê òåïëà. Òåíçîð òåïëîïðîâîäíîñòè. Âûðàæåíèå åãî ÷åðåç êèíåòè÷åñêèå êîýôôèöèåíòû. Çàêîí Âèäåìàíà—Ôðàíöà. Èçìåíåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ â ^-ïðîñòðàíñòâå. Ãîðÿ÷èå è õîëîäíûå ýëåêòðîíû. Îòëè÷èå îò ýëåêòðîïðîâîäíîñòè. Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ýôôåêòû. Ýôôåêò Çååáåêà, Ïåëüòüå è Òîìñîíà. • Ãàëüâàíîìàãíèòíûå ýôôåêòû. Îáùèé âèä ôóíêöèè ëèíåéíîãî îòêëèêà â ïðèñóòñòâèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ôóíêöèÿ ëèíåéíîãî îòêëèêà â ïðèáëèæåíèè ñôåðè÷åñêîé ïîâåðõíîñòè Ôåðìè. Ïðîäîëüíûå è ïîïåðå÷íûå ýôôåêòû. Ýôôåêò Õîëëà. Ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèå. • Âðåìÿ ðåëàêñàöèè â êðèñòàëëàõ. Êëàññèôèêàöèÿ ïðîöåññîâ ðàññåÿíèÿ. Ðàññåÿíèå íà çàðÿæåííûõ ïðèìåñÿõ. Çîëîòîå ïðàâèëî Ôåðìè. Óïðóãîå ðàññåÿíèå. Âðåìÿ ðåëàêñàöèè äëÿ óïðóãîãî èçîòðîïíîãî ðàññåÿíèÿ. Äèôôåðåíöèàëüíîå è ïîëíîå ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ. Ýêðàíèðîâàíèå ïîëÿ ïðèìåñè ýëåêòðîííûì ãàçîì. Äëèíà ýêðàíèðîâàíèÿ äëÿ ïîòåíöèàëà Þêàâû. Îñöèëëÿöèè ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè. Ïðàâèëî ñóìì Ôðèäåëÿ. Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå â áîðíîâñêîì ïðèáëèæåíèè è â ïðèáëèæåíèè ïàðöèàëüíûõ âîëí. Ðàññåÿíèå íà ôîíîíàõ. Îïåðàòîð ýëåêòðîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âî âòîðè÷íîì êâàíòîâàíèè. Ìîäåëü æåñòêèõ èîíîâ. Íîðìàëüíûå ïðîöåññû è ïðîöåññû ïåðåáðîñà. Âèä îïåðàòîðà ñòîëêíîâåíèé â êèíåòè÷åñêîì óðàâíåíèè Áîëüöìàíà. Èíòåãðèðîâàíèå â À-ïðîñòðàíñòâå. Ñôåðà Äåáàÿ. Ôîíîííîå ñîïðîòèâëåíèå ìåòàëëà ïðè íèçêèõ è âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ (çàêîí Áëîõà—Ãðþíàéçåíà).

Ëèòåðàòóðà 1. Kohn W. Analytic Properties of Bloch Waves and Wannier Functions // Phys. Rev. 1959. 115.809. 2. von Kramers H. A. Das Eigenwertproblem im eindimensionalen periodischen Kraftfelde // Physica. 1935. 2. 483.

55

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

56

3. de L. Kronig R., Penny W. G. // Proc. Roy. Soc. 1931. 130. 499. 4. Wannier G. // Phys. Rev. 1947. 52. 191. 5. Ôëþããå 3. Çàäà÷è ïî êâàíòîâîé ìåõàíèêå:  2 ò. Ò. 1. / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. À. À. Ñîêîëîâà. Ì.: Ìèð, 1974. 6. Ïàâèíñêèé Ï. Ï. Ââåäåíèå â òåîðèþ òâåðäîãî òåëà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1979. 7. Ýâàðåñòîâ Ð. À. Êâàíòîâîõèìè÷åñêèå ìåòîäû â òåîðèè òâåðäîãî òåëà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1982. 8. Áëåéêìîð Äæ. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1988. 9. Ìàäåëóíã Î. Òåîðèÿ òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1980. 10. Çàéìàí Äæ. Ïðèíöèïû òåîðèè òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1974. 11. Õåéíå Â., Êîýí Ì., Óýéð Ä. Òåîðèÿ ïñåâäîïîòåíöèàëà. Ì.: Ìèð, 1973. 12. Êàëëóýé Äæ. Òåîðèÿ ýíåðãåòè÷åñêîé çîííîé ñòðóêòóðû. Ì.: Ìèð, 1969. 13. Êîíäîðñêèé Å. È. Çîííàÿ òåîðèÿ ìàãíåòèçìà. Ì.: Èçä-âî. Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1976. 14. Õàððèñîí Ó. Ýëåêòðîííàÿ ñòðóêòóðà è ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1983. 15. Êèòòåëü ×. Ââåäåíèå â ôèçèêó òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1978. 16. Âåéññ Ð. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Àòîìèçäàò, 1968. 17. Áëàòò Ô. Äæ. Òåîðèÿ ïîäâèæíîñòè ýëåêòðîíîâ â òâåðäûõ òåëàõ. Ì.: Ôèçìàòëèò, 1963. 18. Àáðèêîñîâ À. À. Ââåäåíèå â òåîðèþ íîðìàëüíûõ ìåòàëëîâ. Ì.: Íàóêà, 1972. 19. Òàóò Ì., Ìåðòèã È., Ðåííåðò Ï. è äð. Äîñòèæåíèÿ ýëåêòðîííîé òåîðèè ìåòàëëîâ: ñáîðíèê ñòàòåé:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1984. 20. Àøêðîôò Í., Ìåðìèí Í. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1979.

Òåîðèÿ ñòîëêíîâåíèé. ×àñòü I 1. Ïîòåíöèàëüíîå ðàññåÿíèå. Îáùàÿ òåîðèÿ. Íåñòàöèîíàðíàÿ òåîðèÿ. Âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ â èìïóëüñíîì è êîîðäèíàòíîì ïðåäñòàâëåíèè, S-ìàòðèöà. Óíèòàðíîñòü è ñèììåòðèÿ. Ã-ìàòðèöà. Èíòåãðàëüíîå óðàâíåíèå äëÿ Ò-ìàòðèöû. Àñèìïòîòèêà âîëíîâîé ôóíêöèè. Àìïëèòóäà ðàññåÿíèÿ è ýôôåêòèâíîå ñå÷åíèå. Îïòè÷åñêàÿ òåîðåìà. Ïðåäåëüíûé ïåðåõîä ê ñòàöèîíàðíîé çàäà÷å. 2. Ðàññåÿíèå öåíòðàëüíûì ñèëîâûì ïîëåì. Ðàçëîæåíèå ïî ïàðöèàëüíûì âîëíàì. Ôóíêöèÿ Éîñòà. Ôàçà. Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà ôóíêöèè Éîñòà. Íóëè ôóíêöèè Éîñòà è èõ ôèçè÷åñêèé ñìûñë. Òåîðåìà Ëåâèíñîíà. Ìåòîä ôàçîâûõ ôóíêöèé. 3. Ðàññåÿíèå ìåäëåííûõ ÷àñòèö êîðîòêîäåéñòâóþùèì ïîëåì. Ôàçû ïðè ìàëûõ ýíåðãèÿõ. Çàâèñèìîñòü îò îðáèòàëüíîãî ìîìåíòà. Ïðèáëèæåíèå ýôôåêòèâíîãî ðàäèóñà. Ðåçîíàíñíîå ðàññåÿíèå. Ìîäåëü ïîòåíöèàëà íóëåâîãî ðàäèóñà. Ðàññåÿíèå íà äâóõ ñèëîâûõ öåíòðàõ. 4. Âëèÿíèå äàëüíîäåéñòâóþùåãî ïîëÿ íà ðàññåÿíèå. Ðàññåÿíèå êóëîíîâñêèì ïîëåì. Ðàññåÿíèå ñóïåðïîçèöèåé êóëîíîâñêîãî è êîðîòêîäåéñòâóþùåãî ïîëåé. Ïîëÿðèçàöèîííûé ïîòåíöèàë è åãî âëèÿíèå íà ðàññåÿíèå. Ýôôåêò Ðàìçàóýðà.

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè 5. Ðàññåÿíèå áûñòðûõ ÷àñòèö. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà ðàçëè÷íûõ ïðèáëèæåíèé è îáëàñòü ïðèìåíèìîñòè. Ïðåäåëüíûé ïåðåõîä ê êëàññè÷åñêîé êàðòèíå ðàññåÿíèÿ. Ðàäóãà è ãëîðèÿ. Ïðèáëèæåíèå Áîðíà. Ïðèáëèæåíèå Ãëàóáåðà. 6. Ïîëÿðèçàöèîííûå ÿâëåíèÿ. Ðàññåÿíèå ÷àñòèö ñî ñïèíîì 1/2 íà ìèøåíè ñî ñïèíîì 0. Àìïëèòóäíàÿ ìàòðèöà. Ïîëÿðèçàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ïó÷êà ÷àñòèö. Ñïèíîâàÿ ìàòðèöà ïëîòíîñòè. Ýôôåêòèâíîå ñå÷åíèå è ïîëÿðèçàöèÿ. Ïîëíûé îïûò. Ðàññåÿíèå ÷àñòèö ñî ñïèíîì 1/2 íà ìèøåíè ñî ñïèíîì 1/2. Àìïëèòóäíàÿ ìàòðèöà. Íåðåëÿòèâèñòñêîå ïðèáëèæåíèå. Ñïèíîâàÿ ìàòðèöà ïëîòíîñòè ñîñòàâíîé ñèñòåìû. Ñå÷åíèÿ è ïîëÿðèçàöèÿ â íåðåëÿòèâèñòñêîì ïðèáëèæåíèè. 7. Ïðîñòåéøàÿ äâóõêàíàëüíàÿ ñèñòåìà. Ïîñòàíîâêà çàäà÷è. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Ìàòðèöà àìïëèòóä. 5-ìàòðèöà. Óíèòàðíîñòü è ñèììåòðèÿ. Óïðóãîå ðàññåÿíèå íèæå ïîðîãà âîçáóæäåíèÿ. Ïðåäïîðîãîâûé ðåçîíàíñ. Îñîáåííîñòè àìïëèòóäû óïðóãîãî ðàññåÿíèÿ â ïîðîãå. Ðåçîíàíñû âûøå ïîðîãà è ñóììà ñîáñòâåííûõ ôàç 5-ìàòðèöà. 8. Ìíîãîêàíàëüíàÿ çàäà÷à. Îáùàÿ òåîðèÿ. Âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ ñèñòåìû «÷àñòèöà + ìèøåíü». Àñèìïòîòèêà. Ðàçëîæåíèå ïî âîëíîâûì ôóíêöèÿì ìèøåíè. Óðàâíåíèå äëÿ âîëíîâîé ôóíêöèè ÷àñòèöû. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà îñíîâíûõ ïðèáëèæåíèé (ïðèáëèæåíèå Áîðíà è èñêàæåííûõ âîëí, ìåòîä ñèëüíîé ñâÿçè). Ðàçëîæåíèå íà ïàðöèàëüíûå âîëíû. Ìàòðèöû Éîñòà. S- è Ã-ìàòðèöû. Îñíîâíûå ñâîéñòâà. Âëèÿíèå çàêðûòûõ êàíàëîâ. Ðåçîíàíñû. 9. Ñòîëêíîâåíèÿ â ñèñòåìå òðåõ òåë. Óðàâíåíèÿ Ôàääååâà. Îòäåëåíèå äâèæåíèÿ öåíòðà èíåðöèè. Êîîðäèíàòû ßêîáè. Ðàçáèåíèå âîëíîâîé ôóíêöèè íà òðè ÷àñòè. Ñèñòåìà óðàâíåíèé. Ïðåîáðàçîâàíèå ê èíòåãðàëüíûì óðàâíåíèÿì (â îïåðàòîðíîé ôîðìå). Óðàâíåíèÿ â èìïóëüñíîì ïðèáëèæåíèè. Àíàëèòè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà âîëíîâîé ôóíêöèè â èìïóëüñíîì ïðåäñòàâëåíèè. Ñèíãóëÿðíîñòè è àìïëèòóäû. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå ïðè âûñîêèõ ýíåðãèÿõ. Ïðèáëèæåíèå ñåïàðàáåëüíûõ ïîòåíöèàëîâ.

Ëèòåðàòóðà 1. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà. Ì.: Íàóêà, 1974. 2. Áàçü À. È., Çåëüäîâè÷ ß. Á., Ïåðåëîìîâ À.Ì. Ðàññåÿíèå, ðåàêöèè è ðàñïàäû â íåðåëÿòèâèñòñêîé êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ì.: Íàóêà, 1971. 3. Íüþòîí Ð. Òåîðèÿ ðàññåÿíèÿ âîëí è ÷àñòèö. Ì.: Ìèð, 1969. 4. Ãîëüäáåðãåð Ì., Âàòñîí Ê. Òåîðèÿ ñòîëêíîâåíèé. Ì.: Ìèð, 1967. 5. Àëüôàðî Â., Ðåäæå Ò. Ïîòåíöèàëüíîå ðàññåÿíèå. Ì.: Ìèð, 1966. 6. Ñèòåíêî À. Ã. Ëåêöèè ïî òåîðèè ðàññåÿíèÿ. Êèåâ: Âèùà øêîëà, 1971. 7. Äðóêàðåâ Ã. Ô. Òåîðèÿ ñòîëêíîâåíèé ýëåêòðîíîâ ñ àòîìàìè. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1971.

57

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Наименование дисциплины

Всего ауд. зан., час.

№ пп

Экзамен, семестр Зачет, семестр Трудоемк., час.

010700/02 — «Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà àòîìîâ, ìîëåêóë è òâåðäûõ òåë»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Дисциплина по выбору студента

Специальные дисциплины

58

СДМ.01

СДМ.В.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 Спец. семинар I СДМ.04 Спец. семинар II СДМ.05 Спец. семинар III СДМ.06 Спец. семинар IV СДМ.07 Теория твердого тела II СДМ.08 Теория столкновений II СДМ.09 Методы квантовой теории поля СДМ.10 Теория атома II Дисциплины по выбору Группа Фока. Симметрия многоэлектронных систем

СДМ.В.02

Методы квантовой химии

СДМ.В.03

Точно решаемые задачи и скрытая симметрия квантовых систем

СДМ.В.04

КЭД теория многозарядных ионов

Факультативные дисциплины ФТД.01

Обратная задача в теории рассеяния

ФТД.02

Квазиклассическая теория атома

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

160

64

40 160 160 70 70 78 62 62 62

32 64 64 32 32 64 48 48 48

46

32

112

64

48

32

112

64

112

64

112

64

10

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

9 10 11 9

9 9 9 10

9 10 11 13 9 10 11 12

9 9 10 10 11 12 9 10 11 12

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/02 — «Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà àòîìîâ, ìîëåêóë è òâåðäûõ òåë»

1. Óðàâíåíèå Äèðàêà äëÿ ñâîáîäíîãî ýëåêòðîíà. Ñîñòîÿíèÿ ñ îòðèöàòåëüíûìè ýíåðãèÿìè. Çàðÿäîâîå ñîïðÿæåíèå. Àëãåáðà ìàòðèö Äèðàêà. Ñîñòîÿíèÿ ýëåêòðîíà ñ îïðåäåëåííûì èìïóëüñîì è ïîëÿðèçàöèåé. Ïîëÿðèçàöèîííûå ñîñòîÿíèÿ ýëåêòðîíà. Ñîñòîÿíèÿ ýëåêòðîíà ñ îïðåäåëåííûìè ìîìåíòîì è ÷åòíîñòüþ. Øàðîâûå ñïèíîðû. 2. Óðàâíåíèå Äèðàêà äëÿ ýëåêòðîíà âî âíåøíåì ïîëå. Äèðàêîâñêèé ýëåêòðîí â öåíòðàëüíî-ñèììåòðè÷íîì ïîëå. 3. Ðåëÿòèâèñòñêàÿ òåîðèÿ àòîìà âîäîðîäà. Ôîðìóëà Çîììåðôåëüäà. Ïåðåõîä. Ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå. 4. Òåîðèÿ ñâîáîäíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà. Ïîòåíöèàëû ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ôóíêöèÿ Ëàãðàíæà äëÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Òåíçîð ýíåðãèè èìïóëüñà. Ðàçëîæåíèå ïîòåíöèàëîâ íà ïëîñêèå âîëíû. Ïîëå êàê ñîâîêóïíîñòü îñöèëëÿòîðîâ. 5. Êâàíòîâàíèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Îïåðàòîðû ðîæäåíèÿ è óíè÷òîæåíèÿ ôîòîíîâ. Ïåðåñòàíîâî÷íûå ñîîòíîøåíèÿ. Ñîñòîÿíèÿ ôîòîíîâ ñ îïðåäåëåííûìè èìïóëüñîì è ïîëÿðèçàöèåé. Ïîëÿðèçàöèîííàÿ ìàòðèöà ïëîòíîñòè. 6. Ñïèí ôîòîíà è åãî ñâÿçü ñ ïîëÿðèçàöèåé. Ñïèðàëüíîñòü. Ñîñòîÿíèÿ ôîòîíà ñ îïðåäåëåííûìè ìîìåíòîì è ÷åòíîñòüþ, èìïóëüñîì è ïîëÿðèçàöèåé. Âåðîÿòíîñòü ïåðåõîäà. Óñðåäíåíèå ïî ïîëÿðèçàöèÿì. Íåðåëÿòèâèñòñêèé ïðåäåë. Ñèëû îñöèëëÿòîðîâ. Ïðàâèëà ñóìì Òîìàñà— Ðåéõå—Êóíà. Îáùèå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó ðàäèàöèîííûìè ïðîöåññàìè. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà. Ìóëüòèïîëüíîå èçëó÷åíèå. Ýëåêòðè÷åñêèå è ìàãíèòíûå ôîòîíû. Ìíîãîôîòîííûå ïðîöåññû. Äâóõôîòîííûå ïåðåõîäû â àòîìàõ. Ìíîãîôîòîííîå ïîãëîùåíèå. 9. Âû÷èñëåíèå ñäâèãà óðîâíåé ýíåðãèè çà ñ÷åò âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ â ðåëÿòèâèñòñêîé òåîðèè àòîìîâ. Àäèàáàòè÷åñêàÿ ìàòðèöà ðàññåÿíèÿ. Ôîðìóëà Ãåëë-Ìàííà è Ëîó. Êóëîíîâñêîå âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîíîâ. Îáìåí ïîïåðå÷íûì ôîòîíîì. Îïåðàòîð Áðåéòà. 10. Ðàäèàöèîííûå ïîïðàâêè ê ýíåðãèè. Ëýìáîâñêèé ñäâèã. Óëüòðàôèîëåòîâûå ðàñõîäèìîñòè â êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêå. Ïåðåíîðìèðîâêà è ðåãóëÿðèçàöèÿ. Åñòåñòâåííàÿ øèðèíà óðîâíÿ. Øèðèíà êàê ñóììà âåðîÿòíîñòåé ïåðåõîäîâ. Òåîðèÿ ôîðìû ñïåêòðàëüíîé ëèíèè. 11. Ñâîéñòâà ðåøåíèé óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà äëÿ îäíîìåðíîãî ïåðèîäè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà. 12. Îïåðàòîð òðàíñëÿöèè — îïðåäåëåíèå è ñïåêòð. Ïåðèîäè÷åñêèé ïîòåíöèàë. Áàçèñ ëèíåéíî íåçàâèñèìûõ ðåøåíèé. Ôóíäàìåíòàëüíàÿ ñèñòåìà. Îïðåäåëèòåëü Âðîíñêîãî. Ìàòðèöà ñäâèãà è åå ñâîéñòâà. 13. Òåîðåìà Ôëîêå. Ðåøåíèÿ è ìíîæèòåëè Ôëîêå. Îòáîð ôèçè÷åñêèõ ðåøåíèé — òåîðåìà Áëîõà. Ôóíêöèè Áëîõà.

59

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

60

14. Ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà íà ïåðèîäå. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Îïðåäåëåíèå ôóíêöèè S(E), ñâÿçü åå ñ ìàòðèöåé ñäâèãà. Ñâîéñòâà ôóíêöèè S(E) — òåîðåìà Êðàìåðñà. 15. Ïðîñòûå ìîäåëè: ìîäåëü Êðîíèãà—Ïåííè è ãðåáåíêà Äèðàêà. Îáùèå ñâîéñòâà ñïåêòðà E(k). 16. Âûõîä â êîìïëåêñíóþ ïëîñêîñòü. Íóëè è ïîëþñà ôóíêöèè dS(E)/E. Ñâîéñòâà ôóíêöèè E(k) íà êîìïëåêñíîé ïëîñêîñòè. Îáðàòíûå ôóíêöèè H(k), H(O) è H(S) è èõ ñâîéñòâà. Îòîáðàæåíèÿ koloSoE íà êîìïëåêñíîé ïëîñêîñòè. Ìíîãîëèñòíûå ðèìàíîâû ïîâåðõíîñòè. Ðàçëîæåíèÿ îáðàòíûõ ôóíêöèé â ðÿäû Ëîðàíà è Ôóðüå è èõ ñõîäèìîñòü. 17. Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà ôóíêöèé Áëîõà äëÿ ñëó÷àÿ êîìïëåêñíûõ ýíåðãèé. 18. Íîðìèðîâêà áëîõîâñêèõ ôóíêöèé äëÿ êîìïëåêñíûõ ýíåðãèé. Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà ôóíêöèé )k(x,E) è )k(x,O). Ïîâåäåíèå )k(x,E) êàê ôóíêöèè k. Ìíîãîëèñòíûå ðèìàíîâû ïîâåðõíîñòè. Ðàçëîæåíèÿ îáðàòíûõ ôóíêöèé â ðÿäû Ëîðàíà è Ôóðüå è èõ ñõîäèìîñòü. Ñâîéñòâà ñèììåòðèè ôóíêöèé Áëîõà. 19. Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà ôóíêöèé Âàíüå äëÿ ñëó÷àÿ êîìïëåêñíûõ ýíåðãèé. 20. Ïðÿìîå è îáðàòíîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå — îïðåäåëåíèå ôóíêöèé Âàíüå. Íîðìèðîâêà ôóíêöèé Âàíüå è èõ ñâîéñòâà ñèììåòðèè. Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà è àñèìïòîòè÷åñêîå ïîâåäåíèå ôóíêöèé Âàíüå. Èõ ïðîñòðàíñòâåííàÿ ëîêàëèçàöèÿ. 21. Äóàëüíîå ïðîñòðàíñòâî è îáðàòíàÿ ðåøåòêà. Ñâîéñòâà îáðàòíîé ðåøåòêè. ß÷åéêà Âèãíåðà—Çåéòöà. Çîíû Áðèëëþýíà. Öèêëè÷åñêèå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Ïîäñ÷åò ÷èñëà ñîñòîÿíèé. Ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé. Ñðåäíÿÿ ñêîðîñòü ýëåêòðîíà â áëîõîâñêîì ñîñòîÿíèè. Ýíåðãèÿ è èìïóëüñ Ôåðìè. Ïîâåðõíîñòè ïîñòîÿííîé ýíåðãèè è ïîâåðõíîñòü Ôåðìè. 22. Ïóñòàÿ ðåøåòêà èëè ìîäåëü ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíîâ. Ñîáñòâåííûå ôóíêöèè è ñïåêòð. Êîíöåíòðàöèÿ ýëåêòðîííîãî ãàçà (n) — åäèíñòâåííûé ïàðàìåòð ìîäåëè. Çàâèñèìîñòü âñåõ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí îò n. Ìîäåëü æåëå. 23. Ìîäåëü ïî÷òè ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíîâ. Òåîðèÿ âîçìóùåíèé. Ïîïðàâêè ê ôóíêöèÿì è ê ýíåðãèè. Ïðîáëåìà âûðîæäåíèÿ íà ãðàíèöå çîíû Áðèëëþýíà. Òåîðèÿ âîçìóùåíèé äëÿ âûðîæäåííîãî óðîâíÿ. Îáðàçîâàíèå â ñïåêòðå çàïðåùåííîé çîíû. Ùåëü â äâóìåðíîì è òðåõìåðíîì ñëó÷àå. Èçìåíåíèå ôîðìû ïîâåðõíîñòè ïîñòîÿííîé ýíåðãèè ïðè ïîäõîäå ê ãðàíèöå çîíû Áðèëëþýíà. Îñîáåííîñòè ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé, ñâÿçàííûå ñ ãðàíèöàìè çîíû Áðèëëþýíà. Àíàëîãèÿ ñ äèôðàêöèåé Áðýããà. 24. Ìåòîä ñèëüíîé ñâÿçè. Îáùåå âûðàæåíèå äëÿ ýíåðãèè E(k). Ïðèáëèæåíèå âçàèìîäåéñòâèÿ òîëüêî áëèæàéøèõ ñîñåäåé. Ïàðàìåòðû êðèñòàëëè÷åñêîãî ïîëÿ è èíòåãðàëû ïåðåñêîêà. Çîííàÿ ñòðóêòóðà è ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé äëÿ ëèíåéíîé öåïî÷êè, êâàäðàòíîé ðåøåòêè, ïðîñòîé, îáúåìíî-öåíòðèðîâàííîé è ãðàíåöåíòðèðîâàííîé êóáè÷åñêèõ ðåøåòîê. Îñîáûå òî÷êè â ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé è ïîâåðõíîñòè ïîñòîÿí-

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

25. 26. 27. 28.

29. 30.

31.

32. 33.

34. 35.

36. 37.

38. 39.

íîé ýíåðãèè. Ìåòîä ñèëüíîé ñâÿçè äëÿ êðèñòàëëîâ ñ íåñêîëüêèìè àòîìàìè â ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêå, ñîäåðæàùèõ íåñêîëüêî îðáèòàëåé íà êàæäîì àòîìå. Ñðàâíåíèå çîííîé ñòðóêòóðû è ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé äëÿ âñåõ òðåõ ìîäåëåé. Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ðàçëîæåíèå ïî ïëîñêèì âîëíàì (ÏÂ). Ãàìèëüòîíèàí êðèñòàëëà. Ïðèáëèæåííûé âèä îïåðàòîðà ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè. Áàçèñ ïëîñêèõ âîëí — íîðìèðîâêà, îðòîãîíàëüíîñòü. Ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû êèíåòè÷åñêîé è ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè íà áàçèñå ïëîñêèõ âîëí. Âèä ðàçëîæåíèÿ êðèñòàëëè÷åñêîé îäíîýëåêòðîííîé ôóíêöèè ïî ÏÂ. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ìåòîäà. Áåñêîíå÷íûå ìàòðèöû. Óñëîâèÿ îáðåçàíèÿ. Ñõîäèìîñòü. Çàìå÷àíèå î íóëåâîé ôóðüå-êîìïîíåíòå. Íåäîñòàòêè ìåòîäà ÏÂ. Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ðàçëîæåíèå ïî îðòîãîíàëèçîâàííûì ïëîñêèì âîëíàì (ÎÏÂ). Îñíîâíàÿ èäåÿ ìåòîäà. Ìåòîä ïðîåêòîðîâ íà ïîäïðîñòðàíñòâî îñòîâíûõ ôóíêöèé è åãî îðòîãîíàëüíîå äîïîëíåíèå. Çàäà÷à íà ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ. Ðàçëîæåíèå ïî ÎÏÂ. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ìåòîäà. ßâíûé âèä ÎÏÂ. Ìàòðè÷íûå ýëåìåíòà íà áàçèñå ÎÏÂ. Ñõîäèìîñòü ìåòîäà. Çàìå÷àíèå îá îøèáêå ñâÿçàííîé ñ íåòî÷íîñòüþ îñòîâíûõ ôóíêöèé. Íåäîñòàòêè ìåòîäà ÎÏÂ. Ïåðåïîëíåíèå áàçèñà. Ñïîñîáû áîðüáû ñ ïåðåïîëíåíèåì áàçèñà. Îòíåñåíèå ïåðåïîëíåíèÿ ê íóëåâîìó ñîáñòâåííîìó ÷èñëó. Ïîëíîñòüþ îðãîãîíàëèçîâàííûå ïëîñêèå âîëíû (ÏÎÏÂ). Îðòîãîíàëèçàöèÿ Æèðàðäî. Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ìåòîä ÿ÷ååê Çåéòöà. Îñíîâíàÿ èäåÿ ìåòîäà. Ïåðèîäè÷åñêèå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Ïðèáëèæåíèå ñôåðè÷åñêè ñèììåòðè÷íûõ ÿ÷ååê. Óñëîâèÿ ñøèâàíèÿ íà ïîâåðõíîñòè ÿ÷ååê. Íåäîñòàòêè ìåòîäà. Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ðàçëîæåíèå ïî ïðèñîåäèíåííûì ïëîñêèì âîëíàì (ÏÏÂ). Muffin-tin ïîòåíöèàë. Îáùèé âèä ÏÏÂ. Óñëîâèÿ ñøèâàíèÿ ôóíêöèé. Âàðèàöèîííûé ïðèíöèï. Ýðìèòîâà ôîðìà îáîáùåííîãî ôóíêöèîíàëà. Ðàçëîæåíèå ïî ÏÏÂ. Çàäà÷à íà ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ìåòîäà. Ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû íà áàçèñå ÏÏÂ. Ñõîäèìîñòü ìåòîäà. Íåäîñòàòêè ìåòîäà ÏÏÂ. Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ìåòîä ðàññåÿííûõ âîëí èëè ìåòîä ôóíêöèé Ãðèíà. Îñíîâíàÿ èäåÿ ìåòîäà. Ôóíêöèÿ Ãðèíà è åå ñâîéñòâà. Èíòåãðàëüíîå óðàâíåíèå. Âàðèàöèîííûé ïðèíöèï. Ïåðåõîä ê ìàòðè÷íîé çàäà÷å. Èñïîëüçîâàíèå Muffin-tin ïîòåíöèàëà. Ðàçëîæåíèå ïî ñôåðè÷åñêèì ãàðìîíèêàì ôóíêöèè Ãðèíà. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ìåòîäà. Çàïèñü åãî ÷åðåç ôàçû ðàññåÿíèÿ. Ñõîäèìîñòü ìåòîäà. Íåäîñòàòêè ìåòîäà. Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ìåòîä ïñåâäîïîòåíöèàëà. Îñíîâíàÿ èäåÿ ìåòîäà. Ïîíÿòèå ïñåâäîïîòåíöèàëà. Ïñåâäîïîòåíöèàë ÎÏ è ÏÏÂ. Ïñåâäîâîëíîâàÿ ôóíêöèÿ è èíòåãðàëüíàÿ ôîðìà ïñåâäîïîòåíöèàëà. Ïðîåêöèîííàÿ òåõíèêà. Îáîáùåííûé ýðìèòîâñêèé

61

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

40.

41.

42. 43.

44.

62 45.

46. 47.

48. 49.

50. 51. 52.

ïñåâäîïîòåíöèàë. Çàäà÷à íà ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ìåòîäà. Îäíîïàðàìåòðè÷åñêèå ïñåâäîïîòåíöèàëû Ôèëèïñà— Êëåéìàíà. Òåîðåìà î êîìïåíñàöèè. Ìîäåëüíûå ïñåâäîïîòåíöèàëû Àáàðåíêîâà—Õåéíå. Çàäà÷à Øòóðìà—Ëèóâèëÿ. Èñêëþ÷åíèå îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ èç ñïåêòðà. Ïðåîáðàçîâàíèå ïîòåíöèàëà è ñîáñòâåííûõ ôóíêöèé. Ïðèìåð ïðÿìîóãîëüíîé ïîòåíöèàëüíîé ÿìû, êóëîíîâñêîãî ïîòåíöèàëà è ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. Îáùèå ïðèåìû: ðàçëîæåíèå ïî áàçèñó è ñâåäåíèå ê ìàòðè÷íîé çàäà÷å. Ïðîöåäóðà ñàìîñîãëàñîâàíèÿ. Îáðàòíàÿ çàäà÷à. Îòûñêàíèå ðåøåíèé ïî ñïåêòðó. Ìàòðè÷íàÿ çàäà÷à. Ïîíèæåíèå ðàçìåðíîñòè — ïðåîáðàçîâàíèå Ëåâäèíà. Ïðîáëåìà íåîäíîçíà÷íîñòè ïîëó÷àåìûõ ôóíêöèé. Ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ìåòîä Õàðòðè—Ôîêà. Ïîëóýìïèðè÷åñêèå ìåòîäû. Ìíîãîýëåêòðîííàÿ âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ. Àíòèñèììåòðèÿ. Äåòåðìèíàíò Ñëåéòåðà. Ðàçäåëåíèå ïåðåìåííûõ — ïðîèçâåäåíèå îäíîýëåêòðîííûõ áàçèñíûõ ôóíêöèé. Âûáîð áàçèñà. Ñïèí-îðáèòàëè. Îðòîãîíàëüíîñòü. Ðàçëîæåíèå ïî äåòåðìèíàíòàì Ñëåéòåðà. Îäíîäåòåðìèíàíòíîå ïðèáëèæåíèå. Ïðîáëåìà ïîñòðîåíèÿ ìíîãîýëåêòðîííûõ ñîáñòâåííûõ ôóíêöèé îïåðàòîðà S2tot. Îïåðàòîð Ãàìèëüòîíà êðèñòàëëà. ßäåðíàÿ ïîäñèñòåìà. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ýíåðãèÿ Ìàäåëóíãà. Ýëåêòðîííàÿ ïîäñèñòåìà — îäíî- è äâóõ÷àñòè÷íûå îïåðàòîðû. Èõ ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû íà äåòåðìèíàíòàõ Ñëåéòåðà. Êóëîíîâñêèå è îáìåííûå èíòåãðàëû. Ôóíêöèîíàë ýíåðãèè. Âàðèàöèîííûé ïðèíöèï. Íåîïðåäåëåííûå ìíîæèòåëè Ëàãðàíæà. Îðòîãîíàëüíîñòü. Ñèñòåìà íåëèíåéíûõ, èíòåãðî-äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé Õàðòðè—Ôîêà. Îãðàíè÷åííûé, íåîãðàíè÷åííûé è ñïèí ðàñøèðåííûé âàðèàíòû ìåòîäà Õàðòðè— Ôîêà. Îïèñàíèå âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé. Ïðîáëåìû ðåàëèçàöèè ìåòîäà äëÿ êðèñòàëëîâ. Ïîëóýìïèðè÷åñêèå ñõåìû íà áàçå ìåòîäà Õàðòðè—Ôîêà. Ðàçëîæåíèå ïî áàçèñó. Îäíîýëåêòðîííàÿ ìàòðèöà ïëîòíîñòè. Ñèñòåìà óðàâíåíèé Õàðòðè—Ôîêà—Ðóòàíà (ÕÔÐ). Îöåíêà îäíî, äâóõ, òðåõ è ÷åòûðåõ öåíòðîâûõ èíòåãðàëîâ. Îñíîâíàÿ èäåÿ — NDO ïðèáëèæåíèå. Óðàâíåíèÿ ÕÔÐ â ðàìêàõ CNDO, INDO è MINDO ïðèáëèæåíèé. Ïðîöåäóðà ñïèíîâîé ïîëÿðèçàöèè. Ìàãíèòíûå ñîñòîÿíèÿ. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ùåëü — ïîïðàâêà íà ïîëÿðèçàöèþ. Çàñåëåíèå ýíåðãåòè÷åñêèõ çîí. Òèïû òâåðäûõ òåë. Ïîäñ÷åò ÷èñëà ýëåêòðîíîâ è ÷èñëà ñîñòîÿíèé â çîíå Áðèëëþýíà. Âåëè÷èíà çàïðåùåííîé çîíû äëÿ ìåòàëëîâ, ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ. Ïðÿìàÿ è íåïðÿìàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ùåëü. Òèïû õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé â êðèñòàëëàõ. ËÊÀÎ ïðèáëèæåíèå. Ãèáðèäèçàöèÿ. Çàðÿäû íà àòîìàõ. Ñòàòèñòèêà Ôåðìè äëÿ ýëåêòðîíîâ. Ýëåêòðîíû â ìåòàëëàõ. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ Ôåðìè—Äèðàêà. Íîðìèðîâêà íà ÷èñëî ýëåêòðîíîâ. Ïîëîæåíèå óðîâíÿ Ôåðìè äëÿ T > 0. Ýëåêòðîíû â ïîëóïðîâîäíèêàõ è äèýëåêòðèêàõ. Ýëåêòðîíû è äûðêè.

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

53. 54.

55. 56.

57. 58.

59. 60.

61. 62.

63. 64.

65.

66.

67. 68. 69.

Ýôôåêòèâíàÿ ìàññà. Çàñåëåíèå ýëåêòðîííûõ è äûðî÷íûõ ñîñòîÿíèé ïðè T > 0. Ýíåðãèÿ àêòèâàöèè. Ïîëîæåíèå óðîâíÿ Ôåðìè äëÿ ïîëóïðîâîäíèêîâ äëÿ T > 0 — çàâèñèìîñòü îò ýôôåêòèâíîé ìàññû. Ýëåêòðîííàÿ òåïëîåìêîñòü êðèñòàëëà. Ýëåêòðîííàÿ è ôîíîííàÿ ñîñòàâëÿþùèå òåïëîåìêîñòè. Ñðåäíÿÿ ýíåðãèÿ íà îäèí ýëåêòðîí ïðè T > 0. Ýëåêòðîííàÿ òåïëîåìêîñòü ìåòàëëà. Ñðàâíåíèå ñ êëàññè÷åñêèì èäåàëüíûì ãàçîì. Ñòàòè÷åñêàÿ ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü. Êðèñòàëë â ìàãíèòíîì ïîëå. Äèàìàãíåòèçì àòîìíûõ îñòîâîâ. Ïàðàìàãíåòèçì Âàí-Âëåêà. Ïàðàìàãíåòèçì Ïàóëè è äèàìàãíåòèçì Ëàíäàó. Ïàðàìàãíåòèçì íåâçàèìîäåéñòâóþùèõ ëîêàëèçîâàííûõ ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ. Ôóíêöèÿ Áðèëëþýíà. Çàêîí Êþðè. Ìîëåêóëÿðíîå ïîëå Âåéñà. Àíòèôåððîìàãíåòèçì è ôåððîìàãíåòèçì. Äâèæåíèå ýëåêòðîííîãî âîëíîâîãî ïàêåòà â êðèñòàëëå. Âîëíîâîé ïàêåò èç áëîõîâñêèõ ñîñòîÿíèé. Ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòü. Óñêîðåíèå ýëåêòðîíà âíåøíèì îäíîðîäíûì ïîëåì. Îòðàæåíèå íà ãðàíèöàõ çîíû Áðèëëþýíà. Äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà. Òåíçîð îáðàòíîé ìàññû. Ýëåêòðîííûå è äûðî÷íûå òîêè. Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà. Èçìåíåíèå ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ âî âðåìåíè. Äèôôóçèÿ. Âíåøíèå ïîëÿ è ãðàäèåíòû. Ïðîöåññû ðàññåÿíèÿ. Ìèêðîñêîïè÷åñêàÿ îáðàòèìîñòü. Óñëîâèå ñòàöèîíàðíîñòè ñîñòîÿíèÿ. Óðàâíåíèå Áîëüöìàíà. Ñâîéñòâà ÷åòíîñòè ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ïî ñêîðîñòè. Ôóíêöèÿ ëèíåéíîãî îòêëèêà. Ëèíåàðèçîâàííîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà. Îïåðàòîð ñòîëêíîâåíèé. Ïðèáëèæåíèå âðåìåíè ðåëàêñàöèè. Ýêñïîíåíöèàëüíûé çàêîí çàòóõàíèÿ. Ëèíåàðèçîâàííîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà â ïðèáëèæåíèè âðåìåíè ðåëàêñàöèè. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü è òåïëîïðîâîäíîñòü. Âèä ôóíêöèè ëèíåéíîãî îòêëèêà â ïðèñóòñòâèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Òîê ÷àñòèö. Òåíçîð ýëåêòðîïðîâîäíîñòè. Îñíîâíîå óðàâíåíèå ýëåêòðîïðîâîäíîñòè. Äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà. Èçìåíåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ â k-ïðîñòðàíñòâå. Ñëó÷àé èçîòðîïíîé ýôôåêòèâíîé ìàññû. Ïîäâèæíîñòü íîñèòåëåé. Âèä ôóíêöèè ëèíåéíîãî îòêëèêà â ïðèñóòñòâèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ è ãðàäèåíòà òåìïåðàòóðû. Îáîáùåííàÿ ÝÄÑ. Òîê ÷àñòèö è òîê òåïëà. Òåðìîýëåêòðè÷åñêèé ýôôåêò. Îáîáùåííûå óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà. Òåíçîðû êèíåòè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ. Ñîîòíîøåíèÿ Îíçàãåðà. Âíóòðåííÿÿ ñâÿçü ìåæäó êèíåòè÷åñêèìè êîýôôèöèåíòàìè. Èõ ñâÿçü ñ òåíçîðîì ýëåêòðîïðîâîäíîñòè. Óñëîâèå ðàçîìêíóòîé öåïè. Òîê òåïëà. Òåíçîð òåïëîïðîâîäíîñòè. Âûðàæåíèå åãî ÷åðåç êèíåòè÷åñêèå êîýôôèöèåíòû. Çàêîí Âèäåìàíà— Ôðàíöà. Èçìåíåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ â k-ïðîñòðàíñòâå. Ãîðÿ÷èå è õîëîäíûå ýëåêòðîíû. Îòëè÷èå îò ýëåêòðîïðîâîäíîñòè. Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ýôôåêòû. Ýôôåêò Çååáåêà, Ïåëüòüå è Òîìñîíà. Ãàëüâàíîìàãíèòíûå ýôôåêòû. Îáùèé âèä ôóíêöèè ëèíåéíîãî îòêëèêà â ïðèñóòñòâèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ôóíêöèÿ ëèíåéíîãî îòêëèêà â ïðèáëèæåíèè ñôåðè÷åñêîé ïî-

63

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè

70. 71.

72.

73.

âåðõíîñòè Ôåðìè. Ïðîäîëüíûå è ïîïåðå÷íûå ýôôåêòû. Ýôôåêò Õîëëà. Ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèå. Âðåìÿ ðåëàêñàöèè â êðèñòàëëàõ. Êëàññèôèêàöèÿ ïðîöåññîâ ðàññåÿíèÿ. Ðàññåÿíèå íà çàðÿæåííûõ ïðèìåñÿõ. Çîëîòîå ïðàâèëî Ôåðìè. Óïðóãîå ðàññåÿíèå. Âðåìÿ ðåëàêñàöèè äëÿ óïðóãîãî èçîòðîïíîãî ðàññåÿíèÿ. Äèôôåðåíöèàëüíîå è ïîëíîå ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ. Ýêðàíèðîâàíèå ïîëÿ ïðèìåñè ýëåêòðîííûì ãàçîì. Äëèíà ýêðàíèðîâàíèÿ äëÿ ïîòåíöèàëà Þêàâû. Îñöèëëÿöèè ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè. Ïðàâèëî ñóìì Ôðèäåëÿ. Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå â áîðíîâñêîì ïðèáëèæåíèè è â ïðèáëèæåíèè ïàðöèàëüíûõ âîëí. Ðàññåÿíèå íà ôîíîíàõ. Îïåðàòîð ýëåêòðîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âî âòîðè÷íîì êâàíòîâàíèè. Ìîäåëü æåñòêèõ èîíîâ. Íîðìàëüíûå ïðîöåññû è ïðîöåññû ïåðåáðîñà. Âèä îïåðàòîðà ñòîëêíîâåíèé â êèíåòè÷åñêîì óðàâíåíèè Áîëüöìàíà. Èíòåãðèðîâàíèå â k-ïðîñòðàíñòâå. Ñôåðà Äåáàÿ. Ôîíîííîå ñîïðîòèâëåíèå ìåòàëëà ïðè íèçêèõ è âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ (çàêîí Áëîõà—Ãðþíàéçåíà).

Ëèòåðàòóðà

64

1. Ôëþããå 3. Çàäà÷è ïî êâàíòîâîé ìåõàíèêå:  2 ò. Ò.1. Ì.: Ìèð, 1974. 2. Ïàâèíñêèé Ï. Ï. Ââåäåíèå â òåîðèþ òâåðäîãî òåëà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1979. 3. Ýâàðåñòîâ Ð. À. Êâàíòîâîõèìè÷åñêèå ìåòîäû â òåîðèè òâåðäîãî òåëà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1982. 4. Áëåéêìîð Äæ. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1988. 5. Ìàäåëóíã Î. Òåîðèÿ òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1980. 6. Õàððèñîí Ó. Ýëåêòðîííàÿ ñòðóêòóðà è ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1983. 7. Êèòòåëü ×. Ââåäåíèå â ôèçèêó òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1978. 8. Âåéññ Ð. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Àòîìèçäàò, 1968. 9. Áëàòò Ô. Äæ. Òåîðèÿ ïîäâèæíîñòè ýëåêòðîíîâ â òâåðäûõ òåëàõ. Ì.: Ôèçìàòëèò, 1963. 10. Àáðèêîñîâ À. À. Ââåäåíèå â òåîðèþ íîðìàëüíûõ ìåòàëëîâ. Ì.: Íàóêà, 1972. 11. Òàóò Ì., Ìåðòèã È., Ðåííåðò Ï. è äð. Äîñòèæåíèÿ ýëåêòðîííîé òåîðèè ìåòàëëîâ: Ñáîðíèê ñòàòåé:  2 ò. / Ïîä ðåä. Ï. Öèøå è Ã. Ëåìàííà. Ì.: Ìèð, 1984. 12. Àøêðîôò Í., Ìåðìèí Í. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1979. 13. Ðàïîïîðò Ë. Ï., Çîí Á. À., Ìàíàêîâ Í. Ë. Òåîðèÿ ìíîãîôîòîííûõ ïðîöåññîâ. Ì.: Àòîìèçäàò, 1978. 14. Äåëîíå Í. Á., Êðàéíîâ Â. Ï. Àòîì â ñèëüíîì ñâåòîâîì ïîëå. Ì.: Àòîìèçäàò, 1978; Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1984. 15. Êðàéíîâ Â. Ï., Ñìèðíîâ Á. Ì. Èçëó÷àòåëüíûå ïðîöåññû â àòîìíîé ôèçèêå. Ì.: Âûñø. øê., 1983. 16. Àõèåçåð À. È., Áåðåñòåöêèé Â. Á. Êâàíòîâàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1981.

Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè 17. Áåðåñòåöêèé Â. Á., Ëèôøèö Å. Ì., Ïèòàåâñêèé Ë. Ï. Êâàíòîâàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1981. 18. Áåòå Ã., Ñîëïèòåð Ý. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà àòîìîâ ñ îäíèì è äâóìÿ ýëåêòðîíàìè. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1960. 19. Ëàáçîâñêèé Ë. Í. Òåîðèÿ àòîìà. Êâàíòîâàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê è ïðîöåññû èçëó÷åíèÿ. Ì.: Íàóêà, 1996. 20. Äìèòðèåâ Þ. Þ., Êëèì÷èöêàÿ Ã. Ë., Ëàáçîâñêèé Ë. Í. Ðåëÿòèâèñòñêèå ýôôåêòû â ñïåêòðàõ àòîìíûõ ñèñòåì. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1984. 21. Áðàóí Ì. À., Ãóð÷óìåëèÿ À. Ä., Ñàôðîíîâà Ó. È. Ðåëÿòèâèñòñêàÿ òåîðèÿ àòîìà. Ì.: Íàóêà, 1984.

65

Êàôåäðà

êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/03 • “Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ. Ôèçè÷åñêèå àñïåêòû è ïðèëîæåíèÿ” 010700/24 • “Òîìîãðàôè÷åñêèå òåõíîëîãèè â ñîâðåìåííîé ìåäèöèíñêîé äèàãíîñòèêå” 010600/17 • “Êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà”

Ñàéò êàôåäðû: http://nmr.phys.spbu.ru Çàìåñòèòåëü çàâåäóþùåãî êàôåäðîé ïî ìàãèñòðàòóðå: Êàñïåðîâè÷ Âàëåíòèíà Ñòàíèñëàâîâíà, òåë. (812) 428-44-69, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé ïðîâîäèò ïîäãîòîâêó êâàëèôèöèðîâàííûõ íàó÷íûõ è ïåäàãîãè÷åñêèõ êàäðîâ ïî êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêå è ñìåæíûì îáëàñòÿì íàóêè. Ñïåöèôèêà êàôåäðû êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî âñå èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäÿòñÿ ìåòîäàìè êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè. Ýòè ìåòîäû, ïîëó÷èâøèå íàçâàíèå ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà, è ñàìè ÿâëÿþòñÿ ðàçâèâàþùèìèñÿ, òàê êàê ôèçè÷åñêèå ÿâëåíèÿ, íà êîòîðûõ îíè îñíîâàíû, áûëè îòêðûòû ñðàâíèòåëüíî íåäàâíî (êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà, êàê îáëàñòü íàóêè, ñôîðìèðîâàëàñü òîëüêî ê íà÷àëó 1960-õ ãîäîâ). Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ íàõîäèò øèðîêîå ïðèìåíåíèå â ìîëåêóëÿðíîé ôèçèêå, õèìèè, áèîëîãèè, ìåäèöèíå è äðóãèõ íàóêàõ. Ìåòîäû êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè, òàêèå êàê ÿäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ (ßÌÐ), ýëåêòðîííûé ïàðàìàãíèòíûé ðåçîíàíñ (ÝÏÐ), ÿäåðíûé êâàäðóïîëüíûé ðåçîíàíñ (ßÊÐ) è äâîéíûå ðåçîíàíñû íà èõ îñíîâå, ïðåäîñòàâëÿþò óíèêàëüíóþ èíôîðìàöèþ î ìîëåêóëÿðíîì ñòðîåíèè è âíóòðåííèõ äâèæåíèÿõ â òâåðäûõ òåëàõ è â æèäêîñòÿõ, î êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðå, ðàñïðåäåëåíèè ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè â ìåòàëëàõ, ñïëàâàõ è ïîëóïðîâîäíèêàõ, î âíóòðåííèõ ïîëÿõ â ôåððîìàãíèòíûõ è àíòèôåððîìàãíèòíûõ âåùåñòâàõ, î ïëîòíîñòè ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé â ñâåðõïðîâîäíèêàõ, î ñâîéñòâàõ êâàíòîâûõ æèäêîñòåé, î ñòðóêòóðå ìîëåêóë è ñêîðîñòè ðåàêöèé è ò.ä.  ïîñëåäíèå ãîäû ìåòîäû êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè íàõîäÿò âñå áîëüøåå ïðèìåíåíèå â òåõíèêå è ïðîìûøëåííîñòè, à òàêæå äëÿ èçó÷åíèÿ, êîíòðîëÿ è óïðàâëåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèìè ïðîöåññàìè (â íàøåé ñòðàíå ßÌÐ èñïîëüçóåòñÿ ïðè êàðîòàæå íåôòÿíûõ ñêâàæèí, ëàáîðàòîðíîì àíàëèçå ïðîäóêòèâíîñòè íåôòåíîñíûõ êîëëåêòîðîâ, àíàëèçå ìàñëè÷íîñòè è âëàæíîñòè ñåìÿí; ðàçðàáîòàíû àïïàðàòóðà è ìåòîäèêà ÝÏÐ äëÿ ãåîëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé, íåðàçðóøàþùåãî êîíòðîëÿ äðàãîöåííûõ êàìíåé è ò. ï.). Ýòè ìåòîäû èñïîëüçóþòñÿ è â ñîâðåìåííîé ìåäèöèíå, â ÷àñòíîñòè, äëÿ äèàãíîñòèêè ðàêîâûõ îïóõîëåé (ßÌÐ-èíòðîñêîïèÿ). Îíè èñïîëüçóþòñÿ òàêæå äëÿ ñîçäàíèÿ êâàíòîâûõ ãåíåðàòîðîâ, óñèëèòåëåé è ìàãíèòîìåòðîâ.

69

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

70

 íàñòîÿùåå âðåìÿ â ðàäèîñïåêòðîñêîïèè èñïîëüçóþòñÿ íîâåéøèå íàó÷íî-òåõíè÷åñêèå äîñòèæåíèÿ, â òîì ÷èñëå ñîâðåìåííûå ñðåäñòâà âû÷èñëèòåëüíîé è êðèîãåííîé òåõíèêè. Ðàçðàáîòàííûå íà îñíîâå ýòèõ äîñòèæåíèé ïðèáîðû îáëàäàþò ÷ðåçâû÷àéíî âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ è ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòüþ. Íàïðèìåð, ìåòîäîì ßÌÐ ðåãèñòðèðóþòñÿ êâàíòîâûå ïåðåõîäû ñ ýíåðãèåé 10–31—10–32 Äæ è ðàçðåøàþòñÿ äâå ñîñåäíèå ñïåêòðàëüíûå ëèíèè, îòñòîÿùèå äðóã îò äðóãà ìåíåå ÷åì íà 0,1 Ãö. Òàêèì îáðàçîì, ðàäèîñïåêòðîñêîïèÿ ïîçâîëÿåò èññëåäîâàòü ïðîöåññû, îáóñëîâëåííûå òîí÷àéøèìè èçìåíåíèÿìè ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû àòîìîâ è ìîëåêóë. Âàæíûé øàã â ðàçâèòèè êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè ñâÿçàí ñ âûõîäîì â 1954—1955 ãã. ñòàòåé àìåðèêàíñêèõ (Äæ. Ãîðäîí, Ã. Öàéãåð, ×. Òàóíñ) è ñîâåòñêèõ (Í. Ã. Áàñîâ, À. Ì. Ïðîõîðîâ) ôèçèêîâ, ñîçäàâøèõ íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà ïåðâûå êâàíòîâûå ãåíåðàòîðû íà ïó÷êå ìîëåêóë àììèàêà. Êâàíòîâûå ãåíåðàòîðû, ñîçäàííûå íà ïó÷êàõ àòîìîâ è ìîëåêóë, ñðàçó æå ïðèâëåêëè âíèìàíèå ó÷åíûõ ñâîèìè óíèêàëüíûìè ñâîéñòâàìè. Âûñîêàÿ ñòàáèëüíîñòü ÷àñòîòû êâàíòîâûõ ãåíåðàòîðîâ îïðåäåëèëà ïðèìåíåíèå èõ â êà÷åñòâå ïðèáîðîâ õðàíåíèÿ òî÷íîãî âðåìåíè — ýòàëîíîâ âðåìåíè è ÷àñòîòû. Ìåæâåäîìñòâåííîé êîìèññèåé åäèíîé ñëóæáû âðåìåíè ÑÑÑÐ áûëî ïðèíÿòî ðåøåíèå î ïåðåõîäå ñ 1 ÿíâàðÿ 1972 ã. íà íîâóþ ñèñòåìó Âñåìèðíîãî êîîðäèíèðîâàííîãî âðåìåíè, â îñíîâó êîòîðîé ïîëîæåí «àòîìíûé ìàñøòàá âðåìåíè». Ïî÷òè îäíîâðåìåííî ñ êâàíòîâûìè ãåíåðàòîðàìè áûëè ñîçäàíû êâàíòîâûå óñèëèòåëè, îñíîâíûì äîñòîèíñòâîì êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ êðàéíå íèçêèé óðîâåíü ñîáñòâåííûõ øóìîâ. Êâàíòîâûå óñèëèòåëè îòêðûëè íîâûå âîçìîæíîñòè â öåëîì ðÿäå îáëàñòåé íàóêè è òåõíèêè: ñ èõ ïîìîùüþ ïðîèçâåäåíà ðàäèîëîêàöèÿ ìíîãèõ ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû (äëÿ òîãî, ÷òîáû ïðåäñòàâèòü ñåáå òðóäíîñòè ïðèåìà îòðàæåííûõ îò ïëàíåò ñèãíàëîâ, óêàæåì, ÷òî ñèãíàë, ïðîøåäøèé ïóòü äî Âåíåðû è îáðàòíî, îñëàáëÿåòñÿ â 1027 ðàç). Ñëåäóþùèì âàæíûì ñîáûòèåì, ïðèíåñøèì êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêå âñåîáùåå ïðèçíàíèå, ÿâèëîñü ñîçäàíèå îïòè÷åñêèõ êâàíòîâûõ ãåíåðàòîðîâ.  1958 ã. àìåðèêàíñêèìè ðàäèîñïåêòðîñêîïèñòàìè À. Øàâëîâûì è ×. Òàóíñîì â ðàçâèòèå èäåé êâàíòîâîé ðàäèîýëåêòðîíèêè áûëà ïðåäëîæåíà êîíñòðóêöèÿ êâàíòîâîãî ãåíåðàòîðà ñâåòà è ðàññìîòðåíû îáùèå âîïðîñû, ñâÿçàííûå ñ ãåíåðàöèåé è óñèëåíèåì ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí îïòè÷åñêîãî äèàïàçîíà.  1960 ã. áûë ñîçäàí ïåðâûé èìïóëüñíûé, à â 1961 ã. — ïåðâûé îïòè÷åñêèé ãåíåðàòîð íåïðåðûâíîãî äåéñòâèÿ (ëàçåð). Ýòî îçíà÷àëî ïîÿâëåíèå êà÷åñòâåííî íîâîãî èñòî÷íèêà ñâåòà, êîòîðûé îòëè÷àëñÿ îò âñåõ ïðåäøåñòâóþùèõ âàæíåéøèì ñâîéñòâîì — êîãåðåíòíîñòüþ èçëó÷åíèÿ. Çà ðàçâèòèå èäåé è ïðèëîæåíèé êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè ïðèñóæäåíî íåñêîëüêî Íîáåëåâñêèõ ïðåìèé. Ïåðâûå èññëåäîâàíèÿ â Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîì ãîñóäàðñòâåííîì óíèâåðñèòåòå â îáëàñòè êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè ïðîâîäèëèñü íà êàôåäðå ðàäèîôèçèêè â 1949—1957 ãã. ïîä ðóêîâîäñòâîì ïðîôåññîðà Ëüâà Ëåîíèäîâè÷à Ìÿñíèêîâà. Áîëüøóþ ðîëü â ðàçâèòèè ðàäèîñïåêòðîñêîïèè êîíäåíñèðîâàííûõ ñðåä íà êàôåäðå ñûãðàë òàëàíòëèâûé ó÷åíûé — äîöåíò Ôåäîð Èâàíîâè÷ Ñêðèïîâ, âîçãëàâëÿâøèé ëàáîðàòîðèþ êâàíòîâîé

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé ðàäèîôèçèêè ñ 1952 ïî 1961 ã. Ïîä åãî ðóêîâîäñòâîì âïåðâûå â ÑÑÑÐ íà÷àëè ïðîâîäèòüñÿ ðàáîòû â îáëàñòè ÿäåðíîãî ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà â ìàãíèòíîì ïîëå Çåìëè. Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé ñîçäàíà â ÑÏáÃÓ â 1993 ã., à â 1994 ã. â ÍÈÈ ôèçèêè îðãàíèçîâàí ñîîòâåòñòâóþùèé íàó÷íûé îòäåë. Îñíîâíîé ñîñòàâ êàôåäðû è îòäåëà — ýòî ñîòðóäíèêè, ðàáîòàâøèå â ðàìêàõ ó÷åáíîé è íàó÷íîé ñïåöèàëèçàöèè «Êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà» íà êàôåäðå ðàäèîôèçèêè ÑÏáÃÓ. Âîçãëàâëÿåò êàôåäðó è îòäåë ïðîôåññîð Â. È. ×èæèê. Ïðåïîäàâàòåëè êàôåäðû âåäóò íàó÷íóþ ðàáîòó íà áàçå îòäåëà ÍÈÈÔ, âñå ñòóäåí÷åñêèå ðàáîòû òàêæå ÿâëÿþòñÿ ÷àñòüþ íàó÷íîèññëåäîâàòåëüñêîé ðàáîòû îòäåëà. Îñíîâíûìè íàó÷íûìè íàïðàâëåíèÿìè íà êàôåäðå è â îòäåëå êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé, â ðàìêàõ êîòîðûõ âûïîëíÿþòñÿ ìàãèñòåðñêèå äèññåðòàöèè, ÿâëÿþòñÿ: • ßäåðíàÿ ìàãíèòíàÿ ðåëàêñàöèÿ â ðàñòâîðàõ ýëåêòðîëèòîâ; • ßÌÐ-òîìîãðàôèÿ; • ßÌÐ â çåìíîì ïîëå; • Êâàíòîâàÿ ìàãíèòîìåòðèÿ â àðõåîëîãèè; • ßÌÐ â æèäêèõ êðèñòàëëàõ; • ßÌÐ â ïîðèñòûõ ñðåäàõ; • ßÌÐ â òâåðäûõ òåëàõ; • ßÌÐ â ìàãíèòîóïîðÿäî÷åííûõ âåùåñòâàõ; • ÝÏÐ â ñèëüíûõ è ñëàáûõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ. Âñå âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû èìåþò íàó÷íûå ïóáëèêàöèè (â òîì ÷èñëå òåçèñû äîêëàäîâ íà Âñåðîññèéñêèõ è ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ). Íà êîíôåðåíöèÿõ âûïóñêíèêè êàôåäðû ÷àñòî íàãðàæäàþòñÿ ïðåìèÿìè çà ëó÷øóþ íàó÷íóþ ðàáîòó. Ïîåçäêè íà êîíôåðåíöèè ôèíàíñèðóþòñÿ çà ñ÷åò ñðåäñòâ êàôåäðû. Ìíîãèå (40%) âûïóñêíèêè èìåþò ïóáëèêàöèè â ïðåñòèæíûõ ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ æóðíàëàõ. Áîëüøèíñòâî (80%) âûïóñêíèêîâ ìàãèñòðàòóðû ïîñòóïàþò â î÷íóþ àñïèðàíòóðó äëÿ ïðîäîëæåíèÿ ðàáîòû íà êàôåäðå íàä êàíäèäàòñêîé äèññåðòàöèåé ïî ñïåöèàëüíîñòÿì «Ôèçèêà êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ» è «Ðàäèîôèçèêà». Êðîìå òîãî, èìååòñÿ âîçìîæíîñòü ïðîõîäèòü îáó÷åíèå â àñïèðàíòóðå èëè ïðîäîëæèòü íàó÷íóþ ðàáîòó â óíèâåðñèòåòàõ Ãåðìàíèè è Ôðàíöèè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ äâà àñïèðàíòà êàôåäðû ðàáîòàþò íàä äèññåðòàöèÿìè çà ðóáåæîì. Âûïóñêíèêè êàôåäðû ðàáîòàþò íå òîëüêî â Ðîññèè è ÑÍÃ, à òàêæå â Øâåöèè, ÑØÀ, Íîâîé Çåëàíäèè, Ãåðìàíèè, Ôðàíöèè, Èòàëèè, çàíèìàÿ äîëæíîñòè îò âûñîêîêâàëèôèöèðîâàííîãî îïåðàòîðà ñîâðåìåííûõ ðàäèîñïåêòðîìåòðîâ äî ïðîôåññîðà. Çà âðåìÿ ñóùåñòâîâàíèÿ íàó÷íî-ïåäàãîãè÷åñêîãî êîëëåêòèâà ïîäãîòîâëåíî áîëåå 300 ñïåöèàëèñòîâ. Íàøè âûïóñêíèêè çàùèòèëè 7 äîêòîðñêèõ è áîëåå 50 êàíäèäàòñêèõ äèññåðòàöèé, âîçãëàâèëè èëè ñîñòàâèëè îñíîâíîå ÿäðî 18 íàó÷íûõ è ïåäàãîãè÷åñêèõ êîëëåêòèâîâ (â ÑàíêòÏåòåðáóðãå — 8, â ðàçëè÷íûõ ãîðîäàõ Ðîññèè — 4, â áûâøèõ ðåñïóáëèêàõ ÑÑÑÐ — 2, çà ðóáåæîì — 4). Íà êàôåäðå ðàáîòàåò 2 äîêòîðà è 17 êàíäèäàòîâ íàóê, èç íèõ ïÿòü êàíäèäàòîâ íàóê — ìîëîäûå ó÷åíûå ìîëîæå 35 ëåò. Ñîòðóäíèêàìè êà-

71

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

72

ôåäðû è îòäåëà îïóáëèêîâàíû 9 ìîíîãðàôèé è ó÷åáíûõ ïîñîáèé, à ðåçóëüòàòû íàó÷íîé ðàáîòû êîëëåêòèâà íàøëè îòðàæåíèå â íåñêîëüêèõ ñîòíÿõ ñòàòåé â âåäóùèõ ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ æóðíàëàõ, â ÷àñòíîñòè: «Journal of Magnet Resonance», «Molecular Physics», «Molecular Liquids», «Physics State Solid», «Journal Chemical Physics», «Chemical Physics», «Physical Review», «Ferroelectrics».  íàñòîÿùåå âðåìÿ èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäÿòñÿ ïî äâóì ïëàíîâûì òåìàì ÍÈÈ ôèçèêè, ÷åòûðåì ãðàíòàì ÐÔÔÈ, òðåì ãðàíòàì êîìèòåòà ïî íàóêå è âûñøåé øêîëå Àäìèíèñòðàöèè Ñàíêò-Ïåòåðáóðãà è ïî Ôåäåðàëüíîé öåëåâîé ïðîãðàììå «Èíòåãðàöèÿ». Êðîìå òîãî, ðÿä èññëåäîâàíèé âûïîëíÿåòñÿ â ñîäðóæåñòâå ñ óíèâåðñèòåòàìè è èññëåäîâàòåëüñêèìè öåíòðàìè Ãåðìàíèè (ã. Ãàìáóðã, ã. Áåðëèí), Ôèíëÿíäèè (ã. Òóðêó), Øâåöèè (ã. Ñòîêãîëüì), Èòàëèè (ã. Ôëîðåíöèÿ), ßïîíèè (ã. Îñàêà), Èñïàíèè (ã. Áàðñåëîíà), Ôðàíöèè (ã. Ãðåíîáëü).  ëàáîðàòîðèè ðàäèîñïåêòðîñêîïèè è íà êàôåäðå êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé ïðîõîäèëè ñòàæèðîâêó è ó÷èëèñü â àñïèðàíòóðå ñïåöèàëèñòû èç Êèòàÿ, ÃÄÐ, Âüåòíàìà, Ïîëüøè, Êóáû, Âåíãðèè, Èíäèè, Êîðåè è äðóãèõ ñòðàí. Ìíîãèå ðàáîòû ó÷åíûõ êàôåäðû êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé íîñÿò ïðèîðèòåòíûé õàðàêòåð. Âïåðâûå â Ëåíèíãðàäå è îäíè èç ïåðâûõ â ÑÑÑÐ â 1953 ã. ñîòðóäíèêè ëàáîðàòîðèè êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè ðàçðàáîòàëè è ñîçäàëè ñïåêòðîìåòðû ßÌÐ âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ äëÿ èññëåäîâàíèÿ æèäêîñòåé (Ï. Ì. Áîðîäèí).  1958 ã. Áûë ñîçäàí ñïåêòðîìåòð øèðîêèõ ëèíèé äëÿ èññëåäîâàíèÿ òâåðäûõ òåë (Â. Â. Ìîñêàëåâ, À. Í. Àëåêñàíäðîâ), à çàòåì, â 1960 ã. — ñïåêòðîìåòð ÿäåðíîãî êâàäðóïîëüíîãî ðåçîíàíñà (Â. Ñ. Ãðå÷èøêèí).  1959 ã. áûëè ââåäåíû â äåéñòâèå èìïóëüñíûå ÿäåðíî-ðåçîíàíñíûå ðåëàêñîìåòðû íà îñíîâå òàê íàçûâàåìîãî ñïèíîâîãî ýõà. Ðåëàêñîìåòð â ìàãíèòíîì ïîëå Çåìëè áûë îäíèì èç ïåðâûõ â ìèðå (Þ.Ñ. ×åðíûøåâ), à êîãåðåíòíûé ñèëüíîïîëüíûé ðåëàêñîìåòð áûë ñîçäàí Â. È. ×èæèêîì âïåðâûå â ÑÑÑÐ (äî ýòîãî â ã. Êàçàíè â 1958 ã. áûë èçãîòîâëåí ëèøü íåêîãåðåíòíûé âàðèàíò ïðèáîðà). Âïåðâûå â ÑÑÑÐ â 1953 ã. ïîëó÷åí ñèãíàë ßÌÐ â çåìíîì ïîëå è íà÷àòà ðàáîòà ïî ñîçäàíèþ ïðèáîðîâ ðàçëè÷íîãî öåëåâîãî íàçíà÷åíèÿ.  1958 ã. áûë ñîçäàí îðèãèíàëüíûé êâàíòîâûé ãåíåðàòîð, ðàáîòàþùèé â ìàãíèòíîì ïîëå Çåìëè íà ÷àñòîòå êâàíòîâûõ ïåðåõîäîâ ÿäåð âîäîðîäà âîäû. Ñîòðóäíèêàìè ëàáîðàòîðèè âïåðâûå â ìèðîâîé ïðàêòèêå ïðîèçâåäåíî ôóðüå-ïðåîáðàçîâàíèå ñèãíàëà ñâîáîäíîé èíäóêöèè ÿäåð (Ô. È. Ñêðèïîâ, À. Â. Ìåëüíèêîâ, À. À. Ìîðîçîâ, 1959 ã.) äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñïåêòðîâ ßÌÐ, êîòîðîå â íàñòîÿùåå âðåìÿ èñïîëüçóåòñÿ âî âñåõ ñîâðåìåííûõ ßÌÐ- è ÝÏÐ-ñïåêòðîìåòðàõ, à òàêæå â ßÌÐ-òîìîãðàôàõ.  ïåðèîä 1965—1985 ãã. Â. È. ×èæèê ðàçðàáîòàë ìåòîä îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàöèîííûõ ÷èñåë èîíîâ è ñêîðîñòåé ïåðåîðèåíòàöèè ìîëåêóë â ðàçëè÷íûõ ïîäñòðóêòóðàõ ðàñòâîðîâ ýëåêòðîëèòîâ íà îñíîâå äåòàëüíîãî àíàëèçà êîíöåíòðàöèîííûõ è òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòåé ñêîðîñòåé ÿäåðíîé ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè.  ðåçóëüòàòå èì áûëè ñôîðìóëèðîâàíû çàêîíîìåðíîñòè ïîñòðîåíèÿ ãèäðàòíûõ îáîëî÷åê èîíîâ.  õîäå èññëåäîâàíèé áûë òàêæå âíåñåí ñóùåñòâåííûé âêëàä â ðàçðàáîòêó ìîäåëåé ÿäåðíîé ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè.

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé Ñ 1970 ã. ïðîâîäÿòñÿ èññëåäîâàíèÿ îñîáåííîñòåé ßÌÐ â æèäêèõ êðèñòàëëàõ. Âíà÷àëå îñíîâíûì íàïðàâëåíèåì áûëà ðàçðàáîòêà ìåòîäîâ èíòåðïðåòàöèè ñïåêòðîâ ßÌÐ â ýòèõ îáúåêòàõ, ïðè÷åì îäíèì èç âàæíåéøèõ ðåçóëüòàòîâ ñëåäóåò ïðèçíàòü ðàçâèòèå ìåòîäà ðàñ÷åòà ñïåêòðîâ íà îñíîâå ïîëíîãî (íî âèäîèçìåíåííîãî) äèïîëüíîãî ãàìèëüòîíèàíà äëÿ ìíîãîñïèíîâûõ ñèñòåì.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èíòåíñèâíî ðàçâèâàþòñÿ ðåëàêñàöèîííûå ìåòîäû èçó÷åíèÿ æèäêèõ êðèñòàëëîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì áûñòðîãî öèêëèðîâàíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ (â ìèðå èìååòñÿ ëèøü íåñêîëüêî ñïåêòðîìåòðîâ ßÌÐ ïîäîáíîãî òèïà). Èññëåäîâàíèÿ æèäêèõ êðèñòàëëîâ ìåòîäîì ßÌÐ óñïåøíî ïðîäîëæàþòñÿ êàíäèäàòàìè íàóê Ñ. Â. Äâèíñêèõ è À. Â. Êîìîëêèíûì. Èññëåäîâàíèå ìèêðîñòðóêòóðû è äèíàìèêè òâåðäûõ òåë — îäíî èç òðàäèöèîííûõ íàïðàâëåíèé êàôåäðû (Â. Ñ. Êàñïåðîâè÷, Â. Â. Ìàòâååâ, Í. À. Ãðèãîðüåâà, Ì. Ã. Øåëÿïèíà). ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ â ìàãíèòîóïîðÿäî÷åííûõ âåùåñòâàõ (ôåððîìàãíåòèêàõ, ôåððèòàõ, àíòèôåððîìàãíåòèêàõ) èìååò äâå îñíîâíûå îñîáåííîñòè: âî-ïåðâûõ, ãèãàíòñêîå ïîñòîÿííîå ìàãíèòíîå ïîëå íà ÿäðàõ îïðåäåëÿåòñÿ ñâîéñòâàìè ñàìîãî âåùåñòâà è, ïðåæäå âñåãî, ñâîéñòâàìè ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê ïàðàìàãíèòíûõ èîíîâ; âî-âòîðûõ, ïåðåìåííîå ìàãíèòíîå ïîëå, äåéñòâóþùåå íà ÿäðà, ïî ñâîåé âåëè÷èíå ñèëüíî îòëè÷àåòñÿ îò âíåøíåãî ïåðåìåííîãî ïîëÿ è ìîæåò áûòü ðàçíûì äëÿ ÿäåð, ðàñïîëîæåííûõ â ðàçíûõ ìåñòàõ îáðàçöà.  ñòåíàõ ÑÏáÃÓ âûïîëíåíû ïðèîðèòåòíûå ðàáîòû ïî èçó÷åíèþ âëèÿíèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ íà ñèãíàëû ñâîáîäíîé èíäóêöèè ÿäåð è ñïèíîâîãî ýõà (Â. Â. Ìîñêàëåâ). Ñ 1980 ã. Â. Ñ. Êàñïåðîâè÷ âåäåò èíòåíñèâíûå èññëåäîâàíèÿ â îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ßÌÐ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñòåïåíè óïîðÿäî÷åííîñòè â òâåðäûõ ðàñòâîðàõ.  60-õ ãîäàõ â ëàáîðàòîðèè ÍÈÈÔ ñîçäàíû óíèêàëüíûå óñòàíîâêè äëÿ ðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ ßÌÐ (Â. Â. Ôðîëîâ) è ÝÏÐ (Â. Ñ. Áàðàíîâ) â ñëàáûõ è ïðîìåæóòî÷íûõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ âåäóòñÿ èññëåäîâàíèÿ ñ öåëüþ ðàçðàáîòêè ßÌÐ-èíòðîñêîïà (òîìîãðàôà) â îòíîñèòåëüíî ñëàáûõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ. Îäíîâðåìåííî ñ íàó÷íûìè èññëåäîâàíèÿìè ïðåïîäàâàòåëè è íàó÷íûå ñîòðóäíèêè àêòèâíî ó÷àñòâîâàëè â ðàçðàáîòêå ïðàêòè÷åñêèõ ïðèëîæåíèé ßÌÐ è ÝÏÐ.  ÷àñòíîñòè, ßÌÐ â çåìíîì ïîëå èñïîëüçóåòñÿ äëÿ àðõåîëîãè÷åñêîãî ïîèñêà.  1958 ã. â àðõåîëîãè÷åñêîé ýêñïåäèöèè ÀÍ ÑÑÑÐ íà ×óäñêîì îçåðå â ðàéîíå ìåñòà Ëåäîâîãî ïîáîèùà ñîòðóäíèêè êàôåäðû (ðóêîâîäèòåëü Ï. Ì. Áîðîäèí) è ñòóäåíòû 4 êóðñà ó÷àñòâîâàëè â ïðîâåäåíèè ïîäâîäíîãî ìàãíèòîìåòðè÷åñêîãî ïîèñêà äîñïåõîâ è îðóæèÿ ðûöàðåé Òåâòîíñêîãî îðäåíà. Çàòåì áûëè ìíîãèå äðóãèå àðõåîëîãè÷åñêèå ýêñïåäèöèè: â Êðûìó, Àðìåíèè, â Ïñêîâñêîé îáëàñòè, ïîä Âåëèêèì Íîâãîðîäîì íà Ðþðèêîâîì Ãîðîäèùå, à òàêæå â Äàíèè, Åãèïòå è äðóãèõ ìåñòàõ. Ñ 2004 ãîäà êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé åæåãîäíî ïðîâîäèò äâå êîíôåðåíöèè: • Ìåæäóíàðîäíûé ñèìïîçèóì è Ëåòíþþ øêîëó â Ñàíêò-Ïåòåðáóðãå «Nuclear magnetic resonance in condensed matter», â ðàáîòå êîòîðîé ïðèíèìàþò ó÷àñòèå èíîñòðàííûå ó÷åíûå èç 15 ñòðàí; • Çèìíþþ ìîëîäåæíóþ øêîëó-êîíôåðåíöèþ «Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ è åãî ïðèëîæåíèÿ».

73

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû 010700/03 — «Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ. Ôèçè÷åñêèå àñïåêòû è ïðèëîæåíèÿ», 010700/24 — «Òîìîãðàôè÷åñêèå òåõíîëîãèè â ñîâðåìåííîé ìåäèöèíñêîé äèàãíîñòèêå»

74

1. Ïîâåäåíèå ÿäåðíîé ìàêðîñêîïè÷åñêîé íàìàãíè÷åííîñòè â ïîñòîÿííîì ìàãíèòíîì ïîëå. 2. Ïîíÿòèå î ñïåêòðàõ ßÌÐ. 3. Ýôôåêòèâíîå ïîëå, äåéñòâóþùåå âî ÂÑÊ. Äåéñòâèå ðàäèîèìïóëüñà íà âåêòîð ìàêðîñêîïè÷åñêîé íàìàãíè÷åííîñòè. 4. Äèïîëü-äèïîëüíîå âçàèìîäåéñòâèå äâóõ ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ. 5. Ñïèíîâîå ýõî. 6. Ïîíÿòèå î ÿäåðíîé ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè. 7. Ñïîñîáû èçìåðåíèÿ Ò2. 8. Äâóõèìïóëüñíûå ñïîñîáû èçìåðåíèÿ T1. 9. Àìïëèòóäà ñèãíàëà ßÌÐ ïîñëå îäèíî÷íîãî èìïóëüñà. 10. Ýëåêòðîííûå è ÿäåðíûå ìîìåíòû. 11. Ýëåêòðîííûé ïàðàìàãíèòíûé ðåçîíàíñ (ÝÏÐ). 12. ßäåðíûé êâàäðóïîëüíûé ðåçîíàíñ (ßÊÐ). 13. Ãðàäèåíòû ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé â âåùåñòâå, ïðè÷èíû èõ âîçíèêíîâåíèÿ. 14. Ñâåðõòîíêàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðîâ ÝÏÐ. 15. Óñòðîéñòâî ãåíåðàòîðà íà ïó÷êå ìîëåêóë àììèàêà. Âðàùàòåëüíîèíâåðñèîííûå ñïåêòðû. 16. Èñïîëüçîâàíèå îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ äëÿ ñîçäàíèÿ àíîìàëüíîé çàñåëåííîñòè óðîâíåé, ïåðåõîäû ìåæäó êîòîðûìè ñîîòâåòñòâóþò ðàäèîäèàïàçîíó. 17. ßÌÐ-òîìîãðàôèÿ. 18. Ñòàíäàðò ÷àñòîòû íà ïó÷êå àòîìîâ öåçèÿ. 19. Ñïèíîâûé äåòåêòîð. Ñõåìà Ðîëëèíà. 20. Àâòîäèííûé ãåíåðàòîð êàê ñïèíîâûé äåòåêòîð. 21. Èñòî÷íèêè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ïðèíöèï êîððåêöèè îäíîðîäíîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. 22. Äèôôåðåíöèàëüíîå ïðîõîæäåíèå ÷åðåç ðåçîíàíñ.

Ëèòåðàòóðà 1. Ñêðèïîâ Ô. È. Ðàäèîñïåêòðîñêîïèÿ. 2. Ëåøe À. ßäåðíàÿ èíäóêöèÿ. M., 1963. 3. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ [Ó÷åáíîå ïîñîáèå] / Ïîä ðåä. Ï. Ì. Áîðîäèíà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1982.

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010600/17 — «Êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà»

Èíôîðìàòèêà, ôèçè÷åñêèå è ìàòåìàòè÷åñêèå ìåòîäû îáðàáîòêè èíôîðìàöèè 1. Èíôîðìàöèÿ, åå îñíîâíûå ñâîéñòâà. Îñíîâíûå ïðèåìû ðàáîòû ñ èíôîðìàöèåé. Êîäèðîâàíèå èíôîðìàöèè. 2. Àðõèòåêòóðà ÝÂÌ, ïðåäñòàâëåíèå ÷èñåë â ÝÂÌ, ñèñòåìû ñ÷èñëåíèÿ, âçàèìîäåéñòâèå ÝÂÌ ñ âíåøíèìè óñòðîéñòâàìè. 3. Îïåðàöèîííûå ñèñòåìû ïåðñîíàëüíîãî êîìïüþòåðà (MS Windows, Linux), èõ îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè, ãðàôè÷åñêèé èíòåðôåéñ. 4. Ñèñòåìû ïðîãðàììèðîâàíèÿ äëÿ ÝÂÌ: ÿçûêè ïðîãðàììèðîâàíèÿ, ìàòåìàòè÷åñêèå ïàêåòû, èõ îñîáåííîñòè, îñíîâíûå ïðèåìû ðàáîòû. 5. Âðåìåííóå è ÷àñòîòíîå ïðåäñòàâëåíèå ñèãíàëîâ, ñâÿçü ìåæäó íèìè, ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå, ïåðèîäè÷åñêèå è íåïåðåîäè÷åñêèå ñèãíàëû. 6. Ñëó÷àéíûå ïðîöåññû, èõ âåðîÿòíîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè, êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Ñòàöèîíàðíîñòü è ýðãîäè÷íîñòü. Ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Òåîðåìà Âèíåðà—Õèí÷èíà. 7. Ôèëüòðàöèÿ è óñèëåíèå ñèãíàëîâ, îñíîâíûå òèïû ôèëüòðîâ, ïðîñòåéøèå RC è RLC ôèëüòðû, àêòèâíûå ðàäèîýëåìåíòû (òðàíçèñòîðû, ðàäèîëàìïû, îïåðàöèîííûå óñèëèòåëè), îñíîâíûå ñõåìû óñèëèòåëåé. 8. Îñíîâíûå ìåòîäû àíàëèçà ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëîâ ÷åðåç ëèíåéíûå ÷åòûðåõïîëþñíèêè, ìåòîäû èìïóëüñíîé è ïåðåõîäíîé õàðàêòåðèñòèê, ÷àñòîòíûé ìåòîä. 9. Àíàëîãîâûå è äèñêðåòíûå (â öèôðîâîé ôîðìå) ñèãíàëû, äèñêðåòèçàöèÿ àíàëîãîâûõ ñèãíàëîâ, àíàëîãî-öèôðîâûå ïðåîáðàçîâàòåëè. Òåîðåìà Êîòåëüíèêîâà, å¸ ôèçè÷åñêèé ñìûñë, ïðàêòè÷åñêèå ñëåäñòâèÿ òåîðåìû äëÿ öèôðîâîé îáðàáîòêè ñèãíàëîâ. 10. Ñïåêòð äèñêðåòíîãî ñèãíàëà. Äèñêðåòíîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå, áûñòðîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå, èõ îñíîâíûå ñâîéñòâà. Àíàëèç ñïåêòðîâ íåñòàöèîíàðíûõ äèñêðåòíûõ è ñëó÷àéíûõ ñèãíàëîâ.

Êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà, ôèçèêà êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ 1. Ñïèí, ìàãíèòíûé äèïîëüíûé è ýëåêòðè÷åñêèé êâàäðóïîëüíûé ìîìåíòû ÿäðà. ßäåðíàÿ ìàêðîñêîïè÷åñêàÿ íàìàãíè÷åííîñòü. 2. Îðáèòàëüíûé, ñïèíîâûé è ïîëíûé ìîìåíòû êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ è èõ ñâÿçü ñ ìàãíèòíûìè ìîìåíòàìè èîíîâ. 3. Ïîâåäåíèå ìàêðîñêîïè÷åñêîé íàìàãíè÷åííîñòè â ïîñòîÿííîì è ïåðåìåííîì ìàãíèòíîì ïîëå, óðàâíåíèÿ Áëîõà.

75

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

76

4. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ñïåêòðîñêîïèè ßÌÐ. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ßÌÐ (êîëè÷åñòâî ëèíèé â ñïåêòðå, èõ îòíîñèòåëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü) è èõ ñâÿçü ñî ñòðóêòóðîé èññëåäóåìîãî âåùåñòâà. 5. Îñíîâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ðåëàêñàöèîííûõ ïðîöåññàõ. Âåðîÿòíîñòü ðåëàêñàöèîííûõ ïåðåõîäîâ è ñêîðîñòü ðåëàêñàöèè â ÿäåðíîì ìàãíèòíîì ðåçîíàíñå. Ñïèí-ðåøåòî÷íàÿ è ñïèíñïèíîâàÿ ðåëàêñàöèÿ. 6. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ âðåì¸í ðåëàêñàöèè T1 è T2. Ôîðìèðîâàíèå ñèãíàëîâ ñïèíîâîãî ýõà. 7. ßäåðíûé êâàäðóïîëüíûé ðåçîíàíñ (ßÊÐ). Ôèçè÷åñêèå ïðèíöèïû ÿâëåíèÿ ßÊÐ. Ãðàäèåíòû âíóòðèêðèñòàëëè÷åñêèõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé. 8. Ñïèí ýëåêòðîíà. Ìåòîä ýëåêòðîííîãî ïàðàìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà (ÝÏÐ). Îáúåêòû èññëåäîâàíèÿ. 9. Îñíîâíûå ñâîéñòâà ìàãíèòîóïîðÿäî÷åííûõ ñîåäèíåíèé, âëèÿþùèå íà ñïåêòð ßÌÐ. Ñâåðõòîíêèå ïîëÿ, ïîëÿ àíèçîòðîïèè. Äîìåííàÿ ñòðóêòóðà. 10. Ôàçîâûå ñîñòîÿíèÿ âåùåñòâà (êðèñòàëëè÷åñêîå, æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîå, èçîòðîïíîå æèäêîå), îñîáåííîñòè ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà â ýòèõ ñîñòîÿíèÿõ. 11. Êîëåáàòåëüíûé êîíòóð è åãî èñïîëüçîâàíèå â êà÷åñòâå äàò÷èêà ßÌÐ. Ïîëûé ðåçîíàòîð êàê äàò÷èê ñèãíàëîâ ÝÏÐ. 12. Èñòî÷íèêè ïîñòîÿííîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ: ïîñòîÿííûå ìàãíèòû, ýëåêòðîìàãíèòû, ñîëåíîèäû, â òîì ÷èñëå è ñâåðõïðîâîäÿùèå, ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè. Ïàðàìåòðû ìàãíèòíîãî ïîëÿ, âëèÿþùèå íà ñïåêòðû ßÌÐ è ÝÏÐ. 13. Îñîáåííîñòè óçêîïîëîñíûõ ýëåìåíòîâ, ïðèìåíÿåìûõ â êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêå. Ïîãëîùåíèå è èçëó÷åíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â ñðåäå. Êâàíòîâîå óñèëåíèå ðàäèîâîëí. Ìîùíîñòü, èçëó÷àåìàÿ àíñàìáëåì ìîëåêóëÿðíûõ ÷àñòèö.

Ëèòåðàòóðà 1. Êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà / Ïîä ðåä. Â.È. ×èæèêà. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 2004. 2. ×èæèê Â. È. ßäåðíàÿ ìàãíèòíàÿ ðåëàêñàöèÿ, 3-å èçä. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 2004. 3. Ïðàêòèêóì ïî ìàãíèòíîìó ðåçîíàíñó / Ïîä ðåä. Â.È. ×èæèêà. ÑÏá, 2003. 4. Áîðîäèí Ï. Ì., Ôðîëîâ Â. Â., ×èæèê Â. È., Ìåëüíèêîâ À. Â. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè. Ë., 1985. 5. Òàíåíáàóì Ý. Àðõèòåêòóðà êîìïüþòåðîâ. ÑÏá.: Ïèòåð, 2002. 6. Äåðîóì Ý. Ñîâðåìåííûå ìåòîäû ßÌÐ äëÿ õèìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé. Ì.: Ìèð, 1992. 7. Ñåðãèåíêî À. Á. Öèôðîâàÿ îáðàáîòêà ñèãíàëîâ. ÑÏá.: Ïèòåð, 2003.

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

№ пп

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр Зачет, семестр Трудоемк., час. Всего ауд. зан., час.

010700/03 — «Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ. Ôèçè÷åñêèå àñïåêòû è ïðèëîæåíèÿ»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии в науке и образовании Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 ДНМ.07

Новые информационные технологии в работе с научной литературой по специализации Ядерная магнитная релаксация

Специальные дисциплины СДМ.01

СДМ.В.01 ЯМР растворов электролитов СДМ.В.02 ЯМР растворов электролитов СДМ.В.03 ЯМР в новых магнитных материалах (часть 1) СДМ.В.04 ЯМР в новых магнитных материалах (часть 2) Факультативные дисциплины

9 10

150

32

80 70

48 32

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 ЯМР в твердых телах СДМ.04 ЯМР в слабых магнитных полях СДМ.05 Ядерный квадрупольный резонанс СДМ.06 Теория спектров ЯМР СДМ.07 ЯМР в магнитоупорядоченных веществах СДМ.08 Двумерная ЯМР спектроскопия СДМ.09 Электронный парамагнитный резонанс СДМ.10 Квантовая магнитометрия Дисциплины по выбору

ФТД.01

10

150 64 80 64 120 64 250 128 200 32

10 10 11

9 9 10 10 10 11 11 11

9 10 11 13

9 10 11 12

41 78 61 61 78 61 78 78 61

32 48 80 32 64 48 48 64 48 64 64 48

40 40 40 40

32 32 32 32

176

77

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/24 — «Òîìîãðàôè÷åñêèå òåõíîëîãèè â ñîâðåìåííîé ìåäèöèíñêîé äèàãíîñòèêå»

150 80 120 250 200

32 32 48 128 32

150 80 70

32 48 32

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии в науке и образовании Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Спектроскопия магнитного резонанса

Специальные дисциплины

78

СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03

Спец. семинар по магистерской программе Морфология человека

СДМ.04

Экспериментальные методы магнитного резонанса

СДМ.05 СДМ.06

Биохимические характеристики тканей Математические и компьютерные методы в томографии Экспериментальные методы возбуждения и регистрации СДМ.07 ультразвуковых колебаний СДМ.08 Акустические методы диагностики СДМ.09 Магнитно-резонансная томография Рентгеновская компьютерная томография (принципы и СДМ.10 отражение патологии) СДМ.11 Локальная спектроскопия ядерного магнитного резонанса Дисциплины по выбору СДМ.В.01 ЯМР в слабых магнитных полях Распространение ультразвука в неоднородных и нелинейных СДМ.В.02 средах Методы физического контрастирования в магнитноСДМ.В.03 резонансной томографии СДМ.В.04 Применение ЭПР в биологии и медицине Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 10

11 9 10 10 10

10 10 11 9 10

9 10 11 13

176 41 61

32 48 80 32 48

61

48

61 78

48 64

10

61

48

11 9

78 78

64 64

10

58

48

12

78

64

9

40

32

10

40

32

11

40

32

12

40

32

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

10 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

160

64

9

40 160 160 70 70

32 64 64 32 32

9

46

32

10

46

32

11

48

32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010600/17 — «Êâàíòîââàÿ ðàäèîôèçèêà»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Прикладная спектроскопия магнитного резонанса

Специальные дисциплины СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 Радиоэлектроника в приборах магнитного резонанса СДМ.04 Экспериментальные методы в квантовой радиофизике СДМ.05 Многомерная спектроскопия ЯМР СДМ.06 Компьютерное моделирование в квантовой радиофизике Дисциплины по выбору Магнитно-резонансные методы контроля технологических процессов Магнито-резонансные методы мониторинга окружающей СДМ.В.02 среды СДМ.В.03 Квантовая магнитометрия Факультативные дисциплины СДМ.В.01

ФТД.01

10

Магнитный резонанс природных соединений

9 10 11

9 10 11 13

79

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/03 — «Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ. Ôèçè÷åñêèå àñïåêòû è ïðèëîæåíèÿ»

80

1. Ñîñòîÿíèÿ âåùåñòâà. Ôàçîâûå äèàãðàììû. Óðàâíåíèå Êëàïåéðîíà— Êëàóçèóñà. Óïàêîâêà ìîëåêóë, ïîðÿäîê è áåñïîðÿäîê â ðàñïîëîæåíèè ìîëåêóë â êîíäåíñèðîâàííîì ñîñòîÿíèè. Ïàðíûå ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ, ôóíêöèè ðàäèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ, èõ ñâÿçü ñ òåðìîäèíàìè÷åñêèìè âåëè÷èíàìè. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ñïîñîáû îïðåäåëåíèÿ ôóíêöèé ðàäèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ. 2. Õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü. Òèïû õèìè÷åñêîé ñâÿçè. SPn-ãèáðèäèçàöèÿ. Êîíôîðìàöèè ìîëåêóë. Èçîìåðû. Ïðîÿâëåíèå ýëåêòðîííîãî ñòðîåíèÿ ìîëåêóë â ñïåêòðàõ ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà (ßÌÐ, ßÊÐ, ÝÏÐ). 3. Ìèêðîñòðóêòóðà æèäêîñòè. Õàðàêòåð âçàèìîäåéñòâèÿ ìîëåêóë â æèäêîñòè (Âàí-äåð-Âààëüñîâñêèå âçàèìîäåéñòâèÿ, äèïîëüíûå âçàèìîäåéñòâèÿ, âîäîðîäíàÿ ñâÿçü). Áëèæíèé ïîðÿäîê â âîäå è ñòðóêòóðà ëüäà. Ðàñòâîðû èîíîâ, ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûõ âåùåñòâ, ëèîòðîïíûå æèäêèå êðèñòàëëû. Äèôôóçèÿ è ñàìîäèôôóçèÿ, ýêñïåðèìåíòàëüíîå îïðåäåëåíèå êîýôôèöèåíòîâ äèôôóçèè â ðàñòâîðàõ ìåòîäîì ßÌÐ. 4. Êðèñòàëëè÷åñêàÿ ðåøåòêà. Ïðèìèòèâíàÿ ÿ÷åéêà êðèñòàëëà. Ýëåìåíòàðíàÿ ÿ÷åéêà Âèãíåðà—Çåéòöà è êðèñòàëëîãðàôè÷åñêàÿ ýëåìåíòàðíàÿ ÿ÷åéêà. Òåîðèÿ ïëîòíîé óïàêîâêè. Âîëíîâîé âåêòîð. Îáðàòíàÿ ðåøåòêà êðèñòàëëîâ. Ïåðâàÿ çîíà Áðèëëþýíà. Óòî÷íåíèå êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû ìåòîäàìè ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. 5. Ýëåêòðè÷åñêèå è ìàãíèòíûå ñâîéñòâà êðèñòàëëîâ. Äèýëåêòðèêè, ïîëóïðîâîäíèêè, ìåòàëëû, ñâåðõïðîâîäíèêè. Ïàðà- è ïèðîýëåêòðèêè. Ôåððî-, ôåððè- è àíòèôåððîìàãíåòèêè. Ôàçîâûå ïåðåõîäû è èõ èññëåäîâàíèå ìåòîäàìè ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. 6. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ßÌÐ. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ñïåêòðîâ ßÌÐ (êîëè÷åñòâî è îòíîñèòåëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü ëèíèé, ÑÒÑ, õèìè÷åñêèé ñäâèã) è èõ ñâÿçü ñî ñòðóêòóðîé èññëåäóåìûõ âåùåñòâ. Äèíàìè÷åñêèé ßÌÐ. ßÌÐ-ðåëàêñàöèÿ â æèäêîñòÿõ: îñíîâû òåîðèè, ñâÿçü ñ ìîëåêóëÿðíîé ïîäâèæíîñòüþ. 7. Îñîáåííîñòè ßÌÐ â ïàðàìàãíèòíûõ ñîåäèíåíèÿõ: ïàðàìàãíèòíûé ñäâèã, óñêîðåíèå ðåëàêñàöèè, íàéòîâñêèé ñäâèã. Íîâûå âîçìîæíîñòè, âîçíèêàþùèå â ïàðàìàãíèòíûõ ñîåäèíåíèÿõ äëÿ àíàëèçà ñòðîåíèÿ è äèíàìèêè æèäêîñòåé è òâåðäûõ òåë. Îñíîâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ îá îñîáåííîñòÿõ ßÌÐ â ìàãíèòîóïîðÿäî÷åííûõ âåùåñòâàõ. 8. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ÝÏÐ. ÝÏÐ ðàäèêàëîâ è èîíîâ ìåòàëëîâ. ÑÒÑ. Ñïèíîâûé îáìåí. Ïðèìåíåíèå ÝÏÐ äëÿ èññëåäîâàíèÿ âåùåñòâà â êîíäåíñèðîâàííîì ñîñòîÿíèè.

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé Ëèòåðàòóðà Ëåøå À. Ôèçèêà ìîëåêóë / Ïåð. ñ íåì. Ì.: Ìèð, 1987. Êèòòåëü Ó. Ââåäåíèå â ôèçèêó òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1983. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1982. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ [Ó÷åáíîå ïîñîáèå] / Ïîä ðåä. Ï. Ì. Áîðîäèíà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1982. 5. ×èæèê Â. È. ßäåðíàÿ ìàãíèòíàÿ ðåëàêñàöèÿ [Ó÷åáíîå ïîñîáèå]. Èçä-å 2-å, ïåðåðàá. è äîï. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 2000. 6. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû êâàíòîâîé ðèäîôèçèêè [Ó÷åáíîå ïîñîáèå] / Ïîä ðåä. Ï. Ì. Áîðîäèíà è Ë. Í. Ëàáçîâñêîãî. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1985. 7. Êóðêèí Ì. È., Òóðîâ Å. À. ßÌÐ â ìàãíèòîóïîðÿäî÷åííûõ âåùåñòâàõ è åãî ïðèìåíåíèÿ. Ì.: Íàóêà, 1990.

1. 2. 3. 4.

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/24 — «Òîìîãðàôè÷åñêèå òåõíîëîãèè â ñîâðåìåííîé ìåäèöèíñêîé äèàãíîñòèêå»

81 1. Îáçîð òîìîãðàôè÷åñêèõ ìåòîäîâ, ïðèìåíÿþùèõñÿ â ìåäèöèíñêîé äèàãíîñòèêå. Ëó÷åâûå (ðåíòãåíîâñêàÿ êîìïüþòåðíàÿ òîìîãðàôèÿ, óëüòðàçâóêîâàÿ èíòðîñêîïèÿ) è ýìèññèîííûå ìåòîäû (ïîçèòðîííàÿ ýìèññèîííàÿ è ìàãíèòíîðåçîíàíñíàÿ òîìîãðàôèÿ). Ìåñòî ìàãíèòíîðåçîíàíñíîé òîìîãðàôèè (ÌÐÒ) ñðåäè äðóãèõ äèàãíîñòè÷åñêèõ âèçóàëèçèðóþùèõ ìåòîäîâ. Ïðèíöèïèàëüíîå îòëè÷èå òîìîãðàôè÷åñêèõ èçîáðàæåíèé îò îïòè÷åñêèõ. Îáùèå ïðèíöèïû èíòåðïðåòàöèè òîìîãðàôè÷åñêèõ èçîáðàæåíèé. 2. Îñîáåííîñòè ïðîÿâëåíèÿ ÿäåðíîãî ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà â îáúåêòàõ áèîëîãè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Ñâÿçü îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê ñèãíàëîâ ÿäåðíîãî ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà (ßÌÐ) ñî ñâîéñòâàìè è ñòðóêòóðîé áèîëîãè÷åñêèõ òêàíåé. Èñïîëüçîâàíèå èíôîðìàöèè, ñîäåðæàùåéñÿ â ñïåêòðàõ ßÌÐ äëÿ èññëåäîâàíèÿ îáúåêòîâ áèîëîãè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Ñïîñîáû íàáëþäåíèÿ ßÌÐ. Ñïàä ñâîáîäíîé èíäóêöèè ïîñëå ðàäèî÷àñòîòíîãî èìïóëüñà â íåîäíîðîäíîì ìàãíèòíîì ïîëå, ñïèíîâîå ýõî è ãðàäèåíòíîå ýõî. Îòíîøåíèå ñèãíàëà ê øóìó ïðè íåïîëíîì âîññòàíîâëåíèè ïðîäîëüíîé íàìàãíè÷åííîñòè è ýôôåêò íàêîïëåíèÿ. Ìàãíèòíàÿ ðåëàêñàöèÿ è åå ñâÿçü ñî ñòðóêòóðîé òêàíåé. Îñíîâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ÿäåðíîé ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè â âåùåñòâå. Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé âëèÿíèÿ ïàòîëîãè÷åñêèõ èçìåíåíèé òêàíåé íà ñêîðîñòü ÿäåðíîé ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè. Äèñïåðñèÿ âðåìåí ðåëàêñàöèè. Ñïîñîáû èçìåðåíèÿ âðåìåíè ÿäåðíîé ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè.

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

82

3. Ïðèíöèïû ïðîñòðàíñòâåííîãî êîäèðîâàíèÿ ñèãíàëîâ ßÌÐ. ×àñòîòíîå êîäèðîâàíèå. Èñïîëüçîâàíèå ãðàäèåíòíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ äëÿ ëèíåéíîãî ÷àñòîòíîãî êîäèðîâàíèÿ ñèãíàëîâ ßÌÐ. Ïîëó÷åíèå îäíîìåðíûõ ïðîåêöèé ðàñïðåäåëåíèÿ ïëîòíîñòè ÿäåð (ñïèíîâ) îïðåäåëåííîãî ñîðòà. Ôàçîâîå êîäèðîâàíèå. Èìïóëüñíûå ãðàäèåíòíûå ïîëÿ. Ìåòîä ôàçîâîãî êîäèðîâàíèÿ äëÿ îòîáðàæåíèÿ âòîðîé è òðåòüåé êîîðäèíàòû. Äâóìåðíàÿ è òðåõìåðíàÿ Ôóðüå-òîìîãðàôèÿ. Ïðèíöèï ïîñëîéíîãî ñêàíèðîâàíèÿ. Ìåòîä ñåëåêòèâíîãî âîçáóæäåíèÿ ñëîÿ. Ôîðìèðîâàíèå èçîáðàæåíèÿ â âûäåëåííîé ïëîñêîñòè. Ìíîãîñëîéíàÿ òîìîãðàôèÿ. Ñïåöèôè÷åñêèå ïîãðåøíîñòè (àðòåôàêòû), ñâÿçàííûå ñ ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèåé ìàòåìàòè÷åñêèõ àëãîðèòìîâ ïðè ôîðìèðîâàíèè òîìîãðàìì. 4. Èçîáðàæåíèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïðîòîííîé ïëîòíîñòè è ðåëàêñàöèîííûé êîíòðàñò ßÌÐ-èçîáðàæåíèé. Êàðòèðîâàíèå ïëîòíîñòè ÿäåð. Îòîáðàæåíèå ìîðôîëîãèè îáúåêòà íà òîìîãðàôè÷åñêèõ èçîáðàæåíèÿõ. Ïðè÷èíû íåäîñòàòî÷íîé èíôîðìàòèâíîñòè èçîáðàæåíèé ïî ïðîòîííîé ïëîòíîñòè ïðè äèàãíîñòèêå ïàòîëîãèé. Ðåëàêñàöèîííûé êîíòðàñò. Èñïîëüçîâàíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé íàñûùåíèå—âîññòàíîâëåíèå (SR) è èíâåðñèÿ-âîññòàíîâëåíèå (IR) äëÿ óâåëè÷åíèÿ êîíòðàñòà èçîáðàæåíèÿ. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñïèíîâîãî ýõà (SE) è ãðàäèåíòíîãî ýõà (GRE) äëÿ ïîëó÷åíèÿ Ò2-êîíòðàñòà. Äîñòîèíñòâà ìíîãîýõîâîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè (MSE). Ñòðàòåãèÿ âûáîðà ïàðàìåòðîâ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé â çàâèñèìîñòè îò ïðåäïîëàãàåìîé ëîêàëèçàöèè ïàòîëîãèè è èíäèâèäóàëüíûõ îñîáåííîñòåé ïàöèåíòà. 5. Ñïåöèàëüíûå ìåòîäû êîíòðàñòèðîâàíèÿ. Ïîäàâëåíèå èëè óñèëåíèå ñèãíàëà îò îïðåäåëåííîãî âèäà òêàíè. Ìîäèôèêàöèÿ IR-ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñ öåëüþ ïîäàâëåíèÿ ñèãíàëà îò æèðîâîé òêàíè. Èñïîëüçîâàíèå GRE-ïîñëåäîâàòåëüíîñòè â êîìáèíàöèè ñ õèìè÷åñêèì ñäâèãîì äëÿ ýòîé æå öåëè. Êîíòðàñòèðîâàíèå èçîáðàæåíèé ñîåäèíèòåëüíîé òêàíè çà ñ÷åò ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê ýôôåêòàì êðîññ-ðåëàêñàöèè (MTC-êîíòðàñò). Èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà äëÿ äèàãíîñòèêè èíôàðêòîâ. Êîíòðàñòèðóþùèå àãåíòû â ÌÐ-òîìîãðàôèè. Ôèçè÷åñêèå ïðåäïîñûëêè èñïîëüçîâàíèÿ êîíòðàñòèðóþùèõ âåùåñòâ â ÌÐÒ. Ïîêàçàíèÿ ê ïðèìåíåíèþ. Äèôôóçèîííûå èçîáðàæåíèÿ. ×óâñòâèòåëüíîñòü ßÌÐèçîáðàæåíèé ê ñêîðîñòè è íàïðàâëåíèþ ìîëåêóëÿðíîé äèôôóçèè. Óñèëåíèå äèôôóçèîííîãî êîíòðàñòà ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ èìïóëüñíûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé. Äèôôåðåíöèàöèÿ ñòðóêòóð ãîëîâíîãî ìîçãà è èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà äëÿ äèàãíîñòèêè èíôàðêòà, êèñò è äðóãèõ ïàòîëîãèé ìîçãà. 6. Ìàãíèòíî-ðåçîíàíñíàÿ àíãèîãðàôèÿ. Ýôôåêòû äâèæåíèÿ æèäêîñòåé â ÌÐ-òîìîãðàôèè. Èñïîëüçîâàíèå ýôôåêòîâ ïåðåíîñà âåùåñòâà (TOFïîñëåäîâàòåëüíîñòè) è ôàçîâîãî êîíòðàñòà (PC-ïîñëåäîâàòåëüíîñòè) äëÿ âèçóàëèçàöèè êðîâåíîñíûõ ñîñóäîâ è äâèæåíèÿ ñïèííî-ìîçãîâîé æèäêîñòè. 7. Áûñòðûå èìïóëüñíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Îãðàíè÷åíèÿ íà ñêîðîñòü ñáîðà äàííûõ, íàêëàäûâàåìûå ÿäåðíî-ìàãíèòíûìè ðåëàêñàöèîííûìè ïðîöåññàìè â òêàíÿõ. Áûñòðûå èìïóëüñíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñ

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé óñèëåíèåì ðåëàêñàöèîííîãî êîíòðàñòà (RARE), ñ ìàëûì óãëîì ïîâîðîòà âåêòîðà íàìàãíè÷åííîñòè (FLASH), ñ èñïîëüçîâàíèåì ïëàíàðíîãî ýõà (EPI). Âèçóàëèçàöèÿ â äèíàìèêå â êàðäèîëîãèè è ïðè àáäîìèíàëüíûõ èññëåäîâàíèÿõ. Êèíî-ÌÐ-òîìîãðàôèÿ. 8. Íåñòàíäàðòíûå ïåðñïåêòèâíûå ìåòîäû ÌÐÒ. Ìåòîäû êîíòðàñòèðîâàíèÿ, èñïîëüçóþùèå ëîêàëüíûå ñëàáîìàãíèòíûå íåîäíîðîäíîñòè (Ò2*-êîíòðàñò) ñ öåëüþ ïîâûøåíèÿ äîñòîâåðíîñòè äèàãíîñòèêè. Ôóíêöèîíàëüíûå ÌÐ-èçîáðàæåíèÿ. Ïðèíöèïû ïîëó÷åíèÿ è ïðèìåðû ïðèìåíåíèÿ ê èññëåäîâàíèþ àêòèâíîñòè ó÷àñòêîâ êîðû ãîëîâíîãî ìîçãà. Èñïîëüçîâàíèå îïòè÷åñêè ïîëÿðèçîâàííûõ ãàçîâ è ãåêñàôòîðèäà ñåðû äëÿ öåëåé äèàãíîñòèêè â ïóëüìîíîëîãèè. 9. Ñòåïåíü áåçîïàñíîñòè ìåòîäîâ ÌÐÒ. Ôèçè÷åñêèå ôàêòîðû, ñîçäàþùèå ôèçèîëîãè÷åñêóþ íàãðóçêó íà ïàöèåíòà ïðè ÌÐÒ-èññëåäîâàíèè. Òåõíèêà áåçîïàñíîñòè ïðè èññëåäîâàíèè ïàöèåíòîâ ñ èìïëàíòàíòàìè è âîäèòåëÿìè ðèòìà.

Ëèòåðàòóðà 1. Òðîèöêèé È. Í. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ òîìîãðàôèè. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1989. 2. Rink P. A. Magnetic Resonance in Medicine. Berlin-Vienna: Blackwell Wissenschafts, 2001. (Ðóññêèé ïåðåâîä: Ðèíê Ï. Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ â ìåäèöèíå. Blackwell Sci. Publ., 1995.) 3. Ôðîëîâ Â. Â., Äàíèëîâ Â. Ë. Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ ñïèíîâûõ èçîáðàæåíèé: îáçîð // ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ. Â. 6. Ñ. 6 / Ïîä ðåä. Ï. Ì. Áîðîäèíà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1981. 4. Ôðîëîâ Â. Â. Îáîáùåííûé ôåíîìåíîëîãè÷åñêèé ïîäõîä ê ïîñòðîåíèþ ñïèíîâûõ ìàãíèòíî-ðåçîíàíñíûõ èçîáðàæåíèé // ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ. Â. 7. Ñ. 27 / Ïîä ðåä. Ï. Ì. Áîðîäèíà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1988. 5. Áîòòîìëè Ï. À. ßÌÐ-èíòðîñêîïèÿ: ìåòîäû è ïðèìåíåíèÿ. Ïðèáîðû äëÿ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé. ¹9. Ñ. 3 / Ïåð. ñ àíãë., 1982. 6. Òèõîíîâ À. Í. è äð. Ìàòåìàòè÷åñêèå çàäà÷è êîìïüþòåðíîé òîìîãðàôèè. Ì.: Íàóêà, 1987. 7. Õèíøî Ó. Ñ., Ëåíò À. Õ. Îñíîâû ßÌÐ-âèçóàëèçàöèè // Òðóäû ÈÈÝÐ. Òåìàòè÷åñêèé âûïóñê: ðåêîíñòðóêòèâíàÿ âû÷èñëèòåëüíàÿ òîìîãðàôèÿ. Ò. 71. Â. 3. Ñ. 63 / Ïåð. ñ àíãë., 1983. 8. Blumich B. NMR imaging of materials. Oxford: Clarendon Press, 2000. 9. Êíîððå Ä. Ã., Ìûçèíà Ñ. Ä. Áèîëîãè÷åñêàÿ õèìèÿ. Ì., 1992.

Ïðîãðàììíûå ñðåäñòâà äëÿ èíòåðàêòèâíîãî îáó÷åíèÿ 1. Ðèíê Ï., Òîðõàéì Ã. Ñèìóëÿòîð MR Image Expert. EMRF, 2001. 2. Ðèíê Ï., Òîðõàéì Ã. Îáó÷àþùàÿ ïðîãðàììà Dinalize. EMRF, 2001.

83

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010600/17 — «Êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà»

84

1. Îñíîâíûå ñâåäåíèÿ îá ýëåêòðîííûõ è ÿäåðíûõ ìîìåíòàõ. Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîå îïèñàíèå ñâîéñòâ ìîìåíòà èìïóëüñà. Ìàãíèòíûå äèïîëüíûå ìîìåíòû ýëåêòðîíîâ è ÿäåð. Ýëåêòðè÷åñêèé êâàäðóïîëüíûé ìîìåíò ÿäðà. 2. ßâëåíèå ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà (ÌÐ). Êâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêîå îïèñàíèå ÌÐ. Ìàêðîñêîïè÷åñêàÿ ñïèíîâàÿ íàìàãíè÷åííîñòü. Óñòàíîâëåíèå ðàâíîâåñíîé ñïèíîâîé íàìàãíè÷åííîñòè (ðåëàêñàöèîííûå ïðîöåññû). Âðåìåíà ïðîäîëüíîé è ïîïåðå÷íîé ðåëàêñàöèè. 3. Ðàñ÷åò îòêëèêîâ ñïèíîâîé ñèñòåìû íà âîçäåéñòâèå èìïóëüñíûõ ðàäèî÷àñòîòíûõ ïîëåé. Äâèæåíèå ìàêðîñêîïè÷åñêîé ñïèíîâîé íàìàãíè÷åííîñòè â îòñóòñòâèå ðåëàêñàöèîííûõ ïðîöåññîâ. Ñâîáîäíàÿ ñïèíîâàÿ ïðåöåññèÿ. Ôîðìèðîâàíèå ñïèíîâîãî ýõà. 4. ßäåðíàÿ ìàãíèòíàÿ ðåëàêñàöèÿ (ßÌÐ). Âåðîÿòíîñòè ðåëàêñàöèîííûõ ïåðåõîäîâ. Èçìåíåíèå ðàçíîñòè íàñåëåííîñòåé ñîñòîÿíèé ïîä âëèÿíèåì ðåëàêñàöèîííûõ ïðîöåññîâ è âíåøíèõ ïåðåìåííûõ ïîëåé. Âëèÿíèå ôëóêòóàöèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà ßÌÐ-ðåëàêñàöèþ (àíèçîòðîïèÿ ýëåêòðîííîãî ýêðàíèðîâàíèÿ, ñïèí-âðàùàòåëüíîå âçàèìîäåéñòâèå). 5. Ðåëàêñàöèÿ âñëåäñòâèå ìàãíèòíîãî äèïîëü-äèïîëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Îñîáåííîñòè âçàèìîäåéñòâèÿ îäèíàêîâûõ è ðàçíûõ ñïèíîâ. Ñêàëÿðíàÿ ðåëàêñàöèÿ. ßäåðíàÿ ìàãíèòíàÿ ðåëàêñàöèÿ âñëåäñòâèå ýëåêòðè÷åñêîãî êâàäðóïîëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. ßÌÐ-ðåëàêñàöèÿ â æèäêîñòÿõ. Ðàçäåëåíèå ðàçëè÷íûõ âêëàäîâ â ñêîðîñòü ðåëàêñàöèè. 6. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ â äâèæóùèõñÿ ñðåäàõ. Îñîáåííîñòè íàáëþäåíèÿ ÿäåðíîãî ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà â ñëàáûõ ïîëÿõ. Ìåòîä öèêëèðîâàíèÿ ïîëÿ. ßäåðíî-ðåçîíàíñíûé ãåíåðàòîð ïî ìåòîäó Ñêðèïîâà. Ñïèíîâîå ýõî Õàíà â äâèæóùåéñÿ æèäêîñòè. Êèíåìàòè÷åñêèé ñäâèã ÷àñòîòû ñèãíàëà ßÌÐ. Êèíåìàòè÷åñêîå ñïèíîâîå ýõî. 7. Êâàíòîâàÿ ìàãíèòîìåòðèÿ. Ïðîòîííûå ìàãíèòîìåòðû. ÝÏÐ ìàãíèòîìåòðû. Ìàãíèòîìåòðû ñ îïòè÷åñêîé ïîëÿðèçàöèåé ÿäåð. Ñâåðõïðîâîäèìîñòü. Ìàãíèòîìåòðû, èñïîëüçóþùèå ñâåðõïðîâîäÿùèå êâàíòîâûå èíòåðôåðåíöèîííûå äàò÷èêè. Ïðèìåíåíèÿ ìàãíèòîìåòðèè. 8. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ â òâåðäûõ òåëàõ. Âëèÿíèå ñòàòè÷åñêèõ äèïîëü-äèïîëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé íà ñïåêòð ßÌÐ. Âëèÿíèå êâàäðóïîëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé íà ñïåêòð ßÌÐ. Èçó÷åíèå ñòðóêòóðíûõ ïàðàìåòðîâ ñ ïîìîùüþ ßÌÐ. 9. Êîìïüþòåðíîå ìîäåëèðîâàíèå â êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêå. Ìîäåëè ìîëåêóë è àòîì-àòîìíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Ñòðóêòóðà ìîëåêóë, êîíôîðìàöèîííàÿ ïîäâèæíîñòü ìîëåêóë. Èçîìåðû. Ïðèðîäà ìåæìîëåêóëÿð-

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

íîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Ñèëû Âàí äåð Âààëüñà. Ôîðìà ïîòåíöèàëîâ. Àïïðîêñèìèðóþùèå ôîðìóëû. Ìîäåëè ìîëåêóëû âîäû. Èñïîëüçóåìûå ñèñòåìû ïàðàìåòðîâ äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë, èîíîâ. Ìåòîä ìîäåëèðîâàíèÿ ìîëåêóëÿðíîé äèíàìèêè. Êëàññè÷åñêàÿ ìîëåêóëÿðíàÿ äèíàìèêà. Ìîäåëü àíñàìáëÿ ìîëåêóë — êëàñòåð è íåïðåðûâíàÿ ñðåäà. Ïåðèîäè÷åñêèå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Îñíîâû ìíîãîìåðíîé Ôóðüå-ñïåêòðîñêîïèè ßÌÐ. Ïåðåõîä îò îäíîìåðíîãî ê äâóìåðíîìó ïðåîáðàçîâàíèþ Ôóðüå. Êîìïàêòíàÿ ôîðìà çàïèñè ìíîãîìåðíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå. Âîçìîæíîñòü óâåëè÷åíèÿ ðàçìåðíîñòè ñïåêòðîâ. Ôîðìóëèðîâêà îñíîâíûõ òåîðåì ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå äëÿ äâóìåðíîãî ñëó÷àÿ. Îñîáåííîñòè äèñêðåòíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå. Ôèçè÷åñêèé ñìûñë äèàãîíàëüíûõ è âíåäèàãîíàëüíûõ ïèêîâ. Èíòåðôåðåíöèÿ ñîñåäíèõ ïèêîâ è íåîäíîðîäíîå óøèðåíèå ïèêîâ. Õàðàêòåðíûå ïðèçíàêè òîïîãðàôèè äâóìåðíûõ ñïåêòðîâ. Ðàçëè÷íûå ôîðìû ïèêîâ: ÷èñòûå ïîãëîùåíèå è äèñïåðñèÿ, òâèñò-ôîðìà. Ñïåêòðû àáñîëþòíûõ çíà÷åíèé. Äâîéíîé ðåçîíàíñ è ðàçëè÷íûå âèäû äâóìåðíûõ ñïåêòðîâ ßÌÐ. Ñïîñîáû èõ ôèçè÷åñêîé ðåàëèçàöèè. Ãîìîÿäåðíàÿ è ãåòåðîÿäåðíàÿ ðàçâÿçêè. Øèðîêîïîëîñíàÿ ðàçâÿçêà. «Ðåäàêòèðîâàíèå» ñïåêòðîâ. Êîððåëÿöèîííûå ìåòîäû. Ýêñïåðèìåíò òèïà «COSY». Äâóìåðíûå ñïåêòðû íà îñíîâå ýôôåêòà Îâåðõàóçåðà. Ìåòîä «NOESY». Ó÷åò àíèçîòðîïèè áîëüøèõ ìîëåêóë. Ïðîÿâëåíèå õèìè÷åñêîãî îáìåíà â äâóìåðíûõ ñïåêòðàõ. Ïðèíöèïû íàáëþäåíèÿ ßÌÐ. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ íà àòîìíûõ ïó÷êàõ. Ñòàöèîíàðíûå ìåòîäû íàáëþäåíèÿ ßÌÐ. Ðàçëè÷íûå âèäû ïðîõîæäåíèÿ ÷åðåç ðåçîíàíñíûå óñëîâèÿ. Èìïóëüñíûå ìåòîäû ðåãèñòðàöèè ßÌÐ. Àìïëèòóäà ñèãíàëà ñâîáîäíîé èíäóêöèè. Îñíîâû ìåòîäà ôóðüå-ñïåêòðîñêîïèè. Êîíñòðóêöèÿ äàò÷èêîâ ßÌÐ è ÝÏÐ. Êîíñòðóêöèÿ è ãåîìåòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû ðàäèî÷àñòîòíûõ êàòóøåê äàò÷èêîâ ßÌÐ. Ðàñ÷åò è èñïîëíåíèå ýëåìåíòîâ íàñòðîéêè êîëåáàòåëüíûõ êîíòóðîâ äàò÷èêîâ. Ïðåäâàðèòåëüíûå óñèëèòåëè ðàäèîñèãíàëîâ, çàùèòà îò ïåðåãðóçîê. Êîíñòðóêöèè ðåçîíàòîðîâ â äàò÷èêàõ ÝÏÐ. Ñòðóêòóðà ñîâðåìåííûõ ðàäèîñïåêòðîìåòðîâ. Áëîê-ñõåìà ðàäèîñïåêòðîìåòðîâ ñ ìåäëåííûì ïðîõîæäåíèåì ÷åðåç ðåçîíàíñ. Áëîê-ñõåìà èìïóëüñíûõ ðàäèîñïåêòðîìåòðîâ. Èñïîëüçîâàíèå ÝÂÌ äëÿ óïðàâëåíèÿ è îáðàáîòêè äàííûõ ðàäèîñïåêòðîñêîïèè. Èñòî÷íèêè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ðåàëèçàöèÿ áëîêîâ ñïåêòðîìåòðîâ ßÌÐ. Ñèíòåçàòîðû ÷àñòîò. Öèôðîâûå ñèíòåçàòîðû ÷àñòîò. Óïðàâëåíèå ôàçîé îïîðíîãî ñèãíàëà. Ïåðåäàò÷èêè, óñèëèòåëè ìîùíîñòè, ñõåìû ïðåäîòâðàùåíèÿ ïîäà÷è óñèëåííûõ ñèãíàëîâ íà âõîä ïðèåìíèêîâ. Äåòåêòîðû: àìïëèòóäíûé, ôàçîâûé, êâàäðàòóðíûé. Âçàèìîäåéñòâèÿ, ôîðìèðóþùèå ñïåêòð ÝÏÐ. Îáùèé âèä ãàìèëüòîíèàíà ýëåêòðîíà â ýëåêòðîìàãíèòíîì ïîëå. Ñïèíîâûé ãàìèëüòîíèàí â ïåðâîì è âî âòîðîì ïðèáëèæåíèÿõ òåîðèè âîçìóùåíèé. Ñïèíîâûé

85

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé

18.

19.

20.

21.

22.

86 23.

24.

25.

26.

ãàìèëüòîíèàí ïðè íàëè÷èè îñè ñèììåòðèè âûøå âòîðîãî ïîðÿäêà. Íà÷àëüíîå ðàñùåïëåíèå è àíèçîòðîïèÿ. Ïàðàìàãíåòèçì Âàí-Ôëåêà. Ìåòîäû íàáëþäåíèÿ ýëåêòðîííîãî ïàðàìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Ñòàöèîíàðíûé è èìïóëüñíûé ìåòîäû ðåãèñòðàöèè ÝÏÐ. ÝÏÐ-ñïåêòðîìåòð (ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà è îñíîâíûå áëîêè). Ðåàëèçàöèÿ áëîêîâ ñïåêòðîìåòðà ÝÏÐ. Ãåíåðàòîðû ÑÂ×: êëèñòðîíû, äèîäû Ãàííà. Âîëíîâîäíàÿ ñèñòåìà ñïåêòðîìåòðà. ßäåðíûé êâàäðóïîëüíûé ðåçîíàíñ (ßÊÐ). Îñíîâû òåîðèè ÿäåðíîãî êâàäðóïîëüíîãî ðåçîíàíñà. Ýíåðãåòè÷åñêèå óðîâíè, ÷àñòîòû è èíòåíñèâíîñòè ïåðåõîäîâ. ßÊÐ â ïðèñóòñòâèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Èñïîëüçîâàíèå ñïèíîâîãî ýõà â ñèñòåìàõ îáðàáîòêè èíôîðìàöèè. Ñïèíîâûé ýõî-ïðîöåññîð êàê èíòåãðàëüíîå óñòðîéñòâî ôóíêöèîíàëüíîé ýëåêòðîíèêè ñ óïðàâëÿåìûìè ïàðàìåòðàìè, âèðòóàëüíàÿ ðåãèñòðîâàÿ ñòðóêòóðà, ïðèíöèïû ìíîãîêàíàëüíîé ïàðàëëåëüíîé êîãåðåíòíîé îáðàáîòêè èíôîðìàöèè â ÷àñòîòíîì èçìåðåíèè, ôóíêöèîíàëüíûå âîçìîæíîñòè ýõî-ïðîöåññîðà, ïðèìåðû ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèè. Êîëè÷åñòâåííûé àíàëèç ñ ïîìîùüþ ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Îïðåäåëåíèå ìàñëè÷íîñòè è âëàæíîñòè ñåìÿí ìåòîäîì ßÌÐ. Ïðèìåíåíèå ßÌÐ äëÿ îöåíêè ïðîäóêòèâíîñòè ïîðîä-êîëëåêòîðîâ íåôòè è ãàçà. Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ ïðèðîäíûõ ñîåäèíåíèé. Ñïåêòðû ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà â ïðîáàõ áèîëîãè÷åñêîãî è ãåîëîãè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Ðåãèñòðàöèÿ íàêîïëåíèÿ êàíöåðîãåííûõ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â áèîîáúåêòàõ. Èññëåäîâàíèå âîçäåéñòâèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû íà îáúåêòû ìèíåðàëüíîãî è ïðîìûøëåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Èçìåðåíèå ìàãíèòíûõ ïîëåé ñ ïîìîùüþ ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Èñïîëüçîâàíèå ßÌÐ äëÿ ñîçäàíèÿ ïðèáîðîâ ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî êîíòðîëÿ. Âëèÿíèå äâèæåíèÿ îáðàçöà íà ñèãíàëû ßÌÐ. Ñïèíîâîå ýõî â îäíîðîäíîì ïîñòîÿííîì ìàãíèòíîì ïîëå. ßÌÐ-ðàñõîäîìåðû. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ îáðàáîòêà ñèãíàëîâ ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå â ñïåêòðîñêîïèè ßÌÐ. Äèñêðåòíîå è áûñòðîå ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå. Ìíîãîìåðíîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå. Îñîáåííîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå ïðè ôàçîâîì è êâàäðàòóðíîì äåòåêòèðîâàíèè ñèãíàëîâ. Ïðèìåíåíèå äâóìåðíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå â ñïåêòðîñêîïèè ßÌÐ. Öèôðîâàÿ ôèëüòðàöèÿ ñèãíàëîâ ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Ìåòîäû àíàëèçà øóìîâ â óñèëèòåëüíîì è äåòåêòèðóþùåì òðàêòàõ ñïåêòðîìåòðîâ. Ìåòîäû öèôðîâîãî ñãëàæèâàíèÿ (ïîäàâëåíèÿ øóìà) ñïåêòðîâ ßÌÐ è ñèãíàëîâ ÝÏÐ. Öèôðîâàÿ ôèëüòðàöèÿ ñèãíàëîâ ñâîáîäíîé èíäóêöèè äëÿ óëó÷øåíèÿ ðàçðåøåíèÿ â ñïåêòðàõ ßÌÐ. Êîððåêöèÿ ôàçû äåòåêòîðà ïðè êâàäðàòóðíîì äåòåêòèðîâàíèè. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ßÌÐ â ìàãíèòîóïîðÿäî÷åííûõ âåùåñòâàõ. Ñâåðõòîíêîå âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîííîãî è ÿäåðíîãî ñïèíîâ. Àòîì âîäîðîäà. Àòîì öåçèÿ. Ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà ëîêàëüíîãî ïîëÿ â àòîìàõ è êðèñòàëëàõ ýëåìåíòîâ ïåðåõîäíûõ ïåðèîäîâ è ñîåäèíåíèÿõ íà îñíîâå ýòèõ ýëåìåíòîâ. Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ðàäèî÷àñòîòíîãî ïîëÿ è êà÷åñòâåííûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ôèçè÷åñêèõ ìåõàíèçìàõ åãî âîçíèêíîâåíèÿ. Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ñèãíàëà ßÌÐ.

Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé Ëèòåðàòóðà 1. Êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà / Ïîä ðåä. Â.È. ×èæèêà. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 2004. 2. ×èæèê Â. È. ßäåðíàÿ ìàãíèòíàÿ ðåëàêñàöèÿ, 3-å èçä. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 2004. 3. Áîðîäèí Ï. Ì., Ôðîëîâ Â. Â., ×èæèê Â. È., Ìåëüíèêîâ À. Â. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè. Ë., 1985. 4. Ìåòîä ìîëåêóëÿðíîé äèíàìèêè â ôèçè÷åñêîé õèìèè / Îòâ. ðåä. Þ. Ë. Òîâáèí. Ì.: Íàóêà, 1996. 5. Ñëèêòåð ×. Îñíîâû òåîðèè ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà, 2-å èçä. Ì.,1981. 6. Ýðíñò Ð., Áîäåíõàóçåí Äæ., Âîêàóí À. ßÌÐ â îäíîì è äâóõ èçìåðåíèÿõ. Ì., 1990. 7. Ïðàêòèêóì ïî ìàãíèòíîìó ðåçîíàíñó / Ïîä ðåä. Â.È. ×èæèêà. ÑÏá, 2003. 8. Äåðîóì Ý. Ñîâðåìåííûå ìåòîäû ßÌÐ äëÿ õèìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé. Ì.: Ìèð, 1992. 9. Áëóì Ê. Òåîðèÿ ìàòðèöû ïëîòíîñòè è åå ïðèëîæåíèÿ. Ì.: Ìèð, 1983. 10. Òóðîâ Å. À., Ïåòðîâ Ì. Ï. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ â ôåððîè àíòèôåððîìàãíåòèêàõ. Ì., 1969.

87

Êàôåäðà

ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/06 • “Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà” 010700/06 • “Ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà”

Ñàéò êàôåäðû: http://www.phys.spbu.ru/Departments/MolBiophysics Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Êàñüÿíåíêî Íèíà Àíàòîëüåâíà, òåë. (812) 428-43-88, ôàêñ (812) 428-72-40, e-mail: [email protected]

Ï

îäãîòîâêà ñïåöèàëèñòîâ ïî ñïåöèàëüíîñòè «ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà» áûëà îðãàíèçîâàíà íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå ÑÏáÃÓ (áûâøåì ËÃÓ) â ñåðåäèíå 60-õ ãã.  îðãàíèçàöèè ñïåöèàëèçàöèè ïðèíèìàëè ó÷àñòèå òàêèå ó÷åíûå, êàê àêàäåìèê À. Í. Òåðåíèí, ÷ëåí êîððåñïîíäåíò ÀÍ ÑÑÑÐ Ì. Â. Âîëüêåíøòåéí è ïðîôåññîð Ý. Â. Ôðèñìàí. Ñëåäóåò ïîä÷åðêíóòü, ÷òî ôèçè÷åñêèé ôàêóëüòåò ËÃÓ — îäèí èç ïåðâûõ öåíòðîâ â ñòðàíå ïî ïîäãîòîâêå ñïåöèàëèñòîâ â îáëàñòè ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè. Çà âðåìÿ ñóùåñòâîâàíèÿ ñïåöèàëèçàöèè îáðàçîâàíèå â îáëàñòè ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè ïîëó÷èëè áîëåå 300 âûïóñêíèêîâ, ìíîãèå èç êîòîðûõ äî ñèõ ïîð ïîääåðæèâàþò ñâÿçè ñ êàôåäðîé. Âûïóñêíèêè, îêîí÷èâøèå ôèçè÷åñêèé ôàêóëüòåò ñî ñïåöèàëèçàöèåé «ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà», ðàáîòàþò âî ìíîãèõ âåäóùèõ íàó÷íûõ ó÷ðåæäåíèÿõ íàøåé ñòðàíû, Ãåðìàíèè, ÑØÀ, Ôðàíöèè, Øâåöèè è äð. Øèðîêî èçâåñòíû íàó÷íûå òðóäû ó÷åíûõ êàôåäðû â îáëàñòè ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè.  ðàáîòàõ Ý. Â. Ôðèñìàí ñ ñîòðóäíèêàìè âïåðâûå áûëè ïîëó÷åíû äàííûå î ñòðóêòóðíûõ è ôóíêöèîíàëüíûõ ñâîéñòâàõ ìîëåêóë ÄÍÊ, ÐÍÊ è äåçîêñèðèáîíóêëåîïðîòåèíîâ â ðàñòâîðàõ ðàçíîé èîííîé ñèëû, èçó÷åíû êîíôîðìàöèîííûå ïåðåõîäû ÄÍÊ â ðàçíûõ ðàñòâîðèòåëÿõ, ðàçðàáîòàí êîìïëåêñíûé ïîäõîä ê èçó÷åíèþ âçàèìîäåéñòâèÿ ëèãàíä-ìàêðîìîëåêóëà, ïîçâîëÿþùèé îïðåäåëÿòü ìîëåêóëÿðíûé ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ áèîëîãè÷åñêè çíà÷èìûõ êîìïëåêñîâ, ïðåäëîæåíî íîâîå îáúÿñíåíèå ïðè÷èí ïîðàæàþùåãî äåéñòâèÿ ðàäèàöèè íà áèîëîãè÷åñêèå ìàêðîìîëåêóëû.  ðàáîòàõ Ò. Ì. Áèðøòåéí ñ ñîòðóäíèêàìè áûëà ðàçâèòà îáùàÿ òåîðèÿ ïðèâèòûõ ïîëèìåðíûõ ìîíîñëîåâ, ðàññìîòðåíû êîíôîðìàöèîííûå ïåðåõîäû â ñëó÷àå çàðÿæåííûõ è íåçàðÿæåííûõ ìîíîñëîåâ, à òàêæå ìîíîñëîåâ, ñîñòàâëåííûõ ìåçîãåííûìè öåïÿìè.  ðàáîòàõ À. À. Òðóñîâà è Â. Â. Âîéòûëîâà ñ ñîòðóäíèêàìè ðàçðàáîòàí ðÿä ìåòîäîâ èçó÷åíèÿ íàíîäèñïåðñíûõ æèäêèõ ñèñòåì, âêëþ÷àÿ áèîêîëëîèäû. Ìåòîäû îñíîâàíû íà èçó÷åíèè àíèçîòðîïèè ñèñòåì, íàâåäåííîé ýëåêòðè÷åñêèìè è ìàãíèòíûìè ïîëÿìè, è ïîçâîëÿþò èññëåäîâàòü ðàñïðåäåëå-

91

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

92

íèÿ íàäìîëåêóëÿðíûõ ÷àñòèö ïî èõ ýëåêòðè÷åñêèì, ìàãíèòíûì è ãåîìåòðè÷åñêèì ïàðàìåòðàì.  íàñòîÿùåå âðåìÿ â ðàáîòàõ Ì. À. Ñèáèëåâîé, Å. Á. Ìîðîøêèíîé, Í. À. Êàñüÿíåíêî è äð. ïðîâîäèòñÿ èçó÷åíèå êîìïëåêñîâ áèîïîëèìåðîâ ñ àíòèáèîòèêàìè è ïðîòèâîîïóõîëåâûìè ïðåïàðàòàìè, ÄÍÊ-ïîëèìåðíûõ êîìïëåêñîâ, èñïîëüçóåìûõ â ãåííîé èíæåíåðèè. Ïîä ðóêîâîäñòâîì Ï. Í. Âîðîíöîâà-Âåëüÿìèíîâà íà êàôåäðå âûïîëíÿþòñÿ èññëåäîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ ñèñòåì ìåòîäàìè ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Íà êàôåäðå îñóùåñòâëÿåòñÿ òàêæå ïîäãîòîâêà ñïåöèàëèñòîâ â îáëàñòè ìîëåêóëÿðíîé îïòèêè. Ñïåöèàëèçàöèÿ «ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà» ÿâëÿëàñü îäíîé èç ñòàðåéøèõ â Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîì óíèâåðñèòåòå, íà÷àëî êîòîðîé ïîëîæèëè â 30-å ãîäû ðàáîòû Å. Ô. Ãðîññà è Ì. Ô. Âóêñà (ðàññåÿíèå ñâåòà), Â. Ê. Ôðåäåðèêñà è Â. Í. Öâåòêîâà (ýëåêòðîîïòèêà è äèíàìîîïòè÷åñêèé ýôôåêò); â 40-å ãîäû — ðàáîòû Ì. Â. Âîëüêåíøòåéíà (åñòåñòâåííàÿ îïòè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü ìîëåêóë). Âñå ýòè èññëåäîâàíèÿ èìåþò ôóíäàìåíòàëüíîå çíà÷åíèå è ïîëó÷èëè ìèðîâîå ïðèçíàíèå. Ýòà òðàäèöèÿ ñîõðàíÿåòñÿ è èõ ó÷åíèêàìè. Í. Á. Ðîæäåñòâåíñêàÿ (ðàññåÿíèå ñâåòà), È. Í. Êî÷íåâ è À. È. Õàëîèìîâ (ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ), À. Â. Ñòðóö (ßÌÐ) ÿâëÿþòñÿ èçâåñòíûìè ó÷åíûìè.  1990 ã. â Åâðîïåéñêîì Öåíòðå Ìîëåêóëÿðíîé Îïòèêè â Áîðäî (Ôðàíöèÿ) áûëè íà÷àòû ñîâìåñòíûå èññëåäîâàíèÿ c ó÷åíûìè íàøåé êàôåäðû (Í. Á. Ðîæäåñòâåíñêîé, Þ. Ðóíîâîé, Ñ. ßêîâëåâûì).  íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîäãîòîâêà ñïåöèàëèñòîâ ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå «ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà» â Ðîññèè ïðîâîäèòñÿ òîëüêî â Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîì óíèâåðñèòåòå.  ðàìêàõ ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû ÷èòàþòñÿ ñïåöêóðñû ïî òåîðåòè÷åñêèì è ýêñïåðèìåíòàëüíûì ìåòîäàì èññëåäîâàíèÿ âåùåñòâà: ðàññåÿíèå ñâåòà; ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ, âêëþ÷àÿ ßÌÐ; ýëåêòðîîïòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ; ìåòîäû ÷èñëåííîãî ýêñïåðèìåíòà (ìîëåêóëÿðíàÿ äèíàìèêà, ìåòîä Ìîíòå-Êàðëî). Êóðñ «Ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà» íà êàôåäðå â 40-å è â íà÷àëå 50-õ ãîäîâ ÷èòàë Ì. Â. Âîëüêåíøòåéí, ñ 1955 ã. — Ì. Ô. Âóêñ, à ñ 1972 ã. — Í. Á. Ðîæäåñòâåíñêàÿ. Ïîäãîòîâêà ñïåöèàëèñòîâ âûñøåé êâàëèôèêàöèè ïî ìîëåêóëÿðíîé îïòèêå íåîáõîäèìà äëÿ óñïåøíîãî ðàçâèòèÿ òàêèõ îáëàñòåé ôóíäàìåíòàëüíîé íàóêè, êàê ôèçèêà æèäêîãî ñîñòîÿíèÿ, ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà, ôèçè÷åñêàÿ õèìèÿ. Êàôåäðà ïîääåðæèâàåò òåñíûå ñâÿçè ñî ñëåäóþùèìè àêàäåìè÷åñêèìè èíñòèòóòàìè, óíèâåðñèòåòàìè è äðóãèìè íàó÷íûìè ó÷ðåæäåíèÿìè: Èíñòèòóò âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé ÐÀÍ, Èíñòèòóò öèòîëîãèè ÐÀÍ, ÏÈßÔ ÐÀÍ, Èíñòèòóò ãðèïïà ÐÀÌÍ, Èíñòèòóò Ýëåìåíòîîðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ÐÀÍ (Ìîñêâà), ÌÃÓ, Õèìèêî-Ôàðìàöåâòè÷åñêàÿ àêàäåìèÿ ÐÀÌÍ, ÑÏáÃÒÓ, Òåõíîëîãè÷åñêèé èíñòèòóò. Ïðàêòèêóåòñÿ ïîäãîòîâêà ñòóäåíòàìè ìàãèñòåðñêèõ ðàáîò â òåîðåòè÷åñêîì îòäåëå è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ëàáîðàòîðèÿõ ÈÂÑ ÐÀÍ, â Èíñòèòóòå öèòîëîãèè ÐÀÍ. Ñðåäè çàðóáåæíûõ ïàðòíåðîâ êàôåäðû ìîæíî ïåðå÷èñëèòü òàêèå íàó÷íûå è ó÷åáíûå çàâåäåíèÿ, êàê University of Freiburg (Ãåðìàíèÿ), University of Bielrfeld (Ãåðìàíèÿ), Umea University (Øâåöèÿ), Wageningen Agriculturel Univercity (Ãîëëàíäèÿ), Arizona State University (ÑØÀ).

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè Èìåþòñÿ øèðîêèå âîçìîæíîñòè äëÿ çàðóáåæíûõ êîìàíäèðîâîê ìàãèñòðàíòîâ è àñïèðàíòîâ â óêàçàííûå ó÷åáíûå ó÷ðåæäåíèÿ. ×àñòü ïîëó÷åííûõ â èññëåäîâàíèÿõ ñòóäåíòîâ ðåçóëüòàòîâ ïóáëèêóåòñÿ â ìàòåðèàëàõ ðîññèéñêèõ è ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèé, à òàêæå â âèäå ñòàòåé â âåäóùèõ ìèðîâûõ è îòå÷åñòâåííûõ íàó÷íûõ æóðíàëàõ — «Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà», «Âåñòíèê ÑÏáÃÓ», «Áèîôèçèêà», «Journal of Chemical Physics», «Physical Review Letters», «Journal Applied Physics», «Physica B» è äð. Ìàãèñòðàíòû êàôåäðû áèîôèçèêè íåîäíîêðàòíî îòìå÷àëèñü ðàçëè÷íûìè äèïëîìàìè è ïðåìèÿìè. Âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû ÿâëÿþòñÿ ïîëíîñòüþ ïîäãîòîâëåííûìè äëÿ ïðîäîëæåíèÿ îáó÷åíèÿ â î÷íîé àñïèðàíòóðå íà êàôåäðå, îáó÷åíèÿ â àñïèðàíòóðå èëè ïðîäîëæåíèÿ íàó÷íîé ðàáîòû çà ðóáåæîì. Ïîñòóïàþùèå â ìàãèñòðàòóðó ïîñëå îêîí÷àíèÿ äðóãèõ ôàêóëüòåòîâ ÑÏáÃÓ è èíûõ âûñøèõ ó÷åáíûõ çàâåäåíèé ïîìèìî çíàíèÿ áàçîâîãî êóðñà ôèçèêè äîëæíû îáëàäàòü íåêîòîðûìè ñïåöèàëüíûìè çíàíèÿìè â îáëàñòè ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè, áèîõèìèè, ôèçèêè ìàêðîìîëåêóë (ñì. òðåáîâàíèÿ â ïðîãðàììå âñòóïèòåëüíûõ ýêçàìåíîâ â ìàãèñòðàòóðó).

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû 010700/06 — «Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà», 010700/06 — «Ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà» Ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà Ïîëÿðèçóåìîñòü ìîëåêóë. Àíèçîòðîïèÿ ïîëÿðèçóåìîñòè. Ñâÿçü òåíçîðà ïîëÿðèçóåìîñòè ñ ñèììåòðèåé ìîëåêóëû. Ïðèâåäåíèå òåíçîðà ïîëÿðèçóåìîñòè ê ãëàâíûì îñÿì. Ìåæìîëåêóëÿðíîå âçàèìîäåéñòâèå — äèïîëü-äèïîëüíîå, èíäóêöèîííîå, äèñïåðñíîå, âîäîðîäíàÿ ñâÿçü, óíèïîëÿðíîå âçàèìîäåéñòâèå.

Ëèòåðàòóðà 1. Âîëüêåíøòåéí Ì. Â. Ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà. Ì.: ÃÈÒÒË, 1947. 2. Âîëüêåíøòåéí Ì. Â. Ñòðóêòóðà è ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ìîëåêóë. M.: Èçä-âî ÀÍ ÑÑÑÐ, 1955. 3. Áîðí Ì. Îïòèêà. / Ïåð. ñ íåì. / Ïîä ðåä. È.Â. Îáðåèìîâà. Õàðüêîâ-Êèåâ: ÎÍÒÈ ÍÊÒÏ, 1937; ïîñëåäóþùèå èçäàíèÿ. 4. Âóêñ Ì. Ô. Ðàññåÿíèå ñâåòà â ãàçàõ, æèäêîñòÿõ è ðàñòâîðàõ. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíã. ãîñ. óí-òà, 1977. 5. Âóêñ Ì. Ô. Ýëåêòðè÷åñêèå è îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà ìîëåêóë. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíã. ãîñ. óí-òà, 1982.

93

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè 6. Âåðåùàãèí À. Í. Ïîëÿðèçóåìîñòü ìîëåêóë. Ì.: Íàóêà, 1990. 7. Ôëàéãåð Ó. Ñòðîåíèå è äèíàìèêà ìîëåêóë: Â 2 ò. Ò.2. Ì.: Ìèð, 1982. 8. Âîëüêåíøòåéí Ì. Ô. Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1975.

94

Áèîõèìèÿ Áåëêè. Ñòðóêòóðà áåëêà. Ïîíÿòèå î ïåðâè÷íîé, âòîðè÷íîé è òðåòè÷íîé ñòðóêòóðàõ áåëêà. Àëüôà- è áåòà-ñïèðàëè. Ãëîáóëÿðíûå è ôèáðèëëÿðíûå áåëêè. ×åòâåðòè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêà. Ñèíòåòè÷åñêèå ïîëèïåïòèäû. Êëàññèôèêàöèÿ áåëêîâ. Ïðîñòûå áåëêè. Ñëîæíûå áåëêè: ëèïîïðîòåèäû, ãëþêîïðîòåèäû, õðîìîïðîòåèäû è ìåòàëëîïðîòåèäû. Íóêëåèíîâûå êèñëîòû. Ïóðèíîâûå è ïèðèìèäèíîâûå îñíîâàíèÿ. Íóêëåîçèäû è íóêëåîòèäû. Ïîëèíóêëåîòèäû. Ñèíòåòè÷åñêèå ïîëèíóêëåîòèäû. Ñòðóêòóðà ÄÍÊ. Íóêëåîòèäíûé ñîñòàâ ÄÍÊ, ñïîñîáû îïðåäåëåíèÿ. Ïðàâèëà ×àðãàôà. Äâóñïèðàëüíàÿ ñòðóêòóðà ÄÍÊ. À-, Â-, Z-ôîðìû ÄÍÊ. Êîëüöåâàÿ çàìêíóòàÿ è ñâåðõñêðó÷åííàÿ ÄÍÊ. Ïëàçìèäíûå ÄÍÊ. Âíåõðîìîñîìíûå ÄÍÊ. Ñòðóêòóðà ÐÍÊ. Âèðóñíàÿ è ðèáîñîìíàÿ ÐÍÊ, òðàíñïîðòíàÿ ÐÍÊ. Íóêëåîïðîòåèäû. Ñòðóêòóðà ïðîñòûõ âèðóñîâ è ôàãîâ. Ñòðóêòóðà ðèáîñîì. ßäåðíûå äåçîêñèðèáîíóêëåîïðîòåèäû (ÄÍÏ) êàê îñíîâà ñòðóêòóðû õðîìàòèíà. Ãèñòîíû è íåãèñòîíîâûå áåëêè. Ñîâðåìåííûå ïðåäñòàâëåíèÿ î íóêëåîñîìíîé è íàäíóêëåîñîìíîé îðãàíèçàöèè õðîìàòèíîâîé ôèáðèëëû.

Ëèòåðàòóðà 1. Ïàâëîâ Á. À. , Òåðåíòüåâ À. Ï. Êóðñ îðãàíè÷åñêîé õèìèè. 1958; ïîñëåäóþùèå èçäàíèÿ. 2. Ìàòüå Æ., Ïàíèêî Ð. Êóðñ òåîðåòè÷åñêèõ îñíîâ îðãàíè÷åñêîé õèìèè. Ì.: Ìèð, 1975. 3. Ëåíèíäæåð À. Áèîõèìèÿ. Ì.: Ìèð, 1975. 4. Ëåíèíäæåð À. Îñíîâû áèîõèìèè:  3 ò. Ì.: Ìèð, 1985. 5. Óàéò À., Õåíäëåð Ô. è äð. Îñíîâû áèîõèìèè:  3 ò. Ì.: Ìèð, 1983. 6. Áåðåçîâ Ò. Ò., Êîðîâêèí Á. Ô. Áèîëîãè÷åñêàÿ õèìèÿ. Ì.: Ìåäèöèíà, 1983. 7. Âîëüêåíøòåéí Ì. Â. Áèîôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1988. 8. Çåíãåð Â. Ïðèíöèïû ñòðóêòóðíîé îðãàíèçàöèè íóêëåèíîâûõ êèñëîò. Ì.: Ìèð, 1987. 9. Ìàððè Ð., Òðåííåð Ä. è äð. Áèîõèìèÿ ÷åëîâåêà:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1993.

Ñòàòèñòèêà ìàêðîìîëåêóë* Ïîíÿòèå î ìàêðîìîëåêóëå. Ñòðîåíèå ìàêðîìîëåêóë ïðèðîäíûõ è èñêóññòâåííûõ âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ âåùåñòâ. Ïðîöåññû ïîëèìåðèçàöèè è ïîëèêîíäåíñàöèè. Ëèíåéíûå è ðàçâåòâëåííûå ìàêðîìîëåêóëû. Ñîïîëè*) äëÿ èíîãîðîäíèõ ñòóäåíòîâ âîïðîñû èç äàííîãî ðàçäåëà íå çàäàþòñÿ

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè ìåðû. Îñîáåííîñòè âûñîêîýëàñòè÷íîé äåôîðìàöèè. Ýíòðîïèéíàÿ ïðèðîäà äåôîðìàöèè âûñîêîýëàñòè÷íûõ òåë. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìîäåëü öåïíîé ìîëåêóëû. Ñòàòèñòè÷åñêèé ñåãìåíò. Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ æåñòêîñòü ìàêðîìîëåêóëû. Ñòåïåíü ñâåðíóòîñòè. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïî ïðîåêöèÿì âåêòîðà h è ïî åãî äëèíàì. Ñðåäíåå, ñðåäíåêâàäðàòè÷íîå è íàèâåðîÿòíåéøåå ðàññòîÿíèÿ ìåæäó êîíöàìè öåïíîé ìîëåêóëû. Ïîïåðå÷íûå ðàçìåðû ìàêðîìîëåêóëû. Ôîðìà ìàêðîìîëåêóëÿðíîãî êëóáêà. Îáúåì ãàóññîâîãî êëóáêà. Âû÷èñëåíèå ñðåäíåêâàäðàòè÷íîãî ðàññòîÿíèÿ ìåæäó êîíöàìè öåïè äëÿ ðåàëüíûõ ñòðóêòóð ïî Ýéðèíãó. Çàòîðìîæåííîñòü âðàùåíèÿ â öåïè. Ïîòåíöèàëüíûå áàðüåðû. Ðàçìåðû ìàêðîìîëåêóëû ñ ó÷åòîì çàòîðìîæåííîñòè âðàùåíèÿ. Êèíåòè÷åñêàÿ æåñòêîñòü ìàêðîìîëåêóëû. Óïðóãàÿ ñèëà ðàñòÿíóòîé öåïè ïðè áîëüøèõ äåôîðìàöèÿõ. Ïîíÿòèå î äåôîðìàöèè ñåòêè íåãàóññîâûõ öåïåé. Îïòè÷åñêàÿ àíèçîòðîïèÿ ìàêðîìîëåêóë. Âû÷èñëåíèå ñðåäíåé ïîëÿðèçóåìîñòè â ïàðàëëåëüíîì è ïåðïåíäèêóëÿðíîì íàïðàâëåíèÿõ ê âåêòîðó h. Àíèçîòðîïèÿ îïòè÷åñêîé ïîëÿðèçóåìîñòè ñâîáîäíîé è ðàñòÿíóòîé ìàêðîìîëåêóëû. Çàâèñèìîñòü îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè îò ìîëåêóëÿðíîãî âåñà äëÿ êëóáêîîáðàçíûõ, ïàëî÷êîîáðàçíûõ è ïåðñèñòåíòíûõ öåïåé. Çíàê îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè ìàêðîìîëåêóë. Îïòè÷åñêàÿ àíèçîòðîïèÿ ìîëåêóë ÄÍÊ, ÐÍÊ è äåçîêñèðèáîíóêëåîïðîòåèäîâ. Ôîòîýëàñòè÷åñêèé ýôôåêò â ïîëèìåðàõ. Ñðåäíÿÿ ïîëÿðèçóåìîñòü ìàêðîìîëåêóë â íàïðàâëåíèÿõ ïàðàëëåëüíîì è ïåðïåíäèêóëÿðíîì ðàñòÿæåíèþ. Îïòè÷åñêàÿ àíèçîòðîïèÿ ìîëåêóëÿðíîé ñåòêè. Îñíîâíûå òèïû êîìïåíñàòîðîâ: êëèíîâûå, ïëàñòèíà ÷åòâåðòü äëèíû âîëíû, ïîâîðîòíûå ýëëèïòè÷åñêèå.

Ëèòåðàòóðà 1. Ôëîðè Ï. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà öåïíûõ ìîëåêóë. Ì.: Ìèð, 1971. 2. Âîëüêåíøòåéí Ì. Â. Êîíôèãóðàöèîííàÿ ñòàòèñòèêà ïîëèìåðíûõ öåïåé. Ì.-Ë.: Èçä-âî ÀÍ ÑÑÑÐ, 1959. Ãë. 1, 4, 6, 7. 3. Òàãåð À. À. Ôèçèêîõèìèÿ ïîëèìåðîâ. Ì.: Õèìèÿ, 1978. Ãë. 1, 2, 5, 11, 12. 4. Âîëüêåíøòåéí Ì. Â. Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1975. 5. Áðåñëåð Ñ. Å., Åðóñàëèìñêèé Á. Ë. Ôèçèêà è õèìèÿ ìàêðîìîëåêóë. Ì.-Ë: Íàóêà, 1965.

Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà* Ïåðåõîäû ñïèðàëü—êëóáîê â ïîëèïåïòèäàõ. Êîëè÷åñòâåííàÿ òåîðèÿ êîîïåðàòèâíûõ ïåðåõîäîâ ïîðÿäîê-áåñïîðÿäîê â îäíîìåðíûõ ñèñòåìàõ. Ïðîáëåìà ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ â îäíîìåðíûõ ñèñòåìàõ. Êîíôîðìàöèîííûå ïåðåõîäû ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû, ðÍ, ñîñòàâà ðàñòâîðèòåëÿ. Òåîðèÿ ïåðåõîäîâ ñïèðàëü—êëóáîê â ÄÍÊ. Âîäîðîäíûå ñâÿçè è ñòýêèíã-âçàèìîäåéñòâèÿ â ÄÍÊ. Äåíàòóðàöèÿ ÄÍÊ ïîä äåéñòâèåì ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ (òåìïåðàòóðà, ðÍ, èîííàÿ ñèëà). *) äëÿ èíîãîðîäíèõ ñòóäåíòîâ âîïðîñû èç äàííîãî ðàçäåëà íå çàäàþòñÿ

95

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè Ïðîöåññ äåíàòóðàöèè áåëêîâ ïîä äåéñòâèåì ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ. Ðåíàòóðàöèÿ, êàê äîêàçàòåëüñòâî îïðåäåëÿþùåé ðîëè ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû.

Ëèòåðàòóðà 1. Âîëüêåíøòåéí Ì. Â. Áèîôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1981. 2. Âîëüêåíøòåéí Ì. Â. Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà:  2 ò. Ò. 1. Ì.: Íàóêà, 1975. 3. Áèðøòåéí Ò. Ì., Ïòèöûí Î. Á. Êîíôîðìàöèè ìàêðîìîëåêóë. Ì.: Íàóêà, 1964. 4. Òåíôîðä ×. Ôèçè÷åñêàÿ õèìèÿ ïîëèìåðîâ. Ì.: Õèìèÿ, 1965. 5. Áðåñëåð Ñ. Å. Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîëîãèÿ. Ì.: Íàóêà, 1973. 6. Áëþìåíôåëüä Ë. À. Ïðîáëåìû áèîëîãè÷åñêîé ôèçèêè. Ì.: Íàóêà, 1977. 7. Êàíòîð ×., Øèììåë Ï. Áèîôèçè÷åñêàÿ õèìèÿ:  3 ò. Ò. 2, 3. Ì.: Ìèð. 1985. 8. Çåíãåð Â. Ïðèíöèïû ñòðóêòóðíîé îðãàíèçàöèè íóêëåèíîâûõ êèñëîò. Ì.: Ìèð. 1987.

96

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/06 — «Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà»

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Методы исследования биологических макромолекул

Специальные дисциплины СДМ.01

Спец. лаборатория

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05

Спец. семинар по магистерской программе Молекулярная биофизика (часть 2) Квантовая химия Конформация биополимеров в растворе

СДМ.06

Молекулярная биология

СДМ.07

Радиобиология

СДМ.08

Взаимодействие макромолекул с лигандами

СДМ.09 СДМ.10

Теория полиэлектролитов Электрооптика растворов

СДМ.11

Научный семинар по проблемам биофизики

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Спец. практикум 1 СДМ.В.02 Спец. практикум 2 СДМ.В.03 Введение в генную инженерию СДМ.В.04 Фотобиология Факультативные дисциплины ФТД.01

Радиоспектроскопия

10

9 10

9

10 10 12 11 12

9 10 11 9 10

9 10 11 13 9 9 9

150

32

150

80

176 39 42 40 42

32 48 80 32 32 32 32

83

64

42 42 42 42 42

32 32 32 32 32

38

32

9 10 11 12 11 12

75 75 75 75 41 41

64 64 64 64 32 32

10

40

32

11

11 12

97

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/06 — «Ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà»

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

150 150 150

32 40 40

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 НИТ в работе с научной литературой по специализации ДНМ.07 Лазерная спектроскопия ДНМ.08 Спектроскопия оптического смешения Специальные дисциплины

98

СДМ.01

Спец. лаборатория.

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06 СДМ.07 СДМ.08 СДМ.09 СДМ.10

Спец. семинар по магистеской программе Молекулярная биофизика (часть 2) Квантовая химия Дифракционные эксперименты на жидкостях Молекулярная биология Дополнительные главы молекулярной спектроскопии Методы математического эксперимента Радиоспектроскопия Электрооптика растворов

СДМ.11

Научный семинар по проблемам спектроскопии

10

9 10

9 10 10 12 12

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Спец. практикум 1 СДМ.В.02 Спец. практикум 2 СДМ.В.03 Введение в нелинейную динамику СДМ.В.04 Фотобиология СДМ.В.05 Теория полиэлектролитов СДМ.В.06 Техника спектроскопии СДМ.В.07 Теория колебаний молекул Факультативные дисциплины ФТД.01

11 11 11

9 10 11 9 10

9 10 11 13 9 9 11 11 12 9 10 11 12 12 12

39 42 40 42 79 42 42 42 42 38 38

32 48 80 32 32 32 32 64 32 32 32 32 32 32

75 75 75 75 41 41 40 40 40

64 64 64 64 32 32 32 32 32

176

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/06 — «Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîôèçèêà»

Ñòðóêòóðíàÿ îðãàíèçàöèÿ áèîëîãè÷åñêèõ ìàêðîìîëåêóë 1. Ïîíÿòèå î ïåðâè÷íîé, âòîðè÷íîé, òðåòè÷íîé è ÷åòâåðòè÷íîé ñòðóêòóðå áèîëîãè÷åñêèõ ïîëèìåðîâ. Íåâàëåíòíûå âçàèìîäåéñòâèÿ è èõ âëèÿíèå íà êîíôîðìàöèè ìàêðîìîëåêóë. 2. Ñòðóêòóðà ïðèðîäíûõ íóêëåèíîâûõ êèñëîò è ñèíòåòè÷åñêèõ ïîëèíóêëåîòèäîâ. Ñòðîåíèå íóêëåîòèäîâ. Íóêëåîòèäíûé ñîñòàâ ÄÍÊ, ñïîñîáû îïðåäåëåíèÿ. Äâîéíàÿ ñïèðàëü ÄÍÊ. Îñíîâíûå êîíôîðìàöèîííûå ïàðàìåòðû âòîðè÷íîé ñòðóêòóðû íóêëåèíîâûõ êèñëîò. À-, Â-, Z-êîíôîðìàöèÿ. Ðàáîòû Óîòñîíà, Êðèêà ïî ðàñøèôðîâêå âòîðè÷íîé ñòðóêòóðû ÄÍÊ. Ñòðóêòóðíîå ìíîãîîáðàçèå ñèíòåòè÷åñêèõ è ïðèðîäíûõ ïîëèíóêëåîòèäîâ. Ïîëèíäðîìû. Ïëàçìèäíûå ÄÍÊ. Ñàòåëëèòíûå ÄÍÊ. Âíåõðîìîñîìíûå ÄÍÊ. Îñíîâíûå ïðîñòðàíñòâåííûå ôîðìû ÄÍÊ. Ëèíåéíûå, êîëüöåâûå ÄÍÊ. Ñóïåðñïèðàëüíàÿ ÄÍÊ. Îäíîöåïî÷å÷íûå ÄÍÊ. Ïðèíöèïû õèìè÷åñêîãî ñèíòåçà ÄÍÊ. 3. Ñòðóêòóðà ÐÍÊ. Âèðóñíàÿ è ðèáîñîìíàÿ ÐÍÊ. Àäàïòåðíàÿ (òðàíñïîðòíàÿ) ÐÍÊ. Ðåãóëÿòîðíûå ÐÍÊ. Íóêëåîòèäíûé ñîñòàâ ÐÍÊ. Ñòðóêòóðà âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ÐÍÊ â ðàñòâîðàõ. Ñòðîåíèå òðàíñïîðòíûõ ÐÍÊ. Ãèáðèäèçàöèÿ ÄÍÊ è ÐÍÊ. 4. Ñòðóêòóðà áåëêîâ. Ñòðîåíèå àìèíîêèñëîò. Ñòðóêòóðà ïîëèïåïòèäíîé öåïè. Àëüôà- è áåòà-ñïèðàëè. Ðîëü âîäîðîäíûõ ñâÿçåé è ãèäðîôîáíûõ âçàèìîäåéñòâèé â ôîðìèðîâàíèè ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðû áåëêîâ. Ïóòè ðàñøèôðîâêè ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû áåëêîâ. Ïðèðîäà ñèë, îïðåäåëÿþùèõ âòîðè÷íóþ è òðåòè÷íóþ ñòðóêòóðó áåëêîâ. Ãëîáóëÿðíûå è ôèáðèëëÿðíûå áåëêè. ×åòâåðòè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêà. Êëàññèôèêàöèÿ áåëêîâ. Ïðîñòûå áåëêè. Ñëîæíûå áåëêè: ëèïîïðîòåèäû, ãëþêîïðîòåèäû, õðîîìîïðîòåèäû è ìåòàëëîïðîòåèäû. Îñíîâíûå ôóíêöèè áåëêîâ è îñíîâû êëàññèôèêàöèè. 5. Äåòåðìèíèðîâàííîñòü ñòðóêòóð âûñøåãî ïîðÿäêà â ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðå áåëêîâ. Ñàìîñáîðêà áåëêîâûõ ìàêðîìîëåêóë â ñòðóêòóðû âûñøåãî ïîðÿäêà. Ñèíòåç ïîëèïåïòèäîâ. Ñèíòåòè÷åñêèå ïîëèïåïòèäû. Ïðîáëåìà õèìè÷åñêîãî ñèíòåçà ïîëèïåïòèäíûõ öåïåé ñ çàäàííîé ñòðóêòóðîé. Òâåðäîôàçíûé ñèíòåç ïîëèïåïòèäîâ. 6. Ñîâðåìåííûå ïðåäñòàâëåíèÿ î íóêëåîñîìíîé è íàäíóêëåîñîìíîé îðãàíèçàöèè õðîìàòèíîâîé ôèáðèëëû. Ñîñòàâ íóêëåîñîìû. Ãèñòîíû è íåãèñòîíîâûå áåëêè. Êîíôîðìàöèÿ ÄÍÊ è áåëêîâ â ÄÍÏ.

99

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

100

Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû îïèñàíèÿ êîíôîðìàöèè ìàêðîìîëåêóë 1. Êîíôîðìàöèè ìàëûõ ìîëåêóë. Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãåîìåòðèè ìîëåêóë. Âíóòðåííåå âðàùåíèå è ïîâîðîòíàÿ èçîìåðèÿ. Îïòè÷åñêàÿ àíèçîòðîïèÿ ìîëåêóë. Ïðèáëèæåííûå ìåòîäû êâàíòîâîé ìåõàíèêè â òåîðèè àòîìîâ è ìîëåêóë. Ñòàöèîíàðíàÿ òåîðèÿ âîçìóùåíèé äëÿ ñâÿçàííûõ ñîñòîÿíèé. Âàðèàöèîííûé ïðèíöèï êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Âàðèàöèîííûé ìåòîä äëÿ ñâÿçàííûõ ñîñòîÿíèé. Ìåòîä ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ Õàðòðè—Ôîêà. Òåîðèÿ âàëåíòíîñòè: ìåòîä âàëåíòíûõ ñâÿçåé (ÂÑ) è ìåòîä ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé (ÌÎ). Ðàçëè÷íûå òèïû ñâÿçåé. 2. Êîíôîðìàöèÿ ìàêðîìîëåêóë. Îñíîâíûå ìîäåëè è êîíôîðìàöèîííûå ïàðàìåòðû ïîëèìåðíûõ öåïåé. Ïîâîðîòíî-èçîìåðíàÿ ìîäåëü ñî ñâîáîäíûì âðàùåíèåì çâåíüåâ. Çàòîðìîæåííîñòü âðàùåíèÿ. Çàäà÷à î ñëó÷àéíûõ áëóæäàíèÿõ. Ìîäåëü ñâîáîäíîñî÷ëåíåííîé öåïè. Èäåàëüíàÿ ãàóññîâà öåïü. Ìîäåëè Çèììà è Ðàóçà. Ïåðñèñòåíòíàÿ öåïü. Îñíîâíûå êîíôîðìàöèîííûå ïàðàìåòðû ïîëèìåðîâ. Ñðåäíåêâàäðàòè÷íîå ðàññòîÿíèå ìåæäó êîíöàìè öåïè. Ñðåäíåêâàäðàòè÷íûé ðàäèóñ èíåðöèè ìàêðîìîëåêóëû. Ãèäðîäèíàìè÷åñêàÿ äëèíà öåïè. Ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà. Ïîíÿòèå ïîëèäèñïåðñíîñòè. Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ æåñòêîñòü ìàêðîìîëåêóë è ôàêòîðû, åå îïðåäåëÿþùèå. Ïåðñèñòåíòíàÿ äëèíà öåïè. Êèíåòè÷åñêàÿ æåñòêîñòü ìàêðîìîëåêóë. Òîðñèîííàÿ æåñòêîñòü öåïè. Ñîîòíîøåíèÿ, ñâÿçûâàþùèå êîíôîðìàöèîííûå ïàðàìåòðû ãàóññîâîé öåïè. 3. Íàáóõàíèå ìàêðîìîëåêóë â õîðîøèõ ðàñòâîðèòåëÿõ. Êîýôôèöèåíò ëèíåéíîãî íàáóõàíèÿ. Èñêëþ÷åííûé îáúåì ìàêðîìîëåêóëû. Ïàðàìåòð èñêëþ÷åííîãî îáúåìà è åãî ñâÿçü ñ êîýôôèöèåíòîì ëèíåéíîãî íàáóõàíèÿ. Ïàðàìåòð Ôëîðè—Õàããèíñà. 4. Îñíîâíûå ïîäõîäû ê ðåøåíèþ çàäà÷è îáúåìíûõ ýôôåêòîâ â ïîëèìåðíûõ ñèñòåìàõ. Òåîðèÿ Ôëîðè è åå óñîâåðøåíñòâîâàíèå. Èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ. Ïðèìåíåíèå òåîðèè âîçìóùåíèé äëÿ îïèñàíèÿ ïîëèìåðíûõ êëóáêîâ ñ îáúåìíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè. Ôëóêòóàöèîííàÿ òåîðèÿ è ìåòîä ñêåéëèíãà. 5. Òåîðåòè÷åñêèå ïðåäñòàâëåíèÿ î ïîâåäåíèè ëèíåéíûõ ïîëèèîíîâ â ðàñòâîðàõ. Ñèëüíîçàðÿæåííûå è ñëàáîçàðÿæåííûå ïîëèýëåêòðîëèòû. Îñíîâíàÿ çàäà÷à òåîðèè ïîëèýëåêòðîëèòîâ è ïóòè åå ðåøåíèÿ äëÿ æåñòêèõ ñèëüíî çàðÿæåííûõ ïîëèèîíîâ. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ Ïóàññîíà—Áîëüöìàíà â ðàìêàõ çàäà÷è äëÿ æåñòêèõ ñèëüíî çàðÿæåííûõ ïîëèìåðîâ. Òåîðèÿ Îäàéêà—Øêîëüíèêà—Ôèêñìàíà (OSF-òåîðèÿ). Òåîðèÿ Äåáàÿ—Õþêêåëÿ è åå èñïîëüçîâàíèå ïðè ðåøåíèè îñíîâíîé çàäà÷è òåîðèè ïîëèýëåêòðîëèòîâ. Òåîðèÿ êîíäåíñàöèè Ìàííèíãà è åå ðàçâèòèå. Ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå òåîðèè ïîëèýëåêòðîëèòîâ. Âëèÿíèå èîííîé ñèëû ðàñòâîðà íà ðàçìåðû è ðàâíîâåñíóþ æåñòêîñòü ïîëèèîíîâ. 6. Ìàêðîìîëåêóëû â òåðìîäèíàìè÷åñêè ïëîõîì ðàñòâîðèòåëå. Êîíôîðìàöèîííûé ïåðåõîä êëóáîê—ãëîáóëà â ðàñòâîðàõ ñèíòåòè÷åñêèõ è áèîëîãè÷åñêèõ ïîëèìåðîâ. Êîíäåíñàöèÿ ÄÍÊ.

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè Òåðìîäèíàìèêà ðàñòâîðîâ ìàêðîìîëåêóë 1. Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ïàðàìåòðû è òåðìîäèíàìè÷åñêèå ïîòåíöèàëû. Ïàðöèàëüíûå ìîëüíûå âåëè÷èíû. Õèìè÷åñêèé ïîòåíöèàë. Îñìîòè÷åñêîå äàâëåíèå. Ýíòðîïèÿ è ýíòàëüïèÿ ñìåøåíèÿ ïîëèìåðà ñ ðàñòâîðèòåëåì. 2. Ðàñòâîðû. Ñïîñîáû ïðåäñòàâëåíèÿ ñîñòàâà ðàñòâîðîâ. Îáúåìíûå è âåñîâûå êîíöåíòðàöèè. Ìîëÿðíîñòü ðàñòâîðà. Ïðîöåññ ðàñòâîðåíèÿ è òåðìîäèíàìè÷åñêèå ôóíêöèè. Ðàñòâîðèìîñòü è åå çàâèñèìîñòü îò ïðèðîäû ïîëèìåðà è ñâîéñòâ ðàñòâîðèòåëÿ. 3. Èäåàëüíûå è ðåàëüíûå ðàñòâîðû. Ñòðóêòóðà âîäû è ãèäðîôîáíûå âçàèìîäåéñòâèÿ. Ðàñòâîðèìîñòü ìàëûõ ìîëåêóë â âîäå è òåðìîäèíàìèêà ãèäðîôîáíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Ðàçáàâëåííûå ðàñòâîðû. Èñïîëüçîâàíèå çàêîíîâ Ðàóëÿ è Âàíò-Ãîôôà äëÿ èäåàëüíûõ ðàñòâîðîâ. Àêòèâíîñòü ðàñòâîðèòåëÿ. Êîýôôèöèåíò àêòèâíîñòè. Èçáûòî÷íûé õèìè÷åñêèé ïîòåíöèàë. Óðàâíåíèå îñìîòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ. Âèðèàëüíûå êîýôôèöèåíòû. q-òåìïåðàòóðà. Ïîíÿòèå î êà÷åñòâå ðàñòâîðèòåëÿ. Ïëîõîé, õîðîøèé è èäåàëüíûé ðàñòâîðèòåëü. Íàáóõàíèå ìàêðîìîëåêóë â õîðîøèõ ðàñòâîðèòåëÿõ. Êîýôôèöèåíò ëèíåéíîãî íàáóõàíèÿ (ah è aR). Áëèæíèå è äàëüíèå âçàèìîäåéñòâèÿ â ïîëèìåðíîé öåïè. Îñíîâíûå ìîëåêóëÿðíûå ïàðàìåòðû ïîëèìåðîâ è èõ çàâèñèìîñòü îò êà÷åñòâà ðàñòâîðèòåëÿ. Ìîäåëè ïîëèìåðíûõ öåïåé, èñïîëüçóåìûå äëÿ îïèñàíèÿ ïîâåäåíèÿ ìàêðîìîëåêóë â õîðîøèõ ðàñòâîðèòåëÿõ. Èñêëþ÷åííûé îáúåì ìàêðîìîëåêóëû. Ïàðàìåòð èñêëþ÷åííîãî îáúåìà Z è åãî ñâÿçü ñ êîýôôèöèåíòîì ëèíåéíîãî íàáóõàíèÿ, âòîðûì âèðèàëüíûì êîýôôèöèåíòîì, òåðìîäèíàìè÷åñêîé æåñòêîñòüþ ìàêðîìîëåêóë. 4. Ïîâåäåíèå ïîëèèîíîâ â ðåàëüíûõ ðàñòâîðàõ. Ðàñòâîðû ýëåêòðîëèòîâ. Èîííîå ðàâíîâåñèå â ðàñòâîðàõ. Òèïû ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé.Ñîëüâàòàöèÿ è ãèäðàòàöèÿ.Èîííàÿ ñèëà ðàñòâîðîâ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ ýëåêòðîëèòîâ. Òåîðèÿ Äåáàÿ—Õþêêåëÿ. Ðàäèóñ Äåáàÿ. Ïîëèêàòèîíû. Ïîëèàíèíîû. Ïîëèàìôîëèòû. Êèñëîòíî-ùåëî÷íîå ðàâíîâåñèå. Ïîíÿòèå ðÍ è ðÊà. Áóôåðíûå ðàñòâîðû. Âëèÿíèå ðÍ ñðåäû íà êîíôîðìàöèþ áèîïîëèìåðîâ. Èîííàÿ ñèëà ðàñòâîðîâ ïîëèýëåêòðîëèòîâ. Ñîáñòâåííûå è ââåäåííûå ïðîòèâîèîíû. Âëèÿíèå èîííîé ñèëû ðàñòâîðà íà ìîëåêóëÿðíûå ïàðàìåòðû ïîëèèîíîâ. Ïîëèýëåêòðîëèòíîå íàáóõàíèå è ðàâíîâåñíàÿ æåñòêîñòü ãèáêèõ è æåñòêèõ ïîëèèîíîâ. Ñëàáî- è ñèëüíîçàðÿæåííûå ìàêðîìîëåêóëû. Ìîëåêóëà ÄÍÊ êàê æåñòêèé ñèëüíî çàðÿæåííûé ïîëèèîí. Ïåðåõîäû ñïèðàëü-êëóáîê â ïîëèïåïòèäàõ. Êîëè÷åñòâåííàÿ òåîðèÿ êîîïåðàòèâíûõ ïåðåõîäîâ ïîðÿäîê-áåñïîðÿäîê â îäíîìåðíûõ ñèñòåìàõ. Ïðîáëåìà ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ â îäíîìåðíûõ ñèñòåìàõ. Êîíôîðìàöèîííûå ïåðåõîäû ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû, ðÍ, ñîñòàâà ðàñòâîðèòåëÿ. Ïðîöåññ äåíàòóðàöèè áåëêîâ ïîä äåéñòâèåì ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ. Ðåíàòóðàöèÿ, êàê äîêàçàòåëüñòâî îïðåäåëÿþùåé ðîëè ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû. Òåîðèÿ ïåðåõîäîâ ñïèðàëü-êëóáîê â ÄÍÊ. Äåíàòóðàöèÿ ÄÍÊ ïîä äåéñòâèåì ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ (òåìïåðàòóðà, ðÍ, èîííàÿ ñèëà). Òîíêàÿ ñòðóêòóðà êðèâûõ ïëàâëåíèÿ ÄÍÊ.

101

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

102

Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ìàêðîìîëåêóë 1. Áèîëîãè÷åñêèå è ñèíòåòè÷åñêèå ïîëèìåðû. Âîçìîæíîñòè ðàçëè÷íûõ ìåòîäîâ äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîíôîðìàöèîííûõ ïàðàìåòðîâ ïîëèìåðîâ â ðàñòâîðàõ. Ïîëèäèñïåðñíîñòü áèîëîãè÷åñêèõ è ñèíòåòè÷åñêèõ ïîëèìåðîâ. Ìîëåêóëÿðíî-âåñîâîå ðàñïðåäåëåíèå è ñïîñîáû åãî èçó÷åíèÿ. Ñïîñîáû óñðåäíåíèÿ ìîëåêóëÿðíîãî âåñà. Ñðåäíå÷èñëåííàÿ, ñðåäíåìàññîâàÿ, ñðåäíåâÿçêîñòíàÿ, z-ñðåäíÿÿ ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà. Ôðàêöèîíèðîâàíèå ïîëèìåðîâ ïî ìîëåêóëÿðíîé ìàññå. 2. Õðîìàòîãðàôèÿ. Êëàññèôèêàöèÿ õðîìàòîãðàôè÷åñêèõ ìåòîäîâ. Êîëîíî÷íàÿ õðîìàòîãðàôèÿ. Õðîìàòîãðàôèÿ ïðè íèçêîì äàâëåíèè. Õðîìàòîãðàôèÿ ïðè âûñîêîì äàâëåíèè. Ãåëü-ôèëüòðàöèÿ. Ðàñïðåäåëèòåëüíàÿ õðîìàòîãðàôèÿ. Àäñîðáöèîííàÿ õðîìàòîãðàôèÿ. Èîíîáìåííàÿ õðîìàòîãðàôèÿ. Àôôèííàÿ õðîìàòîãðàôèÿ. Òîíêîñëîéíàÿ õðîìàòîãðàôèÿ. 3. Ýëåêòðîôîðåç. Âèäû ýëåêòðîôîðåçà. Çîíàëüíûé è íåïðåðûâíûé ýëåêòðîôîðåç. Ýëåêòðîôîðåç íà êîëîíêàõ. Äâóìåðíûé ýëåêòðîôîðåç. 4. Ìåòîäû ïðÿìîãî íàáëþäåíèÿ. Ýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Ôëóîðåñöåíòíàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Ïîëÿðèçàöèîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Òóííåëüíàÿ è àòîìíàÿ ñèëîâàÿ ìèêðîñêîïèÿ. 5. Ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ïîëèìåðà. Îñìîìåòðè÷åñêèé ìåòîä îïðåäåëåíèÿ ìîëåêóëÿðíîé ìàññû è âòîðîãî âèðèàëüíîãî êîýôôèöèåíòà. 6. Ìåòîä ñâåòîðàññåÿíèÿ è åãî ïðèìåíåíèå äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìîëåêóëÿðíûõ ïàðàìåòðîâ ïîëèìåðîâ. Ìåòîäû èíòåðïðåòàöèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ: ìåòîä àñèììåòðèè Äåáàÿ è ìåòîä äâîéíîé ýêñòðàïîëÿöèè Çèììà. Îïðåäåëåíèå ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ïîëèìåðà, ðàçìåðîâ ìàêðîìîëåêóëû è âòîðîãî âèðèàëüíîãî êîýôôèöèåíòà èç äàííûõ ïî ñâåòîðàññåÿíèþ. Óãëîâàÿ çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ñâåòà, ðàññåÿííîãî áîëüøèìè ÷àñòèöàìè ðàçëè÷íîé ôîðìû: êëóáîê, ñôåðà, ïàëî÷êà. 7. Èññëåäîâàíèå äåïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà, ðàññåÿííîãî æèäêîñòÿìè è ðàñòâîðàìè. Îïðåäåëåíèå îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè èçó÷àåìûõ ÷àñòèö ïî ñòåïåíè äåïîëÿðèçàöèè ñâåòà, ðàññåÿííîãî èõ ðàñòâîðàìè. 8. Äèíàìè÷åñêîå ðàññåÿíèå ñâåòà. Êîððåëÿöèîííàÿ ôóíêöèÿ è åå îñíîâíûå ñâîéñòâà. Ìåòîäû îïòè÷åñêîãî ãîìîäèíèðîâàíèÿ è ãåòåðîäèíèðîâàíèÿ. Ìåòîä ñîáñòâåííûõ áèåíèé. Ñîîòíîøåíèå Çèãåðòà. Ìåòîä êóìóëÿíòîâ. Îïðåäåëåíèå êîýôôèöèåíòà òðàíñëÿöèîííîé äèôôóçèè æåñòêèõ ñôåðè÷åñêèõ ÷àñòèö. Ðàçäåëåíèå âêëàäîâ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ðàçëè÷íûì òèïàì äâèæåíèé ïðè èññëåäîâàíèè ðàñòâîðîâ ìàêðîìîëåêóë. Àíèçîòðîïíûå ÷àñòèöû. Âëèÿíèå ïîëèäèñïåðñíîñòè. Ìåòîäû àíàëèçà ìíîãîêîìïîíåíòíûõ ñèñòåì. 9. Âèñêîçèìåòðèÿ. Õàðàêòåðèñòè÷åñêàÿ âÿçêîñòü ðàñòâîðîâ æåñòêèõ ñôåðè÷åñêèõ è ýëëèïñîèäàëüíûõ ÷àñòèö. Âÿçêîñòü ðàñòâîðîâ öåïíûõ ìîëåêóë. Óðàâíåíèå Ìàðêà—Êóíà—Õàóâèíêà. Ãèäðîäèíàìè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå â ðàñòâîðàõ ìàêðîìîëåêóë. Òåîðèè Õèðñòà è ßìàêàâà. Ôîðìóëà Ôëîðè äëÿ õàðàêòåðèñòè÷åñêîé âÿçêîñòè ïîëèìåðîâ â õîðîøèõ ðàñòâîðèòåëÿõ. Çàâèñèìîñòü ïàðàìåòðà Ôëîðè îò êà÷åñòâà ðàñòâîðèòåëÿ. Îáúåìíûå ýôôåêòû ãèáêèõ è æåñòêîöåïíûõ ïîëèìå-

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

10.

11.

12.

13.

14.

15. 16.

ðîâ. Òåîðèÿ Øòîêìàéåðà—Ôèêñìàíà. Çàâèñèìîñòü ïðèâåäåííîé âÿçêîñòè îò êîíöåíòðàöèè ðàñòâîðà è ãðàäèåíòà ñêîðîñòè ïîòîêà. Âÿçêîñòü ðàñòâîðîâ ïîëèýëåêòðîëèòîâ. Äèíàìè÷åñêîå äâîéíîå ëó÷åïðåëîìëåíèå. Îïòè÷åñêàÿ àíèçîòðîïèÿ ðàñòâîðà æåñòêèõ àñèììåòðè÷íûõ ÷àñòèö â ëàìèíàðíîì ïîòîêå. Âåëè÷èíà äèíàìè÷åñêîãî äâîéíîãî ëó÷åïðåëîìëåíèÿ è óãîë îðèåíòàöèè îñåé ÷àñòèö. «Ýôôåêò ôîðìû» â ðàñòâîðàõ æåñòêèõ ÷àñòèö. Îïðåäåëåíèå îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè è âðåìåíè îðèåíòàöèîííîé ðåëàêñàöèè æåñòêèõ ÷àñòèö. Ãèäðîäèíàìè÷åñêîå è îïòè÷åñêîå ïîâåäåíèå öåïíûõ ìîëåêóë â ëàìèíàðíîì ïîòîêå. Ñîáñòâåííàÿ àíèçîòðîïèÿ è «àíèçîòðîïèÿ ôîðìû» ïîëèìåðíûõ êëóáêîâ è ñïîñîáû èõ ýêñïåðèìåíòàëüíîãî îïðåäåëåíèÿ. Ðàáîòû ïî îïðåäåëåíèþ òåðìîäèíàìè÷åñêîé æåñòêîñòè ÄÍÊ â ðàñòâîðàõ ðàçíîé èîííîé ñèëû. Ýôôåêò Êåððà. Äèïîëüíûé è äåôîðìàöèîííûé ìåõàíèçì îðèåíòàöèè ìîëåêóë âî âíåøíåì ïîëå. Âðåìÿ ðåëàêñàöèè îðèåíòàöèè è åãî ñâÿçü ñ ðàçìåðàìè è ôîðìîé êèíåòè÷åñêè æåñòêèõ ìîëåêóë. Ïðèìåíåíèå ïîëåé ðàçëè÷íîé êîíôèãóðàöèè äëÿ èçó÷åíèÿ ýôôåêòà Êåððà â ðàñòâîðàõ ìàêðîìîëåêóë. Ïîñòóïàòåëüíàÿ äèôôóçèÿ ìàêðîìîëåêóë â ðàñòâîðå. Óðàâíåíèÿ Ôèêà. Ñâÿçü ìåæäó êîýôôèöèåíòîì äèôôóçèè è êîýôôèöèåíòîì ïîñòóïàòåëüíîãî òðåíèÿ. Ñâÿçü ìåæäó ìîëåêóëÿðíîé ìàññîé è êîýôôèöèåíòîì äèôôóçèè ñôåðè÷åñêèõ è ýëëèïñîèäàëüíûõ ÷àñòèö. Êîýôôèöèåíò òðåíèÿ öåïíûõ ìàêðîìîëåêóë. Òåîðèÿ ïîñòóïàòåëüíîé äèôôóçèè ìàêðîìîëåêóë â ðàñòâîðå. Ðîëü ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Ãèäðîäèíàìè÷åñêèé èíâàðèàíò Ào. Îïðåäåëåíèå ðàçìåðîâ ìàêðîìîëåêóëû ïî êîýôôèöèåíòó åå ïîñòóïàòåëüíîé äèôôóçèè. Ñîîòíîøåíèå ìåæäó êîýôôèöèåíòîì äèôôóçèè ìàêðîìîëåêóëû è ìîëåêóëÿðíîé ìàññîé ïîëèìåðà. Êîíöåíòðàöèîííàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ïîñòóïàòåëüíîé äèôôóçèè. Ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ êîýôôèöèåíòà äèôôóçèè. Ìåòîä ñåäèìåíòàöèè. Êîýôôèöèåíò ñåäèìåíòàöèè è åãî îïðåäåëåíèå. Óëüòðàöåíòðèôóãà. Óðàâíåíèå Ëàììà. Êîíöåíòðàöèîííàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ñåäèìåíòàöèè. Îïðåäåëåíèå ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ïîëèìåðà ïî êîýôôèöèåíòàì ñåäèìåíòàöèè è äèôôóçèè. Ôîðìóëû Ñâåäáåðãà. Ìåòîä ñåäèìåíòàöèîííîãî ðàâíîâåñèÿ. Ðàâíîâåñíàÿ ñåäèìåíòàöèÿ â ãðàäèåíòå ïëîòíîñòè. ÓÔ-ñïåêòðîñêîïèÿ. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ìåòîäà. Ýëåêòðîííûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ. Ïîãëîùåíèå, èçëó÷åíèå è ðàññåÿíèå ñâåòà. Çàêîí Ëàìáåðòà—Áåðà. Èçìåðÿåìûå âåëè÷èíû. Ëþìèíåñöåíöèÿ è åå õàðàêòåðèñòèêè. Âíóòðèìîëåêóëÿðíûå ïðîöåññû ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè ýëåêòðîííîãî âîçáóæäåíèÿ. Òåõíèêà ýëåêòðîííîé ñïåêòðîôîòîìåòðèè è ôëóîðåñöåíòíîé ñïåêòðîñêîïèè. Èññëåäîâàíèÿ ñ âðåìåííûì ðàçðåøåíèåì. Ìåòîä ÝÏÐ. Ðåíòãåíîñòðóêòóðíûé àíàëèç áåëêîâ è íóêëåèíîâûõ êèñëîò. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ìåòîäà. Êëàññè÷åñêèå îïûòû Ð. Ôðàíêëèí, ïîñëóæèâøèå îñíîâîé äëÿ îïðåäåëåíèÿ À- è Â-ôîðìû ÄÍÊ.

103

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè 17. Äèôôóçíîå ðàññåÿíèå ñâåòà è ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Ðàññåÿíèå â îáëàñòè ìàëûõ è áîëüøèõ óãëîâ. Ðàññåÿíèå íåéòðîíîâ íà ìå÷åíûõ (äåéòåðèðîâàííûõ) ìàêðîìîëåêóëàõ. Âîçìîæíîñòè è ïåðñïåêòèâû ìåòîäà. 18. ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèÿ. Äèàïàçîíû ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí. Âðàùàòåëüíûå, êîëåáàòåëüíûå è ýëåêòðîííûå ñïåêòðû. Ðàçíîâèäíîñòè ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. 19. Îïòè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü è êðóãîâîé äèõðîèçì. Ñïåêòðû êðóãîâîãî äèõðîèçìà è äèñïåðñèÿ îïòè÷åñêîé àêòèâíîñòè ïîëèïåïòèäîâ, áåëêîâ è íóêëåèíîâûõ êèñëîò. Èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà äëÿ èññëåäîâàíèÿ íóêëåîïðîòåèäíûõ êîìïëåêñîâ. Èíäóöèðîâàííûé êðóãîâîé äèõðîèçì. Èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà äëÿ èññëåäîâàíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ÄÍÊ ñ íèçêîìîëåêóëÿðíûìè ëèãàíäàìè. 20. Îñíîâû ìåòîäà ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ. Ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå ïîëèýëåêòðîëèòîâ. 21. Ìåòîä ßÌÐ â ïðèìåíåíèè ê áèîëîãè÷åñêèì ìîëåêóëàì. Ïîëó÷åíèå äàííûõ î ñòðóêòóðå è ïîäâèæíîñòè èç ìåòîäîâ ßÌÐ. 22. Êàëîðèìåòðèÿ áèîëîãè÷åñêèõ ìàêðîìîëåêóë. 23. Ìåòîä äåéòåðîîáìåíà â ãëîáóëÿðíûõ áåëêàõ. 24. Ìåòîä äåïîëÿðèçàöèè ëþìèíåñöåíöèè.

104

Ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêîãî ýêñïåðèìåíòà è èõ ïðèìåíåíèå â áèîôèçèêå 1. Ñîîòíîøåíèå ìåæäó àíàëèòè÷åñêîé òåîðèåé, ôèçè÷åñêèì ýêñïåðèìåíòîì è ÷èñëåííûì ýêñïåðèìåíòîì. Âû÷èñëèòåëüíàÿ ôèçèêà. Ðîëü ÝÂÌ, èõ õàðàêòåðèñòèêè — îïåðàòèâíàÿ è âíåøíÿÿ ïàìÿòü, áûñòðîäåéñòâèå, íàäåæíîñòü. Ìàòåìàòè÷åñêîå îáåñïå÷åíèå — ÿçûêè ïðîãðàììèðîâàíèÿ. Ââîä è âûâîä èíôîðìàöèè. Ïîêîëåíèÿ ÝÂÌ. Ñóïåð è ìèíè ÝÂÌ. Ïåðñîíàëüíûå êîìïüþòåðû. Ìàòðè÷íûå ïðîöåññîðû. Ñåòè ÝÂÌ è èíôîðìàöèîííûå ñåòè. Ñïåöèàëèçèðîâàííûå ïðîöåññîðû äëÿ ÷èñëåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ. 2. Ìàòåìàòè÷åñêèé ýêñïåðèìåíò äèíàìè÷åñêîãî è ñòîõàñòè÷åñêîãî òèïà (ìîëåêóëÿðíàÿ äèíàìèêà è Ìîíòå-Êàðëî).

Âçàèìîäåéñòâèå ìàêðîìîëåêóë ñ ëèãàíäàìè 1. Ðàâíîâåñíîå ñâÿçûâàíèå ëèãàíäîâ ñ ìàêðîìîëåêóëàìè. 2. Ñïåêòðàëüíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ñâÿçûâàíèÿ ëèãàíäîâ ñ ÄÍÊ. 3. Êèíåòèêà âçàèìîäåéñòâèÿ ëèãàíäîâ ñ ìàêðîìîëåêóëàìè. 4. Ãèäðîäèíàìè÷åñêèå è îïòè÷åñêèå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ èçìåíåíèÿ ìàêðîìîëåêóëÿðíûõ ïàðàìåòðîâ ÄÍÊ ïðè êîìïëåêñîîáðàçîâàíèè ñ ëèãàíäàìè. 5. Ìîäåëè ñâÿçûâàíèÿ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ ëèãàíäîâ ñ ÄÍÊ. Èíòåðêàëÿöèÿ. Ëîêàëèçàöèÿ â ìàëîé èëè áîëüøîé áîðîçäêàõ äâîéíîé ñïèðàëè. 6. Ìîëåêåóëÿðíûå ìåõàíèçìû äåéñòâèÿ ïðîòèâîîïóõîëåâûõ ïðåïàðàòîâ ñ ÄÍÊ.

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè 7. Ìåõàíèçì äåéñòâèÿ ôåðìåíòîâ. Îñíîâû êèíåòèêè ôåðìåíòàòèâíûõ ðåàêöèé. Ôåðìåíò-ñóáñòðàòíûé êîìïëåêñ. Èíãèáèðîâàíèå è àêòèâàöèÿ ôåðìåíòîâ. 8. Íóêëåîñîìû. Íàäíóêëåîñîìíàÿ îðãàíèçàöèÿ õðîìàòèíà. ßäåðíûå äåçîêñèðèáîíóêëåîïðîòåèäû (ÄÍÏ) êàê îñíîâà ñòðóêòóðû õðîìàòèíà. Îñíîâíûå êîìïîíåíòû ÄÍÏ. Ãèñòîíû è íåãèñòîíîâûå áåëêè. Ñòðóêòóðà ãèñòîíîâ. Êîíôîðìàöèè ÄÍÊ è áåëêîâ â õðîìàòèíå.

Âëèÿíèå âíåøíèõ âîçäåéñòâèé íà ñòðóêòóðó è ñâîéñòâà áèîëîãè÷åñêîõ ìàêðîìîëåêóë 1. Âëèÿíèå èîííûõ óñëîâèé ñðåäû íà êîíôîðìàöèþ áèîëîãè÷åñêèõ ìàêðîìîëåêóë. Ñðàâíèòåëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ïîëèýëåêòðîëèòîâ. Êîýôôèöèåíò àêòèâíîñòè. Ñîëåâîå ðàñòâîðåíèå è «âûñàëèâàíèå» ïîëÿðíûõ ìîëåêóë. Âëèÿíèå ïðèðîäû è âàëåíòíîñòè ïðîòèâîèîíîâ íà êîíôîðìàöèþ áèîïîëèìåðîâ â ðàñòâîðå. 2. Êîíôîðìàöèÿ áèîïîëèìåðîâ â ðàñòâîðàõ ðàçëè÷íûõ ðÍ. Ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç ïîâåäåíèÿ ñèíòåòè÷åñêèõ è áèîëîãè÷åñêèõ ïîëèìåðîâ ïðè èçìåíåíèè ðÍ è èîííîé ñèëû ðàñòâîðà. Ïîâåäåíèå ìàêðîìîëåêóë ïðè èçìåíåíèè ñîñòàâà ðàñòâîðèòåëÿ. 3. Ïðÿìîå è êîñâåííîå äåéñòâèå ðàäèàöèè íà áèîëîãè÷åñêèå ìàêðîìîëåêóëû. Ìîëåêóëÿðíûé ìåõàíèçì ðåïàðàöèè ÄÍÊ. Ìîëåêóëÿðíûé ìåõàíèçì ìèòîòè÷åñêîé ãèáåëè êëåòîê ïîä äåéñòâèåì ðàäèàöèè. Ìîëåêóëÿðíûé ìåõàíèçì èíòåðôàçíîé ãèáåëè êëåòîê ïîä äåéñòâèåì ðàäèàöèè (àïîïòîç). Ôîòîáèîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû â íóêëåèíîâûõ êèñëîòàõ. Ìèãðàöèÿ ýíåðãèè è çàðÿäà â ïîëèìåðíûõ öåïÿõ.

Íåêîòîðûå àñïåêòû ôóíêöèîíèðîâàíèÿ áèîëîãè÷åñêèõ ìàêðîìîëåêóë 1. Ðîëü ÄÍÊ, ÐÍÊ è áåëêà â ïðîöåññå ïåðåäà÷è íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè. Ãåíåòè÷åñêèé êîä. 2. Ñèíòåç ÄÍÊ è ÐÍÊ. Áèîñèíòåç áåëêà.

105

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/06 — «Ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà»

106

Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû îïèñàíèÿ ñòðóêòóðû è äèíàìèêè ìîëåêóë â æèäêîñòÿõ, ðàñòâîðàõ è æèäêèõ êðèñòàëëàõ 1. Ñòðóêòóðà è òåïëîâîå äâèæåíèå â ïðîñòûõ æèäêîñòÿõ. Ìàêðîñêîïè÷åñêîå è ìèêðîñêîïè÷åñêîå îïèñàíèå æèäêîñòåé. Òðåõìåðíàÿ äèàãðàììà ôàçîâûõ ñîñòîÿíèé; óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ. Ðàâíîâåñíûå òåîðèè æèäêîãî ñîñòîÿíèÿ. Ìåòîäû èçó÷åíèÿ æèäêîãî ñîñòîÿíèÿ. 2. Ìîëåêóëÿðíàÿ äèíàìèêà è êîððåëÿòèâíûå ôóíêöèè. Ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ. Êîððåëÿòèâíûå ôóíêöèè. Ðàäèàëüíàÿ ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ. Ôóíêöèÿ ïîëíîé êîððåëÿöèè. Ôóíêöèÿ êîððåëÿöèè Âàí-Õîâà. Ôëóêòóàöîííî-äèññèïàòèâíàÿ òåîðåìà. 3. Ìåæìîëåêóëÿðíûå âçàèìîäåéñòâèÿ è èõ êëàññèôèêàöèÿ. Ýëåêòðîñòàòè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå. Äèñïåðñèîííîå âçàèìîäåéñòâèå. Ðåçîíàíñíîå âçàèìîäåéñòâèå. Ìàãíèòíûå âçàèìîäåéñòâèÿ. Ýìïèðè÷åñêîå îïèñàíèå ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Ïîòåíöèàëû Ëåííàðäà—Äæîíñà è Øòîêìàéåðà. Îðèåíòàöèîííîå, èíäóêöèîííîå è äèñïåðñèîííîå âçàèìîäåéñòâèÿ. 4. Âëèÿíèå óíèâåðñàëüíûõ ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé íà êîëåáàòåëüíûå ñïåêòðû. Ìàêðîñêîïè÷åñêîå è ëîêàëüíîå ïîëå. Ìîäåëè Ëîðåíòöà è Îíñàãåðà. Ðåàêòèâíîå ïîëå. Ñîîòíîøåíèå Êèðêâóäà—Áàóýðà—Ìàãà. Ýôôåêò ñâåòîâîãî ïîëÿ. Äèïîëüíûå âçàèìîäåéñòâèÿ. Èíäóöèðîâàííûå ñïåêòðû. Âëèÿíèå Âàí-äåð-Âààëüñîâûõ âçàèìîäåéñòâèé íà ýëåêòðîííûå ñïåêòðû. Óðàâíåíèå Ëèïïåðòà. Ýíåðãèè ñòàáèëèçàöèè. 5. Ôîðìà êîíòóðà â ñïåêòðàõ êîíäåíñèðîâàííîé ôàçû. Òåîðåìà Âèíåðà— Õèí÷èíà. Âðàùàòåëüíîå óøèðåíèå — äèôôóçèîííûé è èíåðöèàëüíûé ïðåäåëû. Äåáàåâà ìîäåëü âðàùàòåëüíîãî óøèðåíèÿ. 6. Ñïåöèôè÷åñêèå ìåæìîëåêóëÿðíûå âçàèìîäåéñòâèÿ. Âîäîðîäíàÿ ñâÿçü è å¸ ïðîÿâëåíèÿ â êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðàõ. Äèìåðû âîäû è ôòîðèñòîãî âîäîðîäà. Ïåðåíîñ çàðÿäà. Êîððåëÿöèè, õàðàêòåðíûå äëÿ âîäîðîäíîé ñâÿçè. Ôëóêòóàöèîííàÿ ìîäåëü. Ïðåäèññîöèàöèîííàÿ ìîäåëü. Íèçêî÷àñòîòíûé ñïåêòð âîäû è ìîäåëü àíãàðìîíè÷åñêîé äèíàìèêè. 7. Ìàòåìàòè÷åñêèé ýêñïåðèìåíò äèíàìè÷åñêîãî è ñòîõàñòè÷åñêîãî òèïà (ìîëåêóëÿðíàÿ äèíàìèêà è Ìîíòå-Êàðëî). Ìåòîä ÌÊ äëÿ ðàñ÷åòà èíòåãðàëîâ. Îöåíêà ïîãðåøíîñòè âûáîðî÷íîãî ñðåäíåãî. Ìåòîä ñóùåñòâåííîé âûáîðêè. 8. Òåîðèÿ âàëåíòíîñòè: ìåòîä âàëåíòíûõ ñâÿçåé (ÂÑ). Ìîëåêóëà âîäîðîäà. Ìåòîä Ãàéòëåðà—Ëîíäîíà. Êóëîíîâñêèé è îáìåííûé èíòåãðàëû. Ïðèðîäà êîâàëåíòíîé ñâÿçè. Ïåðèîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà ýëåìåíòîâ Ìåíäåëååâà ñ òî÷êè çðåíèÿ ìåòîäà ÂÑ. Ñïèí è âàëåíòíîñòü.

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè 9. Íàïðàâëåííûå âàëåíòíîñòè. V- è S-ñâÿçè. Êðàòíûå ñâÿçè. Ïðèáëèæåíèå ïîëíîãî ñïàðèâàíèÿ. 10. Ãèáðèäèçàöèÿ. sp3-, sp2- è sp-ãèáðèäèçàöèÿ â àòîìå óãëåðîäà. Âàëåíòíîå ñîñòîÿíèå. Ìåòîä íàëîæåíèÿ âàëåíòíûõ ñõåì. Áåíçîë. Ñòðóêòóðû Êåêóëå è ñòðóêòóðû Äüþàðà. Äåëîêàëèçàöèÿ ñâÿçåé. 11. Òåîðèÿ âàëåíòíîñòè: ìåòîä ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé (ÌÎ). Ìîëåêóëÿðíûé èîí âîäîðîäà. Ïðèáëèæåíèå ÌÎ ËÊÀÎ. Êëàññèôèêàöèÿ ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé. Êâàíòîâûå ÷èñëà ÌÎ â äâóõàòîìíûõ ãîìîÿäåðíûõ ìîëåêóëàõ. Ñâÿçûâàþùèå è ðàçðûõëÿþùèå ÌÎ. Êîððåëÿöèîííàÿ äèàãðàììà äëÿ äâóõàòîìíûõ ãîìîÿäåðíûõ ìîëåêóë. 12. Ýëåêòðîííûå êîíôèãóðàöèè äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Ýëåêòðîííûå òåðìû äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Ýëåêòðîííûå òåðìû, ñîîòâåòñòâóþùèå ýëåêòðîííûì êîíôèãóðàöèÿì îñíîâíûõ ñîñòîÿíèé äâóõàòîìíûõ ãîìîÿäåðíûõ ìîëåêóë (îò Z=1 äî Z=10). 13. Ìîëåêóëû ñ ñîïðÿæåííûìè ñâÿçÿìè. S-ýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå. Ïðèáëèæåíèå Õþêêåëÿ. Ïðèìåðû: áóòàäèåí, áåíçîë. 14. Èíäåêñû ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû. Çàðÿäû íà àòîìàõ, ïîðÿäêè ñâÿçåé, ñâÿçàííàÿ è ñâîáîäíàÿ âàëåíòíîñòü. Ìîëåêóëÿðíûå äèàãðàììû. Èíäåêñû ðåàêöèîííîé ñïîñîáíîñòè. Ïðåäñêàçàíèå õîäà õèìè÷åñêîé ðåàêöèè. Ñðàâíåíèå ìåòîäîâ ÌÎ è ÂÑ. Ðàçëè÷íûå òèïû ñâÿçåé.

Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ â ôèçèêå êîíäåíñèðîâàííûõ ñðåä 1. Çàêîí ðàññåÿíèÿ. Äèàãðàììà ýíåðãèÿ—èìïóëüñ â àêòàõ ðàññåÿíèÿ Õ-ëó÷åé, ýëåêòðîíîâ, íåéòðîíîâ è âèäèìîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ. Äèôðàêöèîííûå ýêñïåðèìåíòû íà æèäêîñòÿõ. 2. Ïðîñòåéøèå äèíàìè÷åñêèå ìîäåëè æèäêîñòåé. Äèôôóçèÿ è äâèæåíèå îäèíî÷íûõ ÷àñòèö. Òåîðèÿ áåñïîðÿäî÷íûõ øàãîâ Ýéíøòåéíà. Äèôôóçèÿ ñêà÷êîì. Ñâîáîäíàÿ äèôôóçèÿ. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ äèôôóçèè. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå îïðåäåëåíèå êîýôôèöèåíòà äèôôóçèè ìåòîäîì ßÌÐ è ãåòåðîäèíèðîâàíèÿ. 3. Ðàññåÿíèå ñâåòà â ãàçàõ. Òåîðèÿ Ðýëåÿ. Ôëóêòóàöèè ïëîòíîñòè. Òåîðèÿ Ñìîëóõîâñêîãî—Ýéíøòåéíà. Ðàññåÿíèå ñâåòà â ãàçàõ ñ àíèçîòðîïíûìè ìîëåêóëàìè. Êîýôôèöèåíò äåïîëÿðèçàöèè è åãî ñâÿçü ñ îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèåé ìîëåêóë. Êîýôôèöèåíò ðàññåÿíèÿ è êîýôôèöèåíò ýêñòèíêöèè. Èçìåðåíèå êîýôôèöèåíòà äåïîëÿðèçàöèè è îïðåäåëåíèå îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè ìîëåêóë. Âàëåíòíî-îïòè÷åñêàÿ ñõåìà. Íàõîæäåíèå ãëàâíûõ ïîëÿðèçóåìîñòåé ñâÿçåé. 4. Ðàññåÿíèå ñâåòà â æèäêîñòÿõ. Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ. Ïðèáëèæåííûå ôîðìóëû. Ôëóêòóàöèîííîå çíà÷åíèå ïðîèçâîäíîé. Ó÷åò ðàññåÿíèÿ íà ôëóêòóàöèÿõ àíèçîòðîïèè. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà ëèíèè ðàññåÿíèÿ. Ôîðìóëà Ëàíäàó—Ïëà÷åêà. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ñïåêòðîâ òîíêîé ñòðóêòóðû. Îïðåäåëåíèå ñêîðîñòè ãèïåðçâóêà. Ìîëåêóëÿðíûå òåîðèè äåïîëÿðèçîâàííîãî ðàññåÿíèÿ â ãàçàõ è æèäêîñòÿõ. Äåïîëÿðèçîâàííîå ðàññåÿíèå â èçîòðîïíîé ôàçå ìåçîãåííûõ âåùåñòâ.

107

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

108

5. Äâîéíîå ëó÷åïðåëîìëåíèå â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå. Îðèåíòàöèîííàÿ òåîðèÿ Ëàíæåâåíà—Áîðíà. Òåîðèÿ ÿâëåíèÿ Êåððà â ãàçàõ äëÿ ìîëåêóë ñ àêñèàëüíî-ñèììåòðè÷íûì òåíçîðîì ïîëÿðèçóåìîñòè. Îïðåäåëåíèå àíèçîòðîïèè ïîëÿðèçóåìîñòè èç ÿâëåíèÿ Êåððà. Òåîðèÿ ÿâëåíèÿ Êåððà â æèäêîñòÿõ. Âûâîä ôîðìóëû äëÿ ïîñòîÿííîé Êåððà. ßâëåíèå Êåððà â ðàñòâîðàõ. Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ÿâëåíèÿ Êåððà â æèäêîñòÿõ. Îïòè÷åñêèé ýôôåêò Êåððà. Ðåëàêñàöèÿ ýôôåêòà Êåððà. 6. Îïòè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü ìîëåêóë. Ìîäåëü ñâÿçàííûõ îñöèëëÿòîðîâ. Ìîëåêóëÿðíàÿ òåîðèÿ îïòè÷åñêîé àêòèâíîñòè. Äèñïåðñèÿ îïòè÷åñêîé àêòèâíîñòè. Êðóãîâîé äèõðîèçì: ïðèìåíåíèå â õèìèè è áèîëîãèè. 7. Ñòàòèñòèêà ôîòîíîâ. Ïðîöåññ äåòåêòèðîâàíèÿ ôîòîíîâ. Ïðèìåðû ôîòîííûõ ñòàòèñòèê: òåïëîâîå èçëó÷åíèå, ëàçåðíîå èçëó÷åíèå. Ðàññåÿíèå ãàóññîâà ïó÷êà ñâåòà íà ãàóññîâûõ ôëóêòóàöèÿõ ñðåäû. 8. Ñïåêòðîñêîïèÿ îïòè÷åñêîãî ñìåøåíèÿ. Ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ áèåíèé. Ñâÿçü ñ êîððåëÿöèîííûìè ôóíêöèÿìè. Ìåòîä ñîáñòâåííûõ áèåíèé. Ñïåêòðîñêîïèÿ ôëóêòóàöèé èíòåíñèâíîñòè. Ìåòîä ãåòåðîäèíèðîâàíèÿ. Õàðàêòåðèñòèêè ñïåêòðîàíàëèçàòîðîâ, ñðàâíåíèå ñ ìåòîäîì êîððåëÿöèè ôîòîýëåêòðîíîâ. 9. Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ êàê ôèçè÷åñêîå ÿâëåíèå. Êëàññè÷åñêèé è êâàíòîâîìåõàíè÷åñêèé ñïîñîáû îïèñàíèÿ ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Ìåòîä âðàùàþùåéñÿ ñèñòåìû êîîðäèíàò. Óñëîâèÿ ðåãèñòðàöèè ñèãíàëà ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. ßäåðíàÿ èíäóêöèÿ. Âèäû ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. 10. Ñïîñîáû íàáëþäåíèÿ ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Ñîçäàíèå íåðàâíîâåñíîé ÿäåðíîé èëè ýëåêòðîííîé íàìàãíè÷åííîñòè. Ñïàä ñâîáîäíîé èíäóêöèè ïîñëå ðàäèî÷àñòîòíîãî èìïóëüñà. Âëèÿíèå íåîäíîðîäíîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ñïèíîâîå ýõî Õàíà, ãðàäèåíòíîå ýõî. Ñòàöèîíàðíûé è èìïóëüñíûé ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ ñïåêòðîâ ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. «Êâàäðàòóðíîå» äåòåêòèðîâàíèå. 11. Ìàãíèòíàÿ ðåëàêñàöèÿ è åå ñâÿçü ñî ñâîéñòâàìè ñðåäû. Îñíîâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè â âåùåñòâå. Âëèÿíèå ìîëåêóëÿðíîé ïîäâèæíîñòè è ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé íà ñêîðîñòü ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè. Ôàêòîðû, îïðåäåëÿþùèå øèðèíó ëèíèè ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Çàâèñèìîñòü øèðèíû è ôîðìû ëèíèè ßÌÐ îò àãðåãàòíîãî ñîñòîÿíèÿ âåùåñòâà. Ñïîñîáû èçìåðåíèÿ âðåìåíè ÿäåðíîé è ýëåêòðîííîé ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè. Èçó÷åíèå äèíàìèêè áåëêîâûõ ñèñòåì ïóòåì èçó÷åíèÿ äèñïåðñèè ÿäåðíîé ìàãíèòíîé ðåëàêñàöèè (ìåòîä «öèêëèðîâàíèÿ» ìàãíèòíîãî ïîëÿ). 12. Îñîáåííîñòè ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà â ñâÿçàííûõ ñèñòåìàõ ñïèíîâ. «Äâîéíîé» ðåçîíàíñ. ßâëåíèå ïåðåíîñà íàìàãíè÷åííîñòè. Ïåðåêðåñòíàÿ («êðîññ») ðåëàêñàöèÿ. Ýôôåêò Îâåðõàóçåðà. 13. Õèìè÷åñêèå ñäâèãè. Ïîíÿòèå î ìàãíèòíîì ýêðàíèðîâàíèè ÿäåð ýëåêòðîííîé îáîëî÷êîé ìîëåêóëû è ôèçè÷åñêèå ïðè÷èíû âîçíèêíîâåíèÿ «õèìè÷åñêèõ» ñäâèãîâ. Êîððåëÿöèÿ ìåæäó ïîëîæåíèåì ëèíèè â ñïåêòðå ßÌÐ è ïðèíàäëåæíîñòüþ ÿäðà ê îïðåäåëåííîé õèìè÷åñêîé ãðóïïå. Èñïîëüçîâàíèå õèìè÷åñêèõ ñäâèãîâ äëÿ óòî÷íåíèÿ ñòðóêòóðíûõ ôîðìóë ñîåäèíåíèé.

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè 14. Ñïèí-ñïèíîâûå âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ÿäðàìè. Òîíêàÿ («ìóëüòèïëåòíàÿ») ñòðóêòóðà ñïåêòðîâ ßÌÐ. Çàâèñèìîñòü êîíñòàíò ìåæúÿäåðíîãî ñïèí-ñïèíîâîãî âçàèìîäåéñòâèÿ îò êîíôîðìàöèè ìîëåêóë. Ïðèìåíåíèÿ ê èçó÷åíèþ êîíôîðìàöèè íóêëåèíîâûõ êèñëîò è èõ êîìëåêñîâ ñ áåëêàìè. 15. Ñïåêòðû ßÌÐ âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ. Òåîðåòè÷åñêîå ïîñòðîåíèå ñïåêòðà ïî çàäàííûì õèìè÷åñêèì ñäâèãàì è êîíñòàíòàì ñïèí-ñïèíîâîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Òðóäíîñòè îòíåñåíèÿ ëèíèé è îïðåäåëåíèÿ ñïåêòðàëüíûõ ïàðàìåòðîâ ðåàëüíûõ îäíîìåðíûõ ñïåêòðîâ ßÌÐ áîëüøèõ ìîëåêóë.

Ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêîãî ýêñïåðèìåíòà è èõ ïðèëîæåíèå ê èçó÷åíèþ äèíàìèêè ìîëåêóë â êîíäåíñèðîâàííîé ôàçå 1. Íåðàâåíñòâî ×åáûøåâà è îöåíêà ïîãðåøíîñòè âûáîðî÷íîãî ñðåäíåãî. 2. Ìåòîä ðàâíîìåðíîé è ñóùåñòâåííîé âûáîðêè. 3. Ïðîáëåìà âû÷èñëåíèÿ êîíôèãóðàöèîííûõ ñðåäíèõ â êëàññè÷åñêîé ñòàòìåõàíèêå è ìåòîä Ìîíòå-Êàðëî. 4. Ðåàëèçàöèÿ ñóùåñòâåííîé âûáîðêè ñ ïîìîùüþ àïïàðàòà ìàðêîâñêèõ öåïåé. Ïåðåõîäíûå âåðîÿòíîñòè. 5. Ìåòîäè÷åñêèå âîïðîñû â ìåòîäå Ìîíòå-Êàðëî: ìàëîå ÷èñëî ÷àñòèö è ìîäåëèðîâàíèå ìèêðîñèñòåì (ïåðèîäè÷åñêèå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ). 6. Ìåòîäè÷åñêèå âîïðîñû â ìåòîäå Ìîíòå-Êàðëî: ïðîáëåìà ó÷åòà äàëüíèõ âçàèìîäåéñòâèé. 7. Ìåòîäè÷åñêèå âîïðîñû â ìåòîäå Ìîíòå-Êàðëî: íà÷àëüíàÿ ðåëàêñàöèÿ è óñðåäíåíèå. 8. Ñâîáîäíûå ïàðàìåòðû öåïè è èõ îïòèìàëüíûé âûáîð. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ è ñèñòåìàòè÷åñêàÿ ïîãðåøíîñòè. 9. Âåëè÷èíû, âû÷èñëÿåìûå ìåòîäîì Ìîíòå-Êàðëî: âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ, óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ, òåðìè÷åñêèå êîýôôèöèåíòû, áèíàðíàÿ ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ. 10. Ìåòîä Ìîíòå-Êàðëî â ðàñ÷åòå ñâîéñòâ ìîäåëåé òâåðäûõ øàðîâ è äèñêîâ, ËÄ-ñèñòåì. 11. Ìåòîä Ìîíòå-Êàðëî â ðàñ÷åòå ñâîéñòâ ìîäåëåé çàðÿæåííûõ øàðîâ. Ìåòîä áëèæàéøåãî îáðàçà. Ìåòîä Ýâàëüäà. Êîíå÷íî-ðàçíîñòíûå ñõåìû â ìåòîäå ÌÄ. 12. Ìåòîä ÌÄ â ðàñ÷åòàõ ñâîéñòâ ïðîñòîé æèäêîñòè. Íà÷àëüíîå ñîñòîÿíèå. Ðàñ÷åò òåìïåðàòóðû. 13. Àâòîêîððåëÿòîðû è äðóãèå âðåìåííûå ñâîéñòâà â ÌÄ-ðàñ÷åòàõ.

Ñòðóêòóðíàÿ îðãàíèçàöèÿ ìàêðîìîëåêóë 1. Ïîíÿòèå î ïåðâè÷íîé, âòîðè÷íîé, òðåòè÷íîé è ÷åòâåðòè÷íîé ñòðóêòóðå áèîëîãè÷åñêèõ ïîëèìåðîâ. Íåâàëåíòíûå âçàèìîäåéñòâèÿ è èõ âëèÿíèå íà êîíôîðìàöèè ìàêðîìîëåêóë. 2. Ñòðóêòóðà ïðèðîäíûõ íóêëåèíîâûõ êèñëîò è ñèíòåòè÷åñêèõ ïîëèíóêëåîòèäîâ. Ñòðîåíèå íóêëåîòèäîâ. Íóêëåîòèäíûé ñîñòàâ ÄÍÊ, ñïî-

109

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

3.

4.

5.

110 6.

ñîáû îïðåäåëåíèÿ. Äâîéíàÿ ñïèðàëü ÄÍÊ. Îñíîâíûå êîíôîðìàöèîííûå ïàðàìåòðû âòîðè÷íîé ñòðóêòóðû íóêëåèíîâûõ êèñëîò. À-, Â-, Z-êîíôîðìàöèÿ. Ðàáîòû Óîòñîíà, Êðèêà ïî âòîðè÷íîé ñòðóêòóðå ÄÍÊ. Ñòðóêòóðíîå ìíîãîîáðàçèå ñèíòåòè÷åñêèõ è ïðèðîäíûõ íóêëåîòèäîâ. Ïîëèíäðîìû. Ïëàçìåííûå ÄÍÊ. Ñàòåëëèòíûå ÄÍÊ. Âíåõðîìîñîìíûå ÄÍÊ. Îñíîâíûå ïðîñòðàíñòâåííûå ôîðìû ÄÍÊ. Ëèíåéíûå, êîëüöåâûå ÄÍÊ. Ñóïåðñïèðàëüíàÿ ÄÍÊ. Îäíîöåïî÷å÷íûå ÄÍÊ. Ïðèíöèïû õèìè÷åñêîãî ñèíòåçà ÄÍÊ. Ñòðóêòóðà ÐÍÊ. Âèðóñíàÿ è ðèáîñîìíàÿ ÐÍÊ. Àäàïòåðíàÿ (òðàíñïîðòíàÿ) ÐÍÊ. Ðåãóëÿòîðíûå ÐÍÊ. Íóêëåîòèäíûé ñîñòàâ ÐÍÊ. Ñòðóêòóðà âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ÐÍÊ â ðàñòâîðàõ. Ñòðîåíèå òðàíñïîðòíûõ ÐÍÊ. Ãèáðèäèçàöèÿ ÄÍÊ è ÐÍÊ. Ñòðóêòóðà áåëêîâ. Ñòðîåíèå àìèíîêèñëîò. Ñòðóêòóðà ïîëèïåïòèäíîé öåïè. D- è E-ñïèðàëè. Ðîëü âîäîðîäíûõ ñâÿçåé è ãèäðîôîáíûõ âçàèìîäåéñòâèé â ôîðìèðîâàíèè ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðû áåëêîâ. Ïóòè ðàñøèôðîâêè ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû áåëêîâ. Ïðèðîäà ñèë, îïðåäåëÿþùèõ âòîðè÷íóþ è òðåòè÷íóþ ñòðóêòóðó áåëêîâ. Ãëîáóëÿðíûå è ôèáðèëëÿðíûå áåëêè. ×åòâåðòè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêà. Êëàññèôèêàöèÿ áåëêîâ. Ïðîñòûå áåëêè. Ñëîæíûå áåëêè: ëèïîïðîòåèäû, ãëþêîïðîòåèäû, õðîìîïðîòåèäû è ìåòàëëîïðîòåèäû. Îñíîâíûå ôóíêöèè áåëêîâ è îñíîâû êëàññèôèêàöèè. Äåòåðìèíèðîâàííîñòü ñòðóêòóð âûñøåãî ïîðÿäêà â ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðå áåëêîâ. Ñàìîñáîðêà áåëêîâûõ ìàêðîìîëåêóë â ñòðóêòóðû âûñøåãî ïîðÿäêà. Ñèíòåç ïîëèïåïòèäîâ. Ñèíòåòè÷åñêèå ïîëèïåïòèäû. Ïðîáëåìà õèìè÷åñêîãî ñèíòåçà ïîëèïåïòèäíûõ öåïåé ñ çàäàííîé ñòðóêòóðîé. Òâåðäîôàçíûé ñèíòåç ïîëèïåïòèäîâ. Ãèñòîíû è íåãèñòîíîâûå áåëêè. Êîíôîðìàöèÿ ÄÍÊ è áåëêîâ â ÄÍÏ. Ñîâðåìåííûå ïðåäñòàâëåíèÿ î íóêëåîñîìíîé è íàäíóêëåîñîìíîé îðãàíèçàöèè õðîìàòèíîâîé ôèáðèëëû. Ñîñòàâ íóêëåîñîìû.

Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ìàêðîìîëåêóë 1. Îñíîâû ìåòîäîâ èçó÷åíèÿ ñòðóêòóðû áèîëîãè÷åñêèõ ìîëåêóë è èõ ìîäåëåé. Ðåíòãåíîãðàôèÿ áåëêîâ. Ìåòîä íàñòîïíîãî çàìåùåíèÿ. Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû. Ïîïûòêè êëàññèôèêàöèè òîïîëîãèè ãëîáóëÿðíûõ áåëêîâ. Äèôôóçíîå ðàññåÿíèå ñâåòà è ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Ðàññåÿíèå â îáëàñòè ìàëûõ è áîëüøèõ óãëîâ. Ðàññåÿíèå íåéòðîíîâ íà ìå÷åíûõ (äåéòåðèðîâàííûõ) ìàêðîìîëåêóëàõ. Âîçìîæíîñòè è ïåðñïåêòèâû ìåòîäà. ÓÔ-ñïåêòðîñêîïèÿ ïîëèïåïòèäîâ, áåëêîâ è íóêëåèíîâûõ êèñëîò, êàê ìåòîä èññëåäîâàíèÿ êîíôîðìàöèé. Ãèïîõðîìèçì ÄÍÊ. ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèÿ ïîëèïåïòèäîâ è áåëêîâ êàê ìåòîä èññëåäîâàíèÿ êîíôîðìàöèé. Îïòè÷åñêàÿ àêèâíîñòü è êðóãîâîé äèõðîèçì. Ñïåêòðû êðóãîâîãî äèõðîèçìà è äèñïåðñèÿ îïòè÷åñêîé àêòèâíîñòè ïîëèïåïòèäîâ, áåëêîâ è íóêëåèíîâûõ êèñëîò. Èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà äëÿ èññëåäîâàíèÿ íóêëåîïðîòåèäíûõ êîìïëåêñîâ. Îñíîâû ìåòîäà ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ. Ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå ïîëèýëåêòðîëèòîâ. Ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå è êîíôîðìà-

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè

2.

3.

4.

5.

6.

öèîííûé ïåðåõîä. Ìåòîä ßÌÐ â ïðèìåíåíèè ê áèîëîãè÷åñêèì ìîëåêóëàì. Ïîëó÷åíèå äàííûõ î ñòðóêòóðå è ïîäâèæíîñòè èç ìåòîäîâ ßÌÐ. Êàëîðèìåòðèÿ áèîëîãè÷åñêèõ ìàêðîìîëåêóë. Èçó÷åíèå ïîäâèæíîñòè â áèîëîãè÷åñêèõ ìàêðîìîëåêóëàõ è èõ ìîäåëÿõ. Ìåòîä äåéòåðîîáìåíà â ãëîáóëÿðíûõ áåëêàõ. Ìåòîä äåïîëÿðèçàöèè ëþìèíåñöåíöèè. Ýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â ãàçàõ è æèäêîñòÿõ. Îñíîâíûå ýëåêòðîîïòè÷åñêèå ýôôåêòû, íàáëþäàåìûå â íèçêîìîëåêóëÿðíûõ âÿçêèõ ñðåäàõ. Ýëåìåíòû êâàíòîâîé òåîðèè ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ ÿâëåíèé. Ìåòîäèêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ýëåêòðè÷åñêèõ äâóëó÷åïðåëîìëåíèÿ è äèõðîèçìà. Ýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â ðàñòâîðàõ ìàêðîìîëåêóë è ïîëèèîíîâ. Îðèåíòàöèÿ ìàêðîìîëåêóë â ðàñòâîðàõ ïîä äåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Îñîáåííîñòè îðèåíòàöèè ïîëèèîíîâ â ðàñòâîðàõ, íàâåäåííîé âíåøíèìè ýëåêòðè÷åñêèìè ïîëÿìè. Ýëåêòðè÷åñêîå äâóëó÷åïðåëîìëåíèå (ÝÄË) æåñòêîöåïíûõ ìàêðîìîëåêóë è ïîëèèîíîâ. Ñâîáîäíàÿ ðåëàêñàöèÿ ÝÄË. Ðàâíîâåñíîå è ñòàöèîíàðíîå ÝÄË. Îðèåíòàöèîííàÿ ðåëàêñàöèÿ ÝÄË. ÝÄË ìàêðîìîëåêóëÿðíûõ ðàñòâîðîâ â ñëàáîì ñèíóñîèäàëüíîì ïîëå. Ñïåêòðîñêîïèÿ ïîëèìåðîâ è áèîëîãè÷åñêèõ ìîëåêóë. Îáùèå õàðàêòåðèñòèêè êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ïîëèìåðîâ. Äèõðîèçì ïîãëîùåíèÿ. Âëèÿíèå êðèñòàëëè÷íîñòè. Êîíôèãóðàöèîííûå èçîìåðû. Ðàñ÷åò êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ïîëèìåðîâ. Îïòè÷åñêèå è àêóñòè÷åñêèå âåòâè. Ïðèðîäíûå ïîëèìåðû. Ôëóîðåñöåíöèÿ áåëêîâ. Ôëóîðåñöåíöèÿ òðèïòîôàíà è òèðîçèíà. Âëèÿíèå ñòðóêòóðû, ñâÿçûâàíèÿ è äèíàìèêè íà ôëóîðåñöåíöèþ áåëêîâ. Ñïåêòðû ÊÐ áåëêîâ. Õàðàêòåðèñòè÷åñêèå ÷àñòîòû äëÿ ñèíòåòè÷åñêèõ ïîëèïåïòèäîâ. Êîëåáàíèÿ àìèä I è àìèä III. Íèçêî÷àñòîòíûå êîëåáàíèÿ áåëêîâ. Êîëåáàíèÿ áîêîâûõ öåïåé. Òåðìè÷åñêàÿ äåíàòóðàöèÿ. Èññëåäîâàíèå õðîìîôîðíûõ ãðóïï ïîëèïåïòèäíûõ öåïåé ìåòîäîì ðåçîíàíñíîãî ÊÐ. Îïðåäåëåíèå ñòðóêòóðû ïîëèíóêëåîòèäà ñ ïîìîùüþ ñïåêòðîñêîïèè êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. Îáðàçîâàíèå ïàð îñíîâàíèé è èõ ñòýêèíã. Êîíôîðìàöèÿ (äåçîêñè)-ðèáîçîôîñôàòíîé îñíîâíîé öåïè. Âèðóñû è äðóãèå êîìïëåêñû íóêëåèíîâûõ êèñëîò ñ áåëêàìè. Èññëåäîâàíèå íóêëåèíîâûõ êèñëîò ìåòîäîì ñïåêòðîñêîïèè ÐÊÐ. Âîçáóæäåíèå â ïðåäåëàõ ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ ïðèðîäíûõ îñíîâàíèé.

111

Êàôåäðà

ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/02 • “Ñïåêòðîñêîïèÿ ñèñòåì ñ ñèëüíûìè ìåæìîëåêóëÿðíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè” 010700/12 • “Ñïåêòðîñêîïèÿ è ëàçåðíàÿ ôèçèêà ìîëåêóë”

Ñàéò êàôåäðû: http://mosp.phys.spbu.ru Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ìàãèñòðàòóðå: Áóòóðëèìîâà Ìàðèíà Âàëåðüåâíà, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè áûëà îðãàíèçîâàíà íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî óíèâåðñèòåòà â 1945 ã. çàñëóæåííûì äåÿòåëåì íàóêè è òåõíèêè ÐÑÔÑÐ, ïðîôåññîðîì Âëàäèìèðîì Ìèõàéëîâè÷åì ×óëàíîâñêèì, ó÷åíèêîì àêàäåìèêà Ä. Ñ. Ðîæäåñòâåíñêîãî. Äî ñèõ ïîð îíà îñòàåòñÿ åäèíñòâåííîé êàôåäðîé â Ðîññèè è Åâðîïå, êîòîðàÿ îðãàíèçóåò ïðîôåññèîíàëüíóþ ïîäãîòîâêó ôèçèêîâ ïî îñíîâíûì íàïðàâëåíèÿì ñîâðåìåííîé ñïåêòðîñêîïèè ìîëåêóë. Ñïåêòðîñêîïèÿ (è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ, â ÷àñòíîñòè) — îäèí èç èíòåðåñíûõ ðàçäåëîâ ôèçèêè, êîòîðûé çàíèìàåòñÿ èçó÷åíèåì âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì. Îáúåêòàìè èññëåäîâàíèé âûñòóïàþò ðàçíîîáðàçíûå ñèñòåìû (àòîìû è ìîëåêóëû) â ðàçëè÷íûõ àãðåãàòíûõ ñîñòîÿíèÿõ.  ïðîñòåéøåì ñëó÷àå — ýòî ðàçðÿæåííûé ãàç, â áîëåå ñëîæíîì — ýòî êîíäåíñèðîâàííàÿ ñèñòåìà, â êîòîðîé êàæäàÿ èç îáðàçóþùèõ åå ÷àñòèö íàõîäèòñÿ ïîä âëèÿíèåì ñèë ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Èçó÷åíèå ñïåêòðîâ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ìîëåêóë â ãàçîâîé, æèäêîé è òâåðäîé ôàçàõ çàíèìàåò îäíî èç öåíòðàëüíûõ ìåñò â ñîâðåìåííîé îïòè÷åñêîé ñïåêòðîñêîïèè. Èíòåðåñ ê ýòèì èññëåäîâàíèÿì â âåäóùèõ óíèâåðñèòåòàõ Àìåðèêè è Åâðîïû îáúÿñíÿåòñÿ áîëüøîé íàó÷íîé è ïðàêòè÷åñêîé öåííîñòüþ ïîëó÷àåìîé èíôîðìàöèè. Ïî ñóùåñòâó, ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå ìåòîäû ÿâëÿþòñÿ îñíîâíûì èíñòðóìåíòîì èññëåäîâàíèÿ ñòðîåíèÿ è äèíàìèêè àíñàìáëåé âçàèìîäåéñòâóþùèõ ìîëåêóë. Ïîä ðóêîâîäñòâîì ïðîôåññîðîâ Â. Ì. ×óëàíîâñêîãî è Ì. Î. Áóëàíèíà, çàâåäóþùåãî êàôåäðîé â 1969—1993 ãã., ñôîðìèðîâàëàñü íàó÷íàÿ øêîëà «Ñïåêòðîñêîïèÿ ñèñòåì ñ ìåæìîëåêóëÿðíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè». Èññëåäîâàíèÿ ñîòðóäíèêîâ êàôåäðû â ýòîì íàïðàâëåíèè èìåþò ôóíäàìåíòàëüíîå çíà÷åíèå è øèðîêî èçâåñòíû. Íà êàôåäðå ïðîâîäèòñÿ êàê ýêñïåðèìåíòàëüíîå èçó÷åíèå îïòè÷åñêèõ è ßÌÐ ñïåêòðîâ ðåàëüíûõ ãàçîâ, íèçêîòåìïåðàòóðíûõ è îðãàíè÷åñêèõ æèäêîñòåé, êîìïëåêñîâ è êëàñòåðîâ, òàê è ðàçðàáîòêà òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé, ðàññìàòðèâàþùèõ ðàçëè÷íûå àñïåêòû âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì. Îñîáîå âíèìà-

115

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè

116

íèå óäåëÿåòñÿ ðàçâèòèþ ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ êâàíòîâîõèìè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ è ìîëåêóëÿðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Ïðåïîäàâàòåëüñêèé êîëëåêòèâ êàôåäðû â íàñòîÿùåå âðåìÿ âêëþ÷àåò â ñåáÿ 6 ïðîôåññîðîâ, 6 äîöåíòîâ è 4 àññèñòåíòîâ. Íåïîñðåäñòâåííîå ó÷àñòèå â íàó÷íîé ðàáîòå áàêàëàâðîâ, ìàãèñòðàíòîâ è àñïèðàíòîâ ïðèíèìàþò ñîòðóäíèêè îòäåëà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè ÍÈÈ Ôèçèêè ÑÏáÃÓ. Ñòóäåíòàì ìàãèñòðàòóðû äàåòñÿ øèðîêîå îáðàçîâàíèå ïî âñåì ðàçäåëàì ìîëåêóëÿðíîé ôèçèêè è ñïåêòðîñêîïèè. ×èòàþòñÿ ëåêöèè ïî îáùèì âîïðîñàì ñïåêòðîñêîïèè: «Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ», «Êîëåáàòåëüíûå è âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ìîëåêóë», «Ýëåêòðîííûå ñïåêòðû ìîëåêóë», «Òåîðèÿ êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë», «Ýëåêòðî- è ìàãíèòîîïòèêà», ïî òåõíèêå ñîâðåìåííîãî ýêñïåðèìåíòà: «Ïðèêëàäíàÿ ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ», «Èíôðàêðàñíàÿ Ôóðüå-ñïåêòðîìåòðèÿ», «Ëàçåðû è íåëèíåéíàÿ îïòèêà». Îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ èçó÷åíèþ ôèçè÷åñêèõ îñíîâ ñïåêòðîñêîïèè âçàèìîäåéñòâóþùèõ ìîëåêóë: «Ñïåêòðîñêîïèÿ ìîëåêóëÿðíûõ êîìïëåêñîâ», «Êîíòóðû ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé è ïîëîñ», «Ñïåêòðû, èíäóöèðîâàííûå ñòîëêíîâåíèÿìè», «Ìîëåêóëÿðíûå ñïåêòðû è ðåëàêñàöèè», «Ôèçèêà âîçáóæäåííûõ ìîëåêóë». Êðîìå òîãî, áîëüøîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ ñîâðåìåííûì ìåòîäàì ðàñ÷åòà ñòðóêòóðû è ñïåêòðîâ ìîëåêóë, ìîäåëèðîâàíèþ ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Íà 3 è 4-ì êóðñàõ ïðè ïîäãîòîâêå áàêàëàâðñêîé âûïóñêíîé ðàáîòû ñòóäåíòû èçó÷àþò ðÿä ñïåöèàëüíûõ êóðñîâ ïî îñíîâàì ôèçèêè ìîëåêóë è èõ ýëåêòðîííîãî ñòðîåíèÿ, çíàêîìÿòñÿ ñ îñíîâàìè ñïåêòðîñêîïèè, íà 4-ì êóðñå çàíèìàþòñÿ â ñïåöèàëüíîé ëàáîðàòîðèè.  ìàãèñòðàòóðå â ðàìêàõ ñòàíäàðòíîãî èíäèâèäóàëüíîãî ïëàíà ÷èòàåòñÿ ðÿä ñïåöèàëüíûõ êóðñîâ, ïîçâîëÿþùèõ ñêîìïåíñèðîâàòü îòñóòñòâèå èíôîðìàöèè î ñïåêòðîñêîïèè äëÿ ñòóäåíòîâ, îáó÷àâøèõñÿ â äðóãèõ âóçàõ. Ïðîâîäèìûå íà êàôåäðå íàó÷íûå ðàáîòû îõâàòûâàþò òðè âçàèìîñâÿçàííûå íàïðàâëåíèÿ, îáúåäèíÿåìûå îáùåé öåëüþ èçó÷åíèÿ ðàçëè÷íûõ àñïåêòîâ âëèÿíèÿ ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé íà ñïåêòðû è ýëåêòðîîïòè÷åñêèå ñâîéñòâà àòîìíî-ìîëåêóëÿðíûõ ñèñòåì âûñîêîé ïëîòíîñòè, íî ðàçëè÷àþùèåñÿ ïî èñïîëüçóåìûì ýêñïåðèìåíòàëüíûì ìåòîäàì è âûáîðó èññëåäóåìûõ îáúåêòîâ, à èìåííî: 1. Òåîðåòè÷åñêèå è ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ êîíòóðîâ ñïåêòðàëüíûõ ïîëîñ ðàçëè÷íîé ïðèðîäû, ðåëàêñàöèîííûõ ïðîöåññîâ è ýôôåêòîâ èíòåðôåðåíöèè ëèíèé â êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðàõ ïîãëîùåíèÿ. Èçó÷åíèå çàïðåùåííûõ ïåðåõîäîâ, èíäóöèðîâàííûõ âçàèìîäåéñòâèÿìè â ãàçîâûõ è æèäêèõ ñðåäàõ, âëèÿíèå ñòîëêíîâåíèé íà ïîëÿðèçóåìîñòü è íåëèíåéíûå îïòè÷åñêèå ïðîöåññû â êîíäåíñèðóåìûõ ñèñòåìàõ. 2. Ìîëåêóëÿðíàÿ êðèîñïåêòðîñêîïèÿ — èçó÷åíèå ñïåêòðîâ ðàñòâîðîâ ìîëåêóë â ñæèæåííûõ èíåðòíûõ ãàçàõ. Èññëåäîâàíèÿ êîëåáàòåëüíûõ ñîñòîÿíèé ïðîñòûõ ìîëåêóë, äèíàìèêè è âîçìóùåíèÿ èõ âíåøíèõ è âíóòðåííèõ ñòåïåíåé ñâîáîäû, ôóíêöèè äèïîëüíîãî ìîìåíòà, ïðîÿâëåíèé äèïîëü-äèïîëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé ìîëåêóë ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ðàçðàáîòêà àíàëèòè÷åñêèõ ïðèìåíåíèé êðèîñïåêòðîñêîïèè äëÿ àíàëèçà ñâåðõ÷èñòûõ ãàçîâ, ïðèìåíÿåìûõ â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ ïðîìûøëåííîñòè.

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè 3. Ñïåêòðîñêîïèÿ ñèñòåì ñ âîäîðîäíîé ñâÿçüþ, êëàñòåðîâ è ìîëåêóëÿðíûõ êîìïëåêñîâ â ãàçîâîé è êîíäåíñèðîâàííîé ôàçàõ, à òàêæå ñîåäèíåíèé ñ âîäîðîäíîé ñâÿçüþ è äîíîðíî-àêöåïòîðíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè, èìåþùèõ áèîëîãè÷åñêîå è ôàðìàöåâòè÷åñêîå çíà÷åíèå. Èçó÷åíèå ýíåðãåòèêè, êèíåòè÷åñêèõ è ñïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê ïðîöåññîâ îáðàçîâàíèÿ âîäîðîäíîé ñâÿçè è ïåðåõîäà ïðîòîíà ìåòîäàìè ÈÊ, ÓÔ è ßÌÐ-ñïåêòðîñêîïèè. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå è òåîðåòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðîâ è ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ âàí-äåðâààëüñîâûõ êîìïëåêñîâ. Ñðåäè íàèáîëåå âàæíûõ ðåçóëüòàòîâ, êîòîðûå áûëè ïîëó÷åíû â ðåçóëüòàòå èññëåäîâàíèé ïîñëåäíèõ ëåò, ìîæíî îòìåòèòü ñëåäóþùèå: • óñòàíîâëåíà äîìèíèðóþùàÿ ðîëü âðàùàòåëüíîãî äâèæåíèÿ è âðàùàòåëüíîé ðåëàêñàöèè â ôîðìèðîâàíèè êîíòóðîâ ñïåêòðàëüíûõ ïîëîñ â èíôðàêðàñíûõ ñïåêòðàõ è ñïåêòðàõ àíèçîòðîïíîãî êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà â íåïîëÿðíûõ ôëþèäàõ; • îòêðûòî íîâîå íàïðàâëåíèå ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè, êîòîðîå ïðèíÿòî íàçûâàòü ìîëåêóëÿðíàÿ êðèîñïåêòðîñêîïèÿ.  òå÷åíèå ïîñëåäíèõ äåñÿòèëåòèé áûëè ðàçðàáîòàíû ôèçè÷åñêèå è ìåòîäè÷åñêèå îñíîâû èññëåäîâàíèÿ ðàñòâîðîâ ðàçëè÷íûõ ìîëåêóë â ñæèæåííûõ áëàãîðîäíûõ ãàçàõ, â òîì ÷èñëå ÷ðåçâû÷àéíî ðàçáàâëåííûõ ðàñòâîðîâ. Çà ýòè ãîäû áûëà ñîçäàíà ïðàêòè÷åñêè áåçîòêàçíàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ òåõíèêà, êîòîðàÿ ñäåëàëà êðèîñïåêòðîñêîïè÷åñêóþ ìåòîäèêó äîñòóïíîé äëÿ îáû÷íîé ðàáîòû; • ðàçðàáîòàíà òåîðèÿ àíãàðìîíè÷åñêèõ ýôôåêòîâ â êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðàõ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë è êîìïëåêñîâ; • ðàçðàáîòàíà îðèãèíàëüíàÿ ìåòîäèêà èññëåäîâàíèÿ ñïåêòðîâ ßÌÐ ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ, â ðàñòâîðàõ, â ýâòåêòè÷åñêèõ ñìåñÿõ ñæèæåííûõ ãàçîâ, ïîçâîëÿþùàÿ íàáëþäàòü ðàçäåëåííûå ñèãíàëû ìîëåêóëÿðíûõ ôîðì, ó÷àñòâóþùèõ â áûñòðîì îáìåíå, ÷òî äàëî âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü ðÿä óíèêàëüíûõ ðåçóëüòàòîâ, ñðåäè êîòîðûõ ìîæíî íàçâàòü èçìåðåíèå âðåìåíè æèçíè êîìïëåêñîâ ñ âîäîðîäíîé ñâÿçüþ; • ñîçäàí êîìïëåêñ àïïàðàòóðû äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ñïåêòðîâ ïëàíåòíûõ àòìîñôåð è èõ èçó÷åíèÿ; • îòêðûòà è ðàçðàáîòàíà òåîðèÿ ÿâëåíèÿ èíòåðôåðåíöèè ëèíèé êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûõ ïîëîñ; • ìåòîäîì ëàçåðíîé èíòåðôåðîìåòðèè è Ôóðüå-ñïåêòðîñêîïèè âïåðâûå îïðåäåëåíû îïòè÷åñêèå âèðèàëüíûå êîýôôèöèåíòû â ÈÊ îáëàñòè ñïåêòðà. Ðàçðàáîòàíà òåîðèÿ äèïîëüíîé ïîëÿðèçóåìîñòè, èíäóöèðóåìîé ñòîëêíîâèòåëüíûìè âîçìóùåíèÿìè èîíèçàöèîííûõ êîíòèíóóìîâ â ðåçîíàíñíûõ ñïåêòðàõ èíåðòíûõ ãàçîâ; • ïðîâåäåí öèêë èññëåäîâàíèé ïî êèíåòè÷åñêîé òåîðèè êîíòóðîâ êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûõ ïîëîñ ëèíåéíûõ ðîòàòîðîâ è ñèììåòðè÷íûõ âîë÷êîâ â ãàçîâîé ôàçå. Ðàçðàáîòàíà îáùàÿ òåîðèÿ ôîðìû êðûëüåâ â ñïåêòðàõ ìîëåêóëÿðíîãî ïîãëîùåíèÿ, óñòàíîâëåíà ñâÿçü ôîðìû êðûëà ñ ìåæìîëåêóëÿðíûì ïîòåíöèàëîì è ñïåêòðîì ìîìåíòà ñèë, äåéñòâóþùèõ âî âðåìÿ ñòîëêíîâåíèÿ ìîëåêóë; • ðàçðàáîòàíû òåîðåòè÷åñêèå ìîäåëè, ïîçâîëÿþùèå ðàññ÷èòàòü â

117

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè

118

ãàçîâîé ôàçå ôîðìó êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûõ ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ âàí-äåð-âààëüñîâûõ êîìïëåêñîâ è êîìïëåêñîâ ñ âîäîðîäíîé ñâÿçüþ ÀÍ: ñ ó÷åòîì àíãàðìîíè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âûñîêî÷àñòîòíîãî êîëåáàíèÿ è âñåé ñîâîêóïíîñòè íèçêî÷àñòîòíûõ êîëåáàíèé êîìïëåêñîâ; • ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ íåëèíåéíûõ ÿâëåíèé è ôîòîõèìè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèé ïðè âçàèìîäåéñòâèè ìîëåêóë ñ ìîùíûì ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì. Ìàãèñòðàíòû è àñïèðàíòû êàôåäðû ïðèíèìàþò ó÷àñòèå â âûïîëíåíèè ñîâìåñòíûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîò ñ èíñòèòóòàìè ÐÀÍ è åâðîïåéñêèìè óíèâåðñèòåòàìè. Âûñîêèé óðîâåíü ïîäãîòîâêè ïîçâîëÿåò ñòóäåíòàì è àñïèðàíòàì êàôåäðû ýôôåêòèâíî ðàáîòàòü â ðàçëè÷íûõ ëàáîðàòîðèÿõ, ñðåäè êîòîðûõ ìîæíî íàçâàòü: èíñòèòóò ôèçè÷åñêîé è òåîðåòè÷åñêîé õèìèè óíèâåðñèòåòà Áðàóíøâåéãà (Ãåðìàíèÿ), ëàáîðàòîðèÿ ßÌÐ Ñâîáîäíîãî Óíèâåðñèòåòà Áåðëèíà (Ãåðìàíèÿ), ôàêóëüòåò ïðèêëàäíîé ôèçèêè óíèâåðñèòåòà Ñàëàìàíêè (Èñïàíèÿ), ó÷åáíî-íàó÷íûé öåíòð «Ñòðóêòóðà è ñâîéñòâà âåùåñòâà» óíèâåðñèòåòà Ðåííà (Ôðàíöèÿ), õèìè÷åñêèé ôàêóëüòåò Àíòâåðïåíñêîãî óíèâåðñèòåòà (Áåëüãèÿ), Âðîöëàâñêèé óíèâåðñèòåò (Ïîëüøà). Æåëàòåëüíî, ÷òîáû ñòóäåíòû, ïîñòóïàþùèå â ìàãèñòðàòóðó èç äðóãèõ ÂÓÇîâ, èìåëè ïðåäñòàâëåíèå îá àòîìíûõ è ïðîñòåéøèõ ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðàõ. Ïðè íåîáõîäèìîñòè, èìååòñÿ âîçìîæíîñòü ñêîððåêòèðîâàòü ó÷åáíûå ïëàíû äëÿ èçó÷åíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ ïðåäìåòîâ â áàêàëàâðèàòå êàôåäðû. Ïðàêòè÷åñêè âñå âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû èìåþò ïóáëèêàöèè â íàó÷íûõ æóðíàëàõ, îòêðûòû øèðîêèå âîçìîæíîñòè äëÿ ïîñòóïëåíèÿ â àñïèðàíòóðó. Êàíäèäàòñêèå äèññåðòàöèè îáû÷íî çàùèùàþòñÿ ïî ñïåöèàëüíîñòè «Îïòèêà» â ñïåöèàëèçèðîâàííîì Ñîâåòå, ÷ëåíàìè êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ áîëüøèíñòâî ïðîôåññîðîâ êàôåäðû. Ïðè æåëàíèè è õîðîøåì çíàíèè ÿçûêîâ âîçìîæíî îáó÷åíèå àñïèðàíòîâ â çàðóáåæíûõ óíèâåðñèòåòàõ.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû 010700/02 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ ñèñòåì ñ ñèëüíûìè ìåæìîëåêóëÿðíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè», 010700/12 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ è ëàçåðíàÿ ôèçèêà ìîëåêóë» Îñíîâû òåõíèêè îïòè÷åñêîé ñïåêòðîñêîïèè Ïðèíöèïû óñòðîéñòâà ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. Ìîíîõðîìàòîðû, ñïåêòðîìåòðû è ñïåêòðîôîòîìåòðû. Èíòåðôåðîìåòðû êàê ñïåêòðàëüíûå ïðèáîðû. Ôóðüå-ñïåêòðîñêîïèÿ. Ìåòîäû ðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ èñïóñêàíèÿ, ïîãëîùåíèÿ, îòðàæåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ñâåòà. Ïðèðîäà îøèáîê ïðè ðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ, ïðèíöèïû îïòèìèçàöèè óñëîâèé ðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ, ðåäóêöèÿ ê èäåàëüíîìó ïðèáîðó. Âåðîÿòíîñòè ïåðåõîäîâ è èíòåíñèâíîñòè â ñïåêòðàõ. Âåðîÿòíîñòè ñïîíòàííûõ è âûíóæäåííûõ ïåðåõîäîâ. Êîýô-

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè ôèöèåíòû Ýéíøòåéíà. Ñèëà îñöèëëÿòîðà. Âðåìÿ æèçíè. Çàñåëåííîñòè êâàíòîâûõ ñîñòîÿíèé, èíâåðñèÿ çàñåëåííîñòè. Âûðîæäåíèå. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ äèïîëüíîãî èçëó÷åíèÿ. Êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ, çàêîí Áóãåðà— Áåðà. Çàêîíû èçëó÷åíèÿ ÷åðíîãî òåëà. Ïðèíöèïû ðàáîòû ëàçåðîâ. Îñíîâû àòîìíîé ñïåêòðîñêîïèè Ýíåðãåòè÷åñêèå óðîâíè àòîìà âîäîðîäà è åãî ñïåêòð. Âîëíîâûå ôóíêöèè. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðîâ. Ìíîãîýëåêòðîííûå ñèñòåìû. Ïðèáëèæåíèå ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ. Ïðèíöèï Ïàóëè. Ñïåêòðû ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Òèïû ñâÿçè. Ôîðìèðîâàíèå ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê â àòîìå. Ïåðèîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà ýëåìåíòîâ. ßâëåíèå Çååìàíà â ñëàáûõ è ñèëüíûõ ïîëÿõ. Ìíîæèòåëü Ëàíäå äëÿ íîðìàëüíîé ñâÿçè. Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ. ßâëåíèå Øòàðêà. Øòàðê-ýôôåêò â ñïåêòðå âîäîðîäà. Îñíîâû ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè Òèïû ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðîâ. Ïðèáëèæåíèå Áîðíà—Îïïåíãåéìåðà â òåîðèè ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðîâ. Ïîíÿòèå îá àäèàáàòè÷åñêèõ ïîòåíöèàëüíûõ ïîâåðõíîñòÿõ. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà ýëåêòðîííûõ, êîëåáàòåëüíûõ è âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ìîëåêóë. Ñèììåòðèÿ ìîëåêóë. Ãðóïïû òî÷å÷íîé ñèììåòðèè. Ñïåêòðîñêîïèÿ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Æåñòêèé ðîòàòîð, åãî ñïåêòð è âîëíîâûå ôóíêöèè. Öåíòðîáåæíûå ýôôåêòû. Ñòðóêòóðà âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. Èíòåíñèâíîñòè âî âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðàõ. Âëèÿíèå ÿäåðíîãî ñïèíà è ñòàòèñòèêè ÿäåð íà âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû. Ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð, åãî ñïåêòð è âîëíîâûå ôóíêöèè. Àíãàðìîíè÷íîñòü. Ôóíêöèÿ Ìîðçå. Êîëåáàòåëüíûå è êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè. Îáåðòîíû. Èíòåíñèâíîñòè è ïðàâèëà îòáîðà â êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðàõ. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé. Âèáðîííûå ñïåêòðû. Ñõåìà Äåëàíäåðà, ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè â âèáðîííûõ ñïåêòðàõ, ïàðàáîëà Êîíäîíà. Ïðèíöèï Ôðàíêà— Êîíäîíà. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà âèáðîííûõ ïîëîñ. Äèàãðàììû Ôîðòðà. Òèïû ñâÿçè. Êîíòèíóóìû â ýëåêòðîííûõ ñïåêòðàõ. Ñïëîøíîé ñïåêòð ìîëåêóëû âîäîðîäà. ßâëåíèå ïðåäèññîöèàöèè.

Ëèòåðàòóðà 1. Ìàëûøåâ Â. È. Ââåäåíèå â ýêñïåðèìåíòàëüíóþ ñïåêòðîñêîïèþ. Ì., 1979. 2. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà. M.: Íàóêà, 1974. 3. Åëüÿøåâè÷ Ì. À. Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962 . 4. Ôðèø Ñ. Ý. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû àòîìîâ. M.-Ë.: Ôèçìàòãèç, 1963. 5. Ãåðöáåðã Ã. Ñïåêòðû è ñòðîåíèå äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë / Ïåð ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Â. Í. Êîíäðàòüåâà. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò-ðû, 1949. 6. Ìåéñòåð Ò. Ã. Ýëåêòðîííûå ñïåêòðû ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1969.

119

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

176

160

39 42 40

36 32 32

80

64

9 10 11 12

36 82 40 40 40 80 40 40 40 40

32 64 32 32 32 64 32 32 32 32

9 11 12

52 75 52

32 48 32

12

52

32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/02 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ ñèñòåì ñ ñèëüíûìè ìåæìîëåêóëÿðíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Колебательная и вращательная спектроскопия

Специальные дисциплины

120

СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04

Спец. семинар по магистерской программе V Основы молекулярной спектроскопии Природа ММВ

СДМ.05

Лазеры и нелинейная оптика

СДМ.06 Электро- и магнитооптика молекул СДМ.07 Спектроскопия молекулярных комплексов СДМ.08 Контуры спектральных линий и полос СДМ.09 Спектры, индуцированные столкновениями СДМ.10 Инфракрасная фурье-спектрометрия СДМ.11 Молекулярные спектры и релаксации СДМ.12 Спец. семинар по магистерской программме I СДМ.13 Спец. семинар по магистерской программе II СДМ.14 Спец. семинар по магистерской программе III СДМ.15 Спец. семинар по магистерской программе IV Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Прикладная молекулярная спектроскопия СДМ.В.02 Физика возбужденных молекул Моделирование спектров Н-связи СДМ.В.03 Современные методы расчета электронной структуры молекул и комплексов Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 10

9 10 11 11 12

9 10 11 13 9 9 10 11 12

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/12 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ è ëàçåðíàÿ ôèçèêà ìîëåêóë»

150 80 120

64 64 64

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

9 10 11 9

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

176

160

39 42

36 32

80

64

9 10 11 12

36 82 40 40 40 40 80 40 40 40 40

32 64 32 32 32 32 64 32 32 32 32

СДМ.В.01 Прикладная молекулярная спектроскопия

9

52

32

СДМ.В.02 Колебательно-вращательные спектры многоатомных молекул

11

75

48

СДМ.В.03 Компьютерное моделирование ММВ

12

52

32

СДМ.В.04 Современные методы расчета электронной структуры молекул Факультативные дисциплины

12

52

32

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 НИТ в работе с научной литературой по специализации ДНМ.07

Колебательная и вращательная спектроскопия

Специальные дисциплины СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03

Спец. семинар по магистерской программе V Основы молекулярной спектроскопии

СДМ.04

Лазеры и нелинейная оптика

СДМ.05 Электро- и магнитооптика молекул СДМ.06 Спектроскопия молекулярных комплексов СДМ.07 Контуры спектральных линий и полос СДМ.08 Спектры, индуцированные столкновениями СДМ.09 Природа ММВ СДМ.10 Инфракрасная фурье-спектрометрия СДМ.11 Молекулярные спектры и релаксации СДМ.12 Спец. семинар по магистерской программе I СДМ.13 Спец. семинар по магистерской программе II СДМ.14 Спец. семинар по магистерской программе III СДМ.15 Спец. семинар по магистерской программе IV Дисциплины по выбору

ФТД.01

10

9 10

9 10 11

12

9 10 11 13 9 10 10 11 9 12

121

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêèì ïðîãðàììàì 010700/02 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ ñèñòåì ñ ñèëüíûìè ìåæìîëåêóëÿðíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè», 010700/12 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ è ëàçåðíàÿ ôèçèêà ìîëåêóë»

122

1. Îïòè÷åñêàÿ ñõåìà êëàññè÷åñêîãî ñïåêòðàëüíîãî ïðèáîðà. Äèôðàêöèîííûé ïðåäåë ðàçðåøåíèÿ. Âëèÿíèå øóìîâ ïðèåìíèêà. Êðèòåðèé Ðýëåÿ. Íîðìàëüíàÿ øèðèíà ùåëè. 2. Àïïàðàòíàÿ ôóíêöèÿ êëàññè÷åñêîãî ñïåêòðàëüíîãî ïðèáîðà, åå âèä äëÿ îáëàñòè øèðîêèõ è óçêèõ ùåëåé. Àïïàðàòíàÿ ôóíêöèÿ Ôóðüåñïåêòðîìåòðà. Àïîäèçàöèÿ. 3. Ñâåòîñèëà ñïåêòðàëüíîãî ïðèáîðà. Ñëó÷àé ñïåêòðîãðàôà è ìîíîõðîìàòîðà, ñïëîøíîãî è ëèíåé÷àòîãî ñïåêòðà. Ñâåòîñèëà Ôóðüå-ñïåêòðîìåòðà, âûèãðûø Æàêèíî. 4. Ñïåêòðîñêîïèÿ ñ ïðåîáðàçîâàíèåì Ôóðüå. Ñâÿçü èíòåðôåðîãðàììû è ñïåêòðà. Âûèãðûø Æàêèíî è Ôåëäæåòà. Àïïàðàòíàÿ ôóíêöèÿ. Àïîäèçàöèÿ. 5. Èçìåðåíèå èíòåíñèâíîñòè â ñïåêòðàõ ïîãëîùåíèÿ. Çàêîí Áóãåðà. Îáëàñòü ïðèìåíèìîñòè, ïðè÷èíû îòêëîíåíèé. Åäèíèöû êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ. 6. Îïðåäåëåíèå îïòè÷åñêèõ ïîñòîÿííûõ âåùåñòâà ïî ñïåêòðàì îòðàæåíèÿ. Ìåòîäû èçìåðåíèÿ ïðè íîðìàëüíîì îòðàæåíèè, ïðè âàðèàöèè óãëà, ñîñòîÿíèÿ ïîëÿðèçàöèè ïó÷êà. Èñïîëüçîâàíèå óðàâíåíèé ñâÿçè ìåæäó ïîñòîÿííûìè. 7. Ñïåêòðîñêîïèÿ îñëàáëåííîãî âíóòðåííåãî îòðàæåíèÿ. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ìåòîäà. Îäíîêðàòíîå è ìíîãîêðàòíîå îòðàæåíèå. Îïòè÷åñêèå ñõåìû ïðèñòàâîê ÎÂÎ. Îáëàñòü ïðèìåíèìîñòè ìåòîäà. 8. Äèïîëüíûå ìîìåíòû ìîëåêóë è èõ çàâèñèìîñòü îò ñèììåòðèè ðàâíîâåñíîé ÿäåðíîé êîíôèãóðàöèè. Äèïîëüíûå ìîìåíòû ëèíåéíûõ, ïëîñêèõ, ïèðàìèäàëüíûõ, òåòðàýäðè÷åñêèõ è îêòàýäðè÷åñêèõ ìîëåêóë. 9. Òåíçîð äèïîëüíîé ïîëÿðèçóåìîñòè è åãî èíâàðèàíòû. Çàâèñèìîñòü àíèçîòðîïèè òåíçîðà ïîëÿðèçóåìîñòè îò ñèììåòðèè ðàâíîâåñíîé ÿäåðíîé êîíôèãóðàöèè. Àíèçîòðîïèÿ ïîëÿðèçóåìîñòè ëèíåéíûõ, ïëîñêèõ, ïèðàìèäàëüíûõ, òåòðàýäðè÷åñêèõ è îêòàýäðè÷åñêèõ ìîëåêóë. 10. Óðàâíåíèÿ Êëàóçèñà—Ìîñîòòè è Ëîðåíö—Ëîðåíöà. Ýëåêòðîííàÿ, êîëåáàòåëüíàÿ è îðèåíòàöèîííàÿ ñîñòàâëÿþùèå ìîëåêóëÿðíîé ïîëÿðèçóåìîñòè äëÿ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü îðèåíòàöèîííîé ïîëÿðèçóåìîñòè. 11. Îñíîâû òåîðèè ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà. Óïðóãîå (ðýëååâñêîå) è íåóïðóãîå (êîìáèíàöèîííîå) òèïû ðàññåÿíèÿ èçëó÷åíèÿ ìîëåêóëàìè. Äåïîëÿðèçàöèÿ èçëó÷åíèÿ, ðàññåÿííîãî ìîëåêóëàìè. 12. Òåîðèÿ äèñïåðñèè óïðóãîé ïîëÿðèçóåìîñòè. Êîìïëåêñíûé ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ. Íîðìàëüíàÿ è àíîìàëüíàÿ äèñïåðñèÿ äåéñòâèòåëüíîé ÷àñòè ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ. Êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ.

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè 13. Ôåíîìåíîëîãè÷åñêîå îïèñàíèå èñïóñêàíèÿ è ïîãëîùåíèÿ èçëó÷åíèÿ. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà, èõ ðàçìåðíîñòü è ôèçè÷åñêèé ñìûñë. Âðåìÿ æèçíè äëÿ ñïîíòàííîãî èñïóñêàíèÿ. Ñèëà îñöèëëÿòîðà. Ìàòðè÷íûé ýëåìåíò îïåðàòîðà ïåðåõîäà. 14. Óðîâíè ýíåðãèè è ñïåêòð îäíîýëåêòðîííîãî àòîìà. Âëèÿíèå ñïèíà, òîíêàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðà. Ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà ñïèí-îðáèòàëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Ëýìáîâñêèé ñäâèã. 15. Ñèñòåìà óðîâíåé è ñïåêòðû ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ. Êâàíòîâûé äåôåêò, åãî ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà. Ñïåêòðàëüíûå ñåðèè. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà ëèíèé. 16. Âëèÿíèå ñïèíà íà ýíåðãèþ àòîìà, ìóëüòèïëåòíîñòü. Ñîñòîÿíèÿ, îïèñûâàåìûå ñèììåòðè÷íûìè è àíòèñèììåòðè÷íûìè êîîðäèíàòíûìè ôóíêöèÿìè íà ïðèìåðå àòîìà ãåëèÿ. Ñèñòåìà óðîâíåé è ñïåêòð ãåëèÿ. Ìåòàñòàáèëüíûå ñîñòîÿíèÿ. Ãåëèé-íåîíîâûé ëàçåð. 17. ßâëåíèå Çååìàíà â ñïåêòðàõ àòîìîâ â ñëàáîì ïîëå. Êðèòåðèé ñëàáîãî è ñèëüíîãî ïîëÿ. Òèïè÷íûé âèä çååìàíîâñêîãî ìóëüòèïëåòà äëÿ äèïîëüíîãî èçëó÷åíèÿ. Ïîëÿðèçàöèÿ s- è p-êîìïîíåíò. Ìíîæèòåëü Ëàíäå, åãî ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà äëÿ ñëó÷àÿ íîðìàëüíîé ñâÿçè. 18. Ïîíÿòèå îá àòîìíûõ îðáèòàëÿõ, ïðèìåíåíèå ìåòîäà Ãàéòëåðà—Ëîíäîíà íà ïðèìåðå ìîëåêóëû âîäîðîäà. 19. Ïîíÿòèå î ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëÿõ è ìåòîä ÌÎ ËÊÀÎ ÑÑÏ (ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ Õàðòðè—Ôîêà—Ðóòàíà). 20. Îñíîâíûå èäåè ïîëóýìïèðè÷åñêèõ ìåòîäîâ ÌÎ ËÊÀÎ (ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé â âèäå ëèíåéíûõ êîìáèíàöèé àòîìíûõ îðáèòàëåé). 21. Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ äâóõàòîìíîé ìîëåêóëû. Èíòåãðàëû äâèæåíèÿ è êâàíòîâûå ÷èñëà. Ïîòåíöèàëüíûå êðèâûå ìîëåêóëû âîäîðîäà. Ñïëîøíîé ñïåêòð âîäîðîäà. Ðèäáåðãîâñêèå ñîñòîÿíèÿ. 22. Âðàùàòåëüíîå äâèæåíèå ìîëåêóëû. Ìîäåëü æåñòêîãî ðîòàòîðà. Ïàðàìåòðû ìîäåëè. Èíòåãðàëû äâèæåíèÿ. Óðîâíè ýíåðãèè ëèíåéíîé ìîëåêóëû, ñèììåòðèÿ âðàùàòåëüíûõ ñîñòîÿíèé. Ïðàâèëà îòáîðà. Ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. Âëèÿíèå öåíòðîáåæíîãî ðàñòÿæåíèÿ. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè âî âðàùàòåëüíîì ñïåêòðå. 23. Êîëåáàòåëüíîå äâèæåíèå äâóõàòîìíîé ìîëåêóëû. Ìîäåëü ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. Óðîâíè ýíåðãèè, ïðàâèëà îòáîðà äëÿ äèïîëüíûõ ïåðåõîäîâ. Âëèÿíèå àíãàðìîíè÷íîñòè. Îáåðòîíû, ãîðÿ÷èå ïåðåõîäû. 24. Êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûé ñïåêòð äâóõàòîìíîé ìîëåêóëû. Ñõåìà óðîâíåé, ïðàâèëà îòáîðà äëÿ êâàíòîâîãî ÷èñëà J â ÈÊ è Ðàìàí-ñïåêòðàõ. Âëèÿíèå àíãàðìîíè÷íîñòè êîëåáàíèé. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè â âåòâÿõ ïîëîñû. Êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíîå âçàèìîäåéñòâèå. Êàíò ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ. 25. Àïïðîêñèìàöèÿ ïîòåíöèàëüíîé êðèâîé. Ôîðìóëà Ìîðçå. Ôèçè÷åñêèé ñìûñë åå ïàðàìåòðîâ. Óðîâíè ýíåðãèè, ïðèáëèæåííîå îïðåäåëåíèå ýíåðãèè äèññîöèàöèè. Ýêñòðàïîëÿöèÿ Áåðäæà—Øïîíåð. Îöåíêà òî÷íîñòè. 26. ßâëåíèå êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. Ñòîêñîâî è àíòèñòîêñîâî ðàññåÿíèå.

123

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè

124

27. Ñïåêòð êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ìîëåêóëû ñ öåíòðîì ñèììåòðèè. Âëèÿíèå ñïèíà ÿäðà. ×åðåäîâàíèå èíòåíñèâíîñòè âî âðàùàòåëüíîì è êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíîì ñïåêòðå. Âëèÿíèå ñòàòèñòèêè ÿäåð. Ðîëü ñèììåòðèè ýëåêòðîííîé âîëíîâîé ôóíêöèè. 28. Âðàùàòåëüíûå è êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ìíîãîàòîìíûõ ëèíåéíûõ ìîëåêóë. Êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå âçàèìîäåéñòâèÿ â ëèíåéíûõ ìîëåêóëàõ. Âëèÿíèå êîðèîëèñîâà âçàèìîäåéñòâèÿ íà èíòåíñèâíîñòü êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûõ ïåðåõîäîâ. 29. Âðàùàòåëüíûå è êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ñèììåòðè÷íîãî âîë÷êà. Ïàðàëëåëüíûå è ïåðïåíäèêóëÿðíûå ïîëîñû, ïðàâèëà îòáîðà äëÿ âðàùàòåëüíûõ êâàíòîâûõ ÷èñåë. Êîðèîëèñîâî âçàèìîäåéñòâèå. 30. Âçàèìîäåéñòâèå êîëåáàíèÿ è âðàùåíèÿ. Êîëåáàòåëüíûå êîîðäèíàòû, ÷èñëî è òèïû êîîðäèíàò. Âûðàæåíèå åñòåñòâåííûõ êîëåáàòåëüíûõ êîîðäèíàò ÷åðåç äåêàðòîâû ñìåùåíèÿ àòîìîâ (ìàòðèöà Â). Îáðàùåíèå ìàòðèöû Â. 31. Êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ êîëåáàòåëüíîãî äâèæåíèÿ. Îïðåäåëåíèå êèíåìàòè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ. Ñîñòàâëåíèå ìàòðèöû êèíåìàòè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ G. 32. Ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû ñèììåòðèè ìîëåêóë, îïðåäåëåíèå ÷èñëà íåïðèâîäèìûõ ïðåäñòàâëåíèé â ïðèâîäèìîì ïðåäñòàâëåíèè. Ââåäåíèå êîîðäèíàò ñèììåòðèè. 33. Ðåøåíèå âåêîâîãî óðàâíåíèÿ, ÷àñòîòû è ôîðìû êîëåáàíèé. Íîðìàëüíûå êîîðäèíàòû. Äèàãîíàëèçàöèÿ âåêîâîãî óðàâíåíèÿ. 34. Àíãàðìîíè÷íîñòü êîëåáàíèé ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. Ïîòåíöèàëüíàÿ ôóíêöèÿ, ïîñòîÿííûå àíãàðìîíè÷íîñòè. Èíòåíñèâíîñòè îñíîâíûõ, îáåðòîííûõ è ñîñòàâíûõ ïåðåõîäîâ. 35. Ôîðìèðîâàíèå ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ nAH êîìïëåêñà ñ âîäîðîäíîé ñâÿçüþ AH...B. Ñîñòàâíûå è ãîðÿ÷èå ïåðåõîäû ñ ó÷åòîì íèçêî÷àñòîòíûõ ìåæìîëåêóëÿðíûõ êîëåáàíèé. 36. Ðåçîíàíñ Ôåðìè. Âëèÿíèå ðåçîíàíñà íà ÷àñòîòû è èíòåíñèâíîñòè ïîëîñ. Ñëîæíûå ðåçîíàíñû. Ðåçîíàíñû Äàðëèíãà—Äåííèñîíà. 37. Ñåðèè Ðèäáåðãà ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ â ïðîñòûõ ìîëåêóëàõ. 38. Ïðèíöèï Ôðàíêà—Êîíäîíà. Îòíîñèòåëüíîå ðàñïîëîæåíèå ïîòåíöèàëüíûõ êðèâûõ. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ. Èçìåíåíèå êîëåáàòåëüíûõ ÷àñòîò ïðè ýëåêòðîííîì âîçáóæäåíèè. v'- è v"-ïðîãðåññèè. Èçìåíåíèå èíòåíñèâíîñòè ïîëîñ â ïðîãðåññèÿõ. 39. Ýëåêòðîííî-êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû. Âðàùàòåëüíûå ïîñòîÿííûå â âåðõíèõ è íèæíèõ ñîñòîÿíèÿõ. Äèàãðàììà Ôîðòà. Ïîíÿòèå î ñõåìàõ Ãóíäà. 40. Ñïëîøíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ è èñïóñêàíèÿ. Ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå ïîÿâëåíèÿ ïðîöåññîâ èîíèçàöèè, äèññîöèàöèè, ðåêîìáèíàöèè. Ïðàâèëà îòáîðà è ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè â ñïëîøíîì ñïåêòðå. Îïðåäåëåíèå ýíåðãèè äèññîöèàöèè. Ñïëîøíûå ñïåêòðû èñïóñêàíèÿ, ñïåêòð ìîëåêóëû âîäîðîäà. Ýêñèìåðû. 41. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ êâàíòîâûõ ãåíåðàòîðîâ. Àêòèâíàÿ ñðåäà. Íàêà÷êà. Âîçìîæíîñòü óñèëåíèÿ èçëó÷åíèÿ. Îáðàòíàÿ ñâÿçü.

Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè 42. Ðåçîíàòîð. Óñëîâèå óñòîé÷èâîñòè ðåçîíàòîðà. Ïðîñòðàíñòâåííûå õàðàêòåðèñòèêè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Äîáðîòíîñòü îïòè÷åñêîãî ðåçîíàòîðà. Ñâÿçü äîáðîòíîñòè ñ ïîòåðÿìè è ñ øèðèíîé ðåçîíàíñíîãî ïèêà. 43. Óñëîâèÿ ïîëó÷åíèÿ èíâåðñèè çàñåëåííîñòè. Òâåðäîòåëüíûå ëàçåðû ñ îïòè÷åñêîé íàêà÷êîé (ðóáèíîâûé, íåîäèìîâûé ëàçåðû). 44. Ìîëåêóëÿðíûå ëàçåðû. Ëàçåð íà ÑO2. 45. Òèïû ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Îðèåíòàöèîííûå, èíäóêöèîííûå è äèñïåðñèîííûå âçàèìîäåéñòâèÿ. Ñèëû îòòàëêèâàíèÿ ìåæäó ìîëåêóëàìè. Ïîòåíöèàë ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ Ëåííàðä—Äæîíñà.

Ëèòåðàòóðà 1. 2. 3. 4. 5. 6.

7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Ìàëûøåâ Â. È. Ââåäåíèå â ýêñïåðèìåíòàëüíóþ ñïåêòðîñêîïèþ. Ì., 1979. Ñëýòåð Äæ. Ýëåêòðîííàÿ ñòðóêòóðà ìîëåêóë, 1965. Áåíóýëë Ê. Îñíîâû ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè, 1985. Åëüÿøåâè÷ Ì. À. Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962; Ì., 2001. Ãåðöáåðã Ã. Ýëåêòðîííûå ñïåêòðû è ñòðîåíèå ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Â.Ì. Òàòåâñêîãî. Ì.: Ìèð, 1969. Ãåðöáåðã Ã. Êîëåáàòåëüíûå è âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Å.Ì. Åëüÿøåâè÷. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò-ðû, 1949. Âîëüêåíøòåéí Ì. Â., Ãðèáîâ Ë. À., Åëüÿøåâè÷ Ì. À., Ñòåïàíîâ Á. È. Êîëåáàíèÿ ìîëåêóë. Ì. 1972. Áàíêåð Ô. Ð. Ñèììåòðèÿ ìîëåêóë è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ, 1982. Ìåéñòåð Ò. Ýëåêòðîííûå ñïåêòðû ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. Ë.: èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1969. Âîëüêåíøòåéí Ì. Â. Ñòðîåíèå è ñâîéñòâà ìîëåêóë. Ì. 1959. Ôðåëèõ Ã. Òåîðèÿ äèýëåêòðèêîâ. Ì. 1958. Êàïëàí È. Ã. Ââåäåíèå â òåîðèþ ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Ì., 1982. Áàõøèåâ Í. Ã. Ââåäåíèå â ìîëåêóëÿðíóþ ñïåêòðîñêîïèþ. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1987. Ëàçåðû. Ñá. ñòàòåé. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò-ðû, 1963. Êëèìîíòîâè÷ Þ. Ë. Êâàíòîâûå ãåíåðàòîðû ñâåòà è íåëèíåéíàÿ îïòèêà.

125

Êàôåäðà

îáùåé ôèçèêè I

(îòäåë êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/12 • “Ôèçèêà ëàçåðîâ è âçàèìîäåéñòâèå îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì” 010700/12 • “Ñâåðõáûñòðûå ïðîöåññû â ëàçåðíîé ôèçèêå” 010700/12 • “Êîãåðåíòíàÿ îïòèêà” 010700/12 • “Êâàíòîâî-ñòàòèñòè÷åñêàÿ îïòèêà”

Ñàéòû êàôåäðû: http://home.rclph.spbu.ru/index.htm http://genphys1.phys.spbu.ru Ñåêðåòàðü êàôåäðû: Àíèñèìîâà Ãàëèíà Ïàâëîâíà, òåë. (812) 428-44-66, ôàêñ (812) 428-72-00

Ê

àôåäðà, âåäóùàÿ ïðåïîäàâàíèå îáùåé ôèçèêè â ÑàíêòÏåòåðáóðãñêîì óíèâåðñèòåòå, áåðåò ñâîå íà÷àëî ñ 1826 ã. Îäíèì èç ÿðêèõ ïðåäñòàâèòåëåé ðóññêîé ôèçè÷åñêîé øêîëû áûë èçâåñòíûé ôèçèê è ïåäàãîã Î. Ä. Õâîëüñîí. Áëåñòÿùèå ëåêöèè Î. Ä. Õâîëüñîíà è íàïèñàííûé èì ôóíäàìåíòàëüíûé «Êóðñ ôèçèêè» ñûãðàëè áîëüøóþ ðîëü â ôîðìèðîâàíèè âçãëÿäîâ íåñêîëüêèõ ïîêîëåíèé ðóññêèõ è ñîâåòñêèõ ôèçèêîâ.  äàëüíåéøåì êàôåäðó âîçãëàâëÿëè òàêèå êðóïíåéøèå ó÷åíûå, êàê ïðîô. Â. Ê. Ôðåäåðèêñ, ÷ë-êîðð. ÀÍ ÑÑÑÐ Ò. Ï. Êðàâåö, Â. Í. Öâåòêîâ, Ë. Í. Êóðáàòîâ.  ïîñëåâîåííûå ãîäû ëåêöèè ïî êóðñó îáùåé ôèçèêè ÷èòàë ÷ë-êîðð. ÀÍ ÑÑÑÐ Ñ. Ý. Ôðèø, ñîçäàâøèé âìåñòå ñ À. Â. Òèìîðåâîé øèðîêî èçâåñòíûé òðåõòîìíèê «Êóðñ îáùåé ôèçèêè», ïåðåâåäåííûé íà öåëûé ðÿä ÿçûêîâ.  1960 ã. çàâåäóþùèì êàôåäðîé áûë èçáðàí Íèêîëàé Èâàíîâè÷ Êàëèòååâñêèé. Ïîä åãî ðóêîâîäñòâîì êàôåäðà Îáùåé Ôèçèêè I ñòàëà íàó÷íûì öåíòðîì, èçâåñòíûì ñâîèìè ïèîíåðñêèìè èññëåäîâàíèÿìè â îáëàñòè ñïåêòðîñêîïèè âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ, ôèçèêè ëàçåðîâ è èíòåðôåðåíöèè àòîìíûõ ñîñòîÿíèé. Íèêîëàé Èâàíîâè÷ ïðèøåë íà êàôåäðó ñ ãðóïïîé âûñîêîêâàëèôèöèðîâàííûõ ñîòðóäíèêîâ, ðåîðãàíèçîâàâøèõ â ïîñëåäóþùèå ãîäû ó÷åáíóþ è íàó÷íóþ ðàáîòó êàôåäðû. Ê ÷òåíèþ ëåêöèé ïî êóðñó îáùåé ôèçèêè áûëè ïðèâëå÷åíû êàê îïûòíûå è èçâåñòíûå ïðîôåññîðà (Í. À. Òîëñòîé, Â. À. Ñîëîâüåâ), òàê è ìîëîäûå òàëàíòëèâûå ïðåïîäàâàòåëè (Ì. Ñ. Ôðèø, À. À. Ñïàðòàêîâ, ïîçäíåå — Å. È. Áóòèêîâ, Ý. È. Èâàíîâ, Â. Ã. Ìèøàêîâ, À. Ñ. ×èðöîâ, È. Ð. Êðûëîâ, à â ñàìîå ïîñëåäíåå âðåìÿ — È. ×. Ìàøåê, À. È. Êàíöåðîâ, À. È. Ýéõâàëüä). Ýòîò ïðîöåññ àêòèâíîãî âêëþ÷åíèÿ ñïîñîáíûõ ìîëîäûõ ó÷åíûõ â ïðåïîäàâàòåëüñêèé ïðîöåññ ïðîäîëæàåòñÿ è ïî ñåé äåíü (Â. Þ. Êàðàñåâ, À. Â. Êóðî÷êèí è äð.). Ñîòðóäíèêè êàôåäðû Îáùåé Ôèçèêè I ÿâëÿþòñÿ òàêæå ñîòðóäíèêàìè îòäåëà êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè ÍÈÈÔ ÑÏáÃÓ. Íàó÷íàÿ ðàáîòà îòäåëà âåäåòñÿ ïî ñëåäóþùèì íàïðàâëåíèÿì: «Îïòèêî-ìàãíèòíûå ÿâëåíèÿ âî âçàèìîäåéñòâèè ñâåòà ñ âåùåñòâîì», «Ëàçåðíàÿ ôèçèêà», «Íåëèíåé-

129

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I

130

íàÿ äèíàìèêà», «Êâàíòîâî-ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ ñâåòà» è «Íåëèíåéíàÿ âîëîêîííàÿ îïòèêà». Íàó÷íûå èññëåäîâàíèÿ îòäåëà êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè ïðîâîäÿòñÿ â ñîòðóäíè÷åñòâå ñî ìíîãèìè ðîññèéñêèìè è çàðóáåæíûìè èíñòèòóòàìè è óíèâåðñèòåòàìè: ÍÈÈ ìàòåìàòèêè è ìåõàíèêè ÑÏáÃÓ èì. àêàäåìèêà Â. È. Ñìèðíîâà, ÍÈÈ Õèìèè ÑÏáÃÓ, ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò èì. À. Ô. Èîôôå (ÑÏá), èíñòèòóò âûñîêèõ òåìïåðàòóð ÀÍ ÐÔ (Ìîñêâà), Ïåòðîçàâîäñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò, ãîñóäàðñòâåííûé îïòè÷åñêèé èíñòèòóò èì. Ñ. È. Âàâèëîâà (ÑÏá), Ëåíèíãðàäñêîå îïòèêî-ìåõàíè÷åñêîå îáúåäèíåíèå, èíñòèòóò Ìàêñà Ïëàíêà (Áåðëèí, Ãåðìàíèÿ), Ëèëëüñêèé óíèâåðñèòåò íàóêè è òåõíîëîãèè (Ôðàíöèÿ), óíèâåðñèòåò Ðàòãåðñ (Íüþ-Äæåðñè, ÑØÀ), óíèâåðñèòåò Ïüåðà è Ìàðè Êþðè (Ïàðèæ, Ôðàíöèÿ), èíñòèòóò Íèëüñà Áîðà (Êîïåíãàãåí, Äàíèÿ), ôèçè÷åñêèé ôàêóëüòåò êàòîëè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà ×èëè (Ñàíòüÿãî, ×èëè), ôèçè÷åñêèé ôàêóëüòåò óíèâåðñèòåòà Ïàëåðìî (Ïàëåðìî, Èòàëèÿ), èíñòèòóò ýëåêòðîíèêè ÁÀÍ (Ñîôèÿ, Áîëãàðèÿ), Ñîôèéñêèé óíèâåðñèòåò èì. Ê. Îõðèäñêîãî (Ñîôèÿ, Áîëãàðèÿ), óíèâåðñèòåò Ïîáåðåæüÿ (Äþíêåðê, Ôðàíöèÿ), ïîëèòåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò (Òàëëèíí, Ýñòîíèÿ), Óêðàèíñêàÿ Àêàäåìèÿ Íàóê, ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò (Êèåâ, Óêðàèíà), Âèëüíþññêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò (Âèëüíþñ, Ëèòâà), óíèâåðñèòåò Ïèçû (Ïèçà, Èòàëèÿ), Êîðåéñêèé èíñòèòóò ìàøèí è ìàòåðèàëîâ (Ñåóë, Þæíàÿ Êîðåÿ). Ïðè ïîñòðîåíèè ñïåöèàëèçàöèé êàôåäðà ïåðâîíà÷àëüíî îïèðàëàñü íà ðàáîòû ïî èíòåðôåðåíöèîííîé ñïåêòðîñêîïèè âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ ñ çàäà÷åé îïðåäåëåíèÿ ÿäåðíûõ ìîìåíòîâ, êîòîðûå ðàíåå âåëèñü Í. È. Êàëèòååâñêèì, Ì. Ï. ×àéêîé è èõ ó÷åíèêàìè. Îäíàêî âñå áîëüøàÿ ðîëü â ðàçëè÷íûõ ðàçäåëàõ ôèçèêè îáóñëîâèëà ðàñøèðåíèå ðàìîê êàê íàó÷íîé, òàê è ó÷åáíîé ðàáîòû êàôåäðû. Ñåãîäíÿ ñïåöèàëèçàöèè êàôåäðû «Ëàçåðíàÿ ôèçèêà» è «Îïòèêà» ðàçáèòû íà 4 ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû. Õàðàêòåðíîé îñîáåííîñòüþ îáó÷åíèÿ ïî ñïåöèàëèçàöèÿì ÿâëÿåòñÿ òåñíàÿ ñâÿçü òåîðèè è ýêñïåðèìåíòà. Ïðàêòè÷åñêè â êàæäîé âûïóñêíîé ðàáîòå ñòóäåíòà èìååòñÿ òåîðåòè÷åñêàÿ (êâàíòîâîìåõàíè÷åñêàÿ) ÷àñòü è èçëîæåíèå óñëîâèé è ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòà. Êàê ïðàâèëî, âûïóñêíèêè êàôåäðû Îáùåé Ôèçèêè I îêàçûâàþòñÿ õîðîøî ïîäãîòîâëåííûìè ê íàó÷íîé ðàáîòå ïî ñîâðåìåííîé òåìàòèêå. Ýòî ñòàëî âîçìîæíûì ïîñëå ñîçäàíèÿ ñèñòåìû ñïåöèàëèçàöèè ñòóäåíòîâ è íåðàçðûâíîé ñâÿçè ñîòðóäíèêîâ îòäåëà êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè è ïðåïîäàâàòåëåé êàôåäðû.  ëàáîðàòîðèÿõ îòäåëà âûïîëíÿåòñÿ ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî äèïëîìíûõ è êóðñîâûõ ðàáîò, è ïðàêòè÷åñêè âñå ñòóäåíòû ÿâëÿþòñÿ ñîàâòîðàìè ïóáëèêàöèé â íàó÷íûõ æóðíàëàõ. Äîñòèæåíèÿ ìàãèñòðàíòîâ è àñïèðàíòîâ çà ïîñëåäíèå òðè ãîäà îòðàæåíû â öåëîì ðÿäå ïðåìèé è ãðàíòîâ: • Ðàáîòà Ð. Ñ. Äåíèñîâà, Â. À. Ëàñêèíà, À. À. Ðóñàíîâà, Ê. Â. Õîõðèíà «Îïòèìèçàöèÿ ïðîöåññà âûðàùèâàíèÿ è îòæèãà êðóïíîãàáàðèòíûõ êðèñòàëëîâ îêñèäîâ ìåòîäîì ×îõðàëüñêîãî» ïðèçíàíà ïîáåäèòåëåì Âñåðîññèéñêîãî êîíêóðñà ñðåäè ñòóäåíòîâ âûñøèõ ó÷åáíûõ çàâåäåíèé ÐÔ íà

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I ëó÷øèå íàó÷íî-òåõíè÷åñêèå è èííîâàöèîííûå ðàáîòû ïî åñòåñòâåííûì íàóêàì â 2003 ã. • Å. À. Áåðåçîâñêàÿ — ïåðñîíàëüíûé ãðàíò ÊÈÔÅ äëÿ àñïèðàíòîâ ÂÓÇîâ Ìèíèñòåðñòâà îáðàçîâàíèÿ Ðîññèè, 2003 ã. • Ë. Â. Ìàãäåíêî — ãðàíòû ÐÔÔÈ, 2003 ã. • Ë. Â. Ìàãäåíêî — ãðàíò INTAS, 2003 ã. • À. Â. Ïîâîëîöêèé — ãðàíò ïî ïðîãðàììå ÄÀÀÄ «Ì. Ëîìîíîñîâ», 2005 ã., ïåðñîíàëüíàÿ ñòèïåíäèÿ ïî ïðîãðàììå «Ëåîíèä Ýéëåð», 2005 ã. • Ò. Þ. Èâàíîâà — ãðàíò ïî ïðîãðàììå ÄÀÀÄ «Ì. Ëîìîíîñîâ», â 2004—2005 ãã. Êðîìå òîãî, çà 2003—2005 ãã. 7 ó÷àùèõñÿ êàôåäðû Îáùåé Ôèçèêè I ñòàëè ïîáåäèòåëÿìè êîíêóðñà íà ñòèïåíäèþ Ïðåçèäåíòà ÐÔ è 6 — ïîáåäèòåëÿìè êîíêóðñà íà ãðàíò äëÿ ìîëîäûõ ó÷åíûõ Ñàíêò-Ïåòåðáóðãà.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/12 — «Ôèçèêà ëàçåðîâ è âçàèìîäåéñòâèå îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì»

131 1. Âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ñ âåùåñòâîì â äèïîëüíîì ïðèáëèæåíèè. 2. Ôîðìà è èíòåíñèâíîñòü ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. 3. Îäíîðîäíîå è íåîäíîðîäíîå óøèðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. 4. Åñòåñòâåííàÿ øèðèíà ëèíèé. 5. Ñòîëêíîâèòåëüíîå è äîïëåðîâñêîå óøèðåíèå. 6. Âðåìÿ ðåëàêñàöèè (ïîïåðå÷íîå è ïðîäîëüíîå). 7. Îäíîìîäîâûé ðåæèì îïòè÷åñêîãî êâàíòîâîãî ãåíåðàòîðà. 8. Êâàíòîâûå ñòàíäàðòû ÷àñòîòû. 9. Îïòè÷åñêèå ðåçîíàòîðû. 10. Ìåòîäû ñòàáèëèçàöèè ÷àñòîòû ëàçåðîâ. 11. Âçàèìîäåéñòâèå ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì. 12. Ïåðèîäè÷åñêèå è õàîòè÷åñêèå ðåæèìû ãåíåðàöèè ëàçåðîâ.

Ëèòåðàòóðà 1. Ïàíòåëü Ð., Ïóòêîô Ã. Îñíîâû êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè. Ì.: Ìèð, 1966. 2. Ëýìá Ä. Ó. Òåîðèÿ îïòè÷åñêèõ ìàçåðîâ // Êâàíòîâàÿ îïòèêà è êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà. Ì., 1976. 3. Èùåíêî Å. Ô. Îòêðûòûå îïòè÷åñêèå ðåçîíàòîðû. Ì., 1980. 4. Çåéãåð Ñ. Ã., Ôðàäêèí Ý. Å. Âîëíîâûå è ôëóêòóàöèîííûå ïðîöåññû â ëàçåðàõ, Ì., 1974.

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I 5. Íåëèíåéíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ / Ïîä ðåä. Í. Áëîìáåðãåíà. Ì., 1979. 6. Ðàóòèàí Ñ. Ã., Ñìèðíîâ Ã. È., Øàëàãèí À. Ì. Íåëèíåéíûå ðåçîíàíñû â ñïåêòðàõ àòîìîâ è ìîëåêóë. Íîâîñèáèðñê, 1979. 7. Ëåòîõîâ Â. Ñ., ×åáîòàåâ Â. Ï. Íåëèíåéíàÿ ëàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ñâåðõâûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ. Ì., 1990. 8. Ëàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àòîìîâ è ìîëåêóë / Ïîä ðåä. Ã. Âàëüòåðà. Ì., 1979. 9. Àëëåí Ë., Ýáåðëè Äæ. Îïòè÷åñêèé ðåçîíàíñ è äâóõóðîâíåâûå àòîìû. Ì., 1978.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/12 — «Ñâåðõáûñòðûå ïðîöåññû â ëàçåðíîé ôèçèêå»

132

1. Îñíîâû êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè. Ïîñòóëàòû Áîðà. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà. Ñïîíòàííîå è âûíóæäåííîå èçëó÷åíèå. 2. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ è óñòðîéñòâî ëàçåðà. 3. Õàðàêòåðèñòèêè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Îñíîâíûå òèïû ëàçåðîâ. 4. Èìïóëüñíûå ëàçåðû. Ëàçåðû ñ ìîäóëÿöèåé äîáðîòíîñòè. Ñèíõðîíèçàöèÿ ìîä. 5. Îñíîâíûå ýôôåêòû íåëèíåéíîé îïòèêè. Ìåõàíèçìû îïòè÷åñêîé íåëèíåéíîñòè. 6. Ãåíåðàöèÿ ôåìòîñåêóíäíûõ ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ. Ôåìòîñåêóíäíûå ëàçåðíûå ñèñòåìû. 7. Ôåìòîñåêóíäíûå òåõíîëîãèè. Ôåìòîñåêóíäíûå ëàçåðíûå èìïóëüñû â ñïåêòðîñêîïèè. 8. Îáùèå ñâîéñòâà îïòè÷åñêèõ âîëîêîí. Õàðàêòåðèñòèêè îïòè÷åñêîãî ïðîïóñêàíèÿ ñâåòîâîäîâ. Âîëîêîííî-îïòè÷åñêèå ëèíèè ñâÿçè. 9. Íåëèíåéíûå ýôôåêòû â âîëîêîííûõ îïòè÷åñêèõ âîëíîâîäàõ. 10. Àêòèâíûå âîëîêíà (âîëîêîííûå ëàçåðû è óñèëèòåëè). 11. Ìàòåìàòè÷åñêèå ìåòîäû îáðàáîòêè äàííûõ îïòè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòîâ. 12. Îñíîâíûå ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ ñèñòåì àâòîìàòèçèðîâàííîãî óïðàâëåíèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè óñòàíîâêàìè â ëàçåðíîé ôèçèêå.

Ëèòåðàòóðà Êàëèòååâñêèé Í. È. Âîëíîâàÿ îïòèêà. Ì: Íàóêà, 1971. Ïàíòåë Ð., Ïóòõîâ Ã. Îñíîâû êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè. Ì.: Ìèð, 1972. Êàðëîâ Í. Â. Ëåêöèè ïî êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêå. Ì.: Íàóêà, 1983. Çâåëòî Î. Ôèçèêà ëàçåðîâ. Ì.: Ìèð, 1979. Àõìàíîâ Ñ. À., Íèêèøèí Ñ. Þ. Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1998. 6. Àõìàíîâ Ñ. À., Âûñëîóõ Â. À., ×èðêèí À. Ñ. Îïòèêà ôåìòîñåêóíäíûõ ëàçåðíûõ èìïóëüñîâ. Ì.: Íàóêà, 1988.

1. 2. 3. 4. 5.

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I 7. Õàêåí Ã. Ëàçåðíàÿ ñâåòîäèíàìèêà. Ì.: Ìèð, 1988. 8. Ñîðêèí Þ. Ì., Øèðÿåâ Â. Ñ. Îïòè÷åñêèå ïîòåðè â ñâåòîâîäàõ. Í. Íîâãîðîä: Èçä-âî Íèæåãîðîäñêîãî ãîñ. óí-òà, 2000. 9. Óíãåð Õ.-Ã. Ïëàíàðíûå è âîëîêîííûå îïòè÷åñêèå âîëíîâîäû. Ì.: Ìèð, 1980. 10. Çâåðåâ Ã. Ì., Ãîëÿåâ Þ. Ä. Ëàçåðû íà êðèñòàëëàõ è èõ ïðèìåíåíèå. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1994.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû 010700/12 — «Êîãåðåíòíàÿ îïòèêà», 010700/12 — «Êâàíòîâî-ñòàòèñòè÷åñêàÿ îïòèêà» 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà (ëèíåéíàÿ, êðóãîâàÿ, ýëëèïòè÷åñêàÿ). Øèðèíà èçëó÷àåìûõ ëèíèé. Çàêîíû îòðàæåíèÿ è ïðåëîìëåíèÿ. Èíòåðôåðîìåòðû. Ôóðüå-ñïåêòðîñêîïèÿ. Ýíåðãåòè÷åñêèå óðîâíè àòîìîâ. Àòîì Áîðà. Âîëíîâîå óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà. Âåðîÿòíîñòè ïåðåõîäîâ. Èíòåíñèâíîñòè ëèíèé. Ýëåêòðîííûå îáîëî÷êè àòîìîâ è ïåðèîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà ýëåìåíòîâ. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü çàïîëíåíèÿ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê. Ïðèíöèï Ïàóëè. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà. Ñâåðõòîíêàÿ ñòðóêòóðà.

Ëèòåðàòóðà Ôðèø Ñ. Ý. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû àòîìîâ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1960. Áîðí Ì., Âîëüô Ý. Îñíîâû îïòèêè. Ì., 1970. Êàëèòååâñêèé Í. È. Âîëíîâàÿ îïòèêà. Ì., 1971. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà. Ì.: Íàóêà, 1976. Ñîáåëüìàí È. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ àòîìíûõ ñïåêòðîâ. Ì., 1977. Áëóì Ê. Òåîðèÿ ìàòðèöû ïëîòíîñòè è åå ïðèëîæåíèÿ. Ì., 1983. Àëåêñàíäðîâ Å. Ð., ×àéêà Ì. Ï., Õâîñòåíêî Ã. È. Èíòåðôåðåíöèÿ àòîìíûõ ñîñòîÿíèé. Ì., 1991. 8. Ëåòîõîâ Â. Ñ., ×åáîòàåâ Â. Ï. Íåëèíåéíàÿ ëàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ñâåðõâûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ. Ë., 1980. 9. Ëàíäñáåðã Ã. Ñ. Îïòèêà. Ì., 1976. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

133

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

176

160

40 116

32 32

82

32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/12 — «Ôèçèêà ëàçåðîâ è âçàèìîäåéñòâèå îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 НИТ в работе с научной литературой по специализации ДНМ.07 Лазеры без инверсии заселенности ДНМ.08 Нелинейная лазерная спектроскопия Специальные дисциплины

134

СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03

Спец. семинар по магистерской программе Квантовая теория лазеров Качественные методы исследования нелинейных динамических систем

СДМ.04

10

9 10

9

9 10 11 13

10

СДМ.05

Взаимодействие излучения с веществом

11

82

32

СДМ.06 СДМ.07

Проблемы квантовой оптики Оптика фемто- и аттосекундных импульсов

12 12

82 82

32 32

СДМ.08

Спец. семинар по когерентной оптике

117

96

64 96 96

32 48 48

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Вопросы современной статистической оптики СДМ.В.02 Новые идеи и эксперименты в квантовой оптике СДМ.В.03 Электромагнитные волны в активных средах Факультативные дисциплины ФТД.01

9 10 11

10 11 12

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

176

160

40 116

36 48

82

32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/12 — «Ñâåðõáûñòðûå ïðîöåññû â ëàçåðíîé ôèçèêå»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 НИТ в работе с научной литературой по специализации ДНМ.07 Лазеры без инверсии заселенности ДНМ.08 Нелинейная лазерная спектроскопия Специальные дисциплины СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03

Спец. семинар по магистерской программе Квантовая теория лазеров Качественные методы исследования нелинейных динамических систем

СДМ.04

10

9 10

9

9 10 11 13

10

СДМ.05

Взаимодействие излучения с веществом

11

82

32

СДМ.06 СДМ.07

Проблемы квантовой оптики Оптика фемто- и аттосекундных импульсов

12 12

82 82

32 32

СДМ.08

Спец. семинар по когерентной оптике

117

96

64 96 96

32 48 48

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Вопросы современной статистической оптики СДМ.В.02 Новые идеи и эксперименты в квантовой оптике СДМ.В.03 Электромагнитные волны в активных средах Факультативные дисциплины ФТД.01

9 10 11

10 11 12

135

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

176

160

40 82 110

36 32 48

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/12 — «Êîãåðåíòíàÿ îïòèêà»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 НИТ в работе с научной литературой по специализации ДНМ.07 Нелинейная лазерная спектроскопия ДНМ.08 Интерференционные явления в атомных спектрах Специальные дисциплины

136

10

9 10

9 10 11 13

СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04

Спец. семинар по магистерской программе Лазерная доплеровская диагностика потоков Аналоговые оптические процессоры

9 10

СДМ.05

Электромагнитные волны в активных средах

11

110

48

СДМ.06

Новые идеи и эксперименты в квантовой оптике

12

110

48

СДМ.07

Спец. семинар по когерентной оптике

117

96

9 10 11

96 64 64

48 32 32

12

64

32

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Квантовая теория лазеров СДМ.В.02 Тлеющий разряд в магнитном поле СДМ.В.03 Вопросы современной статистической оптики Качественные методы исследования нелинейных динамичсеких СДМ.В.04 систем Факультативные дисциплины ФТД.01

10 11 12

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

№ пп

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр Зачет, семестр Трудоемк., час. Всего ауд. зан., час.

010700/12 — «Êâàíòîâî-ñòàòèñòè÷åñêàÿ îïòèêà»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 НИТ в работе с научной литературой по специализации ДНМ.07 Нелинейная лазерная спектроскопия ДНМ.08 Проблемы квантовой оптики Специальные дисциплины

10

9 10

СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04

Спец. семинар по магистерской программе Вопросы современной статистической оптики Новые идеи и эксперименты в квантовой оптике

9 10

СДМ.05

Электромагнитные волны в активных средах

11

СДМ.06

Качественные методы исследования нелинейных динамических систем

12

СДМ.07

Дисциплины по выбору

ФТД.01

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

176

160

40 76 114

36 32 48

114

48

76

32

117

96

96 96 64 64

48 48 32 32

9 10 11 13

10 11 12

Спец. семинар по когерентной оптике

СДМ.В.01 Лазеры без инверсии заселенностей СДМ.В.02 Аналоговые оптические процессоры СДМ.В.03 Взаимодействие излучения с веществом СДМ.В.04 Интерференционные явления в атомных спектрах Факультативные дисциплины

9 10 11 9

9 10 11 12

137

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/12 — «Ôèçèêà ëàçåðîâ è âçàèìîäåéñòâèå îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì»

1. Âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ñ âåùåñòâîì â äèïîëüíîì ïðèáëèæåíèè. 2. Ôîðìà è èíòåíñèâíîñòü ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Ïðàâèëà îòáîðà. Îäíîðîäíîå è íåîäíîðîäíîå óøèðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Åñòåñòâåííàÿ øèðèíà, ñòîëêíîâèòåëüíîå è äîïëåðîâñêîå óøèðåíèå. 3. Ïîïåðå÷íîå è ïðîäîëüíîå âðåìÿ ðåëàêñàöèè. Ìåòîäû ñîçäàíèÿ èíâåðñèè íàñåëåííîñòè è îòðèöàòåëüíîãî ïîãëîùåíèÿ. 4. Îäíîìîäîâûé ðåæèì. Êâàíòîâûå ñòàíäàðòû ÷àñòîòû (âðåìåíè). 5. Îïòè÷åñêèå ðåçîíàòîðû. 6. Ìåòîäû ñòàáèëèçàöèè ÷àñòîòû ëàçåðîâ. Øóìû è ïðåäåëüíàÿ ñòàáèëüíîñòü. Ñòàíäàðòû ÷àñòîòû. 7. Âçàèìîäåéñòâèå ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì: ñåëåêòèâíîå âîçäåéñòâèå íà àòîìû è ìîëåêóëû. 8. Ïåðèîäè÷åñêèå è õàîòè÷åñêèå ðåæèìû ãåíåðàöèè ëàçåðîâ.

138 Ëèòåðàòóðà 1. Ïàíòåëü Ð., Ïóòêîô Ã. Îñíîâû êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè. Ì.: Ìèð, 1986. 2. Ëýìá Ó. Òåîðèÿ îïòè÷åñêèõ ìàçåðîâ // Êâàíòîâàÿ îïòèêà è êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà. Ì., 1975. 3. Çåéãåð Ñ. Ã., Ôðàäêèí Ý. Å. Âîëíîâûå è ôëóêòóàöèîííûå ïðîöåññû â ëàçåðàõ. Ì., 1974. 4. Èùåíêî Å. Ô. Îòêðûòûå îïòè÷åñêèå ðåçîíàòîðû. Ì., 1980. 5. Ëåòîõîâ B. C., ×åáîòàåâ Â. Ï. Íåëèíåéíàÿ ëàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ñâåðõâûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ. Ì., 1990. 6. Íåëèíåéíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ / Ïîä ðåä. Í. Áëîìáåðãåíà. Ì., 1979. 7. Ðàóòèàí Ñ. Ã., Ñìèðíîâ Ã. È., Øàëàãèí À. Ì. Íåëèíåéíûå ðåçîíàíñû â ñïåêòðàõ àòîìîâ è ìîëåêóë. Íîâîñèáèðñê, 1979. 8. Ëàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àòîìîâ è ìîëåêóë / Ïîä ðåä. Ã. Âàëüòåðà. Ì., 1979. 9. Àëëåí Ë., Ýáåðëè Äõ. Îïòè÷åñêèé ðåçîíàíñ è äâóõóðîâíåâûå àòîìû. Ì., 1978. 10. Íîâûå ôèçè÷åñêèå ïðèíöèïû îïòè÷åñêîé îáðàáîòêè èíôîðìàöèè / Ïîä ðåä. Ñ. À. Àõìàíîâà è Ì. À. Âîðîíöîâà. ÍÑ, 1990.

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/12 — «Ñâåðõáûñòðûå ïðîöåññû â ëàçåðíîé ôèçèêå» 1. Îñíîâû êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè. Ïîñòóëàòû Áîðà. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà. Ñïîíòàííîå è âûíóæäåííîå èçëó÷åíèå. 2. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ è óñòðîéñòâî ëàçåðà. Õàðàêòåðèñòèêè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Îñíîâíûå òèïû ëàçåðîâ. 3. Èìïóëüñíûå ëàçåðû. Ëàçåðû ñ ìîäóëÿöèåé äîáðîòíîñòè. Ñèíõðîíèçàöèÿ ìîä. Ãåíåðàöèÿ ñâåðõêîðîòêèõ ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ. 4. Îñíîâíûå ýôôåêòû íåëèíåéíîé îïòèêè. Ìåõàíèçìû îïòè÷åñêîé íåëèíåéíîñòè. 5. Ïðåäåëüíî êîðîòêèå ñâåòîâûå èìïóëüñû è ñâåðõñèëüíûå ñâåòîâûå ïîëÿ. 6. Ãåíåðàöèÿ ôåìòîñåêóíäíûõ ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ. Ôåìòîñåêóíäíûå ëàçåðíûå ñèñòåìû. 7. Ôåìòîñåêóíäíûå òåõíîëîãèè. Ôåìòîñåêóíäíûå ëàçåðíûå èìïóëüñû â ñïåêòðîñêîïèè. 8. Îáùèå ñâîéñòâà îïòè÷åñêèõ âîëîêîí. Òåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ îïòè÷åñêèõ âîëîêîí. Õàðàêòåðèñòèêè îïòè÷åñêîãî ïðîïóñêàíèÿ ñâåòîâîäîâ. 9. Íåëèíåéíûå ýôôåêòû â âîëîêîííûõ îïòè÷åñêèõ âîëíîâîäàõ. 10. Âîëîêîííî-îïòè÷åñêèå ëèíèè ñâÿçè. 11. Àêòèâíûå âîëîêíà: âîëîêîííûå ëàçåðû è óñèëèòåëè. 12. Îïòè÷åñêèå ñîëèòîíû.

Ëèòåðàòóðà 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Êàëèòååâñêèé Í. È. Âîëíîâàÿ îïòèêà. Ì.: Íàóêà, 1971. Ïàíòåë Ð., Ïóòõîâ Ã. Îñíîâû êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè. Ì.: Ìèð, 1972. Êàðëîâ Í. Â. Ëåêöèè ïî êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêå. Ì.: Íàóêà, 1983. Çâåëòî Î. Ôèçèêà ëàçåðîâ. Ì.: Ìèð, 1979. Àõìàíîâ Ñ. À., Íèêèøèí Ñ. Þ. Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1998. Àõìàíîâ Ñ. À., Âûñëîóõ Â. À., ×èðêèí À. Ñ. Îïòèêà ôåìòîñåêóíäíûõ ëàçåðíûõ èìïóëüñîâ. Ì.: Íàóêà, 1988. Õàêåí Ã. Ëàçåðíàÿ ñâåòîäèíàìèêà. Ì.: Ìèð, 1988. Ñîðêèí Þ. Ì., Øèðÿåâ B.C. Îïòè÷åñêèå ïîòåðè â ñâåòîâîäàõ. Í. Íîâãîðîä: Èçä-âî Íèæåãîðîäñêîãî ãîñ. óí-òà, 2000. Óíãåð Õ.-Ã. Ïëàíàðíûå è âîëîêîííûå îïòè÷åñêèå âîëíîâîäû. Ì.: Ìèð, 1980. Çâåðåâ Ã. Ì., Ãîëÿåâ Þ. Ä. Ëàçåðû íà êðèñòàëëàõ è èõ ïðèìåíåíèå. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1994.

139

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/12 — «Êîãåðåíòíàÿ îïòèêà» Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ òåîðèÿ ñâåòà Âåêòîð ýëåêòðè÷åñêîé è ìàãíèòíîé íàïðÿæåííîñòè è èíäóêöèè, ñâÿçü ìåæäó íèìè. Òåîðèÿ èçëó÷åíèÿ äèïîëÿ. Øèðèíà èçëó÷àåìûõ ëèíèé. Ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà. Ëèíåéíàÿ, êðóãîâàÿ è ýëëèïòè÷åñêàÿ ïîëÿðèçàöèè. Çàêîí îòðàæåíèÿ è ïðåëîìëåíèÿ. Èíòåðôåðåíöèÿ è äèôðàêöèÿ ñâåòà Îñíîâíûå äâóõëó÷åâûå èíòåðôåðåíöèîííûå îïûòû. Èíòåðôåðîìåòðû. Ôóðüå-ñïåêòðîñêîïèÿ. Òåïëîâîå èçëó÷åíèå Çàêîí èçëó÷åíèÿ Ñòåôàíà-Áîëüöìàíà è çàêîí ñìåùåíèÿ Âèíà. Ýíåðãåòè÷åñêèå óðîâíè àòîìîâ è ìîëåêóë. Àòîì Áîðà. Âîëíîâîå óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà. Âåðîÿòíîñòè ïåðåõîäîâ è èíòåíñèâíîñòè. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà è ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû äèïîëüíîãî ìîìåíòà. Ïðàâèëà îòáîðà.

140

Àòîìíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ Ýëåêòðîííûå îáîëî÷êè àòîìîâ è ïåðèîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà ýëåìåíòîâ. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü çàïîëíåíèÿ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê àòîìîâ. Ïðèíöèï Ïàóëè. Ñèñòåìàòèêà àòîìíûõ ñïåêòðîâ. Òèïû ñâÿçè ìåæäó ìîìåíòàìè êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ. Âëèÿíèå âíåøíèõ ïîëåé (ìàãíèòíîãî è ýëåêòðè÷åñêîãî) íà óðîâíè ýíåðãèé àòîìîâ. Ñâåðõòîíêàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Êîãåðåíòíîå èçëó÷åíèå è ëàçåðû Ìåòîäû ñîçäàíèÿ èíâåðñíîé çàñåëåííîñòè. Ðåçîíàòîðû. Óñëîâèÿ ñàìîâîçáóæäåíèÿ. Îäíîìîäîâàÿ è ìíîãîìîäîâàÿ ãåíåðàöèÿ. Ëèòåðàòóðà Ëàíäñáåðã Ã. Ñ. Îïòèêà. Ì., 1976. Êàëèòååâñêèé Í. È. Âîëíîâàÿ îïòèêà. Ì., 1971. Ôðèø Ñ. Ý. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû àòîìîâ. Ì., I960. Áåðí Ì., Âîëüô Ý. Îñíîâû îïòèêè. Ì., 1970. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Òåîðèÿ ïîëÿ. Ì., 1976. Ñîáåëüìàí È. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ àòîìíûõ ñïåêòðîâ. Ì., 1977. Áëóì Ê. Òåîðèÿ ìàòðèöû ïëîòíîñòè è åå ïðèëîæåíèÿ. Ì., 1983. Àëåêñàíäðîâ Å. Á., ×àéêà Ì. Ï., Õâîñòåíêî Ã. È. Èíòåðôåðåíöèÿ àòîìíûõ ñîñòîÿíèé. Ì., 1991. 9. Ëåòîõîâ Â. Ñ., ×åáîòàåâ Â. Ï. Íåëèíåéíàÿ ëàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ñâåðõâûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ. Ë., 1980. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/12 — «Êâàíòîâî-ñòàòèñòè÷åñêàÿ îïòèêà»

1. Ïîëóêëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ èçëó÷åíèÿ. Óðàâíåíèÿ äëÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ â ïðèñóòñòâèå âåùåñòâà è ïåðåõîä â âîëíîâîì óðàâíåíèè ê ïðèáëèæåíèþ ìåäëåííûõ àìïëèòóä. Ñâÿçü èçëó÷àþùåé ïîëÿðèçàöèè âåùåñòâà ñ ìàòðèöåé ïëîòíîñòè àòîìîâ (ìîëåêóë). 2. Îïèñàíèå êâàíòîâîãî ðàçâèòèÿ àòîìîâ â êëàññè÷åñêîì ñâåòîâîì ïîëå ñ ïîìîùüþ ìàòðèöû ïëîòíîñòè. Ýëåêòðîäèïîëüíîå âçàèìîäåéñòâèå àòîìîâ ñî ñâåòîâîé âîëíîé. Ïðîöåññû ðåëàêñàöèè (ïðîäîëüíîé è ïîïåðå÷íîé) è âîçáóæäåíèÿ àòîìíîãî ïåðåõîäà, èõ îïèñàíèå â ìåòîäå ìàòðèöû ïëîòíîñòè. 3. Êîãåðåíòíûå âçàèìîäåéñòâèÿ àòîìîâ ñî ñâåòîâûì ïîëåì. Îïèñàíèå àòîìîâ â äâóõóðîâíåâîì ïðèáëèæåíèè ñ ïîìîùüþ âåêòîðà Áëîõà, ôèçè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ è ýâîëþöèÿ âåêòîðà Áëîõà ïîä äåéñòâèåì ñâåòîâîãî ïîëÿ. ßâëåíèÿ ñâåòîâîãî ýõî è ñàìîèíäóöèðîâàííîé ïðîçðà÷íîñòè. 4. Îñíîâíûå òèïû ëàçåðîâ: òðåõóðîâíåâàÿ ñèñòåìà íà ðóáèíå, ÷åòûðåõóðîâíåâàÿ ñèñòåìà íà íåîäèìîâîì ñòåêëå, ëàçåðû íà ðàñòâîðàõ êðàñèòåëåé, ëàçåðû íà àòîìíûõ è ìîëåêóëÿðíûõ ãàçàõ, ëàçåðû íà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ àêòèâíûõ ñðåäàõ. Êà÷åñòâåííûå îòëè÷èÿ ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ îñíîâíûõ òèïîâ ëàçåðîâ (âèäû è ñêîðîñòè ïðîöåññîâ âîçáóæäåíèÿ è ðåëàêñàöèè âåùåñòâà è ïîëÿ). 5. Êâàíòîâàíèå ñâîáîäíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Îïåðàòîðû ðîæäåíèÿ è óíè÷òîæåíèÿ êâàíòîâ ïîëÿ, íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Îïåðàòîð Ãàìèëüòîíà ïîëåâûõ îñöèëëÿòîðîâ è ðàçâèòèå ñâîáîäíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ âî âðåìåíè. 6. Êîãåðåíòíûå ñîñòîÿíèÿ Ãëàóáåðà. Ñòàòèñòèêà ôîòîíîâ ïîëÿ â êîãåðåíòíîì ñîñòîÿíèè. Äèàãîíàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå Ãëàóáåðà ìàòðèöû ïëîòíîñòè îñöèëëÿòîðà ïîëÿ. Ñïîñîá ïåðåõîäà îò óðàâíåíèÿ äëÿ ìàòðèöû ïëîòíîñòè îñöèëëÿòîðà ïîëÿ ê óðàâíåíèþ äëÿ äèàãîíàëüíîãî âåñà ïðåäñòàâëåíèÿ Ãëàóáåðà. Ëèíåéíîå çàòóõàíèå ïîëåâîãî îñöèëëÿòîðà â ïðåäñòàâëåíèè Ãëàóáåðà. 7. Ñïåêòð ôëóêòóàöèè èíòåíñèâíîñòè ñâåòîâîé âîëíû. Ïðèíöèï óñòðîéñòâà àíàëèçàòîðà ñïåêòðà ôëóêòóàöèè ôîòîòîêà. Ñâÿçü ñïåêòðà ôëóêòóàöèè ôîòîòîêà ñ êîððåëÿöèîííîé ôóíêöèåé ôîòîòîêà. Äðîáîâîé øóì ôîòîòîêà â ïîëóêëàññè÷åñêîì îïèñàíèè: ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìîäåëü òîêà, âêëàä â êîððåëÿöèîííóþ ôóíêöèþ ôîòîòîêà è â íàáëþäàåìûé ñïåêòð ôëóêòóàöèè. ßâëåíèÿ àíòèãðóïïèðîâêè è ñóáïóàññîíîâñêîé ñòàòèñòèêè ôîòîíîâ. 8. Îïèñàíèå ñâîéñòâ îäíîìîäîâîãî ñâåòà ñ ïîìîùüþ óðàâíåíèÿ äëÿ ìàòðèöû ïëîòíîñòè ïîëÿ. Çàòóõàíèå êâàíòîâîãî îñöèëëÿòîðà. Âîçáóæäåíèå êâàíòîâîãî îñöèëëÿòîðà. Äèàãîíàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå ìàòðè-

141

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I öû ïëîòíîñòè. Ñîïîñòàâëåíèå êâàíòîâîãî è ïîëóêëàññè÷åñêîãî ïîäõîäîâ ê îïèñàíèþ ïîëÿ. 9. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ëàçåðà. Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå äëÿ ìàòðèöû ïëîòíîñòè ïîëÿ ãåíåðàöèè. Ðåãóëÿðíàÿ è ñëó÷àéíàÿ íàêà÷êà. Ñóáïóàññîíîâñêèé ëàçåð. Ôîòîäåòåêòèðîâàíèå èçëó÷åíèÿ ëàçåðà. 10. Ñæàòûå ñîñòîÿíèÿ ñâåòà. Êâàäðàòóðíûå àìïëèòóäû ìåäëåííîé îãèáàþùåé íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ è ñîîòíîøåíèå íåîïðåäåëåííîñòè äëÿ íèõ. Âçàèìîäåéñòâèå ñâåòîâûõ âîëí â íåëèíåéíîì êðèñòàëëå áåç öåíòðà èíâåðñèè. Âîçìîæíîñòü óìåíüøåíèÿ êâàíòîâûõ ôëóêòóàöèé àìïëèòóäíîé èëè ôàçîâîé êâàäðàòóðíîé àìïëèòóäû. Íàáëþäåíèå ôëóêòóàöèè êâàäðàòóðíîé àìïëèòóäû ïîëÿ â ìåòîäå îïòè÷åñêîãî ñìåøåíèÿ (ãîìîäèíèðîâàíèÿ). 11. Êâàíòîâàÿ êðèïòîãðàôèÿ. Òåîðåìà î çàïðåòå êëîíèðîâàíèÿ êâàíòîâîãî ñîñòîÿíèÿ è çíà÷åíèå ýòîãî çàïðåòà äëÿ êâàíòîâîé êðèïòîãðàôèè. Íåâîçìîæíîñòü êëîíèðîâàíèÿ ñîñòîÿíèÿ ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ ñ ïîìîùüþ îïòè÷åñêîãî óñèëèòåëÿ. Ãåíåðàöèÿ ñåêðåòíîãî êëþ÷à íà ïðèìåðå ïðîòîêîëà ïîëÿðèçàöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ Âånnett— Brassard 84. Ïðåèìóùåñòâà ïðîòîêîëà ôàçîâîãî êîäèðîâàíèÿ Âånnett 92.

Ëèòåðàòóðà

142

1. Àëëåí Ë., Ýáåðëè Äæ. Îïòè÷åñêèé ðåçîíàíñ è äâóõóðîâíåâûå àòîìû. Ì.: Ìèð, 1978. 2. Àëåêñàíäðîâ Å. Á., ×àéêà Ì. Ï., Õâîñòåíêî Ã. È. Èíòåðôåðåíöèÿ àòîìíûõ ñîñòîÿíèé. Ì.: Íàóêà, 1991. 3. Ïàíòåë Ð., Ïóòêîô Ã. Îñíîâû êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè. Ì.: Ìèð, 1986. 4. Ãëàóáåð Ð.  ñá.: Êâàíòîâàÿ îïòèêà è êâàíòîâàÿ ðàäèîôèçèêà. / Ïîä ðåä. Î. Â. Áîãäàíêåâè÷à è Î. Í. Êðîõèíà. Ì.: Ìèð, 1966. 5. Êëàóäåð Äæ., Ñóäàðøàí Ý. Îñíîâû êâàíòîâîé îïòèêè. Ì.: Ìèð, 1970. 6. Àðåêêè Ô., Ñêàëëè Ì., Õàêåí Ã., Âàéäëèõ Â. Êâàíòîâûå ôëóêòóàöèè èçëó÷åíèÿ ëàçåðà. Ì., Ìèð, 1974. 7. Êèëèí Ñ. ß. Êâàíòîâàÿ îïòèêà. Ïîëÿ è èõ äåòåêòèðîâàíèå. Ìèíñê.: Íàâóêà è Òýõíiêà, 1990. 8. Àëåêñàíäðîâ Å. Á., Ãîëóáåâ Þ. Ì., Ëîìàêèí À. Â., Íîñêèí Â. À. Ñïåêòðîñêîïèÿ ôëóêòóàöèè èíòåíñèâíîñòè. ÓÔÍ, Ò. 140, Ñ. 547, 1983. 9. Ñìèðíîâ Ä. Ô., Òðîøèí À. Ñ. Íîâûå ÿâëåíèÿ â êâàíòîâîé îïòèêå: àíòèãðóïïèðîâêà è ñóáïóàññîíîâñêàÿ ñòàòèñòèêà ôîòîíîâ, ñæàòûå ñîñòîÿíèÿ. ÓÔÍ, Ò. 153(2), Ñ. 233, 1987. 10. Íîâûå ôèçè÷åñêèå ïðèíöèïû îïòè÷åñêîé îáðàáîòêè èíôîðìàöèè / Ïîä ðåä. Ñ. À. Àõìàíîâà è Ì. À. Âîðîíöîâà. Ì.: Íàóêà, 1990. 11. Êèëèí Ñ. ß. Êâàíòîâàÿ èíôîðìàöèÿ. ÓÔÍ, Ò. 169 (5), Ñ. 507, 1999. 12. Gizin N., Ribordy G., Tittel W., Zbinden H. Quantum cryptography. http:// www.lanl.gov/archive/quant-ph/0101098, Jan 2001. 13. Ñêàëëè Ì. Î., Çóáàéðè Ì. Ñ. Êâàíòîâàÿ îïòèêà. Ì.: Ôèçìàòëèò, 2003.

Êàôåäðà

îáùåé ôèçèêè II

(îòäåë õèìè÷åñêîé ôèçèêè) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/06 • “Áèîìîëåêóëÿðíàÿ è õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà”

Ñàéò êàôåäðû: http://www.niif.spbu.ru/departments/chem-ph Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Áàðàíîâà Ëàðèñà Íèêîëàåâíà, òåë. (812)428-43-81, ôàêñ (812)428-72-40, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà îáùåé ôèçèêè II ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà áûëà îðãàíèçîâàíà íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå â 1944 ãîäó äëÿ îáó÷åíèÿ ôèçèêå ñòóäåíòîâ äðóãèõ åñòåñòâåííî-íàó÷íûõ ôàêóëüòåòîâ óíèâåðñèòåòà. Ïåðâûì çàâåäóþùèì êàôåäðîé áûë Êàðë Êàðëîâè÷ Áàóìãàðò. Íåñìîòðÿ íà áîëüøóþ ïåäàãîãè÷åñêóþ íàãðóçêó, íà êàôåäðå âñåãäà âåëèñü èññëåäîâàíèÿ, íàïðàâëåíèå êîòîðûõ îïðåäåëÿëîñü íàó÷íûìè èíòåðåñàìè ñîòðóäíèêîâ.  ïîñëåäíåé ÷åòâåðòè ïðîøëîãî âåêà êàôåäðîé ðóêîâîäèë ïðîôåññîð Âëàäèìèð Åâãåíüåâè÷ Õîëìîãîðîâ, ó÷åíèê àêàäåìèêà À.Í. Òåðåíèíà. Ñ òåõ ïîð íà êàôåäðå èíòåíñèâíî ðàçâèâàþòñÿ èññëåäîâàíèÿ ïî ôîòîíèêå, ïðîäîëæàþùèå íàó÷íûå íàïðàâëåíèÿ øêîëû À.Í. Òåðåíèíà.  1997—2002 ãã. êàôåäðîé çàâåäîâàë ïðîôåññîð Àëåêñåé Åëèñååâè÷ Ãðèùåíêî, ïðè êîòîðîì íà êàôåäðå ñòàëè ðàçâèâàòüñÿ èññëåäîâàíèÿ â îáëàñòè ôèçèêè ïîëèìåðîâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ çàâåäóþùèì êàôåäðîé ÿâëÿåòñÿ ïðîôåññîð Âàëåíòèí Èâàíîâè÷ Êîðîòêîâ, ó÷åíèê Â. Å. Õîëìîãîðîâà. Íàó÷íàÿ òåìàòèêà êàôåäðû îõâàòûâàåò øèðîêèé êðóã âîïðîñîâ ñîâðåìåííîé îáëàñòè ôîòîôèçèêè, ôîòîõèìèè, áèîìîëåêóëÿðíîé è õèìè÷åñêîé ôèçèêè. Èçó÷àþòñÿ êàê òðàäèöèîííûå ïðîáëåìû ïðîòåêàíèÿ ýëåìåíòàðíûõ ñòàäèé ôîòîõèìè÷åñêèõ è ôîòîáèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, òàê è ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà áèîëîãè÷åñêè âàæíûõ ìîëåêóë â ñâÿçè ñ èõ áèîëîãè÷åñêèìè ôóíêöèÿìè, ñòðîåíèå ïîâåðõíîñòíûõ ïëåíîê ïîëèìåðîâ è èõ ñâîéñòâà. Ðàçðàáàòûâàþòñÿ è ñîçäàþòñÿ ìîäåëüíûå ôîòîñèíòåòè÷åñêèå ñèñòåìû äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãèè. Èññëåäóþòñÿ ïðîöåññû ìèãðàöèè ýíåðãèè ýëåêòðîííîãî âîçáóæäåíèÿ â îðãàíè÷åñêèõ ïîëèêðèñòàëëàõ. Èçó÷àþòñÿ ìàãíèòíî-ñïèíîâûå ýôôåêòû â îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóëàõ.  ïîñëåäíèå ãîäû àêòèâíî ðàçâèâàåòñÿ èçó÷åíèå íàíîðàçìåðíûõ ñòðóêòóð è èõ ñâîéñòâ â ãîìîãåííûõ è ãåòåðîãåííûõ óñëîâèÿõ, ïðîöåññîâ ñàìîîðãàíèçàöèè ñëîæíûõ îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë íà ãðàíèöå ðàçäåëà ôàç. Èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäÿòñÿ ñ ïîìîùüþ êîìïëåêñà ìåòîäîâ — àáñîðáöèîííàÿ è ëþìèíåñöåíòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ, ìàññ-ñïåê-

145

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II

146

òðîñêîïèÿ, ñïåêòðîñêîïèÿ ýëåêòðîííîãî ïàðàìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà, ÿäåðíîãî ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà, ìåòîäà äâîéíîãî ëó÷åïðåëîìëåíèÿ. Ñîòðóäíèêè êàôåäðû îáùåé ôèçèêè II è îòäåëà õèìè÷åñêîé ôèçèêè ÍÈÈ Ôèçèêè ÑÏáÃÓ ïîääåðæèâàþò òåñíûå êîíòàêòû ñ ðÿäîì íàó÷íûõ èíñòèòóòîâ ÐÀÍ, âêëþ÷àÿ Èíñòèòóò àíàëèòè÷åñêîãî ïðèáîðîñòðîåíèÿ, Ãîñóäàðñòâåííûé îïòè÷åñêèé èíñòèòóò èì. Ñ. È. Âàâèëîâà, Èíñòèòóò âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé è äð. Ñîòðóäíèêàìè êàôåäðû ïðîâîäÿòñÿ ñîâìåñòíûå èññëåäîâàíèÿ ñ ðÿäîì çàðóáåæíûõ óíèâåðñèòåòîâ. Ñðåäè íèõ — Ñâîáîäíûé óíèâåðñèòåò Áåðëèíà (Ãåðìàíèÿ), óíèâåðñèòåò Êîíêîðäèÿ ã. Òîðîíòî (Êàíàäà), óíèâåðñèòåò Èîêîãàìû (ßïîíèÿ). Óñïåøíî îáó÷àþùèåñÿ ñòóäåíòû èìåþò âîçìîæíîñòü ïðîéòè ïðàêòèêó â íàó÷íûõ öåíòðàõ, ñ êîòîðûìè ñîòðóäíè÷àåò êàôåäðà. Âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû ÿâëÿþòñÿ ïîëíîñòüþ ïîäãîòîâëåííûìè äëÿ ïðîäîëæåíèÿ îáó÷åíèÿ â àñïèðàíòóðå èëè íàó÷íîé ðàáîòû, â òîì ÷èñëå, è çà ðóáåæîì. Ïðîãðàììà îáó÷åíèÿ â ìàãèñòðàòóðå îõâàòûâàåò ñëåäóþùèå íàïðàâëåíèÿ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé: • ôóíäàìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ýëåìåíòàðíûõ ñòàäèé ôîòîõèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, ïðîöåññîâ ñàìîîðãàíèçàöèè ñëîæíûõ ìîëåêóë â ðàçëè÷íûõ ôàçîâûõ ñîñòîÿíèÿõ è íà ãðàíèöå ðàçäåëà ôàç, ïðîöåññîâ, ïðîòåêàþùèõ ïðè âçàèìîäåéñòâèè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ íóêëåèíîâûìè êèñëîòàìè è èõ êîìïëåêñàìè ñ áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûìè ìîëåêóëàìè, ñòðîåíèÿ òîíêèõ ïëåíîê ïîëèìåðíûõ ìîëåêóë íà ìåæôàçíûõ ãðàíèöàõ; • èññëåäîâàíèå ìàãíèòî-ñïèíîâûõ ýôôåêòîâ â ïåðñïåêòèâíûõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèÿõ, äâóõêâàíòîâûõ ôîòîðåàêöèé, îñóùåñòâëÿþùèõñÿ ïðè ïîñëåäîâàòåëüíîì ïîãëîùåíèè äâóõ êâàíòîâ ñâåòà îäíîé è òîé æå ìîëåêóëîé; • èçó÷åíèå ïðîöåññîâ ïåðåíîñà ýíåðãèè ýëåêòðîííîãî âîçáóæäåíèÿ â îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóëÿðíûõ ïîëèêðèñòàëëàõ ñïåêòðàëüíî-ëþìèíåñöåíòíûìè ìåòîäàìè; • èçó÷åíèå ìåõàíèçìîâ êàòàëèòè÷åñêîãî äåéñòâèÿ ìåëêîäèñïåðñíîé ïëàòèíû â ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ. Çà âðåìÿ îáó÷åíèÿ ñòóäåíòû êàôåäðû îñâàèâàþò ìåòîäèêè ñïåêòðàëüíûõ, ñïåêòðàëüíî-ëþìèíåñöåíòíûõ è ìàññ-ñïåêòðîñêîïè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé, èçìåðåíèÿ ñïåêòðîâ ÝÏÐ è ßÌÐ, ðàáîòû ñ âûñîêîâàêóóìíûìè óñòàíîâêàìè, ïîëó÷àþò ïðàêòè÷åñêèå íàâûêè ðàáîòû íà ñîâðåìåííîì îáîðóäîâàíèè. Ïî ðåçóëüòàòàì ñâîèõ èññëåäîâàíèé îíè äåëàþò äîêëàäû íà ìåæäóíàðîäíûõ è ðîññèéñêèõ êîíôåðåíöèÿõ. Óñïåøíî âûïîëíÿþùèå ó÷åáíûé ïëàí ìàãèñòðàíòû èìåþò ïóáëèêàöèè â âåäóùèõ íàó÷íûõ æóðíàëàõ.

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/06 — «Áèîìîëåêóëÿðíàÿ è õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà»

Õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü è ñòðîåíèå ìîëåêóë 1. Âîëíîâûå ôóíêöèè âîäîðîäà, s-, p- è d-àòîìíûå îðáèòàëè (ÀÎ). ÀÎ ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. 2. Ïåðèîäè÷åñêàÿ òàáëèöà. Ïðèíöèï çàïîëíåíèÿ. Ïîòåíöèàë èîíèçàöèè, ñðîäñòâî ê ýëåêòðîíó è âåëè÷èíà ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòè. Àòîìíûå ðàäèóñû. 3. Ðàçäåëåíèå ðàçëè÷íûõ âèäîâ äâèæåíèÿ â ìîëåêóëå. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîòåíöèàëüíûå ïîâåðõíîñòè è èõ ñâîéñòâà. Ãàðìîíè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîòåíöèàë Ìîðçå. Ñòðóêòóðà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë. 4. Ïðèáëèæåíèå ËÊÀÎ äëÿ ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé (ÌÎ). Ïîíÿòèå î ñâÿçûâàþùèõ è ðàçðûõëÿþùèõ ÌÎ. Îáðàçîâàíèå õèìè÷åñêîé ñâÿçè. 5. Ýëåêòðîííûå êîíôèãóðàöèè äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Îñíîâíûå òèïû ÌÎ. Õàðàêòåðèñòèêè ïðî÷íîñòè õèìè÷åñêîé ñâÿçè è èõ çàâèñèìîñòü îò ÷èñëà ýëåêòðîíîâ â äâóõàòîìíîé ìîëåêóëå. 6. Ýëåêòðîííîå ñòðîåíèå ãîìîÿäåðíûõ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Ïîñòðîåíèå ýíåðãåòè÷åñêèõ äèàãðàìì. 7. Ýëåêòðîííîå ñòðîåíèå ãåòåðîÿäåðíûõ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Äèïîëüíûå ìîìåíòû. 8. Ìîëåêóëÿðíàÿ ñèììåòðèÿ è êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. Äèàãðàììû Óîëøà (íà ïðèìåðå ìîëåêóëû Í2Î). 9. p-ýëåêòðîííûå ñèñòåìû. p-p âçàèìîäåéñòâèå, n-p âçàèìîäåéñòâèå, ñâåðõñîïðÿæåíèå. 10. Âîäîðîäíàÿ ñâÿçü. Ïðèðîäà è ñïåêòðàëüíûå ïðîÿâëåíèÿ.

Ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ 1. Ïðåäìåò ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè. Îñíîâíûå îïðåäåëåíèÿ è åäèíèöû èçìåðåíèÿ. Ñïåêòð ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ñèñòåìû. 2. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà äëÿ ñòàöèîíàðíûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóëÿðíûõ ñèñòåì. Ðàçäåëåíèå ðàçëè÷íûõ âèäîâ äâèæåíèÿ. 3. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïðèáëèæåíèå Áîðíà—Îïïåíãåéìåðà. 4. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ïî òèïàì ñèììåòðèè. Îïðåäåëåíèå ñèììåòðèè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ïî çàäàííîé ýëåêòðîííîé êîíôèãóðàöèè. 5. Êîëåáàòåëüíûå ñîñòîÿíèÿ ìîëåêóë. Åñòåñòâåííûå êîîðäèíàòû.

147

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II

6. 7. 8. 9.

10. 11. 12. 13.

14.

148

15. 16. 17. 18.

Êîëåáàòåëüíûå òåðìû è âîëíîâûå ôóíêöèè äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë â ãàðìîíè÷åñêîì ïðèáëèæåíèè è ñ ïîòåíöèàëîì Ìîðçå. Íîðìàëüíûå êîîðäèíàòû è íîðìàëüíûå êîëåáàíèÿ. Âûðîæäåííûå êîëåáàíèÿ. Ñèììåòðèÿ êîëåáàòåëüíûõ âîëíîâûõ ôóíêöèé. Ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå â ìîëåêóëàõ. Òèïû ñâÿçè óãëîâûõ ìîìåíòîâ (Ãóíäîâñêèå òèïû ñâÿçè). Ñèììåòðèÿ ìîëåêóëÿðíûõ òåðìîâ, âëèÿíèå ÿäåðíûõ ìîìåíòîâ íà âðàùàòåëüíûå óðîâíè. Âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ëèíåéíûõ ìîëåêóë, ìîëåêóë òèïà ñôåðè÷åñêîãî è ñèììåòðè÷íîãî âîë÷êîâ. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ÈÊ ñïåêòðîâ è ñïåêòðîâ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. Ðåçîíàíñ Ôåðìè êàê ÷àñòíûé ñëó÷àé âçàèìîäåéñòâèÿ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðîâ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Ïàðàëëåëüíûå è ïåðïåíäèêóëÿðíûå ïîëîñû. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ìîëåêóë òèïà ñôåðè÷åñêîãî è ñèììåòðè÷íîãî âîë÷êîâ. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Ïðîãðåññèè è ñåêâåöèè. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè â ïîëîñàõ. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà çàïðåùåííûõ ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà ëèíåéíûõ ìîëåêóë.

Ïðàâèëà îòáîðà 1. Âåðîÿòíîñòü îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà. Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è î ðàñ÷åòå âåðîÿòíîñòåé ïåðåõîäà. 2. Äèïîëüíîå ïðèáëèæåíèå. Ñâÿçü ýêñïåðèìåíòàëüíî èçìåðÿåìûõ õàðàêòåðèñòèê ñ ìàòðè÷íûìè ýëåìåíòàìè ïåðåõîäà. Ôîðìà ñïåêòðàëüíîé ëèíèè. 3. Ìàãíèòíî-äèïîëüíûå è êâàäðóïîëüíûå ïåðåõîäû. 4. Îáùàÿ ôîðìóëèðîâêà ïðàâèë îòáîðà äëÿ èçëó÷åíèÿ, ïîãëîùåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ôîòîíîâ. 5. Ïðàâèëà îòáîðà âî âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðàõ. 6. Ïðàâèëà îòáîðà â êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðàõ. 7. Ïðàâèëà îòáîðà â ýëåêòðîííûõ ñïåêòðàõ. Ïðèíöèï Ôðàíêà—Êîíäîíà.

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II Ëèòåðàòóðà 1. Òåðåíèí À. Í. Ôîòîíèêà ìîëåêóë êðàñèòåëåé. Ì.: Íàóêà, 1967. 2. Åëüÿøåâè÷ Ì. À. Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962. 3. Ãåðöáåðã Ã. Êîëåáàòåëüíûå è âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Ì. À. Åëüÿøåâè÷. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1949. 4. Ãåðöáåðã Ã. Ñïåêòðû è ñòðîåíèå äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Â. Í. Êîíäðàòüåâà. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1949. 5. Ãåðöáåðã Ã. Ýëåêòðîííûå ñïåêòðû è ñòðîåíèå ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Â. Ì. Òàòåâñêîãî. Ì.: Ìèð, 1969. 6. Àêîïÿí Ì. Å., Ãîëîâèí À. Â., Ðîäèí À. À. Ôîòîèîíèçàöèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ìîëåêóë. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1996. 7. Íóðìóõàìåòîâ Ð. Í. Ïîãëîùåíèå è ëþìèíåñöåíöèÿ àðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Ì.: Õèìèÿ, 1971. 8. Àãðàíîâè÷ Â. Ì., Ãàëàíèí Ì. Ä. Ïåðåíîñ ýíåðãèè ýëåêòðîííîãî âîçáóæäåíèÿ â êîíäåíñèðîâàííûõ ñðåäàõ. 9. Ìàéåð Ã. Â., Äàíèëîâà Â. È. Êâàíòîâàÿ õèìèÿ, ñòðîåíèå è ôîòîíèêà ìîëåêóë. Òîìñê: Èçä-âî Òîìñêîãî ãîñ. óí-òà, 1984.

149

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

ДНМ.01

Современные проблемы физики

10

150

64

ДНМ.02

История физики

10

80

64

11

120 250 200

64 128 32

№ пп

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр

Зачет, семестр

010700/06 — «Áèîìîëåêóëÿðíàÿ è õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà»

Дисциплины направления Федеральный компонент

ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент

150

ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Химическая физика.

Специальные дисциплины СДМ.01

СДМ.В.02 СДМ.В.03 СДМ.В.04 СДМ.В.05 СДМ В.06

9 10

9 10 10

Спектральные методы исследования

Фотоника многоатомных молекул Свободно-радикальные процессы и методы их изучения Перенос заряда в органических системах Перенос энергии в органических системах Кинетика поверхностных процессов Фотофизика и фотохимия органических молекул в СДМ В.07 гетерогенных системах Факультативные дисциплины ФТД.01

9

Спец. лаборатория

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 Физика макромолекул СДМ.04 Фотоника биомолекул и фотомедицина СДМ.05 Фотопроцессы в сложных молекулах на границе раздела фаз Дисциплины по выбору СДМ.В.01

10

9 10 11 11 12

10

9 10 13

11 12

12

150

32

150

80

176

160

39 90 90 90

32 64 64 64

247

192

50 50 50 50

32 32 32 32 32

50

32

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/06 — «Áèîìîëåêóëÿðíàÿ è õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà»

Ñèñòåìàòèêà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé àòîìà è àòîìíûå ñïåêòðû 1. Ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà äëÿ îäíîýëåêòðîííîãî àòîìà. Îðáèòàëüíûå è ñïèíîâûå ìîìåíòû ýëåêòðîíîâ. Çàäà÷à îá ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå. Àòîìíûå îðáèòàëè. Ïðèíöèï Ïàóëè. Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Ìóëüòèïëåòíàÿ ñòðóêòóðà àòîìíûõ òåðìîâ. Âåêòîðíàÿ ìîäåëü. 2. Èíòåíñèâíîñòü ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà è èõ ñâÿçü ñ ìàòðè÷íûìè ýëåìåíòàìè ïåðåõîäà. Êîýôôèöèåíò è ñå÷åíèå ïîãëîùåíèÿ. Çàêîí Ëàìáåðòà—Áååðà. Äèïîëüíîå ïðèáëèæåíèå. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ äèïîëüíûõ ïåðåõîäîâ â àòîìàõ. Õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü è ñòðîåíèå ìîëåêóë 1. Ðàçäåëåíèå ðàçëè÷íûõ âèäîâ äâèæåíèÿ â ìîëåêóëå. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîòåíöèàëüíûå ïîâåðõíîñòè è èõ ñâîéñòâà. Ãàðìîíè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîòåíöèàë Ìîðçå. Ñòðóêòóðà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë. 2. Ïðèðîäà õèìè÷åñêîé ñâÿçè â Í2+. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå, ïðèáëèæåíèå ÌÎ ËÊÀÎ. Ýëåêòðîííûå êîíôèãóðàöèè ìîëåêóë. Ó÷åò ñïèíà ýëåêòðîíîâ è ïðèíöèïà Ïàóëè. 3. Âàëåíòíûå ñîñòîÿíèÿ àòîìîâ. Ãèáðèäíûå ÀÎ. Îñíîâíûå òèïû ñâÿçåé. 4. p-ýëåêòðîííûå ñèñòåìû. Ñîïðÿæåíèå. Ìåòîä Õþêêåëÿ. 5. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ êîîðäèíàöèîííîé õèìèè. Äîíîðíî-àêöåïòîðíàÿ ïðèðîäà êîîðäèíàöèîííîé ñâÿçè. Äàòèâíûå ñâÿçè. 6. Âîäîðîäíàÿ ñâÿçü. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà ìàêðîìîëåêóë è òåðìîäèíàìèêà ðàñòâîðîâ ïîëèìåðîâ 1. Ðàâíîâåñíàÿ ãèáêîñòü öåïíîé ìîëåêóëû. Ñâîáîäíî-ñî÷ëåíåííàÿ öåïü Êóíà. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïî äëèíàì âåêòîðà h, ñîåäèíÿþùåãî êîíöû öåïè. 2. Ýíòðîïèéíàÿ ïðèðîäà óïðóãîñòè ìàêðîìîëåêóë. Ôîðìà è ðàçìåðû ìîëåêóëÿðíîãî êëóáêà. Öåïü ñ ôèêñèðîâàííûì âàëåíòíûì óãëîì. Ôîðìóëà Ýéðèíãà. Ïåðñèñòåíòíàÿ öåïü. Ñðåäíèé êâàäðàò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó êîíöàìè è ñðåäíèé êâàäðàò ðàäèóñà èíåðöèè ïåðñèñòåíòíîé öåïè.

151

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II 3. Èäåàëüíûå è íåèäåàëüíûå ðàñòâîðû ïîëèìåðîâ. Îñìîòè÷åñêîå äàâëåíèå. Îäèíî÷íàÿ öåïü ñ îáúåìíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè. Ïîíÿòèå èñêëþ÷åííîãî îáúåìà. Íàáóõàíèå è êîëëàïñ ïîëèìåðíîé öåïè. Òåîðèÿ Ôëîðè. Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà íàáóõàíèÿ ìàêðîìîëåêóë îò äëèíû öåïè. Ïåðåõîä êëóáîê—ãëîáóëà. 4. Ïîëóðàçáàâëåííûå è êîíöåíòðèðîâàííûå ðàñòâîðû ïîëèìåðîâ. Ýêðàíèðîâàíèå îáúåìíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Òåîðåìà Ôëîðè îá èäåàëüíîñòè ìàêðîìîëåêóëÿðíûõ êëóáêîâ â ðàñïëàâàõ ïîëèìåðîâ. 5. Ïîëèýëåêòðîëèòû. Ðàçìåðû ìîëåêóë ïîëèýëåêòðîëèòîâ. Êîíäåíñàöèÿ êîíòðèîíîâ. Ýëåêòðîñòàòè÷åñêàÿ ïåðñèñòåíòíàÿ äëèíà. 6. Áèîïîëèìåðû. Ïåðâè÷íàÿ, âòîðè÷íàÿ è òðåòè÷íàÿ ñòðóêòóðà áèîïîëèìåðîâ. Ïåðåõîä êëóáîê—ñïèðàëü â îäíî- è äâóíèòåâûõ ïîëèìåðàõ.

152

Ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ 1. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ è åäèíèöû èçìåðåíèÿ. Ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ, èñïóñêàíèÿ, ðàññåÿíèÿ. Âåðîÿòíîñòè ïåðåõîäîâ è îáùàÿ ôîðìóëèðîâêà ïðàâèë îòáîðà. 2. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ïî òèïàì ñèììåòðèè. Îïðåäåëåíèå ñèììåòðèè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ïî çàäàííîé ýëåêòðîííîé êîíôèãóðàöèè, ïî çàäàííûì ñîñòîÿíèÿì ðàçúåäèíåííûõ àòîìîâ (ãðóïï àòîìîâ) è îáúåäèíåííîãî àòîìà. 3. Êîëåáàòåëüíûå ñîñòîÿíèÿ ìîëåêóë. Åñòåñòâåííûå êîîðäèíàòû. Êîëåáàòåëüíûå òåðìû è âîëíîâûå ôóíêöèè äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë â ãàðìîíè÷åñêîì ïðèáëèæåíèè è ñ ïîòåíöèàëîì Ìîðçå. Íîðìàëüíûå êîîðäèíàòû è íîðìàëüíûå êîëåáàíèÿ. Ñèììåòðèÿ êîëåáàòåëüíûõ âîëíîâûõ ôóíêöèé. 4. Ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå â ìîëåêóëàõ. Òèïû ñâÿçè óãëîâûõ ìîìåíòîâ (Ãóíäîâñêèå òèïû ñâÿçè). 5. Âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ëèíåéíûõ ìîëåêóë, ìîëåêóë òèïà ñôåðè÷åñêîãî è ñèììåòðè÷íîãî âîë÷êîâ. 6. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ è ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè. Ïåðåõîäû ìåæäó íåâûðîæäåííûìè ýëåêòðîííûìè ñîñòîÿíèÿìè è ïåðåõîäû ñ ó÷àñòèåì âûðîæäåííûõ ñîñòîÿíèé. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà: ëèíåéíî-ëèíåéíûå ïåðåõîäû, ïåðåõîäû â ëèíåéíûõ ìîëåêóëàõ ñ ó÷àñòèåì èçîãíóòûõ êîíôèãóðàöèé. 7. Òðèïëåòíîå ñîñòîÿíèå îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë. Ýíåðãèÿ íèçøåãî òðèïëåòíîãî ñîñòîÿíèÿ. 8. Èçëó÷àòåëüíûå è áåçèçëó÷àòåëüíûå ïåðåõîäû â òðåõóðîâíåâîé ñõåìå. Ôîðìèðîâàíèå ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ è èñïóñêàíèÿ â ñëîæíûõ è ïîëóñëîæíûõ ìîëåêóëàõ. Çàêîíû Ñòîêñà, Ëåâøèíà, Âàâèëîâà. Ïðàâèëî Êàøà. Ïåðåõîäû â 4-õ óðîâíåâîé ñèñòåìå. 9. Ñèñòåìàòèêà ýëåêòðîííî-âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé è òèïû ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ. 10. Âëèÿíèå ñðåäû íà ñïåêòðû îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë. Êëàññèôèêàöèÿ

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Âëèÿíèå ðàñòâîðèòåëåé íà ïîëîæåíèå è èíòåíñèâíîñòü ïîëîñ. 11. Âëèÿíèå çàïàñà êîëåáàòåëüíîé ýíåðãèè íà ñïåêòðû ôëóîðåñöåíöèè îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé è êîíñòàíòû ñêîðîñòåé èçëó÷àòåëüíûõ è áåçèçëó÷àòåëüíûõ ïåðåõîäîâ. 12. Ïåðåíîñ ýëåêòðîííîé ýíåðãèè. Èíäóêòèâíî-ðåçîíàíñíûé è îáìåííûé ìåõàíèçìû ïåðåíîñà, ïðàâèëà îòáîðà. Ïåðåíîñ ýíåðãèè ïî ñèíãëåòíûì è òðèïëåòíûì ñîñòîÿíèÿì. Ñèíãëåò-òðèïëåòíàÿ èíòåðêîíâåðñèÿ. Îñîáåííîñòè ïåðåíîñà ýíåðãèè â ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëàõ.

Ôîòîõèìèÿ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë 1. Ðåàêöèè ôîòîðàñïàäà. Âîçìîæíûå ïóòè ôîòîðàñïàäà. Ôîòîäèññîöèàöèÿ íåêîòîðûõ ñîåäèíåíèé. Ôîòîñåíñèáèëèçèðîâàííàÿ äèññîöèàöèÿ. 2. Ðåàêöèè ôîòîïðèñîåäèíåíèÿ. Ôîòîäèìåðèçàöèÿ áåçèçëó÷àòåëüíàÿ è ñ èçëó÷åíèåì. 3. Êîìïëåêñû ñ ïåðåíîñîì çàðÿäà: ôèçèêîõèìè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ ÊÏÇ, ýêñèìåðû, ýêñèïëåêñû, âíóòðèìîëåêóëÿðíûå è êîíòàêòíûå ÊÏÇ. Ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ è ëþìèíåñöåíöèè ÊÏÇ. 4. Ðåàêöèè ôîòîîêñèäèðîâàíèÿ: ìåõàíèçì ôîòîïðèñîåäèíåíèÿ ìîëåêóëÿðíîãî êèñëîðîäà, ôîòîñåíñèáèëèçèðîâàííîå îêèñëåíèå. 5. Ôîòîèçîìåðèçàöèÿ: öèñ-òðàíñ èçîìåðèçàöèÿ, ôîòîõðîìèÿ è ôîòîñåíñèáèëèçàöèÿ âíóòðèìîëåêóëÿðíîé ïåðåãðóïïèðîâêè. 6. Îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûå ôîòîðåàêöèè: ôîòîïåðåíîñ ïðîòîíà, èçìåíåíèå ïðî÷íîñòè âîäîðîäíîé ñâÿçè ïðè âîçáóæäåíèè, ôîòîîòùåïëåíèå è ôîòîïåðåíîñ ýëåêòðîíà, ôîòîîêèñëåíèå êðàñèòåëåé, ìåõàíèçì ôîòîâîñòàíîâëåíèÿ. 7. Êèíåòèêà è ìåõàíèçì äâóõêâàíòîâûõ ðåàêöèé.

Ïðèìåíåíèå íåêîòîðûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ìåòîäîâ ïðè èññëåäîâàíèè ôîòîôèçè÷åñêèõ è ôîòîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ 1. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè è òèïû ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. 2. Òðåáîâàíèÿ ê èñòî÷íèêàì ñâåòà ïðè ðåøåíèè êîíêðåòíûõ çàäà÷ (ïî âûáîðó àáèòóðèåíòà). 3. Ñâîéñòâà ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Ïîðîãîâîå óñëîâèå âîçíèêíîâåíèÿ ãåíåðàöèè. Íàñûùåíèå óñèëåíèÿ. Êîíêóðåíöèÿ ìîä. Îñíîâíûå òèïû ëàçåðîâ. Ãåíåðàöèÿ ãàðìîíèê. 4. Îñíîâíûå çàêîíû ôîðìàëüíîé êèíåòèêè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Êîíñòàíòû ñêîðîñòè ýëåìåíòàðíûõ ïðîöåññîâ. Ïðèíöèï äåòàëüíîãî ðàâíîâåñèÿ. 5. Àáñîðáöèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ñïåêòðîñêîïèÿ ïîãëîùåíèÿ èç ìåòàñòàáèëüíîãî ñîñòîÿíèÿ. 6. Ëþìèíåñöåíòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ìíîãîôîòîííîå âîçáóæäåíèå ëþìèíåñöåíöèè. 7. Ìåòîä èìïóëüñíîãî ôîòîëèçà â ñî÷åòàíèè ñî ñïåêòðîñêîïèåé ïîãëîùåíèÿ è ýìèññèè. Ñïåêòðîñêîïèÿ ñ ðàçðåøåíèåì âî âðåìåíè.

153

Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II 8. Îïðåäåëåíèå ôîòîõèìè÷åñêèõ êâàíòîâûõ âûõîäîâ. Àêòèíîìåòðèÿ èçëó÷åíèÿ. 9. Îïðåäåëåíèå âðåìåí æèçíè âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé. 10. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ àòîìàðíî-÷èñòîé ïîâåðõíîñòè. 11. ÈÊ ñïåêòðîñêîïèÿ â èññëåäîâàíèè ïîâåðõíîñòè è àäñîðáèðîâàííûõ ìîëåêóë. 12. Ñïåêòðîñêîïèÿ äèôôóçíîãî îòðàæåíèÿ. 13. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ôîòîïðîöåññîâ â ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ ãàçòâåðäîå òåëî: ìàíîìåòðè÷åñêèé, ìàññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêèé, èññëåäîâàíèå ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê.

154

Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ôèçèêîõèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ 1. Âÿçêîñòü, ïîñòóïàòåëüíîå òðåíèå (èçîòåðìè÷åñêàÿ äèôôóçèÿ), ñåäèìåíòàöèÿ, õðîìàòîãðàôèÿ. Çàâèñèìîñòü õàðàêòåðèñòè÷åñêîé âÿçêîñòè, êîýôôèöèåíòà ïîñòóïàòåëüíîé äèôôóçèè è ñåäèìåíòàöèè îò ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ïîëèìåðà. 2. Ãèäðîäèíàìè÷åñêèå òåîðèè Êèðêâóäà, Õèðñòà è ßìàêàâà. Îïðåäåëåíèå ìîëåêóëÿðíî-ìàññîâûõ è êîíôîðìàöèîííûõ ïàðàìåòðîâ ìàêðîìîëåêóë ïî ðåçóëüòàòàì ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ èçìåðåíèé. 3. Äèíàìè÷åñêîå è ýëåêòðè÷åñêîå äâîéíîå ëó÷åïðåëîìëåíèå â ðàñòâîðàõ è ðàñïëàâàõ ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ. Çàâèñèìîñòü âðåìåíè ðåëàêñàöèè, ïîñòîÿííîé Êåððà è îïòè÷åñêîãî êîýôôèöèåíòà ñäâèãà îò ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ïîëèìåðà. 4. Òåîðèÿ ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàêðîìîëåêóë Ïåòåðëèíà—Ñòþàðòà (ñâîáîäíî-ñî÷ëåíåííûå öåïè). Òåîðèÿ Â. Í. Öâåòêîâà îïòè÷åñêèõ è ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïåðñèñòåíòíûõ öåïåé. Ìîäåëè Ðàóçà è Çèììà. Ñïåêòðû âðåìåí ðåëàêñàöèè ýëåêòðè÷åñêîãî äâîéíîãî ëó÷åïðåëîìëåíèÿ è äèýëåêòðè÷åñêîé ïîëÿðèçàöèè ðàñòâîðîâ ïîëèìåðîâ. Ëèòåðàòóðà 1. Òåðåíèí À. Í. Ôîòîíèêà ìîëåêóë êðàñèòåëåé. Ì.: Íàóêà, 1967. 2. Åëüÿøåâè÷ Ì. À. Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962. 3. Öâåòêîâ Â. Í., Ýñêèí Â. Å., Ôðåíêåëü Ñ. ß. Ñòðóêòóðà ìàêðîìîëåêóë â ðàñòâîðàõ. Ì.: Íàóêà, 1964. 4. Öâåòêîâ Â. Í. Æåñòêîöåïíûå ïîëèìåðíûå ìîëåêóëû. Ë.: Íàóêà, 1986. 5. Çàéäåëü À. Í., Îñòðîâñêàÿ Ã. Â., Îñòðîâñêèé Þ. È. Òåõíèêà è ïðàêòèêà ñïåêòðîñêîïèè. Ì.: Íàóêà, 1976. 6. Íóðìóõàìåòîâ Ð. Í. Ïîãëîùåíèå è ëþìèíåñöåíöèÿ àðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Ì.: Õèìèÿ, 1971 7. Ôëîðè Ï. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà öåïíûõ ìîëåêóë. Ì.: Ìèð, 1971. 8. Òåíôîðä. Ôèçè÷åñêàÿ õèìèÿ ïîëèìåðîâ. Ì.: Õèìèÿ, 1965. 9. Ìàéåð Ã. Â., Äàíèëîâà Â. È. Êâàíòîâàÿ õèìèÿ, ñòðîåíèå è ôîòîíèêà ìîëåêóë. Òîìñê: Èçä-âî Òîìñêîãî ãîñ. óí-òà, 1984.

Êàôåäðà

îïòèêè

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/12 • “Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà è ëàçåðû” 010700/02 • “Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà” 010700/05 • “Ôèçèêà è õèìèÿ ïëàçìû”

Ñàéò êàôåäðû: http://optics.phys.spbu.ru/ Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Ñêîáëî Þðèé Ýäóàðäîâè÷, òåë. (812) 428-44-52, ôàêñ (812) 428-72-40, e-mail: yuri_skoblo@ mail.ru

Ñ

îçäàíèå êàôåäðû îïòèêè íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå Ëåíèíãðàäñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà â 1934 ãîäó ñâÿçàíî ñ èìåíåì àêàäåìèêà Äìèòðèÿ Ñåðãååâè÷à Ðîæäåñòâåíñêîãî è åãî ó÷åíèêà Ñåðãåÿ Ýäóàðäîâè÷à Ôðèøà, êîòîðûé áûë ïåðâûì çàâåäóþùèì êàôåäðîé. Âî âñåì ìèðå èçâåñòåí ïðåäëîæåííûé Ä. Ñ. Ðîæäåñòâåíñêèì «ìåòîä êðþêîâ» äëÿ èññëåäîâàíèÿ àíîìàëüíîé äèñïåðñèè.  çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè áëàãîäàðÿ óñèëèÿì Ä. Ñ. Ðîæäåñòâåíñêîãî íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå ïîÿâèëàñü ôîðìà ïîäãîòîâêè ñïåöèàëèñòîâ âûñøåé êâàëèôèêàöèè, ïðè êîòîðîé èçó÷åíèå ó÷åáíûõ äèñöèïëèí ñî÷åòàåòñÿ ñ èññëåäîâàòåëüñêîé ðàáîòîé ñòóäåíòîâ â íàó÷íûõ ãðóïïàõ. Äîëãèå ãîäû êàôåäðîé îïòèêè ðóêîâîäèë ÷ë.-êîðð. ÀÍ Ñ. Ý. Ôðèø — îäèí èç îñíîâîïîëîæíèêîâ ñîâåòñêîé øêîëû îïòèêîâ-ñïåêòðîñêîïèñòîâ. Äëÿ ìíîãèõ ïîêîëåíèé ôèçèêîâ ïåðâûì óíèâåðñèòåòñêèì ó÷åáíèêîì áûë åãî êëàññè÷åñêèé òðåõòîìíèê «Îáùèé êóðñ ôèçèêè», âûäåðæàâøèé îãðîìíîå êîëè÷åñòâî èçäàíèé. Êàôåäðà îïòèêè ìíîãèå ãîäû ïëîäîòâîðíî ñîòðóäíè÷àåò ñ äðóãèìè ó÷åáíûìè è íàó÷íûìè îðãàíèçàöèÿìè, â ÷èñëå êîòîðûõ ìîæíî íàçâàòü Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò ÐÀÍ èì. À. Ô. Èîôôå, Âñåðîññèéñêèé íàó÷íûé öåíòð ÃÎÈ èì. Ñ. È. Âàâèëîâà, ôèçè÷åñêèé ôàêóëüòåò ÌÃÓ, ÔÈÀÍ, ÈÎÔÀÍ, ÂÍÖ «Ïðèêëàäíàÿ õèìèÿ». Êðîìå òîãî, êàôåäðà îïòèêè èìååò òåñíûå ñâÿçè â îáëàñòè íàóêè è ïîäãîòîâêè ñïåöèàëèñòîâ âûñøåé êâàëèôèêàöèè ñ óíèâåðñèòåòîì è èíñòèòóòîì ôèçèêè íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïëàçìû èì. Ì. Ïëàíêà (ã. Ãðàéôñâàëüä, Ãåðìàíèÿ). Óñïåøíî îáó÷àþùèåñÿ ñòóäåíòû êàôåäðû îïòèêè ïðîõîäÿò ñòàæèðîâêó â íàó÷íûõ öåíòðàõ â Ãåðìàíèè è Ôðàíöèè â ðàìêàõ òðåõñòîðîííåãî ìåæãîñóäàðñòâåííîãî ñîãëàøåíèÿ î ñîâìåñòíîé ïîäãîòîâêå íàó÷íûõ êàäðîâ. Ñåãîäíÿ îáó÷åíèå áóäóùèõ îïòèêîâ âåäåòñÿ ïî òðåì ìàãèñòåðñêèì ïðîãðàììàì: 010700/12 — «Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà è ëàçåðû» — èññëåäîâàíèå êîëëåêòèâíûõ ÿâëåíèé â ñðåäàõ, èíòåíñèâíî âçàèìîäåéñòâóþùèõ ñ ïîëåì

157

Êàôåäðà îïòèêè

158

ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ; îïòèêà óëüòðàêîðîòêèõ ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ; ðàçðàáîòêà ãîëîãðàôè÷åñêèõ ìåòîäîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì êàê îïòè÷åñêîé, òàê è êîðïóñêóëÿðíîé äèàãíîñòèêè; èññëåäîâàíèå âîçìîæíîñòåé êîðïóñêóëÿðíîé ãîëîãðàôèè ñ èñòî÷íèêîì îñâåùåíèÿ íà îñíîâå ôîêóñèðîâêè ïó÷êîâ íà àòîìíîé ëèíçå; èññëåäîâàíèå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ îñíîâ è ðàçðàáîòêà íîâûõ âûñîêî÷óâñòâèòåëüíûõ ìåòîäîâ ëàçåðíîãî àíàëèòè÷åñêîãî êîíòðîëÿ îáúåêòîâ îêðóæàþùåé ñðåäû. 010700/02 — «Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà» — òåîðåòè÷åñêîå è ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ ñòîëêíîâåíèé; ñòðóêòóðà è ñïåêòðû èçëó÷åíèÿ àòîìîâ è ìîëåêóë; èññëåäîâàíèå âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîííûõ ïó÷êîâ ñ âåùåñòâîì â ãàçîâîé (â òîì ÷èñëå, ìåòàñòàáèëüíîé) ôàçå, âêëþ÷àþùåå ïðîâåäåíèå èññëåäîâàíèé ýôôåêòèâíîñòè îáðàçîâàíèÿ è ðàçðóøåíèÿ ìåòàñòàáèëüíûõ ñîñòîÿíèé àòîìîâ ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ ñ ýëåêòðîíàìè. Ðàçðàáîòêà è èññëåäîâàíèå âîçìîæíîñòè ïðèìåíåíèÿ ìåòîäà îáðåçàíèÿ òðàåêòîðíîãî èíòåãðàëà ñ ðàçëîæåííûì äåéñòâèåì äëÿ çàäà÷è ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà ïà àòîìå. Ñîñòàâëåíèå è îòëàäêà ïðîãðàìì äëÿ ïðåäñòàâëåíèÿ ñå÷åíèé ýëåêòðîííîãî âîçáóæäåíèÿ â âèäå àïïðîêñèìàöèè ýíåðãåòè÷åñêèõ çàâèñèìîñòåé, ïðåäñòàâëåíèå êîíå÷íûõ êîëè÷åñòâåííûõ ðåçóëüòàòîâ â ïàðàìåòðè÷åñêîì âèäå íà îñíîâå ó÷åòà âñåãî èìåþùåãîñÿ ìàññèâà èíôîðìàöèè ïî äàííîìó âîïðîñó. 010700/05 — «Ôèçèêà è õèìèÿ ïëàçìû» — èññëåäîâàíèå ýëåìåíòàðíûõ ïðîöåññîâ â ïëàçìå èìïóëüñíîãî è ñòàöèîíàðíîãî ðàçðÿäà â àòîìàðíûõ è ìîëåêóëÿðíûõ ãàçàõ è èõ ñìåñÿõ; ðàçðàáîòêà íîâûõ ìåòîäîâ ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà, èñïîëüçóþùèõ äîñòèæåíèÿ ñîâðåìåííîé ëàçåðíîé òåõíèêè, ôèçèêè ïëàçìû, èíôîðìàòèêè; èññëåäîâàíèå íåóñòîé÷èâîñòåé â ãàçîðàçðÿäíîé ïëàçìå; èññëåäîâàíèå ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîòåêàþùèõ íà ãðàíèöå ïëàçìû è òâåðäîãî òåëà; èññëåäîâàíèå áàðüåðíîãî ðàçðÿäà; êîìïëåêñíîå ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ñòðàòèôèöèðîâàííîãî ðàçðÿäà, âêëþ÷àþùåå â ñåáÿ èçìåðåíèå ñ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûì ðàçðåøåíèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, ýíåðãåòè÷åñêîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ, ìîùíîñòè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ, êîíöåíòðàöèé âîçáóæäåííûõ ÷àñòèö, à òàêæå ÷àñòîò è äëèí âîëí ïëàçìåííûõ êîëåáàíèé â øèðîêîì äèàïàçîíå óñëîâèé. Ôèçèêà ïëàçìû è ñâÿçàííûå ñ íåþ ðàçäåëû ôèçèêè â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÿâëÿþòñÿ äèíàìè÷íî ðàçâèâàþùèìèñÿ íàïðàâëåíèÿìè íàóêè. Ýòî ïðîèñõîäèò â ñèëó ôóíäàìåíòàëüíîãî õàðàêòåðà ðåøàåìûõ ïðîáëåì, à òàêæå â ñèëó øèðîêîãî òåõíè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ äîñòèæåíèé äàííûõ îáëàñòåé íàóêè â òåõíîëîãèÿõ ïëàçìåííîãî òðàâëåíèÿ â ìèêðîýëåêòðîíèêå, â àýðîäèíàìèêå, â êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêå, ïðè ðåøåíèè ïðîáëåìû óïðàâëÿåìîãî òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà, â ñïåêòðàëüíîì àíàëèçå, ïðè ñîçäàíèè íîâûõ èñòî÷íèêîâ èçëó÷åíèÿ.  ðàìêàõ ðàçâèòèÿ ñèñòåìû èíôîðìàöèîííûõ, âû÷èñëèòåëüíûõ è òåëåêîììóíèêàöèîííûõ ðåñóðñîâ êàôåäðû îïòèêè ÑÏáÃÓ îñóùåñòâëÿåòñÿ ðàáîòà ïî ñîçäàíèþ è ìîäåðíèçàöèè äèñòàíöèîííî óïðàâëÿåìûõ ëàáîðàòîðíûõ ðàáîò ñ äîñòóïîì ÷åðåç ñåòü Internet. Ñîâìåñòíî ñ Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèì èíñòèòóòîì èì. À. Ô. Èîôôå è Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèì òåõíè÷åñêèì óíèâåðñèòåòîì íà áàçå êàôåäðû îïòèêè óñïåøíî äåéñòâóåò ó÷åáíî-íàó÷íûé öåíòð ïî íàïðàâëåíèþ ôèçèêà

Êàôåäðà îïòèêè ïëàçìû («Ôèçèêà ñëîæíûõ ñòðóêòóð â íåðàâíîâåñíîé ïëàçìå è ïðèìåíåíèå îïòè÷åñêèõ ìåòîäîâ äëÿ èõ èññëåäîâàíèÿ»), áëàãîäàðÿ êîòîðîìó ñòóäåíòû èìåþò âîçìîæíîñòü ïðîâîäèòü ýêñïåðèìåíòû, îáñóæäàòü ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû, ïðèîáðåòàòü íàâûêè êîëëåêòèâíîé ðàáîòû ñ ëó÷øèìè ïðåïîäàâàòåëÿìè è âåäóùèìè ó÷åíûìè â îáëàñòè ôèçèêè ïëàçìû.  öåëÿõ ïîâûøåíèÿ îáùåãî óðîâíÿ ïîäãîòîâêè ñòóäåíòîâ ñòàðøèõ êóðñîâ, îáó÷åíèÿ èõ îñíîâàì íàó÷íîé äèñêóññèè è ïðåäñòàâëåíèÿ ðåçóëüòàòîâ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé êàôåäðîé ðåãóëÿðíî ïðîâîäÿòñÿ ñåìèíàðû ïî òåìàì: • ôèçèêà èîííî-àòîìíûõ ñòîëêíîâåíèé (ðóêîâîäèòåëü — ÷ë.-êîðð. ÐÀÍ, Â. Â. Àôðîñèìîâ, ëàáîðàòîðèÿ ôèçèêè àòîìíûõ ñòîëêíîâåíèé, ÔÒÈ ÐÀÍ); • ôèçèêà âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ïëàçìû (ðóêîâîäèòåëü — äîêòîð ôèç.ìàò. íàóê, ïðîô. Ì. Ï. Ïåòðîâ, ëàáîðàòîðèÿ ôèçèêè àòîìíûõ ñòîëêíîâåíèé, ÔÒÈ ÐÀÍ); • ãàçîâàÿ äèíàìèêà (ðóêîâîäèòåëü — äîêòîð ôèç-ìàò. íàóê, ïðîô. Ñ. Â. Áîáàøåâ). ×àñòü ïîëó÷åííûõ â èññëåäîâàíèÿõ ñòóäåíòîâ ðåçóëüòàòîâ ïóáëèêóåòñÿ â ìàòåðèàëàõ ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ êîíôåðåíöèé, è â âèäå ñòàòåé â âåäóùèõ ìèðîâûõ íàó÷íûõ æóðíàëàõ — «Physical Review», «Optics and Laser Technology», «Optics Communications», «Îïòèêà è ñïåêòðîñêîïèÿ». Ñ 1999 ã. êàôåäðîé ïðîâîäèòñÿ êîíêóðñ íà ïðåìèþ â ÷åñòü îñíîâîïîëîæíèêà ðîññèéñêîé øêîëû ãîëîãðàôè÷åñêîé èíòåðôåðîìåòðèè Þðèÿ Èñàåâè÷à Îñòðîâñêîãî, ó÷ðåæäåííóþ Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèì èíñòèòóòîì èì. À. Ô. Èîôôå è àêöèîíåðíûì áàíêîì «Ðîññèÿ». Ïåðâàÿ ïðåìèÿ (66,7% ïðåìèàëüíîãî ôîíäà) çà 2004 ã. áûëà ïðèñóæäåíà Â. Â. Ñìèðíîâó (ôèçôàê ÑÏáÃÓ) çà ðàáîòó «Èçó÷åíèå ôîêóñà àòîìíîé ëèíçû êàê èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ â êîðïóñêóëÿðíîé òîïîãðàôèè». Ñ 2002 ã. ïðè ñîäåéñòâèè Ôîíäà âûïóñêíèêîâ êàôåäðû îïòèêè ÑÏáÃÓ ïðîâîäèòñÿ åæåãîäíûé êîíêóðñ ëó÷øèõ íàó÷íûõ ðàáîò ñðåäè ñòóäåíòîâ ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ. Ïîáåäèòåëÿì ïðèñóæäàåòñÿ ñòèïåíäèÿ èìåíè îñíîâàòåëÿ êàôåäðû Ñ. Ý. Ôðèøà. Ïîáåäèòåëè êîíêóðñà 2004 ãîäà: 1. Ì. Â. Ôðîëåíêîâà (6-é êóðñ ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ), ðàáîòà «Äèôðàêöèÿ è èíòåðôåðåíöèÿ óëüòðàêîðîòêèõ èìïóëüñîâ â çàäà÷å îïòè÷åñêîãî îïîçíàâàíèÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè èìïóëüñîâ». 2. Ì. Ñ. Ðÿçàíîâ (6-é êóðñ ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ), ðàáîòà «Ðàçðàáîòêà ìåòîäà îïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîííî-êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûõ òåðìîâ èç èçìåðåííûõ âîëíîâûõ ÷èñåë ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé». Âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû ÿâëÿþòñÿ ïîëíîñòüþ ïîäãîòîâëåííûìè äëÿ ïðîäîëæåíèÿ îáó÷åíèÿ â î÷íîé àñïèðàíòóðå íà êàôåäðå îïòèêè, îáó÷åíèÿ â àñïèðàíòóðå èëè ïðîäîëæåíèÿ íàó÷íîé ðàáîòû çàðóáåæîì.

159

Êàôåäðà îïòèêè

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû 010700/12 — «Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà è ëàçåðû», 010700/02 — «Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà», 010700/05 — «Ôèçèêà è õèìèÿ ïëàçìû»

160

1. Îñíîâíûå ôîòîìåòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè: ïîòîê, îñâåùåííîñòü, ñâåòèìîñòü, ÿðêîñòü, ñèëà ñâåòà. 2. Ñïåêòðû ñâå÷åíèÿ íàãðåòûõ òåë. Çàêîí Êèðõãîôà. Àáñîëþòíî ÷åðíîå òåëî, çàêîíû ñïåêòðàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ñâåòèìîñòè è èíòåãðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà. 3. Îñíîâíûå òèïû ôîòîïðèåìíèêîâ: ôîòîýëåìåíò, ôîòîóìíîæèòåëü, ôîòîäèîä, ôîòîñîïðîòèâëåíèå, áîëîìåòð, àêóñòîîïòè÷åñêèé ïðèåìíèê. 4. Ñëîæíûå îïòè÷åñêèå ñèñòåìû. Ãëàâíûå ïëîñêîñòè è ãëàâíûå ôîêóñû îïòè÷åñêîé ñèñòåìû. 5. Êîãåðåíòíîñòü ñâåòà. Ïðîñòðàíñòâåííàÿ è âðåìåííàÿ êîãåðåíòíîñòü. 6. Îáùàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è äèôðàêöèè. 7. Äâóõëó÷åâàÿ èíòåðôåðîìåòðèÿ. Ïîëîñû ðàâíîé òîëùèíû è ðàâíîãî íàêëîíà. 8. Äâóõëó÷åâûå èíòåðôåðîìåòðû: Ìàõà—Öåíäåðà, Æàìåíà, Ðîæäåñòâåíñêîãî, Ðýëåÿ, Ìàéêåëüñîíà. 9. Ãîëîãðàôè÷åñêèé ìåòîä ðåãèñòðàöèè ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðû ñâåòîâîãî ïîëÿ. 10. Ïðèçìåííûå ñïåêòðàëüíûå ïðèáîðû. Îñíîâíûå ñõåìû ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ ñ ïðèçìîé. 11. Ìíîãîëó÷åâàÿ èíòåðôåðåíöèÿ. Äèôðàêöèîííàÿ ðåøåòêà êàê äèñïåðãèðóþùèé ýëåìåíò ñïåêòðàëüíîãî ïðèáîðà. 12. Ïåðåëîæåíèå ïîðÿäêîâ è îáëàñòü, ñâîáîäíàÿ îò ïåðåëîæåíèé. 13. Èíòåðôåðîìåòð Ôàáðè—Ïåððî. Èíòåðôåðîìåòð Ôàáðè—Ïåððî êàê ñïåêòðàëüíûé ïðèáîð âûñîêîé ðàçðåøàþùåé ñèëû. 14. Ñïåêòðàëüíûå òåðìû è êîìáèíàöèîííûé ïðèíöèï Ðèòöà. Îñíîâû òåîðèè Áîðà. 15. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà äëÿ àòîìà âîäîðîäà. 16. Ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ ìîìåíòà èìïóëüñà è åãî ïðîåêöèè. 17. Ñïèí ýëåêòðîíà. Ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå. 18. Ñëîæåíèå ìîìåíòîâ èìïóëüñà. L-S ñâÿçü. 19. Íåðàçëè÷èìîñòü òîæäåñòâåííûõ ÷àñòèö â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ïåðåñòàíîâî÷íàÿ ñèììåòðèÿ è ïðèíöèï Ïàóëè. 20. Ýôôåêò Çååìàíà è Ïàøåíà—Áàêà. 21. Ýôôåêò Øòàðêà. 22. Óøèðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Åñòåñòâåííàÿ øèðèíà ñïåêòðàëüíîé ëèíèè. Äîïïëåðîâñêîå óøèðåíèå. Óøèðåíèå, âûçâàííîå âçàèìîäåéñòâèåì ÷àñòèö.

Êàôåäðà îïòèêè 23. Âåðîÿòíîñòè îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà. 24. Âîçáóæäåíèå è äåçàêòèâàöèÿ àòîìîâ ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ. Ñå÷åíèÿ è êîíñòàíòû ñêîðîñòè ýëåìåíòàðíûõ ïðîöåññîâ. 25. Ýëåêòðîí-àòîìíûå ñòîëêíîâåíèÿ. Ïåðåäà÷à âîçáóæäåíèÿ ïðè àòîìíûõ ñòîëêíîâåíèÿõ. 26. Êâàçèíåéòðàëüíîñòü ïëàçìû. Ëåíãìþðîâñêèå (ïëàçìåííûå) êîëåáàíèÿ. Ýêðàíèðîâàíèå êóëîíîâñêèõ âçàèìîäåéñòâèé.

Ëèòåðàòóðà 1. Ôðèø Ñ. Ý., Òèìîðåâà À. Â. Êóðñ îáùåé ôèçèêè:  3-õ ò. Ò. 3. Ë.: Ôèçìàòãàç, 1962. 2. Ôðèø Ñ. Ý. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû àòîìîâ. Ì.-Ë.: Ôèçìàòãèç, 1963. 3. Ëåáåäåâà Â. Â. Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ îïòèêà. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1994. 4. Íàãèáèíà È. Ì., Ìîñêàëåâ Â. À., Ïîäóøêèíà Í. À., Ðóäèí Â. Ë. Ïðèêëàäíàÿ ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà: Ó÷åáíèê äëÿ âóçîâ. 2-å èçä. Ì.: Âûñø. øê., 2002. 5. Ôðèø Ñ. Ý. Îïòè÷åñêèå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ:  2 ÷. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1976 ã. 6. Àïåíêî Ì. È., Äó6îâíèêÀ. Ñ. Ïðèêëàäíàÿ îïòèêà. Ì., 1971. 7. Òàðàñîâ Ê. È. Ñïåêòðàëüíûå ïðèáîðû. Ë.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1974. 8. Ãîëàíò Â. Å., Æèëèíñêèé À. Ï., Ñàõàðîâ È. Å. Îñíîâû ôèçèêè ïëàçìû. Ì.: Àòîìèçäàò, 1977. 9. Ðàéçåð Ï. Ôèçèêà ãàçîâîãî ðàçðÿäà. Ì.: Íàóêà, 1987.

161

Êàôåäðà îïòèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/12 — «Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà è ëàçåðû»

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Физические процессы в газовых лазерах и элементы лазерной спектроскопии Специальные дисциплины ДНМ.07

162

СДМ.01

10

9 10

Спец. лаборатория

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 Современная линейная спектроскопия СДМ.04 Оптика поляризованного и когерентного излучения СДМ.05 Введение в теорию столкновений СДМ.06 Лазеры в современном физическом эксперименте СДМ.07 Научный семинар по физической оптике и лазерам Дисциплины по выбору

9 10 11 11

10 10 11 9 10

9 10 11 13

12

150

32

150

80

176

160

39 142 70 72 70 39

32 64 32 32 32 32

СДМ.В.01 Голография

9

106

48

СДМ.В.02 Введение в физику электрон-атомных столкновений

9

90

48

СДМ.В.03 Физика и оптика кластеров

10

140

64

СДМ.В.04 Кинетика возбужденных частиц в плазме Факультативные дисциплины

10

88

48

ФТД.01

Êàôåäðà îïòèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32

150

80

176

160

39 140

32 64

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/02 — «Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Физика и химия плазмы молекулярных газов

Специальные дисциплины

10

9 10

10 10 11

9 10 11 13

СДМ.01

Спец. лаборатория

СДМ.02 СДМ.03

Спец. семинар по магистерской программе Неравновесные ансамбли возбужденных и заряженных частиц

10

СДМ.04

Физика и оптика кластеров

10

140

64

11

72 39

32 32

12

142

64

СДМ.В.01 Корпускулярная оптика

9

106

48

СДМ.В.02 Введение в физику электрон-атомных столкновений

9

90

48

СДМ.В.03 Кинетика атомно-молекулярных реакций Факультативные дисциплины

10

88

48

СДМ.05 СДМ.06

Введение в теорию столкновений Научный семинар по атомной и молекулярной физике Дополнительные главы физики атомов СДМ.07 и современные методы спектроскопии Дисциплины по выбору

ФТД.01

12

163

Êàôåäðà îïòèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Всего ауд. зан., час.

9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32

150

80

176

160

39 106 70

32 48 32

10

70

32

11 11 11

72 140 72 39

32 64 32 32

90 88 70

48 48 32

Зачет, семестр

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр

№ пп

Трудоемк., час.

010700/05 — «Ôèçèêà è õèìèÿ ïëàçìû»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Физика и химия плазмы молекулярных газов

Специальные дисциплины

164

СДМ.01

9 10

Спец. лаборатория

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04

Спец. семинар по магистерской программе Физика газового разряда Дополнительные главы кинетики частиц в плазме Спектроскопия и кинетика возбуждения простых молекул в СДМ.05 плазме СДМ.06 Введение в теорию столкновений СДМ.07 Плазменные методы исследования элементарных процессов СДМ.08 Колебания и волны в плазме СДМ.09 Научный семинар по физике и химии плазмы Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Нелинейная оптика СДМ.В.02 Кинетика элементарных атомно-молекулярных процессов СДМ.В.03 Самоорганизация газового разряда Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 9

9 10 12

10 10 11

9 10 11 13

12

Êàôåäðà îïòèêè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/12 — «Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà è ëàçåðû»

Íåêîòîðûå âîïðîñû ïðèêëàäíîé îïòèêè 1. Ïîòîê ñâåòîâîé ýíåðãèè è åãî èçìåðåíèå. Îñíîâíûå ôîòîìåòðè÷åñêèå âåëè÷èíû è åäèíèöû èõ èçìåðåíèÿ (ýíåðãåòè÷åñêèå è ñâåòîâûå). Îäíîêàíàëüíûå è ìàòðè÷íûå ïðèåìíèêè èçëó÷åíèÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ îáëàñòåé ñïåêòðà. Ìåòîä ñ÷åòà ôîòîíîâ. Òî÷íîñòü è ÷óâñòâèòåëüíîñòü ôîòîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèé. Àáñîëþòíûå èçìåðåíèÿ ôîòîìåòðè÷åñêèõ âåëè÷èí ïóòåì ñðàâíåíèÿ ñ èçëó÷åíèåì ýòàëîííûõ èñòî÷íèêîâ. Ïðåîáðàçîâàíèå, ïåðåäà÷à è õðàíåíèå èíôîðìàöèè â îïòîýëåêòðîííûõ ñèñòåìàõ. 2. Ýòàëîííûå èñòî÷íèêè ñâåòà. Èçëó÷åíèå àáñîëþòíî-÷åðíîãî òåëà. Ôîðìóëà Ïëàíêà è âûâîäû èç íåå. Ñåðîå è ñåëåêòèâíî èçëó÷àþùèå òåëà. Ñèíõðîòðîííîå èçëó÷åíèå è åãî ñâîéñòâà. Ëàáîðàòîðíûå ýòàëîííûå èñòî÷íèêè äëÿ ÈÊ, âèäèìîé è ÓÔ îáëàñòåé ñïåêòðà. 3. Îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà è ñîçäàâàåìîå åþ èçîáðàæåíèå. Öåíòðèðîâàííàÿ îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà. Èíâàðèàíò Ëàãðàíæà—Ãåëüìãîëüöà. Ãëàâíûå òî÷êè è ãëàâíûå ïëîñêîñòè öåíòðèðîâàííîé ñèñòåìû. Èçîáðàæåíèå, äàâàåìîå îïòè÷åñêîé ñèñòåìîé, åãî íåäîñòàòêè (àáåððàöèè) è ìåòîäû èõ êîððåêöèè. Ìàòðè÷íûå ìåòîäû â ëó÷åâîé îïòèêå. Ðîëü äèôðàêöèè â ôîðìèðîâàíèè èçîáðàæåíèÿ. Îñíîâû Ôóðüå-îïòèêè. Ïîíÿòèå àïïàðàòíîé ôóíêöèè îïòè÷åñêîé ñèñòåìû. Ñâåòîâîé ïîòîê, ïðîõîäÿùèé ÷åðåç îïòè÷åñêóþ ñèñòåìó, ôîòîìåòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè èçîáðàæåíèÿ è èõ ñâÿçü ñ îñíîâíûìè ïàðàìåòðàìè ñèñòåìû. Ýëåìåíòû èíòåãðàëüíîé îïòèêè: ñâåòîâîäû — îáúåìíûå è ïëàíàðíûå; ôîêîí; äâóìåðíàÿ ëèíçà. Êîììóòàòîðû, äåôëåêòîðû è èíòåðôåðîìåòðû â èíòåãðàëüíîé îïòèêå. 4. Èíòåðôåðîìåòðèÿ è ãîëîãðàôèÿ. Èíòåðôåðåíöèÿ äâóõ ìîíîõðîìàòè÷åñêèõ âîëí. Ïðîñòðàíñòâåííàÿ è âðåìåííàÿ êîãåðåíòíîñòü. Òèïû è ëîêàëèçàöèÿ èíòåðôåðåíöèîííûõ ïîëîñ. Äâóõëó÷åâûå èíòåðôåðîìåòðû. Ìíîãîëó÷åâàÿ èíòåðôåðîìåòðèÿ. Èíòåðôåðîìåòð Ôàáðè— Ïåðî. Ïðèìåíåíèå èíòåðôåðåíöèîííûõ ìåòîäîâ â íàóêå è òåõíèêå: â ìåòðîëîãèè, ïðè èññëåäîâàíèè äèñïåðñèè âåùåñòâà, äëÿ èçìåðåíèÿ ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ, äëèí è ïåðåìåùåíèé. Îñíîâíûå ïðèíöèïû ãîëîãðàôèè. Ïëîñêèå è îáúåìíûå ãîëîãðàììû. Ãîëîãðàôè÷åñêàÿ èíòåðôåðîìåòðèÿ. 5. Ñïåêòðàëüíûå ïðèáîðû. Îáùàÿ ñõåìà è îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè êëàññè÷åñêîãî ñïåêòðàëüíîãî ïðèáîðà: äèñïåðñèÿ, ðàçðåøàþùàÿ ñèëà, íîðìàëüíàÿ øèðèíà ùåëè. Ïðèçìåííûå è äèôðàêöèîííûå ñïåêòðîìåòðû. Ïðèáîðû ñî ñêðåùåííîé äèñïåðñèåé. Ïðèìåíåíèå èíòåðôåðîìåòðà Ôàáðè—Ïåðî. Îñîáåííîñòè ñïåêòðîìåòðîâ äëÿ ÈÊ, ÓÔ è ÂÓÔ îáëàñòåé ñïåêòðà. Ñâåòîñèëà. Îñâåùåííîñòü â âûõîäíîé ôîêàëüíîé

165

Êàôåäðà îïòèêè ïëîñêîñòè ñïåêòðàëüíîãî ïðèáîðà. Ñâåòîâîé ïîòîê, âûõîäÿùèé èç ùåëè ìîíîõðîìàòîðà. Ðàöèîíàëüíûé âûáîð øèðèí âõîäíîé è âûõîäíîé ùåëåé. Èçìåðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ÿðêîñòåé â ñëó÷àÿõ ëèíåé÷àòîãî è ñïëîøíîãî ñïåêòðîâ. Îñíîâíûå èäåè ìåòîäà Ôóðüå-ñïåêòðîñêîïèè.

166

Ñïåêòðû è ñòðîåíèå àòîìîâ è ìîëåêóë 1. Îñíîâû òåîðèè ñïåêòðîâ. Ñïåêòðàëüíûå òåðìû è êîìáèíàöèîííûé ïðèíöèï Ðèòöà. Îñíîâû òåîðèè Áîðà. Àòîìíàÿ ñèñòåìà åäèíèö. Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîå îïèñàíèå ýëåêòðîííîé îáîëî÷êè àòîìà. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà äëÿ àòîìà âîäîðîäà. Êâàíòîâûå ÷èñëà è ýíåðãèè ñòàöèîíàðíûõ ñîñòîÿíèé. Âîëíîâûå ôóíêöèè. Ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ ìîìåíòà èìïóëüñà è åãî ïðîåêöèé. 2. Ñïèí ýëåêòðîíà è âåêòîðíàÿ ñõåìà ñëîæåíèÿ ìîìåíòîâ. Ñïèí ýëåêòðîíà è ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé âîäîðîäîïîäîáíûõ àòîìîâ è èîíîâ. Ëýìáîâñêèé ñäâèã. Âåêòîðíàÿ ñõåìà ñëîæåíèÿ óãëîâûõ ìîìåíòîâ ïðè LS ñâÿçè. Ñïåêòðû àòîìîâ è èîíîâ ñ îäíèì âàëåíòíûì ýëåêòðîíîì. 3. Ñòðîåíèå è ñïåêòðû ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Íåðàçëè÷èìîñòü òîæäåñòâåííûõ ÷àñòèö â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ïåðåñòàíîâî÷íàÿ ñèììåòðèÿ è ïðèíöèï Ïàóëè. Ñïåêòðû àòîìîâ è èîíîâ ñ äâóìÿ âàëåíòíûìè ýëåêòðîíàìè. Ðàçëè÷íûå òèïû ñâÿçè. Îäíîâðåìåííîå âîçáóæäåíèå äâóõ ýëåêòðîíîâ. ßâëåíèå àâòîèîíèçàöèè. Íåýìïèðè÷åñêèå ðàñ÷åòû àòîìíûõ ñïåêòðîâ. Ñàìîñîãëàñîâàííîå ïîëå. Ìåòîä Õàðòðè—Ôîêà. Ðåíòãåíîâû ñïåêòðû èñïóñêàíèÿ è ïîãëîùåíèÿ. Çàêîí Ìîçëè. Çàïðåò Ïàóëè è ïîðÿäîê çàïîëíåíèÿ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê â àòîìå. Êîðîòêèå è äëèííûå ïåðèîäû â òàáëèöå Ìåíäåëååâà. Ñïåêòðû èçîýëåêòðîííûõ ðÿäîâ. Ñïåêòðû ýëåìåíòîâ ñ äîñòðàèâàþùèìèñÿ îáîëî÷êàìè. Ñâåðõòîíêàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Ðîëü ìàãíèòíîãî è êâàäðóïîëüíîãî ìîìåíòîâ ÿäåð. Èçîòîïè÷åñêèé ñäâèã. 4. Âëèÿíèå âíåøíèõ ïîëåé íà ñïåêòðû àòîìîâ è èîíîâ. Ðàñùåïëåíèå ëèíèé â ìàãíèòíîì ïîëå: ýôôåêò Çååìàíà è Ïàøåíà—Áàêà; êâàäðàòè÷íûé ýôôåêò Çååìàíà. Ëèíåéíûé è êâàäðàòè÷íûé ýôôåêò Øòàðêà. Èçìåíåíèå ïðàâèë îòáîðà. 5. Óøèðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé àòîìîâ. Åñòåñòâåííàÿ øèðèíà ñïåêòðàëüíîé ëèíèè, åå ñâÿçü ñ ðàäèàöèîííûì âðåìåíåì æèçíè. Äîïëåðîâñêîå óøèðåíèå. Óøèðåíèå, âûçâàííîå âçàèìîäåéñòâèåì ñ äðóãèìè ÷àñòèöàìè. Îñíîâû óäàðíîé è ñòàòèñòè÷åñêîé òåîðèè. Ñäâèã ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. 6. Ñòðîåíèå è ñïåêòðû ïðîñòûõ ìîëåêóë. Âðàùàòåëüíûå, êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå, ýëåêòðîííî-êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå è ñïëîøíûå ñïåêòðû äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë: ýìïèðè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè è ñòðóêòóðà ñïåêòðîâ (ëèíèÿ, âåòâü, ïîëîñà, ñèñòåìà ïîëîñ, êîíòèíóóì). Ìîëåêóëÿðíûå êîíñòàíòû. Ïðèðîäà õèìè÷åñêîé ñâÿçè: èîííàÿ è êîâàëåíòíàÿ òèïû ñâÿçè, ìîëåêóëÿðíûå îðáèòàëè. 7. Èíòåíñèâíîñòè ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Âåðîÿòíîñòè îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ (êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà, ñèëà îñöèëëÿòîðîâ) è ñâÿçü ìåæ-

Êàôåäðà îïòèêè äó íèìè. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ âåðîÿòíîñòåé ïåðåõîäîâ. Âîçáóæäåíèå è äåçàêòèâàöèÿ àòîìîâ è ìîëåêóë ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ. Ñå÷åíèÿ è êîíñòàíòû ñêîðîñòè ýëåìåíòàðíûõ ïðîöåññîâ, îïòè÷åñêèå ôóíêöèè âîçáóæäåíèÿ ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé; ìåòîäû èõ èçìåðåíèÿ. Ñòîëêíîâåíèÿ ñ ýëåêòðîíàìè. Ðåçîíàíñíàÿ ïåðåäà÷à ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ ïðè íåóïðóãèõ àòîìíûõ ñòîëêíîâåíèÿõ. Ëàçåðíÿ ôèçèêà 1. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû óñèëåíèÿ è ãåíåðàöèÿ ñâåòà. Èíâåðñíî-çàñåëåííàÿ ñðåäà êàê óñèëèòåëü ñâåòà. Ìåòîäû ñîçäàíèÿ èíâåðñíîé çàñåëåííîñòè. Ìîùíîñòü èçëó÷åíèÿ è øèðèíà ëèíèè ãåíåðàöèè. Îïòè÷åñêèå ðåçîíàòîðû. Îñíîâíûå òèïû îïòè÷åñêèõ êâàíòîâûõ ðåçîíàòîðîâ è èõ õàðàêòåðèñòèêè. Ðàçëè÷íûå ðåæèìû ðàáîòû ëàçåðîâ. Ñåëåêöèÿ ìîä. Ñòàáèëèçàöèÿ ÷àñòîòû. 2. Âçàèìîäåéñòâèå ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì è ýëåìåíòû íåëèíåéíîé îïòèêè. Îñíîâû ïîëóêëàññè÷åñêîé òåîðèè âçàèìîäåéñòâèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì. Îïòè÷åñêèå óðàâíåíèÿ Áëîõà. Íåëèíåéíîå ïîãëîùåíèå. Ñàìîèíäóöèðîâàííàÿ ïðîçðà÷íîñòü. Ôîòîííîå ýõî. Êîîïåðàòèâíûå ÿâëåíèÿ. Ìíîãîôîòîííûå ïðîöåññû. Ãåíåðàöèÿ ãàðìîíèê. Âûíóæäåííîå êîìáèíàöèîííîå ðàññåÿíèå. Ïàðàìåòðè÷åñêèå óñèëèòåëè è ãåíåðàòîðû ñâåòà. 3. Ïðèìåíåíèå ëàçåðîâ â íàóêå è òåõíèêå. Ëàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ëàçåðû â äèàãíîñòèêå ïëàçìû. Ëàçåðíûå ìåòîäû â ñïåêòðàëüíîì àíàëèçå. Ëàçåðû è ïðîáëåìà óïðàâëÿåìîãî òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà. Îñíîâû ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà 1. Àòîìíûé ñïåêòðàëüíûé àíàëèç. Ýìèññèîííûé ñïåêòðàëüíûé àíàëèç. Îñíîâíûå ïðèåìû êîëè÷åñòâåííîãî ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà. Ìåòîä òðåõ ýòàëîíîâ. Ñïåêòðàëüíûé àíàëèç ãàçîâ. Ñïåêòðàëüíûé àíàëèç èçîòîïíîãî ñîñòàâà. Àáñîðáöèîííûé ñïåêòðàëüíûé àíàëèç. Ïëàìåííàÿ ôîòîìåòðèÿ. Ôëþîðåñöåíòíûé ñïåêòðàëüíûé àíàëèç. Ïðèìåíåíèå ëàçåðîâ â ñïåêòðàëüíîì àíàëèçå. 2. Ìîëåêóëÿðíûé ñïåêòðàëüíûé àíàëèç. Çàäà÷è è ìåòîäû ìîëåêóëÿðíîãî ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà. Àíàëèç ïî êîëåáàòåëüíûì è ýëåêòðîííûì ñïåêòðàì. Èñïîëüçîâàíèå èíôðàêðàñíûõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ. Ñïåêòðàëüíûé àíàëèç îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ïî ñïåêòðàì êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. Ëèòåðàòóðà 1. Åëüÿøåâè÷ Ì. À. Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ýäèòîðèàë ÓÐÑÑ, 2001. 2. Ôðèø Ñ. Ý. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû àòîìîâ. Ì.-Ë.: ÃÈÔÌË, 1963. 3. Çàéäåëü À. Í., Îñòðîâñêàÿ Ã. Â., Îñòðîâñêèé Þ. È. Òåõíèêà è ïðàêòèêà ñïåêòðîñêîïèè. Ì.: Íàóêà, 1976.

167

Êàôåäðà îïòèêè 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Ëàíäñáåðã Ã. Ñ. Îïòèêà. Ì.: Íàóêà, 1976. Îñòðîâñêèé Þ. È. Ãîëîãðàôèÿ è åå ïðèìåíåíèå. Ë.: Íàóêà, 1973. Çâåëòî Î. Ïðèíöèïû ëàçåðîâ. Ì., 1990. Ôàíî Ó., Ôàíî Ë. Ôèçèêà àòîìîâ è ìîëåêóë. Ì.: Íàóêà, 1980. ßðèâ À. Êâàíòîâàÿ ýëåêòðîíèêà, 1980. Êàðëîâ Í. Â. Ëåêöèè ïî êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêå. Ì.: Íàóêà, 1983. Ôðèø Ñ. Ý., Òèìîðåâà À. Â. Êóðñ îáùåé ôèçèêè:  3 ò. Ò.3. Ì.-Ë.: Ôèçìàòãèç, 1962. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà (íåðåëÿòèâèñòñêàÿ òåîðèÿ). Ì.: Ôèçìàòãèç, 1963. Ñïåêòðîñêîïèÿ ãàçîðàçðÿäíîé ïëàçìû / Ïîä ðåä. Ñ. Ý. Ôðèøà. Ë.: Íàóêà, 1970. Ãåðöáåðã Ã. Ñïåêòðû è ñòðîåíèå äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1949. Òàòåâñêèé Â. Ì. Ñòðîåíèå ìîëåêóë. Ì.: Õèìèÿ, 1977. Ãðèì Ã. Óøèðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé â ïëàçìå. Ì.: Ìèð, 1978. Ìàëûøåâ Â. È. Ââåäåíèå â ýêñïåðèìåíòàëüíóþ ñïåêòðîñêîïèþ. Ì.: Íàóêà, 1979. Ñïðàâî÷íèê êîíñòàíò ýëåìåíòàðíûõ ïðîöåññîâ ñ ó÷àñòèåì àòîìîâ, èîíîâ, ýëåêòðîíîâ, ôîòîíîâ / Ïîä ðåä. À. Ã. Æèãëèíñêîãî. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1994.

168 Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/02 — «Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà»

Ñïåêòðû è ñòðîåíèå àòîìà 1. Îñíîâû òåîðèè ñïåêòðîâ. Ñïåêòðàëüíûå òåðìû è êîìáèíàöèîííûé ïðèíöèï Ðèòöà. Îñíîâû òåîðèè Áîðà. Àòîìíàÿ ñèñòåìà åäèíèö. Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîå îïèñàíèå ýëåêòðîííîé îáîëî÷êè àòîìà. Êâàíòîâûå ÷èñëà è ýíåðãèè ñòàöèîíàðíûõ ñîñòîÿíèé. Âîëíîâûå ôóíêöèè. Ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ îïåðàòîðà ìîìåíòà èìïóëüñà è åãî ïðîåêöèè. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà äëÿ àòîìà âîäîðîäà. 2. Ñïèí ýëåêòðîíà è âåêòîðíàÿ ñõåìà ñëîæåíèÿ ìîìåíòîâ. Ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå è ñïèí ýëåêòðîíà. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé âîäîðîäîïîäîáíûõ àòîìîâ è èîíîâ. Ëýìáîâñêèé ñäâèã. Âåêòîðíàÿ ñõåìà ñëîæåíèÿ óãëîâûõ ìîìåíòîâ ïðè L-S ñâÿçè. Ñïåêòðû àòîìîâ è èîíîâ ñ îäíèì âàëåíòíûì ýëåêòðîíîì. 3. Ñòðîåíèå è ñïåêòðû ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Íåðàçëè÷èìîñòü òîæäåñòâåííûõ ÷àñòèö â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ïåðåñòàíîâî÷íàÿ ñèììåòðèÿ è ïðèíöèï Ïàóëè. Ñïåêòðû àòîìîâ è èîíîâ ñ äâóìÿ âàëåíòíûìè

Êàôåäðà îïòèêè

4.

5.

6.

7.

ýëåêòðîíàìè. Ðàçëè÷íûå òèïû ñâÿçè. Îäíîâðåìåííîå âîçáóæäåíèå äâóõ ýëåêòðîíîâ. ßâëåíèå àâòîèîíèçàöèè. Ñâåðõòîíêàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Ðîëü ìàãíèòíîãî è êâàäðóïîëüíîãî ìîìåíòîâ ÿäåð. Èçîòîïè÷åñêèé ñäâèã. Ñïåêòðû ýëåìåíòîâ ñ äîñòðàèâàþùèìèñÿ ýëåêòðîíàìè. Âëèÿíèå âíåøíèõ ïîëåé íà ñïåêòðû àòîìîâ è èîíîâ. Ðàñùåïëåíèå ëèíèé â ìàãíèòíîì ïîëå: ýôôåêò Çååìàíà è Ïàøåíà—Áàêà; êâàäðàòè÷íûé ýôôåêò Çååìàíà. Ëèíåéíûé è êâàäðàòè÷íûé ýôôåêò Øòàðêà. Èçìåíåíèå ïðàâèë îòáîðà. Óøèðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé àòîìîâ. Åñòåñòâåííàÿ øèðèíà ëèíèè. Äîïëåðîâñêîå óøèðåíèå. Óøèðåíèå, âûçâàííîå âçàèìîäåéñòâèåì ÷àñòèöàìè. Îñíîâû óäàðíîé è ñòàòèñòè÷åñêîé òåîðèè. Ñäâèã ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Ñòðîåíèå è ñïåêòðû ïðîñòûõ ìîëåêóë. Âðàùàòåëüíûå, êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå, ýëåêòðîííî-êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå è ñïëîøíûå ñïåêòðû äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë: ýìïèðè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè è ñòðóêòóðà ñïåêòðîâ (ëèíèÿ, âåòâü, ïîëîñà, ñèñòåìà ïîëîñ, êîíòèíóóì). Ìîëåêóëÿðíûå êîíñòàíòû. Ýëåìåíòû êâàíòîâîé ìåõàíèêè äâóõàòîìíîé ìîëåêóëû: ðàçäåëåíèå ïåðåìåííûõ, àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå, ïîòåíöèàëüíûå êðèâûå, ïðåäåëüíûå ñëó÷àè ñâÿçè óãëîâûõ ìîìåíòîâ ïî Ãóíäó, ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå îáîçíà÷åíèÿ ñîñòîÿíèé è ïåðåõîäîâ. Âåðîÿòíîñòè îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ. Ïðèíöèï Ôðàíêà— Êîíäîíà. Ýôôåêò Çååìàíà è Ôðàíêà â ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðàõ. Ïåðåõîäû õèìè÷åñêîé ñâÿçè: èîííàÿ è êîâàëåíòíàÿ òèïû ñâÿçè, ìîëåêóëÿðíûå îðáèòàëè. Èíòåíñèâíîñòè ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Âåðîÿòíîñòè îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ (êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà, ñèëà îñöèëëÿòîðîâ) è ñâÿçü ìåæäó íèìè. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû èçìåðåíèÿ âåðîÿòíîñòåé ïåðåõîäîâ. Âîçáóæäåíèå è äåàêòèâàöèÿ àòîìîâ è ìîëåêóë ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ. Ñå÷åíèÿ è êîíñòàíòû ñêîðîñòè ýëåìåíòàðíûõ ïðîöåññîâ, îïòè÷åñêèå ôóíêöèè âîçáóæäåíèÿ ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Ýëåêòðîíàòîìíûå ñòîëêíîâåíèÿ. Ðåçîíàíñíàÿ ïåðåäà÷à âîçáóæäåíèÿ ïðè àòîìíûõ ñòîëêíîâåíèÿõ.

Ôèçèêà è õèìèÿ ïëàçìû 1. Êâàçèíåéòðàëüíîñòü ïëàçìû, ëåíãìþðîâñêèå (ïëàçìåííûå) êîëåáàíèÿ, ýêðàíèðîâàíèå êóëîíîâñêèõ âçàèìîäåéñòâèé. Èçîòåðìè÷åñêàÿ è êâàçèèçîòåðìè÷åñêàÿ ïëàçìà, ëîêàëüíîå òåðìîäèíàìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå. Îïèñàíèå ðàâíîâåñíûõ ñèñòåì. Íåðàâíîâåñíàÿ ïëàçìà, ïîääåðæèâàåìàÿ ýëåêòðè÷åñêèì ïîëåì. Óíèïîëÿðíàÿ è àìáèïîëÿðíàÿ äèôôóçèÿ. 2. Êèíåòèêà çàðÿæåííûõ è âîçáóæäåííûõ ÷àñòèö â íåðàâíîâåñíîé ïëàçìå. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ è êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå. Ðàçëîæåíèå ïî ñôåðè÷åñêèì ãàðìîíèêàì â ñëó÷àå ñëàáîé àíèçîòðîïèè. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå ïðè íàëè÷èè óïðóãèõ ñòîëêíîâåíèé.

169

Êàôåäðà îïòèêè 3. Èçëó÷åíèå ïëàçìû. Êèíåòèêà ïðîöåññîâ âîçáóæäåíèÿ è äåçàêòèâàöèè àòîìíûõ ñîñòîÿíèé. Êàñêàäíûå ïåðåõîäû. Çàñåëåíèå àòîìíûõ óðîâíåé â ðåêîìáèíàöèîííî-íåðàâíîâåñíîé ïëàçìå.

Ëèòåðàòóðà 1. Ñìèðíîâ Á. Ì. Âîçáóæäåííûå àòîìû è èîíû â ïëàçìå. Ì.: Àòîìèçäàò, 1971. 2. Ôðèø Ñ. Ý. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû àòîìîâ. Ì.-Ë.: ÃÈÔÌË, 1963. 3. Ãîëàíò Â. Å., Æèëèíñêèé À. Ï., Ñàõàðîâ È. Å. Îñíîâû ôèçèêè ïëàçìû. Ì.: Àòîìèçäàò, 1977. 4. Åëüÿøåâè÷ Ì. À. Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ýäèòîðèàë ÓÐÑÑ, 2001. 5. Ñïåêòðîñêîïèÿ ãàçîðàçðÿäíîé ïëàçìû / Ïîä ðåä. Ñ. Ý. Ôðèøà. Ë.: Íàóêà, 1970.

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/05 — «Ôèçèêà è õèìèÿ ïëàçìû»

170 Îñíîâû ôèçèêè ïëàçìû 1. Îñíîâíûå ñâîéñòâà ïëàçìû. Êâàçèíåéòðàëüíîñòü ïëàçìû, ëåíãìþðîâñêèå (ïëàçìåííûå) êîëåáàíèÿ, ýêðàíèðîâàíèå êóëîíîâñêèõ âçàèìîäåéñòâèé. Èçîòåðìè÷åñêàÿ è êâàçèèçîòåðìè÷åñêàÿ ïëàçìà, ëîêàëüíîå è ÷àñòè÷íîå ëîêàëüíîå òåðìîäèíàìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå. Íåðàâíîâåñíàÿ ïëàçìà, ïîääåðæèâàåìàÿ ýëåêòðè÷åñêèì ïîëåì. 2. Êèíåòèêà çàðÿæåííûõ è âîçáóæäåííûõ ÷àñòèö â íåðàâíîâåñíîé ïëàçèå. Ãèäðîäèíàìè÷åñêîå è êèíåòè÷åñêîå îïèñàíèå ïëàçìû. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ è êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå. Îáùèé âèä îïåðàòîðà ñòîëêíîâåíèé. Ïðèáëèæåíèå Ôîêêåðà—Ïëàíêà. Ðàçëîæåíèå ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ïî ñôåðè÷åñêèì ãàðìîíèêàì â ñëó÷àå ñëàáîé àíèçîòðîïèè. Îïåðàòîðû óïðóãèõ, íåóïðóãèõ è ìåæýëåêòðîííûõ ñòîëêíîâåíèé. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå ïðè íàëè÷èè óïðóãèõ óäàðîâ. Âëèÿíèå íåóïðóãèõ óäàðîâ è ìåæýëåêòðîííûõ ñòîëêíîâåíèé íà ôóíêöèþ ðàñïðåäåëåíèÿ. Ïðîöåññû ïåðåíîñà ÷àñòèö è ýíåðãèè â íåðàâíîâåñíîé ïëàçìå. Óíèïîëÿðíàÿ è àìáèïîëÿðíàÿ äèôôóçèÿ. 3. Èçëó÷åíèå ïëàçìû. Ãàçîðàçðÿäíàÿ ïëàçìà êàê îáúåìíûé èñòî÷íèê ñâåòà. Ðîëü ðåàáñîðáöèè è ïëåíåíèÿ èçëó÷åíèÿ. Êèíåòèêà ïðîöåññîâ âîçáóæäåíèÿ è äåçàêòèâàöèè ñîñòîÿíèé. Êàñêàäíûå ïåðåõîäû. Ïðÿìîå è ñòóïåí÷àòîå ýëåêòðîííîå âîçáóæäåíèå, ðîëü îñîáåííîñòåé ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ â ôîðìèðîâàíèè ÿðêîñòè ñâå÷åíèÿ.

Êàôåäðà îïòèêè Çàñåëåíèå ñîñòîÿíèé ïðè ýëåêòðîí-èîííîé è èîí-èîííîé ðåêîìáèíàöèè. 4. Äèàãíîñòèêà ïëàçìû. Îáùàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è: ëîêàëüíûå çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ è èíòåãðàëüíûé õàðàêòåð èçìåðÿåìûõ âåëè÷èí, ïðÿìàÿ è îáðàòíàÿ çàäà÷è, ðîëü òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé, àêòèâíûå è ïàññèâíûå ìåòîäû äèàãíîñòèêè. Çîíäîâûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ïëàçìû. Îäèíî÷íûé çîíä Ëåíãìþðà. Ìåòîä äâóõ çîíäîâ. Èçìåðåíèå ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ ïî ñêîðîñòÿì. Êîðïóñêóëÿðíàÿ äèàãíîñòèêà. Çîíäèðîâàíèå ïëàçìû ïó÷êàìè çàðÿæåííûõ è íåéòðàëüíûõ ÷àñòèö. Ìåòîäèêà ìàññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèé. Ìèêðîâîëíîâàÿ äèàãíîñòèêà ïëàçìû. Çîíäèðîâàíèå ïëàçìû íàïðàâëåííûìè âîëíàìè, èñïîëüçîâàíèå ïðîõîäÿùèõ è îòðàæåííûõ âîëí. Îïòè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà ïëàçìû. Ïðåîáðàçîâàíèå Àáåëÿ. Òîìîãðàôèÿ. Ìåòîäû ýìèññèîííîé è àáñîðáöèîííîé ñïåêòðîñêîïèè. Èíòåðôåðîìåòðè÷åñêèå è ãîëîãðàôè÷åñêèå ìåòîäû. Îïòè÷åñêàÿ ïèðîìåòðèÿ ïëàçìû. 5. Ãàçîâûé ðàçðÿä. Îñíîâíûå âèäû ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà â ãàçàõ. Íåñàìîñòîÿòåëüíûé òëåþùèé è äóãîâîé ðàçðÿäû. Ïðèêàòîäíàÿ è ïðèàíîäíàÿ îáëàñòè. Ðàçðÿä ñ ïîëûì êàòîäîì. Ïîëîæèòåëüíûé ñòîëá òëåþùåãî ðàçðÿäà. ßâëåíèå êîíòðàêöèè. Ðàçðÿäû âûñîêîãî äàâëåíèÿ. Ãàçîðàçðÿäíûå èñòî÷íèêè ñâåòà. 6. Îñíîâû ïëàçìîõèìèè. Äèññîöèàöèÿ ìîëåêóë è àññîöèàöèÿ àòîìîâ. Èîííî-ìîëåêóëÿðíûå ðåàêöèè. Õèìè÷åñêèå ðåàêöèè ñ ó÷àñòèåì âîçáóæäåííûõ àòîìîâ è ìîëåêóë. Îáðàçîâàíèå âîçáóæäåííûõ ÷àñòèö â õèìè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ. Âëèÿíèå õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé íà ñâîéñòâà ïëàçìû. Âëèÿíèå õàðàêòåðèñòèê ïëàçìû íà ïðîòåêàíèå õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Ïëàçìîõèìè÷åñêèå ðåàêöèè êàê èñòî÷íèê íàêà÷êè àêòèâíûõ ñðåä ãàçîâûõ ëàçåðîâ. Ïëàçìîõèìè÷åñêèå òåõíîëîãèè.

Ñïåêòðû è ñòðîåíèå ìîëåêóë 1. Îñíîâû òåîðèè ñïåêòðîâ. Ñïåêòðàëüíûå òåðìû è êîìáèíàöèîííûé ïðèíöèï Ðèòöà. Îñíîâû òåîðèè Áîðà. Àòîìíàÿ ñèñòåìà åäèíèö. Êâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêîå îïèñàíèå ýëåêòðîííîé îáîëî÷êè àòîìà. Êâàíòîâûå ÷èñëà è ýíåðãèè ñòàöèîíàðíûõ ñîñòîÿíèé. Âîëíîâûå ôóíêöèè. Ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ ìîìåíòà èìïóëüñà è åãî ïðîåêöèé. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà äëÿ àòîìà âîäîðîäà. 2. Ñïèí ýëåêòðîíà è âåêòîðíàÿ ñõåìà ñëîæåíèÿ ìîìåíòîâ. Ñïèí ýëåêòðîíà è ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé âîäîðîäîïîäîáíûõ àòîìîâ è èîíîâ. Ëýìáîâñêèé ñäâèã. Âåêòîðíàÿ ñõåìà ñëîæåíèÿ óãëîâûõ ìîìåíòîâ ïðè LS ñâÿçè. Ñïåêòðû àòîìîâ è èîíîâ ñ îäíèì âàëåíòíûì ýëåêòðîíîì. 3. Ñòðîåíèå è ñïåêòðû ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Íåðàçëè÷èìîñòü òîæäåñòâåííûõ ÷àñòèö â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ïåðåñòàíîâî÷íàÿ ñèììåòðèÿ è ïðèíöèï Ïàóëè. Ñïåêòðû àòîìîâ è èîíîâ ñ äâóìÿ âàëåíòíûìè ýëåêòðîíàìè. Ðàçëè÷íûå òèïû ñâÿçè. Îäíîâðåìåííîå âîçáóæäåíèå äâóõ ýëåêòðîíîâ. ßâëåíèå àâòîèîíèçàöèè.

171

Êàôåäðà îïòèêè 4. Âëèÿíèå âíåøíèõ ïîëåé íà ñïåêòðû àòîìîâ è èîíîâ. Ðàñùåïëåíèå ëèíèé â ìàãíèòíîì ïîëå: ýôôåêò Çååìàíà è Ïàøåíà—Áàêà. Ëèíåéíûé è êâàäðàòè÷íûé ýôôåêòû Øòàðêà â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå. 5. Óøèðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé àòîìîâ. Åñòåñòâåííàÿ øèðèíà ñïåêòðàëüíîé ëèíèè è åå ñâÿçü ñ ðàäèàöèîííûìè âðåìåíàìè æèçíè. Äîïïëåðîâñêîå óøèðåíèå. Óøèðåíèå, âûçâàííîå âçàèìîäåéñòâèåì ñ äðóãèìè ÷àñòèöàìè. 6. Ñòðîåíèå è ñïåêòðû ïðîñòûõ ìîëåêóë. Âðàùàòåëüíûå, êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå, ýëåêòðîííî-êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå è ñïëîøíûå ñïåêòðû äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë: ýìïèðè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè è ñòðóêòóðà ñïåêòðîâ (ëèíèÿ, âåòâü, ïîëîñà, ñèñòåìà ïîëîñ, êîíòèíóóì). Ìîëåêóëÿðíûå êîíñòàíòû. Ïðèðîäà õèìè÷åñêîé ñâÿçè: èîííàÿ è êîâàëåíòíàÿ òèïû ñâÿçè, ìîëåêóëÿðíûå îðáèòàëè. 7. Èíòåíñèâíîñòè ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Âåðîÿòíîñòè îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ (êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà, ñèëà îñöèëëÿòîðîâ) è ñâÿçü ìåæäó íèìè. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ âåðîÿòíîñòåé ïåðåõîäîâ. Âîçáóæäåíèå è äåçàêòèâàöèÿ àòîìîâ è ìîëåêóë ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ. Ñå÷åíèÿ è êîíñòàíòû ñêîðîñòè ýëåìåíòàðíûõ ïðîöåññîâ.

Ëèòåðàòóðà

172

1. Ýíöèêëîïåäèÿ ôèçèêè íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïëàçìû:  4 ò. / Ïîä ðåä. àêàä. Â. Ôîðòîâà. Ì.: Íàóêà, 2000. 2. Ãîëàíò Â. Å., Æèëèíñêèé À. Ï., Ñàõàðîâ È. Å. Îñíîâû ôèçèêè ïëàçìû. Ì.: Àòîìèçäàò, 1977. 3. Áèáåðìàí Ë. Ì., Âîðîáüåâ Â. Ñ., ßêóáîâ È. Ò. Êèíåòèêà íåðàâíîâåñíîé íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïëàçìû. Ì.: Íàóêà, 1982. 4. Ðàéçåð Þ. Ï. Ôèçèêà ãàçîâîãî ðàçðÿäà. Ì.: Íàóêà, 1987. 5. Ôðèø Ñ. Ý. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû àòîìîâ. Ì.-Ë.: ÃÈÔÌË, 1963. 6. Ôàíî Ó., Ôàíî Ë. Ôèçèêà àòîìîâ è ìîëåêóë. Ì.: Íàóêà, 1980. 7. Ôðèø Ñ. Ý., Òèìîðåâà À. Â. Êóðñ îáùåé ôèçèêè:  3 ò. Ò. 3. Ì.-Ë.: Ôèçìàòãèç, 1962. 8. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà (íåðåëÿòèâèñòñêàÿ òåîðèÿ). Ì.: Ôèçìàòãèç, 1963. 9. Ñïåêòðîñêîïèÿ ãàçîðàçðÿäíîé ïëàçìû / Ïîä ðåä. Ñ. Ý. Ôðèøà. Ë.: Íàóêà, 1970. 10. Ãåðöáåðã Ã. Ñïåêòðû è ñòðîåíèå ïðîñòûõ ñâîáîäíûõ ðàäèêàëîâ / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Â.Ì. Òàòåâñêîãî. Ì.: Ìèð, 1974. 11. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ïëàçìû // Ñïåêòðîñêîïèÿ, ëàçåðû, çîíäû / Ïîä ðåä. Â. Ëîõòå-Õîëüòãðåâåíà. Ì.: Ìèð, 1971. 12. Ãðèì Ã. Óøèðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé â ïëàçìå. Ì.: Ìèð, 1978. 13. Èâàíîâ Þ. À., Ëåáåäåâ Þ. À., Ïîëàê Ë. Ñ. Ìåòîäû êîíòàêòíîé äèàãíîñòèêè â íåðàâíîâåñíîé ïëàçìîõèìèè. Ì.: Íàóêà, 1981. 14. Ðóñàíîâ Â. Ä., Ôðèäìàí À. À. Ôèçèêà õèìè÷åñêè àêòèâíîé ïëàçìû. Ì.: Íàóêà, 1984. 15. Ñïðàâî÷íèê êîíñòàíò ýëåìåíòàðíûõ ïðîöåññîâ ñ ó÷àñòèåì àòîìîâ, èîíîâ, ýëåêòðîíîâ, ôîòîíîâ / Ïîä ðåä. À.Ã. Æèãëèíñêîãî. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1994.

Êàôåäðà

ðàäèîôèçèêè

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/19 • “Âîëíîâûå ïðîöåññû è ìåòîäû èõ èññëåäîâàíèÿ” 010700/02 • “Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà” 010700/05 • “Ôèçèêà è õèìèÿ ïëàçìû”

Ñàéòû êàôåäðû: http://www.phys.spbu.ru/Departments/RadioPhysics http://niirf.spbu.ru Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Àëåõèíà Òàòüÿíà Þðüåâíà, òåë. (812) 428-43-77, (812) 428-72-89, e-mail: [email protected]

Ð

àçâèòèå ðàäèîôèçèêè â 30—40-å ãã. XX âåêà ïðèâåëî ê îòêðûòèþ â Ñîâåòñêîì Ñîþçå ðÿäà êàôåäð ðàäèîôèçè÷åñêèõ íàïðàâëåíèé. Îäíîé èç âåäóùèõ ñòàëà êàôåäðà ðàäèîôèçèêè ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà Ëåíèíãðàäñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà, îñíîâàííàÿ â 1946 ãîäó. Ïåðâûì çàâåäóþùèì êàôåäðîé áûë ïðîôåññîð Ë. Ë. Ìÿñíèêîâ.  ïîñëåäóþùèå ãîäû íà êàôåäðå ñëîæèëàñü ðàäèîôèçè÷åñêàÿ íàó÷íàÿ øêîëà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ îíà âêëþ÷àåò â ñåáÿ êàôåäðó ðàäèîôèçèêè è îðãàíèçîâàííûé â 1995 ãîäó íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé èíñòèòóò ðàäèîôèçèêè (ÍÈÈÐÔ ÑÏáÃÓ). Ñîçäàòåëåì è ðóêîâîäèòåëåì ýòîé øêîëû, íàó÷íûå èñòîêè êîòîðîé áàçèðóþòñÿ íà êëàññè÷åñêèõ ðàáîòàõ Â. È. Ñìèðíîâà, Â. À. Ôîêà è Ã. È. Ïåòðàøåíÿ, ÿâëÿåòñÿ èõ ó÷åíèê, àêàäåìèê ÐÀÅÍ, çàñëóæåííûé äåÿòåëü íàóêè ÐÔ, ïðîôåññîð Ã. È. Ìàêàðîâ, âîçãëàâëÿâøèé êàôåäðó ðàäèîôèçèêè ñ 1957 ãîäà íà ïðîòÿæåíèè 40 ëåò.  1997—98 ãã. êàôåäðîé çàâåäîâàë ïðîôåññîð Â. Â. Íîâèêîâ, à â íàñòîÿùåå âðåìÿ çàâåäóþùèì êàôåäðîé ÿâëÿåòñÿ ïðîôåññîð Í. Í. Çåðíîâ. Ïðåïîäàâàíèå íà êàôåäðå âåäóò 8 ïðîôåññîðîâ, 13 äîöåíòîâ è 2 ñòàðøèõ ïðåïîäàâàòåëÿ. Ñîòðóäíèêè êàôåäðû è èíñòèòóòà ïîääåðæèâàþò íàó÷íûå êîíòàêòû ñ ðÿäîì íàó÷íûõ èíñòèòóòîâ ÐÀÍ, âêëþ÷àÿ Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò èì. À. Ô. Èîôôå, Ïîëÿðíûé ãåîôèçè÷åñêèé èíñòèòóò, Èíñòèòóò çåìíîãî ìàãíåòèçìà è èîíîñôåðû, Ïåòåðáóðãñêîå îòäåëåíèå Ìàòåìàòè÷åñêîãî èíñòèòóòà èì. Ñòåêëîâà è äðóãèå. Ñîòðóäíèêàìè êàôåäðû ïðîâîäÿòñÿ ñîâìåñòíûå íàó÷íûå èññëåäîâàíèÿ ñ ðÿäîì óíèâåðñèòåòîâ è íàó÷íûõ ó÷ðåæäåíèé Çàïàäíîåâðîïåéñêèõ ñòðàí, ÑØÀ, ßïîíèè è Êèòàÿ. Ñðåäè íèõ — óíèâåðñèòåò ã. Ëèäñ (Âåëèêîáðèòàíèÿ), Ôðàíöóçñêàÿ àñòðîíîìè÷åñêàÿ ëàáîðàòîðèÿ, óíèâåðñèòåò Ðåíí-1 (Ôðàíöèÿ), Ìåæäóíàðîäíûé öåíòð òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè (ã. Òðèåñò, Èòàëèÿ), Àðãîíñêàÿ íàöèîíàëüíàÿ ëàáîðàòîðèÿ ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé (ÑØÀ), Ïåêèíñêàÿ àñòðîôèçè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ, Èíñòèòóò êîñìè÷åñêîé ôèçèêè (ã. Óïïñàëà, Øâåöèÿ), Óíèâåðñèòåò ýëåêòðîêîììóíèêàöèé (ã. Òîêèî, ßïîíèÿ) è äðóãèå.

175

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

176

Îáó÷åíèå ìàãèñòðîâ íà êàôåäðå âåäåòñÿ ïî òðåì ïðîãðàììàì: 010700/19 — «Âîëíîâûå ïðîöåññû è ìåòîäû èõ èññëåäîâàíèÿ» — ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí â îêîëîçåìíîì ïðîñòðàíñòâå, â òîì ÷èñëå â èîíîñôåðå è â âîëíîâîäíîì êàíàëå Çåìëÿ—èîíîñôåðà; ñäâ-ìåòîä ïî íàçåìíîé è ñïóòíèêîâîé ðåãèñòðàöèè âòîðæåíèé â íèæíþþ àòìîñôåðó ðåëÿòèâèñòñêèõ ýëåêòðîíîâ ìàãíèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ (ïðîáëåìà áåçîïàñíîñòè ðàáîòû ÷åëîâåêà â êîñìîñå è â âûñîòíûõ ñàìîëåòàõ, ìåæäóíàðîäíàÿ ïðîáëåìà âàðèàöèé îçîíà â âûñîêîøèðîòíîé àòìîñôåðå Çåìëè); èññëåäîâàíèå ñòîõàñòè÷åñêèõ çàäà÷ ðàñïðîñòðàíåíèÿ êîðîòêèõ âîëí ñ ôëóêòóàöèÿìè ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè; èçó÷åíèå áèîëîãè÷åñêèõ àíòåíí; ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí â ñëó÷àéíûõ ñðåäàõ; èçó÷åíèå âëèÿíèÿ ðàñòèòåëüíîãî ïîêðîâà íà ðàñïðîñòðàíåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí; ýëåêòðîäèíàìèêà äâèæóùèõñÿ ñðåä, èçëó÷åíèå äâèæóùèõñÿ èñòî÷íèêîâ è íîâûå ìåòîäû óñêîðåíèÿ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö; ýëåêòðîäèíàìèêà íåëèíåéíûõ ñðåä; ýëåêòðîíèêà ñâåðõâûñîêèõ ÷àñòîò; ðàäèîèçëó÷åíèå Ñîëíöà (ýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû ìàãíèòíûõ àðîê íà Ñîëíöå è çâåçäàõ, ïëàçìåííûé ìåõàíèçì ðàäèîèçëó÷åíèÿ êîðîí Ñîëíöà è çâåçä); ðàäèîôèçèêà êîñìîñà. 010700/14 — «Íåëèíåéíàÿ àêóñòèêà» — çâóêîâûå âîëíû â ãàçàõ, æèäêîñòÿõ, òâåðäûõ òåëàõ; ïîâåðõíîñòíûå âîëíû; íåëèíåéíûå âîëíû; óäàðíûå âîëíû; âçàèìîäåéñòâèå âîëí; òóðáóëåíòíîñòü; ãåíåðàöèÿ, ïåðåíîñ, îòðàæåíèå, ïîãëîùåíèå çâóêà; ïðèëîæåíèå ê òåõíèêå è ìåäèöèíå; àêóñòè÷åñêèå ïðèáîðû è óñòðîéñòâà; ýêñïåðèìåíòàëüíîå èçó÷åíèå ôóíäàìåíòàëüíûõ ÿâëåíèé è ýôôåêòîâ â àêóñòèêå; ñîâðåìåííûå òåîðåòè÷åñêèå ïðåäñòàâëåíèÿ, ìàòåìàòè÷åñêèå è êîìïüþòåðíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèé â ãèäðîäèíàìèêå è àêóñòèêå. 010600/76 — «Ýëåêòðîôèçèêà» — ôèçèêà ýëåêòðè÷åñêîãî ðàçðÿäà è ýìèññèîííàÿ ýëåêòðîíèêà; èìïóëüñíûå ïðîöåññû è èìïóëüñíàÿ òåõíèêà â ýëåêòðîôèçèêå; èñêðîâûå ðàçðÿäû; ïîâåðõíîñòíûå ïðîöåññû è ÿâëåíèÿ â ýëåêòðîôèçèêå; ñîâðåìåííûå êîíñòðóêöèîííûå ìàòåðèàëû; ôèçèêà äèýëåêòðèêîâ; ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå â ýëåêòðîôèçèêå è àâòîìàòèçàöèÿ ýêñïåðèìåíòà.  ïëàíû ìàãèñòðàòóðû êàôåäðû ðàäèîôèçèêè âêëþ÷åíà ó÷åáíàÿ ðàäèîãåîôèçè÷åñêàÿ ïðàêòèêà ïî èññëåäîâàíèþ ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí, íåäð Çåìëè, îêåàíà è èîíîñôåðû ýëåêòðîìàãíèòíûìè ìåòîäàìè. Çà âðåìÿ îáó÷åíèÿ ñòóäåíòàìè êàôåäðû îñâàèâàåòñÿ ìåòîäèêà íàáëþäåíèé è îáðàáîòêè äàííûõ íàáëþäåíèé ðàäèîèçëó÷åíèÿ àêòèâíûõ îáëàñòåé Ñîëíöà íà ðàäèîòåëåñêîïå ÐÀÒÀÍ-600 ÑÀÎ ÐÀÍ. Ïî ðåçóëüòàòàì âûïîëíåííûõ íàó÷íûõ ðàáîò ñòóäåíòû äåëàþò äîêëàäû íà ðàçëè÷íûõ ìåæäóíàðîäíûõ è ðîññèéñêèõ êîíôåðåíöèÿõ, ìíîãèå ìàãèñòðàíòû èìåþò ïóáëèêàöèè â ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ íàó÷íûõ æóðíàëàõ.  òå÷åíèå 9 ëåò êàôåäðà ðàäèîôèçèêè ñîâìåñòíî ñ Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèì ãîñóäàðñòâåííûì ïîëèòåõíè÷åñêèì óíèâåðñèòåòîì è Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèì èíñòèòóòîì èì. À. Ô. Èîôôå åæåãîäíî ïðîâîäèò Âñåðîññèéñêóþ íàó÷íóþ êîíôåðåíöèþ ñòóäåíòîâ-ðàäèîôèçèêîâ ïîä ïðåäñåäàòåëüñòâîì Ã. È. Ìàêàðîâà.  êîíôåðåíöèè ïðèíèìàþò ó÷àñòèå

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè áîëüøèíñòâî ìàãèñòðàíòîâ êàôåäðû, ñòóäåíòû è àñïèðàíòû èç äðóãèõ ðåãèîíîâ Ðîññèè è áëèæíåãî çàðóáåæüÿ, ó÷åíèêè âûïóñêíûõ êëàññîâ øêîë ã. Ñàíêò-Ïåòåðáóðãà. Âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû ÿâëÿþòñÿ ïîëíîñòüþ ïîäãîòîâëåííûìè äëÿ ïðîäîëæåíèÿ îáó÷åíèÿ â î÷íîé àñïèðàíòóðå íà êàôåäðå ðàäèîôèçèêè èëè ïðîäîëæåíèÿ íàó÷íîé ðàáîòû.  ìàãèñòðàòóðó ìîãóò ïîñòóïàòü âûïóñêíèêè âóçîâ, èìåþùèå äèïëîì áàêàëàâðà èëè ñïåöèàëèñòà, è ñîîòâåòñòâóþùóþ ïîäãîòîâêó â îáëàñòè ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ äèñöèïëèí.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/19 — «Âîëíîâûå ïðîöåññû è ìåòîäû è èõ èññëåäîâàíèÿ» 1. Ïðîõîæäåíèå ñèãíàëà ÷åðåç ëèíåéíûå ñèñòåìû — ñïåêòðàëüíûé è âðåìåííîé ìåòîäû. 2. Ôèçè÷åñêàÿ îñóùåñòâèìîñòü ëèíåéíûõ ñèñòåì. 3. Óñòîé÷èâîñòü ëèíåéíûõ ñèñòåì. 4. Äèñêðåòèçàöèÿ ñèãíàëà. Òåîðåìà îòñ÷åòîâ. 5. Âûäåëåíèå ñèãíàëîâ èç øóìîâ. Êðèòåðèè ïîñòðîåíèÿ îïòèìàëüíûõ ôèëüòðîâ. 6. Òåîðèÿ ïðèíÿòèÿ ñòàòèñòè÷åñêèõ ðåøåíèé. Êðèòåðèé Áàéåñà. 7. Êîëè÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå èíôîðìàöèè, ñîäåðæàùåéñÿ â ñîîáùåíèè. Ýíòðîïèÿ èñòî÷íèêîâ äèñêðåòíûõ ñîîáùåíèé. 8. Íåëèíåéíûå ñèñòåìû âòîðîãî ïîðÿäêà. Ôàçîâûå òðàåêòîðèè è òèïû îñîáûõ òî÷åê. 9. Óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà â èíòåãðàëüíîé è äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìàõ. Ìàòåðèàëüíûå ñîîòíîøåíèÿ. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Íà÷àëüíûå óñëîâèÿ. 10. Îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå ïëîñêèõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí íà ïëîñêîé ãðàíèöå ðàçäåëà äâóõ èçîòðîïíûõ ñðåä. Ïðèáëèæåííûå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ Ëåîíòîâè÷à. Ñêèí-ýôôåêò. 11. Ôîðìèðîâàíèå è ýâîëþöèÿ óäàðíîé âîëíû â ñðåäå áåç äèññèïàöèè è äèñïåðñèè. 12. Âëèÿíèå ñëàáîé íåëèíåéíîñòè è äèññèïàöèè íà âîëíîâûå ïðîöåññû. Óðàâíåíèå Áþðãåðñà. 13. Âëèÿíèå ñëàáîé íåëèíåéíîñòè è äèñïåðñèè íà âîëíîâûå ïðîöåññû. Óðàâíåíèå Êîðòåâåãà-äå-Âðèçà. 14. Ïðèíöèï ïîëÿðèçàöèîííîé äâîéñòâåííîñòè. 15. Òåîðåìû âçàèìíîñòè. Ïîíÿòèÿ ìàãíèòíîãî òîêà è ìàãíèòíîãî äèïîëÿ.

177

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

178

16. Ñîáñòâåííûå âîëíû è êîëåáàíèÿ ïîïåðå÷íî-ýëåêòðè÷åñêîãî è ïîïåðå÷íî-ìàãíèòíîãî òèïîâ â âîëíîâîäàõ è ðåçîíàòîðàõ ñ èäåàëüíî ïðîâîäÿùèìè ñòåíêàìè. 17. Îáùàÿ òåîðèÿ âîçáóæäåíèÿ áåñêîíå÷íîãî ðåãóëÿðíîãî âîëíîâîäà. 18. Âëèÿíèå êîíå÷íîé ïðîâîäèìîñòè ñòåíîê âîëíîâîäîâ è ðåçîíàòîðîâ íà ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîëÿ. 19. Çàìåäëåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíîé è ïåðèîäè÷åñêèìè ìåòàëëè÷åñêèìè ñòðóêòóðàìè. Ïîâåðõíîñòíûå âîëíû. 20. Îáîáùåííûé çàêîí Îìà â ëèíåéíîé ýëåêòðîäèíàìèêå äëÿ âðåìåííûõ ñïåêòðàëüíûõ êîìïîíåíò èíäóöèðîâàííîãî òîêà è ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â ìàãíèòîàêòèâíîé õîëîäíîé ïëàçìå. Ïðîäîëüíàÿ, ïîïåðå÷íàÿ è õîëëîâñêàÿ ïðîâîäèìîñòè è èõ çàâèñèìîñòü îò âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ. 21. Ðàñïðîñòðàíåíèå ïëîñêèõ ìîíîõðîìàòè÷åñêèõ âîëí â îäíîðîäíîé ìàãíèòîàêòèâíîé ïëàçìå. Îáûêíîâåííàÿ è íåîáûêíîâåííàÿ õàðàêòåðèñòè÷åñêèå âîëíû, èõ ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ è ïîëÿðèçàöèÿ. 22. Ðàñïðîñòðàíåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ ãàðìîíè÷åñêèõ âîëí â èçîòðîïíîé íåîäíîðîäíîé ïëîñêî-ñëîèñòîé ïëàçìå. Ïðèáëèæåíèå ÂÊÁ. 23. Îòðàæåíèå ïëîñêèõ ìîíîõðîìàòè÷åñêèõ ÒÅ-âîëí îò èçîòðîïíîé ïëîñêî-ñëîèñòîé ïëàçìû. Òî÷êà ïîâîðîòà ëó÷à. 24. Êðèòè÷åñêàÿ ÷àñòîòà îãðàíè÷åííîãî èîíîñôåðíîãî ñëîÿ ïðè íàêëîííîì ïàäåíèè ïëîñêîé ìîíîõðîìàòè÷åñêîé âîëíû. Çîíà ìîë÷àíèÿ.

Ëèòåðàòóðà 1. Ãîíîðîâñêèé È. Ñ. Ðàäèîòåõíè÷åñêèå öåïè è ñèãíàëû. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1994. 2. Æåâåëåâ Â. Â., Êîçèíà Î. Ã. Öèôðîâàÿ îáðàáîòêà ñèãíàëîâ. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1998. 3. Ëèïêèí È. À. Îñíîâû ñòàòèñòè÷åñêîé ðàäèîòåõíèêè, òåîðèÿ èíôîðìàöèè è êîäèðîâàíèå. Ì.: Ñîâåòñêîå ðàäèî, 1978. 4. Âàéíøòåéí Ë. À. Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1988. 5. Êàöåíåëåíáàóì Á. Ç. Âûñîêî÷àñòîòíàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1966. 6. Ëåîíòîâè÷ Ì. À. Èçáðàííûå òðóäû. Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1985. 7. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ýëåêòðîäèíàìèêà ñïëîøíûõ ñðåä. Ì.: Íàóêà, 1982. 8. Âèíîãðàäîâà Ì. Á., Ðóäåíêî Î. Â., Ñóõîðóêîâ À. Ï. Òåîðèÿ âîëí. Ì., 1990. 9. Ðàáèíîâè÷ Ì. È., Òðóáåöêîâ Ä. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ êîëåáàíèé è âîëí. Ì.: Íàóêà, 1984. 10. Óèçåì Äæ. Ëèíåéíûå è íåëèíåéíûå âîëíû. Ì.: Ìèð, 1974. 11. Áîãîëþáîâ Í. Í., Ìèòðîïîëüñêèé Þ. À. Àñèìïòîòè÷åñêèå ìåòîäû â òåîðèè íåëèíåéíûõ êîëåáàíèé. Ì.: Íàóêà, 1974.

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè 12. Êàðïìàí Â. È. Íåëèíåéíûå âîëíû â äèñïåðãèðóþùèõ ñðåäàõ. Ì.: Íàóêà, 1973. 13. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ãèäðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1986. 14. Ðóäåíêî Î. Â., Ñîëóÿí Ñ. È. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû íåëèíåéíîé àêóñòèêè. Ì.: Íàóêà, 1975. 15. Ãèíçáóðã Â. Ë. Ðàñïðîñòðàíåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â ïëàçìå. Ì.: Íàóêà, 1967. 16. Ðàòêëèôô Äæ. À. Ìàãíèòî-èîííàÿ òåîðèÿ è åå ïðèëîæåíèÿ ê èîíîñôåðå. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1962. 17. Äåâèñ Ê. Ðàäèîâîëíû â èîíîñôåðå. Ì.: Ìèð, 1973.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/14 — «Íåëèíåéíàÿ àêóñòèêà» 1. Ïðîõîæäåíèå ñèãíàëà ÷åðåç ëèíåéíûå ñèñòåìû — ñïåêòðàëüíûé è âðåìåííîé ìåòîäû. 2. Ôèçè÷åñêàÿ îñóùåñòâèìîñòü ëèíåéíûõ ñèñòåì. 3. Óñòîé÷èâîñòü ëèíåéíûõ ñèñòåì. 4. Äèñêðåòèçàöèÿ ñèãíàëà. Òåîðåìà îòñ÷åòîâ. 5. Âûäåëåíèå ñèãíàëîâ èç øóìîâ. Êðèòåðèè ïîñòðîåíèÿ îïòèìàëüíûõ ôèëüòðîâ. 6. Òåîðèÿ ïðèíÿòèÿ ñòàòèñòè÷åñêèõ ðåøåíèé. Êðèòåðèé Áàéåñà. 7. Êîëè÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå èíôîðìàöèè, ñîäåðæàùåéñÿ â ñîîáùåíèè. Ýíòðîïèÿ èñòî÷íèêîâ äèñêðåòíûõ ñîîáùåíèé. 8. Íåëèíåéíûå ñèñòåìû âòîðîãî ïîðÿäêà. Ôàçîâûå òðàåêòîðèè è òèïû îñîáûõ òî÷åê. 9. Óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà â èíòåãðàëüíîé è äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìàõ. Ìàòåðèàëüíûå ñîîòíîøåíèÿ. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Íà÷àëüíûå óñëîâèÿ. 10. Îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå ïëîñêèõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí íà ïëîñêîé ãðàíèöå ðàçäåëà äâóõ èçîòðîïíûõ ñðåä. Ïðèáëèæåííûå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ Ëåîíòîâè÷à. Ñêèí-ýôôåêò. 11. Âëèÿíèå ñëàáîé íåëèíåéíîñòè è äèññèïàöèè íà âîëíîâûå ïðîöåññû. Óðàâíåíèå Áþðãåðñà. 12. Ïðèíöèï ïîëÿðèçàöèîííîé äâîéñòâåííîñòè. 13. Òåîðåìû âçàèìíîñòè. Ïîíÿòèÿ ìàãíèòíîãî òîêà è ìàãíèòíîãî äèïîëÿ. 14. Ñîáñòâåííûå âîëíû è êîëåáàíèÿ ïîïåðå÷íî-ýëåêòðè÷åñêîãî è ïîïåðå÷íî-ìàãíèòíîãî òèïîâ â âîëíîâîäàõ è ðåçîíàòîðàõ ñ èäåàëüíî ïðîâîäÿùèìè ñòåíêàìè.

179

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

180

15. Îáùàÿ òåîðèÿ âîçáóæäåíèÿ áåñêîíå÷íîãî ðåãóëÿðíîãî âîëíîâîäà. 16. Âëèÿíèå êîíå÷íîé ïðîâîäèìîñòè ñòåíîê âîëíîâîäîâ è ðåçîíàòîðîâ íà ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîëÿ. 17. Çàìåäëåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíîé è ïåðèîäè÷åñêèìè ìåòàëëè÷åñêèìè ñòðóêòóðàìè. Ïîâåðõíîñòíûå âîëíû. 18. Îñíîâíûå äîïóùåíèÿ ëèíåéíî-àêóñòè÷åñêîé ìîäåëè. Óïðîùåíèå ïîëíîé ñèñòåìû óðàâíåíèé ãàçîâîé äèíàìèêè äëÿ àêóñòè÷åñêèõ ÿâëåíèé. 19. Ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ çâóêà. Ëèíåéíî-àêóñòè÷åñêàÿ ñêîðîñòü çâóêà. 20. Ñôåðè÷åñêèå âîëíû: ïîëå äàâëåíèÿ è ïîëå ñêîðîñòåé. 21. Èìïåäàíñ ñôåðè÷åñêîãî èñòî÷íèêà. Èìïåäàíñ ìîíîïîëÿ. 22. Õàðàêòåðèñòèêà íàïðàâëåííîñòè ñôåðè÷åñêîãî èñòî÷íèêà, ñèñòåìû ìîíîïîëåé. 23. Îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå ïëîñêèõ âîëí îò ïëîñêîé ãðàíèöû ðàçäåëà ñðåä. Ôîðìóëû Ôðåíåëÿ. 24. Ðàñïðîñòðàíåíèå ñèãíàëà (âîëíîâîãî ïàêåòà) â ÷àñòîòíî äèñïåðãèðóþùåé ñðåäå. 1-å è 2-å ïðèáëèæåíèÿ òåîðèè äèñïåðñèè. 25. Ôîðìèðîâàíèå è ýâîëþöèÿ óäàðíîé âîëíû â ñðåäå áåç äèññèïàöèè è äèñïåðñèè (îáðàçîâàíèå ôðîíòà óäàðíîé âîëíû, ðàññòîÿíèå îáðàçîâàíèÿ ðàçðûâà). 26. Âëèÿíèå ñëàáîé íåëèíåéíîñòè è äèññèïàöèè íà âîëíîâûå ïðîöåññû. Óðàâíåíèå Áþðãåðñà. 27. Âëèÿíèå ñëàáîé íåëèíåéíîñòè è äèñïåðñèè íà âîëíîâûå ïðîöåññû. Óðàâíåíèå Êîðòåâåãà-äå-Âðèçà. 28. Ïðè÷èíû èñêàæåíèÿ ïðîôèëÿ àêóñòè÷åñêèõ âîëí.

Ëèòåðàòóðà 1. Ãîíîðîâñêèé È. Ñ. Ðàäèîòåõíè÷åñêèå öåïè è ñèãíàëû. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1994. 2. Æåâåëåâ Â. Â., Êîçèíà Î. Ã. Öèôðîâàÿ îáðàáîòêà ñèãíàëîâ. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1998. 3. Ëèïêèí È. À. Îñíîâû ñòàòèñòè÷åñêîé ðàäèîòåõíèêè, òåîðèÿ èíôîðìàöèè è êîäèðîâàíèå. Ì.: Ñîâåòñêîå ðàäèî, 1978. 4. Âàéíøòåéí Ë. À. Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1988. 5. Êàöåíåëåíáàóì Á. Ç. Âûñîêî÷àñòîòíàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1966. 6. Ëåîíòîâè÷ Ì. À. Èçáðàííûå òðóäû. Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1985. 7. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ýëåêòðîäèíàìèêà ñïëîøíûõ ñðåä. Ì.: Íàóêà, 1982. 8. Âèíîãðàäîâà Ì. Á., Ðóäåíêî Î. Â., Ñóõîðóêîâ À. Ï. Òåîðèÿ âîëí. Ì., 1990. 9. Ðàáèíîâè÷ Ì. È., Òðóáåöêîâ Ä. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ êîëåáàíèé è âîëí. Ì.: Íàóêà, 1984.

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè 10. Óèçåì Äæ. Ëèíåéíûå è íåëèíåéíûå âîëíû. Ì.: Ìèð, 1974. 11. Áîãîëþáîâ Í. Í., Ìèòðîïîëüñêèé Þ. À. Àñèìïòîòè÷åñêèå ìåòîäû â òåîðèè íåëèíåéíûõ êîëåáàíèé. Ì.: Íàóêà, 1974. 12. Êàðïìàí Â. È. Íåëèíåéíûå âîëíû â äèñïåðãèðóþùèõ ñðåäàõ. Ì.: Íàóêà, 1973. 13. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ãèäðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1986. 14. Ðóäåíêî Î. Â., Ñîëóÿí. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû íåëèíåéíîé àêóñòèêè. Ì.: Íàóêà, 1975. 15. Îñòðîóìîâ Ã. À. Îñíîâû íåëèíåéíîé àêóñòèêè. Ë., 1967. 16. Äðóæèíèí Ã. À. Íåëèíåéíàÿ àêóñòèêà: Êîíñïåêò ëåêöèé 1998—2001 ãã. [Ýëåêòðîí. ðåñóðñ] / Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè ôèçè÷. ôàê-òà ÑÏáÃÓ; ðåä. À. Þ. Åëèñååâ; web-ìàñòåð Ñ. Â. Òðàïåçíèêîâ. ÑÏá.: Ôèçè÷. ôàê-ò ÑÏáÃÓ, 2002. Ðåæèì äîñòóïà: http://www.phys.spbu.ru, ñâîáîäíûé. – ÿç. ðóñ. 17. Èñàêîâè÷ Ì. À. Îáùàÿ àêóñòèêà. Ì.: Íàóêà, 1973. 18. Ñêó÷èê Å. Îñíîâû àêóñòèêè. Ì.: Ìèð, 1976. 19. Àêóñòèêà â çàäà÷àõ / Ïîä ðåä. Ñ.Í. Ãóðáàòîâà è Î.Â. Ðóäåíêî. Ì.: Íàóêà, 1996.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010600/76 — «Ýëåêòðîôèçèêà»

Ôèçèêà ñïëîøíûõ ñðåä 1. Òåîðèÿ óïðóãîñòè. Òåíçîð íàïðÿæåíèé. Òåíçîð äåôîðìàöèè. Çàêîí Ãóêà. 2. Óñëîâèÿ ïðèìåíèìîñòè ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî îïèñàíèÿ, óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè, óðàâíåíèå Ýéëåðà. 3. Ïîòîê ýíåðãèè â èäåàëüíîé æèäêîñòè, çàêîí Áåðíóëëè. 4. Óðàâíåíèå äâèæåíèÿ âÿçêîé æèäêîñòè. 5. Äâèæåíèå øàðà â âÿçêîé æèäêîñòè. 6. Îáùåå óðàâíåíèå òåïëîïðîâîäíîñòè. Òèïîâûå çàäà÷è òåïëîïðîâîäíîñòè. Òåðìîãðàâèòàöèîííàÿ êîíâåêöèÿ.

Îñíîâû ôèçèêè ïëàçìû 1. Ïëàçìà, åå îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè, Äëèíà è âðåìÿ ñâîáîäíîãî ïðîáåãà ÷àñòèö, äèôôóçèÿ, òåïëîïðîâîäíîñòü, âÿçêîñòü. 2. Áîëüöìàíîâñêîå ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòèö ïî âîçáóæäåííûì ñîñòîÿíèÿì. 3. Êâàçèíåéòðàëüíîñòü è ðàçäåëåíèå çàðÿäîâ. Äåáàåâñêèé ðàäèóñ ýêðàíèðîâàíèÿ, ïðîâîäèìîñòü, òåìïåðàòóðíàÿ è êóëîíîâñêàÿ ýíåðãèÿ ïëàçìû.

181

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè 4. Äâèæåíèå ÷àñòèö â ïëàçìå, ïëàçìà âî âíåøíåì ýëåêòðè÷åñêîì è ìàãíèòíîì ïîëÿõ. 5. Òåðìîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Àâòîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Òèïè÷íûå ðàçðÿäû â ïîñòîÿííîì ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå. Êëàññèôèêàöèÿ ðàçðÿäîâ. Ñàìîñòîÿòåëüíûé è íåñàìîñòîÿòåëüíûé ðàçðÿä. 6. Òëåþùèé ðàçðÿä. Äóãîâûå ðàçðÿäû. Èñêðîâîé è êîðîííûé ðàçðÿäû. Âàêóóìíûé ðàçðÿä.

182

Ôèçèêî-õèìè÷åñêàÿ ãèäðîäèíàìèêà 1. Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ òåîðèè ýëåêòðîëèòè÷åñêîé äèññîöèàöèè. 2. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü æèäêîñòåé, îñíîâíûå ïîíÿòèÿ. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû èîííîé ïðîâîäèìîñòè æèäêîñòåé. 3. Äèôôóçèÿ â æèäêîñòÿõ. Çàêîíû Ôèêà. Êîýôôèöèåíòû äèôôóçèè èîíîâ è äèôôóçèîííûé ïîòåíöèàë. 4. Ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ ýëåêòðîäâèæóùåé ñèëû è ïðèðîäà ýëåêòðîäíîãî ïîòåíöèàëà. Òåîðèÿ âîçíèêíîâåíèÿ ýëåêòðîäíîãî ïîòåíöèàëà. 5. Äâîéíîé ýëåêòðè÷åñêèé ñëîé íà ãðàíèöå ýëåêòðîä-æèäêîñòü. Ñòðóêòóðà äâîéíîãî ñëîÿ. 6. Âëèÿíèå ñòðóêòóðû äâîéíîãî ñëîÿ íà ïðîöåññû èíæåêöèè. 7. Îáúåìíûé ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä è åãî âëèÿíèå íà ïðîõîæäåíèå ýëåêòðè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â æèäêîñòè. 8. Ðåøåíèå ñèñòåìû óðàâíåíèé Íåðñòà—Ïëàíêà ìåòîäîì ïîñëåäîâàòåëüíûõ ïðèáëèæåíèé â ñòàöèîíàðíîì è íåñòàöèîíàðíîì ñëó÷àÿõ äëÿ ýëåêòðîäîâ ïåðâîãî ðîäà. 9. Ïîëíàÿ ñèñòåìà óðàâíåíèé ýëåêòðîïðîâîäíîñòè ñëàáîïðîâîäÿùèõ ñðåä è åå àíàëèç. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ â îáùåé ôîðìå.

Èíôîðìàòèêà è òåõíîëîãèè êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ 1. Èíôîðìàöèÿ è åå îñíîâíûå ñâîéñòâà. Îñíîâíûå ïðèåìû ðàáîòû ñ èíôîðìàöèåé. Êîäèðîâàíèå èíôîðìàöèè. 2. Îïåðàöèîííûå ñèñòåìû ïåðñîíàëüíîãî êîìïüþòåðà, îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè. 3. Ïðèåìû ðàáîòû â Èíòåðíåò, ïîèñêîâûå ñèñòåìû. 4. Ïðèåìû ðàáîòû ñ îôèñíûìè ïðîãðàììàìè MS WORD, MS EXCEL, MS POWERPOINT. 5. Ñèñòåìû êîìïüþòåðíîé ìàòåìàòèêè, îñíîâíûå ïðèåìû ðàáîòû. 6. Ñèñòåìû êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. 7. Îñíîâíûå âîçìîæíîñòè ñèñòåìû êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ANSYS. 8. Ïðèåìû ìîäåëèðîâàíèÿ â ïàêåòíîì ðåæèìå. Ñîçäàíèå êîíå÷íîýëåìåíòíîé ìîäåëè. Ïîñòïðîöåññîðíàÿ îáðàáîòêà ðåçóëüòàòîâ. 9. Ïðèåìû ìîäåëèðîâàíèÿ â ñòðóêòóðíîì àíàëèçå. 10. Ïðèåìû ìîäåëèðîâàíèÿ â òåðìè÷åñêîì àíàëèçå. 11. Ìîäåëèðîâàíèå ýëåêòðè÷åñêèõ çàäà÷.

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè 12. 13. 14. 15.

Ìîäåëèðîâàíèå çàäà÷ ãèäðîäèíàìèêè. Ìàãíèòíûé àíàëèç â ANSYS. Ðåøåíèå ñîâìåñòíûõ çàäà÷ —ïîíÿòèå ñðåäû ôèçèêè. Âîçìîæíîñòè ïàêåòà FEMLAB.

Ôèçè÷åñêèå îñíîâû îáðàáîòêè è ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè 1. Âèäû èíôîðìàöèîííûõ ñèãíàëîâ. Äåòåðìèíèðîâàííûå ñèãíàëû. Ìîäåëè äåòåðìèíèðîâàííûõ ñèãíàëîâ. Âðåìåííîå è ÷àñòîòíîå ïðåäñòàâëåíèå ñèãíàëîâ. 2. Âåðîÿòíîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Ñòàöèîíàðíîñòü è ýðãîäè÷íîñòü. Ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Òåîðåìà Âèíåðà—Õèí÷èíà. 3. Ïðèíöèï ñóïåðïîçèöèè. Ïðîõîæäåíèå òîêà â ëèíåéíûõ öåïÿõ, çàêîíû Êèðõãîôà. Ãàðìîíè÷åñêèå ñèãíàëû. Ñèìâîëüíûé ìåòîä àíàëèçà öåïåé ïðè ãàðìîíè÷åñêèõ âîçäåéñòâèÿõ. 4. Ôèëüòðàöèÿ ñèãíàëîâ, îñíîâíûå òèïû ôèëüòðîâ. Ïðîñòåéøèå RC è RLC ôèëüòðû. 5. Îñíîâíûå ìåòîäû àíàëèçà ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëîâ ÷åðåç ëèíåéíûå ÷åòûðåõïîëþñíèêè. Ìåòîä èìïóëüñíîé è ïåðåõîäíîé õàðàêòåðèñòèê, ÷àñòîòíûé ìåòîä. 6. Àíàëîãîâûå ëèíåéíûå ñèñòåìû ñ ðàñïðåäåëåííûìè ïàðàìåòðàìè. Ëèíèè ïåðåäà÷è. Òåëåãðàôíûå óðàâíåíèÿ. Êîàêñèàëüíûé êàáåëü, îäíîôàçíûå è òðåõôàçíûå ëèíèè. Ëèíèè ñ ïîòåðÿìè. Óñëîâèÿ ñîãëàñîâàíèÿ. 7. Äèñêðåòíûå è öèôðîâûå ñèãíàëû. Äèñêðåòèçàöèÿ àíàëîãîâûõ ñèãíàëîâ. Òåîðåìà Êîòåëüíèêîâà, å¸ ôèçè÷åñêèé ñìûñë. Ïðàêòè÷åñêèå ñëåäñòâèÿ òåîðåìû äëÿ öèôðîâîé îáðàáîòêè ñèãíàëîâ. 8. Ñïåêòð äèñêðåòíîãî ñèãíàëà. Äèñêðåòíîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå, åãî îñíîâíûå ñâîéñòâà. Áûñòðîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå. Àíàëèç ñïåêòðîâ íåñòàöèîíàðíûõ äèñêðåòíûõ è ñëó÷àéíûõ ñèãíàëîâ.

183

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

176

160

39 84 79 79 106 79

32 64 48 48 64 48

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/19 — «Âîëíîâûå ïðîöåññû è ìåòîäû è èõ èññëåäîâàíèÿ»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Распространение радиоволн (часть 1) Распространение радиоволн (часть 2) Специальные дисциплины ДНМ.07

184

СДМ.01

9 10

Спец. лаб.- выч. практикум

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 Научный семинар СДМ.04 Дополнительные главы распространения радиоволн СДМ.05 Электродинамика плазмы СДМ.06 Теория волновых процессов СДМ.07 Статистическая теория распространения волн Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Радиофизические методы исследования ионосферы Распространение электромагнитных волн в анизотропном СДМ.В.02 регулярном волноводе Земля-ионосфера и в ионосфере СДМ.В.03 Космическое радиоизлучение СДМ.В.04 Теория нерегулярных волноводов Асимптотические методы решения задач распространения СДМ.В.05 электромагнитных волн в неоднородных средах Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 10 11

9 10 11 13 12 10

9

78

48

10

78

48

11 12

78 78

48 48

12

78

48

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

160

64

40 79 106

32 48 64

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/14 — «Íåëèíåéíàÿ àêóñòèêà»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Распространение радиоволн (часть 1) Распространение радиоволн (часть 2) Специальные дисциплины ДНМ.07

10

9 10

9 10 11 13

СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04

Спец. семинар по магистерской программе Нелинейная акустика Теория волновых процессов

9 10

СДМ.05

Статистическая теория распространения волн

11

79

48

9 10 11 12

78 78 78 78

48 48 48 48

12

78

48

9 12

78 78

48 48

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 СДМ.В.02 СДМ.В.03 СДМ.В.04

Упругие волны в твердых телах Акустогидродинамические явления Нелинейные волновые процессы Акустические преобразователи

СДМ.В.05 Акустические поверхностные волны Факультативные дисциплины ФТД.01 ФТД.02

Распространение звука в океане Акустика движущихся сред

185

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010600/76 — «Ýëåêòðîôèçèêà»

10 10 11 9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32

134

80

206

144

9

48 96 96 48 48

32 64 64 32 32

9 10

44 44

32 32

11

48

32

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Физические процессы в жидкостях и газах при воздействии сильных электрических полей Специальные дисциплины ДНМ.07

186

СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 Элементарные процессы и ионизационные явления в газах СДМ.04 Физика конденсированных систем СДМ.05 Нелинейные проблемы прикладной физики СДМ.06 Электрогидродинамика Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Физические основы акустических технологий в жидкостях СДМ.В.02 Магнитная гидродинамика Методы компьютерного анализа сигналов при физических СДМ.В.03 измерениях Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 10 11

9 10 11 12

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/19 — «Âîëíîâûå ïðîöåññû è ìåòîäû è èõ èññëåäîâàíèÿ»

1. Ïðîõîæäåíèå ñèãíàëà ÷åðåç ëèíåéíûå ñèñòåìû — ñïåêòðàëüíûé è âðåìåííîé ìåòîäû. 2. Ôèçè÷åñêàÿ îñóùåñòâèìîñòü ëèíåéíûõ ñèñòåì. 3. Óñòîé÷èâîñòü ëèíåéíûõ ñèñòåì. 4. Äèñêðåòèçàöèÿ ñèãíàëà. Òåîðåìà îòñ÷åòîâ. 5. Âûäåëåíèå ñèãíàëîâ èç øóìîâ. Êðèòåðèè ïîñòðîåíèÿ îïòèìàëüíûõ ôèëüòðîâ. 6. Òåîðèÿ ïðèíÿòèÿ ñòàòèñòè÷åñêèõ ðåøåíèé. Êðèòåðèé Áàéåñà. 7. Êîëè÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå èíôîðìàöèè, ñîäåðæàùåéñÿ â ñîîáùåíèè. Ýíòðîïèÿ èñòî÷íèêîâ äèñêðåòíûõ ñîîáùåíèé. 8. Íåëèíåéíûå ñèñòåìû âòîðîãî ïîðÿäêà. Ôàçîâûå òðàåêòîðèè è òèïû îñîáûõ òî÷åê. 9. Óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà â èíòåãðàëüíîé è äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìàõ. Ìàòåðèàëüíûå ñîîòíîøåíèÿ. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Íà÷àëüíûå óñëîâèÿ. 10. Îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå ïëîñêèõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí íà ïëîñêîé ãðàíèöå ðàçäåëà äâóõ èçîòðîïíûõ ñðåä. Ïðèáëèæåííûå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ Ëåîíòîâè÷à. Ñêèí-ýôôåêò. 11. Ðàñïðîñòðàíåíèå âîëíîâûõ ïó÷êîâ (ïàðàáîëè÷åñêîå óðàâíåíèå, âîëíîâîé ïàðàìåòð, ãàóññîâû ïó÷êè). 12. Âåêòîðà Ãåðöà. Ïîëå ýëåêòðè÷åñêîãî äèïîëÿ â ñâîáîäíîì ïðîñòðàíñòâå. Äàëüíÿÿ è áëèæíÿÿ çîíû. Ïåðåõîäíûå ïðîöåññû. 13. Êëàññèôèêàöèÿ èìïåäàíñîâ ôèçè÷åñêè îñóùåñòâèìûõ ñòðóêòóð. 14. Êîíöåïöèÿ Ââåäåíñêîãî. 15. Ïîëå âåðòèêàëüíîãî äèïîëÿ, ðàñïîëîæåííîãî â âàêóóìå íà ãðàíèöå ñ íåîäíîðîäíûì ïî ãëóáèíå ïîëóïðîñòðàíñòâîì (êà÷åñòâåííàÿ êàðòèíà). 16. Õàîòè÷åñêèé ýêðàí. Õàðàêòåðíûé ìàñøòàá èçìåíåíèÿ ïðîñòðàíñòâåííîé ôóíêöèè êîððåëÿöèè ïîëÿ çà ýêðàíîì ïðè ïàäåíèè íà íåãî ïëîñêîé âîëíû â ñëó÷àÿõ ìåëêîìàñøòàáíûõ è êðóïíîìàñøòàáíûõ íåîäíîðîäíîñòåé íà ýêðàíå. 17. Òåîðåìà Âàí-Öèòòåðòà-Öåðíèêå è ïðèìåðû åå ïðèìåíåíèÿ. Ïðèìåíèìîñòü ìîäåëè ä-êîððåëèðîâàííîãî èñòî÷íèêà. 18. Áîðíîâñêîå ïðèáëèæåíèå â çàäà÷å ðàññåÿíèÿ âîëí â ñëó÷àéíî íåîäíîðîäíûõ ñðåäàõ. Ãðàíèöû åãî ïðèìåíèìîñòè. 19. Ìåòîä ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêè â çàäà÷å ðàññåÿíèÿ âîëí â ñëó÷àéíî íåîäíîðîäíûõ ñðåäàõ. 20. Âåêòîðíûé è ñêàëÿðíûé ïîòåíöèàëû â ýëåêòðîäèíàìèêå. Âîëíîâîå óðàâíåíèå Äàëàìáåðà. Ôóíêöèÿ Ãðèíà äëÿ íåãî â òðåõìåðíîì ñëó÷àå.

187

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

188

21. Ðàñïðîñòðàíåíèå ñèãíàëà (âîëíîâîãî ïàêåòà) â ÷àñòîòíî äèñïåðãèðóþùåé ñðåäå. 1-å è 2-å ïðèáëèæåíèÿ òåîðèè äèñïåðñèè. 22. Ôîðìèðîâàíèå è ýâîëþöèÿ óäàðíîé âîëíû â ñðåäå áåç äèññèïàöèè è äèñïåðñèè. 23. Âëèÿíèå ñëàáîé íåëèíåéíîñòè è äèññèïàöèè íà âîëíîâûå ïðîöåññû. Óðàâíåíèå Áþðãåðñà. 24. Âëèÿíèå ñëàáîé íåëèíåéíîñòè è äèñïåðñèè íà âîëíîâûå ïðîöåññû. Óðàâíåíèå Êîðòåâåãà-äå-Âðèçà. 25. Ïðèíöèï ïîëÿðèçàöèîííîé äâîéñòâåííîñòè. 26. Òåîðåìû âçàèìíîñòè. Ïîíÿòèÿ ìàãíèòíîãî òîêà è ìàãíèòíîãî äèïîëÿ. 27. Ñîáñòâåííûå âîëíû è êîëåáàíèÿ ïîïåðå÷íî-ýëåêòðè÷åñêîãî è ïîïåðå÷íî-ìàãíèòíîãî òèïîâ â âîëíîâîäàõ è ðåçîíàòîðàõ ñ èäåàëüíî ïðîâîäÿùèìè ñòåíêàìè. 28. Îáùàÿ òåîðèÿ âîçáóæäåíèÿ áåñêîíå÷íîãî ðåãóëÿðíîãî âîëíîâîäà. 29. Âëèÿíèå êîíå÷íîé ïðîâîäèìîñòè ñòåíîê âîëíîâîäîâ è ðåçîíàòîðîâ íà ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîëÿ. 30. Çàìåäëåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíîé è ïåðèîäè÷åñêèìè ìåòàëëè÷åñêèìè ñòðóêòóðàìè. Ïîâåðõíîñòíûå âîëíû. 31. Ìàòåðèàëüíûå ñîîòíîøåíèÿ äëÿ êîìïîíåíò ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ è èõ Ôóðüå-îáðàçîâ ïðè ó÷åòå ÷àñòîòíîé è ïðîñòðàíñòâåííîé äèñïåðñèè. 32. ×àñòîòíàÿ äèñïåðñèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â äèýëåêòðèêàõ (êëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ). 33. Ïëîñêèå ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû â îäíîîîñíûõ íåãèðîòðîïíûõ êðèñòàëëàõ. 34. Îáîáùåííûé çàêîí Îìà â ëèíåéíîé ýëåêòðîäèíàìèêå äëÿ âðåìåííûõ ñïåêòðàëüíûõ êîìïîíåíò èíäóöèðîâàííîãî òîêà è ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â ìàãíèòîàêòèâíîé õîëîäíîé ïëàçìå. Ïðîäîëüíàÿ, ïîïåðå÷íàÿ è õîëëîâñêàÿ ïðîâîäèìîñòè è èõ çàâèñèìîñòü îò âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ. 35. Ðàñïðîñòðàíåíèå ïëîñêèõ ìîíîõðîìàòè÷åñêèõ âîëí â îäíîðîäíîé ìàãíèòîàêòèâíîé ïëàçìå. Îáûêíîâåííàÿ è íåîáûêíîâåííàÿ õàðàêòåðèñòè÷åñêèå âîëíû, èõ ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ è ïîëÿðèçàöèÿ. 36. Ðàñïðîñòðàíåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ ãàðìîíè÷åñêèõ âîëí â èçîòðîïíîé íåîäíîðîäíîé ïëîñêî-ñëîèñòîé ïëàçìå. Ïðèáëèæåíèå ÂÊÁ. 37. Îòðàæåíèå ïëîñêèõ ìîíîõðîìàòè÷åñêèõ ÒÅ-âîëí îò èçîòðîïíîé ïëîñêî-ñëîèñòîé ïëàçìû. Òî÷êà ïîâîðîòà ëó÷à. 38. Êðèòè÷åñêàÿ ÷àñòîòà îãðàíè÷åííîãî èîíîñôåðíîãî ñëîÿ ïðè íàêëîííîì ïàäåíèè ïëîñêîé ìîíîõðîìàòè÷åñêîé âîëíû. Çîíà ìîë÷àíèÿ.

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè Ëèòåðàòóðà 1. Ãîíîðîâñêèé È. Ñ. Ðàäèîòåõíè÷åñêèå öåïè è ñèãíàëû. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1994. 2. Æåâåëåâ Â. Â., Êîçèíà Î. Ã. Öèôðîâàÿ îáðàáîòêà ñèãíàëîâ. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1998. 3. Ëèïêèí È. À. Îñíîâû ñòàòèñòè÷åñêîé ðàäèîòåõíèêè, òåîðèÿ èíôîðìàöèè è êîäèðîâàíèå. Ì.: Ñîâåòñêîå ðàäèî, 1978. 4. Âàéíøòåéí Ë. À. Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1988. 5. Êàöåíåëåíáàóì Á. Ç. Âûñîêî÷àñòîòíàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1966. 6. Ëåîíòîâè÷ Ì. À. Èçáðàííûå òðóäû. Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1985. 7. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ýëåêòðîäèíàìèêà ñïëîøíûõ ñðåä. Ì.: Íàóêà, 1982. 8. Âèíîãðàäîâà Ì. Á., Ðóäåíêî Î. Â., Ñóõîðóêîâ À. Ï. Òåîðèÿ âîëí. Ì., 1990. 9. Ðàáèíîâè÷ Ì. È., Òðóáåöêîâ Ä. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ êîëåáàíèé è âîëí. Ì.: Íàóêà, 1984. 10. Ìàêàðîâ Ã. È., Íîâèêîâ Â. Â., Ðûáà÷åê Ñ. Ò. Ðàñïðîñòðàíåíèå ëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí íàä Çåìíîé ïîâåðõíîñòüþ. Ì.: Íàóêà, 1993. 11. Ðûòîâ Ñ. Ì., Êðàâöîâ Þ. À., Òàòàðñêèé Â. È. Ââåäåíèå â ñòàòèñòè÷åñêóþ ðàäèîôèçèêó. 12. Óèçåì Äæ. Ëèíåéíûå è íåëèíåéíûå âîëíû. Ì.: Ìèð, 1974. 13. Áîãîëþáîâ Í. Í., Ìèòðîïîëüñêèé Þ. À. Àññèìïòîòè÷åñêèå ìåòîäû â òåîðèè íåëèíåéíûõ êîëåáàíèé. Ì.: Íàóêà, 1974. 14. Êàðïìàí Â. È. Íåëèíåéíûå âîëíû â äèñïåðãèðóþùèõ ñðåäàõ. Ì.: Íàóêà, 1973. 15. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ãèäðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1986. 16. Ðóäåíêî Î. Â., Ñîëóÿí. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû íåëèíåéíîé àêóñòèêè. Ì.: Íàóêà, 1975. 17. Ãèíçáóðã Â. Ë. Ðàñïðîñòðàíåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â ïëàçìå. Ì.: Íàóêà, 1967. 18. Ðàòêëèôô Äæ. À. Ìàãíèòî-èîííàÿ òåîðèÿ è åå ïðèëîæåíèÿ ê èîíîñôåðå. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1962. 19. Äåâèñ Ê. Ðàäèîâîëíû â èîíîñôåðå. Ì.: Ìèð, 1973.

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/14 — «Íåëèíåéíàÿ àêóñòèêà» 1. Ïðîõîæäåíèå ñèãíàëà ÷åðåç ëèíåéíûå ñèñòåìû — ñïåêòðàëüíûé è âðåìåííîé ìåòîäû. 2. Ôèçè÷åñêàÿ îñóùåñòâèìîñòü ëèíåéíûõ ñèñòåì. 3. Óñòîé÷èâîñòü ëèíåéíûõ ñèñòåì.

189

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

190

4. Äèñêðåòèçàöèÿ ñèãíàëà. Òåîðåìà îòñ÷åòîâ. 5. Âûäåëåíèå ñèãíàëîâ èç øóìîâ. Êðèòåðèè ïîñòðîåíèÿ îïòèìàëüíûõ ôèëüòðîâ. 6. Òåîðèÿ ïðèíÿòèÿ ñòàòèñòè÷åñêèõ ðåøåíèé. Êðèòåðèé Áàéåñà. 7. Êîëè÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå èíôîðìàöèè, ñîäåðæàùåéñÿ â ñîîáùåíèè. Ýíòðîïèÿ èñòî÷íèêîâ äèñêðåòíûõ ñîîáùåíèé. 8. Íåëèíåéíûå ñèñòåìû âòîðîãî ïîðÿäêà. Ôàçîâûå òðàåêòîðèè è òèïû îñîáûõ òî÷åê. 9. Óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà â èíòåãðàëüíîé è äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìàõ. Ìàòåðèàëüíûå ñîîòíîøåíèÿ. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Íà÷àëüíûå óñëîâèÿ. 10. Îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå ïëîñêèõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí íà ïëîñêîé ãðàíèöå ðàçäåëà äâóõ èçîòðîïíûõ ñðåä. Ïðèáëèæåííûå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ Ëåîíòîâè÷à. Ñêèí-ýôôåêò. 11. Ðàñïðîñòðàíåíèå âîëíîâûõ ïó÷êîâ (ïàðàáîëè÷åñêîå óðàâíåíèå, âîëíîâîé ïàðàìåòð, ãàóññîâû ïó÷êè). 12. Âåêòîðà Ãåðöà. Ïîëå ýëåêòðè÷åñêîãî äèïîëÿ â ñâîáîäíîì ïðîñòðàíñòâå. Äàëüíÿÿ è áëèæíÿÿ çîíû. Ïåðåõîäíûå ïðîöåññû. 13. Êëàññèôèêàöèÿ èìïåäàíñîâ ôèçè÷åñêè îñóùåñòâèìûõ ñòðóêòóð. 14. Êîíöåïöèÿ Ââåäåíñêîãî. 15. Ïîëå âåðòèêàëüíîãî äèïîëÿ, ðàñïîëîæåííîãî â âàêóóìå íà ãðàíèöå ñ íåîäíîðîäíûì ïî ãëóáèíå ïîëóïðîñòðàíñòâîì (êà÷åñòâåííàÿ êàðòèíà). 16. Õàîòè÷åñêèé ýêðàí. Õàðàêòåðíûé ìàñøòàá èçìåíåíèÿ ïðîñòðàíñòâåííîé ôóíêöèè êîððåëÿöèè ïîëÿ çà ýêðàíîì ïðè ïàäåíèè íà íåãî ïëîñêîé âîëíû â ñëó÷àÿõ ìåëêîìàñøòàáíûõ è êðóïíîìàñøòàáíûõ íåîäíîðîäíîñòåé íà ýêðàíå. 17. Òåîðåìà Âàí-Öèòòåðòà-Öåðíèêå è ïðèìåðû åå ïðèìåíåíèÿ. Ïðèìåíèìîñòü ìîäåëè ä-êîððåëèðîâàííîãî èñòî÷íèêà. 18. Áîðíîâñêîå ïðèáëèæåíèå â çàäà÷å ðàññåÿíèÿ âîëí â ñëó÷àéíî íåîäíîðîäíûõ ñðåäàõ. Ãðàíèöû åãî ïðèìåíèìîñòè. 19. Ìåòîä ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêè â çàäà÷å ðàññåÿíèÿ âîëí â ñëó÷àéíî íåîäíîðîäíûõ ñðåäàõ. 20. Âåêòîðíûé è ñêàëÿðíûé ïîòåíöèàëû â ýëåêòðîäèíàìèêå. Âîëíîâîå óðàâíåíèå Äàëàìáåðà. Ôóíêöèÿ Ãðèíà äëÿ íåãî â òðåõìåðíîì ñëó÷àå. 21. Îñíîâíûå äîïóùåíèÿ ëèíåéíî-àêóñòè÷åñêîé ìîäåëè. Óïðîùåíèå ïîëíîé ñèñòåìû óðàâíåíèé ãàçîâîé äèíàìèêè äëÿ àêóñòè÷åñêèõ ÿâëåíèé. 22. Ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ çâóêà. Ëèíåéíî-àêóñòè÷åñêàÿ ñêîðîñòü çâóêà. 23. Ñôåðè÷åñêèå âîëíû: ïîëå äàâëåíèÿ è ïîëå ñêîðîñòåé. 24. Èìïåäàíñ ñôåðè÷åñêîãî èñòî÷íèêà. Èìïåäàíñ ìîíîïîëÿ. 25. Õàðàêòåðèñòèêà íàïðàâëåííîñòè ñôåðè÷åñêîãî èñòî÷íèêà, ñèñòåìû ìîíîïîëåé. 26. Îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå ïëîñêèõ âîëí îò ïëîñêîé ãðàíèöû ðàçäåëà ñðåä. Ôîðìóëû Ôðåíåëÿ.

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè 27. Ìåõàíèçìû ïîãëîùåíèÿ çâóêà. Ðåëàêñàöèîííîå ïîãëîùåíèå. 28. Ðàñïðîñòðàíåíèå ñèãíàëà (âîëíîâîãî ïàêåòà) â ÷àñòîòíî äèñïåðãèðóþùåé ñðåäå. 1-å è 2-å ïðèáëèæåíèÿ òåîðèè äèñïåðñèè. 29. Ôîðìèðîâàíèå è ýâîëþöèÿ óäàðíîé âîëíû â ñðåäå áåç äèññèïàöèè è äèñïåðñèè (îáðàçîâàíèå ôðîíòà óäàðíîé âîëíû, ðàññòîÿíèå îáðàçîâàíèÿ ðàçðûâà). 30. Âëèÿíèå ñëàáîé íåëèíåéíîñòè è äèññèïàöèè íà âîëíîâûå ïðîöåññû. Óðàâíåíèå Áþðãåðñà. 31. Âëèÿíèå ñëàáîé íåëèíåéíîñòè è äèñïåðñèè íà âîëíîâûå ïðîöåññû. Óðàâíåíèå Êîðòåâåãà-äå-Âðèçà. 32. Ïðè÷èíû èñêàæåíèÿ ïðîôèëÿ àêóñòè÷åñêèõ âîëí. 33. Âçàèìîäåéñòâèå çâóêîâûõ âîëí. 34. Óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ Òýòà. 35. Ðàçëè÷èå èçîýíòðîïû è óäàðíîé àäèàáàòû. 36. Ìîäåëü Ëÿõîâà äëÿ ìíîãîêîìïîíåíòíûõ ñðåä. 37. Ïîãëîùåíèå è äèñïåðñèÿ ñêîðîñòè çâóêà â æèäêîñòè ñ ïóçûðüêàìè ãàçà. 38. Íåëèíåéíûé ïàðàìåòð ìíîãîêîìïîíåíòíîé ñðåäû. 39. Ìàññîïåðåíîñ â àêóñòè÷åñêèõ âîëíàõ. Àêóñòè÷åñêèå òå÷åíèÿ.

Ëèòåðàòóðà 1. Ãîíîðîâñêèé È. Ñ. Ðàäèîòåõíè÷åñêèå öåïè è ñèãíàëû. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1994. 2. Æåâåëåâ Â. Â., Êîçèíà Î. Ã. Öèôðîâàÿ îáðàáîòêà ñèãíàëîâ. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1998. 3. Ëèïêèí È. À. Îñíîâû ñòàòèñòè÷åñêîé ðàäèîòåõíèêè, òåîðèÿ èíôîðìàöèè è êîäèðîâàíèå. Ì.: Ñîâåòñêîå ðàäèî, 1978. 4. Âàéíøòåéí Ë. À. Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1988. 5. Êàöåíåëåíáàóì Á. Ç. Âûñîêî÷àñòîòíàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1966. 6. Ëåîíòîâè÷ Ì. À. Èçáðàííûå òðóäû. Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1985. 7. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ýëåêòðîäèíàìèêà ñïëîøíûõ ñðåä. Ì.: Íàóêà, 1982. 8. Âèíîãðàäîâà Ì. Á., Ðóäåíêî Î. Â., Ñóõîðóêîâ À. Ï. Òåîðèÿ âîëí. Ì., 1990. 9. Ðàáèíîâè÷ Ì. È., Òðóáåöêîâ Ä. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ êîëåáàíèé è âîëí. Ì.: Íàóêà, 1984. 10. Óèçåì Äæ. Ëèíåéíûå è íåëèíåéíûå âîëíû. Ì.: Ìèð, 1974. 11. Áîãîëþáîâ Í. Í., Ìèòðîïîëüñêèé Þ. À. Àñèìïòîòè÷åñêèå ìåòîäû â òåîðèè íåëèíåéíûõ êîëåáàíèé. Ì.: Íàóêà, 1974. 12. Êàðïìàí Â. È. Íåëèíåéíûå âîëíû â äèñïåðãèðóþùèõ ñðåäàõ. Ì.: Íàóêà, 1973. 13. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ãèäðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1986. 14. Ðóäåíêî Î. Â., Ñîëóÿí. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû íåëèíåéíîé àêóñòèêè. Ì.: Íàóêà, 1975.

191

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè 15. Îñòðîóìîâ Ã. À. Îñíîâû íåëèíåéíîé àêóñòèêè. Ë., 1967. 16. Äðóæèíèí Ã. À. Íåëèíåéíàÿ àêóñòèêà: Êîíñïåêò ëåêöèé 1998—2001 ãã. [Ýëåêòðîí. ðåñóðñ] / Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè ôèçè÷. ôàê-òà ÑÏáÃÓ; ðåä. À. Þ. Åëèñååâ; web-ìàñòåð Ñ. Â. Òðàïåçíèêîâ. ÑÏá.: Ôèçè÷. ôàê-ò ÑÏáÃÓ, 2002. Ðåæèì äîñòóïà: http://www.phys.spbu.ru, ñâîáîäíûé. – ÿç. ðóñ. 17. Èñàêîâè÷ Ì. À. Îáùàÿ àêóñòèêà. Ì.: Íàóêà, 1973. 18. Ñêó÷èê Å. Îñíîâû àêóñòèêè. Ì.: Ìèð, 1976. 19. Àêóñòèêà â çàäà÷àõ / Ïîä ðåä. Ñ. Í. Ãóðáàòîâà è Î. Â. Ðóäåíêî. Ì.: Íàóêà, 1996.

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010600/76 — «Ýëåêòðîôèçèêà»

192

1. Ãèäðîäèíàìèêà. Óñëîâèÿ ïðèìåíèìîñòè ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî îïèñàíèÿ, óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè. Óðàâíåíèå Ýéëåðà. Ïîòîê ýíåðãèè â èäåàëüíîé æèäêîñòè. Ïîòîê èìïóëüñà. Óðàâíåíèå äâèæåíèÿ âÿçêîé æèäêîñòè. Äèññèïàöèÿ ýíåðãèè â íåñæèìàåìîé âÿçêîé æèäêîñòè. Îáùåå óðàâíåíèå ïåðåíîñà òåïëà. Òåïëîïðîâîäíîñòü â íåñæèìàåìîé æèäêîñòè. 2. Çâóêîâûå âîëíû. Çâóêîâûå âîëíû â æèäêîñòè. Ýíåðãèÿ çâóêîâîé âîëíû. Îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå çâóêîâûõ âîëí. Ïîãëîùåíèå çâóêà â âÿçêîé ñðåäå. Ïîãëîùåíèå çâóêà çà ñ÷åò òåïëîïðîâîäíîñòè. 3. Òåîðèÿ óïðóãîñòè. Òåíçîð äåôîðìàöèè. Òåíçîð íàïðÿæåíèé. Ñâîáîäíàÿ ýíåðãèÿ äåôîðìèðóåìûõ ñðåä. Çàêîí Ãóêà. 4. Îñíîâû ôèçè÷åñêîãî ñòðîåíèÿ æèäêîñòåé. Ñòðîåíèå æèäêîñòåé. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû èîííîé ïðîâîäèìîñòè æèäêîñòåé. Ñòðóêòóðà ýëåêòðîëèòîâ, ïîíÿòèå èîííîé àòìîñôåðû, ðàäèóñ Äåáàÿ. Ñîëüâàòàöèÿ è ãèäðàòàöèÿ èîíîâ. 5. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü æèäêîñòåé. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü æèäêîñòåé, îñíîâíûå ïîíÿòèÿ. Ìåòîäû ýêñïåðèìåíòàëüíîãî îïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòè ðàñòâîðîâ. Âëèÿíèå òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ íà ýëåêòðîïðîâîäíîñòü æèäêîñòåé. Òåîðèÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòè æèäêîñòåé. Ýôôåêò Âèíà è äèñïåðñèÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòè. Àíîìàëèè ýëåêòðîïðîâîäíîñòè æèäêîñòåé. 6. Äèôôóçèÿ â æèäêîñòÿõ. ßâëåíèå äèôôóçèè. Çàêîíû Ôèêà. Êîýôôèöèåíòû äèôôóçèè èîíîâ è äèôôóçèîííûé ïîòåíöèàë. 7. Ôèçèêà ïðèýëåêòðîäíûõ ïðîöåññîâ. Ôèçè÷åñêèå ÿâëåíèÿ, âîçíèêàþùèå íà ãðàíèöå ýëåêòðîä—æèäêîñòü. Ïðèðîäà ñêà÷êà ïîòåíöèàëà íà ãðàíèöå. Òåîðèÿ âîçíèêíîâåíèÿ ýëåêòðîäíîãî ïîòåíöèàëà. Äâîéíîé ýëåêòðè÷åñêèé ñëîé íà ãðàíèöå ýëåêòðîä—æèäêîñòü. Ýëåêòðîêèíåòè÷åñêèå è ýëåêòðîêàïèëÿðíûå ÿâëåíèÿ. Òåîðèÿ äèôôóçèîííîãî äâîéíîãî ñëîÿ. Òåîðèÿ àäñîðáöèîííîãî äâîéíîãî ñëîÿ.

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè 8. Îñíîâíûå ìåõàíèçìû âûñîêîâîëüòíîé ïðîâîäèìîñòè æèäêîñòåé è ãàçîâ. Èîííàÿ è êàòàôîðåòè÷åñêàÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòü â ñëàáûõ ïîëÿõ. Ïðîöåññû îáðàçîâàíèÿ èîíîâ íà ìåæôàçíûõ ãðàíèöàõ. Ïåðåíîñíàÿ ïðîâîäèìîñòü. Èíæåêöèÿ çàðÿäà â æèäêîñòü. 9. Êîðîííûé ýëåêòðè÷åñêèé ðàçðÿä â ãàçàõ. Ôîðìû êîðîííîãî ðàçðÿäà. Óíèïîëÿðíûé è áèïîëÿðíûé êîðîííûé ýëåêòðè÷åñêèé ðàçðÿä. Ýëåêòðè÷åñêèé âåòåð â ãàçàõ. 10. Ýëåêòðîãèäðîäèíàìè÷åñêèå òå÷åíèÿ â ñëàáîïðîâîäÿùèõ æèäêîñòÿõ. Ýëåêòðè÷åñêèå ñèëû, âîçíèêàþùèå â æèäêîñòÿõ â ïðåäïðîáîéíîé îáëàñòè íàïðÿæåíèé. Êèíåìàòè÷åñêàÿ è äèíàìè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîãèäðîäèíàìè÷åñêèõ òå÷åíèé â ñëàáî ïðîâîäÿùèõ æèäêîñòÿõ. Çîííàÿ ñòðóêòóðà ÝÃÄ-òå÷åíèé. 11. Ðàçâèòèå ýëåêòðè÷åñêîãî ðàçðÿäà â ãàçàõ. Îñíîâíûå ìåõàíèçìû ýëåêòðè÷åñêîãî ðàçðÿäà â ãàçàõ: ëàâèííûé ìåõàíèçì, ñòðèìåðíûé ìåõàíèçì, ëèäåðíûé ìåõàíèçì. 12. Ïðîáîé ãàçîâ. Òëåþùèé ðàçðÿä, ýëåêòðè÷åñêàÿ äóãà, óíèïîëÿðíàÿ äóãà, êîðîííûé ðàçðÿä, èñêðîâîé ðàçðÿä, ñèëüíîòî÷íûå èìïóëüñíûå ðàçðÿäû. Ðàçðÿä â âûñîêîì âàêóóìå. 13. Ôèçè÷åñêèå ìåõàíèçìû ýëåêòðè÷åñêîãî ðàçðÿäà â æèäêîñòè. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå è èõ àíàëèç. Ìåõàíèçì èìïóëüñíîãî ïðîáîÿ æèäêîñòè. Òåïëîâàÿ òåîðèÿ ïðîáîÿ æèäêîñòè. Âëèÿíèå ïðèìåñíîãî ñîñòàâà æèäêîñòè íà ìåõàíèçì ïðîáîÿ. Ïóçûðüêîâûé ìåõàíèçì ïðîáîÿ æèäêîñòè. 14. Òåõíè÷åñêîå ïðèìåíåíèå ñèëüíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé. Ïðèìåíåíèå ÝÃÄ-ýôôåêòîâ ïðè ñîçäàíèè æèäêîñòíûõ íàñîñîâ, ôèëüòðîâ, óñòðîéñòâ ðàñïûëåíèÿ è äîçèðîâàíèÿ æèäêîñòåé. 15. Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ñâîéñòâà ãàçîâ è æèäêîñòåé. Ïëàçìà — ÷åòâåðòîå ñîñòîÿíèå âåùåñòâà. Äëèíà è âðåìÿ ñâîáîäíîãî ïðîáåãà ÷àñòèö, äèôôóçèÿ, òåïëîïðîâîäíîñòü, âÿçêîñòü, ïðîöåññû íà ãðàíèöå ðàçäåëà ñðåäà—ñòåíêà, èäåàëüíûé ãàç. Ñïåêòðû. Îðáèòû ýëåêòðîíîâ è ýíåðãåòè÷åñêèå óðîâíè Êâàçèêëàññè÷åñêèå è êâàíòîâîìåõàíè÷åñêèå ïîäõîäû. 16. Ñòàòèñòèêà ñëàáîèîíèçèðîâàííîãî ãàçà. Áîëüöìàíîâñêîå ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòèö ïî âîçáóæäåííûì ñîñòîÿíèÿì. Ñòàòèñòè÷åñêèé âåñ è âíóòðåííèå ñòåïåíè ñâîáîäû. Ðàâíîâåñíûå ïðîöåññû è ôîðìóëà Ñàõà. Ïðèíöèï äåòàëüíîãî ðàâíîâåñèÿ. 17. Èçëó÷åíèå ñëàáîèîíèçèðîâàííîãî ãàçà. Àòîìíûå è ìîëåêóëÿðíûå ñïåêòðû. Èîííûå ñïåêòðû. Èíòåíñèâíîñòü ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé è îñíîâû îïòè÷åñêîé äèàãíîñòèêè. Èçëó÷åíèå ÷åðíîãî òåëà. 18. Íèçêîòåìïåðàòóðíàÿ ïëàçìà. Êâàçèíåéòðàëüíîñòü è ðàçäåëåíèå çàðÿäîâ. Äåáàåâñêèé ðàäèóñ ýêðàíèðîâàíèÿ, ïðîâîäèìîñòü, òåìïåðàòóðíàÿ è êóëîíîâñêàÿ ýíåðãèÿ ïëàçìû, ïëàçìà êàê íåèäåàëüíûé ãàç. Äâèæåíèå ÷àñòèö â ïëàçìå, ïëàçìà âî âíåøíåì ýëåêòðè÷åñêîì è ìàãíèòíîì ïîëÿõ, ýôôåêò Õîëëà. Êà÷åñòâåííûå ìåòîäû ôèçè÷åñêîé êèíåòèêè. Óðàâíåíèÿ ìàãíèòî-ãèäðîäèíàìèêè è îáëàñòè èõ ïðèìåíåíèÿ. 19. Ýëåìåíòàðíûå ïðîöåññû â ïëàçìå. Óïðóãèå è íåóïðóãèå ïðîöåññû ñ

193

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè

20.

21.

22.

23.

194 24.

25.

26.

27.

28.

ó÷àñòèåì ôîòîíîâ, ýëåêòðîíîâ è òÿæåëûõ ÷àñòèö Ýôôåêò Ðàìçàóýðà—Òàóíññåíäà. Èîíèçàöèÿ â ýëåêòðîí-àòîìíûõ ñòîëêíîâåíèÿõ ïðÿìàÿ è ñòóïåí÷àòàÿ, ðåêîìáèíàöèÿ. Ïðîöåññû èîíèçàöèè ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ òÿæåëûõ ÷àñòèö. Êëàñòåðíûå èîíû Ìåõàíèçìû õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé â íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïëàçìå. Ïåðåíîñ ðåçîíàíñíîãî èçëó÷åíèÿ è ñèñòåìàòèêà ïîíÿòèé ýôôåêòèâíîãî âðåìåíè æèçíè. Òèïû íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïëàçìû. Ñòàöèîíàðíàÿ, êâàçèñòàöèîíàðíàÿ, èìïóëüñíàÿ ïëàçìà. Ïðàâèëà ïîäîáèÿ. Ïðèíÿòîå â ëèòåðàòóðå äåëåíèå ðàçëè÷íûõ âèäîâ íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïëàçìû â ãàçîâîé ñðåäå ïî ñïîñîáàì åå ñîçäàíèÿ è èñïîëüçîâàíèÿ. Íîâàÿ ýíåðãåòèêà. Ýíåðãåòè÷åñêèå àïïàðàòû è óñòàíîâêè. Ïîâåäåíèå âåùåñòâà â ñâåðõêðèòè÷åñêîé îáëàñòè. Âûñîêîòåìïåðàòóðíûå òâåðäûå ìàòåðèàëû. Íåâîäÿíûå òåïëîñèñòåìû. Ñîëíå÷íàÿ ýíåðãåòèêà, êîíöåïòóàëüíûå ïðîåêòû ýíåðãåòè÷åñêèõ òåðìîÿäåðíûõ ðåàêòîðîâ. Ëèíåéíûå è íåëèíåéíûå ïðîöåññû. Êîëåáàíèÿ è âîëíû. Ñòàöèîíàðíûå è íåñòàöèîíàðíûå âîëíû. Ôàçîâàÿ è ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòè. Ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ ïåðåäíåãî ôðîíòà. Íåëèíåéíûå êîëåáàíèÿ â ñèñòåìàõ ïåðâîãî ïîðÿäêà. Óñòîé÷èâîñòü è íåóñòîé÷èâîñòü ïðîöåññîâ â íåëèíåéíûõ ñèñòåìàõ. Ïîðÿäîê ñèñòåìû, ÷èñëî ñòåïåíåé ñâîáîäû, àâòîíîìíîñòü, êîíñåðâàòèâíîñòü. Ïåðèîäè÷åñêèå è íåïåðèîäè÷åñêèå êîëåáàíèÿ. Óñëîâèÿ âîçíèêíîâåíèÿ ðåëàêñàöèîííûõ êîëåáàíèé. Áûñòðûå è ìåäëåííûå êîëåáàíèÿ. Ðåëàêñàöèîííûå êîëåáàíèÿ â ðàäèîòåõíèêå. Íåëèíåéíûå êîëåáàíèÿ â ñèñòåìàõ âòîðîãî ïîðÿäêà. Íåëèíåéíûé ðåçîíàíñ. Ïðåäåëüíûé ïåðåõîä ê ðåæèìó ðåëàêñàöèîííûõ êîëåáàíèé. Ôàçîâûå è òèïû îñîáûõ òî÷åê. Àâòîêîëåáàíèÿ, Òåõíè÷åñêèå ïðèëîæåíèÿ. Òèïû àòòðàêòîðîâ â ñèñòåìàõ âòîðîãî ïîðÿäêà. Êîëåáàíèÿ ñòåðæíåé è âàëîâ. Íåóñòîé÷èâîñòü ïðè äåéñòâèè ñèë ñóõîãî òðåíèÿ. Íåëèíåéíûå ïðîöåññû â ðàäèîòåõíèêå. Äèíàìèêà ïðîñòûõ ñèñòåì. Óñëîâèÿ âîçíèêíîâåíèÿ ñòîõàñòè÷åñêîãî ïðîöåññà â ïðîñòûõ äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. Ñòðàííûé àòòðàêòîð. Ñòðàííûå àòòðàêòîðû â ðàäèîòåõíèêå. Íåëèíåéíûå âîëíû â ñðåäàõ áåç äèñïåðñèè è äèññèïàöèè. Çàêîíîìåðíîñòè ôîðìèðîâàíèÿ è ýâîëþöèè óäàðíûõ âîëí. Ðàçðûâíûå è íåïðåðûâíûå ïðîöåññû. Ïó÷îê íåâçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö. Ìíîãîïîòîêîâîå äâèæåíèå. Ïðîñòûå âîëíû. Èîííî-çâóêîâûå ïðîñòûå âîëíû. Ñòðóêòóðà óäàðíîé âîëíû. Íåëèíåéíûå âîëíû â ñðåäàõ ñ äèñïåðñèåé. Èîííûé çâóê â íåèçîòåðìè÷åñêîé ïëàçìå. Ïîâåðõíîñòíûå âîëíû íà ìåëêîé âîäå. Óðàâíåíèå Êàðòåâåãà-äå-Âðèçà, ñòàöèîíàðíûå ðåøåíèÿ. Ñîëèòîí. Íåñòàöèîíàðíîå ðåøåíèå, ýâîëþöèÿ íà÷àëüíîãî âîçìóùåíèÿ. Ïîäîáèå, ìîäåëèðîâàíèå, àâòîìîäåëüíîñòü. Ï-òåîðåìà òåîðèè ðàçìåðíîñòè. Îïðåäåëåíèå ìîùíîñòè íà îñíîâå ó÷åòà Ï-òåîðåìû. Ïîäîáèå è ìîäåëèðîâàíèå â ãèäðîäèíàìèêå. Äâèæåíèå ãëàäêîãî òåëà â âÿçêîé æèäêîñòè. Äâèæåíèå ãëàäêîãî òåëà ïî ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè. Èñòå÷åíèå æèäêîñòè ÷åðåç âîäîñëèâ. Ïîëíàÿ è íåïîëíàÿ àâòîìîäåëüíîñòü.

Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè Àòîìíûé âçðûâ íà ñòàäèè îãíåííîãî øàðà — çàäà÷à î ñèëüíîé òåïëîâîé âîëíå. Êóìóëÿöèÿ ýíåðãèè. Çàäà÷à Ãóäåðëåÿ î ñõîäÿùåéñÿ óäàðíîé âîëíå. Ñæàòèå âåùåñòâà èçëó÷åíèåì ëàçåðà äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ òåðìîÿäåðíîé ðåàêöèè. Îñíîâû òåîðèè êàòàñòðîô.

Ëèòåðàòóðà 1. Îñòðîóìîâ Ã. À. Âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðè÷åñêèõ è ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ ïîëåé. Ì.: Íàóêà, 1979. 2. Áîðòíèê Ì. Ì., Âåðåùàãèí È. Ï. è äð. Ýëåêòðîôèçè÷åñêèå îñíîâû òåõíèêè âûñîêèõ íàïðÿæåíèé / Ó÷åáíèê äëÿ ÂÓÇîâ. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1993. 3. Ñìèðíîâ Á. Ì. Ââåäåíèå â ôèçèêó ïëàçìû. Ì.: Íàóêà, 1977. 4. Ñïåêòðîñêîïèÿ ãàçîðàçðÿäíîé ïëàçìû / Ïîä ðåä. Ñ. Ý. Ôðèøà. Ë.: Íàóêà, 1970. 5. Øàõïàðîíîâ Ì. È. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ òåïëîâîãî äâèæåíèÿ ìîëåêóë è ñòðîåíèÿ æèäêîñòåé. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1963. 6. Âóêñ Ì. Ô. Ýëåêòðè÷åñêèå è îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà ìîëåêóë è êîíäåíñèðîâàííûõ ñðåä. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1984. 7. Àäàì÷åâñêèé È. Ýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîâîäèìîñòü æèäêèõ äèýëåêòðèêîâ. Ì.: Ýíåðãèÿ, 1972 8. Âåðåùàãèí È. Ï. Êîðîííûé ðàçðÿä â àïïàðàòàõ ýëåêòðîííî-èîííîé òåõíîëîãèè. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1985. 9. Ðàéçåð Þ. Ï. Ôèçèêà ãàçîâîãî ðàçðÿäà. Ì.: Íàóêà, 1967. 10. Ìàê-Äàíèåëü È. Ïðîöåññû ñòîëêíîâåíèé â èîíèçîâàííûõ ãàçàõ / Ïåð. ñ àíãë. Ì.: Ìèð, 1967. 11. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ãèäðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1988. 12. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Òåîðèÿ óïðóãîñòè. Ì.: Íàóêà, 1989. 13. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ýëåêòðîäèíàìèêà ñïëîøíûõ ñðåä. Ì.: Íàóêà, 1986. 14. Ìèõàéëîâ È. Ã., Ñîëîâüåâ Â. À., Ñûðíèêîâ Þ. Ï. Îñíîâû ìîëåêóëÿðíîé àêóñòèêè. 15. Ðûòîâ Ñ. Ì., Êðàâöîâ Þ. À., Òàòàðñêèé Â. È. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ðàäèîôèçèêà:  2 ÷. ×. 2: Ñëó÷àéíûå ïîëÿ. Ì., 1980. 16. Èâàíèâ À. À. Ôèçèêà ñèëüíîíåðàâíîâåñíîé ïëàçìû. Ì.: Àòîìèçäàò, 1977. 17. Ïàíîâåíêî ß. Ã. Îñíîâû ïðèêëàäíîé òåîðèè êîëåáàíèé è óäàðà. Ë.: Ïîëèòåõíèêà, 1990. 18. Àðíîëüä Â. È. Òåîðèÿ êàòàñòðîô. Ì.: Íàóêà, 1990.

195

Êàôåäðà

ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/17 • “Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ íåîäíîðîäíûõ ñèñòåì”

Ñàéò êàôåäðû: http://stat.phys.spbu.ru Ó÷åíûé ñåêðåòàðü êàôåäðû: Íîâîæèëîâà Òàòüÿíà Þðüåâíà, ò. (812) 428-43-98, ôàêñ (812) 428-72-00, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè âïåðâûå áûëà îðãàíèçîâàíà íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå â 1936 ãîäó ÷ëåíîì-êîððåñïîíäåíòîì Àêàäåìèè íàóê ïðîôåññîðîì Þ. À. Êðóòêîâûì.  ñîñòàâ êàôåäðû âîøëè åùå î÷åíü ìîëîäûå òîãäà, íî çàòåì ñòàâøèå øèðîêî èçâåñòíûìè ó÷åíûå: À. È. Àíñåëüì, Ì. Ã. Âåñåëîâ, Â. Ã. Íåâçãëÿäîâ è äð. Îäíàêî ïî õàðàêòåðíûì äëÿ òîãî âðåìåíè ïðè÷èíàì êàôåäðà áûëà ëèêâèäèðîâàíà, òàê è íå íà÷àâ ïîíàñòîÿùåìó ðàáîòàòü. Âîçðîäèëàñü êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè ëèøü â 1975 ãîäó áëàãîäàðÿ óñèëèÿì ïðîôåññîðà Ô. Ì. Êóíè. Íà ïðîòÿæåíèè 20 ïîñëåäóþùèõ ëåò, â òå÷åíèå êîòîðûõ Ô. Ì. Êóíè âîçãëàâëÿë êàôåäðó, åìó óäàëîñü ñîçäàòü ñïëî÷åííûé êîëëåêòèâ âûñîêîêâàëèôèöèðîâàííûõ ïðåïîäàâàòåëåé è îðãàíèçîâàòü ýôôåêòèâíûé ó÷åáíûé ïðîöåññ. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà — ýòî îäèí èç ñàìûõ îáøèðíûõ è óâëåêàòåëüíûõ ðàçäåëîâ òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè, ïîñâÿùåííûé èçó÷åíèþ ñèñòåì ñ áîëüøèì (êàê ïðàâèëî — ñ î÷åíü áîëüøèì) ÷èñëîì ñòåïåíåé ñâîáîäû è ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé, ïðîòåêàþùèõ â òàêèõ ñèñòåìàõ. Ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêå è ïðèìûêàþùåé ê íåé ôèçè÷åñêîé êèíåòèêå ïîñâÿùåíû òðè òîìà â èçâåñòíîì êóðñå Ë. Ä. Ëàíäàó è Å. Ì. Ëèôøèöà ïî òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêå. Èçó÷àåìûå ñèñòåìû ìîãóò áûòü êàê êëàññè÷åñêèìè, òàê è êâàíòîâûìè. Ïðè ýòîì óæå êëàññè÷åñêàÿ ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ ïî ñâîåìó àïïàðàòó ýêâèâàëåíòíà êâàíòîâîé òåîðèè ïîëÿ. Îñíîâû ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè çàêëàäûâàëèñü âåëèêèìè ó÷åíûìè. Äîñòàòî÷íî íàçâàòü òàêèå èìåíà, êàê Ìàêñâåëë, Ãèááñ, Áîëüöìàí, Ýéíøòåéí, Ïëàíê, Ôåðìè, Ëàíäàó, Ôîê, Ãåéçåíáåðã, Ôåéíìàí, Áîãîëþáîâ è äð. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà ïîçâîëèëà îáúÿñíèòü è êîëè÷åñòâåííî îïèñàòü ñâåðõïðîâîäèìîñòü, ñâåðõòåêó÷åñòü, òóðáóëåíòíîñòü, êîëëåêòèâíûå ÿâëåíèÿ â òâåðäûõ òåëàõ è ïëàçìå, ñòðóêòóðíûå îñîáåííîñòè æèäêîñòåé. Îíà ëåæèò â îñíîâå ñîâðåìåííîé àñòðîôèçèêè. Èìåííî ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà ïîçâîëèëà ñîçäàòü òàêóþ èíòåíñèâíî ðàçâèâàåìóþ íûíå íàóêó êàê ôèçèêà æèäêèõ êðèñòàëëîâ, ïîñòðîèòü òåîðèþ ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ è êðèòè÷åñêèõ ÿâëåíèé. Ìíîãèå ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ

199

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè

200

âåùåñòâà öåëèêîì áàçèðóþòñÿ íà ñòàòèñòè÷åñêîì îïèñàíèè ñèñòåìû. Ê íèì îòíîñÿòñÿ, íàïðèìåð, ðàññåÿíèå íåéòðîíîâ, ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, âèäèìîãî ñâåòà, êîððåëÿöèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ è ò.ä. Áåç ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè ñåãîäíÿ íåâîçìîæíî ïðåäñòàâèòü ñîçäàíèå íîâûõ ìàòåðèàëîâ. Ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêîé àêòèâíî çàíèìàþòñÿ â âåäóùèõ ìèðîâûõ íàó÷íûõ öåíòðàõ — â èçâåñòíîì ÿäåðíîì öåíòðå â Ëîñ-Àëàìîñå, â Ïðèíñòîíå îðãàíèçîâàí áîëüøîé îòäåë äëÿ èññëåäîâàíèÿ òóðáóëåíòíîñòè. Èçâåñòíûé åâðîïåéñêèé öåíòð — Ãîëëàíäñêèé èíñòèòóò àòîìíîé è ìîëåêóëÿðíîé ôèçèêè — â ïîñëåäíåå âðåìÿ ïî÷òè öåëèêîì çàíÿò èññëåäîâàíèÿìè ïî ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêå. Ðàáîòû â ýòîé îáëàñòè âåäóòñÿ òàêæå â Ñàêëå (Ïàðèæ), Áðèñòîëüñêîì óíèâåðñèòåòå (Âåëèêîáðèòàíèÿ), Èíñòèòóòå Ìàêñà Ïëàíêà (ÔÐÃ) è ìíîãèõ äðóãèõ íàó÷íûõ öåíòðàõ. Ìàòåìàòè÷åñêèå ìåòîäû, ïðèìåíÿåìûå â ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêå, î÷åíü ðàçíîîáðàçíû. Ýòî ìåòîäû êâàíòîâîé ìåõàíèêè è êâàíòîâîé òåîðèè ïîëÿ, òåîðèÿ íåëèíåéíûõ óðàâíåíèé, ñàìûå ðàçíîîáðàçíûå ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè. Âàæíóþ ðîëü â ðÿäå íàïðàâëåíèé ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè èãðàþò ÷èñëåííûå ìåòîäû, òðåáóþùèå ìîùíûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí. Ê íèì îòíîñÿòñÿ ìåòîä Ìîíòå-Êàðëî è ìåòîä ìîëåêóëÿðíîé äèíàìèêè, êîòîðûå ïîçâîëÿþò ìîäåëèðîâàòü ðåàëüíûå ïðîöåññû è ÿâëåíèÿ è ïîëó÷àòü èíôîðìàöèþ, íåäîñòóïíóþ äðóãèì ìåòîäàì. Ðàáî÷èå ãðóïïû, ïðèìåíÿþùèå è ðàçâèâàþùèå ÷èñëåííûå ìåòîäû ìîëåêóëÿðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, åñòü ñåãîäíÿ ïðàêòè÷åñêè â êàæäîì óíèâåðñèòåòå è íàó÷íîì öåíòðå, çàíèìàþùåìñÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ïðîáëåìàìè. Ìíîãèå âûäàþùèåñÿ ôèçèêè áûëè óäîñòîåíû Íîáåëåâñêèõ ïðåìèé çà ðàáîòû â îáëàñòè ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè.  ÷àñòíîñòè, ïðåìèè áûëè ïðèñóæäåíû çà ðàáîòû ïî ñâåðõïðîâîäèìîñòè, ñâåðõòåêó÷åñòè, íåðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìèêå, òåîðèè ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ, òåîðèè æèäêèõ êðèñòàëëîâ è ò.ä. Ïðåïîäàâàòåëüñêèé êîëëåêòèâ êàôåäðû â íàñòîÿùåå âðåìÿ âêëþ÷àåò â ñåáÿ 10 ïðîôåññîðîâ è äâóõ äîöåíòîâ. Ïåðâûé çàâåäóþùèé âîçðîæäåííîé êàôåäðû Ô. Ì. Êóíè óäîñòîåí ïî÷åòíîãî çâàíèÿ «Çàñëóæåííûé äåÿòåëü íàóêè ÐÔ», ïðîôåññîð êàôåäðû À. Å. Êó÷ìà óäîñòîåí ïî÷åòíîãî çâàíèÿ «Çàñëóæåííûé ðàáîòíèê âûñøåé øêîëû ÐÔ», íûíåøíèé çàâåäóþùèé êàôåäðîé ïðîôåññîð À. Ï. Ãðèíèí è ïðîôåññîð êàôåäðû Â. Ï. Ðîìàíîâ óäîñòîåíû çâàíèÿ «Ïî÷åòíîãî ðàáîòíèêà âûñøåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ ÐÔ». Ïÿòü ïðîôåññîðîâ êàôåäðû èìåþò çâàíèå Ñîðîñîâñêîãî ïðîôåññîðà, äâà ïðåïîäàâàòåëÿ — çâàíèå Ñîðîñîâñêîãî äîöåíòà. Çâàíèÿ Ñîðîñîâñêèõ ñòóäåíòà è àñïèðàíòà, ñòèïåíäèè Ýéëåðà, ãðàíòû Íàíñåíîâñêîãî öåíòðà ïîëó÷èëè ìíîãèå ñòóäåíòû è àñïèðàíòû êàôåäðû. Àñïèðàíòêà êàôåäðû Å. Â. Àêñåíîâà áûëà óäîñòîåíà ñòèïåíäèè Ïðåçèäåíòà ÐÔ. Ïîñëå çàùèòû äèññåðòàöèè Å. Â. Àêñåíîâà ïîëó÷èëà ãðàíò Ïðàâèòåëüñòâà ÐÔ äëÿ ïðîäîëæåíèÿ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé. Íà êàôåäðå â ðàìêàõ ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû ìàãèñòðàíòàì äàåòñÿ îáðàçîâàíèå ïî âñåì ðàçäåëàì òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè. ×èòàþòñÿ ëåêöèè ïî òåîðèè ñòîõàñòè÷åñêèõ ÿâëåíèé è òóðáóëåíòíîñòè, òåîðèè êðèòè÷åñêèõ ÿâëåíèé, òåîðèè êâàíòîâûõ ÿâëåíèé â òâåðäûõ òåëàõ, òåîðèè ðàñ-

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè ïðîñòðàíåíèÿ âîëí â íåîäíîðîäíûõ ñðåäàõ, ôèçèêå ïîëèìåðíûõ ñèñòåì, òåîðèè ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ, ôèçèêå æèäêèõ êðèñòàëëîâ è äð. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà èìååò äåëî ñî ñòîëü øèðîêèì êëàññîì çàäà÷, ÷òî îí íå ìîæåò áûòü îõâà÷åí â ïîëíîì îáúåìå ñèëàìè îäíîãî íàó÷íîãî êîëëåêòèâà. Òåì íå ìåíåå, íà êàôåäðå ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè ïðåäñòàâëåí äîñòàòî÷íî øèðîêèé ñïåêòð ñîâðåìåííûõ íàïðàâëåíèé. Ñðåäè íèõ: ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ òóðáóëåíòíîñòè, òåîðèÿ ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ, òåîðèÿ ïðîöåññîâ â ðàçìåðíî-êâàíòîâàííûõ ñèñòåìàõ, òåîðèÿ æèäêèõ êðèñòàëëîâ. Íàó÷íûå èññëåäîâàíèÿ ñîòðóäíèêîâ êàôåäðû ïîääåðæèâàþòñÿ ãðàíòàìè Ðîññèéñêîãî Ôîíäà Ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé, Ìèíèñòåðñòâà Îáðàçîâàíèÿ ÐÔ. Íåïîñðåäñòâåííîå ó÷àñòèå â íàó÷íîé ðàáîòå ïðèíèìàþò ñòóäåíòû, àñïèðàíòû è äîêòîðàíòû êàôåäðû, ðåãóëÿðíî ïóáëèêóÿ ðåçóëüòàòû ñîâìåñòíûõ èññëåäîâàíèé â âåäóùèõ ìèðîâûõ è îòå÷åñòâåííûõ íàó÷íûõ æóðíàëàõ: «ÆÝÒÔ», «ÓÔÍ», «Journal of Chemical Physics», «Physical Review E», «Laynuir» è äðóãèõ. Ïîñëå îêîí÷àíèÿ êàôåäðû âûïóñêíèêè ñòàíîâÿòñÿ ñïåöèàëèñòàìè øèðîêîãî ïðîôèëÿ è ìîãóò ðàáîòàòü ïðàêòè÷åñêè âî âñåõ îáëàñòÿõ ñîâðåìåííîé íàóêè. Èõ îõîòíî ïðèíèìàþò íà ðàáîòó èíñòèòóòû Àêàäåìèè íàóê, íàïðèìåð: Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò, Èíñòèòóò ÿäåðíîé ôèçèêè, Èíñòèòóò âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé è äð. Âûïóñêíèêîâ êàôåäðû ñ óäîâîëüñòâèåì áåðóò â àñïèðàíòóðó è äëÿ ïðîõîæäåíèÿ ñòàæèðîâîê óíèâåðñèòåòû åâðîïåéñêèõ ñòðàí è ÑØÀ.

201

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/17 — «Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ íåîäíîðîäíûõ ñèñòåì» 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Ðàâíîâåñíîå ðàñïðåäåëåíèå Ãèááñà. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ñóììà ãàçà. Ìàéåðîâñêàÿ äèàãðàììíàÿ òåõíèêà. 1-ÿ è 2-ÿ òåîðåìû Ìàéåðà. Âèðèàëüíûå ðàçëîæåíèÿ. Ðåøåòî÷íûå ìîäåëè. Ìîäåëè ôåððîìàãíåòèêà Èçèíãà è Ãàéçåíáåðãà. Âûñîêîòåìïåðàòóðíîå ðàçëîæåíèå. Ôàçîâûé ïåðåõîä â ìàãíåòèêå. Âûñîêîòåìïåðàòóðíûå îöåíêè ïàðàìåòðîâ ïåðåõîäà. Íèçêîòåìïåðàòóðíîå ðàçëîæåíèå. Ïîíÿòèå î ôóíêöèîíàëüíîì èíòåãðàëå. Ôóíêöèîíàëüíûå èíòåãðàëû â ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêå. Òåîðèÿ âîçìóùåíèé. Ìåòîä ñòàöèîíàðíîé ôàçû. Ïåòëåâîå ðàçëîæåíèå.

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè

202

12. Óðàâíåíèÿ Øâèíãåðà. Óðàâíåíèÿ ñàìîñîãëàñîâàíèÿ. 13. Ïåðâîå ïðåîáðàçîâàíèå Ëåæàíäðà. 1-íåïðèâîäèìûå ôóíêöèè Ãðèíà. 14. Ñòîõàñòè÷åñêèå óðàâíåíèÿ Ëàíæåâåíà. Äèàãðàììíàÿ òåõíèêà. 15. Ïðîèçâîäÿùèé ôóíêöèîíàë êîððåëÿöèîííûõ ôóíêöèé â äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. 16. Äèàãðàììíàÿ òåõíèêà â çàäà÷àõ î ðàñïðîñòðàíåíèè âîëí â ôëóêòóèðóþùèõ ñðåäàõ. 17. Óðàâíåíèå Çåëüäîâè÷à—Ôðåíêåëÿ â êîíå÷íî-ðàçíîñòíîé ôîðìå. 18. Ñîîòíîøåíèÿ äåòàëüíîãî ðàâíîâåñèÿ. 19. Ðàáîòà îáðàçîâàíèÿ çàðîäûøà âîçíèêàþùåé ôàçû. 20. Òåðìîäèíàìè÷åñêîå íàõîæäåíèå ðàáîòû îáðàçîâàíèÿ çàðîäûøà âîçíèêàþùåé ôàçû. 21. Ñâîáîäíîìîëåêóëÿðíûé ðåæèì îáìåíà âåùåñòâîì ìåæäó êàïëåé è ïàðîì. Êîýôôèöèåíò êîíäåíñàöèè. 22. Äèôôóçèîííûé ðåæèì îáìåíà âåùåñòâîì ìåæäó êàïëåé è ïàðîì. 23. Ìàëûå ïàðàìåòðû ìàêðîñêîïè÷åñêîãî îïèñàíèÿ çàðîäûøåé ñòàáèëüíîé ôàçû. 24. Óðàâíåíèå Çåëüäîâè÷à—Ôðåíêåëÿ â äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìå. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ ê óðàâíåíèþ. 25. Ñòàöèîíàðíîå ðàñïðåäåëåíèå çàðîäûøåé ñòàáèëüíîé ôàçû. Ñêîðîñòü íóêëåàöèè. 26. Óñòàíîâëåíèå ðàâíîâåñíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ äî êðèòè÷åñêèõ çàðîäûøåé è ñòàöèîíàðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ îêîëîêðèòè÷åñêèõ çàðîäûøåé. 27. Ñòàäèè ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ ïåðâîãî ðîäà.

Ëèòåðàòóðà 1. Êóíè Ô. Ì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà è òåðìîäèíàìèêà. Ì., 1981. 2. Ôèøåð Ì. Ïðèðîäà êðèòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ. Ì., 1968. 3. Ñëàâíîâ À. À., Ôàääååâ Ë. Ä. Ââåäåíèå â êâàíòîâóþ òåîðèþ êàëèáðîâî÷íûõ ïîëåé. Ì.,1978. 4. Âàñèëüåâ À. Í. Ôóíêöèîíàëüíûå ìåòîäû â êâàíòîâîé òåîðèè ïîëÿ è ñòàòèñòèêå. Ë., 1976. 5. Hohenberg Ð. Ñ., Halperin B. I. // Rev. Mod. Phys. 1977. 49. 3. 6. Àíòîíîâ H. B., Âàñèëüåâ À. Í. // ÒÌÔ. 1984. 60. 1. 7. Àäæåìÿí Ë. Ö., Âàñèëüåâ À. Í., Ïèñüìàê Þ. Ì. // ÒÌÔ. 1986. 68. 2. 8. Çåëüäîâè÷ ß. Á. // ÆÝÒÔ. 1942. 12. 525. 9. Ðóñàíîâ À. È. Ôàçîâûå ðàâíîâåñèÿ è ïîâåðõíîñòíûå ÿâëåíèÿ. Ë.: Õèìèÿ, 1967. 10. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà:  2 ÷. ×. 1. Ì.: Íàóêà, 1976. 11. Ôóêñ Í. À. Èñïàðåíèå è ðîñò êàïåëü â ãàçîîáðàçíîé ñðåäå. Ì.: Èçä-âî ÀÍ ÑÑÑÐ, 1958. 12. Ëèôøèö Å. Ì., Ïèòàåâñêèé Ë. Ï. Ôèçè÷åñêàÿ êèíåòèêà. Ì.: Íàóêà, 1979.

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

176

160

9 10 11 12

39 54 54 54 54 36 36 36 54 54 40 40 40 40

32 48 48 48 48 32 32 32 48 48 32 32 32 32

9 11 12

52 52 52

48 48 48

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/17 — «Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ íåîäíîðîäíûõ ñèñòåì»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Неравновесная статистическая механика (часть 1) ДНМ.07 Неравновесная статистическая механика (часть 2) Специальные дисциплины СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 Кинетика фазовых переходов первого рода СДМ.04 Термодинамика гетерогенного зародышеобразования СДМ.05 Основы статистического описания развитой турбулентности СДМ.06 Теория жидких кристаллов СДМ.07 Электронные свойства размерно- квантованных систем СДМ.08 Физика сплошных сред СДМ.09 Статистическая теория оптических свойств СДМ.10 Теория критических явлений СДМ.11 Волны и взаимодействия в плазме твердых тел СДМ.12 Спец. семинар I. Методика научного доклада СДМ.13 Спец. семинар II. Смежные области физики СДМ.14 Спец. семинар III. Статистика нуклеации СДМ.15 Спец. семинар IV. Метод функционала плотности Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Теория квантовых жидкостей СДМ.В.02 Гидродинамика гетерогенных систем СДМ.В.03 Критические явления в анизотропных системах Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 9 10 10 11 11 11 12 12

9 10 11 13

203

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/17 — «Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ íåîäíîðîäíûõ ñèñòåì» Íåðàâíîâåñíàÿ ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà Èñõîäíûå ïðåäñòàâëåíèÿ ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè è òåðìîäèíàìèêè 1. Ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ è óðàâíåíèå Ëèóâèëëÿ. 2. Ñòàòèñòè÷åñêèé îïåðàòîð è óðàâíåíèå Íåéìàíà. 3. ×àñòè÷íûå ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ è èõ ðàçâèòèå âî âðåìåíè. 4. Ïëîòíîñòè ñîõðàíÿþùèõñÿ âåëè÷èí è ïëîòíîñòè ïîòîêîâ ñîõðàíÿþùèõñÿ âåëè÷èí. 5. Ýíòðîïèÿ êàê ìåðà ðàçóïîðÿäî÷åííîñòè ñòàòèñòè÷åñêîãî îïèñàíèÿ. 6. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåðìîäèíàìèêà êâàçèðàâíîâåñíûõ ñîñòîÿíèé.

204

Óïðàâëÿþùèå óðàâíåíèÿ 1. Îáùèå ïðèíöèïû âûâîäà óïðàâëÿþùèõ óðàâíåíèé íà îñíîâå äèíàìè÷åñêîé òåîðèè. Ìèêðîñêîïè÷åñêàÿ îáðàòèìîñòü è ìàêðîñêîïè÷åñêàÿ íåîáðàòèìîñòü. 2. Ýðãîäè÷íîñòü, ðåëàêñàöèÿ, ïðîèçâîäñòâî ýíòðîïèè è äèññèïàöèÿ. 3. Ðàâíîâåñíîå ðàñïðåäåëåíèå êàê àñèìïòîòè÷åñêîå ñâîéñòâî ìàêðîñêîïè÷åñêèõ ñèñòåì íà áîëüøèõ âðåìåíàõ.

Ãèäðîäèíàìè÷åñêàÿ ñòàäèÿ íåðàâíîâåñíîãî ïðîöåññà 1. Îïåðàòîðû ïðîåêòèðîâàíèÿ íà ãèäðîäèíàìè÷åñêèå êâàçèèíòåãðàëû äâèæåíèÿ. 2. Äèíàìè÷åñêîå îáîñíîâàíèå óðàâíåíèé ëèíåéíîé íåðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìèêè. 3. Ñâîéñòâà ñèììåòðèè êèíåòè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ. 4. Íåîáðàòèìîå ñòðåìëåíèå ê ðàâíîâåñèþ íà ãèäðîäèíàìè÷åñêîé ñòàäèè. Äèññèïàòèâíûå ïîòîêè. 5. Ëèíåéíûå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó äèññèïàòèâíûìè ïîòîêàìè è òåðìîäèíàìè÷åñêèìè ñèëàìè. Ñòàòèñòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ êîýôôèöèåíòîâ ïåðåíîñà. 6. Äèíàìè÷åñêîå îáîñíîâàíèå óðàâíåíèé íåëèíåéíîé íåðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìèêè.

Êèíåòè÷åñêàÿ ñòàäèÿ íåðàâíîâåñíîãî ïðîöåññà 1. Ôóíäàìåíòàëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ äëÿ ìíîãî÷àñòè÷íûõ ôóíêöèé ðàñïðåäåëåíèÿ â ìåòîäå Áîãîëþáîâà. 2. Äèíàìè÷åñêîå îáîñíîâàíèå óðàâíåíèÿ Áîëüöìàíà. 3. Ôóíäàìåíòàëüíûå ñâîéñòâà óðàâíåíèÿ Áîëüöìàíà.

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè 4. Ðàçâèòèå êèíåòè÷åñêîé ñòàäèè ïî óðàâíåíèþ Áîëüöìàíà. 5. Ïåðåõîä êèíåòè÷åñêîé ñòàäèè â ãèäðîäèíàìè÷åñêóþ ñòàäèþ. 6. Ìåòîä Ýíñêîãà—×åïìåíà â òåîðèè íåðàâíîâåñíûõ ïðîöåññîâ. Èåðàðõèÿ âðåìåí ðàçâèòèÿ êèíåòè÷åñêîé è ãèäðîäèíàìè÷åñêîé ñòàäèé.

Ñòîõàñòè÷åñêèå ïðîöåññû 1. Óðàâíåíèå ðàçâèòèÿ ñòîõàñòè÷åñêîãî ïðîöåññà. Ñâÿçü âåðîÿòíîñòåé ïåðåõîäîâ ñ âåðîÿòíîñòÿìè ñòîëêíîâåíèé â ñòîõàñòè÷åñêîì ïðîöåññå. 2. Óðàâíåíèå Ôîêêåðà—Ïëàíêà. Ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Ôîêêåðà— Ïëàíêà íà ïðèìåðå çàäà÷è î òåïëîâîé ðåëàêñàöèè áðîóíîâñêèõ ÷àñòèö. 3. Êîððåëÿöèè ñëó÷àéíûõ ñèë â ñòîõàñòè÷åñêîì ïðîöåññå.

Ëèòåðàòóðà 1. Êóíè Ô. Ì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà è òåðìîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1981. 2. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà:  2 ÷. ×. 1. Ì.: Íàóêà, 1976. 3. Ëèôøèö Å. Ì., Ïèòàåâñêèé Ë. Ï. Ôèçè÷åñêàÿ êèíåòèêà. Ì.: Íàóêà, 1979. 4. Áîãîëþáîâ Í. Í. Ïðîáëåìû äèíàìè÷åñêîé òåîðèè â ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêå. Ì.-Ë.: Ãîñòåõèçäàò, 1946. 5. Óëåíáåê Äæ., Ôîðä Äæ. Ëåêöèè ïî ñòàòèñòè÷åñêîé ìåõàíèêå. Ì.: Ìèð, 1965. 6. Õóàíã Ê. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà. Ì.: Ìèð, 1966. 7. Êóáî Ð. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà. Ì.: Ìèð, 1967. 8. Èñèõàðà À. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ì.: Ìèð, 1973. 9. Áàëåñêó Ð. Ðàâíîâåñíàÿ è íåðàâíîâåñíàÿ ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1978. 10. Êàéçåð Äæ. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåðìîäèíàìèêà íåðàâíîâåñíûõ ïðîöåññîâ. Ì.: Ìèð, 1990. 11. McQuarrie D. A. Statistical Mechanics. New York – San-Francisco – London: Harper and Row Publ., 1976.

Ôèçèêà ñïëîøíûõ ñðåä Ãèäðîäèíàìèêà 1. Óñëîâèÿ ïðèìåíèìîñòè ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî îïèñàíèÿ, óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè. Óðàâíåíèå Ýéëåðà. Ïîòîê ýíåðãèè â èäåàëüíîé æèäêîñòè. Ïîòîê èìïóëüñà. 2. Óðàâíåíèå äâèæåíèÿ âÿçêîé æèäêîñòè. 3. Äèññèïàöèÿ ýíåðãèè â íåñæèìàåìîé âÿçêîé æèäêîñòè. 4. Äâèæåíèå øàðà â âÿçêîé æèäêîñòè (çàäà÷à Ñòîêñà). 5. Îáùåå óðàâíåíèå ïåðåíîñà òåïëà. Òåïëîïðîâîäíîñòü â íåñæèìàåìîé æèäêîñòè.

205

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè 6. Òåïëîïðîâîäíîñòü â îãðàíè÷åííîé ñðåäå. Óðàâíåíèÿ ãèäðîäèíàìèêè æèäêîé ñìåñè. 7. Êîýôôèöèåíò äèôôóçèè. Äèôôóçèÿ âçâåøåííûõ â æèäêîñòè ÷àñòèö.

Çâóêîâûå âîëíû 1. Çâóêîâûå âîëíû â æèäêîñòè. Ýíåðãèÿ çâóêîâîé âîëíû. Îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå çâóêîâûõ âîëí. Ïîãëîùåíèå çâóêà â âÿçêîé ñðåäå. Ïîãëîùåíèå çâóêà çà ñ÷åò òåïëîïðîâîäíîñòè. 2. Ôåíîìåíîëîãè÷åñêàÿ ðåëàêñàöèîííàÿ òåîðèÿ. Êîëåáàòåëüíàÿ ðåëàêñàöèÿ.

Òåîðèÿ óïðóãîñòè 1. Òåíçîð äåôîðìàöèè. Òåíçîð íàïðÿæåíèé. Ñâîáîäíàÿ ýíåðãèÿ äåôîðìèðóåìûõ ñðåä. Çàêîí Ãóêà. Çâóê â àíèçîòðîïíîé ñðåäå.

206

Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû â äèýëåêòðè÷åñêðé ñðåäå 1. Óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà, âîëíîâîå óðàâíåíèå â èíòåãðàëüíîé ôîðìå. Ñðåäíåå ïîëå â íåîäíîðîäíîé ñðåäå. 2. Ðàññåÿíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí. Îäíîêðàòíîå ðàññåÿíèå ñâåòà. Ãèäðîäèíàìè÷åñêèå ôëóêòóàöèè. Ñïåêòð îäíîêðàòíîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà. Ìíîãîêðàòíîå ðàññåÿíèå.

Ñèñòåìû â îêðåñòíîñòè òî÷åê ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ II ðîäà 1. Ôàçîâûå ïåðåõîäû II ðîäà. Òåîðèÿ Ëàíäàó. Ôëóêòóàöèè â îêðåñòíîñòè òî÷åê ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ II ðîäà. 2. Êðèòè÷åñêèå èíäåêñû è ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó íèìè. Êèíåòèêà êðèòè÷åñêèõ ôëóêòóàöèé. Êðèòè÷åñêàÿ îïàëåñöåíöèÿ. 3. Ðàñïðîñòðàíåíèå çâóêà â êðèòè÷åñêîé îáëàñòè.

Ëèòåðàòóðà 1. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ãèäðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1988. 2. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Òåîðèÿ óïðóãîñòè. Ì.: Íàóêà, 1989. 3. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ýëåêòðîäèíàìèêà ñïëîøíûõ ñðåä. Ì.: Íàóêà, 1986. 4. Ìèõàéëîâ È. Ã., Ñîëîâüåâ Â. À., Ñûðíèêîâ Þ. Ï. Îñíîâû ìîëåêóëÿðíîé àêóñòèêè. 5. Ðûòîâ Ñ. Ì., Êðàâöîâ Þ. À., Òàòàðñêèé Â. È. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ðàäèîôèçèêà:  2 ÷. ×. 2: Ñëó÷àéíûå ïîëÿ. Ì., 1980. 6. Ôàáåëèíñêèé È. Ë. Ìîëåêóëÿðíîå ðàññåÿíèå ñâåòà. Ì.: Íàóêà, 1985. 7. Ñòåíëè Ã. Ôàçîâûå ïåðåõîäû è êðèòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ. Ì., 1970.

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè Êèíåòèêà ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ ïåðâîãî ðîäà 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

11. 12. 13.

Óðàâíåíèå Çåëüäîâè÷à—Ôðåíêåëÿ â êîíå÷íî-ðàçíîñòíîé ôîðìå. Ñîîòíîøåíèÿ äåòàëüíîãî ðàâíîâåñèÿ. Ðàáîòà îáðàçîâàíèÿ çàðîäûøà âîçíèêàþùåé ôàçû. Òåðìîäèíàìè÷åñêîå íàõîæäåíèå ðàáîòû îáðàçîâàíèÿ çàðîäûøà âîçíèêàþùåé ôàçû. Ñâîáîäíîìîëåêóëÿðíûé ðåæèì îáìåíà âåùåñòâîì ìåæäó êàïëåé è ïàðîì. Êîýôôèöèåíò êîíäåíñàöèè. Äèôôóçèîííûé ðåæèì îáìåíà âåùåñòâîì ìåæäó êàïëåé è ïàðîì. Ìàëûå ïàðàìåòðû ìàêðîñêîïè÷åñêîãî îïèñàíèÿ çàðîäûøåé ñòàáèëüíîé ôàçû. Óðàâíåíèå Çåëüäîâè÷à—Ôðåíêåëÿ â äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìå. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ ê óðàâíåíèþ. Ñòàöèîíàðíîå ðàñïðåäåëåíèå çàðîäûøåé ñòàáèëüíîé ôàçû. Ñêîðîñòü íóêëåàöèè. Óñòàíîâëåíèå ðàâíîâåñíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ äîêðèòè÷åñêèõ çàðîäûøåé è ñòàöèîíàðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ îêîëîêðèòè÷åñêèõ çàðîäûøåé. Ñòàäèè ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ ïåðâîãî ðîäà. Ñòàäèÿ ïåðåêîíäåíñàöèè. Ïåðåìåííûå Ëèôøèöà—Ñëåçîâà îïèñàíèÿ çàðîäûøåé ñòàáèëüíîé ôàçû. Ãëàâíûé è ïîïðàâî÷íûé ÷ëåíû àññèìïòîòèêè êðèòè÷åñêîãî ðàçìåðà íà áîëüøèõ âðåìåíàõ.

Ëèòåðàòóðà 1. Çåëüäîâè÷ ß. Á. ÆÝÒÔ. 1942. 12. 525. 2. Êóíè Ô. Ì., Ðóñàíîâ À. È. Òåîðåòè÷åñêàÿ è ìàòåìàòè÷åñêàÿ ôèçèêà. 1970. 2. 265. 3. Ðóñàíîâ À. È. Ôàçîâûå ðàâíîâåñèÿ è ïîâåðõíîñòíûå ÿâëåíèÿ. Ë.: Õèìèÿ, 1967. 4. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà:  2 ÷. ×. 1. Ì.: Íàóêà, 1976. 5. Òóíèöêèé Í. Í. Æóðíàë ôèçè÷åñêîé õèìèè. 1941. 15. 10. 6. Ôóêñ Í. À. Èñïàðåíèå è ðîñò êàïåëü â ãàçîîáðàçíîé ñðåäå. Ì.: Èçä-âî ÀÍ ÑÑÑÐ, 1958. 7. Ëèôøèö Å. Ì., Ïèòàåâñêèé Ë. Ï. Ôèçè÷åñêàÿ êèíåòèêà. Ì.: Íàóêà, 1979. 8. Êóíè Ô. Ì., Ãðèíèí À. Ï., Ùåêèí À. Ê., Ðóñàíîâ À. È. Âîïðîñû ôèçèêè ôîðìîîáðàçîâàíèÿ è ôàçîâûõ ïðåâðàùåíèé. Êàëèíèí, 1987. 9. Ðóñàíîâ À. È., Êóíè Ô. Ì., Ùåêèí À. Ê. Êîëëîèäíûé æóðíàë. 1987. 49. 2. 10. Êóíè Ô. Ì., Ãðèíèí À. Ï. Âåñòíèê ËÃÓ. 1982. 22. 11. Ëèôøèö È. Ì., Ñëåçîâ Â. Â. ÆÝÒÔ. 1958. 35. 2. 12. Ñëåçîâ Â. Â., Øèêèí Â. Á. ÔÒÒ. 1964. 6. 1.

207

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè Îñíîâû ñòàòèñòè÷åñêîãî îïèñàíèÿ ðàçâèòîé òóðáóëåíòíîñòè

208

1. Ôåíîìåíîëîãè÷åñêèé âûâîä óðàâíåíèé äâèæåíèÿ âÿçêîé æèäêîñòè. 2. Áåçðàçìåðíûå ïàðàìåòðû, õàðàêòåðèçóþùèå äâèæåíèå âÿçêîé æèäêîñòè. 3. Çàêîíû ñîõðàíåíèÿ â íåâÿçêîé íåñæèìàåìîé æèäêîñòè: áàëàíñ ýíåðãèè, èíâàðèàíò Õîïôà, äîïîëíèòåëüíûå çàêîíû ñîõðàíåíèÿ â äâóìåðíûõ òå÷åíèÿõ (ýíñòðîôèÿ). 4. Óñòîé÷èâîñòü ñòàöèîíàðíîãî äâèæåíèÿ æèäêîñòè. Êðèòè÷åñêîå ÷èñëî Ðåéíîëüäñà. 5. Ðàçâèòàÿ òóðáóëåíòíîñòü. Ïåðåõîä ê ñòàòèñòè÷åñêîìó îïèñàíèþ. Óñðåäíåííûå óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ. Òåíçîð íàïðÿæåíèé Ðåéíîëüäñà. Ïðîáëåìà çàìûêàíèÿ óðàâíåíèé äâèæåíèÿ. 6. Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ ôåíîìåíîëîãè÷åñêîé òåîðèè Êîëìîãîðîâà. Õàðàêòåðíûé ðàçìåð äèññèïèðóþùåãî âèõðÿ. Ïîíÿòèå èíåðöèîííîãî èíòåðâàëà. 7. Ãàëèëååâà èíâàðèàíòíîñòü óðàâíåíèÿ Íàâüå—Ñòîêñà. Óòî÷íåííàÿ ôîðìóëèðîâêà ãèïîòåç Êîëìîãîðîâà. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå î ìíîãî÷àñòè÷íûõ êîððåëÿöèîííûõ ôóíêöèÿõ. 8. Ñïåêòðàëüíàÿ ïëîòíîñòü ýíåðãèè òóðáóëåíòíûõ ïóëüñàöèé. Ïðåäñêàçàíèÿ òåîðèè Êîëìîãîðîâà äëÿ ñïåêòðà ýíåðãèè. 9. Óðàâíåíèå ñïåêòðàëüíîãî áàëàíñà ýíåðãèè. Ôóíêöèÿ ïåðåíîñà, åå ñâîéñòâà. 10. Ôåíîìåíîëîãè÷åñêîå çàìûêàíèå óðàâíåíèÿ ñïåêòðàëüíîãî áàëàíñà ýíåðãèè. Ìîäåëü Ãåéçåíáåðãà. 11. Îïèñàíèå òóðáóëåíòíûõ ïóëüñàöèé â òåðìèíàõ ñòðóêòóðíûõ ôóíêöèé. 12. Óðàâíåíèå ñïåêòðàëüíîãî áàëàíñà ýíåðãèè â ôîðìå Êàðìàíà— Õîâàðòà. 13. Çàòóõàþùàÿ òóðáóëåíòíîñòü. Ãèïîòåçà àâòîìîäåëüíîñòè. 14. Îïðåäåëåíèå ñòåïåííûõ çàêîíîâ çàòóõàíèÿ ïóëüñàöèîííîé ýíåðãèè è èçìåíåíèÿ èíòåãðàëüíîãî ìàñøòàáà çàòóõàþùåé òóðáóëåíòíîñòè. 15. Ñòîõàñòè÷åñêîå óðàâíåíèå Íàâüå—Ñòîêñà. Ñëó÷àéíàÿ ñèëà, åå ñâîéñòâà. 16. Óðàâíåíèå Ôîêêåðà—Ïëàíêà äëÿ îäíîâðåìåííîé ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ òóðáóëåíòíûõ ïóëüñàöèé (óðàâíåíèå Õîïôà). 17. Äèàãðàììíàÿ òåõíèêà Óàëüäà. Ýôôåêòèâíûé ïàðàìåòð ðàçëîæåíèÿ. Íåîáõîäèìîñòü ñóììèðîâàíèÿ ðÿäîâ òåîðèè âîçìóùåíèé. 18. Óðàâíåíèå Äàéñîíà. 19. Îäíîïåòëåâîå ïðèáëèæåíèå äëÿ ìàññîâîãî îïåðàòîðà. Ïðèáëèæåíèå ïðÿìûõ âçàèìîäåéñòâèé. 20. Èíôðàêðàñíûå ðàñõîäèìîñòè ìàññîâîãî îïåðàòîðà â ïðèáëèæåíèè ïðÿìûõ âçàèìîäåéñòâèé. Ïðîáëåìà ïîëó÷åíèÿ êîëìîãîðîâñêîé àñèìïòîòèêè â èíåðöèîííîì èíòåðâàëå.

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè Ëèòåðàòóðà 1. Ìîíèí À. Ñ., ßãëîì À. Ì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ãèäðîìåõàíèêà:  2 ò. Ì.: Íàóêà, 1967. 2. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ãèäðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà,1986. 3. Òóðáóëåíòíîñòü. Ïðèíöèïû è ïðèìåíåíèå. / Ñáîðíèê ñòàòåé / Ïîä ðåä. Ó. Ôðîñòà è Ò. Ìîóëäåíà. Ì.: Ìèð, 1980. 4. McComb W. D. The Physics of Fluid Turbulence. Oxford: Clarendon, 1990.

Ýëåêòðîííûå ñâîéñòâà ðàçìåðíî-êâàíòîâàííûõ ñèñòåì 1. Êëàññè÷åñêèå è êâàíòîâûå ðàçìåðíûå ýôôåêòû. Îñíîâíûå ïàðàìåòðû. 2. Ýëåêòðîííûé ñïåêòð ðàçìåðíî-êâàíòîâàííûõ ñëîåâ. 3. Ðàçìåðíûå ýôôåêòû â ðàâíîâåñíûõ ñâîéñòâàõ. 4. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü òîíêèõ ïëåíîê. 5. Äèíàìèêà íîñèòåëåé òîêà â êâàíòóþùåì ìàãíèòíîì ïîëå. 6. Ìàãíåòèçì êâàçèäâóìåðíûõ ýëåêòðîíîâ ïðîâîäèìîñòè. 7. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ðàâíîâåñíûõ õàðàêòåðèñòèê â ïðèñóòñòâèè êâàíòóþùåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ. 8. Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â êâàçèäâóìåðíîé ýëåêòðîííîé ñèñòåìå â óñëîâèÿõ êâàíòîâîãî ýôôåêòà Õîëëà. 9. Êâàíòîâàíèå â îáîãàùåííîì ñëîå íà ïîâåðõíîñòè ïîëóïðîâîäíèêà. 10. Ñòðóêòóðà ýíåðãåòè÷åñêèõ ïîäçîí â îáîãàùåííîì ñëîå. Ðîëü íåïàðàáîëè÷íîñòè çîíû ïðîâîäèìîñòè. 11. Êâàíòîâîå êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå ñ ñàìîñîãëàñîâàííûì ïîëåì äëÿ ýëåêòðîíîâ â ðàçìåðíî-êâàíòîâàííîì ñëîå. 12. Ñïåêòð êîëëåêòèâíûõ âîçáóæäåíèé â ïðèáëèæåíèè ëîêàëüíîé ïðîâîäèìîñòè. 13. Ðàññåÿíèå íà íåîäíîðîäíîñòÿõ ïðîâîäèìîñòè è ðàäèàöèîííîå çàòóõàíèå ïëàçìåííûõ âîëí. 14. Íåëîêàëüíàÿ ïðîâîäèìîñòü è äèíàìè÷åñêîå ýêðàíèðîâàíèå â äâóìåðíîé ñèñòåìå. 15. Êâàíòîâûå àêóñòè÷åñêèå âîëíû â ðàçìåðíî-êâàíòîâàííîé ïëåíêå. 16. Âûñîêî÷àñòîòíûå ñâîéñòâà íîñèòåëåé â ÌÄÏ-ñòðóêòóðàõ.

Ëèòåðàòóðà 1. Òàâãåð Á. À., Äåìèõîâñêèé Â. ß. Êâàíòîâûå ðàçìåðíûå ýôôåêòû â ïîëóïðîâîäíèêîâûõ è ïîëóìåòàëëè÷åñêèõ ïëåíêàõ. ÓÔÍ. 1968. 96. 61. 2. Êîìíèê Þ. Ô. Ôèçèêà ìåòàëëè÷åñêèõ ïëåíîê. Ðàçìåðíûå è ñòðóêòóðíûå ýôôåêòû. Ì., 1979. 3. Êîíäðàòüåâ À. Ñ., Êó÷ìà À. Å. Ýëåêòðîííàÿ æèäêîñòü íîðìàëüíûõ ìåòàëëîâ. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1980.

209

Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè 4. Çåëåíèí Ñ. Ï., Êîíäðàòüåâ À. Ñ., Êó÷ìà À. Å. Òåðìîýäñ ðàçìåðíîêâàíòîâàííîé ïëåíêè â ìàãíèòíîì ïîëå. ÔÒÏ. 1982. 16. 551. 5. Àíäî Ò., Ôàóëåð À., Øòåðí Ô. Ýëåêòðîííûå ñâîéñòâà äâóìåðíûõ ñèñòåì. Ì.: Ìèð, 1985. 6. Êó÷ìà À. Å., Ñâåðäëîâ Â. À. Êâàíòîâûå àêóñòè÷åñêèå âîëíû â òîíêèõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïëåíêàõ. ÔÒÏ. 1986. 20. 407. 7. Êó÷ìà À. Å., Ñâåðäëîâ Â. À. Îñîáåííîñòè ëîêàëèçàöèè íîñèòåëåé â îáîãàùåííîì ñëîå íà ïîâåðõíîñòè óçêîùåëåâîãî ïîëóïðîâîäíèêà. ÔÒÏ. 1988. 22. 1500.

Âîëíû è âçàèìîäåéñòâèÿ â ïëàçìå òâåðäûõ òåë

210

1. Îñíîâíûå ñâîéñòâà è ïàðàìåòðû ïëàçìû òâåðäûõ òåë. Óñëîâèÿ ïðèìåíèìîñòè ïðèáëèæåíèÿ ñëàáîé ñâÿçè. 2. Òåîðèÿ îñíîâíûõ ïëàçìåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ: ðàññåÿíèå ñâåòà, ðàññåÿíèå ýëåêòðîíîâ, ýêñïåðèìåíòû ïî ïðîõîæäåíèþ âîëí. 3. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü ïëàçìû. Îòêëèê íà ïîïåðå÷íûå ïîëÿ. 4. Ñòàòè÷åñêèå ñâîéñòâà. Ýêðàíèðîâàíèå â êëàññè÷åñêîé è âûðîæäåííîé ïëàçìå. 5. Âûñîêî÷àñòîòíûå ñâîéñòâà âûðîæäåííîé ïëàçìû. Ïëàçìåííûå âîëíû â ìàêñâåëëîâñêîé ïëàçìå. 6. Ìíîãîêîìïîíåíòíàÿ ïëàçìà â ïîëóïðîâîäíèêàõ. 7. Ïëàçìà â ìàãíèòíîì ïîëå. Ñïåêòð âîçáóæäåíèé â ïðèáëèæåíèè ëîêàëüíîé ïðîâîäèìîñòè. Âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîçáóæäåíèé ñ êîëåáàíèÿìè ðåøåòêè. 8. Íåëîêàëüíûå ýôôåêòû â ïðîâîäèìîñòè. Öèêëîòðîííûå âîëíû â ýëåêòðîííîì ãàçå. Ðîëü ýôôåêòîâ ìåæýëåêòðîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. 9. Âëèÿíèå ãðàíèö. Ïîâåðõíîñòíûå ïëàçìåííûå âîëíû. 10. Âûñîêî÷àñòîòíûå ñâîéñòâà ñëîèñòûõ ïðîâîäíèêîâ è ñòðóêòóð. Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîçáóæäåíèÿ â ñâåðõðåøåòêàõ.

Ëèòåðàòóðà 1. Õàððèñîí Ó. Òåîðèÿ òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1972. 2. Ïëàòöìàí Ô., Âîëüô Ï. Âîëíû è âçàèìîäåéñòâèÿ â ïëàçìå òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1975. 3. Àëåêñàíäðîâ À. Ô., Áîãäàíêåâè÷ Ë. Ñ., Ðóõàäçå À. À. Îñíîâû ýëåêòðîäèíàìèêè ïëàçìû. Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1978. 4. Àáðèêîñîâ À. À. Îñíîâû òåîðèè ìåòàëëîâ. Ì.: Íàóêà, 1987. 5. Êîíäðàòüåâ À. Ñ., Êó÷ìà À. Å. Ëåêöèè ïî òåîðèè êâàíòîâûõ æèäêîñòåé. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1989.

Êàôåäðà

ôèçèêè àòìîñôåðû ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/08 • “Ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû â àòìîñôåðàõ ïëàíåò” 010700/08 • “Ìîíèòîðèíã îêðóæàþùåé ñðåäû” 010600/21 • “Ôèçèêà îêåàíà è àòìîñôåðû”

Ñàéò êàôåäðû: http://lmupa.phys.spbu.ru:1030 Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Âëàñåíêî Ñåðãåé Ñåðãååâè÷, òåë. (812) 428-45-72, ôàêñ (812) 428-72-40, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ áûëà îñíîâàíà â 1932 ãîäó èçâåñòíûì ó÷åíûì-ãåîôèçèêîì ïðîôåññîðîì Ï. Í. Òâåðñêèì è ÿâëÿåòñÿ ñòàðåéøåé êàôåäðîé ýòîãî íàó÷íîãî íàïðàâëåíèÿ â Ðîññèè. Óíèêàëüíîñòü êàôåäðû ôèçèêè àòìîñôåðû ÑÏáÃÓ â òîì, ÷òî îíà ÿâëÿåòñÿ åäèíñòâåííûì â Ðîññèè ó÷åáíûì ïîäðàçäåëåíèåì, êîòîðîå íà áàçå âûñîêîãî îáùåãî ìàòåìàòè÷åñêîãî è ôèçè÷åñêîãî îáðàçîâàíèÿ ãîòîâèò ñïåöèàëèñòîâ ïî òàêèì ñîâðåìåííûì ðàçäåëàì ôèçèêè è õèìèè àòìîñôåðû êàê òåîðèÿ êëèìàòà, ôèçèêà îáëàêîâ è àòìîñôåðíûõ àýðîçîëåé, ýíåðãåòèêà è äèíàìèêà ñðåäíåé àòìîñôåðû, â òîì ÷èñëå îçîíîñôåðû, à òàêæå ðàçëè÷íûì ôèçè÷åñêèì ìåòîäàì èçìåðåíèé ïàðàìåòðîâ ñîñòîÿíèÿ àòìîñôåðû, âêëþ÷àÿ äèñòàíöèîííîå çîíäèðîâàíèå àòìîñôåðå ñî ñïóòíèêîâ è ñ ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Äàííûå íàïðàâëåíèÿ àòìîñôåðíûõ èññëåäîâàíèé â íàñòîÿùåå âðåìÿ ñëóæàò ðåøåíèþ àêòóàëüíûõ çàäà÷ ýêîëîãè÷åñêîãî ìîíèòîðèíãà àòìîñôåðû è èññëåäîâàíèÿì è ïðîãíîçàì ãëîáàëüíûõ èçìåíåíèé ïðèðîäíîé ñðåäû, âêëþ÷àÿ àíòðîïîãåííûå èçìåíåíèÿ êëèìàòà Çåìëè è åå îçîíîñôåðû. Íà êàôåäðå ðàáîòàþò 30 ÷åëîâåê, èç íèõ — 6 äîêòîðîâ è 16 êàíäèäàòîâ ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê.  ñîñòàâ êàôåäðû ôèçèêè àòìîñôåðû âõîäÿò: • ëàáîðàòîðèÿ äèñòàíöèîííûõ ìåòîäîâ èçó÷åíèÿ àòìîñôåðû; • ëàáîðàòîðèÿ ñðåäíèõ è âåðõíèõ àòìîñôåð ïëàíåò; • ëàáîðàòîðèÿ ôèçèêè àýðîçîëåé; • ñåêòîð ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé àýðîäèñïåðñíûõ ñèñòåì. Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû àêòèâíî ñîòðóäíè÷àåò ñ áîëåå ÷åì 30 ðîññèéñêèìè ó÷ðåæäåíèÿìè è 20 çàðóáåæíûìè óíèâåðñèòåòàìè è íàó÷íîèññëåäîâàòåëüñêèìè öåíòðàìè â Ãåðìàíèè, ÑØÀ, Ôðàíöèè, ßïîíèè, Ìåêñèêå, Êàíàäå, Áåëüãèè, Ôèíëÿíäèè è ò.ä. Íàøè àñïèðàíòû è ñîòðóäíèêè ïðîõîäÿò ñòàæèðîâêó â çàðóáåæíûõ óíèâåðñèòåòàõ, àêòèâíî ó÷àñòâóþò â ìåæäóíàðîäíûõ ñèìïîçèóìàõ è êîíôåðåíöèÿõ. Íà êàôåäðå

213

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû èìååòñÿ âîçìîæíîñòü äëÿ îáó÷åíèÿ â àñïèðàíòóðå è äîêòîðàíòóðå. Ñòóäåíòû ðåãóëÿðíî äåëàþò äîêëàäû íà ðàçëè÷íûõ ìåæäóíàðîäíûõ è ðîññèéñêèõ êîíôåðåíöèÿõ, ìíîãèå ìàãèñòðàíòû èìåþò ïóáëèêàöèè â ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ íàó÷íûõ æóðíàëàõ.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/08 — «Ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû â àòìîñôåðàõ ïëàíåò»

214

Îñíîâíûå ñâåäåíèÿ îá àòìîñôåðå Çåìëè 1. Çåìëÿ — ïëàíåòà ñîëíå÷íîé ñèñòåìû. Ñîëíå÷íàÿ ñèñòåìà — ñîâðåìåííûå ïðåäñòàâëåíèÿ. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ïëàíåò ñîëíå÷íîé ñèñòåìû. 2. Îñíîâíûå ïàðàìåòðû àòìîñôåð ïëàíåò ñîëíå÷íîé ñèñòåìû. Ñîâðåìåííûå ïðåäñòàâëåíèÿ î òåðìè÷åñêîì ðåæèìå, ãàçîâîì ñîñòàâå, îáëàêàõ è ïîëå âåòðà â àòìîñôåðàõ ïëàíåò. 3. Îñîáåííîñòè îðáèòû Çåìëè. Èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ îðáèòû Çåìëè è õàðàêòåðèñòèê åå äâèæåíèé. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ïîäòâåðæäåíèÿ èçìåí÷èâîñòè ïàðàìåòðîâ îðáèòû è äâèæåíèé Çåìëè. Âîçìîæíûå âëèÿíèÿ íà êëèìàò Çåìëè. 4. Ñîëíöå è åãî èçëó÷åíèå. Ñòðîåíèå Ñîëíöà. Ôîðìèðîâàíèå èçëó÷åíèÿ Ñîëíöà. Îáðàçîâàíèå ôðàóíãîôåðîâûõ ëèíèé. Èçìåí÷èâîñòü èçëó÷åíèÿ Ñîëíöà. Àñòðîíîìè÷åñêàÿ è ìåòåîðîëîãè÷åñêàÿ ñîëíå÷íûå ïîñòîÿííûå. Ñïåêòðàëüíàÿ ñîëíå÷íàÿ ïîñòîÿííàÿ è åå èçìåí÷èâîñòü. 5. Äåëåíèå àòìîñôåðû íà ñëîè. Ðàçëè÷íûå ïðèíöèïû äåëåíèÿ àòìîñôåðû íà ñëîè. Òðîïîñôåðà, ñòðàòîñôåðà, ìåçîñôåðà, òåðìîñôåðà. Èîíîñôåðà è åå îñîáåííîñòè. Ãîìîñôåðà è ãåòåðîñôåðà. 6. Ïðîñòðàíñòâåííàÿ è âðåìåííàÿ èçìåí÷èâîñòü ñòðóêòóðíûõ ïàðàìåòðîâ àòìîñôåðû. Âûñîòíûé õîä òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû è åãî èçìåí÷èâîñòü. Øèðîòíûå è ñåçîííûå âàðèàöèè òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà àòìîñôåðû. 7. Ãàçîâûé ñîñòàâ àòìîñôåðû. Îñíîâíûå ãàçîâûå ñîñòàâëÿþùèå àòìîñôåðû. Ãàçîâûå ïðèìåñè àòìîñôåðû, èõ êëàññèôèêàöèÿ. Ðîëü ãàçîâûõ ïðèìåñåé â ðàçëè÷íûõ àòìîñôåðíûõ ïðîöåññàõ. Èçìåí÷èâîñòü è âðåìåííûå òðåíäû â ñîäåðæàíèè ðàçëè÷íûõ ãàçîâûõ ïðèìåñåé. Åñòåñòâåííûå è àíòðîïîãåííûå èñòî÷íèêè è ñòîêè ðàçëè÷íûõ ãàçîâûõ ïðèìåñåé. Êëèìàòè÷åñêèå ýôôåêòû èçìåíåíèé ñîäåðæàíèÿ ãàçîâûõ ïðèìåñåé. 8. Óðàâíåíèÿ ñâÿçè ñòðóêòóðíûõ ïàðàìåòðîâ — óðàâíåíèå ãèäðîñòàòèêè è óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ. Áàðîìåòðè÷åñêèå ôîðìóëû.

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû 9. Àòìîñôåðíûé àýðîçîëü. Âëèÿíèå àýðîçîëÿ íà àòìîñôåðíûå ïðîöåññû. Êëàññèôèêàöèÿ àòìîñôåðíûõ àýðîçîëåé. Åñòåñòâåííûå è àíòðîïîãåííûå èñòî÷íèêè è ñòîêè àòìîñôåðíîãî àýðîçîëÿ. Ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö ïî ðàçìåðàì — òåîðåòè÷åñêèå è ýìïèðè÷åñêèå àïïðîêñèìàöèè. Âóëêàíè÷åñêèå èçâåðæåíèÿ êàê èñòî÷íèêè àòìîñôåðíûõ àýðîçîëåé è ãàçîâûõ ïðèìåñåé. 10. Îáëàêà è îñàäêè. Êëàññèôèêàöèÿ îáëàêîâ è îñàäêîâ. Ôàçîâûé ñîñòàâ îáëàêîâ è îñàäêîâ. Ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ÷àñòèö îáëàêîâ è îñàäêîâ ïî ðàçìåðàì. Èíòåíñèâíîñòü îñàäêîâ. Ïðîñòðàíñòâåííûå è âðåìåííûå âàðèàöèè õàðàêòåðèñòèê îáëàêîâ è îñàäêîâ. Êëèìàòîëîãèÿ îáëà÷íîãî ïîêðîâà Çåìëè è îñàäêîâ. Ñïóòíèêîâûå ìåòîäû èçó÷åíèÿ îáëàêîâ è îñàäêîâ. Ýëåêòðîìàãíèòíîå èçëó÷åíèå â àòìîñôåðå 1. Îñíîâíûå ðàäèîìåòðè÷åñêèå âåëè÷èíû. Èíòåíñèâíîñòü, ïîòîê, ïëîòíîñòü èçëó÷åíèÿ, ïðèòîêè ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè, ñêîðîñòè ðàäèàöèîííîãî èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû. 2. Øêàëà ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí. Ðàçëè÷íûå ñïåêòðàëüíûå îáëàñòè ýëåêòðîìàãíèòíîé èçëó÷åíèÿ, èõ îñîáåííîñòè. 3. Îñíîâíûå ìåõàíèçìû âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ñî ñðåäîé — îñëàáëåíèå, ðàññåÿíèå, ïîãëîùåíèå èçëó÷åíèÿ. Çàêîí Áóãåðà. Ýôôåêò Ôîðáñà ïðè îñëàáëåíèè íåìîíîõðîìàòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ. 4. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ. Äèôôåðåíöèàëüíàÿ è èíòåãðàëüíàÿ ôîðìû óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà äëÿ òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ â óñëîâèÿõ ëîêàëüíîãî òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ (ËÒÐ). Íàðóøåíèÿ óñëîâèé ËÒÐ â àòìîñôåðàõ ïëàíåò. 5. Óðàâíåíèÿ òåîðèè ìíîãîêðàòíîãî ðàññåÿíèÿ èçëó÷åíèÿ. Ïðèáëèæåííûå ìåòîäû òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ. Ïðèáëèæåíèå îäíîêðàòíîãî ðàññåÿíèÿ. 6. Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ ïðèðîäà èçëó÷åíèÿ. Ïîëÿðèçàöèÿ èçëó÷åíèÿ. Ïàðàìåòðû Ñòîêñà. Âåêòîðíàÿ ôîðìà óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà. Ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå â àòìîñôåðå 1. Ïîãëîùåíèå àòìîñôåðíûìè àòîìàìè è ìîëåêóëàìè. Äâà òèïà ñïåêòðàëüíîé çàâèñèìîñòè ìîëåêóëÿðíîãî ïîãëîùåíèÿ — ñåëåêòèâíûé è êîíòèíóàëüíûé. Ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà äâóõ òèïîâ ïîãëîùåíèÿ. Ýëåêòðîííûå, êîëåáàòåëüíûå è âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ ìîëåêóë. Ïàðàìåòðû îïèñûâàþùèå ñåëåêòèâíîå ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå — ïîëîæåíèÿ, èíòåíñèâíîñòè, ïîëóøèðèíû ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Ôîðìà ñïåêòðàëüíîãî êîíòóðà ëèíèé ïîãëîùåíèÿ. Ôèçè÷åñêèå ïðè÷èíû óøèðåíèÿ ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé â àòìîñôåðàõ ïëàíåò — åñòåñòâåííîå óøèðåíèå, óøèðåíèå çà ñ÷åò ñòîëêíîâåíèé ìîëåêóë è ýôôåêòà Äîïëåðà. Ðîëü ðàçëè÷íûõ òèïîâ óøèðåíèÿ â ðàçëè÷íûõ ñïåêòðàëüíûõ îáëàñòÿõ è íà ðàçëè÷íûõ âûñîòàõ â àòìîñôåðå. Êîíòóð ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé ïðè ñîâìåñòíîì äåéñòâèè ñòîëêíîâåíèé ìîëåêóë è ýôôåêòà Äîïëåðà ( êîíòóð Ôîéãòà ).

215

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû 2. Ôóíêöèè ïðîïóñêàíèÿ àòìîñôåðíûõ ãàçîâ. Ìîíîõðîìàòè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ ïðîïóñêàíèÿ è ôóíêöèè ïðîïóñêàíèÿ äëÿ êîíå÷íûõ ñïåêòðàëüíûõ èíòåðâàëîâ. Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ: ýêñïåðèìåíòàëüíûå, òåîðåòè÷åñêèå è ðàñ÷åòíûå. Ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè ðàçëè÷íûõ ìåòîäîâ ïîëó÷åíèÿ ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ. Ìîäåëè ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ. Ïîãëîùåíèå â èçîëèðîâàííîé ñïåêòðàëüíîé ëèíèè. Ñëó÷àéíûå è ðåãóëÿðíûå ìîäåëè ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ. Àñèìïòîòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ ìîäåëåé ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ. Ïðÿìîé ìåòîä ðàñ÷åòà ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ — åãî ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè. Ìåòîä ïîëó÷åíèÿ ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ, îñíîâàííûé íà èíòåãðèðîâàíèè êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ. 3. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà ñïåêòðà ìîëåêóëÿðíîãî ïîãëîùåíèÿ çåìíîé àòìîñôåðû. Êîýôôèöèåíòû ïîãëîùåíèÿ àòìîñôåðíûõ ñîñòàâëÿþùèõ â ÓÔ è âèäèìîé îáëàñòÿõ ñïåêòðà. Îñíîâíûå ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ âîäÿíîãî ïàðà, óãëåêèñëîãî ãàçà è îçîíà â ÈÊ îáëàñòè ñïåêòðà. Ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå â ìèêðîâîëíîâîé îáëàñòè ñïåêòðà. Ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå â îêíàõ ïðîçðà÷íîñòè àòìîñôåðû.

216

Ðàññåÿíèå â àòìîñôåðå 1. Ìîëåêóëÿðíîå ðàññåÿíèå. Ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ. Èíäèêàòðèñà ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ. Êîýôôèöèåíò ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ è åãî çàâèñèìîñòè îò ïëîòíîñòè àòìîñôåðû è äëèíû âîëíû. Ýôôåêòû ïîëÿðèçàöèè ïðè ìîëåêóëÿðíîì ðàññåÿíèè. Ðåçîíàíñíîå ìîëåêóëÿðíîå ðàññåÿíèå. 2. Àýðîçîëüíîå ðàññåÿíèå. Ïàðàìåòð ðàññåÿíèÿ. Ôèçè÷åñêàÿ êàðòèíà ðàññåÿíèÿ íà áîëüøèõ ÷àñòèöàõ. Îñíîâû òåîðèè Ìè. Ôàêòîðû ýôôåêòèâíîñòè îñëàáëåíèÿ, ðàññåÿíèÿ è ïîãëîùåíèÿ ìîíîäèñïåðñíûõ àýðîçîëåé. Èíäèêàòðèñà ðàññåÿíèÿ àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö. Îïòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïîëèäèñïåðñíîãî àýðîçîëÿ. Ðàññåÿíèå íà ÷àñòèöàõ ïðîèçâîëüíîé ôîðìû. 3. Ðàññåÿíèå èçëó÷åíèÿ ñ ïåðåðàñïðåäåëåíèåì ïî ÷àñòîòå. Ðàçëè÷íûå òèïû íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ — êîìáèíàöèîííîå ðàññåÿíèå, ôëþîðåñöåíöèÿ. Äëèòåëüíîñòü ðàçëè÷íûõ ïðîöåññîâ íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ. Ïðîöåññû òóøåíèÿ âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèÿ. Ðîëü íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ â àòìîñôåðíîé îïòèêè è â äèñòàíöèîííîì çîíäèðîâàíèè àòìîñôåðû. 4. Àòìîñôåðíàÿ ðåôðàêöèÿ. Èçìåí÷èâîñòü êîýôôèöèåíòà ïðåëîìëåíèÿ â çåìíîé àòìîñôåðå. Àñòðîíîìè÷åñêàÿ ðåôðàêöèÿ. Ðåãóëÿðíàÿ ðåôðàêöèÿ. Ðåôðàêöèîííîå îñëàáëåíèå ïðè íàáëþäåíèÿ çâåçä èç êîñìîñà. Âàðèàöèè ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ âîçäóõà, îáóñëîâëåííûå ôëþêòóàöèÿìè òåìïåðàòóðû. Ñëó÷àéíàÿ ðåôðàêöèÿ. ßâëåíèÿ ìåðöàíèÿ çâåçä ïðè èõ íàáëþäåíèÿõ íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè è â êîñìîñå. 5. Îïòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â àòìîñôåðå. Ðàññåÿíèå ñâåòà â áåçîáëà÷íîé àòìîñôåðå. Ïîëÿðèçàöèÿ äíåâíîãî íåáà.

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû Ñâå÷åíèÿ àòìîñôåðû 1. Îñíîâíûå çàêîíû ôîòîõèìèè. Ýëåìåíòàðíàÿ õèìè÷åñêàÿ êèíåòèêà. Òåðìîäèíàìè÷åñêèé ïîäõîä. Ñòîëêíîâèòåëüíàÿ òåîðèÿ áèìîëåêóëÿðíûõ ðåàêöèé. Ìîíîìîëåêóëÿðíûå ðåàêöèè. Òåðìîìîëåêóëÿðíûå ðåàêöèè. Ïðîöåññû âîçáóæäåíèÿ è òóøåíèÿ ñîñòîÿíèé àòîìîâ è ìîëåêóë, èîíèçàöèè è äèññîöèàöèè. Âîçáóæäåííûå ñîñòàâëÿþùèå â àòìîñôåðå. Ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ èîíîñôåðû. Ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè â àòìîñôåðå Çåìëè è äðóãèõ ïëàíåò. Êëàññèôèêàöèÿ èîíîñôåðíûõ ñëîåâ. 2. Ïðîñòåéøàÿ òåîðèÿ îçîíîñôåðû. Ïðîöåññû îáðàçîâàíèÿ è óíè÷òîæåíèÿ îçîíà. Îñíîâíûå ôîòîõèìè÷åñêèå ðåàêöèè ñ ó÷åòîì ìàëûõ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ. Èíòåíñèâíîñòè ôîòîõèìè÷åñêèõ èñòî÷íèêîâ è ñòîêîâ ìàëûõ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ àòìîñôåðû. Àòìîñôåðíûå öèêëû ãàçîâûõ ïðèìåñåé àòìîñôåðû. 3. Ñâå÷åíèÿ íî÷íîãî è äíåâíîãî íåáà. Êëàññèôèêàöèÿ ñâå÷åíèé. Ôèçè÷åñêèå ïðè÷èíû ñâå÷åíèé ðàçëè÷íîãî òèïà. Ïîëÿðíûå ñèÿíèÿ è èõ ìîðôîëîãèÿ — ãåîãðàôè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå è èõ ïåðèîäè÷åñêèå èçìåíåíèÿ. Ñïåêòðàëüíûé ñîñòàâ ñâå÷åíèé ðàçëè÷íîãî òèïà. Îñíîâû òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ 1. Ïåðåíîñ òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ. Èíòåãðàëüíûå óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â ÈÊ è ìèêðîâîëíîé îáëàñòÿõ ñïåêòðà. Çàêîíû èçëó÷åíèÿ àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà. Ôóíêöèÿ Ïëàíêà àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà. Çàêîí Ñòåôàíà—Áîëüöìàíà. Ïðèáëèæåíèÿ Ðåëåÿ—Äæèíñà è Âèíà. Îïðåäåëåíèÿ ÿðêîñòíîé (ðàäèîÿðêîñòíîé) òåìïåðàòóðû èçëó÷åíèÿ. Ðîëü ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ â òåîðèè ïåðåíîñà òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ. Òåîðèÿ ïåðåíîñà èíôðàêðàñíîãî èçëó÷åíèÿ â ïëîñêîïàðàëëåëüíûõ àòìîñôåðàõ. 2. Ìíîãîêðàòíîå ðàññåÿíèå èçëó÷åíèÿ. Ôîðìóëèðîâêà çàäà÷è ðàññåÿíèÿ ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ â ïëîñêîïàðàëëåëüíîé ìîäåëè àòìîñôåðû. Ïðèáëèæåíèÿ òåîðèè ïåðåíîñà ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ. Àíàëèòè÷åñêèå è ÷èñëåííûå ìåòîäû ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ. Ïåðåíîñ èçëó÷åíèÿ â òðåõìåðíûõ ñðåäàõ. 3. Ïåðåíîñ èçëó÷åíèÿ â ñôåðè÷åñêîé ìîäåëè àòìîñôåðû. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â ñôåðè÷åñêîé àòìîñôåðå. Ðîëü ðåôðàêöèè ïðè ìíîãîêðàòíîì ðàññåÿíèè èçëó÷åíèÿ. Ðàäèàöèîííàÿ ýíåðãåòèêà 1. Ñîëíå÷íàÿ èíñîëÿöèÿ íà âåðõíåé ãðàíèöå àòìîñôåðû. Çàâèñèìîñòü ñîëíå÷íîé èíñîëÿöèè îò øèðîòû, âðåìåíè ãîäà. Äíåâíîé õîä ñîëíå÷íîé èíñîëÿöèè äëÿ ðàçëè÷íûõ øèðîò è ñåçîíîâ. Èçìåðåíèÿ ñîëíå÷íîé ïîñòîÿííîé — àýðîñòàòíûå è êîñìè÷åñêèå ýêñïåðèìåíòû. 2. Ïîãëîùåíèå ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ è ðàäèàöèîííûå ïðèòîêè òåïëà. Ðàñïðåäåëåíèå ñîëíå÷íûõ ðàäèàöèîííûõ ïðèòîêîâ òåïëà ïî âûñîòå. Èçìåí÷èâîñòü ðàäèàöèîííûõ ïðèòîêîâ òåïëà â çåìíîé àòìîñôåðå. 3. Ðàäèàöèîííûé òåïëîîáìåí â ÈÊ îáëàñòè ñïåêòðà. Âû÷èñëåíèå ñêî-

217

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû ðîñòåé ðàäèàöèîííûõ èçìåíåíèé òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû. Ïîòîê èíôðàêðàñíîé ðàäèàöèè â òåðìèíàõ çàêîíà Ñòåôàíà—Áîëüöìàíà è ðàäèàöèîííûå íîìîãðàììû. Ðîëü óãëåêèñëîãî ãàçà è ìàëûõ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ â ôîðìèðîâàíèè êëèìàòà Çåìëè. 4. Ðàäèàöèîííûé áàëàíñ ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè. Êëèìàòîëîãèÿ ðàäèàöèîííîãî áàëàíñà ïîâåðõíîñòè. Âëèÿíèå ìåòåîðîëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ íà ðàäèàöèîííûé áàëàíñ ïîâåðõíîñòè. Ðàäèàöèîííûé áàëàíñ àòìîñôåðû è Çåìëè êàê ïëàíåòû. Ñïóòíèêîâûå èññëåäîâàíèÿ êîìïîíåíò ðàäèàöèîííîãî áàëàíñà. 5. Ðàäèàöèîííûå ôàêòîðû èçìåíåíèÿ êëèìàòà Çåìëè. Âëèÿíèå èçìåíåíèé ãàçîâîãî è àýðîçîëüíîãî ñîñòàâà àòìîñôåðû íà ðàäèàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè àòìîñôåðû. Ïàðíèêîâûé ýôôåêò. Âëèÿíèå âóëêàíîâ íà êëèìàò Çåìëè. Àíòðîïîãåííûå ôàêòîðû èçìåíåíèÿ êëèìàòà. Èçìåíåíèÿ àëüáåäî ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè è îáëàêîâ êàê ðåãóëÿòîðû êëèìàòà Çåìëè.

218

Îñíîâíûå óðàâíåíèÿ äèíàìèêè è òåðìîäèíàìèêè àòìîñôåðû 1. Óðàâíåíèå áàëàíñà ñóáñòàíöèè. Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà. Îáùèé âèä óðàâíåíèÿ áàëàíñà ñóáñòàíöèè â êèíåòè÷åñêîé òåîðèè ãàçà. Óðàâíåíèå áàëàíñà äëÿ ìîëåêóë íåêîãî ñîðòà. 2. Óðàâíåíèå íåðàçðûâíîñòè. Óðàâíåíèå äâèæåíèÿ â ôîðìàõ Ýéëåðà è Ðåéíîëüäñà. Óðàâíåíèå ãèäðîñòàòèêè. Óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ èäåàëüíîãî ãàçà. 3. Òåíçîðà äàâëåíèÿ è âÿçêèõ íàïðÿæåíèé. 4. Óðàâíåíèå ýíåðãèè â ðàçíûõ ôîðìàõ. Ñîñòàâëÿþùèå ïðèòîêà òåïëà. Àäèàáàòè÷åñêèé ïðîöåññ â àòìîñôåðå. Ñóõî- è âëàæíîàäèàáàòè÷åñêèé ãðàäèåíò òåìïåðàòóðû. 5. Ïîòåíöèàëüíàÿ òåìïåðàòóðà. Òåðìîäèíàìè÷åñêèé êðèòåðèé óñòîé÷èâîñòè äëÿ "÷àñòèö" ñðåäû. ×àñòîòà Áðåíòà—Âÿèñÿëÿ. 6. Óðàâíåíèå äâèæåíèÿ äëÿ àòìîñôåðû áûñòðî âðàùàþùåéñÿ ïëàíåòû. Ñèëà è ïàðàìåòð Êîðèîëèñà. Êëàññèôèêàöèÿ äâèæåíèé àòìîñôåðû íà îñíîâå âåëè÷èí êðèòåðèåâ ïîäîáèÿ. ×èñëî Ðîññáè. Ñâîáîäíàÿ àòìîñôåðà. Ïëàíåòàðíûé ïîãðàíè÷íûé ñëîé è åãî ïðèçåìíûé ïîäñëîé. Ãåîñòðîôè÷åñêèé è òåðìè÷åñêèé âåòåð. Ôîðìèðîâàíèå ñòðóéíîãî òå÷åíèÿ. Çîíàëüíûé ïîòîê â àòìîñôåðå è ïëàíåòàðíûå ñòðóéíûå òå÷åíèÿ. Îñíîâû òåîðèè ïëàíåòàðíîãî ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ 1. Çàìûêàíèå ñèñòåìû óðàâíåíèé ãèäðîäèíàìèêè ïëàíåòàðíîãî ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ è ïðèçåìíîãî ïîäñëîÿ. Òåîðèÿ ïîäîáèÿ Ìîíèíà—Îáóõîâà ïðèçåìíîãî ïîäñëîÿ, ìàñøòàá Ìîíèíà—Îáóõîâà. 2. Ïîäõîäû ê òåîðèè ïîäîáèÿ âñåãî ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ. Âçàèìîäåéñòâèå ïîòîêà ñ ïîâåðõíîñòüþ (øåðîõîâàòîñòü, îñîáåííîñòè âçàèìîäåéñòâèÿ ñ âîäíîé ïîâåðõíîñòüþ è ðàñòèòåëüíîñòüþ). 3. Âåòåð â ïëàíåòàðíîì ïîãðàíè÷íîì ñëîå (ñïèðàëü Ýêìàíà). Ôîðìèðîâàíèå îêåàíè÷åñêèõ òå÷åíèé âåòðàìè â àòìîñôåðå

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû Îñíîâíûå çàêîíû è ñâîéñòâà òóðáóëåíòíûõ òå÷åíèé 1. Ãåíåðàöèÿ òóðáóëåíòíûõ ïóëüñàöèé. Ïîíÿòèÿ òóðáóëåíòíîãî âèõðÿ è äëèíû ïóòè ñìåøåíèÿ. Ïðàâèëà îñðåäíåíèÿ Ðåéíîëüäñà. Òóðáóëåíòíûå ïîòîêè ìàññû, ãàçîâûõ êîìïîíåíò, èìïóëüñà è òåïëà. Òåíçîð òóðáóëåíòíûõ íàïðÿæåíèé. 2. Ïîëóýìïèðè÷åñêàÿ òåîðèÿ Ïðàíäòëÿ äëÿ òóðáóëåíòíûõ ïîòîêîâ, êîýôôèöèåíò òóðáóëåíòíîñòè. Òåîðèÿ ïîäîáèÿ â ãèäðîäèíàìèêå. Óðàâíåíèå áàëàíñà òóðáóëåíòíîé ýíåðãèè. 3. Êðèòåðèè âîçíèêíîâåíèÿ è ðàçâèòèÿ òóðáóëåíòíîñòè (êðèòåðèè óñòîé÷èâîñòè) Ðåéíîëüäñà è Ðè÷àðäñîíà. Èçìåíåíèå ñòåïåíè òóðáóëèçàöèè àòìîñôåðû ñ âûñîòîé. Òóðáîïàóçà. 4. Ñòàòèñòè÷åñêîå îïèñàíèå òóðáóëåíòíîñòè. Êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè è êîýôôèöèåíòû êîððåëÿöèè. Ìèêðî- è ìàêðîìàñøòàáû ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Êîððåëÿöèè îäíîðîäíûõ è èçîòðîïíûõ òóðáóëåíòíûõ ïîëåé. Ñïåêòðàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå òóðáóëåíòíûõ ïðîöåññîâ. 5. Äèíàìè÷åñêîå óðàâíåíèå äëÿ êîððåëÿöèîííîé ôóíêöèè è åãî ñïåêòðàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå. Ãèïîòåçû äëÿ ïðåäñòàâëåíèÿ òðåòüåãî ìîìåíòà â äèíàìè÷åñêîì óðàâíåíèè äëÿ êîððåëÿöèîííîé ôóíêöèè. Êàñêàäíîå ïðåîáðàçîâàíèå òóðáóëåíòíîé ýíåðãèè ïî ñïåêòðó. Ïðåäåëüíûå ðàçìåðû òóðáóëåíòíûõ âèõðåé â àòìîñôåðå. 6. Êëàññèôèêàöèÿ òóðáóëåíòíûõ âèõðåé. Õàðàêòåðíûå ïàðàìåòðû òóðáóëåíòíûõ âèõðåé â îáëàñòè äèññèïàöèè. Çàêîíû èíåðöèîííîãî èíòåðâàëà òóðáóëåíòíûõ âèõðåé (çàêîíû Êîëìîãîðîâà—Îáóõîâà, “5/3” è “2/3”). Îñîáåííîñòè òóðáóëåíòíîñòè â ñæèìàåìîé ñðåäå. Çàêîí Øóðà—Ëàìëè. Ìåòîä Ëàãðàíæà â òóðáóëåíòíîé äèôôóçèè. Çàêîí “4/3” Ðè÷àðäñîíà—Îáóõîâà.

Õèìè÷åñêàÿ àýðîíîìèÿ 1. Àòìîñôåðà êàê ôîòîõèìè÷åñêàÿ ñèñòåìà. Ïîãëîùåíèå ñâåòà. Ïåðâè÷íûé ôîòîõèìè÷åñêèé àêò. Êîýôôèöèåíòû ïîãëîùåíèÿ ñâåòà àòìîñôåðíûìè ãàçàìè, ñå÷åíèå ôîòîïîãëîùåíèÿ. Êâàíòîâûé âûõîä ïðîäóêòîâ ôîòîëèçà. Îáðàçîâàíèå â àòìîñôåðå ñëî¸â äèññîöèèðîâàííûõ, âîçáóæäåííûõ è èîíèçîâàííûõ ïðîäóêòîâ ôîòîëèçà àòìîñôåðíûõ ãàçîâ ïðè ó÷åòå ñïåêòðàëüíîãî õîäà ñå÷åíèÿ ïîãëîùåíèÿ ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ îñíîâíûìè àòìîñôåðíûìè ñîñòàâëÿþùèìè. 2. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ õèìè÷åñêîé êèíåòèêè. Îäíî-, äâóõ- è òðåõêîìïîíåíòíàÿ ðåàêöèè. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ êîìïîíåíò ïî ýíåðãèÿì. Ïîíÿòèå âðåìåíè æèçíè, ÷àñòîòû ñîóäàðåíèé. Ïîíÿòèÿ ñå÷åíèÿ ñòîëêíîâåíèÿ ÷àñòèö, äèôôåðåíöèàëüíîå ñå÷åíèå, êîíñòàíòà ñêîðîñòè ðåàêöèè è âåðîÿòíîñòü ýëåìåíòàðíîãî ïðîöåññà. Ãàçîêèíåòè÷åñêàÿ ñêîðîñòü óïðóãèõ ñîóäàðåíèé. 3. Êèíåòè÷åñêèå òèïû ïðîñòûõ ðåàêöèé. Ìåòîä êâàçèñòàöèîíàðíûõ êîíöåíòðàöèé. Ñîîòíîøåíèå ìåæäó êîíñòàíòàìè ñêîðîñòåé ïðÿìûõ è îáðàòíûõ ðåàêöèé ïðè ðàâíîâåñíûõ è íåðàâíîâåñíûõ óñëîâèÿõ. Ìîäåëè ðàñ÷åòà ñêîðîñòè òðîéíûõ ðåàêöèé. Ïðèìåðû ðàñ÷¸òà òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè êîíñòàíòû ñêîðîñòè áèìîëåêóëÿðíûõ ðåàêöèè

219

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû

4.

5.

6.

7.

220

8.

9.

10.

ïðè èçâåñòíûõ ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ïî ýíåðãèÿì ðåàãåíòîâ è ñå÷åíèÿ ñòîëêíîâåíèÿ ðåàãåíòîâ. Èîííî-ìîëåêóëÿðíûå ðåàêöèè. Ðåàêöèè èîíèçàöèè è ðåêîìáèíàöèè. Ïðîöåññû ïðèëèïàíèÿ è îòëèïàíèÿ ýëåêòðîíà, èîííîé êîíâåðñèè, èîííîé ïåðåçàðÿäêè è âçàèìíîé íåéòðàëèçàöèè. Ôîðìèðîâàíèå èîíîñôåðíûõ ñëî¸â â àòìîñôåðå Çåìëè: îáëàñòè D-, E-, F1 è F2. Äíåâíûå, íî÷íûå è ñóìåðå÷íûå ñâå÷åíèÿ àòìîñôåðû Çåìëè. Íàçåìíûå è ñïóòíèêîâûå íàáëþäåíèÿ âåðòèêàëüíûõ ïðîôèëåé ýìèññèé àòìîñôåðíûõ âîçáóæäåííûõ êîìïîíåíòîâ. Îáúåìíàÿ ìîùíîñòü èçëó÷åíèÿ. Ïðîöåññû âîçáóæäåíèÿ è òóøåíèÿ âîçáóæäåííûõ êîìïîíåíòîâ àòìîñôåðû. Ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ êèíåòè÷åñêèõ õèìè÷åñêèõ ìîäåëåé àòìîñôåðû. Óðàâíåíèå íåðàçðûâíîñòè. Ïîíÿòèå óðàâíåíèÿ áàëàíñà. Êðèòåðèé ïðèìåíèìîñòè ñòàöèîíàðíîé ìîäåëè àòìîñôåðû. Ñòàíäàðòíûå ìîäåëè ñîñòàâà ôîíîâûõ íåéòðàëüíûõ êîìïîíåíòîâ àòìîñôåðû. Âåðòèêàëüíûå ïðîôèëè òåìïåðàòóðû íåéòðàëüíîé àòìîñôåðû. Ïðèìåíèìîñòü ñòàíäàðòíûõ ìîäåëåé àòìîñôåðû CIRA è MSIS äëÿ çàäà÷ õèìè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ìàëûõ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ àòìîñôåðû. Ñîëíå÷íîå èçëó÷åíèå è ïðîöåññû, ïðèâîäÿùèå ê âîçáóæäåíèþ ÷àñòèö â âåðõíåé àòìîñôåðå: ôëþîðåñöåíöèÿ, õåìèëþìèíåñöåíöèÿ, äèññîöèàòèâíàÿ ðåêîìáèíàöèÿ, âîçáóæäåíèå ôîòîýëåêòðîíàìè. Ïðèíöèïû îòáîðà äîìèíèðóþùèõ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé îáðàçîâàíèÿ è ãèáåëè àêòèâíûõ ìàëûõ êîìïîíåíòîâ àòìîñôåðû. Ïðèìåðû ïîñòðîåíèÿ ñòàöèîíàðíûõ õèìè÷åñêèõ ìîäåëåé äëÿ íàáëþäàåìûõ ìàëûõ êîìïîíåíòîâ àòìîñôåðû. Ýíåðãåòè÷åñêèå óðîâíè àòîìà è ìîëåêóëû êèñëîðîäà. Âåðòèêàëüíûé ïðîôèëü ìîùíîñòè èçëó÷åíèÿ «êðàñíîé» ëèíèè àòîìàðíîãî êèñëîðîäà. Ïðîöåññû âîçáóæäåíèÿ, äåçàêòèâàöèè àòîìà Î(1D), èõ îáúåìíûå ñêîðîñòè â äíåâíîì è íî÷íîì ñâå÷åíèè àòìîñôåðû. Êèíåòè÷åñêàÿ ìîäåëü âîçáóæäåíèÿ Î(1D). Ñðàâíåíèå ðàñ÷åòîâ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè íàáëþäåíèÿìè. Îçîí â ñòðàòîñôåðå. Ðåàêöèè ×åïìåíà. Óðàâíåíèå áàëàíñà îçîíà è àòîìàðíîãî êèñëîðîäà. Âûñîòíûé ïðîôèëü Î3. Ïðîáëåìà âîññòàíîâëåíèÿ «íåíàáëþäàåìîãî» âåðòèêàëüíîãî ïðîôèëÿ îçîíà èç «íàáëþäàåìûõ» ïðîôèëåé ñâå÷åíèé âîçáóæäåííûõ ñèíãëåòíûõ ìîëåêóë êèñëîðîäà. Âåðòèêàëüíûå íî÷íîé è äíåâíîé ïðîôèëè ýìèññèè «çåëåíîé» ëèíèè êèñëîðîäà. Ìåõàíèçìû ×åïìåíà è Áàðòà. Ñâÿçü çàñåëåííîñòè óðîâíÿ Î(1S) â àòìîñôåðå ñ êîíöåíòðàöèåé àòîìàðíîãî êèñëîðîäà Î(3Ð). Âîññòàíîâëåíèå ïðîôèëåé àòîìàðíîãî êèñëîðîäà èç êèíåòè÷åñêèõ ìåõàíèçìîâ. Ðîëü ïðîìåæóòî÷íûõ êîìïëåêñîâ â ìåõàíèçìå Áàðòà.

Ôèçèêà àòìîñôåðíîãî àýðîçîëÿ 1. Êëàññèôèêàöèÿ àòìîñôåðíûõ àýðîçîëåé Îñíîâíûå èñòî÷íèêè àòìîñôåðíûõ àýðîçîëåé. Õàðàêòåðíûå ðàñïðåäåëåíèÿ ïî ðàçìåðàì, êîíöåíòðàöèÿ, õèìè÷åñêèé ñîñòàâ àýðîçîëåé ðàçëè÷íûõ òèïîâ. 2. Ãèäðîäèíàìèêà äèñïåðñíûõ ñèñòåì. Îñíîâíûå êðèòåðèè ïîäîáèÿ â

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû ãèäðîäèíàìèêå äèñïåðñíûõ ÷àñòèö — ÷èñëà Êíóäñåíà, Ðåéíîëüäñà, Ñòîêñà. Ñèëà ñîïðîòèâëåíèÿ ãàçîîáðàçíîé ñðåäû äâèæåíèþ àýðîçîëüíîé ÷àñòèöû. Óðàâíåíèå äâèæåíèÿ, ðåøåíèå äëÿ ïîñòîÿííîé ñèëû. Óñòàíîâèâøàÿñÿ ñêîðîñòü, âðåìÿ ðåëàêñàöèè, èíåðöèîííûé ïðîáåã, ïîäâèæíîñòü — äèíàìè÷åñêèå ïàðàìåòðû àýðîçîëüíé ÷àñòèöû. Ãðàâèòàöèîííàÿ ñåäèìåíòàöèÿ àýðîçîëåé. Êðèâîëèíåéíîå äâèæåíèå àýðîçîëåé. Èíåðöèîííîå îñàæäåíèå àýðîçîëåé. Îñíîâû òåîðèè àñïèðàöèè äèñïåðñíûõ ÷àñòèö. 3. Äèôôóçèÿ àýðîçîëåé. Äâèæåíèå àýðîçîëüíîé ÷àñòèöû â ïîëå ñëó÷àéíîé âíåøíåé ñèëû. Áðîóíîâñêîå äâèæåíèå ÷àñòèöû. Ôåíîìåíîëîãè÷åñêèé âûâîä óðàâíåíèÿ äèôôóçèè ïðèìåíèòåëüíî ê àýðîäèñïåðñíûì ñèñòåìàì. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ äèôôóçèè äëÿ íåêîòîðûõ ÷àñòíûõ ñëó÷àåâ (äèôôóçèÿ ê ïëîñêîé ãðàíèöû, äèôôóçèÿ èç ïëîñêîïàðàëëåëüíîé ùåëè, äèôôóçèÿ ê ïîãëîùàþùåé ñôåðå). Òóðáóëåíòíàÿ äèôôóçèÿ â àýðîçîëÿõ. Îñàæäåíèå àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö ïðè íàëè÷èè êîíâåêöèè è ïåðåìåøèâàíèÿ. Äâèæåíèå àýðîçëåé â òóðáóëåíòíîì ïîòîêå. Ðàñïðîñòðàíåíèå àýðîçîëåé â àòìîñôåðå. 4. Ïðîöåñû êîàãóëÿöèè â àýðîäèñïåðñíûõ ñèñòåìàõ. Ôåíîìåíîëîãè÷åñêèé âûâîä êèíåòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ êîàãóëÿöèè â äèñêðåòíîì è íåïðåðûâíîì âèäå (óðàâíåíèå Ñìîëóõîâñêîãî). Óñëîâèÿ åãî ïðèìåíèìîñòè. Îáùèå ìåòîäû ðåøåíèÿ êèíåòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ êîàãóëÿöèè, ìåòîä ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëàïëàñà, ìåòîä ìîìåíòîâ. Òî÷íûå àíàëèòè÷åñêèå ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Ñìîëóõîâñêîãî äëÿ ïðîñòåéøèõ ÿäåð (ïîñòîÿííîå ÿäðî, ÿäðî ïðîïîðöèîíàëüíîå ñóììå èëè ïðîèçâåäåíèþ ìàññ êîàãóëèðóþùèõ ÷àñòèö). Ìèêðîôèçèêà ïðîöåññà êîàãóëÿöèè. ßäðà áðîóíîâñêîé, ãðàâèòàöèîííîé, ãðàäèåíòíîé è òóðáóëåíòíîé êîàãóëÿöèè. 5. Êîíäåíñàöèîííûå ïðîöåññû â àýðîçîëÿõ. Óñëîâèÿ ôàçîâîãî ðàâíîâåñèÿ íà ãðàíèöå ïàð—æèäêîñòü â ñëó÷àå ïëîñêîé è ñôåðè÷åñêîé ãðàíèöû. Óðàâíåíèå Êëàóçèóñà—Êëàïåéðîíà. Óðàâíåíèå Òîìñîíà. Óïðóãîñòü âîäÿíîãî ïàðà íàä âîäîé è ëüäîì. Îñíîâíûå àïïðîêñèìàöèîííûå ôîðìóëû äëÿ çàâèñèìîñòè óïðóãîñòè âîäÿíîãî ïàðà îò òåìïåðàòóðû. Óñëîâèÿ ôàçîâîãî ðàâíîâåñèÿ íà ãðàíèöå ïàð—ðàñòâîð. Çàêîí Ðàóëÿ. Ïîíÿòèå îá àêòèâíîñòè èîíîâ â ðàñòâîðå è îñìîòè÷íåñêèõ êîýôôèöèåíòàõ. Êîíäåíñàöèîííûé ðîñò êàïåëü ðàñòâîðîâ, ðàâíîâåñíûé ðàçìåð. Óðàâíåíèå Êåëåðà. Ãîìîãåííàÿ è ãåòåðîãåííàÿ íóêëåàöèÿ ëåäÿíûõ ÷àñòèö. Ïîíÿòèå î êðèñòàëëèçóþùèõ àýðîçîëÿõ. Ñèñòåìà óðàâíåíèé äèôôóçèè è òåïëîïðîâîäíîñòè äëÿ îïèñàíèÿ êîíäåíñàöèîííîãî ðîñòà äèñïåðñíûõ ÷àñòèö è åå óïðîùåíèÿ äëÿ õàðàêòåðíûõ óñëîâèé â àòìîñôåðå. Ñêîðîñòü êîíäåíñàöèîííîãî ðîñòà/èñïàðåíèÿ îäèíî÷íîé êàïëè ïðè óñòàíîâèâøåìñÿ ïåðåñûùåíèè. Ëèòåðàòóðà 1. Êîíäðàòüåâ Ê. ß. Ïåðåíîñ èçëó÷åíèÿ â àòìîñôåðå. Ë. Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1972. 402 ñ.

221

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû

222

2. Ìèíèí È. Í. Òåîðèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â àòìîñôåðàõ ïëàíåò. Ì., Íàóêà. 1988. 264 ñ. 3. Ìàê-Êàðòíè Ý. Îïòèêà àòìîñôåðû. Ì. Ìèð. 1979. 421 ñ. 4. Ãóäè Ð. Ì. Àòìîñôåðíàÿ ðàäèàöèÿ. 1.Îñíîâû òåîðèè. Ì. Ìèð. 1966. 552 ñ. 6. Êó-Íàí Ëèîó. Îñíîâû ðàäèàöèîííûõ ïðîöåññîâ â àòìîñôåðå. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1984. 376 ñ. 7. Êîíäðàòüåâ Ê. ß., Òèìîôååâ Þ. Ì. Òåðìè÷åñêîå çîíäèðîâàíèå àòìîñôåðû ñî ñïóòíèêîâ. 8. Êîíäðàòüåâ Ê. ß. Òèìîôååâ Þ. Ì. Ìåòåîðîëîãè÷åñêîå çîíäèðîâàíèå àòìîñôåðû èç êîñìîñà 9. Êàðîëü È. Ë., Ðîçàíîâ Â. Â., Òèìîôååâ Þ. Ì. Ãàçîâûå ïðèìåñè â àòìîñôåðå. Ë. Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1983. 192 ñ. 10. Ôëèãëü Ð., Áóçèíãåð Ä. Ââåäåíèå â ôèçèêó àòìîñôåðû. Ì. Ìèð. 1965. 297 ñ. 11. Áðàñüå Ã., Ñîëîìîí Ñ. Àýðîíîìèÿ ñðåäíåé àòìîñôåðû. Ë. Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1987. 413 ñ. 12. Ïåðîâ Ñ. Ï., Õðãèàí À. Õ. Ñîâðåìåííûå ïðîáëåìû àòìîñôåðíîãî îçîíà. Ë. Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1989. 287 ñ. 13. Õðãèàí À. Õ. Ôèçèêà àòìîñôåðû. Ë. Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1978. Ò. 1. 246 ñ. 14. Õðãèàí À. Õ. Ôèçèêà àòìîñôåðû. Ë. Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1978. Ò. 2. 318 ñ. 15. Äèíàìè÷åñêàÿ ìåòåîðîëîãèÿ. Ïîä ðåä. Ëàéõìàíà Ä. Ë. Ë: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1970. 16. Çèëèòèíêåâè÷ Ñ. Ñ. Äèíàìèêà ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ àòìîñôåðû. Ë.:.Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1970. 17. Øâåä Ã. Ì. Àòìîñôåðíàÿ òóðáóëåíòíîñòü (Ó÷åáíîå ïîñîáèå). Ë: Ëåíèíãðàäñêèé óíèâåðñèòåò, 1990.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/08 — «Ìîíèòîðèíã îêðóæàþùåé ñðåäû»

Îñíîâíûå ñâåäåíèÿ îá àòìîñôåðå Çåìëè 1. Îñíîâíûå ïàðàìåòðû àòìîñôåð ïëàíåò ñîëíå÷íîé ñèñòåìû. 2. Îñîáåííîñòè îðáèòû Çåìëè. Èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ îðáèòû Çåìëè è õàðàêòåðèñòèê åå äâèæåíèé. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ïîäòâåðæäåíèÿ èçìåí÷èâîñòè ïàðàìåòðîâ îðáèòû è äâèæåíèé Çåìëè. Âîçìîæíûå âëèÿíèÿ íà êëèìàò Çåìëè. 3. Ñîëíöå è åãî èçëó÷åíèå. Ñòðîåíèå Ñîëíöà. Ôîðìèðîâàíèå èçëó÷åíèÿ Ñîëíöà. Àñòðîíîìè÷åñêàÿ è ìåòåîðîëîãè÷åñêàÿ ñîëíå÷íûå ïîñòîÿííûå. Ñïåêòðàëüíàÿ ñîëíå÷íàÿ ïîñòîÿííàÿ è åå èçìåí÷èâîñòü. 4. Äåëåíèå àòìîñôåðû íà ñëîè. Ðàçëè÷íûå ïðèíöèïû äåëåíèÿ àòìîñôåðû íà ñëîè. Òðîïîñôåðà, ñòðàòîñôåðà, ìåçîñôåðà, òåðìîñôåðà. Èîíîñôåðà è åå îñîáåííîñòè. Ãîìîñôåðà è ãåòåðîñôåðà.

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû 5. Ãàçîâûé ñîñòàâ àòìîñôåðû. Îñíîâíûå ãàçîâûå ñîñòàâëÿþùèå àòìîñôåðû. Ãàçîâûå ïðèìåñè àòìîñôåðû, èõ êëàññèôèêàöèÿ. Ðîëü ãàçîâûõ ïðèìåñåé â ðàçëè÷íûõ àòìîñôåðíûõ ïðîöåññàõ. Èçìåí÷èâîñòü è âðåìåííûå òðåíäû â ñîäåðæàíèè ðàçëè÷íûõ ãàçîâûõ ïðèìåñåé. 6. Óðàâíåíèÿ ñâÿçè ñòðóêòóðíûõ ïàðàìåòðîâ — óðàâíåíèå ãèäðîñòàòèêè è óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ. Áàðîìåòðè÷åñêèå ôîðìóëû. 7. Àòìîñôåðíûé àýðîçîëü. Âëèÿíèå àýðîçîëÿ íà àòìîñôåðíûå ïðîöåññû. Êëàññèôèêàöèÿ àòìîñôåðíûõ àýðîçîëåé. Åñòåñòâåííûå è àíòðîïîãåííûå èñòî÷íèêè è ñòîêè àòìîñôåðíîãî àýðîçîëÿ. 8. Îáëàêà è îñàäêè. Êëàññèôèêàöèÿ îáëàêîâ è îñàäêîâ. Ôàçîâûé ñîñòàâ îáëàêîâ è îñàäêîâ. Ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ÷àñòèö îáëàêîâ è îñàäêîâ ïî ðàçìåðàì. Èíòåíñèâíîñòü îñàäêîâ. 9. Îñíîâíûå çàêîíû ôîòîõèìèè. Ýëåìåíòàðíàÿ õèìè÷åñêàÿ êèíåòèêà. Ïðîöåññû âîçáóæäåíèÿ è òóøåíèÿ ñîñòîÿíèé àòîìîâ è ìîëåêóë, èîíèçàöèè è äèññîöèàöèè. Âîçáóæäåííûå ñîñòàâëÿþùèå â àòìîñôåðå. Ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ èîíîñôåðû. 10. Ïðîñòåéøàÿ òåîðèÿ îçîíîñôåðû. Ïðîöåññû îáðàçîâàíèÿ è óíè÷òîæåíèÿ îçîíà. Îñíîâíûå ôîòîõèìè÷åñêèå ðåàêöèè ñ ó÷åòîì ìàëûõ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ. Ýëåêòðîìàãíèòíîå èçëó÷åíèå â àòìîñôåðå 1. Îñíîâíûå ðàäèîìåòðè÷åñêèå âåëè÷èíû. Èíòåíñèâíîñòü, ïîòîê, ïëîòíîñòü èçëó÷åíèÿ, ïðèòîêè ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè, ñêîðîñòè ðàäèàöèîííîãî èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû. 2. Øêàëà ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí. Ðàçëè÷íûå ñïåêòðàëüíûå îáëàñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ, èõ îñîáåííîñòè. 3. Îñíîâíûå ìåõàíèçìû âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ñî ñðåäîé — îñëàáëåíèå, ðàññåÿíèå, ïîãëîùåíèå èçëó÷åíèÿ. Çàêîí Áóãåðà. 4. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ. Äèôôåðåíöèàëüíàÿ è èíòåãðàëüíàÿ ôîðìû óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà äëÿ òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ â óñëîâèÿõ ëîêàëüíîãî òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ (ËÒÐ). 5. Óðàâíåíèÿ òåîðèè ìíîãîêðàòíîãî ðàññåÿíèÿ èçëó÷åíèÿ. Ïðèáëèæåíèå îäíîêðàòíîãî ðàññåÿíèÿ. 6. Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ ïðèðîäà èçëó÷åíèÿ. Ïîëÿðèçàöèÿ èçëó÷åíèÿ. Ïàðàìåòðû Ñòîêñà. Ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå â àòìîñôåðå 1. Ïîãëîùåíèå àòìîñôåðíûìè àòîìàìè è ìîëåêóëàìè. Äâà òèïà ñïåêòðàëüíîé çàâèñèìîñòè ìîëåêóëÿðíîãî ïîãëîùåíèÿ — ñåëåêòèâíûé è êîíòèíóàëüíûé. Ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà äâóõ òèïîâ ïîãëîùåíèÿ. Ýëåêòðîííûå, êîëåáàòåëüíûå è âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ ìîëåêóë. Ïàðàìåòðû, îïèñûâàþùèå ñåëåêòèâíîå ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå — ïîëîæåíèÿ, èíòåíñèâíîñòè, ïîëóøèðèíû ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Ôîðìà ñïåêòðàëüíîãî êîíòóðà ëèíèé ïîãëîùåíèÿ. Ôèçè÷åñêèå ïðè÷èíû óøèðåíèÿ ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé â àòìîñôåðàõ ïëàíåò — åñ-

223

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû òåñòâåííîå óøèðåíèå, óøèðåíèå çà ñ÷åò ñòîëêíîâåíèé ìîëåêóë è ýôôåêòà Äîïëåðà. Êîíòóð ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé ïðè ñîâìåñòíîì äåéñòâèè ñòîëêíîâåíèé ìîëåêóë è ýôôåêòà Äîïëåðà (êîíòóð Ôîéãòà). 2. Ôóíêöèè ïðîïóñêàíèÿ àòìîñôåðíûõ ãàçîâ. Ìîíîõðîìàòè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ ïðîïóñêàíèÿ è ôóíêöèè ïðîïóñêàíèÿ äëÿ êîíå÷íûõ ñïåêòðàëüíûõ èíòåðâàëîâ. Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ: ýêñïåðèìåíòàëüíûå, òåîðåòè÷åñêèå è ðàñ÷åòíûå. Ìîäåëè ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ. Ïîãëîùåíèå â èçîëèðîâàííîé ñïåêòðàëüíîé ëèíèè. Ñëó÷àéíûå è ðåãóëÿðíûå ìîäåëè ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ. Àñèìïòîòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ ìîäåëåé ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ. Ïðÿìîé ìåòîä ðàñ÷åòà ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ — åãî ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè. 3. Ïðèáëèæåííûå ìåòîäèêè â òåîðèè ïåðåíîñà ÈÊ èçëó÷åíèÿ. Ðàñ÷åòû ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ äëÿ íåîäíîðîäíûõ ñðåä: ìåòîä ýôôåêòèâíîé ìàññû è ìåòîä Êóðòèñà—Ãîäñîíà. 4. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà ñïåêòðà ìîëåêóëÿðíîãî ïîãëîùåíèÿ çåìíîé àòìîñôåðû. Êîýôôèöèåíòû ïîãëîùåíèÿ àòìîñôåðíûõ ñîñòàâëÿþùèõ â ÓÔ è âèäèìîé îáëàñòÿõ ñïåêòðà. Îñíîâíûå ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ âîäÿíîãî ïàðà, óãëåêèñëîãî ãàçà è îçîíà â ÈÊ îáëàñòè ñïåêòðà. Ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå â ìèêðîâîëíîâîé îáëàñòè ñïåêòðà. Ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå â îêíàõ ïðîçðà÷íîñòè àòìîñôåðû.

224

Ðàññåÿíèå â àòìîñôåðå 1. Ìîëåêóëÿðíîå ðàññåÿíèå. Ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ. Èíäèêàòðèñà ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ. Êîýôôèöèåíò ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ è åãî çàâèñèìîñòè îò ïëîòíîñòè àòìîñôåðû è äëèíû âîëíû. Ýôôåêòû ïîëÿðèçàöèè ïðè ìîëåêóëÿðíîì ðàññåÿíèè. 2. Àýðîçîëüíîå ðàññåÿíèå. Ïàðàìåòð ðàññåÿíèÿ. Ôèçè÷åñêàÿ êàðòèíà ðàññåÿíèÿ íà áîëüøèõ ÷àñòèöàõ. Îñíîâû òåîðèè Ìè. Ôàêòîðû ýôôåêòèâíîñòè îñëàáëåíèÿ, ðàññåÿíèÿ è ïîãëîùåíèÿ ìîíîäèñïåðñíûõ àýðîçîëåé. Èíäèêàòðèñà ðàññåÿíèÿ àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö. Îïòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïîëèäèñïåðñíîãî àýðîçîëÿ. 3. Àòìîñôåðíàÿ ðåôðàêöèÿ. Èçìåí÷èâîñòü êîýôôèöèåíòà ïðåëîìëåíèÿ â çåìíîé àòìîñôåðå. Îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîäñòèëàþùèõ ïîâåðõíîñòåé 1. Îñíîâíûå òèïû îòðàæåíèÿ ïîäñòèëàþùèõ ïîâåðõíîñòåé — çåðêàëüíîå, êâàçèçåðêàëüíîå, äèôôóçíîå, ëàìáåðòîâî. Êîëè÷åñòâåííûå õàðàêòåðèñòèêè, îïèñûâàþùèå îòðàæåíèå îò ïîäñòèëàþùèõ ïîâåðõíîñòåé — àëüáåäî ïîâåðõíîñòè, êîýôôèöèåíòû ÿðêîñòè, äâóíàïðàâëåííûé êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ. Çåðêàëüíîå îòðàæåíèå — ôîðìóëû Ôðåíåëÿ. Îñíîâû òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ 1. Ïåðåíîñ òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ. Èíòåãðàëüíûå óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â ÈÊ è ìèêðîâîëíîé îáëàñòÿõ ñïåêòðà. Çàêîíû èçëó÷åíèÿ

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà. Ôóíêöèÿ Ïëàíêà àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà. Çàêîí Ñòåôàíà—Áîëüöìàíà. Ïðèáëèæåíèÿ Ðåëåÿ—Äæèíñà è Âèíà. Îïðåäåëåíèÿ ÿðêîñòíîé (ðàäèîÿðêîñòíîé) òåìïåðàòóðû èçëó÷åíèÿ. Ðîëü ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ â òåîðèè ïåðåíîñà òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ. Òåîðèÿ ïåðåíîñà èíôðàêðàñíîãî èçëó÷åíèÿ â ïëîñêîïàðàëëåëüíûõ àòìîñôåðàõ. 2. Ìíîãîêðàòíîå ðàññåÿíèå èçëó÷åíèÿ. Ôîðìóëèðîâêà çàäà÷è ðàññåÿíèÿ ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ â ïëîñêîïàðàëëåëüíîé ìîäåëè àòìîñôåðû. Ïðèáëèæåíèÿ òåîðèè ïåðåíîñà ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ. Àíàëèòè÷åñêèå è ÷èñëåííûå ìåòîäû ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ.

Ðàäèàöèîííàÿ ýíåðãåòèêà 1. Ñîëíå÷íàÿ èíñîëÿöèÿ íà âåðõíåé ãðàíèöå àòìîñôåðû. Çàâèñèìîñòü ñîëíå÷íîé èíñîëÿöèè îò øèðîòû, âðåìåíè ãîäà. Äíåâíîé õîä ñîëíå÷íîé èíñîëÿöèè äëÿ ðàçëè÷íûõ øèðîò è ñåçîíîâ. Èçìåðåíèÿ ñîëíå÷íîé ïîñòîÿííîé — àýðîñòàòíûå è êîñìè÷åñêèå ýêñïåðèìåíòû. 2. Ïîãëîùåíèå ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ è ðàäèàöèîííûå ïðèòîêè òåïëà. Ðàñïðåäåëåíèå ñîëíå÷íûõ ðàäèàöèîííûõ ïðèòîêîâ òåïëà ïî âûñîòå. 3. Ðàäèàöèîííûé òåïëîîáìåí â ÈÊ îáëàñòè ñïåêòðà. Âû÷èñëåíèå ñêîðîñòåé ðàäèàöèîííûõ èçìåíåíèé òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû. 4. Ðàäèàöèîííûé áàëàíñ ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè. Êëèìàòîëîãèÿ ðàäèàöèîííîãî áàëàíñà ïîâåðõíîñòè. Âëèÿíèå ìåòåîðîëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ íà ðàäèàöèîííûé áàëàíñ ïîâåðõíîñòè. Ðàäèàöèîííûé áàëàíñ àòìîñôåðû è Çåìëè êàê ïëàíåòû.

Èçëó÷åíèå êàê èñòî÷íèê èíôîðìàöèè îá îïòè÷åñêèõ è ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðàõ àòìîñôåð ïëàíåò 1. Ïðÿìûå è îáðàòíûå çàäà÷è òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ è àòìîñôåðíîé îïòèêè. Îñíîâíûå âåëè÷èíû è õàðàêòåðèñòèêè, ôèãóðèðóþùèå â çàäà÷àõ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ è àòìîñôåðíîé îïòèêè. 2. Êëàññèôèêàöèè îáðàòíûõ çàäà÷ àòìîñôåðíîé îïòèêè. Ðàçëè÷íûå ïðèíöèïû êëàññèôèêàöèè. Êëàññèôèêàöèÿ äèñòàíöèîííûõ ìåòîäîâ èçìåðåíèé ïàðàìåòðîâ àòìîñôåðû è ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè — ïî îáëàñòè ñïåêòðà, ïî îñíîâíûì ïàðàìåòðàì ïðîöåññà âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ñî ñðåäîé, ïî ãåîìåòðèè íàáëþäåíèé è ò.ä. Êîñìè÷åñêèå ìåòîäû äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ àòìîñôåðû è ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè. Ãëîáàëüíàÿ ñèñòåìà ìîíèòîðèíãà ïàðàìåòðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû.

Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ïàðàìåòðîâ àòìîñôåðû íà îñíîâå ðåãèñòðàöèè îñëàáëåíèÿ èçëó÷åíèÿ (ìåòîäû ïðîçðà÷íîñòè) 1. Ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü äèñòàíöèîííûõ èçìåðåíèé, îñíîâàííûõ íà ðåãèñòðàöèè îñëàáëåíèÿ ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ. Ðàçëè÷íàÿ ãåîìåòðèÿ èçìåðåíèé.

225

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû 2. Íàçåìíûå ìåòîäû èçìåðåíèé. Îïðåäåëåíèå îïòè÷åñêîé òîëùè àòìîñôåðû. Ìåòîäû ðàçäåëåíèÿ îïòè÷åñêîé òîëùè ðàçëè÷íîé ôèçè÷åñêîé ïðèðîäû. 3. Îïðåäåëåíèå õàðàêòåðèñòèê ãàçîâîãî ñîñòàâà àòìîñôåðû. Îñîáåííîñòè äèñòàíöèîííûõ ìåòîäîâ èçìåðåíèé õàðàêòåðèñòèê ãàçîâîãî ñîñòàâà â ÓÔ, âèäèìîé è ÈÊ îáëàñòÿõ ñïåêòðà. Àíàëèç òî÷íîñòè ìåòîäà. Îïðåäåëåíèå îáùåãî ñîäåðæàíèÿ îçîíà — ìåòîä Äîáñîíà è ìåòîä Ãóùèíà. Àïïàðàòóðà äëÿ îïðåäåëåíèÿ îáùåãî ñîäåðæàíèÿ îçîíà. Àíàëèç òî÷íîñòè äèñòàíöèîííûõ èçìåðåíèé. Îïðåäåëåíèå õàðàêòåðèñòèê ãàçîâîãî ñîñòàâà àòìîñôåðû ïî èçìåðåíèÿì ïðîçðà÷íîñòè àòìîñôåðû â ÈÊ îáëàñòè. Âîçìîæíîñòè íàçåìíûõ èçìåðåíèé âåðòèêàëüíûõ ïðîôèëåé ñîäåðæàíèÿ ïîãëîùàþùèõ ãàçîâ. 4. Îïðåäåëåíèå îïòè÷åñêèõ è ìèêðîôèçè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê àòìîñôåðíîãî àýðîçîëÿ è îáëàêîâ. 5. Ñïóòíèêîâûå ìåòîäû ïðîçðà÷íîñòè. Ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè ñïóòíèêîâîãî ìåòîäà. Ìåòîäû ðàçäåëåíèÿ îïòè÷åñêîé òîëùè àòìîñôåðû íà ðàçëè÷íûå êîìïîíåíòû. 6. Ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ âåðòèêàëüíûõ ïðîôèëåé ïëîòíîñòè è òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû.

226

Äèñòàíöèîííûå ìåòîäû èçìåðåíèé òåïëîâîé îáëàñòè ñïåêòðà 1. Ôîðìóëèðîâêà ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè äèñòàíöèîííûõ èçìåðåíèé. Èñïîëüçóåìûå óïðîùåíèÿ è èõ îáîñíîâàíèå. 2. Îïðåäåëåíèå òåìïåðàòóðû ïîäñòèëàþùèõ ïîâåðõíîñòåé. Èçëó÷àòåëüíûå ñïîñîáíîñòè ðàçëè÷íû ïîäñòèëàþùèõ ïîâåðõíîñòåé â îêíàõ ïðîçðà÷íîñòè àòìîñôåðû. Ôàêòîðû, îïðåäåëÿþùèå òî÷íîñòü èçìåðåíèé òåìïåðàòóðû ïîäñòèëàþùèõ ïîâåðõíîñòåé — ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé óõîäÿùåãî èçëó÷åíèÿ, âëèÿíèå àòìîñôåðû, âàðèàöèè èçëó÷àòåëüíûõ ñïîñîáíîñòåé ïîäñòèëàþùèõ ïîâåðõíîñòåé. Ìåòîäû ó÷åòà âëèÿíèÿ àòìîñôåðû ïðè îïðåäåëåíèè òåìïåðàòóðû ïîäñòèëàþùèõ ïîâåðõíîñòåé. 3. Îïðåäåëåíèå âûñîòû âåðõíåé ãðàíèöû îáëàêîâ. 4. Îïðåäåëåíèå âåðòèêàëüíîãî ïðîôèëÿ òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû. Ôîðìóëèðîâêà îáðàòíîé çàäà÷è. Ñïåêòðàëüíûé è óãëîâîé ìåòîäû òåìïåðàòóðíîãî çîíäèðîâàíèÿ. Ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè ðàçëè÷íûõ îáëàñòåé ñïåêòðà. Îñíîâíûå ôàêòîðû, îïðåäåëÿþùèå òî÷íîñòü òåìïåðàòóðíîãî çîíäèðîâàíèÿ àòìîñôåðû. Âëèÿíèå ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé, òî÷íîñòè çàäàíèÿ ðàäèàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê àòìîñôåðû, ìåòîäà èíòåðïðåòàöèè, âåðòèêàëüíîãî ðàçðåøåíèÿ, ñïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê àïïàðàòóðû. Ìèêðîâîëíîâîå òåìïåðàòóðíîå çîíäèðîâàíèå. Âëèÿíèå îáëàêîâ è îñàäêîâ. Êàñàòåëüíîå òåìïåðàòóðíîå çîíäèðîâàíèå àòìîñôåðû — ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè ìåòîäà. 5. Äèñòàíöèîííûé ìåòîä îïðåäåëåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ãàçîâîãî ñîñòàâà àòìîñôåðû. Ôîðìóëèðîâêà çàäà÷è äëÿ ÈÊ è ìèêðîâîëíîâîé îáëàñòåé ñïåêòðà. Ïðîñòðàíñòâåííûå îñîáåííîñòè ïîâåäåíèÿ âåñîâûõ ôóíêöèé. Ôàêòîðû, îïðåäåëÿþùèå òî÷íîñòü âîññòàíîâëåíèÿ âåðòèêàëüíûõ ïðî-

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû ôèëåé ñîäåðæàíèÿ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ àòìîñôåðû. Îïðåäåëåíèå âåðòèêàëüíûõ ïðîôèëåé ñîäåðæàíèé âîäÿíîãî ïàðà è îçîíà. Äèñòàíöèîííûå ìåòîäû ðàññåÿíèÿ 1. Ôîðìóëèðîâêà ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè äèñòàíöèîííûõ èçìåðåíèé. Ïðèáëèæåíèå îäíîêðàòíîãî ðàññåÿíèÿ. 2. Îïðåäåëåíèå âûñîòû âåðõíåé ãðàíèöû îáëàêîâ. Âëèÿíèå ðàññåÿíèÿ â îáëà÷íîì ñëîå. 3. Îïðåäåëåíèå âåðòèêàëüíîãî ïðîôèëÿ è îáùåãî ñîäåðæàíèÿ îçîíà. Ôàêòîðû, îïðåäåëÿþùèå òî÷íîñòü ìåòîäà. 4. Îïðåäåëåíèå àýðîçîëüíûõ õàðàêòåðèñòèê àòìîñôåðû. Îáùàÿ ôîðìóëèðîâêà äèñòàíöèîííîãî ìåòîäà èçìåðåíèé. 6. Äèñòàíöèîííûå ìåòîäû èçìåðåíèé ïîëÿ âåòðà. 7. Îïðåäåëåíèå ñîäåðæàíèÿ ìàëûõ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ àòìîñôåðû. 8. Ñóìåðå÷íûå ìåòîäû çîíäèðîâàíèÿ.

Ëàçåðíîå (ëèäàðíîå) çîíäèðîâàíèå àòìîñôåðû è ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè 1. Ðàçëè÷íûå ñõåìû ëèäàðíûõ íàáëþäåíèé: ìîíîñòàòè÷åñêàÿ è áèñòàòè÷åñêàÿ ñõåìû, ãîðèçîíòàëüíûå òðàññû. Îñíîâíûå ñîñòàâíûå ÷àñòè ëèäàðíîé ñèñòåìû. 2. Óðàâíåíèå ëàçåðíîé ëîêàöèè äëÿ ðàçëè÷íûõ òèïîâ âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ñî ñðåäîé. 3. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàçðåøåíèå ëèäàðíîãî çîíäèðîâàíèÿ — îñíîâíûå ôàêòîðû, åãî îïðåäåëÿþùèå 4. Ëèäàðíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ïëîòíîñòè (òåìïåðàòóðû) àòìîñôåðû, îñíîâàííûå íà ðåëååâñêîì ðàññåÿíèè. 5. Ëèäàðíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû ñ ïîìîùüþ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ 6. Ëèäàðíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ õàðàêòåðèñòèê àòìîñôåðíîãî àýðîçîëÿ. Ðàçëè÷íûå ìåòîäû ââåäåíèÿ äîïîëíèòåëüíîé èíôîðìàöèè äëÿ ïîëó÷åíèÿ îäíîçíà÷íîãî ðåøåíèÿ. Ìíîãîñïåêòðàëüíûé ìåòîä îïðåäåëåíèÿ õàðàêòåðèñòèê àòìîñôåðíîãî àýðîçîëÿ. 7. Ëèäàðíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ãàçîâîãî ñîñòàâà àòìîñôåðû: ìåòîä ïðîçðà÷íîñòè íà ãîðèçîíòàëüíûõ òðàññàõ, ìåòîä äèôôåðåíöèàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ, ìåòîäû êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. Òåîðèÿ ìåòîäà äèôôåðåíöèàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ, àíàëèç ïîãðåøíîñòåé ìåòîäà. Ïðèìåðû èñïîëüçîâàíèÿ ìåòîäà — îïðåäåëåíèå âåðòèêàëüíîãî ïðîôèëÿ ñîäåðæàíèÿ îçîíà. 8. Îïðåäåëåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ãàçîâîãî ñîñòàâà àòìîñôåðû ñ ïîìîùüþ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. 9. Îïðåäåëåíèå õàðàêòåðèñòèê îáëàêîâ: âûñîòû è ïðîòÿæåííîñòè îáëàêîâ, ôàçîâîãî ñîñòàâà.

227

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû Ëèòåðàòóðà

228

1. Êîíäðàòüåâ Ê. ß. Àêòèíîìåòðèÿ. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1965. 2. Ìàê-Êàðòíè Ý. Îïòèêà àòìîñôåðû. Ì.: Ìèð, 1979. 3. Ìèíèí È. Í. Òåîðèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â àòìîñôåðàõ ïëàíåò. Ì.: Íàóêà, 1988. 4. Êîíäðàòüåâ Ê. ß. Ïåðåíîñ èçëó÷åíèÿ â àòìîñôåðå. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1972. 5. Ãóäè P. M. Àòìîñôåðíàÿ ðàäèàöèÿ. ×. 1: Îñíîâû òåîðèè. Ì.: Ìèð, 1966. 6. Êó-Íàí Ëèîó. Îñíîâû ðàäèàöèîííûõ ïðîöåññîâ â àòìîñôåðå. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1984. 7. Êîíäðàòüåâ Ê. ß., Òèìîôååâ Þ. Ì. Òåðìè÷åñêîå çîíäèðîâàíèå àòìîñôåðû ñî ñïóòíèêîâ. 8. Êîíäðàòüåâ Ê. ß. Òèìîôååâ Þ. Ì. Ìåòåîðîëîãè÷åñêîå çîíäèðîâàíèå àòìîñôåðû èç êîñìîñà. 9. Êàðîëü È. Ë., Ðîçàíîâ Â. Â., Òèìîôååâ Þ. Ì. Ãàçîâûå ïðèìåñè â àòìîñôåðå. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1983. 10. Áðàñüå Ã., Ñîëîìîí Ñ. Àýðîíîìèÿ ñðåäíåé àòìîñôåðû. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1987. 11. Ôëèãëü Ð., Áóçèíãåð Ä. Ââåäåíèå â ôèçèêó àòìîñôåðû. Ì.: Ìèð, 1965. 12. Òèìîôååâ Þ. Ì. Äèñòàíöèîííûå (êîñâåííûå) ìåòîäû èçìåðåíèé àòìîñôåðíûõ ïàðàìåòðîâ / Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ ê êóðñó «Êîñâåííûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ àòìîñôåð ïëàíåò». Ë., 1988. 13. Ïåðîâ Ñ. Ï., Õðãèàí À. Õ. Ñîâðåìåííûå ïðîáëåìû àòìîñôåðíîãî îçîíà. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1989. 14. Õðãèàí À. Õ. Ôèçèêà àòìîñôåðû:  2 ò. Ò. 1. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1978. 15. Ëàíäñáåðã Ã. Ñ. Îïòèêà. Ì.: ÃÈÒÒË, 1957. 16. Òóð÷èí Â. Ô., Êîçëîâ Â. Ï., Ìàëêåâè÷ Ì. Ñ. Èñïîëüçîâàíèå ìåòîäîâ ìàòåìàòè÷åñêîé ñòàòèñòèêè äëÿ ðåøåíèÿ íåêîððåêòíûõ çàäà÷. ÓÔÍ. 1970. 102. 3. 33. 17. Ìàëêåâè÷ Ì. Ñ. Îïòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ àòìîñôåðû ñî ñïóòíèêîâ. Ì.: Íàóêà, 1973. 18. Çóåâ Â. Å. Ëàçåð-ìåòåîðëîã. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1974. 19. Çàõàðîâ Â. Ì., Êîñòêî O. K. Ìåòåîðîëîãè÷åñêàÿ ëàçåðíàÿ ëîêàöèÿ. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1977. 20. Êàðîëü È. Ë., Ðîçàíîâ. Â. Â., Òèìîôååâ Þ. Ì. Ãàçîâûå ïðèìåñè â àòìîñôåðå. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1983.

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010600/21 — «Ôèçèêà îêåàíà è àòìîñôåðû»

Îñíîâíûå ñâåäåíèÿ îá àòìîñôåðå Çåìëè 1. Îñíîâíûå ïàðàìåòðû àòìîñôåð ïëàíåò ñîëíå÷íîé ñèñòåìû. 2. Îñîáåííîñòè îðáèòû Çåìëè. Èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ îðáèòû Çåìëè è õàðàêòåðèñòèê åå äâèæåíèé. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ïîäòâåðæäåíèÿ èçìåí÷èâîñòè ïàðàìåòðîâ îðáèòû è äâèæåíèé Çåìëè. Âîçìîæíûå âëèÿíèÿ íà êëèìàò Çåìëè. 3. Ñîëíöå è åãî èçëó÷åíèå. Ñòðîåíèå Ñîëíöà. Ôîðìèðîâàíèå èçëó÷åíèÿ Ñîëíöà. Àñòðîíîìè÷åñêàÿ è ìåòåîðîëîãè÷åñêàÿ ñîëíå÷íûå ïîñòîÿííûå. Ñïåêòðàëüíàÿ ñîëíå÷íàÿ ïîñòîÿííàÿ è åå èçìåí÷èâîñòü. 4. Äåëåíèå àòìîñôåðû íà ñëîè. Ðàçëè÷íûå ïðèíöèïû äåëåíèÿ àòìîñôåðû íà ñëîè. Òðîïîñôåðà, ñòðàòîñôåðà, ìåçîñôåðà, òåðìîñôåðà. Èîíîñôåðà è åå îñîáåííîñòè. Ãîìîñôåðà è ãåòåðîñôåðà. 5. Ãàçîâûé ñîñòàâ àòìîñôåðû. Îñíîâíûå ãàçîâûå ñîñòàâëÿþùèå àòìîñôåðû. Ãàçîâûå ïðèìåñè àòìîñôåðû, èõ êëàññèôèêàöèÿ. Ðîëü ãàçîâûõ ïðèìåñåé â ðàçëè÷íûõ àòìîñôåðíûõ ïðîöåññàõ. Èçìåí÷èâîñòü è âðåìåííûå òðåíäû â ñîäåðæàíèè ðàçëè÷íûõ ãàçîâûõ ïðèìåñåé. 6. Óðàâíåíèÿ ñâÿçè ñòðóêòóðíûõ ïàðàìåòðîâ — óðàâíåíèå ãèäðîñòàòèêè è óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ. Áàðîìåòðè÷åñêèå ôîðìóëû. 7. Àòìîñôåðíûé àýðîçîëü. Âëèÿíèå àýðîçîëÿ íà àòìîñôåðíûå ïðîöåññû. Êëàññèôèêàöèÿ àòìîñôåðíûõ àýðîçîëåé. Åñòåñòâåííûå è àíòðîïîãåííûå èñòî÷íèêè è ñòîêè àòìîñôåðíîãî àýðîçîëÿ. 8. Îáëàêà è îñàäêè. Êëàññèôèêàöèÿ îáëàêîâ è îñàäêîâ. Ôàçîâûé ñîñòàâ îáëàêîâ è îñàäêîâ. Ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ÷àñòèö îáëàêîâ è îñàäêîâ ïî ðàçìåðàì. Èíòåíñèâíîñòü îñàäêîâ. 9. Îñíîâíûå çàêîíû ôîòîõèìèè. Ýëåìåíòàðíàÿ õèìè÷åñêàÿ êèíåòèêà. Ïðîöåññû âîçáóæäåíèÿ è òóøåíèÿ ñîñòîÿíèé àòîìîâ è ìîëåêóë, èîíèçàöèè è äèññîöèàöèè. Âîçáóæäåííûå ñîñòàâëÿþùèå â àòìîñôåðå. Ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ èîíîñôåðû. Ýëåêòðîìàãíèòíîå èçëó÷åíèå èçëó÷åíèå â àòìîñôåðå 1. Îñíîâíûå ðàäèîìåòðè÷åñêèå âåëè÷èíû. Èíòåíñèâíîñòü, ïîòîê, ïëîòíîñòü èçëó÷åíèÿ, ïðèòîêè ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè, ñêîðîñòè ðàäèàöèîííîãî èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû. 2. Øêàëà ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí. Ðàçëè÷íûå ñïåêòðàëüíûå îáëàñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ, èõ îñîáåííîñòè. 3. Îñíîâíûå ìåõàíèçìû âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ñî ñðåäîé — îñëàáëåíèå, ðàññåÿíèå, ïîãëîùåíèå èçëó÷åíèÿ. Çàêîí Áóãåðà. 4. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ. Äèôôåðåíöèàëüíàÿ è èíòåãðàëüíàÿ ôîðìû óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà äëÿ òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ â óñëîâèÿõ ëîêàëüíîãî òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ (ËÒÐ).

229

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû 5. Óðàâíåíèÿ òåîðèè ìíîãîêðàòíîãî ðàññåÿíèÿ èçëó÷åíèÿ. Ïðèáëèæåíèå îäíîêðàòíîãî ðàññåÿíèÿ. 6. Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ ïðèðîäà èçëó÷åíèÿ. Ïîëÿðèçàöèÿ èçëó÷åíèÿ. Ïàðàìåòðû Ñòîêñà.

230

Ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå â àòìîñôåðå 1. Ïîãëîùåíèå àòìîñôåðíûìè àòîìàìè è ìîëåêóëàìè. Äâà òèïà ñïåêòðàëüíîé çàâèñèìîñòè ìîëåêóëÿðíîãî ïîãëîùåíèÿ — ñåëåêòèâíûé è êîíòèíóàëüíûé. Ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà äâóõ òèïîâ ïîãëîùåíèÿ. Ýëåêòðîííûå, êîëåáàòåëüíûå è âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ ìîëåêóë. Ïàðàìåòðû, îïèñûâàþùèå ñåëåêòèâíîå ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå — ïîëîæåíèÿ, èíòåíñèâíîñòè, ïîëóøèðèíû ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Ôîðìà ñïåêòðàëüíîãî êîíòóðà ëèíèé ïîãëîùåíèÿ. Ôèçè÷åñêèå ïðè÷èíû óøèðåíèÿ ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé â àòìîñôåðàõ ïëàíåò — åñòåñòâåííîå óøèðåíèå, óøèðåíèå çà ñ÷åò ñòîëêíîâåíèé ìîëåêóë è ýôôåêòà Äîïëåðà. Êîíòóð ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé ïðè ñîâìåñòíîì äåéñòâèè ñòîëêíîâåíèé ìîëåêóë è ýôôåêòà Äîïëåðà (êîíòóð Ôîéãòà). 2. Ôóíêöèè ïðîïóñêàíèÿ àòìîñôåðíûõ ãàçîâ. Ìîíîõðîìàòè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ ïðîïóñêàíèÿ è ôóíêöèè ïðîïóñêàíèÿ äëÿ êîíå÷íûõ ñïåêòðàëüíûõ èíòåðâàëîâ. Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ: ýêñïåðèìåíòàëüíûå, òåîðåòè÷åñêèå è ðàñ÷åòíûå. Ìîäåëè ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ. Ïîãëîùåíèå â èçîëèðîâàííîé ñïåêòðàëüíîé ëèíèè. Ñëó÷àéíûå è ðåãóëÿðíûå ìîäåëè ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ. Àñèìïòîòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ ìîäåëåé ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ. Ïðÿìîé ìåòîä ðàñ÷åòà ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ — åãî ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè. 3. Ïðèáëèæåííûå ìåòîäèêè â òåîðèè ïåðåíîñà ÏÊ èçëó÷åíèÿ. Ðàñ÷åòû ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ äëÿ íåîäíîðîäíûõ ñðåä: ìåòîä ýôôåêòèâíîé ìàññû è ìåòîä Êóðòèñà—Ãîäñîíà. 4. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà ñïåêòðà ìîëåêóëÿðíîãî ïîãëîùåíèÿ çåìíîé àòìîñôåðû. Êîýôôèöèåíòû ïîãëîùåíèÿ àòìîñôåðíûõ ñîñòàâëÿþùèõ â ÓÔ è âèäèìîé îáëàñòÿõ ñïåêòðà. Îñíîâíûå ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ âîäÿíîãî ïàðà, óãëåêèñëîãî ãàçà è îçîíà â ÈÊ îáëàñòè ñïåêòðà. Ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå â ìèêðîâîëíîâîé îáëàñòè ñïåêòðà. Ìîëåêóëÿðíîå ïîãëîùåíèå â îêíàõ ïðîçðà÷íîñòè àòìîñôåðû.

Ðàññåÿíèå â àòìîñôåðå 1. Ìîëåêóëÿðíîå ðàññåÿíèå. Ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ. Èíäèêàòðèñà ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ. Êîýôôèöèåíò ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ è åãî çàâèñèìîñòè îò ïëîòíîñòè àòìîñôåðû è äëèíû âîëíû. Ýôôåêòû ïîëÿðèçàöèè ïðè ìîëåêóëÿðíîì ðàññåÿíèè. 2. Àýðîçîëüíîå ðàññåÿíèå. Ïàðàìåòð ðàññåÿíèÿ. Ôèçè÷åñêàÿ êàðòèíà ðàññåÿíèÿ íà áîëüøèõ ÷àñòèöàõ. Îñíîâû òåîðèè Ìè. Ôàêòîðû ýôôåêòèâíîñòè îñëàáëåíèÿ, ðàññåÿíèÿ è ïîãëîùåíèÿ ìîíîäèñïåðñíûõ àýðîçîëåé. Èíäèêàòðèñà ðàññåÿíèÿ àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö. Îïòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïîëèäèñïåðñíîãî àýðîçîëÿ.

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû 3. Àòìîñôåðíàÿ ðåôðàêöèÿ. Èçìåí÷èâîñòü êîýôôèöèåíòà ïðåëîìëåíèÿ â çåìíîé àòìîñôåðå. Îñíîâû òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ 1. Ïåðåíîñ òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ. Èíòåãðàëüíûå óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â ÈÊ è ìèêðîâîëíîé îáëàñòÿõ ñïåêòðà. Çàêîíû èçëó÷åíèÿ àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà. Ôóíêöèÿ Ïëàíêà àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà. Çàêîí Ñòåôàíà—Áîëüöìàíà. Ïðèáëèæåíèÿ Ðåëåÿ—Äæèíñà è Âèíà. Îïðåäåëåíèÿ ÿðêîñòíîé (ðàäèîÿðêîñòíîé) òåìïåðàòóðû èçëó÷åíèÿ. Ðîëü ôóíêöèé ïðîïóñêàíèÿ â òåîðèè ïåðåíîñà òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ. Òåîðèÿ ïåðåíîñà èíôðàêðàñíîãî èçëó÷åíèÿ â ïëîñêîïàðàëëåëüíûõ àòìîñôåðàõ. 2. Ìíîãîêðàòíîå ðàññåÿíèå èçëó÷åíèÿ. Ôîðìóëèðîâêà çàäà÷è ðàññåÿíèÿ ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ â ïëîñêîïàðàëëåëüíîé ìîäåëè àòìîñôåðû. Ïðèáëèæåíèÿ òåîðèè ïåðåíîñà ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ. Àíàëèòè÷åñêèå è ÷èñëåííûå ìåòîäû ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ. Èçëó÷åíèå êàê èñòî÷íèê èíôîðìàöèè îá îïòè÷åñêèõ è ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðàõ àòìîñôåð ïëàíåò 1. Ïðÿìûå è îáðàòíûå çàäà÷è òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ è àòìîñôåðíîé îïòèêè. Îñíîâíûå âåëè÷èíû è õàðàêòåðèñòèêè, ôèãóðèðóþùèå â çàäà÷àõ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ è àòìîñôåðíîé îïòèêè. 2. Êëàññèôèêàöèè îáðàòíûõ çàäà÷ àòìîñôåðíîé îïòèêè. Ðàçëè÷íûå ïðèíöèïû êëàññèôèêàöèè. Êëàññèôèêàöèÿ äèñòàíöèîííûõ ìåòîäîâ èçìåðåíèé ïàðàìåòðîâ àòìîñôåðû è ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè — ïî îáëàñòè ñïåêòðà, ïî îñíîâíûì ïðîöåññàì âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ñî ñðåäîé, ïî ãåîìåòðèè íàáëþäåíèé è ò. ä. Êîñìè÷åñêèå ìåòîäû äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ àòìîñôåðû è ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè. Ãëîáàëüíàÿ ñèñòåìà ìîíèòîðèíãà ïàðàìåòðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû. 3. Ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü äèñòàíöèîííûõ èçìåðåíèé, îñíîâàííûõ íà ðåãèñòðàöèè îñëàáëåíèÿ ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ. Ðàçëè÷íàÿ ãåîìåòðèÿ èçìåðåíèé. 4. Íàçåìíûå ìåòîäû èçìåðåíèé. Îïðåäåëåíèå îïòè÷åñêîé òîëùè àòìîñôåðû. Ìåòîäû ðàçäåëåíèÿ îïòè÷åñêîé òîëùè ðàçëè÷íîé ôèçè÷åñêîé ïðèðîäû. 5. Îïðåäåëåíèå õàðàêòåðèñòèê ãàçîâîãî ñîñòàâà àòìîñôåðû. Îñîáåííîñòè äèñòàíöèîííûõ ìåòîäîâ èçìåðåíèé õàðàêòåðèñòèê ãàçîâîãî ñîñòàâà â ÓÔ, âèäèìîé è ÈÊ îáëàñòÿõ ñïåêòðà. Àíàëèç òî÷íîñòè ìåòîäà. 6. Âîçìîæíîñòè íàçåìíûõ èçìåðåíèé âåðòèêàëüíûõ ïðîôèëåé ñîäåðæàíèÿ ïîãëîùàþùèõ ãàçîâ. 7. Îïðåäåëåíèå îïòè÷åñêèõ è ìèêðîôèçè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê àòìîñôåðíîãî àýðîçîëÿ è îáëàêîâ. 8. Ñïóòíèêîâûå ìåòîäû ïðîçðà÷íîñòè. Ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè ñïóòíèêîâîãî ìåòîäà. Ìåòîäû ðàçäåëåíèÿ îïòè÷åñêîé òîëùè àòìîñôåðû íà ðàçëè÷íûå êîìïîíåíòû.

231

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû Ëèòåðàòóðà 1. Ìèíèí È. Í. Òåîðèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â àòìîñôåðàõ ïëàíåò. Ì.: Íàóêà, 1988. 2. Ìàê-Êàðòíè Ý. Îïòèêà àòìîñôåðû. Ì.: Ìèð, 1979. 3. Ãóäè P. M. Àòìîñôåðíàÿ ðàäèàöèÿ. 1. Îñíîâû òåîðèè. Ì.: Ìèð, 1966. 4. Êó-Íàí Ëèîó. Îñíîâû ðàäèàöèîííûõ ïðîöåññîâ â àòìîñôåðå. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1984. 5. Êàðîëü È. Ë., Ðîçàíîâ Â. Â., Òèìîôååâ Þ. Ì. Ãàçîâûå ïðèìåñè â àòìîñôåðå. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1983. 6. Áðàñüå Ã., Ñîëîìîí Ñ. Àýðîíîìèÿ ñðåäíåé àòìîñôåðû. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1987. 7. Ëàíäñáåðã Ã. Ñ. Îïòèêà. Ì.: ÃÒÒË, 1957. (ëþáîå èçäàíèå) 8. Óèòòåí Ð., Ïîïïîâ È. Îñíîâû àýðîíîìèè. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1977. 9. Ìàê-Èâåí Ì., Ôèëëèïñ Ë. Õèìèÿ àòìîñôåðû. Ì.: Ìèð, 1978. 10. ×åìáåðëåí Äæ. Òåîðèÿ ïëàíåòíûõ àòìîñôåð. Ì.: Ìèð, 1981. 11. Òèìîôååâ Þ. Ì., Âàñèëüåâ À. Â. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû àòìîñôåðíîé îïòèêè. ÑÏá.: Íàóêà, 2003. 12. Òèìîôååâ Þ. Ì., Ïîëÿêîâ À. Â. Ìàòåìàòè÷åñêèå àñïåêòû ðåøåíèÿ îáðàòíûõ çàäà÷ àòìîñôåðíîé îïòèêè. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 2001.

232

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32

150

80

160

64

39 108 108 108 54 54

32 96 96 96 48 48

9

40

32

10

40

32

11 12

40 40

32 32

9

75

48

11

75

48

12

75

48

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/08 — «Ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû â àòìîñôåðàõ ïëàíåò»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные вычисления в геофизике Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Циркуляция и энергетика атмосферы

Специальные дисциплины СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06 СДМ.07

Спец. семинар по магистерской программе Теория переноса излучения в атмосфере Экспериментальные методы атмосферной динамики Молекулярная спектроскопия атмосферных газов Солнечно-земные связи Введение в теорию климата Спец. семинар: физические процессы в верхней и средней СДМ.08 атмосферах планет Спец. семинар по специализированным средствам анализа СДМ.09 геофизических данных СДМ.10 Атмосферное электричество СДМ.11 Введение в хаотическую динамику атмосферы Дисциплины по выбору Локальный мониторинг атмосферы. Методы СДМ.В.01 экспериментальных исследований в физике аэродисперсных систем. Кинетика газофазных реакций. Термодинамика атмосферных аэрозолей. Численные методы СДМ.В.02 динамики атмосферы. Химия метастабильных компонент в атмосфере. Численные методы в оптике несферических аэрозолей. СДМ.В.03 Молекулярные столкновения и спектры атмосферных газов. Экспериментальные методы экологического мониторинга. Факультативные дисциплины ФТД.01

11

9 10 11 12

10 10 11

9 10 11 13

12

233

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32

150

80

160

64

10

39 108 54 108 40 54 54

32 96 48 96 32 48 48

9

40

32

10 11

40 40

32 32

12

40

32

9

75

48

11

75

48

12

75

48

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/08 — «Ìîíèòîðèíã îêðóæàþùåé ñðåäû»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные вычисления в геофизике Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Циркуляция и энергетика атмосферы

Специальные дисциплины

234

СДМ.01

Спец. семинар по магистерской программе Теория переноса излучения в атмосфере Математические аспекты дистанционных методов Молекулярная спектроскопия атмосферных газов Солнечно-земные связи Введение в теорию климата Экспериментальная оптика атмосферы Спец. семинар: физические процессы в верхней и средней СДМ.09 атмосферах планет СДМ.10 Спец. семинар по термическому зондированию атмосферы СДМ.11 Применение Фурье-спектрометрии в исследованиях атмосферы Практикум по использованию Фурье-спектроскопии для СДМ.12 диагностики газов Дисциплины по выбору Атмосферное электричество. Физическая экология. Локальный мониторинг атмосферы. Наземные методы измерения малых газовых составляющих атмосферы. Методы экспериментальных исследований в физике СДМ.В.02 аэродисперсных систем. Введение в хаотическую динамику атмосферы. Численные методы в оптике несферических частиц. СДМ.В.03 Молекулярные столкновения и спектры атмосферных газов. Экспериментальная динамика атмосферы Факультативные дисциплины ФТД.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06 СДМ.07 СДМ.08

СДМ.В.01

11

9 10 11 12

10 10 11

9 10 11 13

12

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêèì ïðîãðàììàì 010700/08 — «Ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû â àòìîñôåðàõ ïëàíåò» 010700/08 — «Ìîíèòîðèíã îêðóæàþùåé ñðåäû» Ñòðóêòóðíûå ïàðàìåòðû àòìîñôåðû 1. Ñòðóêòóðíûå ïàðàìåòðû àòìîñôåðû (äàâëåíèå, ïëîòíîñòü, òåìïåðàòóðà, ìîëåêóëÿðíûé âåñ, êîíöåíòðàöèÿ ÷àñòèö) è èõ åäèíèöû. 2. Îïðåäåëåíèå äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðû èç êèíåòè÷åñêîé òåîðèè ãàçîâ. Óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ èäåàëüíîãî ãàçà. 3. Ñèëû, äåéñòâóþùèå â àòìîñôåðå. Óðàâíåíèå ãèäðîñòàòèêè è åãî îáîñíîâàíèå. Óñêîðåíèå ñèëû òÿæåñòè. 4. Ïîëå äàâëåíèÿ. Âåðòèêàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå äàâëåíèÿ è ïëîòíîñòè àòìîñôåðû. Âûñîòà îäíîðîäíîé àòìîñôåðû. Ìîäåëè àòìîñôåðû è èõ íàçíà÷åíèå. Ãîðèçîíòàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå äàâëåíèÿ. Ïîíÿòèå öèêëîíà è àíòèöèêëîíà. Ïåðâîïðè÷èíà âîçíèêíîâåíèÿ áàðè÷åñêèõ íåîäíîðîäíîñòåé, îáðàçîâàíèå öèðêóëÿöèîííîé ÿ÷åéêè. 5. Ëîêàëüíîå òåðìîäèíàìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå äëÿ ïîñòóïàòåëüíûõ ñòåïåíåé ñâîáîäû. Óðàâíåíèå ðåëàêñàöèè. Âðåìÿ ðåëàêñàöèè äëÿ êèíåòè÷åñêîãî äâèæåíèÿ ìîëåêóë. Îòêëîíåíèÿ îò ìàêñèìàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ è íàðóøåíèå óðàâíåíèÿ ãèäðîñòàòèêè â âåðõíåé àòìîñôåðå. 6. Ïîëå òåìïåðàòóðû. Âåðòèêàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå òåìïåðàòóðû è åãî îáúÿñíåíèå. Ðàçáèåíèå àòìîñôåðû íà ñëîè íà îñíîâàíèè âåðòèêàëüíîãî õîäà òåìïåðàòóðû (òðîïîñôåðà, ñòðàòîñôåðà, ìåçîñôåðà, òåðìîñôåðà). Ñóòî÷íûå, øèðîòíûå, ñåçîííûå è íåðåãóëÿðíûå âàðèàöèè òåìïåðàòóðû. Ýëåêòðîííàÿ è èîííàÿ òåìïåðàòóðû è îòëè÷èå èõ îò íåéòðàëüíîé ñîñòàâëÿþùåé. Ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ñòðóêòóðíûõ ïàðàìåòðîâ àòìîñôåðû.

Ëèòåðàòóðà 1. Ãóäè Ð. Ì. Àòìîñôåðíàÿ ðàäèàöèÿ. Îñíîâû òåîðèè. Ì.: Ìèð, 1966. 2. Êîñìè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ì.: Ìèð, 1966. 3. Ìàòâååâ Ë. Ò. Îñíîâû îáùåé ìåòåîðîëîãèè. Ôèçèêà àòìîñôåðû. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1965. 4. Ìèòðà Ñ. Ê. Âåðõíÿÿ àòìîñôåðà. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1955. 5. Íèêîëå Ì. Àãðîíîìèÿ. Ì.: Ìèð, 1964. 6. Òâåðñêîé Ï. Í. Êóðñ ìåòåîðîëîãèè (ôèçèêà àòìîñôåðû). Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1962. 7. Õâîñ÷òèêîâ È. À. Âûñîêèå ñëîè àòìîñôåðû. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1964. 8. Õðãèàí À. Õ. Ôèçèêà àòìîñôåðû. Ì.: ÃÈÔËÌ, 1958. 9. ×åìáåðëåí Äæ. Ôèçèêà ïîëÿðíûõ ñèÿíèé è èçëó÷åíèÿ àòìîñôåðû. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1963.

235

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû

236

Ñîñòàâ àòìîñôåðû 1. Ãîìîñôåðà è ãåòåðîñôåðà. Ñîñòàâ ãîìîñôåðû: îñíîâíûå è âòîðîñòåïåííûå ãàçû. Îñîáåííîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ âîäÿíîãî ïàðà. Ñîñòàâ àòìîñôåð äðóãèõ ïëàíåò (Ìåðêóðèé, Âåíåðà, Ìàðñ, âíåøíèå ïëàíåòû) è òðóäíîñòè åãî èññëåäîâàíèÿ. 2. Ñîëíå÷íîå èçëó÷åíèå. Ñîëíå÷íàÿ ïîñòîÿííàÿ. Ðàñïðåäåëåíèå ýíåðãèè ïî ñïåêòðó. Ñòðîåíèå Ñîëíöà (ôîòîñôåðà, õðîìîñôåðà, êîðîíà) è îáúÿñíåíèå îñîáåííîñòåé ñîëíå÷íîãî ñïåêòðà. Ïîãëîùåíèå óëüòðàôèîëåòîâîãî èçëó÷åíèÿ â çåìíîé àòìîñôåðå. 3. Íåéòðàëüíûé ñîñòàâ àòìîñôåðû. Îáùåå óðàâíåíèå, îïðåäåëÿþùåå ðàñïðåäåëåíèå ëþáîé êîìïîíåíòû àòìîñôåðû. Äèôôóçèîííîå èëè ãðàâèòàöèîííîå ðàñïðåäåëåíèå ãàçîâ. Ðàñïðåäåëåíèå N2. Ðàñïðåäåëåíèå O2 è O â ðàìêàõ ôîòîõèìè÷åñêîé òåîðèè è ñ ó÷åòîì ìîëåêóëÿðíîé è òóðáóëåíòíîé äèôôóçèè. Ïîíÿòèå î ôîòîõèìè÷åñêîì âðåìåíè æèçíè êîìïîíåíòû è âðåìåíè è âðåìåíè ïåðåìåøèâàíèÿ. Îçîí â àòìîñôåðå. 4. Ïîíÿòèå î âåðõíåé ãðàíèöå àòìîñôåðû íî ýôôåêòó äèññèïàöèè ãàçîâ. Ýêçîñôåðà. Äèññèïàöèÿ ãàçîâ èç àòìîñôåðû Çåìëè. Ãèïîòåçà î ïðîõîæäåíèè ïëàíåò è àòìîñôåðû Çåìëè. 5. Èîíîñôåðà. Îñîáåííîñòè âåðòèêàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ. Òåîðèÿ îáðàçîâàíèÿ èîíîñôåðíûõ ñëîåâ. ×åïìåíîâñêèé ñëîé (çàêîí). Îñîáåííîñòè ïîâåäåíèÿ è òåîðèè ñëîåâ D, Å, F1, F2. Âåðòèêàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå èîíîâ è èõ ñóòî÷íûå âàðèàöèè. 6. Àýðîçîëü. Ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòèö ïî ðàçìåðàì. Èñòî÷íèêè àýðîçîëÿ. Ðàñïðåäåëåíèå àýðîçîëÿ íî âûñîòå. Ñåðåáðèñòûå îáëàêà. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ñîñòàâà àòìîñôåðû.

Ëèòåðàòóðà 1. Âàí äå Õþëñò Ã. Ðàññåÿíèå ñâåòà ìàëûìè ÷àñòèöàìè. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1961. 2. Ãóäè P. M. Àòìîñôåðíàÿ ðàäèàöèÿ. Îñíîâû òåîðèè. Ì.: Ìèð, 1966. 3. Êîíäðàòüåâ Ê. ß. Àêòèíîìåòðèÿ. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1965. 4. Ñîáîëåâ Â. Â. Ïåðåíîñ ëó÷èñòîé ýíåðãèè â àòìîñôåðàõ çâ¸çä è ïëàíåò. Ì.: ÃÈÒÒË, 1965. 5. Òâåðñêîé Ï. Í. Êóðñ ìåòåîðîëîãèè (ôèçèêà àòìîñôåðû). Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1962. 6. Õðãèàí À. Õ. Ôèçèêà àòìîñôåðû. Ì.: ÃÈÔËÌ, 1958. 7. Øèôðèí Ê. Ñ. Ðàññåÿíèå ñâåòà â ìóòíîé ñðåäå. Ì.: Ãîñòåõèçäàò, 1951.

Èçëó÷åíèå â àòìîñôåðå 1. Îáùèå ïîíÿòèÿ • Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ: èíòåíñèâíîñòü, ïëîòíîñòü, ïîòîê è ïîëíûé ïîòîê èçëó÷åíèÿ, è ïðèòîê ëó÷èñòîé ýíåðãèè. Çàêîí Ëàìáåðòà. Èíòåãðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè ïîëÿ èçëó÷åíèÿ. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà èç-

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû ëó÷åíèÿ â îáùåì âèäå. Êîýôôèöèåíòû îñëàáëåíèÿ è èçëó÷åíèÿ. Ôóíêöèÿ èñòî÷íèêà, âåðîÿòíîñòü âûæèâàíèÿ êâàíòà, èíäèêàòðèñà ðàññåÿíèÿ. Ïîíÿòèÿ èçîòðîïíîé è àíèçîòðîïíîé ñðåä äëÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ. Âåêòîð-ïàðàìåòð Ñòîêñà. Çàêîí Áóãå—Ëàìáåðòà. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ. • Ïîíÿòèÿ äëèíû îïòè÷åñêîãî ïóòè, îïòè÷åñêîé òîëùèíû, ïðîïóñêàíèÿ è ïîãëîùåíèÿ èçëó÷åíèÿ. Ýôôåêò Ôîðáñà. Ôèçè÷åñêèé ñìûñë ïðèòîêà ëó÷èñòîé ýíåðãèè Ïîíÿòèÿ ìîíîõðîìàòè÷åñêîãî è ëó÷èñòîãî ðàâíîâåñèÿ. • Ñïåêòðû àòìîñôåðíûõ ãàçîâ. Êîíòóð è øèðèíà ëèíèé. Óøèðåíèå â ðåçóëüòàòå ñòîëêíîâåíèé è äîïëåð-ýôôåêòà. Ñòðóêòóðà âðàùàòåëüíûõ è êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðîâ. Âðàùaòeëüíûe, êîëåáàòåëüíî-âðàùaòeëüíûe è ýëåêòðîííî-êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå ïîëîñû è êîíòèíóóìû àòìîñôåðíûõ ãàçîâ. Àòìîñôåðíûå îêíà ïðîçðà÷íîñòè. Ôóíêöèè ïîãëîùåíèÿ àòìîñôåðíûõ ãàçîâ. • Ðàññåÿíèå è ïîãëîùåíèå ñâåòà ÷àñòèöàìè è ìîëåêóëàìè. Îáùàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è ðàññåÿíèÿ è ïîãëîùåíèÿ ÷àñòèöàìè. Îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà ÷àñòèö (ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ è ïîãëîùåíèÿ) è çàâèñèìîñòü èõ îò ðàçìåðà ÷àñòèöû è ÷àñòîòû èçëó÷åíèÿ. Ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ äëÿ ðàäèîâîëí â èîíîñôåðå. Ïîãëîùåíèå ìàëûìè ÷àñòèöàìè, çàâèñèìîñòü ïîãëîùåííîé ýíåðãèè îò äëèíû âîëíû è îáú¸ìà ÷àñòèöû. Ðåëååâñêîå ðàññåÿíèå, èíäèêàòðèñà ðàññåÿíèÿ, ïîëÿðèçàöèÿ ðàññåÿííîãî ñâåòà. Çàâèñèìîñòü êîëè÷åñòâà ðàññåÿííîé îò äëèíû âîëíû è îáúåìà ÷àñòèöû. Ìîëåêóëÿðíîå ðàññåÿíèå, îòêëîíåíèÿ ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ îò ðåëååâñêîãî (ôàêòîð äåïîëÿðèçèàöèè). Îïðåäåëåíèå ôàêòîðîâ ýôôåêòèâíîñòè îñëàáëåíèÿ ðàññåÿíèÿ è ïîãëîùåíèÿ. Îñîáåííîñòè õîäà ôàêòîðà ýôôåêòèâíîñòè îñëàáëåíèÿ êàê ôóíêöèè. Ïðèíöèï Áàáèíå. Àíîìàëüíàÿ äèôðàêöèÿ, îáúÿñíåíèå ýòîãî ÿâëåíèÿ íà ïðèìåðå áîëüøèõ «ìÿãêèõ» ÷àñòèö. Èíäèêàòðèñà ðàññåÿíèÿ äëÿ áîëüøèõ ÷àñòèö. Îïòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ íà êàïëÿõ è ëåäÿíûõ êðèñòàëëàõ (îðåîë, äèôðàêöèîííûå âåíöû, ãàëî, ðàäóãà, ãëîðèÿ). • Àýðîçîëüíîå è ìîëåêóëÿðíîå îñëàáëåíèå ñâåòà â ðåàëüíîé àòìîñôåðå, çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà îñëàáëåíèÿ îò äëèíû âîëíû, çàêîí Àíãñòðåìà. Öâåò íåáà. Èíäèêàòðèñà ðàññåÿíèÿ ðåàëüíîé àòìîñôåðû. Ðàäèîëîêàöèîííàÿ ìåòåîðîëîãèÿ. 2. Ïåðåíîñ ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ • Àëüáåäî ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè (âîäà, ñóøà), îáëàêîâ è Çåìëè êàê ïëàíåòû. Ïðÿìîå ñîëíå÷íîå èçëó÷åíèå. Àñòðîíîìè÷åñêèå îïðåäåëåíèÿ, ñâÿçàííûå ñ äâèæåíèåì Ñîëíöà ïî íåáåñíîìó ñâîäó. Äîëãîòà äíÿ. Ñóìåðêè è çîðè (ãðàæäàíñêèå è àñòðîíîìè÷åñêèå ñóìåðêè). Îñâåù¸ííîñòü è ñóòî÷íàÿ ñóììà ïðèõîäà ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ íà ïîâåðõíîñòü Çåìëè â ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ àòìîñôåðû. Îñëàáëåíèå ïðÿìîãî ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ â àòìîñôåðå. Ïîíÿòèÿ ïðîçðà÷íîñòè è ìàññû àòìîñôåðû. Ôàêòîð ìóòíîñòè. Ìåòîä áóãåðîâñêèõ ïðÿìûõ äëÿ îïðåäåëåíèÿ âíåçåìíîãî ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ è ñîñòàâëÿþùèõ îñëàáëåíèÿ ïðÿìîé ðàäèàöèè. • Ðàññåÿííîå ñîëíå÷íîå èçëó÷åíèå. Ïîíÿòèå äèôôóçèè ôîòîíà. Îñî-

237

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû

238

áåííîñòè çàäà÷è òåîðåòè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ ïîëÿ ðàññåÿííîãî èçëó÷åíèÿ. Îäíîêðàòíîå è ìíîãîêðàòíîå ðàññåÿíèå. Ïðèáëèæåííîå ðåøåíèå óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà äëÿ äâó÷ëåííîé âûòÿíóòîé èíäèêàòðèñû ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðèáëèæåíèÿ Ýääèíãòîíà. Îñâåù¸ííîñòü çåìíîé ïîâåðõíîñòè, âêëàä â íåå ïðÿìîãî è ðàññåÿííîãî èçëó÷åíèÿ, çàâèñèìîñòü îñâåù¸ííîñòè îò àëüáåäî, âûòÿíóòîñòè èíäèêàòðèñû ðàññåÿíèÿ, îïòè÷åñêîé òîëùèíû è çåíèòíîãî óãëà ñîëíöà. ßðêîñòü íåáà â ïðåäåëüíûõ ñëó÷àÿõ îïòè÷åñêè òîíêîé è òîëñòîé àòìîñôåð è åå çàâèñèìîñòü îò âûòÿíóòîñòè èíäèêàòðèñû, àëüáåäî ïîëîæåíèÿ Ñîëíöà, íàïðàâëåíèÿ âèçèðîâàíèÿ. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ àòìîñôåðû, îñíîâàííûå íà íàáëþäåíèè ðàññåÿííîãî èçëó÷åíèÿ (îïðåäåëåíèå èíäèêàòðèñû ïî ÿðêîñòè íåáà, ñóìåðå÷íûé, ïðîæåêòîðíûé è ëàçåðíûé ìåòîäû). Ïîëÿðèçàöèÿ ðàññåÿííîãî ñâåòà. • Àòìîñôåðíàÿ ðåôðàêöèÿ. Óðàâíåíèå òðàåêòîðèè ëó÷à. Ýôôåêòû àñòðîíîìè÷åñêîé è çåìíîé ðåôðàêöèè. Ìèðàæè. Ñïëþñíóòîñòü íåáåñíîãî ñâîäà. 3. Ïåðåíîñ ñîáñòâåííîãî èçëó÷åíèÿ àòìîñôåðû è çåìíîé ïîâåðõíîñòè • Ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ, îòâåòñòâåííûå çà ïåðåíîñ ñîáñòâåííîãî èçëó÷åíèÿ. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà ñîáñòâåííîãî èçëó÷åíèÿ, ñìûñë êîýôôèöèåíòîâ ïîãëîùåíèÿ è èçëó÷åíèÿ, è ôóíêöèè èñòî÷íèêà, èíòåíñèâíîñòü ëèíèè è ïîëîñû. Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå çàñåë¸ííîñòè ñîñòîÿíèÿ ìîëåêóëû. Ëîêàëüíîå òåðìîäèíàìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå äëÿ âðàùàòåëüíûõ è êîëåáàòåëüíûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóëû. Ïîíÿòèå î âðåìåíàõ âðàùàòåëüíîé è êîëåáàòåëüíîé ðåëàêñàöèè. Óðàâíåíèå ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ ïðè óñëîâèè âûïîëíåíèÿ ëîêàëüíîãî òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ. • Õàðàêòåðèñòèêè ïîëÿ ñîáñòâåííîãî èçëó÷åíèÿ: âîñõîäÿùåå ê íèñõîäÿùåå èçëó÷åíèå, óõîäÿùåå èçëó÷åíèå è ïðîòèâîèçëó÷åíèå àòìîñôåðû, ïîëíûé èëè ýôôåêòèâíûé ïîòîê, ýôôåêòèâíàÿ òåìïåðàòóðà èçëó÷åíèÿ, ïîãëîùàòåëüíàÿ ñïîñîáíîñòü èçëó÷àþùåé ïîâåðõíîñòè, ïîíÿòèå èçëó÷àþùåãî ñëîÿ. çàâèñèìîñòü ýôôåêòèâíîé òåìïåðàòóðû âîñõîäÿùåãî è íèñõîäÿùåãî èçëó÷åíèÿ îò êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ, ðàñïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðàöèè ïîãëîùàþùåãî ãàçà. óãëà íàêëîíà ëó÷à. âëèÿíèå òðàíñôîðìàöèè êîíòóðà ëèíèè íà ôîðìèðîâàíèå âîñõîäÿùåãî è íèñõîäÿùåãî èçëó÷åíèÿ. Îïðåäåëåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû è ïîãëîùàþùèõ ñóáñòàíöèé ïî èçìåðåíèþ ñîáñòâåííîãî èçëó÷åíèÿ àòìîñôåðû. Ïåðåíîñ ñîáñòâåííîãî èçëó÷åíèÿ â îáëàêàõ. Îáðàòíûå çàäà÷è òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ ïëàíåòíûõ àòìîñôåð. • Ïîòîê òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ, ôóíêöèè Å, ïðèáëèæ¸ííûé ó÷¸ò äèôôóçíîñòè. Ëó÷èñòûé ïðèòîê ýíåðãèè çà ñ÷¸ò ïåðåíîñà ñîáñòâåííîãî èçëó÷åíèÿ. Ðîëü îòäåëüíûõ ëèíèé è ïîëîñ â òåïëîâîì ðåæèìå ïëàíåòíûõ àòìîñôåð. Ëó÷èñòûé ïðèòîê ýíåðãèè â ïðåäåëüíîì ñëó÷àå îïòè÷åñêè òîëñòîé àòìîñôåðû. Äèôôóçèîííûé ïîòîê ëó÷èñòîé ýíåðãèè. Ïðèáëèæ¸ííûé ìåòîä Øâàðöøèëüäà—Øóñòåðà äëÿ ðàñ÷¸òà ïîòîêà è ïðèòîêà ëó÷èñòîé ýíåðãèè. Ïàðíèêîâûé ýôôåêò.

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû Ëèòåðàòóðà 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Ìåññè Õ. C., Áîíä Ð. Ë. Âåðõíÿÿ àòìîñôåðà. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1962. Ãåîôèçèêà. Îêîëîçåìíîå êîñìè÷åñêîå ïðîñòðàíñòâî. Ì.: Ìèð, 1964. Ìèòðà Ñ. Ê. Âåðõíÿÿ àòìîñôåðà. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1955. Ñàçîíîâ Á. ß. Âûñîòíûå áàðè÷åñêèå îáðàçîâàíèÿ è ñîëíå÷íàÿ àêòèâíîñòü. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1964. Ñîëíå÷íàÿ àêòèâíîñòü è èçìåíåíèÿ êëèìàòà. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1966. Ñîëíå÷íî-çåìíàÿ ôèçèêà. Ì.: Ìèð, 1968. Êàõèëë Ë. ÓÔÍ. 1965. Ò. 87. Â. 3. Ñ. 539. Êàõèëë Ë. ÓÔÍ. 1965. Ò. 87. Â. 3. Ñ. 551. Àêàñîôó Ñ. ÓÔÍ. 1966. T. 89. Â. 4. Ñ. 669. Î’Áðàéåí Á. ÓÔÍ. 1966. T. 89. Â. 4. Ñ. 681. ×åìáåðëåí Äæ. Ôèçèêà ïîëÿðíûõ ñèÿíèé è èçëó÷åíèÿ àòìîñôåðû. ÈÈË. 1963. Ýêêàðò Ê. Ãèäðîäèíàìèêà îêåàíà è àòìîñôåðû. ÈÈË. 1963, ßíîâñêèé Â. Ì. Çåìíîé ìàãíåòèçì, ÷. 1, Ë. Èçä. ËÃÓ, 1964.

Äèíàìèêà, ýíåðãåòèêà è òåïëîâîé ðåæèì àòìîñôåðû 1. Îñíîâíûå óðàâíåíèÿ äèíàìèêè è òåðìîäèíàìèêè àòìîñôåðû • Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà ïîëó÷åíèå èç íåãî îáùåãî âèäà óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà. Óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè. Óðàâíåíèå äâèæåíèÿ (ôîðìû çàïèñè Ýéëåðà è Ðåéíîëüäñà). Îáú¸ìíûå è ïîâåðõíîñòíûå ñèëû, äåéñòâóþùèå â àòìîñôåðå. Âûâîä âûðàæåíèé äëÿ ñèë öåíòðîáåæíîé è Êîðèîëèñà. Òåíçîð âÿçêèõ íàïðÿæåíèé è ñèëû ìîëåêóëÿðíîé âÿçêîñòè. «Ñèëà èíåðöèè». Óðàâíåíèå ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè è åãî ïðåäñòàâëåíèå â âèäå óðàâíåíèÿ ïðèòîêà òåïëà. Óðàâíåíèå áàëàíñà êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè. Äèññèïàöèÿ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè • Ñóõî- è âëàæíî-àäèàáàòè÷åñêèå ïðîöåññû è ñîîòâåòñòâóþùèå èì ãðàäèåíòû òåìïåðàòóðû. Ïîòåíöèàëüíàÿ òåìïåðàòóðà. Òåðìîäèíàìè÷åñêèé êðèòåðèé óñòîé÷èâîñòè àòìîñôåðû ïî ìåòîäó ÷àñòèöû. 2. Àòìîñôåðíàÿ òóðáóëåíòíîñòü • Ïîëóýìïèðè÷åñêàÿ òåîðèÿ Ïðàíäòëÿ, ôèçè÷åñêàÿ è ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëè òóðáóëåíòíîãî ïåðåíîñà ñóáñòàíöèè, ïóòü ñìåøåíèÿ, êîýôôèöèåíò òóðáóëåíòíîñòè. Ïðåäåëû ïðèìåíèìîñòè òåîðèè Ïðàíäòëÿ. Óñëîâèå êîíñåðâàòèâíîñòè è ïàññèâíîñòè ñóáñòàíöèè. Ïóëüñàöèè ñêîðîñòè, òåìïåðàòóðû, ïëîòíîñòè è äàâëåíèÿ â àòìîñôåðå. • Óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè â òóðáóëèçîâàííîé ñðåäå. Óðàâíåíèå äèôôóçèè â òóðáóëèçîâàííîé ñðåäå, òóðáóëåíòíûé ïîòîê ïðèìåñè. Òóðáóëåíòíûé ïîòîê è ïðèòîê òåïëà. Ðàâíîâåñíûé ãðàäèåíò òåìïåðàòóðû. Ñèëà òóðáóëåíòíîãî òðåíèÿ â óðàâíåíèÿõ äâèæåíèÿ. Òåíçîð òóðáóëåíòíûõ íàïðÿæåíèé. Ïåðåõîä êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè îñðåäí¸ííîãî äâèæåíèÿ â òóðáóëåíòíóþ ýíåðãèþ. • Óðàâíåíèå áàëàíñà êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè îñðåäí¸ííîãî äâèæåíèÿ. Óðàâíåíèå áàëàíñà òóðáóëåíòíîé ýíåðãèè â îáùåì âèäå, èñïîëüçóåìîå â àòìîñôåðíûõ çàäà÷àõ. Ðàáîòà ñèë ïëàâó÷åñòè

239

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû

240

• Êðèòåðèè âîçíèêíîâåíèÿ è ðàçâèòèÿ òóðáóëåíòíûõ ïóëüñàöèé. Ïîíÿòèå ïîäîáíûõ òå÷åíèé è êðèòåðèè ïîäîáèÿ. ×èñëî Ðåéíîëüäñà â êà÷åñòâå êðèòåðèÿ óñòîé÷èâîñòè. ×èñëî Ðè÷àðäñîíà â êà÷åñòâå êðèòåðèÿ óñòîé÷èâîñòè ñæèìàåìîé ñðåäû. Âëèÿíèå ëó÷èñòîãî òåïëîîáìåíà íà óñòîé÷èâîñòü àòìîñôåðû. • Ñòàòèñòè÷åñêîå îïèñàíèå òóðáóëåíòíîñòè. Ìîìåíòû. Ëàãðàíæåâû è Ýéëåðîâû êîýôôèöèåíòû êîððåëÿöèè. Àâòîêîððåëÿöèÿ è âçàèìíûå êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè. Ñòðóêòóðíûå ôóíêöèè. Ìàêðî è ìèêðîìàñøòàáû âðåìåíè è äëèíû. Ãèïîòåçà «çàìîðîæåííîé» òóðáóëåíòíîñòè. Ìåòîäû èçìåðåíèÿ ïóëüñàöèé ìåòåîðîëîãè÷åñêèõ ïîëåé. Ìåòîä Ëàãðàíæà â òóðáóëåíòíîé äèôôóçèè, ñâÿçü ñðåäíåêâàäðàòè÷íîãî îòêëîíåíèÿ ÷àñòèöû ñ êîýôôèöèåíòîì êîððåëÿöèè, çàâèñèìîñòü ñðåäíåêâàäðàòè÷íîãî îòêëîíåíèÿ îò âðåìåíè â ïðåäåëüíûõ ñëó÷àÿõ. Ñâÿçü äèñïåðñèè ñ êîýôôèöèåíòîì äèôôóçèè. • Ñïåêòð òóðáóëåíòíîñòè. Ñïåêòðàëüíàÿ ôóíêöèÿ. Îïðåäåëåíèå ìàêñèìàëüíîãî è ìèíèìàëüíîãî ðàçìåðà òóðáóëåíòíûõ âèõðåé íà îñíîâå êðèòè÷åñêèõ ÷èñåë Ðåéíîëüäñà í Ðè÷àðäñîíà. Êëàññèôèêàöèÿ òóðáóëåíòíûõ íåîäíîðîäíîñòåé â íåñæèìàåìîé è ñæèìàåìîé ñðåäàõ. Çàêîí Êîëìàãîðîâà—Îáóõîâà è çàêîí ïÿòè òðåòüèõ Êîëìàãîðîâà. • Õàðàêòåðíûå ìàñøòàá è ñêîðîñòü âèõðåé îáëàñòè äèññèïàöèè. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå ïîëÿ òóðáóëåíòíîñòè. Òóðáîïàóçà. Âåðòèêàëüíûé õîä êîýôôèöèåíòà òóðáóëåíòíîñòè. Ñòðóéíûå òå÷åíèÿ. Áîëòàíêà ñàìîëåòîâ. 3. Óïîðÿäî÷åííûå äâèæåíèÿ â àòìîñôåðå • Êëàññèôèêàöèÿ àòìîñôåðíûõ äâèæåíèé ïî ìåòîäó òåîðèè ïîäîáèÿ. Óñëîâèå ñòàöèîíàðíîñòè äâèæåíèé. Îïðåäåëåíèÿ ïëàíåòàðíîãî ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ, ïðèçåìíîãî ïîäñëîÿ è ñâîáîäíîé àòìîñôåðû. Óñëîâèå ãîðèçîíòàëüíîé îäíîðîäíîñòè. • Âåòðû â ñâîáîäíîé àòìîñôåðå. Ãåîñòðîôè÷åñêèé âåòåð è åãî èçìåíåíèå ñ âûñîòîé, ïîíÿòèå òåðìè÷åñêîãî âåòðà. Çîíàëüíàÿ öèðêóëÿöèÿ è å¸ ñåçîííî-âûñîòíûé õîä. Öèêëîñòðîôè÷åñêèé âåòåð. Ìîäåëü ñèë, äåéñòâóþùèõ íà ÷àñòèöó âîçäóõà è äâèæåíèå âîçäóøíûõ ìàññ â öèêëîíàõ è àíòèöèêëîíàõ. Àãåîñòðîôè÷åñêîå îòêëîíåíèå âåòðà. • Ïîãðàíè÷íûé ñëîé. Âåðòèêàëüíûé ïðîôèëü âåòðà â ïîãðàíè÷íîì ñëîå, ñïèðàëü Ýêìàíà. Âûñîòà ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ. Ìåòîä Ëàéõòìàíà äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîýôôèöèåíòà òóðáóëåíòíîñòè â ïîãðàíè÷íîì ñëîå. Âçàèìîñâÿçü ìåæäó õàðàêòåðíûìè ïàðàìåòðàìè ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ. Çàìûêàíèå ñèñòåìû óðàâíåíèé äëÿ ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ. Òåîðèè ïîäîáèÿ äëÿ ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ è ïðèçåìíîãî ïîäñëîÿ. Ïðîôèëü âåòðà â ïðèçåìíîì ïîäñëîå. Øåðîõîâàòîñòü çåìíîé ïîâåðõíîñòè. • Ñâîáîäíàÿ êîíâåêöèÿ â àòìîñôåðå. Ñâîáîäíàÿ êîíâåêöèÿ, îáóñëîâëåííàÿ ãîðèçîíòàëüíûì ãðàäèåíòîì òåìïåðàòóðû: ìåñòíûå âåòðà (áðèçû è ãîðíî-äîëèííûå âåòðà), ìóññîííàÿ öèðêóëÿöèÿ, ïàññàòû — àíòèïàññàòû. Òåðìè÷åñêàÿ êîíâåêöèÿ. Óïðîù¸ííàÿ òåîðèÿ òåðìè÷åñêîé êîíâåêöèè. Êðèòåðèè ïîäîáèÿ ÿ÷åèñòîé êîíâåêöèè. Êðèòè÷åñêîå ÷èñëî Ðåëåÿ. Âëèÿíèå ëó÷èñòîãî òåïëîîáìåíà íà ÿ÷åèñòóþ êîíâåêöèþ.

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû • Ïðåäñòàâëåíèå ïîëÿ êðóïíîìàñøòàáíûõ äâèæåíèé àòìîñôåðû êàê òóðáóëåíòíîãî. Èñïîëüçîâàíèå ýòîãî ïðåäñòàâëåíèÿ äëÿ îöåíêè õàðàêòåðèñòèê öèðêóëÿöèè àòìîñôåð âíóòðåííèõ ïëàíåò. 4. Òåïëîâîé ðåæèì àòìîñôåðû • Ðàäèàöèîííûé è òåïëîâîé áàëàíñ ñèñòåì ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè àòìîñôåðû è ñèñòåìû çåìëÿ- àòìîñôåðà. Ðàäèàöèîííûé è òåïëîâîé áàëàíñû, ñðåäíèå äëÿ Çåìëè. Èçìåíåíèÿ êëèìàòà âñåé çåìíîé ïîâåðõíîñòè è åãî âîçìîæíûå ïðè÷èíû. Ìåòîäû âëèÿíèÿ ÷åëîâåêà íà ýíåðãåòèêó àòìîñôåðû. • Ôàêòîðû òåïëîâîãî ðåæèìà àòìîñôåðû. Ëó÷èñòûå ïðèòîêè ýíåðãèè (ïîãëîùåíèå ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ, ïåðåíîñ ñîáñòâåííîãî èçëó÷åíèÿ àòìîñôåðû, ïðèáëèæåíèå ëó÷èñòîãî ðàâíîâåñèÿ). Ïðèòîêè òåïëà, îáóñëîâëåííûå ãîðèçîíòàëüíûìè (àäâåêöèÿ) è âåðòèêàëüíûìè óïîðÿäî÷åííûìè äâèæåíèÿìè â àòìîñôåðå; àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå â òåïëîâîì ðåæèìå àòìîñôåðû. Ïðèòîêè ýíåðãèè çà ñ÷åò ôîòîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Òåïëîâîé ýôôåêò ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ âîäû. Ïðèòîê òåïëà çà ñ÷åò äèññèïàöèè êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè òóðáóëåíòíûõ äâèæåíèé. Ïðèòîê òåïëà çà ñ÷¸ò ìîëåêóëÿðíîé è òóðáóëåíòíîé òåïëîïðîâîäíîñòè (òåîðèÿ òåïëîâîãî ðåæèìà òåðìîñôåðû è ìåçîïàóçû; âåíòèëüíûé ýôôåêò, ìåòîä îïðåäåëåíèÿ ðàâíîâåñíîãî ãðàäèåíòà òåìïåðàòóðû). Ìàêðîòóðáóëåíòíûé òåïëîîáìåí â ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòè. • Ìîäåëè âåðòèêàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû â íèæíèõ ñëîÿõ àòìîñôåðû. Ïðèáëèæåíèå ëó÷èñòîãî ðàâíîâåñèÿ. Ìîäåëè ëó÷èñòî-êîíâåêòèâíîé àòìîñôåðû. • Ðåãóëÿðíûå âàðèàöèè òåìïåðàòóðû. Ïðîñòåéøàÿ ìîäåëü ñóòî÷íîãî õîäà òåìïåðàòóðû â ñâîáîäíîé àòìîñôåðå. Ðåãóëÿðíûå âàðèàöèè òåìïåðàòóðû â ïîãðàíè÷íîì ñëîå, âîäî¸ìàõ è ïî÷âå. Çàìîðîçêè è ìåòîäû èõ ïðåäîòâðàùåíèÿ.

Ëèòåðàòóðà 1. Ãàíäèí Ë. Ñ. è äð. Îñíîâû äèíàìè÷åñêîé ìåòåîðîëîãèè. Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1955. 2. Ãóäè Ð. Ì. Àòìîñôåðíàÿ ðàäèàöèÿ. Îñíîâû òåîðèè. Ìèð. Ì., 1966. 3. Êîãàí Ì. Í. Äèíàìèêà ðàçðåæåííîãî ãàçà. Íàóêà. Ì., 1967. 4. Ëàéõò÷àí Ä. Ë. Ôèçèêà ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ àòìîñôåðû. Ãèïðîìåòåîèçäàò. Ë, 1961. 5. Ëàìëè Äæ., Ïàíîâñêèé Ã. Ñòðóêòóðà àòìîñôåðíîé òóðáóëåíòíîñòè. Ìèð. Ì., 1966. 6. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ìåõàíèêà ñïëîøíûõ ñðåä ÃÈÒÒË. Ì., 1954. 7. Ìàòâååâ Ë.Ò. Îñíîâû îáùåé ìåòåîðîëîãèè. Ôèçèêà àòìîñôåðû. Ãèäðîìåòåîèçäàò. Ë., 1965. 8. Ïèíóñ Í. Ç., Øìåòåð Ñ. Ì. Àýðîëîãèÿ ÷, 2. Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1965. 9. Òàòàðñêèé B. Í. Ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí â òóðáóëåíòíîé àòìîñôåðå. Íàóêà. Ì., 1967.

241

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû 10. Òâåðñêîé Ï. Í. Êóðñ ìåòåîðîëîãèè. Ãèäðîìåòåîû÷äàò. Ì. 1963. 11. Õèíöå È. Î. Òóðáóëåíòíîñòü. ÃÈÔÌË. Ì., 1963. 12. Õðãèàí À. Õ. Ôèçèêà àòìîñôåðû. ÃÈÔÌË. Ì., 1958

242

Ôèçèêà îáëàêîâ è òóìàíîâ 1. Óñëîâèÿ ðàâíîâåñèÿ äâóõôàçíîé è òðåõôàçíîé îäíîêîìïîíåíòíîé òåðìîäèíàìè÷åñêîé ñèñòåìû. Ñòàáèëüíûå è íåñòàáèëüíûå ñîñòîÿíèÿ. Ïîâåðõíîñòíîå íàòÿæåíèå è ñâîáîäíàÿ ýíåðãèÿ «ïîâåðõíîñòíîé ôàçû». Óñëîâèÿ ðàâíîâåñèÿ ñèñòåìû ãàç — çàðÿæåííàÿ êàïëÿ. Óðàâíåíèå Äæ. Òîìñîíà. Îáðàçîâàíèå è ðîñò çàðîäûøåâîé êàïëè â ÷èñòîé ãàçîîáðàçíîé ôàçå. Êàïëè êðèòè÷åñêîãî ðàçìåðà è âåðîÿòíîñòü èõ îáðàçîâàíèÿ. Óðàâíåíèå Êëàïåéðîíà—Êëàóçèóñà. Óïðóãîñòü ïàðà íàä ðàñòâîðàìè. ßäðà êîíäåíñàöèè, ñóáëèìàöèè è êðèñòàëëèçàöèè è ðîëü â îáðàçîâàíèè æèäêîé è òâ¸ðäîé ôàç âîäû. 2. Èçìåíåíèå ðàçìåðà êàïåëü è êðèñòàëëîâ ïóòåì ìîëåêóëÿðíîé äèôôóçèè âîäÿíîãî ïàðà. Òèïû êîàãóëÿöèè êàïåëü. Êîýôôèöèåíòû ñîóäàðåíèÿ, ñëèÿíèÿ è çàõâàòà èëè êîàãóëÿöèè. Ýôôåêò äðîáëåíèÿ êàïåëü. Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå äëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ êàïåëü ïî ðàçìåðàì. Óðàâíåíèå âîäíîñòè. Ìèêðîôèçè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè îáëàêîâ è òóìàíîâ. 3. Ïðîöåññû îáðàçîâàíèÿ îáëàêîâ è òóìàíîâ è êëàññèôèêàöèÿ èõ ïî ãåíåòè÷åñêîìó ïðèçíàêó. Ïîíÿòèÿ âîçäóøíîé ìàññû è ôðîíòàëüíîé ïîâåðõíîñòè. Îáùàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è âîçíèêíîâåíèÿ è ðàçâèòèÿ îáëàêîâ. Ñèñòåìû óðàâíåíèé äëÿ ñëîèñòîãî è êó÷åâîãî îáëàêîâ. 4. Ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ îñàäêîâ èç âîäÿíûõ è ñìåøàííûõ îáëàêîâ. Èñêóññòâåííûå âîçäåéñòâèÿ íà îáëàêà è òóìàíû. Ôèçè÷åñêèå ìåõàíèçìû âîçäåéñòâèÿ è èõ ïðàêòè÷åñêàÿ ðåàëèçàöèÿ. 5. Ñïîñîáû ñòèìóëèðîâàíèÿ òåðìè÷åñêîé êîíâåêöèè. 6. Ãàçîâîå ýëåêòðè÷åñòâî. Çàðÿäû îáëà÷íûõ êàïåëü è îñàäêîâ. 7. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå çàðÿäîâ â ãðîçîâîì îáëàêå. 8. Ãðîçîâûå ðàçðÿäû, ìîëíèÿ è ìåõàíèçìû å¸ ðàçâèòèÿ.

Ëèòåðàòóðà 1. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Íàóêà, Ì., 1964. 2. Ëåîíòîâè÷ Ì. À. Ââåäåíèå â òåðìîäèíàìèêó. ÃÈÒÒË. Ì. Ë., 1952. 3. Ìàòâååâ Ë. Ò. Îñíîâû îáùåé ìåòåîðîëîãèè. Ôèçèêà àòìîñôåðû. Ãèäðîìåòåîèçäàò. Ë., 1965. 4. Íàó÷íûå ïðîáëåìû óïðàâëåíèÿ ïîãîäîé. Ãèäðîìåòåîèçäàò. Ë., 1965. 5. Òâåðñêîé Ï. Í. Êóðñ ìåòåîðîëîãèè. Ãèäðîìåòåîèçäàò. Ë., 1962. 6. Ôëèãëü Ð., Áóçèíãåð Äæ. Ââåäåíèå â ôèçèêó àòìîñôåðû. Ìèð. Ì., 1965. 7. Õðãèàí À. Õ. Ôèçèêà àòìîñôåðû. ÃÈÔÌË. Ì., 1958.

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû Ôèçèêà âåðõíåé àòìîñôåðû 1. Ãåîìàãíèòíûå ÿâëåíèÿ • Âàðèàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè (âåêîâûå è êîðîòêîïåðèîäè÷åñêèå). Ãëàâíîå ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè è äðóãèõ ïëàíåò. • Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü èîíîñôåðû, ïðîâîäèìîñòè Õîëëà è Ïåäåðñåíà. Ðåãóëÿðíûå âàðèàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ è èõ ïðè÷èíû. Ýêâàòîðèàëüíàÿ ýëåêòðîñòðóÿ. Äðåéôû ýëåêòðè÷åñêèõ çàðÿäîâ â F-ñëîå. • Êîðïóñêóëÿðíîå èçëó÷åíèå Ñîëíöà è åãî êëàññèôèêàöèÿ. Ãàëàêòè÷åñêèå êîñìè÷åñêèå ëó÷è, ýôôåêò Ôîðáóìà. Ìåòîäû èçìåðåíèÿ ïîòîêîâ êîðïóñêóëÿðíîãî èçëó÷åíèÿ. Äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ ñîëíå÷íîãî âåòðà. • Óðàâíåíèÿ ìàãíèòíîé ãèäðîäèíàìèêè. Ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèå ýôôåêòû. Âìîðîæåííîå ìàãíèòíîå ïîëå. Ìàãíèòíàÿ ñèëà. Ìàãíèòîñôåðà Çåìëè. Ìîäåëü ×åïìåíà—Ôåððàðî, ñòðóêòóðà ìàãíèòîñôåðû, òîêîâàÿ ñèñòåìà íà ìàãíèòîïàóçå, óäàðíàÿ âîëíû. • Äâèæåíèå çàðÿäà â íåîäíîðîäíûõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ (ãðàäèåíòíûé è öåíòðîáåæíûé äðåéôû). Ñîõðàíåíèå ìàãíèòíîãî ìîìåíòà çàðÿæ¸ííîé ÷àñòèöû ïðè ìàëûõ ïðîñòðàíñòâåííûõ è âðåìåííûõ èçìåíåíèÿõ ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ìàãíèòíûå ïðîáêè. Ðàäèàöèîííûå ïîÿñà Çåìëè: êëàññèôèêàöèÿ äâèæåíèé çàðÿäîâ, àäèàáàòè÷åñêèå èíâàðèàíòû, ðåçóëüòàòû íàáëþäåíèé, ìåõàíèçìû ãåíåðàöèè è ïîòåðü ÷àñòèö. • Ìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ, èõ òîêîâûå ñèñòåìû è ïðè÷èíû èõ ïîÿâëåíèÿ (ìèðîâûå ìàãíèòíûå áóðè, áóõòîîáðàçíûå âàðèàöèè èëè ïîëÿðíûå ñóááóðè, ïóëüñàöèè). • Ïîëÿðíûå ñèÿíèÿ: ôîðìû ñèÿíèÿ, ïðè÷èíû, çîíû ïîëÿðíûõ ñèÿíèé (ìãíîâåííàÿ, Ôðèòöà è âíóòðåííÿÿ). • Êîìïëåêñ ÿâëåíèé, îáóñëîâëåííûõ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòüþ è êîððåëèðóþùèõ ñ ïîëÿðíûìè ñèÿíèÿìè è ìàãíèòíûìè áóðÿìè, èñòî÷íèêè ýíåðãèè ýòèõ ÿâëåíèé. ÓÂ×, ÓÍ×. Íàãðåâàíèå âåðõíåé àòìîñôåðû. Ðåíòãåíîâñêîå èçëó÷åíèå. Äîïîëíèòåëüíàÿ èîíèçàöèÿ (ðàäèîñèÿíèå, ìåðöàíèå ðàäèîçâ¸çä, ïîãëîùåíèå ðàäèîâîëí, ñïîðàäè÷åñêèé ñëîé Å). 2. Ýìèññèîííûå ñâå÷åíèÿ âåðõíåé àòìîñôåðû • Ïîëÿðíûå ñèÿíèÿ, ñâå÷åíèÿ íî÷íîãî íåáà, äíåâíîå è ñóìåðå÷íîå ñâå÷åíèå. Èõ ñïåêòðû, ìåõàíèçìû, âûñîòû è êðèòåðèè ðàçëè÷åíèÿ. 3. Äèíàìèêà âåðõíèõ ñëîåâ àòìîñôåðû • Íàáëþäåíèÿ äâèæåíèé íåéòðàëüíîé ñîñòàâëÿþùåé àòìîñôåðû. Âíóòðåííèå ãðàâèòàöèîííûå âîëíû. Àêóñòè÷åñêèå âîëíû. Ïðèëèâíûå êîëåáàíèÿ. Òóðáóëåíòíîñòü, ìàãíèòîãèäðîäèíàìè÷åñêèå ýôôåêòû. 4. Ïðîáëåìà Ñîëíöå-òðîïîñôåðû • Íàáëþäåíèÿ âçàèìîñâÿçè ïðîöåññîâ íà Ñîëíöå è ïðîöåññîâ â òðîïîñôåðå. Öèêëû ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè. Âîçìîæíîå âëèÿíèå àòìîñôåðû íà òåêòîíè÷åñêèå ïðîöåññû.

243

Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû Ëèòåðàòóðà 1. Ìèíèí È. Í. Òåîðèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â àòìîñôåðàõ ïëàíåò. Ì., Íàóêà, 1988. 2. Ìàõ-Êàðòíè Ý. Îïòèêà àòìîñôåðû. Ì. Ìèð. 1979. 3. Ãóäè P. M. Àòìîñôåðíàÿ ðàäèàöèÿ, 1. Îñíîâû òåîðèè. Ì., Ìèð, 1966. 4. Êó-Íàí Ëèîó. Îñíîâû ðàäèàöèîííûõ ïðîöåññîâ â àòìîñôåðå. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1984. 5. Êàðîëü È. Ë., Ðîãàíîâ Â. Â., Òèìîôååâ Þ. Ì. Ãàçîâûå ïðèìåñè â àòìîñôåðå Ë Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1983. 6. Ôëèãëü Ð., Áóçèíãåð Äæ. Ââåäåíèå â ôèçèêó àòìîñôåðû. Ìèð. Ì., 1965. 7. Áðàñüå Ã., Ñîëîìîí Ñ. Àýðîíîìèÿ ñðåäíåé àòìîñôåðû. Ë, Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1987. 8. Ëàíäñáåðã Ã. Ñ. Îïòèêà. Ì. Ãîñ. èçä. òåõ.-òåð. ëèò. 1957. 9. Óèòòåí Ð, Ïîïïîâ È. Îñíîâû àýðîíîìèè Ë. Ãèäðîìåòåîèçäàò, Ë. 1977. 10. Ìàê-Èâåí Ì., Ôèëëèïñ Ë. Õèìèÿ àòìîñôåðû. Ì.: Ìèð, Ì., 1978. 11. ×åìáåðëåí Äæ. Òåîðèÿ ïëàíåòíûõ àòìîñôåð. Ì.: Ìèð, 1981. 12. Êðàñíîïîëüñêèé Â. Ë. Ôèçèêà ñâå÷åíèÿ àòìîñôåð ïëàíåò. Ì.: Íàóêà, 1987.

244

Êàôåäðà

ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/17 • “Òåîðèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö è êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ”

Ñàéòû êàôåäðû: http://hep.niif.spbu.ru http://www.ff.phys.spbu.ru/Departments/Depts/HighEn/index.html Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Âÿçîâñêèé Ìèõàèë Èîñèôîâè÷, òåë. (812) 428-45-53, ôàêñ (812) 428-72-40, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà îñíîâàíà â 1960 ãîäó ïðîô. Þ. Â. Íîâîæèëîâûì, ó÷åíèêîì àêàä. Â. À. Ôîêà. Íà êàôåäðå ñëîæèëàñü âîçãëàâëÿåìàÿ ïðîô. Þ. Â. Íîâîæèëîâûì íàó÷íàÿ øêîëà, ïðîäîëæàþùàÿ èññëåäîâàíèÿ Â. À. Ôîêà ïî ðàçâèòèþ êâàíòîâîé òåîðèè ïîëÿ è ðàçðàáîòêå íîâûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìåòîäîâ äëÿ èçó÷åíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö ïðè âûñîêèõ ýíåðãèÿõ è èõ ðàçíîîáðàçíûõ ïðèëîæåíèé. Çà ïðîøåäøèå äåñÿòèëåòèÿ ñîòðóäíèêàìè êàôåäðû çàùèùåíû 20 äîêòîðñêèõ äèññåðòàöèé, 100 êàíäèäàòñêèõ äèññåðòàöèé, îïóáëèêîâàíî áîëåå 1000 íàó÷íûõ ðàáîò è öåëûé ðÿä ìîíîãðàôèé, ïîëüçóþùèõñÿ ìèðîâîé èçâåñòíîñòüþ. Êàôåäðà ðàáîòàåò â òåñíîì êîíòàêòå ñ èíñòèòóòàìè Ðîññèéñêîé Àêàäåìèè Íàóê ÏÈßÔ è ÏÎÌÈ. Èìååòñÿ è ðåãóëÿðíî ðåàëèçóåòñÿ âîçìîæíîñòü îáó÷åíèÿ ñòóäåíòîâ â ýòèõ ó÷ðåæäåíèÿõ â ðàìêàõ äåéñòâóþùåé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû. Òàêæå èìååòñÿ âîçìîæíîñòü êðàòêîñðî÷íûõ ñòàæèðîâîê è ó÷àñòèÿ â ðàáîòå íàó÷íûõ øêîë ÏÈßÔ, ÈÒÝÔ (Ìîñêâà), ÖÅÐÍ (Æåíåâà). Ñ ó÷àñòèåì ñòóäåíòîâ, ìàãèñòðàíòîâ è âûïóñêíèêîâ êàôåäðû àêòèâíî âåäóòñÿ íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèå ðàáîòû â ñëåäóþùèõ ïåðñïåêòèâíûõ íàïðàâëåíèÿõ: • Tåîðèÿ ñèëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Ñèëüíîå âçàèìîäåéñòâèå ÿâëÿåòñÿ âàæíåéøèì è ñëîæíåéøèì ïðåäìåòîì èññëåäîâàíèé â ôèçèêå âûñîêèõ ýíåðãèé.  íàñòîÿùåå âðåìÿ çàêàí÷èâàåòñÿ ñòðîèòåëüñòâ ñàìîãî ìîùíîãî â ìèðå óñêîðèòåëÿ LHC â ìåæäóíàðîäíîì èíñòèòóòå ÖÅÐÍ (Æåíåâà), êîòîðûé ïîçâîëèò èçó÷àòü ñèëüíîå âçàèìîäåéñòâèå ïðè ñâåðõâûñîêèõ ýíåðãèÿõ. Òåîðåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ñèëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ïðèîáðåëè ïîýòîìó ÷ðåçâû÷àéíóþ àêòóàëüíîñòü. Íà êàôåäðå èçó÷àþòñÿ õàðàêòåðèñòèêè ñèëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, ïðåäñêàçûâàåìûå êâàíòîâîé òåîðèåé öâåòíûõ ïîëåé êâàðêîâ è ãëþîíîâ — Êâàíòîâîé Õðîìîäèíàìèêîé. Íà åå îñíîâå èññëåäóþòñÿ âåðîÿòíîñòè ðîæäåíèÿ íîâûõ ÷àñòèö è êîððåëÿöèè ýòèõ âåðîÿòíîñòåé.

247

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö

248

• Êâàíòîâàíèå ãðàâèòàöèîííîãî ïîëÿ.  ñèñòåìå íàøèõ çíàíèé î âçàèìîäåéñòâèÿõ ÷àñòèö ãðàâèòàöèÿ çàíèìàåò îñîáîå ìåñòî. Ìåòîäû êâàíòîâàíèÿ, óñïåøíî ðàáîòàþùèå äëÿ âñåõ îñòàëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé, îêàçàëèñü íåïðèìåíèìûìè äëÿ ãðàâèòàöèè. Ïîïûòêè ïðåîäîëåòü ýòó òðóäíîñòü ïðèâåëè ê íîâûì ïðåäñòàâëåíèÿì îòíîñèòåëüíî ñòðóêòóðû ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö, âîçìîæíî, èìåþùèõ ôîðìó ñòðóí â ìíîãîìåðíîì ïðîñòðàíñòâå-âðåìåíè. Âîçìîæíî, ÷òî ãðàâèòàöèÿ «æèâåò» â ïðîñòðàíñòâå ñ á­ëüøèì ÷èñëîì èçìåðåíèé, íåæåëè îáû÷íûå ÷àñòèöû, à ÷åðíûå äûðû ìîãóò ðîæäàòüñÿ ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ îáû÷íûõ ÷àñòèö. Âñå ýòè ñìåëûå èäåè èçó÷àþòñÿ è ðàçâèâàþòñÿ íà êàôåäðå. • Ïðèìåíåíèå êâàíòîâîé òåîðèè ïîëÿ ê èçó÷åíèþ ñëîæíûõ ñèñòåì. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ áûëà ñîçäàíà êàê åñòåñòâåííûé ìåòîä äëÿ èçó÷åíèÿ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Îäíàêî åå ïðèìåíåíèå îêàçàëîñü èñêëþ÷èòåëüíî ïëîäîòâîðíûì è âî ìíîãèõ äðóãèõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ðå÷ü èäåò î âçàèìîäåéñòâèè ìíîãèõ îáúåêòîâ: àòîìîâ, ìîëåêóë, ÷åëîâå÷åñêèõ èíäèâèäóóìîâ, îðãàíèçàöèé, — îäíèì ñëîâîì, ñëîæíûõ ñèñòåì. Íà êàôåäðå ìåòîäû êâàíòîâîé òåîðèè ïîëÿ ïðèìåíÿþòÿ ê çàäà÷àì ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè è òåîðèè îáùåñòâà. • Ôèçè÷åñêèå ìîäåëè è ðàçâèòèå ìàòåìàòè÷åñêîãî àïïàðàòà.  ñâÿçè ñ íåîáû÷àéíîé ñëîæíîñòüþ çàäà÷, ïîñòàâëåííûõ êâàíòîâîé ôèçèêîé áîëüøóþ âàæíîñòü ïðèîáðåëî ñîçäàíèå è èçó÷åíèå ðàçíîîáðàçíûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé âçàèìîäåéñòâèÿ ÷àñòèö, âîñïðîèçâîäÿùèõ íåêîòîðûå îñíîâíûå ñâîéñòâà ýòîãî âçàèìîäåéñòâèÿ è äîïóñêàþùèõ ëèáî òî÷íîå ðåøåíèå, ëèáî ýôôåêòèâíîå èññëåäîâàíèå. Íà êàôåäðå ñòðîÿòñÿ ìîäåëè äëÿ îïèñàíèÿ òàê íàçûâàåìîé ñóïåðñèììåòðèè (ñèììåòðèÿ ìåæäó ÷àñòèöàìè ñ öåëûì è ïîëóöåëûì ñïèíîì) è íåêîììóòèðóþùèõ (ò. å. íå äîïóñêàþùèõ îäíîâðåìåííîå èçìåðåíèå) êîîðäèíàò. Ðåçóëüòàò ñîâìåñòíûõ èññëåäîâàíèé ñîòðóäíèêîâ è ñòóäåíòîâ — íîâûå íàó÷íûå äîñòèæåíèÿ, îïóáëèêîâàííûå â ðåöåíçèðóåìîé ëèòåðàòóðå, äîêëàäû íà ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ êîíôåðåíöèÿõ, ìîäåðíèçàöèÿ êóðñîâ ïî òåìàòèêå êàôåäðû. Âñå ýòî îáåñïå÷èâàåò âûñîêèé óðîâåíü çàùèùàåìûõ ìàãèñòåðñêèõ äèññåðòàöèé è îáùåå ïîâûøåíèå óðîâíÿ îáðàçîâàíèÿ âûïóñêíèêîâ. Î âûñîêîì óðîâíå ïîäãîòîâêè ñòóäåíòîâ è âûïóñêíèêîâ êàôåäðû ñâèäåòåëüñòâóåò áîëüøîå ÷èñëî èìåííûõ ñòèïåíäèé. Òàê, òîëüêî â 2005 ãîäó ñòèïåíäèþ ôîíäà «Äèíàñòèÿ» ïîëó÷èëè 4 ñòóäåíòà (Ï. Âàëèíåâè÷, Ò. Âóëôñ, Ä. Äåðêà÷ è Ï. Ðÿñè÷åíêî). Ï. Âàëèíåâè÷ âûèãðàë êîíêóðñ ãðàíòîâ ñòóäåíòîâ è àñïèðàíòîâ Ñ.-Ïåòåðáóðãà. Þ. Ãðåáåíþê ïîëó÷èëà ñòèïåíäèþ ÄÀÀÄ (Ãåðìàíèÿ). Ìíîãèå ñòóäåíòû ó÷àñòâóþò â ðàáîòå âñåðîññèéñêèõ è ìåæäóíàðîäíûõ ñîâåùàíèé è êîíôåðåíöèé.  2005 ãîäó Ä. Äåðêà÷ ïðèíèìàë ó÷àñòèå â äâóõ ðàáî÷èõ ñåìèíàðàõ ãðóïïû «Àëèñà» â ÖÅÐÍÅ è 2-é ëåòíåé øêîëû ôîíäà «Äèíàñòèÿ». À. Èâàíîâ ó÷àñòâîâàë â ðàáîòå äâóõ ðàáî÷èõ ñîâåùàíèÿõ NGN. 4 ñòóäåíòà áûëè ó÷àñòíèêàìè êîíôåðåíöèè «Ôèçèêà è ïðîãðåññ». Âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû ÿâëÿþòñÿ ïîëíîñòüþ ïîäãîòîâëåííûìè äëÿ ïðîäîëæåíèÿ îáó÷åíèÿ â î÷íîé àñïèðàíòóðå íà êàôåäðå, îáó÷åíèÿ â àñïèðàíòóðå èëè ïðîäîëæåíèÿ íàó÷íîé ðàáîòû çà ðóáåæîì.

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/17 — «Òåîðèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö è êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ»

Òåîðèÿ îòíîñèòåëüíîñòè è ãðàâèòàöèÿ 1. Ïðèíöèïû ñïåöèàëüíîé òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè. 2. Ãðóïïà Ïóàíêàðå. Ñâÿçíûå êîìïîíåíòû. Ñòðóêòóðà ïîëóïðÿìîãî ïðîèçâåäåíèÿ. 3. Òåíçîð ýíåðãèè-èìïóëüñà (â ÑÒÎ) ïûëåâèäíîé ìàòåðèè è èäåàëüíîé æèäêîñòè. 4. Ïàðàëëåëüíûé ïåðåíîñ è ñâÿçíîñòü â êðèâîëèíåéíûõ êîîðäèíàòàõ ïëîñêîãî ïðîñòðàíñòâà. 5. Àôôèííàÿ ñâÿçíîñòü â ðèìàíîâîì ïðîñòðàíñòâå. 6. Ãåîäåçè÷åñêèå êðèâûå è èõ ñâîéñòâà. 7. Ãåîäåçè÷åñêè ïàðàëëåëüíûå ïîâåðõíîñòè è ïîëóãåîäåçè÷åñêèå êîîðäèíàòû. 8. Òåíçîð Ðèìàíà â ïðîñòðàíñòâå àôôèííîé ñâÿçíîñòè. Ãåîìåòðè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ. 9. Ïðèíöèïû òåîðèè ïðîñòðàíñòâà-âðåìåíè è ãðàâèòàöèè. 10. Óñêîðåíèå ñîñåäíèõ ãåîäåçè÷åñêèõ. 11. Öåíòðàëüíî-ñèììåòðè÷íûå ðåøåíèÿ óðàâíåíèé Ýéíøòåéíà. Ìåòðèêà Øâàðöøèëüäà. 12. Äâèæåíèå ïëàíåò â ñôåðè÷åñêè ñèììåòðè÷íîì ïîëå òÿãîòåíèÿ. 13. Ðàñïðîñòðàíåíèå ñâåòà â ñôåðè÷åñêè ñèììåòðè÷íîì ïîëå òÿãîòåíèÿ. 14. Ãðàâèòàöèîííîå êðàñíîå ñìåùåíèå. 15. Êîñìîëîãè÷åñêèå ìîäåëè, îñíîâàííûå íà ðåøåíèÿõ Ôðèäìàíà. 16. Çàêîí Õàááëà è êðàñíîå ñìåùåíèå ðåëèêòîâîãî ôîíà. 17. Ãèïîòåçà «Áîëüøîãî Âçðûâà». Ñîîòíîøåíèå âîäîðîäà è ãåëèÿ. 18. Òåíçîð Ðèìàíà. Ñâîéñòâà òåíçîðîâ Ðèìàíà è Ðè÷÷è â ðèìàíîâîì ïðîñòðàíñòâå. 19. Ñåêöèîííàÿ êðèâèçíà. 20. Òåíçîð ýíåðãèè-èìïóëüñà è äâèæåíèå ñèñòåìû ñâîáîäíûõ ÷àñòèö â òåîðèè ãðàâèòàöèè. 21. Êëàññè÷åñêèé ïðåäåë óðàâíåíèé Ýéíøòåéíà. 22. Ãàðìîíè÷åñêèå êîîðäèíàòû è ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ãðàâèòàöèîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. 23. Äèàãðàììà Êðóñêàëà. 24. Öåíòðàëüíî-ñèììåòðè÷íîå ðåøåíèå óðàâíåíèé Ýéíøòåéíà â ìèðå äå-Ñèòòåðà. 25. Ëèíåàðèçèðîâàííàÿ òåîðèÿ òÿãîòåíèÿ. Êàëèáðîâî÷íûå ïðåîáðàçîâàíèÿ. 26. Ãðàâèòàöèîííûå âîëíû â ëèíåéíîì ïðèáëèæåíèè.

249

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö

250

Êâàíòîâàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà 1. Ðåøåíèÿ óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà äëÿ âåêòîð-ïîòåíöèàëà À(x), à òàêæå äëÿ íàïðÿæ¸ííîñòè ýëåêòðè÷åcêîãî è ìàãíèòíîãî ïîëåé â êàëèáðîâêå âèäà nA+C=0. 2. Òåíçîð ýíåðãèè-èìïóëüñà è îïåðàòîð ñïèíà ôîòîííîãî ïîëÿ â êóëîíîâñêîé êàëèáðîâêå. 3. Ëàãðàíæèàí ñïèíîðíîãî ïîëÿ. Óðàâíåíèå Äèðàêà è åãî ðåøåíèå. Êîììóòàöèîííûå ñîîòíîøåíèÿ Ôåðìè—Äèðàêà â èìïóëüñíîì è êîîðäèíàòíîì ïðåäñòàâëåíèè. Ãëîáàëüíàÿ êàëèáðîâî÷íàÿ èíâàðèàíòíîñòü. Çàêîíû ñîõðàíåíèÿ. 4. Ëàãðàíæèàí êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè. Ëîêàëüíàÿ êàëèáðîâî÷íàÿ èíâàðèàíòíîñòü è ôèêñàöèÿ êàëèáðîâêè. Äåéñòâèå êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè â êóëîíîâñêîé êàëèáðîâêå. 5. Ãàìèëüòîíèàí âçàèìîäåéñòâèÿ è îïåðàòîð S-ìàòðèöû êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè â ïðåäñòàâëåíèè âçàèìîäåéñòâèÿ â êóëîíîâñêîé êàëèáðîâêå. 6. Òåîðåìà Âèêà è ôîðìóëà Âèêà—Õîðè â êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêå â êóëîíîâñêîé è îáîáù¸ííîé Ôåéíìàíîâñêîé êàëèáðîâêàõ. 7. Ïîðîæäàþùèå ôóíêöèîíàëû S-ìàòðèöû è ôóíêöèé Ãðèíà â êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêå è èõ ïðåäñòàâëåíèå â âèäå ôóíêöèîíàëüíûõ èíòåãðàëîâ. 8. Òîæäåñòâà Óîðäà äëÿ ïîðîæäàþùåãî ôóíêöèîíàëà ôóíêöèé Ãðèíà. 9. Ðàçìåðíîñòè ïîëåé è ïàðàìåòðîâ äåéñòâèÿ êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè è òèïû ðàñõîäÿùèõñÿ äèàãðàìì. 10. Ãàóññîâ ôóíêöèîíàëüíûé èíòåãðàë äëà áîçîííûõ è ôåðìèîííûõ ïîëåé. 11. Ïðàâèëà Ôåéíìàíà äëÿ ôóíêöèé Ãðèíà è ìàòðè÷íûõ ýëåìåíòîâ S-ìàòðèöû â êóëîíîâñêîé è îáîáùåííîé ôåèíìàíîâñêîé êàëèáðîâêàõ. 12. Ðàçìåðíàÿ ðåãóëÿðèçàöèÿ â êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêå è îñíîâíûå ôîðìóëû, ïðèìåíÿåìûå äëÿ îäíîïåòëåâûõ ðàñ÷¸òîâ. 13. Òîæäåñòâà Óîðäà è ïåðåíîðìèðóåìîñòü êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè. 14. Òåîðåìà Ôàððè è ïåðåíîðìèðóåìîñòü êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè. 15. Îïðåäåëåíèå R-îïåðàöèè è òåîðåìà Áîãîëþáîâà—Ïàðàñþêà—Õåïïà. 16. Ðàçìåðíîñòü ïàðàìåòðîâ êâàíòîâîïîëåâîé òåîðèè è å¸ ïåðåíîðìèðóåìîñòü. 17. Ïðåáðàçîâàíèå ïåðåíîðìèðîâêè è R-îïåðàöèÿ è ïåðåíîðìèðóåìîñòü êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè. 18. Èíôðàêðàñíûå ðàñõîäèìîñòè è ïðîáëåìà îïèñàíèÿ àñèìïòîòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêå.

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32

150

80

9 10 11

176

160

13

39

32

80 80 60 40 80 40

64 64 48 32 64 32

40

32

81

64

79 79 79 79

64 64 64 64

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/17 — «Òåîðèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö è êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент НИТ в работе с научной литературой по специальности Функциональные методы в квантовой теории поля ДНМ.07 и статистической физике Специальные дисциплины

10 10 11 10

ДНМ.06

СДМ.01

9 10

Спец. практикум

Спец. семинар по теории взаимодействия элементарных частиц СДМ.03 Теория элементарных частиц СДМ.04 Теория слабых взаимодействий СДМ.05 Теория сильных взаимодействий СДМ.06 Квантовая хромодинамика СДМ.07 Методы теории групп в квантовой теории поля СДМ.08 Теория ядра Применение методов квантовой теории поля СДМ.09 к проблеме многих тел СДМ.10 Квантовая гравитация и теория струн Дисциплины по выбору СДМ.02

СДМ.В.01 Каноническое квантование калибровочных теорий СДМ.В.02 Введение в OS UNIX. СДМ.В.03 Применение методов конформной теории поля СДМ.В.04 Программирование на рабочих станциях. Факультативные дисциплины ФТД.01

9 9 10 10 9 10 10 11 11 11 12 12

251

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/17 — «Òåîðèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö è êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ» Ñèììåòðèè â êâàíòîâîé ìåõàíèêå 1. Òåîðåìà Âèãíåðà. Àíòèëèíåéíûå è àíòèóíèòàðíûå îïåðàòîðû. Íàáëþäàåìûå. Ãðóïïîâàÿ ñòðóêòóðà è ïðîåêòèâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ. Ïðàâèëà ñóïåðîòáîðà. Ãðóïïû Ëè è ñòðóêòóðíûå êîíñòàíòû. Àáåëåâû ñèììåòðèè. 2. Êâàíòîâûå ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëîðåíöà è îòðàæåíèÿ. Àëãåáðà ãðóïïû Ïóàíêàðå, ñâîéñòâà ïðåîáðàçîâàíèé è êîììóòàöèîííûå ñîîòíîøåíèÿ. Ñîõðàíÿþùèåñÿ è íåñîõðàíÿþùèåñÿ îïåðàòîðû. Êîíå÷íûå ñäâèãè è ïîâîðîòû. Ïðåîáðàçîâàíèÿ Ãàëèëåÿ. 3. Îäíî÷àñòè÷íûå ñîñòîÿíèÿ. Ñâîéñòâà ïðåîáðàçîâàíèé. Áóñòû, ìàëûå ãðóïïû. Íîðìèðîâêà. Ìàññèâíûå è áåçìàññîâûå ÷àñòèöû, ïîëÿðèçàöèÿ è ñïèðàëüíîñòü.

252

Ïðîñòðàíñòâåííûå îòðàæåíèÿ è îáðàùåíèå âðåìåíè. Òåîðèÿ ðàññåÿíèÿ 1. «In» è «out» ñîñòîÿíèÿ. Âîëíîâûå ïàêåòû è àñèìïòîòè÷åñêèå óñëîâèÿ â ïðîøëîì è â áóäóøåì. Óðàâíåíèÿ Ëèïìàíà—Øâèíãåðà. 2. S-ìàòðèöà è T-ìàòðèöà. Áîðíîâñêîå ïðèáëèæåíèå è óíèòàðíîñòü. Ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòü. Âíóòðåííèå ñèììåòðèè. Çàðÿä, ñòðàííîñòü, èçîòîïè÷åñêèé ñïèí, ñèììåòðèÿ SU(3). ×åòíîñòü, îòíîñèòåëüíàÿ ÷åòíîñòü, ÷åòíîñòü ïèîíà. Íåñîõðàíåíèå ÷åòíîñòè. Èíâàðèàíòíîñòü ïðè îòðàæåíèè âðåìåíè è òåîðåìà Âàòñîíà. C, CP è CPT ïðåîáðàçîâàíèÿ. PT- è CP-íåñîõðàíåíèå. 3. Ñå÷åíèÿ è øèðèíû ðàñïàäîâ. Ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòü. Ôàçîâîå ïðîñòðàíñòâî è äèàãðàììû Äàëèòöà. Îïòè÷åñêàÿ òåîðåìà. Äèôðàêöèîííûé ïèê. CPT-ñîîòíîøåíèÿ, ðàñïàäû ÷àñòèö è àíòè÷àñòèö. Ðàçëîæåíèå ïî ïàðöèàëüíûì âîëíàì, ôàçîâûå ñäâèãè è ïîðîãîâîå ïîâåäåíèå, äëèíû ðàññåÿíèÿ è ïàðàìåòðû íàêëîíà. Óïðóãîå è íåóïðóãîå ðàññåÿíèå ïðè âûñîêèõ ýíåðãèÿõ. Ðåçîíàíñû è ôîðìóëà Áðåéòà— Âèãíåðà. Ôàçîâûé ñäâèã â òî÷êå ðåçîíàíñà è ýôôåêò Ðàìçàóåðà— Òàóíñåíäà. 4. Òåîðèÿ âîçìóùåíèé. T-ïðîèçâåäåíèå, ðÿä Äàéñîíà. Ëîðåíö-èíâàðèàíòíûå òåîðèè. Ïðèíöèï ìèêðîïðè÷èííîñòè 1. Áîçîíû è ôåðìèîíû. Èçìåíåíèå ôàçû ñîñòîÿíèÿ ïðè ïåðåñòàíîâêàõ. Íîðìèðîâêà äëÿ òîæäåñòâåííûõ ÷àñòèö. 2. Îïåðàòîðû ðîæäåíèÿ, ñîïðÿæåíèå è ñîîòíîøåíèÿ êîììóòàöèè è àíòèêîììóòàöèè. Ïðåäñòàâëåíèå äëÿ ïðîèçâîëüíîãî îïåðàòîðà â ïðî-

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö ñòðàíñòâå Ôîêà. Ãàìèëüòîíèàí ñâîáîäíîé ÷àñòèöû. Ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëîðåíöà äëÿ îïåðàòîðîâ ðîæäåíèÿ è óíè÷òîæåíèÿ, C-, P- è T-ïðåîáðàçîâàíèÿ. 3. Ïðèíöèï ìèêðîïðè÷èííîñòè è ñâÿçíûå ÷àñòè àìïëèòóä. Ñòðóêòóðà âçàèìîäåéñòâèÿ. Êâàíòîâûå ïîëÿ è àíòè÷àñòèöû 1. Ñâîáîäíûå ïîëÿ. Ðîæäàþùèå è óíè÷òîæàþùèå ÷àñòè è èõ ñâîéñòâà îòíîñèòåëüíî ïðåîáðàçîâàíèé Ëîðåíöà. Ïîñòðîåíèå êîýôôèöèåíòíûõ ôóíêöèé. Ó÷åò òðåáîâàíèé ìèêðîïðè÷èííîñòè, ñóùåñòâîâàíèå àíòè÷àñòèö. Ïîëåâûå óðàâíåíèÿ. Íîðìàëüíîå óïîðÿäî÷èâàíèå. 2. Ñêàëÿðíûå è âåêòîðíûå ïîëÿ. Ïðè÷èííîñòü è ñòàòèñòèêà Áîçå. Àíòè÷àñòèöû. Âåêòîðû ïîëÿðèçàöèè, ïðåäåë íóëåâîé ìàññû, ñïèíû íóëü è åäèíèöà. P-, C- è T-ïðåîáðàçîâàíèÿ. 3. Ïîëå Äèðàêà. Êëèôôîðäîâû ïðåäñòàâëåíèÿ àëãåáðû ãðóïïû Ïóàíêàðå. Ìàòðèöû Äèðàêà, èõ ðàçìåðíîñòü è ÿâíûé âèä. Ïñåâäîóíèòàðíîñòü, êîìïëåêñíîå ñîïðÿæåíèå è òðàíñïîçèöèÿ. Ïðè÷èííîå ïîëå Äèðàêà, îïåðàòîðû ðîæäåíèÿ è óíè÷òîæåíèÿ. Ïðè÷èííîñòü è ñòàòèñòèêà Ôåðìè. Àíòè÷àñòèöû. Ïðîñòðàíñòâåííîå îòðàæåíèå è âíóòðåííÿÿ ÷åòíîñòü ñèñòåìû ÷àñòèöà-àíòè÷àñòèöà. Çàðÿäîâîå ñîïðÿæåíèå, îòíîñèòåëüíàÿ çàðÿäîâàÿ ôàçà ÷àñòèöû è àíòè÷àñòèöû. Ìàéîðàíîâñêèå ôåðìèîíû. Îòðàæåíèå âðåìåíè. Áèëèíåéíûå êîâàðèàíòû. CPT òåîðåìà. Ïîëÿ áåçìàññîâûõ ÷àñòèö. Ïðàâèëà Ôåéíìàíà 1. Ñïàðèâàíèå è òåîðåìà Âèêà, êîîðäèíàòíîå ïðåäñòàâëåíèå, êîìáèíàòîðíûå ôàêòîðû è çíàêè. Âû÷èñëåíèå ïðîïàãàòîðà. Ôåéíìàíîâñêèå ïðîïàãàòîðû äëÿ ñêàëÿðíîãî, âåêòîðíîãî è ñïèíîðíîãî ïîëåé. Íåêîâàðèàíòíûå ÷ëåíû è âðåìåííîå óïîðÿäî÷èâàíèå. 2. Ïðàâèëà Ôåéíìàíà â èìïóëüñíîì ïðîñòðàíñòâå. Ïåòëåâîå ðàçëîæåíèå è ðàçëîæåíèå ïî êîíñòàíòå ñâÿçè. 3. Âûõîä çà ïîâåðõíîñòü ìàññ. Òî÷íûå ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû Ãåéçåíáåðãîâûõ îïåðàòîðîâ è àìïëèòóäû âíå ìàññîâîé ïîâåðõíîñòè. Êàíîíè÷åñêèé ôîðìàëèçì 1. Êàíîíè÷åñêèå êîììóòàöèîííûå ñîîòíîøåíèÿ. Ãàìèëüòîíèàí è ëàãðàíæèàí ñâîáîäíîé ÷àñòèöû. Êàíîíè÷åñêèé ôîðìàëèçì äëÿ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ïîëåé. Óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ, äåéñòâèå è ëàãðàíæåâà ïëîòíîñòü. Ñâÿçü ëàãðàíæèàíà è ãàìèëüòîíèàíà. Ïðåäñòàâëåíèÿ Øðåäèíãåðà, Ãåéçåíáåðãà è âçàèìîäåéñòâèÿ. Âíåøíèå ïîëÿ. Èíòåãðèðîâàíèå ïî ÷àñòÿì â ôóíêöèîíàëå äåéñòâèÿ. 2. Ãëîáàëüíûå ñèììåòðèè, òåîðåìà Íåòåð è ñîõðàíÿþùèåñÿ âåëè÷èíû. Ãåíåðàòîðû êâàíòîâûõ ñèììåòðèé. Òåíçîð ýíåðãèè-èìïóëüñà è âåêòîð ýíåðãèè-èìïóëüñà. Âíóòðåííèå ñèììåòðèè è êîììóòàöèîííûå ñîîòíîøåíèÿ äëÿ òîêîâ è çàðÿäîâ.

253

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö 3. Ëîðåíöåâà èíâàðèàíòíîñòü, òîêè è ãåíåðàòîðû. Òåíçîð Áåëèíôàíòå. Èíâàðèàíòíîñòü S-ìàòðèöû. Ïåðåõîä ê êàðòèíå âçàèìîäåéñòâèÿ. 4. Ïåðâè÷íûå è âòîðè÷íûå ñâÿçè. Ñêîáêè Ïóàññîíà. Ñâÿçè ïåðâîãî è âòîðîãî ðîäà. Ñêîáêè Äèðàêà. 5. Ïåðåîïðåäåëåíèå ïîëåé è «ëèøíèå» êîíñòàíòû ñâÿçè.

Ýëåêòðîäèíàìèêà 1. Êàëèáðîâî÷íàÿ èíâàðèàíòíîñòü, îïåðàòîð çàðÿäà è ëîêàëüíûå ñèììåòðèè. Äåéñòâèå äëÿ ôîòîíîâ, ïîëåâîå óðàâíåíèå è êîâàðèàíòíûå ïðîèçâîäíûå. Ñâÿçè è êàëèáðîâî÷íûå óñëîâèÿ. Ôèêñàöèÿ êàëèáðîâêè. Êâàíòîâàíèå â êóëîíîâñêîé êàëèáðîâêå, êóëîíîâñêîå âçàèìîäåéñòâèå. 2. Ýëåêòðîäèíàìèêà â ïðåäñòàâëåíèè âçàèìîäåéñòâèÿ. Ïðîïàãàòîðû ôîòîíà è ýëåêòðîíà, âåðøèíû è ëèíèè â ãðàôàõ Ôåéíìàíà. Ñóììèðîâàíèå ïî ïîëÿðèçàöèÿì è âû÷èñëåíèå ñëåäîâ. S-ìàòðèöà è ñå÷åíèÿ.

254

Ìåòîä ôóíêöèîíàëüíîãî èíòåãðèðîâàíèÿ 1. Äåéñòâèå è èíòåãðèðîâàíèå ïî òðàåêòîðèÿì â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ëàãðàíæåâà ôîðìà ôóíêöèîíàëüíîãî èíòåãðàëà. Èíòåãðàë Ãàóññà, äåéñòâèå è ïðîïàãàòîð äëÿ ñâîáîäíîãî ñêàëÿðíîãî ïîëÿ. Ôóíêöèîíàëüíûé îïðåäåëèòåëü è çàìåíà ïåðåìåííûõ. Ôóíêöèîíàëüíûé èíòåãðàë äëÿ ôåðìèîíîâ è ôåðìèîííûé ïðîïàãàòîð. Âçàèìîäåéñòâóþùèå ïîëÿ è ïîëó÷åíèå ïðàâèë Ôåéíìàíà. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ôîðìóëèðîâêà êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè è ïðàâèëà Ôåéíìàíà â êîâàðèàíòíîé êàëèáðîâêå. 2. Ìåòîä ñòàöèîíàðíîé ôàçû è äðåâåñíîå ïðèáëèæåíèå, ñâÿçü ñ êëàññè÷åñêîé òåîðèåé ïîëÿ.

Ïåòëåâûå ïîïðàâêè â êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêå 1. Óëüòðàôèîëåòîâûå ðàñõîäèìîñòè ïåòëåâûõ äèàãðàìì. Ðåãóëÿðèçàöèÿ Ïàóëè—Âèëëàðñà, ôåéíìàíîâñêèå ïàðàìåòðû, âèêîâ ïîâîðîò è ðàçìåðíàÿ ðåãóëÿðèçàöèÿ. 2. Ïåðåíîðìèðîâêà ïîëÿ, çàðÿäà è ìàññû. Êàëèáðîâî÷íàÿ èíâàðèàíòíîñòü, òèïû ðàñõîäèìîñòè è êîíòð÷ëåíû. Ñîêðàùåíèå ðàñõîäèìîñòåé â îäíîïåòëåâûõ ãðàôàõ. 3. Óðàâíåíèå Äàéñîíà—Øâèíãåðà. Òîæäåñòâà Óîðäà è òåîðåìà Ôàððè. 4. Ñîáñòâåííàÿ ýíåðãèÿ è àíîìàëüíûé ìàãíèòíûé ìîìåíò ýëåêòðîíà.

Îáùàÿ òåîðèÿ ïåðåíîðìèðîâîê 1. Èíäåêñ ðàñõîäèìîñòè. Ïåðåíîðìèðóåìîñòü. Êðèòåðèé ñõîäèìîñòè. Âû÷èòàíèÿ è ïðîãðàììà ïåðåíîðìèðîâêè. Ïåðåíîðìèðóåìûå òåîðèè. Ïåðåêðûâàþùèåñÿ ðàñõîäèìîñòè. R-îïåðàöèÿ. Ñäâèã òî÷êè âû÷èòàíèÿ. Ñïèñîê ïåðåíîðìèðóåìûõ òåîðèé.

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö 2. Íóæíà ëè ïåðåíîðìèðóåìîñòü? Ñîêðàùåíèå ðàñõîäèìîñòåé â íåïåðåíîðìèðóåìûõ òåîðèÿõ. Ïîäàâëåíèå íåðåíîðìèðóåìûõ âçàèìîäåéñòâèé è îãðàíè÷åíèÿ íà íîâóþ ìàññîâóþ øêàëó. Íèçêîýíåðãåòè÷åñêèå ðàçëîæåíèÿ â íåðåíîðìèðóåìûõ òåîðèÿõ. Ýôôåêòèâíûå òåîðèè ïîëÿ. 3. Âèëüñîíîâñêèé ïîäõîä. Óðàâíåíèÿ ðåíîðìãðóïïû. Ïëàâàþùåå îáðåçàíèå è ïåðåíîðìèðîâêà. 4. Ñëó÷àéíûå ñèììåòðèè. Ñëó÷àéíîå ñîõðàíåíèå ëåïòîííûõ àðîìàòîâ, P-, C- è T-÷åòíîñòè â ïåðåíîðìèðóåìîé ýëåêòðîäèíàìèêå ëåïòîíîâ.

Èíôðàêðàñíûå ýôôåêòû 1. Èçëó÷åíèå îäíîãî ôîòîíà ñ âíåøíåé è ñ âíóòðåííåé ëèíèè ãðàôà. Ìíîãîôîòîííîå èçëó÷åíèå. Ôàêòîðèçàöèÿ. Âèðòóàëüíûå ìÿãêèå ôîòîíû. Ðàäèàöèîííûå ïîïðàâêè ê âíóòðåííèì ëèíèÿì. 2. Ðåàëüíûå ìÿãêèå ôîòîíû. Ñóììèðîâàíèå ïî ÷èñëó èçëó÷åííûõ ôîòîíîâ. Ñîêðàùåíèå èíôðàêðàñíûõ îñîáåííîñòåé.

Íåïåðòóðáàòèâíûå ìåòîäû 1. Ïîëþñíûå îñîáåííîñòè, îáìåí ïèîíîì. Ðåäóêöèîííàÿ ôîðìóëà Ëåìàíà—Ñèìàíçèêà—Öèììåðìàíà. Ðåíîðìèðîâàííûå ïîëÿ è îòñóòñòâèå ðàäèàöèîííûõ ïîïðàâîê ê âíåøíèì ëèíèÿì. Îïåðàòîð çàðÿäà, ïåðåíîðìèðîâêà çàðÿäà. Òîæäåñòâà Óîðäà—Òàêàõàøè. 2. Êàëèáðîâî÷íàÿ èíâàðèàíòíîñòü è ïîïåðå÷íîñòü ìíîãîôîòîííûõ àìïëèòóä. Øâèíãåðîâñêèå ÷ëåíû. Êàëèáðîâî÷íûå ÷ëåíû â ôîòîííîì ïðîïàãàòîðå. Íóëåâàÿ ïåðåíîðìèðîâàííàÿ ìàññà ôîòîíà. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ôîðìôàêòîðû è ìàãíèòíûé ìîìåíò. 3. Ïðåäñòàâëåíèå ×åëëåíà—Ëåìàíà è ñïåêòðàëüíûå ôóíêöèè. Ñïåêòðàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå. Àñèìïòîòè÷åñêîå ïîâåäåíèå ïðîïàãàòîðîâ. Ïîëþñà, ñîñòàâíûå ÷àñòèöû. 4. Àíàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà àìïëèòóäû, äèñïåðñèîííûå ñîîòíîøåíèÿ è âû÷èòàíèÿ. Êðîññ-ñèììåòðèÿ. Òåîðåìà Ïîìåðàí÷óêà, ðåäæåâñêîå àñèìïòîòè÷åñêîå ïîâåäåíèå. Ðàññåÿíèå ôîòîíîâ.

Íåàáåëåâû êàëèáðîâî÷íûå òåîðèè 1. Ëàãðàíæèàí êàëèáðîâî÷íîé òåîðèè è ïðîñòûå ãðóïïû Ëè. 2. Ïîëåâûå óðàâíåíèÿ è çàêîíû ñîõðàíåíèÿ. 3. Êâàíòîâàíèå. 4. Ìåòîä Äå-Âèòòà—Ôàääååâà—Ïîïîâà. 5. Äóõè. 6. BRST-ñèììåòðèÿ è åå îáîáùåíèÿ.

Ìåòîä âíåøíåãî ïîëÿ 1. Êâàíòîâîå ýôôåêòèâíîå äåéñòâèå.

255

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö 2. Ýôôåêòèâíûé ïîòåíöèàë. 3. Ñèììåòðèè ýôôåêòèâíîãî äåéñòâèÿ. Ïåðåíîðìèðîâêà êàëèáðîâî÷íûõ òåîðèé 1. Óðàâíåíèå Çèíí-Æþñòåíà. 2. Ïåðåíîðìèðîâêà: íåïîñðåäñòâåííûé àíàëèç è îáùèé ñëó÷àé êàëèáðîâî÷íîé òåîðèè. 3. Ýôôåêòèâíîå îäíîïåòëåâîå äåéñòâèå, äåòåðìèíàíòû. Ìåòîäû ðåíîðìãðóïïû 1. Ïðîèñõîæäåíèå áîëüøèõ ëîãàðèôìîâ. 2. Ñêîëüçÿùàÿ øêàëà. 3. Òèïû àñèìïòîòè÷åñêîãî ïîâåäåíèÿ. 4. Êðèòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ. 5. MS-ñõåìà. 6. Êâàíòîâàÿ õðîìîäèíàìèêà. 7. Óëó÷øåíèå ñõîäèìîñòè ðÿäà òåîðèè âîçìóùåíèé.

256

Ñïîíòàííî íàðóøåííûå ãëîáàëüíûå ñèììåòðèè 1. Âûðîæäåííûé âàêóóì è ãîëäñòîóíîâñêèå áîçîíû. 2. Ñïîíòàííî íàðóøåííûå ïðèáëèæåííûå ñèììåòðèè. 3. Ïèîíû â ðîëè ãîëäñòîóíîâñêèõ áîçîíîâ. 4. Ýôôåêòèâíûå òåîðèè ïîëÿ: ïèîíû è íóêëîíû. 5. Êèðàëüíàÿ ñèììåòðèÿ SU(3)´SU(3). 6. Àíîìàëüíûå ÷ëåíû â ýôôåêòèâíûõ òåîðèÿõ. 7. U(1) ïðîáëåìà. Îïåðàòîðíûå ðàçëîæåíèÿ 1. Îïèñàíèå è ïîëó÷åíèå. 2. Óðàâíåíèÿ ðåíîðìãðóïïû äëÿ êîýôôèöèåíòíûõ ôóíêöèé. 3. Ïðàâèëà ñóìì äëÿ ñïåêòðàëüíûõ ôóíêöèé. 4. Ðåíîðìàëîíû. Ñïîíòàííî íàðóøåííûå êàëèáðîâî÷íûå ñèììåòðèè 1. Óíèòàðíàÿ êàëèáðîâêà. 2. Ïåðåíîðìèðóåìàÿ êàëèáðîâêà. 3. Ýëåêòðîñëàáàÿ òåîðèÿ. 4. Äèíàìè÷åñêè íàðóøåííûå ëîêàëüíûå ñèììåòðèè. 5. Îáúåäèíåíèå ñèëüíûõ è ýëåêòðîñëàáûõ âçàèìîäåéñòâèé. Àíîìàëèè 1. Ðàñïàä íåéòðàëüíîãî ïèîíà. 2. Ïðåîáðàçîâàíèå ìåðû è àáåëåâà àíîìàëèÿ.

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö 3. 4. 5. 6.

Ïðÿìîå âû÷èñëåíèå àíîìàëèé. Áåçìàññîâûå ñâÿçàííûå ñîñòîÿíèÿ. Óñëîâèÿ ñîãëàñîâàííîñòè è îòñóòñòâèÿ àíîìàëèé. Àíîìàëèè è ãîëäñòîóíîâñêèå áîçîíû.

Îñîáûå êîíôèãóðàöèè ïîëåé 1. Òîïîëîãèÿ è ãðóïïà ãîìîòîïèé. 2. Ìîíîïîëè. 3. Èíñòàíòîíû. 4. Êâàíòîâûå ôëóêòóàöèè.

Ëèòåðàòóðà Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà 1. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ò. 3: Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà. Ì.: Íàóêà, 1974. 2. Òåéëîð Äæ. Òåîðèÿ ðàññåÿíèÿ. Ì.: Ìèð, 1975. 3. Äèðàê Ï. À. Ì. Ïðèíöèïû êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Ì.: Íàóêà, 1979. 4. Áàçü À. È., Çåëüäîâè÷ ß. Á., Ïåðåëîìîâ À. Ì. Ðàññåÿíèå, ðåàêöèè è ðàñïàäû â íåðåëÿòèâèñòñêîé êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ì.: Íàóêà, 1971. 5. Ìåññèà À. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà:  2 ò. Ì.: Íàóêà, 1974. 6. Ôëþããå Ç. Çàäà÷è ïî êâàíòîâîé ìåõàíèêå: Â2 ò. Ì.: Ìèð, 1974. 7. Georgi. H. Lie algebras in particle physics. Benjamin/Cummings, Reading, MA., 1982. 8. Gilmore R. Lie groups, Lie algebras, and some of their applications. New York: Wiley, 1974 9. Íîâîæèëîâ Þ. Â. Ââåäåíèå â òåîðèþ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Ì.: Íàóêà, 1972. 10. Ëÿõîâñêèé Â. Ä., Áîëîõîâ À. À. Ãðóïïû ñèììåòðèè è ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1983.

Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ è òåîðèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö 1. Áüåðêåí Äæ. Ä., Äðåëë Ñ. Ðåëÿòèâèñòñêàÿ êâàíòîâàÿ òåîðèÿ:  2 ò. Ì.: Íàóêà, 1978. 2. Áîãîëþáîâ Í. Í., Øèðêîâ Ä. Â. Ââåäåíèå â òåîðèþ êâàíòîâàííûõ ïîëåé. Ì.: Íàóêà, 1976. 3. Ýðèêñîí Ò., Âàéçå Â. Ïèîíû è ÿäðà. Ì.: Íàóêà, 1991. 4. Âîëîøèí Ì. Á., Òåð-Ìàðòèðîñÿí Ê. À. Òåîðèÿ êàëèáðîâî÷íûõ âçàèìîäåéñòâèé ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1984. 5. Âàñèëüåâ À. Í. Ôóíêöèîíàëüíûå ìåòîäû â êâàíòîâîé òåîðèè ïîëÿ è ñòàòèñòèêå. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1976. 6. Ñëàâíîâ À. À., Ôàääååâ Ë. Ä. Ââåäåíèå â êâàíòîâóþ òåîðèþ êàëèáðîâî÷íûõ ïîëåé. Ì.: Íàóêà, 1978.

257

Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

258

Òåéëîð Äæ. Êàëèáðîâî÷íûå òåîðèè ñëàáûõ âçàèìîäåéñòâèé. Ì.: Ìèð, 1978. Ðàìîí Ï. Òåîðèÿ ïîëÿ. Ì.: Ìèð, 1984. Õóàíã Ê. Êâàðêè, ëåïòîíû è êàëèáðîâî÷íûå ïîëÿ. Ì.: Ìèð, 1985. Èöèêñîí Ê., Çþáåð Æ.-Á. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1984. Coleman S. Aspects of symmetry. Cambridge, MA: Cambridge University Press, 1985. Donoghue J. F., Golowich E., Holstein B. R. Dynamics of the Standard Model. Cambridge, MA: Cambridge University Press, 1992. Sterman G. An introduction to quantum field theory. Cambridge, MA: Cambridge University Press, 1993. Peskin M., Schroeder D. Introduction to quantum field theory. Reading, MA: Addison-Wesley, 1995. Weinberg S. The quantum theory of fields: In 2 v. Cambridge, MA: Cambridge University Press, 1996.

Êàôåäðà

ôèçèêè Çåìëè ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/07 • “Ôèçèêà ñîëíå÷íî-çåìíûõñâÿçåé” 010700/07 • “Âîëíû â óïðóãèõ ñðåäàõ” 010700/07 • “Ñåéñìîëîãèÿ” 010700/07 • “Ãåîýëåêòðèêà” 010700/07 • “Ïàëåîìàãíåòèçì è ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä”

Ñàéò êàôåäðû: http://geo.phys.spbu.ru Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Áîáðîâ Íèêèòà Þðüåâè÷, òåë. (812) 428-46-29, ôàêñ (812) 428-72-40, e-mail: [email protected]

Ñ

î âðåìåíè îáðàçîâàíèÿ êàôåäðû â 1923 ãîäó êîëëåêòèâ ãåîôèçèêîâ-èññëåäîâàòåëåé êàôåäðû ôèçèêè Çåìëè âûðîñ â åäèíñòâåííóþ â Ðîññèè øêîëó ãëîáàëüíîé ãåîôèçèêè. Âàæíîé îòëè÷èòåëüíîé ÷åðòîé êàôåäðû ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî ïîäãîòîâêà ñïåöèàëèñòîâ è ïðîâåäåíèå íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé îðèåíòèðîâàíû íà êîìïëåêñíûå ãåîôèçè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ Çåìëè êàê ïëàíåòû â öåëîì. Îáúåêòàìè èññëåäîâàíèé ÿâëÿþòñÿ âñå îáîëî÷êè Çåìëè, êàê âíóòðåííèå, íà÷èíàÿ îò çåìíîãî ÿäðà, òàê è âíåøíèå — îò èîíîñôåðû Çåìëè äî âíåøíèõ ñôåð Ñîëíöà. Âñå èçâåñòíûå ãåîôèçè÷åñêèå ïîëÿ — ñåéñìè÷åñêèå, ìàãíèòíûå, ýëåêòðè÷åñêèå, ãðàâèòàöèîííûå è ýëåêòðîìàãíèòíûå èçó÷àþòñÿ â èõ âçàèìîäåéñòâèè. Ðàçíûå íàïðàâëåíèÿ ãåîôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé äîïîëíÿþò è îáîãàùàþò äðóã äðóãà, ïîÿâëÿþòñÿ ñìåæíûå èññëåäîâàíèÿ. Óíèâåðñèòåòñêàÿ øêîëà ãåîôèçèêîâ àêòèâíî âçàèìîäåéñòâóåò ñî ñâîèìè ó÷åíèêàìè è ïîñëåäîâàòåëÿìè, ñîòðóäíèêè êàôåäðû ôèçèêè Çåìëè ÿâëÿþòñÿ ðóêîâîäèòåëÿìè è èñïîëíèòåëÿìè áîëüøîãî ÷èñëà ãðàíòîâ Ðîññèéñêîãî Ôîíäà Ôóíäàìåíòàëüíûõ Èññëåäîâàíèé, INTAS, Ìèíîáðàçîâàíèÿ è öåëîãî ðÿäà ïðîãðàìì Ìèííàóêè è Ìèíîáðàçîâàíèÿ. Ñåãîäíÿ êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè — ýòî äðóæíûé êîëëåêòèâ âûñîêîêâàëèôèöèðîâàííûõ ó÷åíûõ ñ ìèðîâûì èìåíåì, ìîëîäûõ ïåðñïåêòèâíûõ ñîòðóäíèêîâ, àñïèðàíòîâ è ñòóäåíòîâ, ñîâìåñòíî îñóùåñòâëÿþùèõ ðåøåíèå íàèáîëåå âàæíûõ çàäà÷ ãåîôèçèêè. Êàôåäðà èìååò çíà÷èòåëüíûé îïûò â ñîçäàíèè áàíêîâ ãåîôèçè÷åñêèõ äàííûõ, îáëàäàåò êâàëèôèöèðîâàííûìè êàäðàìè äëÿ ñîçäàíèÿ è ïîääåðæàíèÿ â ðàáî÷åì ñîñòîÿíèè êîìïüþòåðíûõ ñèñòåì ñáîðà, îáðàáîòêè è àíàëèçà ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ãåîôèçè÷åñêîãî ìàòåðèàëà. Ó÷åíèêè è ïîñëåäîâàòåëè óíèâåðñèòåòñêîé øêîëû ãåîôèçèêè ñôîðìèðîâàëè ëàáîðàòîðèè, îòäåëû â àêàäåìè÷åñêèõ è îòðàñëåâûõ èíñòèòóòàõ è ïðàêòè÷åñêè öåëûå èíñòèòóòû, ñîõðàíÿÿ ïîñòîÿííîå íàó÷íîå ñîòðóäíè÷åñòâî ñ êàôåäðîé ôèçèêè Çåìëè. Èññëåäîâàíèÿ ñîòðóäíèêîâ êàôåäðû âñåãäà òåñíî ñâÿçàíû ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè áàçàìè èíñòèòóòîâ ÐÀÍ.

261

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

262

Îñîáåííîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ ïîâûøåíèþ ýôôåêòèâíîñòè îáðàçîâàíèÿ íàó÷íîé ìîëîäåæè â îáëàñòè ãëîáàëüíîé ãåîôèçèêè. Ïîäãîòîâêà ñòóäåíòîâ, àñïèðàíòîâ è ðàáîòà ìîëîäûõ ñîòðóäíèêîâ âñåãäà ñî÷åòàëà òåîðåòè÷åñêóþ íàïðàâëåííîñòü îáðàçîâàíèÿ â ÑÏáÃÓ è çíàêîìñòâî ñ ýêñïåðèìåíòîì âî âðåìÿ ñòàæèðîâîê, ýêñïåäèöèé è ïðàêòèê íà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ áàçàõ (â ïëàíû ìàãèñòðàòóðû êàôåäðû ôèçèêè Çåìëè âêëþ÷åíû ó÷åáíàÿ ãåîëîãè÷åñêàÿ ïðàêòèêà â Êðûìó — áàçà ÑÏáÃÓ, ä. Òðóäîëþáîâêà è ó÷åáíàÿ ãåîôèçè÷åñêàÿ ïðàêòèêà íà Áåëîì ìîðå — ÌÁÑ ÑÏáÃÓ, î. Ñðåäíèé). Ðåçóëüòàòîì ñîâìåñòíûõ èññëåäîâàíèé ñîòðóäíèêîâ è ñòóäåíòîâ ÿâëÿþòñÿ íîâûå íàó÷íûå äîñòèæåíèÿ, îïóáëèêîâàííûå â ðåöåíçèðóåìîé ëèòåðàòóðå è äîêëàäû íà êîíôåðåíöèÿõ, à òàêæå ìîäåðíèçàöèÿ êóðñîâ ïî òåìàòèêå êàôåäðû è îáùåå ïîâûøåíèå óðîâíÿ îáðàçîâàíèÿ âûïóñêíèêîâ â îáëàñòè ãëîáàëüíîé ãåîôèçèêè çà ñ÷åò èõ ïðàêòè÷åñêîãî çíàêîìñòâà ñ ñîâðåìåííûì ýêñïåðèìåíòîì è ìåòîäàìè àíàëèçà è, â îñîáåííîñòè, áëàãîäàðÿ âêëþ÷åíèþ ñòóäåíòîâ â ñîâìåñòíûå èññëåäîâàíèÿ, ñïëî÷åíèÿ èõ â åäèíûé íàó÷íûé êîëëåêòèâ. Ñîèñïîëíèòåëÿìè ïðîâîäèìûõ íà êàôåäðå èññëåäîâàíèé ÿâëÿþòñÿ ìíîãèå ðîññèéñêèå è çàðóáåæíûå óíèâåðñèòåòû è èíñòèòóòû: Ïîëÿðíûé Ãåîôèçè÷åñêèé Èíñòèòóò ÐÀÍ, Èíñòèòóò çåìíîãî ìàãíåòèçìà è ðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàäèîâîëí ÐÀÍ (ÑÏá ôèëèàë), Öåíòðàëüíàÿ îïûòíî-ìåòîäè÷åñêàÿ ýêñïåäèöèÿ Ãåîôèçè÷åñêîé ñëóæáû ÐÀÍ, Èíñòèòóò ãåîýëåêòðîìàãíèòíûõ èññëåäîâàíèé ÐÀÍ, Öåíòð íàóê î Çåìëå (Ïîòñäàì, Ãåðìàíèÿ), Óíèâåðñèòåò Òðèåñòà (Èòàëèÿ), Ìåæäóíàðîäíûé Öåíòð Òåîðåòè÷åñêîé Ôèçèêè (Òðèåñò, Èòàëèÿ), Èíñòèòóò Êîñìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé (Àâñòðèÿ), Îòäåëåíèå Ñîëíå÷íîé Ñèñòåìû Öåíòðà Èññëåäîâàíèÿ Êîñìè÷åñêèõ èçëó÷åíèé (Òóëóçà, Ôðàíöèÿ), Èíñòèòóò ãåîôèçèêè (Ñâîáîäíûé óíèâåðñèòåò, Áåðëèí, Ãåðìàíèÿ), Óíèâåðñèòåòû Áåðãåíà, Îñëî è Òðîìñå (Íîðâåãèÿ), Ôèíñêèé Ìåòåîðîëîãè÷åñêèé èíñòèòóò (Ôèíëÿíäèÿ), Óíèâåðñèòåò Îóëó (Ôèíëÿíäèÿ), Èíñòèòóò Êîñìè÷åñêîé ôèçèêè (Êèðóíà, Øâåöèÿ), Óíèâåðñèòåò Óïñàëà (Øâåöèÿ), Èíñòèòóò ýëåêòðîêîììóíèêàöèé (Òîêèî, ßïîíèÿ), Òåõíîëîãè÷åñêèé Îáðàçîâàòåëüíûé Èíñòèòóò Êðèòà, Èíñòèòóò Ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû (Ïîòåíçà, Èòàëèÿ). Êîîðäèíàöèÿ óñèëèé íàó÷íîãî è ïðåïîäàâàòåëüñêîãî êîëëåêòèâîâ êàôåäðû ôèçèêè Çåìëè ñ ëó÷øèìè íàó÷íûìè è îáðàçîâàòåëüíûìè ó÷ðåæäåíèÿìè â Ðîññèè è çà ðóáåæîì ÿâëÿåòñÿ ðåøàþùèì ôàêòîðîì â äåëå ïîäãîòîâêè âûñîêîêâàëèôèöèðîâàííûõ ñïåöèàëèñòîâ-ãåîôèçèêîâ è ðåøåíèÿ âàæíûõ íàó÷íûõ è ïðèêëàäíûõ çàäà÷ ñîâðåìåííîé ãåîôèçèêè. Íàèáîëåå ñïîñîáíûå ñòóäåíòû ìàãèñòðàòóðû ïîëó÷àþò âîçìîæíîñòü ïðîéòè ñòàæèðîâêó â îäíîì èç ïåðå÷èñëåííûõ íàó÷íûõ öåíòðîâ. Îáó÷åíèå ìàãèñòðàíòîâ íà êàôåäðå âåäåòñÿ ïî îáùåìó íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà Çåìëè è ïëàíåò», ðàçáèòîìó íà îòäåëüíûå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû: 010700/07 — «Ôèçèêà ñîëíå÷íî-çåìíûõ ñâÿçåé» — èññëåäîâàíèå ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â îêîëîñîëíå÷íîì êîñìè÷åñêîì ïðîñòðàíñòâå, êóäà âêëþ÷åíû ñîáñòâåííî Ñîëíöå, ñîëíå÷íûé âåòåð, ìàãíèòîñôåðà è èîíîñ-

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè ôåðà Çåìëè è äðóãèõ ïëàíåò; âûÿñíåíèå ìåõàíèçìà âîçäåéñòâèÿ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè íà êîñìè÷åñêóþ ïîãîäó è êëèìàò Çåìëè. 010700/07 — «Âîëíû â óïðóãèõ ñðåäàõ» — ðàçâèòèå è ïðèìåíåíèå òåîðèè ðàñïðîñòðàíåíèÿ óïðóãèõ âîëí; ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ ðàñïðîñòðàíåíèÿ óïðóãèõ âîëí â ñëîæíî ïîñòðîåííûõ ìîäåëÿõ ñåéñìè÷åñêèõ ñðåä íà îñíîâå äèíàìè÷åñêîé òåîðèè óïðóãîñòè; ðåøåíèå ïðÿìûõ è îáðàòíûõ çàäà÷ ñåéñìèêè: ìèãðàöèÿ ñåéñìè÷åñêèõ äàííûõ, ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí â ñêâàæèíàõ, ïðèìåíåíèå ìåòîäîâ ëó÷åâîé è äèôðàêöèîííîé òîìîãðàôèè ïðè ïîèñêå è ìîíèòîðèíãå ìåñòîðîæäåíèé íåôòè è ãàçà. 010700/07 — «Ñåéñìîëîãèÿ» — ðàçâèòèå ìåòîäîâ ðåøåíèÿ îáðàòíûõ çàäà÷ ñåéñìîëîãèè äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñòðîåíèÿ ñðåäû è ïàðàìåòðîâ î÷àãîâ çåìëåòðÿñåíèé ïî ñåéñìîëîãè÷åñêèì íàáëþäåíèÿì; ðàçðàáîòêà ìåòîäîâ ëó÷åâîé òîìîãðàôèè è èõ ïðèìåíåíèå äëÿ èçó÷åíèÿ ãîðèçîíòàëüíî íåîäíîðîäíûõ ñåéñìè÷åñêèõ ñðåä; èññëåäîâàíèå ñòðîåíèÿ Çåìëè è îòäåëüíûõ åå îáëàñòåé ïî ñåéñìè÷åñêèì äàííûì; èçó÷åíèå õàðàêòåðèñòèê î÷àãîâ çåìëåòðÿñåíèé â ðàçíûõ ðàéîíàõ çåìíîãî øàðà. 010700/07 — «Ãåîýëåêòðèêà» — ðàçâèòèå ìåòîäîâ ýëåêòðîìàãíèòíûõ çîíäèðîâàíèé Çåìëè ñ èñïîëüçîâàíèåì ïîëåé èñêóññòâåííûõ è åñòåñòâåííûõ èñòî÷íèêîâ; ðàçðàáîòêà àëãîðèòìîâ è ïðîãðàìì îáðàáîòêè è èíòåðïðåòàöèè ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèõ äàííûõ; èññëåäîâàíèå êîðû è âåðõíåé ìàíòèè â âîñòî÷íîé ÷àñòè Áàëòèéñêîãî ùèòà; èññëåäîâàíèå ñëîæíî ïîñòðîåííûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ñðåä ìåòîäàìè ãåîýëåêòðèêè. 010700/07 — «Ïàëåîìàãíåòèçì è ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä» — ðàçðàáîòêà ìåòîäà îïðåäåëåíèÿ àáñîëþòíîé íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ â äðåâíèå ãåîëîãè÷åñêèå ýïîõè; èçó÷åíèå ïàëåîýíåðãåòèêè ãåîìàãíèòíîãî äèíàìî è ðåæèìîâ ãåîìàãíèòíûõ èíâåðñèé. Êàôåäðà ðàñïîëàãàåò êîìïëåêñîì ñîâðåìåííîãî îáîðóäîâàíèÿ, ïîçâîëÿþùåãî âåñòè ïîäãîòîâêó ñòóäåíòîâ ìàãèñòðàòóðû ïî âñåì íàïðàâëåíèÿì ïðîâîäèìûõ èññëåäîâàíèé.  êàæäîì èç íàó÷íûõ íàïðàâëåíèé èñïîëüçóþòñÿ òðàäèöèîííûå è ðàçðàáîòàíû ñîáñòâåííûå óíèêàëüíûå ìåòîäèêè è ïðèåìû ðåøåíèÿ çàäà÷, íàëàæåíî âçàèìîäåéñòâèå è âûðàáîòàíû ìåòîäèêè êîìïëåêñíîãî ïîäõîäà ê àíàëèçó ðàçëè÷íûõ çàäà÷. ×àñòü ïîëó÷åííûõ â èññëåäîâàíèÿõ ñòóäåíòîâ ðåçóëüòàòîâ ïóáëèêóåòñÿ â ìàòåðèàëàõ ïðîâîäèìîé êàôåäðîé ðàç â äâà ãîäà êîíôåðåíöèè «Ïðîáëåìû Ãåîêîñìîñà», â ìàòåðèàëàõ öåëîãî ðÿäà äðóãèõ ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ êîíôåðåíöèé, à òàêæå â âèäå ñòàòåé â ëó÷øèõ ìèðîâûõ íàó÷íûõ æóðíàëàõ. Âûñîêèé óðîâåíü ðàáîò ñòóäåíòîâ ìàãèñòðàòóðû îòðàæåí â öåëîì ðÿäå äèïëîìîâ è ïðåìèé ðàçëè÷íûõ êîíôåðåíöèé. Âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû ÿâëÿþòñÿ ïîëíîñòüþ ïîäãîòîâëåííûìè äëÿ ïðîäîëæåíèÿ îáó÷åíèÿ â î÷íîé àñïèðàíòóðå íà êàôåäðå ôèçèêè Çåìëè, ðàáîòû â íàó÷íûõ è ïðîèçâîäñòâåííûõ îðãàíèçàöèÿõ è ôèðìàõ ãåîôèçè÷åñêîãî ïðîôèëÿ èëè ïðîäîëæåíèÿ íàó÷íîé ðàáîòû çà ðóáåæîì.

263

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû 010700/07 — «Ôèçèêà ñîëíå÷íî-çåìíûõ ñâÿçåé», 010700/07 — «Âîëíû â óïðóãèõ ñðåäàõ», 010700/07 — «Ñåéñìîëîãèÿ», 010700/07 — «Ãåîýëåêòðèêà», 010700/07 — «Ïàëåîìàãíåòèçì è ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä» Ãðàâèòàöèîííîå ïîëå è ôèãóðà Çåìëè 1. Ãðàâèòàöèÿ, åå çàäà÷è. Ïîòåíöèàë ñèëû òÿæåñòè. Ïîíÿòèå ãåîèäà. Èäåàëüíàÿ Çåìëÿ. 2. Íîðìàëüíîå ãðàâèòàöèîííîå ïîëå Çåìëè. Òåîðåìà Êëåðî. 3. Ìàññà Çåìëè, ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü. Èçìåíåíèå ïëîòíîñòè è ñèëû òÿæåñòè ñ ãëóáèíîé. 4. Ïðÿìàÿ è îáðàòíàÿ çàäà÷è ãðàâèòàöèè (ïðîáëåìà Ñòîêñà). 5. Èçó÷åíèå ôèãóðû ôèçè÷åñêîé ïîâåðõíîñòè Çåìëè (ïî Ìîëîäåíñêîìó).

264

Ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè 1. Ðàñïðåäåëåíèå ýëåìåíòîâ çåìíîãî ìàãíåòèçìà íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Ìåòîäû èçó÷åíèÿ ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ñòðóêòóðà ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè. 2. Àíàëèòè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ: òåîðèÿ Ãàóññà, ôèçè÷åñêèé ñìûñë ÷ëåíîâ ðÿäà Ãàóññà. Âûäåëåíèå ñîñòàâëÿþùèõ ïîëÿ, îáóñëîâëåííûõ âíåøíèìè è âíóòðåííèìè èñòî÷íèêàìè. 3. Ìåòîäû è ïðèíöèïû ðàçäåëåíèÿ ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ íà ãëàâíîå è àíîìàëüíîå. 4. Âåêîâûå âàðèàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè. Ìåòîäû èçó÷åíèÿ. Çàïàäíûé äðåéô, åãî õàðàêòåð. Ñïåêòð âåêîâûõ âàðèàöèé. 5. Ãèïîòåçû î ïðèðîäå ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè. Ñîâðåìåííûå òåîðèè. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ïîëÿ, îáúÿñíÿåìûå ÌÃÄ-òåîðèåé. Ñåéñìè÷åñêèå ÿâëåíèÿ 1. Äåôîðìàöèè è íàïðÿæåíèÿ. Çàêîí Ãóêà. 2. Óïðóãèå âîëíû â îäíîðîäíîé èçîòðîïíîé ñðåäå. 3. Ïîâåðõíîñòíûå âîëíû Ðåëåÿ è Ëÿâà. 4. Ñåéñìè÷åñêèé ðåæèì, ïàðàìåòðû ñåéñìè÷åñêîãî ðåæèìà 5. Ãèïîòåçû, îáúÿñíÿþùèå ïðîöåññ ïîäãîòîâêè çåìëåòðÿñåíèÿ. Îáúÿñíåíèå ïðåäâåñòíèêîâ çåìëåòðÿñåíèé â ðàìêàõ ýòèõ ãèïîòåç. 6. Ìåõàíèçì î÷àãà. Îïðåäåëåíèå îñåé ñæàòèÿ è ðàñòÿæåíèÿ. 7. Äèíàìè÷åñêèå ïàðàìåòðû î÷àãà çåìëåòðÿñåíèÿ. Ñåéñìè÷åñêèé ìîìåíò, ðàçìåðû ðàçëîìà, ñáðîøåííîå íàïðÿæåíèå. 8. Ñòðîåíèå Çåìëè ïî ñåéñìè÷åñêèì äàííûì. 9. Ïëîòíîñòü Çåìëè. 10. Ðåîëîãè÷åñêèå ìîäåëè, îïðåäåëåíèå äîáðîòíîñòè âåùåñòâà Çåìëè ïî ñåéñìè÷åñêèì äàííûì.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè Ãåîýëåêòðèêà 1. Êëàññèôèêàöèÿ ãîðíûõ ïîðîä ïî ýëåêòðè÷åñêèì ñâîéñòâàì. Ýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû ìèíåðàëîâ, ãîðíûõ ïîðîä, ïðèðîäíûõ æèäêîñòåé. 2. Ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà ýëåêòðîïðîâîäíîñòè ãîðíûõ ïîðîä. 3. Îñíîâíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòè Çåìëè, îñíîâàííûå íà ïðèìåíåíèè èñòî÷íèêîâ ïîñòîÿííîãî è ïåðåìåííîãî òîêà: âåðòèêàëüíîå ýëåêòðè÷åñêîå çîíäèðîâàíèå, ÷àñòîòíîå çîíäèðîâàíèå, äèïîëüíîå çîíäèðîâàíèå, ìåòîä ñòàíîâëåíèÿ ïîëÿ, ìåòîä âûçâàííîé ïîëÿðèçàöèè (òåîðèÿ, ìåòîäèêà ïðîâåäåíèÿ, èíòåðïðåòàöèÿ). 4. Ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèå (ÌÒ) ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòè Çåìëè: òåîðèÿ, ìåòîäèêà, èíòåðïðåòàöèÿ, ðåçóëüòàòû. 5. Ãëîáàëüíûå ìàãíèòîâàðèàöèîííûå èññëåäîâàíèÿ íà îñíîâå àíàëèçà ïðîñòðàíñòâåííûõ ãàðìîíèê âàðèàöèé òèïà Sq, Dst è äð. 6. Ïîñòðîåíèå ãëîáàëüíîé êðèâîé çîíäèðîâàíèÿ ïî ðåçóëüòàòàì ñôåðè÷åñêîãî àíàëèçà ïîëÿ òèïà Sq, Dst è äð. 7. Èíòåðïðåòàöèÿ ãëîáàëüíîé êðèâîé. 8. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü Çåìëè ïî äàííûì ÌÒÇ, ÌÂÇ è âåêîâûì âàðèàöèÿì. 9. Çàêîíîìåðíîñòè â ïîâåäåíèè ýëåêòðîïðîâîäíîñòè ãîðíûõ ïîðîä â çàâèñèìîñòè îò ïîðèñòîñòè, âëàæíîñòè, òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ, ïîçâîëÿþùèå èñòîëêîâàòü ïîëó÷åííîå ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðîïðîâîäíîñòè â Çåìëå.

Ëèòåðàòóðà Îáùèå âîïðîñû ïî ôèçèêå Çåìëè 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Ìàãíèöêèé Â. À. Âíóòðåííåå ñòðîåíèå è ôèçèêà Çåìëè. Ì., 1965. Ñòåéñè Ô. Ôèçèêà Çåìëè. Ì., 1972. Äæåôðèñ Ã. Çåìëÿ, åå ïðîèñõîæäåíèå, èñòîðèÿ è ñòðîåíèå. 1960. Áîòò È. Âíóòðåííåå ñòðîåíèå Çåìëè. Ì., 1974. Áóëëåí Ê. Á. Ïëîòíîñòü Çåìëè. Ì.: Ìèð, 1978. Õàááàðä Ó. Âíóòðåííåå ñòðîåíèå ïëàíåò. Ì.: Ìèð, 1987. Æàðêîâ Â. Í. Âíóòðåííåå ñòðîåíèå Çåìëè è ïëàíåò. Ì.: Íàóêà, 1983.

Ïî ãðàâèìåòðèè 1. Ãðóøèíñêèé Í. Ï. Îñíîâû ãðàâèìåòðèè. Ì.: Íàóêà, 1983. 2. Ãðóøèíñêèé Í. Ï. Òåîðèÿ ôèãóðû Çåìëè. Ì.: Íàóêà, 1976. 3. Öóáîè Ò. Ãðàâèòàöèîííîå ïîëå Çåìëè. Ì.: Ìèð, 1982.

265

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè Ïî ãåîìàãíåòèçìó 1. ßíîâñêèé Á. Ì. Çåìíîé ìàãíåòèçì. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1978. 2. Ïàðêèíñîí Ó. Ââåäåíèå â ãåîìàãíåòèçì. Ì.: Ìèð, 1988. 3. Ïàëåîìàãíèòîëîãèÿ / Ïîä ðåä. À. Í. Õðàìîâà. Ë.: Íåäðà, 1982.

Ïî ñåéñìîëîãèè 1. Ñàâàðåíñêèé Å. Ô., Êèðíîñ Ä. Í. Ýëåìåíòû ñåéñìîëîãèè è ñåéñìîìåòðèè. Ì., 1955. 2. Ñàâàðåíñêèé Å. Ô. Ñåéñìè÷åñêèå âîëíû. Ì., 1972. 3. Áóëëåí Ê. Å. Ââåäåíèå â òåîðåòè÷åñêóþ ñåéñìîëîãèþ. Ì.: Ìèð, 1966. 4. Ýéáè Äæ. À. Çåìëåòðÿñåíèÿ. Ì.: Íåäðà, 1982. 5. Áîëò Á.  ãëóáèíàõ Çåìëè. Ì.: Ìèð, 1984.

Ïî ãåîýëåêòðèêå

266

1. Áóðñèàí Â. Ð. Òåîðèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé, ïðèìåíÿåìûõ â ýëåêòðîðàçâåäêå. Ë.: Íåäðà, 1972. 2. Ìàòâååâ Á. Ê. Ýëåêòðîðàçâåäêà [Ó÷åáíèê äëÿ ÂÓÇîâ]. Ì.: Íåäðà, 1990. 3. Ïàðõîìåíêî Ý. È., Áîíäàðåíêî À. Ò. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü ãîðíûõ ïîðîä ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ è äàâëåíèÿõ. Ì., 1972. 4. Æäàíîâ Ì. Ñ. Ýëåêòðîðàçâåäêà. Ì.: Íåäðà, 1986. 5. Êîâòóí À. À. Èñïîëüçîâàíèå åñòåñòâåííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðè èçó÷åíèè ýëåêòðîïðîâîäíîñòè Çåìëè. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1980.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/07 — «Ôèçèêà ñîëíå÷íî-çåìíûõ ñâÿçåé»

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

150 150

32 80

176

160

40

32

160

144

81 65 62 81 62 62 80

64 48 48 64 48 48 64

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 НИТ в работе с научной литературой по специализации ДНМ.07 Принципы решения обратных геофизических задач Специальные дисциплины СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02

Спец. семинар по магистерской программе

СДМ.03

Спец. практика- обработка и анализ геофизических данных

СДМ.04 Физика магнитосферы СДМ.05 Физика полярных сияний СДМ.06 Геология СДМ.07 Магнитосферные возмущения СДМ.08 Физика высокоширотной ионосферы СДМ.09 Методы анализа и обработки геофизической информации СДМ.10 Теория пересоединения магнитных полей Дисциплины по выбору Дополнительные главы магнитной гидродинамики и физики плазмы СДМ.В.02 Методы решения нелинейных задач магнитной гидродинамики СДМ.В.03 Численные методы решения задач магнитной гидродинамики Научно-исследовательская работа СДМ.В.01

НИРМ.03 Практика по солнечно-земной физике Факультативные дисциплины ФТД.01

10

10

10 10 10 11 12 10 11

10 10 11 9 10

9 10 11 13 9 10

12

60

48

11 12

60 51

48 32

11 12

8 нед

267

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Всего ауд. зан., час.

9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32

150

80

177

160

40 48 48 64 80 80

32 32 32 48 64 64

177

160

9

80

64

12 10

80 80

64 64

10

80

64

Зачет, семестр

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр

№ пп

Трудоемк., час.

010700/07 — «Âîëíû â óïðóãèõ ñðåäàõ«

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии в науке и образовании Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Принципы решения обратных геофизических задач

Специальные дисциплины

268

СДМ.01

Спец. лаб. по численному моделированию волновых полей

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06 СДМ.07

Семинар по сейсморазведке Геотермика, радиометрия Теория геофизических приборов Методы анализа и обработки геофизической информации Геология Методы геофизической разведки

СДМ.08

Вычислительный практикум

10

9 10

10 10 11

Дисциплины по выбору Асимптотические методы в теории распространения сейсмических волн СДМ.В.02 Методы дифракционной сейсмической томографии СДМ.В.03 Миграция сейсмических данных Численное моделирование полей в анизотропных упругих СДМ.В.04 средах Факультативные дисциплины СДМ.В.01

ФТД.01

10 10 11

9 11 12 10 9

9 11

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Всего ауд. зан., час.

9 10 11 11

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32

150

80

176

160

39 48 48 64 80 80

18 32 32 48 64 64

9

80

64

10

80

64

177

160

12

80

64

10 11

40 40

32 32

Зачет, семестр

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр

№ пп

Трудоемк., час.

010700/07 — «Ñåéñìîëîãèÿ«

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Принципы решения обратных геофизических задач

Специальные дисциплины СДМ.01

Спец. лаб. по обработке сейсмологических данных

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06 СДМ.07 СДМ.09

Спец. семинар по магистерской программе Геотермика, радиометрия Теория геофизических приборов Методы анализа и обработки геофизической информации Общая геология Методы геофизической разведки Асимптотические методы в теории распространения сейсмических волн Обратные задачи сейсмологии

СДМ.10

Вычислительный практикум

СДМ.08

12

9 10

10 10 11

Дисциплины по выбору Теория интерференционных волн и собственных колебаний Земли СДМ.В.02 Лучевая сейсмотомография СДМ.В.03 Физика очага землетрясения Факультативные дисциплины СДМ.В.01

ФТД.01

9 10 11 13 10 9

9 10 11

269

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/07 — «Ãåîýëåêòðèêà»

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06 НИТ в работе с научной литературой по специализации ДНМ.07

Принципы решения обратных геофизических задач

Специальные дисциплины

270

СДМ.01

Спец. лаб. по геоэлектрике

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06 СДМ.07 СДМ.08 СДМ.09 СДМ.10

Спец. семинар Геотермика, радиометрия Теория геофизических приборов Методы анализа и обработки геофизической информации Геология Методы геофизической разведки Прямые и обратные задачи геоэлектрики Природа естественного электромагнитного поля Фрактальные модели в геофизике

СДМ.11

Вычислительный практикум

10

9 10

10 10 11 12 11

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Геоэлектрика. Искусственные поля СДМ.В.02 Анализ и интерпретация МТ данных СДМ.В.03 АМТ зондирования земной коры СДМ.В.04 Глубинная геоэлектрика Научно-исследовательская работа НИРМ.03 Геофизическая практика НИРМ.04 Геологическая практика Факультативные дисциплины ФТД.01

9 10 11 9 10

9 10 11 13 10 9

9 9 10 11

9 10 11 12 11 11

150

32

150

80

176

160

39 48 48 64 80 80 80 40 40

32 32 32 48 64 64 64 32 32

177

160

40 40 40 40

32 32 32 32

216 108

216 108

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд зан , час

Наименование дисциплины

9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32

150

80

176

160

9 11

39 46 46 62 78 78 91 90

32 32 32 48 64 64 80 80

12

46 62 78 62 78

32 48 64 48 64

9 11 11

216 108 96

216 108 96

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/07 — «Ïàëåîìàãíåòèçì è ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä«

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.0З Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Принципы решения обратных геофизических задач

Специальные дисциплины СДМ.01

Спец. лаб. по геомагнетизму и магнетизму горных пород

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06 СДМ.07

Спец. семинар Геотермика, радиометрия Теория геофизических приборов Методы анализа и обработки геофизической информации Геология Методы геофизической разведки

СДМ.08

Вычислительный практикум

10

9 10

10 10 11

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Палео- и археомагнетизм СДМ.В.02 Методы получения палеомагнитной информации СДМ.В.03 Основы ферромагнетизма СДМ.В.04 Магнетизм горных пород СДМ.В.05 ГМП и методы его изучения Научно-исследовательская работа НИРМ.03 Геофизическая практика НИРМ.04 Геологическая практика НИРМ.05 Полевая практика по грави- и магниторазведке Факультативные дисциплины ФТД.01

9 11 10 12

10 10 11

9 10 11 13 10 9

271

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/07 — «Ôèçèêà ñîëíå÷íî-çåìíûõ ñâÿçåé»

272

Îáùèå âîïðîñû ïî ôèçèêå Çåìëè 1. Ñåéñìîëîãèÿ è âíóòðåííåå ñòðîåíèå Çåìëè. Âîçíèêíîâåíèå çåìëåòðÿñåíèé. Ýíåðãèÿ çåìëåòðÿñåíèé, øêàëû èíòåíñèâíîñòè. Ìåõàíèçìû î÷àãà. Ðàñïðåäåëåíèå çåìëåòðÿñåíèé íà çåìíîì øàðå. Ñåéñìè÷åñêèå âîëíû. Óïðóãèå, âÿçêèå, ïëàñòè÷åñêèå ñðåäû. Óðàâíåíèå äâèæåíèÿ. Îáúåìíûå óïðóãèå âîëíû. Âëèÿíèå ãðàíèö íà ðàñïðîñòðàíåíèå óïðóãèõ âîëí. Ãîäîãðàôû. Ïîâåðõíîñòíûå ñåéñìè÷åñêèå âîëíû. Ñêîðîñòíîé ðàçðåç çåìíîãî øàðà. ßäðî Çåìëè. Ñîáñòâåííûå êîëåáàíèÿ Çåìëè. Ñåéñìè÷åñêèå ïðèáîðû. Ñåéñìîëîãè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ. Ïðèíöèïû ñåéñìè÷åñêîé ðàçâåäêè. 2. Ãðàâèòàöèîííîå ïîëå Çåìëè. Ãðàâèòàöèîííûé ïîòåíöèàë. Óðîâíåííûå ïîâåðõíîñòè. Íîðìàëüíîå ïîëå. Ôèãóðû ðàâíîâåñèÿ. Àíîìàëèè ñèëû òÿæåñòè. Ìàññà è ìîìåíò èíåðöèè Çåìëè. Ãèïîòåçà èçîñòàçèè. 3. Ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè. Ãëàâíîå ìàãíèòíîå ïîëå, ìàãíèòíûå êàðòû. Ñôåðè÷åñêèé ãàðìîíè÷åñêèé àíàëèç. Âåêîâûå âàðèàöèè. Ïðîèñõîæäåíèå ãëàâíîãî ïîëÿ. Àíîìàëüíîå ìàãíèòíîå ïîëå êîíòèíåíòîâ è îêåàíîâ. 4. Òåïëîâîå ïîëå Çåìëè. Òåïëîâîé ïîòîê. Âèäû ïåðåíîñà òåïëà. Óðàâíåíèå òåïëîïðîâîäíîñòè. Èçìåíåíèÿ òåïëîâîãî ïîòîêà. Õàðàêòåðèñòèêà òåïëîâîãî ïîëÿ Çåìëè. Èñòî÷íèêè òåïëà. Îöåíêà òåìïåðàòóðû â ãëóáèíàõ Çåìëè.

Ëèòåðàòóðà 1. Ìàãíèöêèé Â. À. Âíóòðåííåå ñòðîåíèå è ôèçèêà Çåìëè. Ì.: Íåäðà, 1965. 2. Ñàâàðåíñêèé Å. Ô., Êèðíîñ Ä. Ï. Ýëåìåíòû ñåéñìîëîãèè è ñåéñìîìåòðèè. Ì.: Ãîñòåõèçäàò, 1955. 3. Æàðêîâ Â. Í., Òðóáèöûí Â. Ï. Ôèçèêà ïëàíåòíûõ íåäð. Ì.: Íàóêà, 1980. 4. Ãðóøèíñêèé Í. Ï. Òåîðèÿ ôèãóðû Çåìëè. Ì.: Íàóêà, 1976. 5. ßíîâñêèé Á. Ì. Çåìíîé ìàãíåòèçì. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1978. 6. Òðóõèí Â. È. Ââåäåíèå â ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1973.

Ôèçèêà ïëàçìû 1. Äâèæåíèå ÷àñòèö â ìàãíèòíîì ïîëå. • Äâèæåíèå ÷àñòèö â ìàãíèòíîì ïîëå. Ñãëàæèâàíèå è óñðåäíåíèå âåëè÷èí, ñîäåðæàùèõ áûñòðîêîëåáëþùèåñÿ ñëàãàåìûå. Äðåéôîâîå ïðèáëèæåíèå, äâèæåíèå âåäóùåãî öåíòðà.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè • Àäèàáàòè÷åñêèå èíâàðèàíòû. Ìàãíèòíûå çåðêàëà, êîíóñ ïîòåðü, äðåéôîâûå îáîëî÷êè. • Òîêè â áåññòîëêíîâèòåëüíîé ïëàçìå: äðåéôîâûå, äèàìàãíèòíûå, èíåðöèîííûå. 2. Ìàãíèòíàÿ ãèäðîäèíàìèêà. • Óðàâíåíèå âìîðîæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ïëàçìó, êîíâåêòèâíûé è äèôôóçèîííûé ÷ëåí, ôèçè÷åñêèé ñìûñë óðàâíåíèÿ âìîðîæåííîñòè. Îáòåêàíèå áåñêîíå÷íîãî ëèíåéíîãî òîêà ïîòîêîì ïðîâîäÿùåé æèäêîñòè. Òåîðåìà èçîðîòàöèè Ôåððàðî. • Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ ìàãíèòíîé ãèäðîäèíàìèêè. Äëèíà è ÷èñëî Ãàðòìàíà. Ãèäðîìàãíèòíûå òå÷åíèÿ Ãàðòìàíà (Ïóàçåéëÿ è Êóýòòà). 3. Âîëíû â ïëàçìå. • Âîëíû â õîëîäíîé ïëàçìå. Òåíçîð êîìïëåêñíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè. Óðàâíåíèÿ, îïèñûâàþùèå ïîâåäåíèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ è ïëîòíîñòè òîêà, ãèäðîìàãíèòíîå ïðèáëèæåíèå. Ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí ïàðàëëåëüíî ìàãíèòíîìó ïîëþ. Àëüôâåíîâñêèå è öèðêóëÿðíî ïîëÿðèçîâàííûå âîëíû. Àíîìàëüíàÿ äèñïåðñèÿ âáëèçè öèêëîòðîííûõ ÷àñòîò. Ñâèñòÿùèå àòìîñôåðèêè êàê ìåòîä èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòîñôåðû. • Ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí ïåðïåíäèêóëÿðíî ìàãíèòíîìó ïîëþ. Ãèáðèäíûå ÷àñòîòû, èõ ôèçè÷åñêèé ñìûñë. • Âëèÿíèå êîíå÷íîé ïðîâîäèìîñòè ïëàçìû íà ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí, ðåçîíàíñû ïîãëîùåíèÿ.

Ôèçèêà èîíîñôåðû • Ñòðîåíèå íåéòðàëüíîé àòìîñôåðû, îáðàçîâàíèå ïðîñòîãî ñëîÿ ×åïìåíà, ðåãóëÿðíûå ñëîè èîíîñôåðû, âàðèàöèè èõ ïàðàìåòðîâ ñî âðåìåíåì ñóòîê è ñåçîíîì.

Ôèçèêà ìàãíèòîñôåðû • Îòîøåäøàÿ óäàðíàÿ âîëíà è ïåðåõîäíàÿ îáëàñòü; ìàãíèòíûé áàðüåð. • Ôîðìà ìàãíèòîñôåðû è èíòåíñèâíîñòü DCF òîêîâ. Ðàáîòû Ìèäà è Áèðäà, íåéòðàëüíûå òî÷êè, ïîëÿðíûå êàñïû; ïëàçìåííûé ñëîé. • Ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ è êîíâåêöèÿ ïëàçìû â ìàãíèòîñôåðå, ìåõàíèçì ãåíåðàöèè ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé â ìàãíèòîñôåðå. Ðåçóëüòàòû íàáëþäåíèé ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé â èîíîñôåðå è ìàãíèòîñôåðå. • Ìàãíèòîñôåðíàÿ ñóááóðÿ; òèïû òîêîâûõ ñèñòåì ãåîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé.

Ýëåìåíòû ôèçèêè ñîëíöà è ñîëíå÷íîãî âåòðà 1. Îñíîâíûå ïàðàìåòðû Ñîëíöà (åãî ìàññà, ðàçìåðû, ðàññòîÿíèå îò Ñîëíöà äî Çåìëè, õèìè÷åñêèé ñîñòàâ, òåìïåðàòóðà è ò.ä.) è ìåòîäû èõ îïðåäåëåíèÿ. Ñîëíå÷íàÿ ïîñòîÿííàÿ. Èñòî÷íèêè ýíåðãèè Ñîëíöà.

273

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

274

2. Îñíîâíûå óðàâíåíèÿ, îïèñûâàþùèå âíóòðåííåå ñòðîåíèå Ñîëíöà. Ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè, äàâëåíèÿ, òåìïåðàòóðû è ïîòîêà ýíåðãèè âî âíóòðåííèõ ñëîÿõ Ñîëíöà. Âîçáóæäåíèå êîíâåêöèè; êðèòåðèé Øâàðöøèëüäà. 3. Ñòðîåíèå àòìîñôåðû Ñîëíöà; ôîòîñôåðà, îáðàùàþùèé ñëîé, õðîìîñôåðà, êîðîíà. Ñòðîåíèå ôîòîñôåðû; ãðàíóëû. 4. Ñòðîåíèå õðîìîñôåðû: åå äâóõñëîéíîñòü. Ñïèêóëû. Ðàçîãðåâ õðîìîñôåðû óäàðíûìè âîëíàìè. 5. Ñòðîåíèå êîðîíû Ñîëíöà, åå òåìïåðàòóðà, ñïåêòð; ðàñïðåäåëåíèå ñâåòèìîñòè êîðîíû è êîíöåíòðàöèè ýëåêòðîíîâ ñ ðàññòîÿíèåì îò Ñîëíöà. Ôîðìóëà Áàóìáàõà. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìîäåëü ×åïìåíà. 6. Ïàðêåðîâñêàÿ ìîäåëü ðàñøèðÿþùåéñÿ êîðîíû. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ Áåðíóëëè íà ìàëûõ è áîëüøèõ ðàññòîÿíèÿõ îò Ñîëíöà. Ïîâåäåíèå ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Áåðíóëëè âáëèçè êðèòè÷åñêîé òî÷êè. Ñîëíå÷íûé âåòåð, ýêñïåðèìåíòàëüíûå ïîäòâåðæäåíèÿ ñóùåñòâîâàíèÿ ñîëíå÷íîãî âåòðà. 7. Âîçìóùåííîå Ñîëíöå. Ñîëíå÷íûå ïÿòíà, èõ ïàðàìåòðû, ýôôåêò Ýâåðøåäà, ñîëíå÷íûõ ïÿòåí. Ñîëíå÷íûå âñïûøêè. Àêòèâíûå îáëàñòè íà Ñîëíöå, èõ ðàçâèòèå. 8. Îñíîâíûå òèïû ðàäèîèçëó÷åíèÿ Ñîëíöà è èõ ôèçè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ. 9. Ñîëíå÷íàÿ àêòèâíîñòü è åå öèêëè÷íîñòü. Äèàãðàììà Ìàóíäåðà, çàêîí Õåéëà.

Ëèòåðàòóðà 1. Ñèâóõèí Ä. Â. Äðåéôîâàÿ òåîðèÿ äâèæåíèÿ çàðÿæåííîé ÷àñòèöû. // Âîïðîñû òåîðèè ïëàçìû. Â. 1. Ì.: Àòîìèçäàò, 1963. 2. Àëüâåí Ã., Ôåëüòõàììàð Ê.-Ã. Êîñìè÷åñêàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà. Ì.: Ìèð, 1967. 3. Àðöèìîâè÷ Ë., Ñàãäååâ Ð. Ç. Ôèçèêà ïëàçìû äëÿ ôèçèêîâ. Ì.: Àòîìèçäàò, 1979. 4. Ïèêåëüíåð Á. Ñ. Îñíîâû êîñìè÷åñêîé ýëåêòðîäèíàìèêè, 1966. 5. Øåðêëèô Äæ. Êóðñ ìàãíèòíîé ãèäðîäèíàìèêè. Ì.: Ìèð, 1967. 6. Ñòèêñ Ò. Òåîðèÿ ïëàçìåííûõ âîëí. Ì.: Àòîìèçäàò, 1965. 7. Øàôðàíîâ Â. Ä. Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû â ïëàçìå // Âîïðîñû òåîðèè ïëàçìû. Â. Ç. Ì.: Àòîìèçäàò, 1963. 8. Ðàñïîïîâ Î. Ì., Êëåéìåíîâà Í. Ã. Âîçìóùåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè:  3 ò. Ò. Ç. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1976. 9. Óèòòåí Ð., Ïîïîâ Í. Ôèçèêà íèæíåé èîíîñôåðû. Ì., 1968. 10. Îìõîëüò Þ. À. Ïîëÿðíûå ñèÿíèÿ. Ì.: Ìèð, 1974. 11. Ïóäîâêèí Ì. È., Êîçåëîâ Â. Ï., Ëàçóòèí Ë. Ë., Òðîøè÷åâ Î. À., ×åðòêîâ À. Ä. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ïðîãíîçèðîâàíèÿ ìàãíèòîñôåðíûõ âîçìóùåíèé. Ë.: Íàóêà, 1977. 12. Ïàðêåð Í .Å. Í. Äèíàìè÷åñêèå ïðîöåññû â ìåæïëàíåòíîé ñðåäå. Ì.: Ìèð, 1965.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 13. Ôèçèêà âåðõíåé àòìîñôåðû / Ïîä ðåä. Äæ. Ðàòêëèôôà. Ì.: Ôèçìàòëèò,1963. 14. Ïóäîâêèí Ì. È., Ðàñïîïîâ Î. Ì., Êëåéìåíîâà Í. Ã. Âîçìóùåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè:  3 ò. Ò. 2. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1976. 15. Õóíäõàóçåí À. Ðàñøèðåíèå êîðîíû è ñîëíå÷íûé âåòåð. Ì.: Ìèð, 1976. 16. Ïóäîâêèí Ì. È., Ðàñïîïîâ Î. Ì., Êëåéìåíîâà Í. Ã. Âîçìóùåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè:  3 ò. Ò. 1. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1975. 17. Ñåðãååâ Â. À., Öûãàíåíêî Í. À. Ìàãíèòîñôåðà Çåìëè. Ì.: Íàóêà, 1980. 18. Àêàñîôó Ñ. È., ×åïìåí Ñ. Ñîëíå÷íî-çåìíàÿ ôèçèêà:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1975. 19. Ïóäîâêèí Ì. È., Ñåìåíîâ Â. Ñ. Òåîðèÿ ïåðåñîåäèíåíèÿ è âçàèìîäåéñòâèå ñîëíå÷íîãî âåòðà ñ ìàãíèòîñôåðîé Çåìëè. Ì.: Íàóêà, 1986. 20. Ëàéîíñ Ë., Óèëüÿìñ Ä. Ôèçèêà ìàãíèòîñôåðû. Ì.: Ìèð, 1987.

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/07 — «Âîëíû â óïðóãèõ ñðåäàõ»

×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå âîëíîâûõ ïîëåé â àíèçîòðîïíûõ óïðóãèõ ñðåäàõ 1. Òåíçîð äåôîðìàöèé è íàïðÿæåíèé. 2. Òåíçîð óïðóãèõ ïîñòîÿííûõ àíèçîòðîïíîé óïðóãîé ñðåäû. 3. Óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ óïðóãîé àíèçîòðîïíîé ñðåäû. 4. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè è âåêòîð ïîòîêà ýíåðãèè. 5. Ôîðìóëû Áåòòè è Êèðõãîôà. 6. Ïðèíöèï âçàèìíîñòè. 7. Ïîâåðõíîñòè ðàçðûâà âîëí â àíèçîòðîïíûõ ñðåäàõ. 8. Óðàâíåíèå Ãàìèëüòîíà—ßêîáè, óðàâíåíèå ýéêîíàëà äëÿ àíèçîòðîïíûõ ñðåä. 9. Ïëîñêèå îäíîðîäíûå âîëíû. 10. Íåîäíîðîäíûå ïëîñêèå âîëíû. 11. Ðåêóððåíòíûå ñîîòíîøåíèÿ ëó÷åâîãî ìåòîäà. 12. Êîýôôèöèåíòû îòðàæåíèÿ-ïðåëîìëåíèÿ ïëîñêèõ âîëí. 13. Ãåîìåòðè÷åñêîå ðàñõîæäåíèå ëó÷åé è ìåòîäû åãî âû÷èñëåíèÿ. 14. Ìàòðè÷íûé ìåòîä äëÿ ñëîèñòî-îäíîðîäíûõ àíèçîòðîïíûõ ñðåä. 15. Òî÷å÷íûå èñòî÷íèêè â ïðîèçâîëüíûõ àíèçîòðîïíûõ ñðåäàõ. 16. Îñíîâíûå òèïû èñòî÷íèêîâ â òðàíñâåðñàëüíî-èçîòðîïíûõ ñðåäàõ. 17. Âîëíû Ðåëåÿ â îäíîðîäíîì àíèçîòðîïíîì ïîëóïðîñòðàíñòâå. 18. Ãîëîâíûå âîëíû íà ãðàíèöå äâóõ àíèçîòðîïíûõ ñðåä. 19. Êîíå÷íî-ðàçíîñòíûå ìåòîäû ðàñ÷åòà âîëíîâûõ ïîëåé â àíèçîòðîïíûõ ñðåäàõ. 20. Êîíå÷íî-ðàçíîñòíûå ìåòîäû ðàñ÷åòà ïîëåé âðåìåí â àíèçîòðîïíûõ ñðåäàõ.

275

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè Ëèòåðàòóðà 1. Ïåòðàøåíü Ã. È. Ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí â àíèçîòðîïíûõ óïðóãèõ ñðåäàõ. Ë.: Íàóêà, 1980. 2. Ôåäîðîâ Ô. È. Òåîðèÿ óïðóãèõ âîëí â êðèñòàëëàõ. Ì.: Íàóêà, 1965. 3. Áàáè÷ Â. Ì. Ëó÷åâîé ìåòîä âû÷èñëåíèÿ èíòåíñèâíîñòåé âîëíîâûõ ôðîíòîâ â óïðóãîé íåîäíîðîäíîé àíèçîòðîïíîé ñðåäå // Âîïðîñû äèíàìè÷åñêîé òåîðèè ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñåéñìè÷åñêèõ âîëí: Ñá.V. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1961. 4. Ìîëîòêîâ Ë. À. Èññëåäîâàíèå ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëí â ïîðèñòûõ è òðåùèíîâàòûõ ñðåäàõ íà îñíîâå ýôôåêòèâíûõ ìîäåëåé áèî è ñëîèñòûõ ñðåä. ÑÏá.: Íàóêà, 2001.

276

Èíòåðïðåòàöèÿ äàííûõ ñåéñìè÷åñêèõ íàáëþäåíèé 1. Ìåòîä îòðàæåííûõ âîëí. 2. Ìåòîä âåðòèêàëüíîãî ñåéñìè÷åñêîãî ïðîôèëèðîâàíèÿ. 3. Ìåòîä ïðåëîìëåííûõ âîëí. 4. Ìåòîä ïîïåðå÷íûõ è îáìåííûõ âîëí. 5. Ñåéñìè÷åñêèå ñêîðîñòè è èõ îïðåäåëåíèå. 6. Ðåøåíèå ïðÿìîé îáðàòíîé êèíåìàòè÷åñêîé çàäà÷è. 7. Àíèçîòðîïèÿ ñêîðîñòåé è ñïîñîáû åå îïðåäåëåíèÿ. 8. Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ãîðíûõ ïîðîä. 9. Ðàçëè÷íûå âèäû êàðîòàæà. 10. Îáðàáîòêà è èíòåðïðåòàöèÿ òðåõêîìïîíåíòíûõ íàáëþäåíèé. 11. Îïðåäåëåíèå ïîëÿðèçàöèîííî-äèíàìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ñåéñìè÷åñêèõ âîëí. 12. Àêóñòè÷åñêèé êàðîòàæ. 13. Ìåòîä ñèíòåòè÷åñêèõ ñåéñìîãðàìì. 14. Ìåòîä ýôôåêòèâíîé ñåéñìè÷åñêîé ìîäåëè. 15. Ñåéñìè÷åñêîå ïîãëîùåíèå è åãî îïðåäåëåíèå ïî ðàçëè÷íûì òèïàì âîëí. 16. Êðàòíûå âîëíû è àëãîðèòìû èõ ðàñ÷åòà. 17. Âîëíîâîé ñåéñìè÷åñêèé ôîí è åãî ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè. 18. Äâóõôàçíûå ìîäåëè ñåéñìè÷åñêèõ ñðåä. 19. Ïðèìåíåíèå ìåòîäèêè ïðÿìûõ ïîèñêîâ íåôòè è ãàçà. 20. Îñíîâû ñåéñìè÷åñêîé ñòðàòèãðàôèè.

Ëèòåðàòóðà 1. Óàéò Ä. Âîçáóæäåíèå è ðàñïðîñòðàíåíèå ñåéñìè÷åñêèõ âîëí. Ì.: Íåäðà, 1986. 2. Ñåéñìè÷åñêàÿ ðàçâåäêà ìåòîäîì ïîïåðå÷íûõ è îáìåííûõ âîëí. Ì.: Íåäðà, 1985. 3. Clayerbout J. F. Fundemantal of geophysical data processing. New York: Mc-Graw-Hill, 1976.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 4. Øåðèô Ð., Ãåëëàðò Ë. Ñåéñìîðàçâåäêà: Â 2 ò. Ì.: Ìèð, 1987. 5. Yilmaz Oze. Seismic data analysis. V. 1,2 // Investigations in geophysics. ¹10, 2001.

×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå âîëíîâûõ ïîëåé â èçîòðîïíûõ ñëîèñòî-îäíîðîäíûõ óïðóãèõ ñðåäàõ 1. Òåíçîð äåôîðìàöèé è íàïðÿæåíèé â öèëèíäðè÷åñêîé ñèñòåìå êîîðäèíàò. 2. Óïðóãèå ïîòåíöèàëû â èçîòðîïíîé òåîðèè óïðóãîñòè. 3. Ìåòîä Ñìèðíîâà—Ñîáîëåâà. 4. Ðàçëè÷íûå èíòåãðàëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ äëÿ íåñòàöèîíàðíûõ çàäà÷ òåîðèè óïðóãîñòè. 5. Ïîëå ñîñðåäîòî÷åííîé ñèëû â áåçãðàíè÷íîé óïðóãîé ñðåäå. 6. Êîíñòðóèðîâàíèå ðàçëè÷íûõ òèïîâ ñîñðåäîòî÷åííûõ èñòî÷íèêîâ. 7. Çàäàíèå èñòî÷íèêîâ ïðè ïîìîùè ñêà÷êîâ ñìåùåíèé è íàïðÿæåíèé. 8. Ñâÿçü èíòåãðàëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé ñ òåîðèåé ïëîñêèõ âîëí. 9. Âîëíû S* è ýêðàíèðîâàííûå âîëíû. 10. Ìåòîä ïåðåâàëà. 11. Àñèìïòîòèêà èíòåãðàëà â ñëó÷àå áëèçêî ðàñïîëîæåííûõ ñòàöèîíàðíîé òî÷êè è òî÷êè âåòâëåíèÿ. 12. Ñâÿçü âîëíîâûõ îáðàçîâàíèé ñ îñîáåííîñòÿìè ïîäûíòåãðàëüíûõ âûðàæåíèé. 13. Ìàòðè÷íûé ìåòîä ðàñ÷åòà ïîëåé. 14. Ìåòîä Êåííåòà ðàñ÷åòà èíòåðôåðåíöèîííûõ êîýôôèöèåíòîâ. 15. Ìåòîäû èçó÷åíèÿ äèñïåðñèîííûõ óðàâíåíèé ñëîèñòûõ ñèñòåì. 16. Çàäà÷à Ëÿâà. 17. Ïîëå òî÷å÷íîãî èñòî÷íèêà, ðàñïîëîæåííîãî âáëèçè ïîâåðõíîñòè óïðóãîãî ïîëóïðîñòðàíñòâà. 18. Ïîëå òî÷å÷íîãî èñòî÷íèêà äëÿ äâóõñëîéíîé óïðóãîé ñðåäû . 19. Ìåòîäû ÷èñëåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ. 20. Êîíå÷íî-ðàçíîñòíûå ìåòîäû ðàñ÷åòà ïîëåé â îäíîìåðíûõ óïðóãèõ ñðåäàõ.

Ëèòåðàòóðà 1. Ïåòðàøåíü Ã. È., Ìîëîòêîâ Ë. À., Êðàóêëèñ Ï. Â. Âîëíû â ñëîèñòîîäíîðîäíûõ èçîòðîïíûõ óïðóãèõ ñðåäàõ:  2 ò. Ò. 1. Ë.: Íàóêà, 1982. 2. Ïåòðàøåíü Ã. È., Ìîëîòêîâ Ë. À., Êðàóêëèñ Ï. Â. Âîëíû â ñëîèñòîîäíîðîäíûõ èçîòðîïíûõ óïðóãèõ ñðåäàõ:  2 ò. Ò. 2. Ë.: Íàóêà, 1985. 3. Àêè Ê., Ðè÷àðäñ Ï. Êîëè÷åñòâåííàÿ ñåéñìîëîãèÿ. Ò. 1. Ì.: Ìèð, 1983. 4. Áðåõîâñêèõ Ë. Ì. Âîëíû â ñëîèñòûõ ñðåäàõ. Ì.: Íàóêà, 1973. 5. Áðåõîâñêèõ Ë. Ì., Ãîäèí Î. À. Àêóñòèêà ñëîèñòûõ ñðåä. Ì.: Íàóêà, 1989. 6. Ìîëîòêîâ Ë. À. Ìàòðè÷íûé ìåòîä â òåîðèè ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëí â ñëîèñòûõ óïðóãèõ è æèäêèõ ñðåäàõ. Ë.: Íàóêà, 1984.

277

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè Ìèãðàöèÿ ñåéñìè÷åñêèõ äàííûõ 1. Ïðîäîëæåíèå âîëíîâîãî ïîëÿ íà ïðèìåðå ñêàëÿðíîãî âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ. 2. Ìîäåëèðîâàíèå âîëíîâîãî ïîëÿ íà îñíîâå íóëåâîãî ïðèáëèæåíèÿ ëó÷åâîãî ìåòîäà. 3. Ìåòîäû ïîñòðîåíèÿ ëó÷åé è ôðîíòîâ âîëí â èçîòðîïíûõ è àíèçîòðîïíûõ óïðóãèõ ñðåäàõ. 4. Ãåîìåòðè÷åñêàÿ òåîðèÿ ìèãðàöèè. 5. Ìîäåëèðîâàíèå âîëíîâîãî ïîëÿ íà îñíîâå ïðîñòðàíñòâåííîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå. 6. Ìèãðàöèÿ íà îñíîâå Ôóðüå ïðåîáðàçîâàíèÿ. 7. Ìèãðàöèÿ íà îñíîâå îáðàùåíèÿ âîëíîâîãî ïîëÿ. 8. Ìèãðàöèÿ ïî Êèðõãîôó. 9. Ó÷åò ãåîìåòðè÷åñêîãî ðàñõîæäåíèÿ ëó÷åé ïðè ìèãðàöèè äàííûõ ñåéñìîðàçâåäêè. 10. Ìèãðàöèÿ ðåôðàãèðîâàííûõ âîëí.

Ëèòåðàòóðà

278

1. Ïåòðàøåíü Ã. È., Íàõàìêèí Ñ. À. Ïðîäîëæåíèå âîëíîâûõ ïîëåé â çàäà÷àõ ñåéñìîðàçâåäêè. Ë.: Íàóêà, 1973. 2. Claerbout J. F. Fundamental of geophysical data processing. New York: Mc-Graw-Hill, 1976. 3. Øåðèôô Ð., Ãåëëàðò Ë. Ñåéñìîðàçâåäêà:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1987. 4. Yilmaz Oze. Seismic data analysis (Processing, inversion and interpretation of seismic data). V. 1,2 // Investigations in geophysics. N10. 2001. 5. Berkhout A. J. Seismic migration. A: Theoretical aspects. Amsterdam-New York: Elseivier, 1982. 6. Berkhout A. J. Seismic migration. B: Practical aspects. Amsterdam–New York: Elseivier, 1984.

Ïðèíöèïû ðåøåíèÿ îáðàòíûõ ãåîôèçè÷åñêèõ çàäà÷ 1. Íåêîððåêòíîñòü îáðàòíûõ çàäà÷. 2. Ëó÷åâàÿ òîìîãðàôèÿ. 3. Ïðåîáðàçîâàíèå Ðàäîíà. 4. Àëãåáðàè÷åñêèå ìåòîäû â ëó÷åâîé òîìîãðàôèè. 5. Ìåòîä Áåéêóñà—Ãèëüáåðòà. 6. Àíàëèç îøèáîê âîññòàíîâëåíèÿ ïàðàìåòðîâ è ñðàâíåíèå àëãîðèòìà ðåêîíñòðóêòèâíîé òîìîãðàôèè è ìåòîäà Áåéêóñà—Ãèëüáåðòà. 7. Äèôðàêöèîííàÿ òîìîãðàôèÿ è ïðèáëèæåíèå Áîðíà. 8. Ïîíÿòèå òîìîãðàôè÷åñêîãî ôóíêöèîíàëà. 9. Ìåòîä íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ (íåëèíåéíàÿ ìîäåëü). 10. Ìåòîä íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ (íåñòàöèîíàðíàÿ ìîäåëü). 11. Ìåòîä Íüþòîíà—Ëåêàìà. 12. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ðåãóëÿðèçàöèÿ è ìåòîä Áàéåñà.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 13. Ðåêóðñèâíûé àëãîðèòì äëÿ ìåòîäà ìàêñèìàëüíîé àïîñòåðèîðíîé âåðîÿòíîñòè. 14. Ôèëüòðû Âèíåðà è Êàëìàíà. 15. Çàäà÷à ðàçäåëåíèÿ ñèãíàëîâ (ïðèìåíåíèå ìåòîäà ìàêñèìàëüíîãî ïðàâäîïîäîáèÿ è ìåòîäà îòíîøåíèÿ àïîñòåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé). 16. Êðèòåðèé îòíîøåíèÿ àïîñòåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé. 17. Ìåòîä îòíîøåíèÿ ìàêñèìàëüíîãî ïðàâäîïîäîáèÿ äëÿ ïðîâåðêè ïàðàìåòðè÷åñêèõ ãèïîòåç. 18. Ìåòîä èíòåðâàëüíîãî îöåíèâàíèÿ. 19. Ìàòðèöà ðàçðåøåíèÿ. 20. Ãåíåòè÷åñêèé àëãîðèòì

Ëèòåðàòóðà 1. Ðûæèêîâ Ã. À., Òðîÿí Â. Í. Òîìîãðàôèÿ è îáðàòíûå çàäà÷è äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ. ÑÏá., 1994. 2. Òðîÿí Â. Í., Êèñåëåâ Þ. Â. Ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû îáðàáîòêè è èíòåðïðåòàöèè ãåîôèçè÷åñêèõ äàííûõ. ÑÏá., 2000.

Ìåòîäû àíàëèçà è îáðàáîòêè ãåîôèçè÷åñêîé èíôîðìàöèè 1. Ìîäåëè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ìàòåðèàëà. 2. Ñëó÷àéíàÿ êîìïîíåíòà ìîäåëè è åå ñâîéñòâà. 3. Ìåòîä ìàêñèìàëüíîãî ïðàâäîïîäîáèÿ. 4. Ìåòîä íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ (ëèíåéíàÿ ìîäåëü). 5. Ìåòîä íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè. 6. Ìåòîä íàèìåíüøèõ ìîäóëåé. 7. Ýíòðîïèÿ è èíôîðìàöèÿ Øåííîíà. 8. Èíôîðìàöèÿ Ôèøåðà. 9. Ñâîéñòâà ñëó÷àéíûõ ôóíêöèé. Ñâîéñòâà àâòîêîððåëÿöèîííûõ ôóíêöèé. 10. Ìíîãîôàêòîðíûé àíàëèç îáðàáîòêè âðåìåííûõ ðÿäîâ. 11. Êðèòåðèè êà÷åñòâà îöåíèâàíèÿ ïàðàìåòðîâ. Ðîáàñòíûå îöåíêè. Ïðèìåðû ðîáàñòíûõ àëãîðèòìîâ. 12. Ïðåîáðàçîâàíèå Ãèëüáåðòà è àíàëèòè÷åñêèé ñèãíàë. 13. Èñïîëüçîâàíèå ïðåîáðàçîâàíèÿ Ðàäîíà ïðè îáðàáîòêå ñåéñìîãðàìì. 14. Çíà÷åíèå íîðìàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ.

Ëèòåðàòóðà 1. Òðîÿí Â. Í., Êèñåëåâ Þ. Â. Ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû îáðàáîòêè è èíòåðïðåòàöèè ãåîôèçè÷åñêèõ äàííûõ. ÑÏá., 2000. 2. Íèêèòèí À. À. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû îáðàáîòêè ãåîôèçè÷åñêîé èíôîðìàöèè. Ì., 1979.

279

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 3. Ïóãà÷åâ Â. Ñ. Òåîðèÿ âåðîÿòíîñòåé è ìàòåìàòè÷åñêàÿ ñòàòèñòèêà. Ì., 1979. 4. Òðîÿí Â. Í. Ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû îáðàáîòêè ñåéñìè÷åñêîé èíôîðìàöèè ïðè èññëåäîâàíèè ñëîæíûõ ñðåä. Ì., 1982.

Ìåòîäû äèôðàêöèîííîé ñåéñìè÷åñêîé òîìîãðàôèè 1. Ïðèáëèæåíèå Áîðíà ïðè ðåøåíèè çàäà÷ íà ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí. 2. Ïðèáëèæåíèå Ðûòîâà ïðè ðåøåíèè çàäà÷ íà ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí. 3. Ïîíÿòèå òîìîãðàôè÷åñêîãî ôóíêöèîíàëà. Òîìîãðàôè÷åñêèé ôóíêöèîíàë äëÿ âîçìóùåíèÿ ñêîðîñòè â ñëó÷àå âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ. 4. Âîññòàíîâëåíèå ñêîðîñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëí ìåòîäîì äèôðàêöèîííîé òîìîãðàôèè. Ñëó÷àé âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ. 5. Âîññòàíîâëåíèå ïàðàìåòðîâ Ëàìý è ìàññîâîé ïëîòíîñòè ìåòîäîì äèôðàêöèîííîé òîìîãðàôèè. Ñëó÷àé óðàâíåíèÿ Ëàìý. 6. Òîìîãðàôè÷åñêèé ôóíêöèîíàë äëÿ ýëåêòðè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè ïðè çîíäèðîâàíèè äèôôóçèîííûì ýëåêòðîìàãíèòíûì ïîëåì. 7. Îáðàòíîå ïðîåöèðîâàíèå â äèôðàêöèîííîé òîìîãðàôèè. 8. Ìåòîäû ðåãóëÿðèçàöèè ïî Òèõîíîâó è ñòàòèñòè÷åñêàÿ ðåãóëÿðèçàöèÿ.

280

Ëèòåðàòóðà 1. Ðûæèêîâ Ã. À., Òðîÿí Â. Í. Òîìîãðàôèÿ è îáðàòíûå çàäà÷è äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ. ÑÏá., 1994. 2. Òðîÿí Â. Í., Êèñåëåâ Þ. Â. Ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû îáðàáîòêè è èíòåðïðåòàöèè ãåîôèçè÷åñêèõ äàííûõ. ÑÏá., 2000. 3. Íàòòåðåð Ô. Ìàòåìàòè÷åñêèå àñïåêòû êîìïüþòåðíîé òîìîãðàôèè. Ì., 1990. 4. Òèõîíîâ À. Í., Àðñåíèí Â. ß., Òèìîíîâ À. À. Ìàòåìàòè÷åñêèå çàäà÷è êîìïüþòåðíîé òîìîãðàôèè. Ì., 1987.

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/07 — «Ñåéñìîëîãèÿ»

Àñèìïòîòè÷åñêèå ìåòîäû â òåîðèè ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñåéñìè÷åñêèõ âîëí 1. Ïîñòðîåíèå ðåøåíèÿ âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ â âèäå ëó÷åâîãî ðÿäà. 2. Óðàâíåíèå ýéêîíàëà è óðàâíåíèå ïåðåíîñà.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 3. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ ýéêîíàëà. 4. Ëó÷åâûå êîîðäèíàòû, ðåøåíèå óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà. 5. Ðåøåíèå óðàâíåíèé äèíàìè÷åñêîé òåîðèè óïðóãîñòè â âèäå ëó÷åâîãî ðÿäà äëÿ ïðîäîëüíûõ âîëí. 6. Ðåøåíèå óðàâíåíèé äèíàìè÷åñêîé òåîðèè óïðóãîñòè â âèäå ëó÷åâîãî ðÿäà äëÿ ïîïåðå÷íûõ âîëí. 7. Íà÷àëüíûå äàííûå äëÿ ëó÷åâîãî ðÿäà, ðåøåíèå â ôîðìå ëó÷åâîãî ðÿäà äëÿ èñòî÷íèêà òèïà öåíòð ðàñøèðåíèÿ. 8. Ðåøåíèå â ôîðìå ëó÷åâîãî ðÿäà äëÿ èñòî÷íèêà òèïà ñîñðåäîòî÷åííîé ñèëû. Àíàëèç ÷ëåíîâ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ïåðâîãî è âòîðîìó ïðèáëèæåíèÿì.

Îáðàòíûå çàäà÷è ñåéñìîëîãèè 1. Íåêîððåêòíîñòü îáðàòíûõ çàäà÷. 2. Ïàðàìåòðèçàöèÿ îáðàòíûõ çàäà÷. 3. Ëèíåàðèçàöèÿ îáðàòíûõ çàäà÷. 4. Ìåòîä íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ â ïðèìåíåíèè ê ëèíåàðèçîâàííûì çàäà÷àì. 5. Äèñïåðñèÿ îöåíêè, ïîëó÷àåìîé ïî ìåòîäó íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ. 6. Ìåòîä Áýéêóñà—Ãèëüáåðòà. Ðåøåíèå ëèíåàðèçîâàííîé çàäà÷è èñõîäÿ èç ìèíèìèçàöèè íîðìû. 7. Îöåíêà ðàçðåøåíèÿ â ìåòîäå Áýéêóñà—Ãèëüáåðòà. Êðèòåðèè äåëüòàîáðàçíîñòè ñãëàæèâàþùåãî ÿäðà. 8. Ìåòîä ñèíãóëÿðíûõ ðàçëîæåíèé. Óñëîâèÿ, íàêëàäûâàåìûå íà ìàòðèöó ðàçðåøåíèÿ è ìàòðèöó ðàñïðåäåëåíèÿ èíôîðìàöèè.

Òåîðèÿ èíòåðôåðåíöèîííûõ âîëí è ñîáñòâåííûõ êîëåáàíèé Çåìëè 1. Ìåòîä Òîìñîíà—Õàñêåëëà (íà ïðèìåðå SH-âîëí). 2. Ïîëå âîëí â ñèñòåìå ñëîåâ íà ïîëóïðîñòðàíñòâå ñî ñâîáîäíîé ïîâåðõíîñòüþ, âûçâàííîå ïàäåíèåì SH-âîëíû èç ïîëóïðîñòðàíñòâà. 3. Òî÷íîå ðåøåíèå äëÿ ïîëÿ âîëíû SH â ñëîå íà ïîëóïðîñòðàíñòâå, âûçâàííîå ñîñðåäîòî÷åííûì èñòî÷íèêîì òèïà öåíòðà âðàùåíèÿ. 4. Ìåòîä íîðìàëüíûõ âîëí. 5. Ñâåäåíèå çàäà÷è î ðàñïðîñòðàíåíèè âîëí â âåðòèêàëüíîíåîäíîðîäíîé ñðåäå ê êðàåâîé çàäà÷å. 6. Ïðåäñòàâëåíèå ïîëÿ SH-âîëí â âåðòèêàëüíî-íåîäíîðîäíîé ñðåäå ïóòåì ðàçëîæåíèÿ ïî ñîáñòâåííûì ôóíêöèÿì êðàåâîé çàäà÷è. 7. Èíòåãðàëüíûå ôîðìóëû, èõ ïðèìåíåíèå äëÿ ðàñ÷åòà ãðóïïîâîé ñêîðîñòè è óòî÷íåíèÿ ïàðàìåòðîâ ñðåäû. 8. Ðåøåíèå âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ äëÿ îäíîðîäíîãî æèäêîãî øàðà. Ìîäû è îáåðòîíû. 9. Ñîáñòâåííûå êîëåáàíèÿ îäíîðîäíîãî óïðóãîãî øàðà, òèïû ñîáñòâåííûõ êîëåáàíèé.

281

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè Ëó÷åâàÿ ñåéñìîòîìîãðàôèÿ 1. Ïðåäñòàâëåíèå ðåøåíèÿ â âèäå ðàçëîæåíèÿ ïî áàçèñíûì ôóíêöèÿì. Âûáîð áàçèñíûõ ôóíêöèé. 2. Àïðèîðíûå îãðàíè÷åíèÿ íà ðåøåíèå çàäà÷ ñåéñìîòîìîãðàôèè. 3. Ïîñòðîåíèå áàçèñíûõ ôóíêöèé íà îñíîâå êðèòåðèÿ ãëàäêîñòè ðåøåíèÿ — ïëîñêàÿ çàäà÷à. 4. Ñõåìà ïîñòðîåíèÿ òðåõìåðíûõ ìîäåëåé â çàäà÷àõ ïîâåðõíîñòíîâîëíîâîé òîìîãðàôèè. 5. Îöåíêà ðàçðåøåíèÿ ñ ïîìîùüþ òåñòà «øàõìàòíîé äîñêè».

282

Ôèçèêà î÷àãà çåìëåòðÿñåíèé 1. Ôîðìóëà Ãðèíà—Âîëüòåððà äëÿ ñòàöèîíàðíîãî ñëó÷àÿ. 2. Ôîðìóëà Ãðèíà—Âîëüòåððà äëÿ íåñòàöèîíàðíîãî ñëó÷àÿ. 3. Ïîñòðîåíèå âîëíîâîãî ïîëÿ, âûçâàííîãî ïîäâèæêîé ïî ðàçëîìó. 4. Äîêàçàòåëüñòâî ýêâèâàëåíòíîñòè ïîëÿ, âûçâàííîãî ñäâèãîì ïî ðàçëîìó è äâîéíîé ïàðîé ñèë. 5. Ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðèâîäÿùèå ê ðàçðûâó ñïëîøíîñòè ñðåäû. 6. Ïðèìåðû êîíêðåòíûõ ïîäâèæåê. 7. Òåíçîð ñåéñìè÷åñêîãî ìîìåíòà. 8. Ñâÿçü ïàðàìåòðîâ èñòî÷íèêà ñ âîëíîâûì ïîëåì â äàëüíåé çîíå. 9. Õàðàêòåð îãèáàþùåé ñïåêòðà èçëó÷åíèÿ. Îïðåäåëåíèå ïàðàìåòðîâ î÷àãà ïî õàðàêòåðèñòèêàì ñïåêòðà.

Ëèòåðàòóðà 1. Àêè Ê., Ðè÷àðäñ Ï. Êîëè÷åñòâåííàÿ ñåéñìîëîãèÿ:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1983. 2. Lay T., Wallace T. C. Modern global seismology. San Diego: Academic Press, 1995. 3. Ñàâàðåíñêèé Å. Ô. Ñåéñìè÷åñêèå âîëíû. Ì.: Íåäðà, 1972. 4. Ëåâøèí À. Ë., ßíîâñêàÿ Ò. Á., Ëàíäåð À. Â. Ïîâåðõíîñòíûå ñåéñìè÷åñêèå âîëíû â ãîðèçîíòàëüíî-íåîäíîðîäíîé Çåìëå. Ì.: Íàóêà, 1987. 5. Êó÷åð Â. È., Êàøòàí Á. Ì. Ëó÷åâîé ìåòîä äëÿ èçîòðîïíîé íåîäíîðîäíîé óïðóãîé ñðåäû. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1999. 6. Êàóôìàí À. À., Ëåâøèí À. Ë. Ââåäåíèå â òåîðèþ ãåîôèçè÷åñêèõ ìåòîäîâ. Àêóñòè÷åñêèå è óïðóãèå âîëíîâûå ïîëÿ â ãåîôèçèêå. Ò. 3. Ì.: Íåäðà, 2001.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/07 — «Ãåîýëåêòðèêà»

Îáùàÿ ãåîëîãèÿ 1. Ïðîèñõîæäåíèå è ôîðìèðîâàíèå Çåìëè â ïðîöåññå ýâîëþöèè Âñåëåííîé. Îáùàÿ ãåîäèíàìèêà: ëèòîñôåðíûå ïëèòû, îñíîâû òåêòîíèêè ëèòîñôåðíûõ ïëèò, ìåõàíèçì è ïðèìåðû ñîâðåìåííûõ êîëëèçèîííûõ ïðîöåññîâ íà Çåìëå. 2. Çåìíàÿ êîðà: ðàñïðåäåëåíèå õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Ìàãìàòèçì â çåìíîé êîðå. Èçâåðæåííûå ãîðíûå ïîðîäû. 3. Ýêçîãåííûå ïðîöåññû, ãåîëîãè÷åñêîå âûâåòðèâàíèå. Îñàäî÷íûå ãîðíûå ïîðîäû. 4. Ìåòàìîðôèçì è ìåòàìîðôè÷åñêèå ãîðíûå ïîðîäû. 5. Ãåîëîãè÷åñêîå ðàéîíèðîâàíèå òåððèòîðèè Ðîññèè. Ãåîòåðìèêà 1. Îïðåäåëåíèå òåìïåðàòóðû ïî äàííûì î òåïëîâîì ïîòîêå. Îöåíêà òåìïåðàòóðû âíóòðè Çåìëè ïî óïðóãèì ñâîéñòâàì ãîðíûõ ïîðîä. 2. Îöåíêà òåìïåðàòóðû ïî äàííûì îá ýëåêòðîïðîâîäíîñòè Çåìëè. 3. Òåïëîâàÿ èñòîðèÿ Çåìëè. Àíàëèç è èíòåðïðåòàöèÿ ãåîôèçè÷åñêèõ äàííûõ 1. Òåîðèÿ ãåîôèçè÷åñêèõ ïðèáîðîâ. Îñíîâíûå òðåáîâàíèÿ ê ïðèáîðàì äëÿ ðåãèñòðàöèè êîìïîíåíò ãåîôèçè÷åñêèõ ïîëåé. Ñâîéñòâà ñèãíàëîâ, îòîáðàæàþùèõ ãåîôèçè÷åñêèå ïîëÿ. Îïèñàíèå ëèíåéíûõ ñèñòåì âî âðåìåííîé è ÷àñòîòíîé îáëàñòÿõ. Ðåãèñòðàöèÿ ñèãíàëîâ â äèñêðåòíîé ôîðìå. Ïîìåõè ïðè ðåãèñòðàöèè ñèãíàëîâ. Àëãîðèòìû îáðàáîòêè ñèãíàëîâ. Ôèëüòðàöèÿ. 2. Ìåòîäû àíàëèçà è îáðàáîòêè ãåîôèçè÷åñêîé èíôîðìàöèè. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ òåîðèè âåðîÿòíîñòåé. Äèñêðåòíûå è íåïðåðûâíûå ðàñïðåäåëåíèÿ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí. Ñëó÷àéíûå ôóíêöèè è èõ ñâîéñòâà. Ìîäåëè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ìàòåðèàëà è ìåòîäû îöåíèâàíèÿ ãåîôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ. Ìîäåëè êîëè÷åñòâåííîé è êà÷åñòâåííîé èíòåðïðåòàöèè. Êðèòåðèè êà÷åñòâà îöåíèâàíèÿ ïàðàìåòðîâ. 3. Àíàëèç è èíòåðïðåòàöèÿ ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèõ äàííûõ Àíàëèç ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèõ äàííûõ, ìåòîäû òðàíñôîðìàöèè è èíòåðïðåòàöèè ÌÒ-äàííûõ, êà÷åñòâåííàÿ èíòåðïðåòàöèÿ ÌÒ-äàííûõ, äâóìåðíàÿ èíòåðïðåòàöèÿ êðèâûõ ÌÒÇ. Îáðàòíûå çàäà÷è ãåîôèçèêè 1. Ïðèíöèïû ðåøåíèÿ îáðàòíûõ ãåîôèçè÷åñêèõ çàäà÷. • Ñîâðåìåííûå ìåòîäû ðåøåíèÿ îáðàòíûõ ãåîôèçè÷åñêèõ çàäà÷. Íå-

283

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè

284

êîððåêòíîñòü îáðàòíûõ çàäà÷. Ðåãóëÿðèçàöèÿ ðåøåíèÿ îáðàòíîé çàäà÷è. • Çàäà÷è âûäåëåíèÿ ñèãíàëîâ íà ôîíå ïîìåõ. Îöåíèâàíèå ïàðàìåòðîâ ñðåäû ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäîâ ëó÷åâîé òîìîãðàôèè. Îöåíèâàíèå ïàðàìåòðîâ ñðåäû ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäîâ äèôðàêöèîííîé òîìîãðàôèè. Àëãîðèòìû ðåêîíñòðóêòèâíîé òîìîãðàôèè. 2. Ðåøåíèå ïðÿìûõ è îáðàòíûõ çàäà÷ ýëåêòðîìàãíèòíûõ çîíäèðîâàíèé. • Âû÷èñëåíèå èíòåãðàëîâ ãåîýëåêòðè÷åñêèõ çîíäèðîâàíèé: ìåòîä öèôðîâîé ôèëüòðàöèè è ìåòîä êâàäðàòóðû Ãàóññà ñ àïïðîêñèìàöèåé Ïàäå äëÿ èíòåãðèðóåìûõ ôóíêöèé. • Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå â ãîðèçîíòàëüíî íåîäíîðîäíûõ ñðåäàõ. Ïîëå â äâóìåðíî-íåîäíîðîäíûõ ñðåäàõ. • Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé: ìåòîä èíòåãðàëüíûõ óðàâíåíèé, ìåòîä âîçìóùåíèé, ìåòîä êîíå÷íûõ ðàçíîñòåé è ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ, ðåøåíèå ïðÿìîé äâóìåðíîé è òðåõìåðíûõ çàäà÷ ÌÒÇ ìåòîäîì êîíå÷íûõ ðàçíîñòåé. • Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà îáðàòíîé çàäà÷è: ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå, ìîäåëü, îïåðàòîð ðåøåíèÿ ïðÿìîé çàäà÷è, ëèíåàðèçàöèÿ îïåðàòîðà ïðÿìîé çàäà÷è, íåêîððåêòíîñòü îáðàòíûõ çàäà÷, ïàðàìåòðèçàöèÿ ìîäåëè. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà îáðàòíûõ çàäà÷ ãåîýëåêòðèêè. • Îäíîìåðíàÿ è ìíîãîìåðíàÿ îáðàòíûå çàäà÷è ãåîýëåêòðèêè. Àëãîðèòìû è ïðîãðàììû ðåøåíèÿ îáðàòíûõ çàäà÷ ãåîýëåêòðèêè.

Ìåòîäû ãåîôèçè÷åñêîé ðàçâåäêè 1. Ñåéñìî-, ãðàâè- è ìàãíèòîðàçâåäêà Ôèçèêî-òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ãåîôèçè÷åñêîé ðàçâåäêè. Ñïîñîáû è ïðèíöèïû èçìåðåíèÿ ñèëû òÿæåñòè è ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ðåøåíèå ïðÿìîé è îáðàòíîé çàäà÷ ãðàâèòàöèîííîé è ìàãíèòíîé ðàçâåäîê. Ïðèíöèïû ðàçäåëåíèÿ àíîìàëüíûõ ãðàâèòàöèîííûõ è ìàãíèòíûõ ïîëåé â ñîîòâåòñòâèè ñ èõ èñòî÷íèêàìè. Òðàíñôîðìàöèè ãðàâèòàöèîííûõ è ìàãíèòíûõ àíîìàëèé. Ìåòîäèêà âûïîëíåíèÿ ðàáîò ãðàâèòàöèîííîé è ìàãíèòíîé ðàçâåäîê. Ìåòîäû îáðàáîòêè ñåéñìè÷åñêèõ ñèãíàëîâ. Îñíîâíûå ìåòîäû ñåéñìè÷åñêîé ðàçâåäêè. Ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèå îñíîâû ñåéñìè÷åñêîãî ìåòîäà ðàçâåäêè. Ìèãðàöèÿ ñåéñìè÷åñêèõ íàáëþäåíèé. 2. Ýëåêòðîðàçâåäêà íà ïåðåìåííîì òîêå. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîëÿ ýëåêòðè÷åñêîãî è ìàãíèòíîãî äèïîëåé. Ýëëèïòè÷åñêè ïîëÿðèçîâàííîå ïîëå. Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå â áëèæíåé çîíå è â ñðåäíåé çîíå. Ïîëå âåðòèêàëüíîãî ìàãíèòíîãî äèïîëÿ â ïðèñóòñòâèè ïðîâîäÿùèõ íåîäíîðîäíîñòåé. Çîíäèðîâàíèÿ ìåòîäîì ñòàíîâëåíèåì ïîëÿ. Ìåòîäû ýëåêòðîðàçâåäêè, èñïîëüçóþùèå ãàðìîíè÷åñêèå ïîëÿ. ×àñòîòíàÿ äèñïåðñèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ãîðíûõ ïîðîä. Ñåéñìîýëåêòðè÷åñêèå ýôôåêòû ïåðâîãî è âòîðîãî ðîäà.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè Ïðèìåíåíèå åñòåñòâåííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ äëÿ èçó÷åíèÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòè Çåìëè 1. Åñòåñòâåííîå ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå âíåøíåãî ïðîèñõîæäåíèÿ â èíòåðâàëå ïåðèîäîâ 10-3—107 ñ; Âîçìîæíîñòü àïïðîêñèìàöèè åñòåñòâåííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ïîëåì ïëîñêîé âîëíû è îñíîâû òåîðèè ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé. Âëèÿíèå ãîðèçîíòàëüíîé íåîäíîðîäíîñòè ðàçðåçà íà ïîâåäåíèå èìïåäàíñà è êðèâûõ çîíäèðîâàíèÿ. 2. Ïîëå ãðîçîâîé àêòèâíîñòè è åãî ïðèìåíåíèå äëÿ èññëåäîâàíèÿ çåìíîé êîðû (ÀÌÒ çîíäèðîâàíèÿ). 3. Ìàãíèòîâàðèàöèîííûå èññëåäîâàíèÿ â ñëó÷àå ãîðèçîíòàëüíî íåîäíîðîäíûõ ñðåä. Ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ñ ó÷¸òîì ñôåðè÷íîñòè Çåìëè. Ãëîáàëüíûå ìàãíèòîâàðèàöèîííûå èññëåäîâàíèÿ. 4. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü íèæíåé ìàíòèè ïî äàííûì î âåêîâûõ âàðèàöèÿõ. Ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðîïðîâîäíîñòè â êîðå è ìàíòèè. Ñòðîåíèå êîðû Âîñòî÷íî-åâðîïåéñêîé ïëàòôîðìû è Áàëòèéñêîãî ùèòà ïî äàííûì ãëóáèííîé ãåîýëåêòðèêè. Ñòðîåíèå âåðõíåé ìàíòèè ïî äàííûì ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèõ çîíäèðîâàíèé íà ñåâåðî-çàïàäå Âîñòî÷íî-Åâðîïåéñêîé ïëàòôîðìû è Áàëòèéñêîì ùèòå. Îïðåäåëåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ ïðîâîäèìîñòè â ìàíòèè Çåìëè ïî äàííûì ãëóáèííûõ ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèõ è ãëîáàëüíûõ ìàãíèòîâàðèàöèîííûõ èññëåäîâàíèé. Ãëóáèííûå ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèå è ìàãíèòîâàðèàöèîííûå çîíäèðîâàíèÿ â îêåàíå.

Ëèòåðàòóðà 1. Àïëîíîâ Ñ. Â. Ãåîäèíàìèêà. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 2001. 2. Áåðäè÷åâñêèé Ì. Í., Äìèòðèåâ Â. È. Ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêèå çîíäèðîâàíèÿ ãîðèçîíòàëüíî îäíîðîäíûõ ñðåä. Ì.: Íåäðà, 1992. 3. Âàíüÿí Ë. Ë. Ýëåêòðîìàãíèòíûå çîíäèðîâàíèÿ. Ì.: Íàó÷íûé ìèð, 1997. 4. Ãàâðèëîâ Â. Ï. Îáùàÿ è èñòîðè÷åñêàÿ ãåîëîãèÿ è ãåîëîãèÿ ÑÑÑÐ. Ì., 1989. 5. Æàðêîâ Â. Í. Âíóòðåííåå ñòðîåíèå Çåìëè è ïëàíåò. Ì.: Íàóêà, 1965. 6. Æäàíîâ Ì. Ñ. Ýëåêòðîðàçâåäêà. Ì.: Íåäðà, 1986. 7. Êàìåíåöêèé Ô. Ì. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ãåîôèçè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ìåòîäîì ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ. Ì.: Ãåîñ, 1997. 8. Êîâòóí À. À. Ñòðîåíèå êîðû è âåðõíåé ìàíòèè íà ñåâåðî-çàïàäå Âîñòî÷íîÅâðîïåéñêîé ïëàòôîðìû ïî äàííûì ìàãíèòîòåëëóðè÷åñêîãî çîíäèðîâàíèÿ. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1989. 9. Êîâòóí À. À. Èñïîëüçîâàíèå åñòåñòâåííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ äëÿ èçó÷åíèÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòè Çåìëè. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1980. 10. Ëîãà÷åâ À. À., Çàõàðîâ Â. Ï. Êóðñ ìàãíèòîðàçâåäêè. Ë.: Íåäðà, 1979. 11. Ìèðîíîâ Â. Ñ. Êóðñ ãðàâèðàçâåäêè. Ë.: Íåäðà, 1980. 12. Ìîëî÷íîâ Ã. Â., Ðàäèîíîâ Ì. Â. ×àñòîòíûå ýëåêòðîìàãíèòíûå çîíäèðîâàíèÿ ñ âåðòèêàëüíûì ìàãíèòíûì äèïîëåì. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1983. 13. Øåðèô Ð., Ãåëëàð Ë. Ñåéñìîðàçâåäêà. Ò. 1, 2. Ì.: Ìèð, 1987.

285

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 14. Ðûæèêîâ Ã. À., Òðîÿí Â. Í. Òîìîãðàôèÿ è îáðàòíûå çàäà÷è äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1994. 15. Ñìûñëîâ À. À., Ìîèñååíêî Ó. È., ×àäîâè÷ Ò. Ç. Òåïëîâîé ðåæèì è ðàäèîàêèâíîñòü Çåìëè. Ë.: Íåäðà, 1979. 16. Òðîÿí Â. Í., Êèñåëåâ Þ. Â. Ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû îáðàáîòêè è èíòåðïðåòàöèè ãåîôèçè÷åñêèõ äàííûõ. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 2003. 17. Óàéò Ä. Âîçáóæäåíèå è ðàñïðîñòðàíåíèå ñåéñìè÷åñêèõ âîëí. Ì.: Íåäðà, 1986. 18. Ïàðõîìåíêî Ý. È., Áîíäàðåíêî À. Ã. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü ãîðíûõ ïîðîä ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ è äàâëåíèÿõ. Ì.: Íåäðà, 1972. 19. ßíîâñêàÿ Ò. Á., Ïîðîõîâà Ë. Í. Îáðàòíûå çàäà÷è ãåîôèçèêè. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1983. 20. ßíîâñêèé Á. Ì. Çåìíîé ìàãíåòèçì. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1978.

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå

286

010700/07 — «Ïàëåîìàãíåòèçì è ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä»

Ìåòîäû ãåîôèçè÷åñêîé ðàçâåäêè 1. Ñèëà òÿæåñòè, åå ïîòåíöèàë. Íîðìàëüíîå çíà÷åíèå ñèëû òÿæåñòè íà Çåìëå. 2. Ãåîìàãíèòíîå ïîëå è åãî ñòðóêòóðà. Ìàãíèòíûé ïîòåíöèàë. Íîðìàëüíîå ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè. 3. Ãðàâèòàöèîííûå è ìàãíèòíûå àíîìàëèè, èõ ïðèðîäà è ïðè÷èíû. 4. Ñâÿçü ìàãíèòíîãî è ãðàâèòàöèîííîãî ïîòåíöèàëîâ (òåîðåìà Ïóàññîíà). 5. Ðåøåíèå ïðÿìîé çàäà÷è äëÿ òåë ïðîñòåéøåé ôîðìû. 6. Ðàçäåëåíèå ïîëåé ïóòåì ðåøåíèÿ ïðÿìîé çàäà÷è. Ìåòîä âû÷èòàíèÿ. 7. Ñïåêòðû òåë ïðîñòåéøåé ôîðìû. 8. Âåðòèêàëüíûå ñå÷åíèÿ ïîëåé (ñïîñîá èçîëèíèé è ñèëîâûõ ëèíèé). 9. Îïðåäåëåíèå ìàññû è ãîðèçîíòàëüíîé êîîðäèíàòû äëÿ òåë ïðîèçâîëüíîé ôîðìû. 10. Îïðåäåëåíèå ãëóáèíû îñîáûõ òî÷åê äëÿ òåë ïðîèçâîëüíîé ôîðìû. 11. Àíàëèòè÷åñêîå ïðîäîëæåíèå àíîìàëèé. 12. Âûðàæåíèå îäíèõ ïðîèçâîäíûõ ãðàâèòàöèîííîãî è ìàãíèòíîãî ïîòåíöèàëîâ ÷åðåç äðóãèå. 13. Âûâîä ÷èñëåííûõ ôîðìóë (íà ïðèìåðå àíàëèòè÷åñêîãî ïðîäîëæåíèÿ àíîìàëèé â íèæíåå ïîëóïðîñòðàíñòâî). 14. Ìåòîäèêà âûïîëíåíèÿ ðàáîò ãðàâèòàöèîííîé è ìàãíèòíîé ðàçâåäîê.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè Îáùàÿ ãåîëîãèÿ 15. Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ îáùåé ãåîäèíàìèêè. Êîíâåêòèâíûå äâèæåíèÿ â ìàíòèè Çåìëè. Òèïû êîíâåêöèè, ìîäåëü õèìèêî-ïëîòíîñòíîé êîíâåêöèè êàê îñíîâà ïðåäñòàâëåíèé î ìåõàíèçìå òåêòîíè÷åñêèõ äâèæåíèé è ìàãìàòèçìà â çåìíîé êîðå. Ãëîáàëüíàÿ êîíâåêöèÿ â ìàíòèè Çåìëè, ïîíÿòèå î ãîðÿ÷èõ òî÷êàõ. 16. ×àñòíàÿ ãåîäèíàìèêà. Ñåéñìè÷åñêèå ïîÿñà è âûäåëåíèå ëèòîñôåðíûõ ïëèò. Ãëàâíûå ëèòîñôåðíûå ïëèòû Çåìëè. Âûäåëåíèå è õàðàêòåðèñòèêè ãðàíèö ïëèò ïî ñåéñìîëîãè÷åñêèì è èíûì ãåîëîãî-ãåîôèçè÷åñêèì äàííûì. 17. Êèíåìàòèêà ëèòîñôåðíûõ ïëèò è å¸ ñîîòíîøåíèå ñ ìàíòèéíûìè êîíâåêòèâíûìè òå÷åíèÿìè. Ïðîèñõîæäåíèå îêåàíñêîé, êîíòèíåíòàëüíîé êîðû è ëèòîñôåðû. Ìàãìàòèçì, òåêòîíè÷åñêèå äåôîðìàöèè è ôîðìèðîâàíèå ðåëüåôà çåìíîé êîðû êàê îòðàæåíèå ãëîáàëüíûõ äâèæåíèé ëèòîñôåðíûõ ïëèò. 18. Ðåãèîíàëüíàÿ ãåîäèíàìèêà: ñèëû è ïðîöåññû â ëîêàëüíûõ ó÷àñòêàõ çåìíîé êîðû, ïðèâîäÿùèå ê îáðàçîâàíèþ ìåñòíûõ òåêòîíè÷åñêèõ ñòðóêòóð è ìàãìàòè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèé. 19. Âèäû òåêòîíè÷åñêèõ ñòðóêòóð â çåìíîé êîðå è èõ ïðîÿâëåíèÿ íà å¸ ïîâåðõíîñòè. Ãîðèçîíòàëüíîå çàëåãàíèå îñàäî÷íûõ ïîðîä êàê ïåðâè÷íàÿ ôîðìà îáðàçîâàíèÿ èõ ñòðóêòóðû. 20. Ïîíÿòèå î ïàëåîãåîäèíàìèêå êàê ìåòîäå ðåêîíñòðóêöèè ãåîòåêòîíè÷åñêèõ è ìàãìàòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â ïðîøëûå ïåðèîäû ãåîëîãè÷åñêîé ýâîëþöèè Çåìëè. 21. Ðîëü ìàãìàòèçìà â æèçíè ïëàíåòû, ðàñïðîñòðàíåííîñòü ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä. Èíòðóçèâíûå è ýôôóçèâíûå ãîðíûå ïîðîäû êàê èñòî÷íèê âñåõ âèäîâ ãîðíûõ ïîðîä è ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. 22. Ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü ìîðÿ. Ðîëü ìîðÿ êàê ãèãàíòñêîãî áàññåéíà îñàäêîíàêîïëåíèÿ è îáðàçîâàíèÿ îñàäî÷íûõ ãîðíûõ ïîðîä. Êëàññèôèêàöèÿ îñàäî÷íûõ ïîðîä ïî óñëîâèÿì îáðàçîâàíèÿ. 23. Îêðàèííûå è âíóòðåííèå ìîðÿ Ðîññèè. Îáçîð îñíîâíûõ ãåîòåêòîíè÷åñêèõ ðàéîíîâ ìèðà. 24. Îñíîâû ïåòðîãðàôèè. Îïðåäåëåíèå ïîíÿòèÿ «ãîðíàÿ ïîðîäà». Ñòðóêòóðà è òåêñòóðà ïîðîä â çàâèñèìîñòè îò èõ ãåíåçèñà. 25. Ìàãìàòè÷åñêèå, îñàäî÷íûå è ìåòàìîðôè÷åñêèå ïîðîäû: õèìè÷åñêèé è ìèíåðàëüíûé ñîñòàâ, êîëè÷åñòâåííîå ñîîòíîøåíèå ïîðîä â çåìíîé êîðå.

Ïàëåî- è àðõåîìàãíåòèçì 26. Ýëåìåíòû çåìíîãî ìàãíåòèçìà, èõ ðàñïðåäåëåíèå ïî ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Ãðàôè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ. 27. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ïàëåîìàãíèòíûõ èññëåäîâàíèé. Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ãîðíûõ ïîðîä. Ôåððîìàãíåòèçì. Ôåððîìàãíèòíûå ìèíåðàëû. 28. Ìàãíåòèçì îñàäî÷íûõ è èçâåðæåííûõ è âèäû èõ îñòàòî÷íîãî íàìàãíè÷èâàíèÿ (îðèåíòàöèîííàÿ, òåðìîîñòàòî÷íàÿ, âÿçêàÿ, õèìè÷åñêàÿ, òåðìîâÿçêàÿ, íîðìàëüíàÿ, èäåàëüíàÿ).

287

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 29. Ïàëåîìàãíåòèçì è àðõåîìàãíåòèçì. Ìåòîäû àðõåî- è ïàëåîìàãíèòíûõ èññëåäîâàíèé. 30. Ìåòîäû âûäåëåíèÿ ïåðâè÷íîé íàìàãíè÷åííîñòè, ìàãíèòíàÿ ÷èñòêà. Ìåòîäû îáðàáîòêè ïàëåîìàãíèòíûõ äàííûõ. Âû÷èñëåíèå âèðòóàëüíûõ ïîëþñîâ. Ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ïàëåîíàïðÿæåííîñòè. 31. Ðåçóëüòàòû àðõåî- è ïàëåîìàãíèòíûõ èññëåäîâàíèé. Âåêîâûå âàðèàöèè ïî àðõåîìàãíèòíûì äàííûì.

288

Îñíîâû ôåððîìàãíåòèçìà 32. Îñíîâíûå ÿâëåíèÿ ìàãíåòèçìà. Íàìàãíè÷èâàíèå ìîíîêðèñòàëëîâ è ïîëèêðèñòàëëîâ. Ãèñòåðåçèñ. Òî÷êà Êþðè. ßâëåíèå ìàãíèòîñòðèêöèè è ìåõàíîñòðèêöèè. 33. Êëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ ïàðà- è ôåððîìàãíåòèçìà. Òåîðèÿ Ëàíæåâåíà è îáîáùåíèå åå Âåéñîì íà ñëó÷àé ôåððîìàãíåòèçìà. Ìîëåêóëÿðíîå ïîëå Âåéñà. Ñïîíòàííûå îáëàñòè íàìàãíè÷èâàíèÿ (äîìåíû). 34. Àíèçîòðîïèÿ ôåððîìàãíèòíûõ êðèñòàëëîâ. Óñëîâèÿ ñèììåòðèè êðèñòàëëè÷åñêèõ òåë. Òåíçîð ìàãíèòíîé àíèçîòðîïèè. Ýíåðãèÿ àíèçîòðîïèè íåäåôîðìèðîâàííîãî ìîíîêðèñòàëëà. Íàâåäåííàÿ ìàãíèòíàÿ àíèçîòðîïèÿ. 35. Òåîðèÿ äîìåííîé ñòðóêòóðû. Ãðàíè÷íûå ñëîè 180- è 90-ãðàäóñíûå ñîñåäñòâà â îäíîîñíûõ êðèñòàëëàõ. Òåîðèÿ Ëàíäàó è Ëèôøèöà. Äîìåííàÿ ñòðóêòóðà âáëèçè ïîëîñòåé è âêëþ÷åíèé. Îäíîäîìåííûå, ñóáîäíîäîìåííûå è ìíîãîäîìåííûå îáëàñòè, òîíêèå ïëåíêè, «ïñàðêè». Ñóïåðïàðàìàãíåòèçì. 36. Òåîðèÿ êðèâîé òåõíè÷åñêîãî íàìàãíè÷èâàíèÿ. Îáðàòèìîå è íåîáðàòèìîå ñìåùåíèÿ ãðàíèö. Âðàùåíèå âåêòîðà Js. Êðèâûå íàìàãíè÷èâàíèÿ ïðè îòñóòñòâèè ñìåùåíèÿ ãðàíèöû. 37. Òåîðèÿ ìàãíèòíîãî ãèñòåðåçèñà. Âèäû ìàãíèòíîãî ãèñòåðåçèñà. Çàâèñèìîñòü êîýðöèòèâíîé ñèëû îò ôîðìû ÷àñòèö. Êðèòè÷åñêîå ïîëå è ïîëå ñòàðòà. Âëèÿíèå âêëþ÷åíèé è óïðóãèõ íàïðÿæåíèé íà êîýðöèòèâíóþ ñèëó. 38. Àíòèôåððîìàãíåòèçì. Çàâèñèìîñòü ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè àíòèôåððîìàãíåòèêîâ îò òåìïåðàòóðû. Íåñêîìïåíñèðîâàííûå àíòèôåððîìàãíåòèêè. ßâëåíèå îáìåííîé (îäíîíàïðàâëåííîé) àíèçîòðîïèè.

Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ ïàëåîìàãíèòíîé èíôîðìàöèè 39. Ãîðíûå ïîðîäû êàê èñòî÷íèê ïàëåîìàãíèòíîé èíôîðìàöèè. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ïàëåîìàãíèòíûõ èññëåäîâàíèé. Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ãîðíûõ ïîðîä. Ìàãíåòèçì îñàäî÷íûõ è èçâåðæåííûõ ãîðíûõ ïîðîä è âèäû èõ îñòàòî÷íîãî íàìàãíè÷èâàíèÿ. Âîçìîæíûå ïðè÷èíû îáðàòíîé íàìàãíè÷åííîñòè ãîðíûõ ïîðîä. 40. Îñíîâíàÿ è ïîáî÷íàÿ ïàëåîìàãíèòíàÿ èíôîðìàöèÿ. 41. Òðàäèöèîííîå ïàëåîìàãíèòíîå èññëåäîâàíèå ãîðíûõ ïîðîä. Ñïîñîáû îïðåäåëåíèÿ íàïðàâëåíèé ïåðâè÷íîé íàìàãíè÷åííîñòè. Ìàãíèòíûå ÷èñòêè.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 42. Îïðåäåëåíèå ïàëåîíàïðÿæåííîñòè äðåâíåãî ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ — ïðèíöèïû, ìåòîäû. 43. Îïðåäåëåíèå âîçðàñòà ïîðîä è íåêîòîðûõ ãåîôèçè÷åñêèõ ñîáûòèé ìàãíèòíûì ìåòîäîì. 44. Ïîáî÷íàÿ ïàëåîìàãíèòíàÿ èíôîðìàöèÿ, åå ðîëü â ïîâûøåíèè äîñòîâåðíîñòè ïàëåîìàãíèòíûõ èññëåäîâàíèé. Ìåòîäû åå ïîëó÷åíèÿ.

Ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä 45. Êëàññèôèêàöèÿ âåùåñòâ ïî ìàãíèòíûì ñâîéñòâàì, ìåñòî ãîðíûõ ïîðîä â ýòîé êëàññèôèêàöèè. Ñïåöèôèêà ãîðíûõ ïîðîä êàê ìàãíèòíîãî ìàòåðèàëà. 46. Âèäû íàìàãíè÷åííîñòè. Ðîëü ôèçè÷åñêèõ äåôåêòîâ ôåððèìàãíèòíûõ çåðåí ãîðíîé ïîðîäû â ôîðìèðîâàíèè ðàçíûõ âèäîâ îñòàòî÷íîé íàìàãíè÷åííîñòè. Kîýðöèòèâíûé ñïåêòð. 47. Äèàãðàììà Ïðåéçàõà—Íååëÿ. Ïðåäñòàâëåíèå ïðîöåññîâ íàìàãíè÷èâàíèÿ ãîðíûõ ïîðîä íà äèàãðàììå Ïðåéçàõà—Íååëÿ. 48. Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà îñíîâíûõ ïîðîäîîáðàçóþùèõ ôåððèìàãíèòíûõ ìèíåðàëîâ. Òèòàíîìàãíåòèòîâûé ðÿä. Ìàããåìèò è ñåðèÿ ìàãíåòèò — ãåìàòèò. Ãèïåðãåííî èçìåíåííûå ïîðîäû. Ïèððîòèíû. 49. Ñòðóêòóðíî-÷óâñòâèòåëüíûå ïàðàìåòðû ãîðíîé ïîðîäû. Ìåòîäû îáíàðóæåíèÿ ìàãíåòèòà â ïîðîäàõ. Íèçêîòåìïåðàòóðíàÿ ìàãíèòíàÿ ïàìÿòü ìàãíåòèòà (g-ïàìÿòü). Ìåòîä íèçêîòåìïåðàòóðíîé ìàãíèòíîé ÷èñòêè. Èçîòðîïíàÿ òî÷êà. Ïåðåõîäíàÿ òåðìîîñòàòî÷íàÿ íàìàãíè÷åííîñòü. 50. Âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ ìàãíèòíàÿ ïàìÿòü (a-ïàìÿòü) ìàãíåòèòñîäåðæàùèõ ãîðíûõ ïîðîä. Ñâîéñòâà a-ïàìÿòè. Ðîëü ãåòåðîôàçíîãî îêèñëåíèÿ êàòèîíäåôèöèòíîãî ìàãíåòèòà â ôîðìèðîâàíèè âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ïàìÿòè. 51. Ìàãíåòèçì ÃÏ è ïàëåîìàãíèòíàÿ êîððåëÿöèÿ îñàäî÷íûõ òîëù. Òåêòîíè÷åñêèå äâèæåíèÿ è ìàãíåòèçì ÃÏ. Òåìïåðàòóðà Êþðè ãëóáèííûõ ÃÏ.

Ãåîìàãíèòíîå ïîëå è ìåòîäû åãî èçó÷åíèÿ 52. Ýëåìåíòû çåìíîãî ìàãíåòèçìà, èõ ðàñïðåäåëåíèå ïî ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Ãðàôè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ìàãíèòíûå êàðòû — ìèðîâûå è ìåñòíûå. Ìåòîäû èçó÷åíèÿ ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ïîëÿ. Ìàãíèòíûå ñúåìêè: ïðèíöèïû è ìåòîäû. 53. Èñòî÷íèêè ìàãíèòíîãî ïîëÿ: òîêîâûå è ñâÿçàííûå ñ íàìàãíè÷åííûìè òåëàìè. 54. Àíàëèòè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Òåîðèÿ Ãàóññà è åå ïðèìåíåíèå ïðè ðàçäåëåíèè ïîëÿ íà ñîñòàâëÿþùèå îò âíóòðåííèõ è âíåøíèõ èñòî÷íèêîâ; âèõðåâîå ïîëå. Ìàãíèòíûé ìîìåíò Çåìëè è ìàãíèòíûå êîîðäèíàòû. 55. Ñòðóêòóðà ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ðåãèîíàëüíûå è ëîêàëüíûå àíîìàëüíûå ïîëÿ. Ìåòîäû âûäåëåíèÿ ðåãèîíàëüíûõ è ëîêàëüíûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé. Ìåæäóíàðîäíîå àíàëèòè÷åñêîå ïîëå.

289

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 56. Âåêîâûå âàðèàöèè. Ìåòîäû èçó÷åíèÿ. Õàðàêòåðèñòèêè ñîâðåìåííûõ âåêîâûõ âàðèàöèé, èõ çàâèñèìîñòü îò êîîðäèíàò è âðåìåíè. Çàïàäíûé äðåéô. 57. Äëèííîïåðèîäíûå âåêîâûå âàðèàöèè. Ñïåêòð âåêîâûõ âàðèàöèé. Èõ ïðèðîäà. Âåêîâûå âàðèàöèè è äðóãèå ãåîôèçè÷åñêèå ÿâëåíèÿ. 58. Ïàëåîìàãíåòèçì è àðõåîìàãíåòèçì. Ìåòîäû àðõåî- è ïàëåîìàãíèòíûõ èññëåäîâàíèé. Ðåçóëüòàòû àðõåî- è ïàëåîìàãíèòíûõ èññëåäîâàíèé. Âåêîâûå âàðèàöèè ïî àðõåîìàãíèòíûì äàííûì. Ïåðåìåùåíèå ìàãíèòíûõ ïîëþñîâ, äðåéô êîíòèíåíòîâ, ãåîìàãíèòíûå èíâåðñèè.

290

Ñïèíîâûå âîëíû â ôåððîìàãíåòèêàõ 59. Îáìåííàÿ ìîäåëü ôåððîìàãíåòèêà è àíòèôåððîìàãíåòèêà. 60. Ìàãíèòíîå äèïîëüíîå âçàèìîäåéñòâèå â ôåððîìàãíåòèêå. 61. Ýíåðãèÿ ìàãíèòíîé àíèçîòðîïèè è ïîëíàÿ ýíåðãèÿ ôåððîìàãíåòèêà. 62. Óðàâíåíèå äâèæåíèÿ ìàãíèòíîãî ìîìåíòà è óðàâíåíèå ïåðåíîñà òåïëà â ôåððîìàãíåòèêàõ è àíòèôåððîìàãíåòèêàõ (ìàãíåòèêàõ). 63. Ñïèíîâûå âîëíû â (ìàãíåòèêàõ). 64. Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû â ìàãíèòîóïîðÿäî÷åííûõ êðèñòàëëàõ. 65. Óðàâíåíèÿ òåîðèè óïðóãîñòè è óðàâíåíèå äâèæåíèÿ ìàãíèòíîãî ìîìåíòà â ôåððîìàãíåòèêàõ. 66. Ñâÿçàííûå ìàãíèòîóïðóãèå âîëíû â ôåððîìàãíåòèêàõ. 67. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ñïèíîâûõ âîëí. 68. Òåðìîäèíàìèêà ôåððîìàãíåòèêîâ è àíòèôåððîìàãíåòèêîâ. 69. Êèíåòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â ôåððîìàãíåòèêàõ.

Ëèòåðàòóðà 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Ãëàäêèé Ê. Â. Ãðàâèðàçâåäêà è ìàãíèòîðàçâåäêà. Ì.: Íåäðà, 1967. Ìèðîíîâ Â. Ñ. Êóðñ ãðàâèðàçâåäêè. ËÎ.: Íåäðà, 1980. Ëîãà÷åâ À. À., Çàõàðîâ Â. Ï. Êóðñ ìàãíèòîðàçâåäêè. ËÎ.: Íåäðà, 1979. Ãðàâèðàçâåäêà. Ñïðàâî÷íèê ãåîôèçèêà / Ïîä ðåä. Å. À. Ìóäðåöîâîé è Ê. Å. Âåñåëîâà. Ì.: Íåäðà, 1990. Ìàãíèòîðàçâåäêà. Ñïðàâî÷íèê ãåîôèçèêà / Ïîä ðåä. Â. Å. Íèêèòñêîãî è Þ. Ñ. Ãëåáîâñêîãî. Ì.: Íåäðà, 1990. Óàéò Ä. Âîçáóæäåíèå è ðàñïðîñòðàíåíèå ñåéñìè÷åñêèõ âîëí. Ì.: Íåäðà, 1986. Ñåéñìè÷åñêàÿ ðàçâåäêà ìåòîäîì ïîïåðå÷íûõ è îáìåííûõ âîëí. Ì.: Íåäðà, 1985. Clayerbout J. F. Fundàmental of geophysical data processing. New Jork: Mc-Graw-Hill, 1976. Øåðèô Ð., Ãåëëàð Ë. Ñåéñìîðàçâåäêà:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1987. ßíîâñêèé Á. Ì. Çåìíîé ìàãíåòèçì:  2 ò. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1963-1964, 1978. Ïàëåîìàãíåòèçì. Ñáîðíèê ñòàòåé. / Ïîä ðåä. Ã. Í. Ïåòðîâîé. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1962.

Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè 12. Áåëîêîíü Â. È., Êî÷åãóðà Â. Â., Øîëïî Ë. Å. Ìåòîäû ïàëåîìàãíèòíûõ èññëåäîâàíèé ãîðíûõ ïîðîä. Ì.: Íåäðà, 1973. 13. Ïàðêèíñîí Ó. Ââåäåíèå â ãåîìàãíåòèçì. Ì.: Ìèð, 1986. 14. Íàãàòà Ò. Ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä. Ì.: Ìèð, 1965. 15. Ïàëåîìàãíèòîëîãèÿ. / Ïîä ðåä. À.Í. Õðàìîâà. Ë.: Íåäðà, 1982. 16. Merril R. T., McElhinny M. W., McFadden Ph. L. The Magnetic Field of the Earth. ACADEMIC PRESS, San Diego, London. International Geophysics Series, V. 63. 17. Richard J. Blakely. Potential Theory in Gravity & Magnetic Applications. Cambridge University Press, 1995. 18. Òðóõèí Â. È. Ââåäåíèå â ìàãíåòèçì ãîðíûõ ïîðîä. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óíòà, 1973. 19. Áîðîâèê Å. Ñ., Ìèëüíåð À. Ñ. Ëåêöèè ïî ôåððîìàãíåòèçìó. Õàðüêîâ: Èçä-âî Õàðüêîâñêîãî ãîñ. óí-òà, 1960. 20. Âîíñîâñêèé Ñ. Â. Ìàãíåòèçì. Ì.: Íàóêà, 1971. 21. Êðóïè÷êà Ñ. Ôèçèêà ôåððèòîâ. Ò. 1, Ò. 2. Ì.: Ìèð, 1976. 22. Êðèí÷èê Ã. Ñ. Ôèçèêà ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1976. 23. Òèêàäçóìè Ñ. Ôèçèêà ôåððîìàãíåòèçìà:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1983, 1987. 24. Àõèåçåð À. È., Áàðüÿõòàð Â. Ã., Ïåëåòìèíñêèé Ñ. Â. Ñïèíîâûå âîëíû. Ì.: Íàóêà, 1967.

291

Êàôåäðà

ôèçèêè ïîëèìåðîâ

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/03 • “Ôèçèêà ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ”

Ñàéò êàôåäðû: http://www.ff.phys.spbu.ru/Departments/Depts/Polimer/index.html Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Ïîëóøèí Ñåðãåé Ãåîðãèåâè÷, òåë. (812) 428-43-65, ôàêñ (812) 428-75-98, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà ôèçèêè ïîëèìåðîâ ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ îñíîâàíà â 1958 ãîäó äîêòîðîì ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê, ÷ë.-êîðð. ÐÀÍ, ïðîô. Âèêòîðîì Íèêîëàåâè÷åì Öâåòêîâûì. Íàó÷íàÿ øêîëà, ñîçäàííàÿ Â. Í. Öâåòêîâûì — âåäóùèì ñïåöèàëèñòîì â îáëàñòè ìîëåêóëÿðíîé ôèçèêè ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ — ïðîäîëæàåò è ðàçâèâàåò íàó÷íûå òðàäèöèè, çàëîæåííûå â äâàäöàòûå ãîäû ïðîôåññîðîì ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà óíèâåðñèòåòà Â. Ê. Ôðåäåðèêñîì. Èññëåäîâàíèÿ ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ æèäêèõ êðèñòàëëîâ è ïîëèìåðîâ íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå ÑÏáÃÓ ïðîâîäÿòñÿ óæå áîëåå 70 ëåò. Çà ýòè ãîäû çäåñü ïîäãîòîâëåíî 17 äîêòîðîâ è áîëåå 200 êàíäèäàòîâ íàóê. Êîëëåêòèâó íàó÷íîé øêîëû ïðèíàäëåæèò áîëüøîå ÷èñëî ïðèîðèòåòíûõ ðàáîò â ïî âÿçêîóïðóãèì, îïòè÷åñêèì è ýëåêòðîîïòè÷åñêèì ñâîéñòâàì ïîëèìåðíûõ è íèçêîìîëåêóëÿðíûõ æèäêèõ êðèñòàëëîâ, êîíôîðìàöèîííîìó àíàëèçó, ìîëåêóëÿðíîé ãèäðîäèíàìèêè è ýëåêòðîîïòèêè áèîëîãè÷åñêèõ, ïðèðîäíûõ è ñèíòåòè÷åñêèõ ïîëèìåðîâ. Ðåçóëüòàòû ýòèõ èññëåäîâàíèé çàëîæèëè îñíîâó ðÿäà êðóïíûõ íàó÷íûõ íàïðàâëåíèé, òàêèõ êàê ìîëåêóëÿðíàÿ îïòèêà æèäêèõ êðèñòàëëîâ, ìîëåêóëÿðíàÿ ãèäðîäèíàìèêà è îïòèêà ãèáêîöåïíûõ è æåñòêîöåïíûõ ïîëèìåðîâ. Ýòî âûäâèíóëî êàôåäðó ôèçèêè ïîëèìåðîâ â ÷èñëî âåäóùèõ ðîññèéñêèõ è ìèðîâûõ öåíòðîâ ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîëèìåðíûõ è æèäêîêðèñòàëëè÷åñêèõ âåùåñòâ. Ïðèçíàíèåì íàó÷íûõ è ïåäàãîãè÷åñêèõ äîñòèæåíèé êàôåäðû ôèçèêè ïîëèìåðîâ ÿâèëîñü âêëþ÷åíèå åå â ÷èñëî âåäóùèõ íàó÷íûõ è íàó÷íîïåäàãîãè÷åñêèõ øêîë Ðîññèè. Íàó÷íûå èññëåäîâàíèÿ, ïðîâîäèìûå íà êàôåäðå ôèçèêè ïîëèìåðîâ, ïîääåðæàíû ãðàíòàìè Ðîññèéñêîãî Ôîíäà Ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé, ïðîåêòàìè Ôåäåðàëüíîé Ïðîãðàììû «Èíòåãðàöèÿ», Ôåäåðàëüíîé Ïðîãðàììû «Óíèâåðñèòåòû Ðîññèè», ìåæäóíàðîäíûìè ãðàíòàìè è ïðîåêòàìè. Ðàáîòû ñîòðóäíèêîâ è âûïóñêíèêîâ êàôåäðû îòìå÷åíû ÷åòûðüìÿ ãîñóäàðñòâåííûìè ïðåìèÿìè.  1996 è 1999 ãã. ñîòðóäíèêè êàôåäðû áûëè

295

Êàôåäðà ôèçèêè ïîëèìåðîâ

296

íàãðàæäåíû Ãëàâíîé Ïðåìèåé Ìåæäóíàðîäíîé àêàäåìè÷åñêîé èçäàòåëüñêîé êîìïàíèè «Íàóêà» è Ãîñóäàðñòâåííîé Ïðåìèåé ÐÔ äëÿ ìîëîäûõ ó÷åíûõ. Ñåãîäíÿ íà êàôåäðå ôèçèêè ïîëèìåðîâ ðàáîòàþò 5 äîêòîðîâ è 12 êàíäèäàòîâ ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê, ïðîõîäÿò îáó÷åíèå 22 ñòóäåíòà è 4 àñïèðàíòà. Îáó÷åíèå ìàãèñòðîâ íà êàôåäðå âåäåòñÿ ïî àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/03 — «Ôèçèêà ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ», êîòîðàÿ îõâàòûâàåò ñëåäóþùèå íàó÷íûå íàïðàâëåíèÿ: • ìîëåêóëÿðíàÿ ýëåêòðîîïòèêà äåíäðèìåðîâ è ìîäèôèöèðîâàííûõ äåíäðîíàìè ïîëèìåðîâ; • êîíôîðìàöèÿ ìîëåêóë ðåãóëÿðíî ðàçâåòâëåííûõ ïîëèìåðîâ â ðàñòâîðàõ; • ôóëëåðåíñîäåðæàùèå ïîëèìåðû è êîìïëåêñû; ñàìîîðãàíèçàöèÿ ìîëåêóë ñèíòåòè÷åñêèõ è áèîëîãè÷åñêèõ ïîëèìåðîâ ïðè èõ âçàèìîäåéñòâèè ñ ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûìè âåùåñòâàìè; • ýëåêòðî- è ìàãíèòîîïòèêà æèäêèõ êðèñòàëëîâ; • ïðåäïåðåõîäíûå ýôôåêòû è ôàçîâûå ïåðåõîäû â æèäêèõ êðèñòàëëàõ; • óãëåðîäíûå è ïîëèìåðíûå íàíî÷àñòèöû. Âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû ïîëó÷àþò ôóíäàìåíòàëüíóþ ïîäãîòîâêó â îáëàñòè ôèçèêè ñèíòåòè÷åñêèõ è áèîëîãè÷åñêèõ ïîëèìåðîâ, æèäêèõ êðèñòàëëîâ. Îñíîâíîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ îáó÷åíèþ ñòóäåíòîâ ñîâðåìåííûì ýêñïåðèìåíòàëüíûì è òåîðåòè÷åñêèì ìåòîäàì èçó÷åíèÿ êîíôîðìàöèîííûõ, ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ è äèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñëîæíûõ ìîëåêóëÿðíûõ ñèñòåì, ýëåêòðî- è ìàãíèòîîïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ æèäêèõ êðèñòàëëîâ.  òå÷åíèå ìíîãèõ ëåò êàôåäðà ñîòðóäíè÷àåò ñ Èíñòèòóòîì âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé ÐÀÍ (ÑÏá), Ïåòåðáóðãñêèì èíñòèòóòîì ÿäåðíîé ôèçèêè èì. Á. Ï. Êîíñòàíòèíîâà ÐÀÍ, èíñòèòóòîì ýëåìåíòîîðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé èì. À. Í. Íåñìåÿíîâà ÐÀÍ (Ìîñêâà), èíñòèòóòîì ñèíòåòè÷åñêèõ ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ èì. Í. Ñ. Åíèêîëîïîâà ÐÀÍ (Ìîñêâà), êàôåäðàìè âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé ÑÏáÃÓ è ÌÃÓ. Ñîòðóäíèêè, àñïèðàíòû è ìàãèñòðàíòû êàôåäðû ïðèíèìàþò ó÷àñòèå â ñîâìåñòíûõ èññëåäîâàíèÿõ ñ íàó÷íûìè ãðóïïàìè ðÿäà óíèâåðñèòåòîâ Ãåðìàíèè è Ôðàíöèè.

Êàôåäðà ôèçèêè ïîëèìåðîâ

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/03 — «Ôèçèêà ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ»

Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà ìàêðîìîëåêóë è òåðìîäèíàìèêà ðàñòâîðîâ ïîëèìåðîâ 1. Èäåàëüíûå ïîëèìåðû. Ãèáêîñòü öåïíîé ìîëåêóëû. Ñâîáîäíî-ñî÷ëåíåííàÿ öåïü Êóíà. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïî äëèíàì âåêòîðà, ñîåäèíÿþùåãî êîíöû öåïè. Ýíòðîïèéíàÿ ïðèðîäà óïðóãîñòè ìàêðîìîëåêóë. Ôîðìà è ðàçìåðû ìîëåêóëÿðíîãî êëóáêà. Öåïü ñ ôèêñèðîâàííûì âàëåíòíûì óãëîì. Ôîðìóëà Ýéðèíãà. Ïåðñèñòåíòíûå öåïè. Ñðåäíèé êâàäðàò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó êîíöàìè, ñðåäíèé êâàäðàò ðàäèóñà èíåðöèè ïåðñèñòåíòíîé öåïè. Àñèììåòðèÿ ôîðìû ïåðñèñòåíòíîé öåïè è åå çàâèñèìîñòü îò äëèíû öåïè. Ñòàòèñòè÷åñêèå ðàçìåðû öåïåé ñ çàòîðìîæåííûì âðàùåíèåì. Ôîðìóëà Òåéëîðà. 2. Èäåàëüíûå è íåèäåàëüíûå ðàñòâîðû ïîëèìåðîâ. Îñìîòè÷åñêîå äàâëåíèå. Îäèíî÷íàÿ öåïü ñ îáúåìíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè. Ïîíÿòèå èñêëþ÷åííîãî îáúåìà. Íàáóõàíèå è êîëëàïñ ïîëèìåðíîé öåïè. Òåîðèÿ Ôëîðè. Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà íàáóõàíèÿ ìàêðîìîëåêóë îò äëèíû öåïè. Ïåðåõîä êëóáîê—ãëîáóëà. 3. Ïîëóðàçáàâëåííûå ïîëèìåðíûå ðàñòâîðû. Êîíöåíòðèðîâàííûå ðàñòâîðû è ðàñïëàâû ïîëèìåðîâ. Ýêðàíèðîâàíèå îáúåìíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Òåîðåìà Ôëîðèè îá èäåàëüíîñòè ìàêðîìîëåêóëÿðíûõ êëóáêîâ â ðàñïëàâàõ ïîëèìåðîâ. 4. Ïîëèýëåêòðîëèòû. Ðàçìåðû ìîëåêóë ïîëèýëåêòðîëèòîâ. Êîíäåíñàöèÿ êîíòðèîíîâ. Ýëåêòðîñòàòè÷åñêàÿ ïåðñèñòåíòíàÿ äëèíà. 5. Áèîïîëèìåðû. Ïåðâè÷íàÿ, âòîðè÷íàÿ è òðåòè÷íàÿ ñòðóêòóðà áèîïîëèìåðîâ. Ïåðåõîä êëóáîê—ñïèðàëü â îäíî- è äâóíèòèåâûõ ïîëèìåðàõ. Ôèçèêà æèäêèõ êðèñòàëëîâ 1. Æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîå ñîñòîÿíèå âåùåñòâà. Òåìîòðîïíûå è ëèîòðîïíûå æèäêèå êðèñòàëëû. Ñêàëÿðíûé è òåíçîðíûé ïàðàìåòð ïîðÿäêà. 2. Æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîå ñîñòîÿíèå â ðàñòâîðàõ æåñòêèõ ñòåðæíåé. Òåîðèÿ Îíçàãåðà. Æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîå óïîðÿäî÷åíèå â ðàñïëàâàõ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ òåðìîòðîïíûõ æèäêèõ êðèñòàëëîâ. Òåîðèÿ Ìàéåðà—Çàóïå. 3. Àíèçîòðîïèÿ ñâîéñòâ æèäêèõ êðèñòàëëîâ: ìàãíèòíûõ, îïòè÷åñêèõ, äèýëåêòðè÷åñêèõ, âÿçêîóïðóãèõ. Ñâÿçü äèàìàãíèòíîé è îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè æèäêîãî êðèñòàëëà ñ ïàðàìåòðîì ïîðÿäêà. 4. Àíèçîòðîïèÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè æèäêèõ êðèñòàëëîâ è åå ðåëàêñàöèÿ — òåîðèÿ Ìàéåðà—Ìåéåðà. 5. Ïåðåõîäû Ôðåäåðèêñà â ìàãíèòíûõ è ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëÿõ. Ïîðîãîâûé ïîòåíöèàë äåôîðìàöèè æèäêîãî êðèñòàëëà è äèíàìèêà ïåðåõî-

297

Êàôåäðà ôèçèêè ïîëèìåðîâ äà. Ôàçîâûå ïåðåõîäû è ïðåäïåðåõîäíûå ÿâëåíèÿ â æèäêèõ êðèñòàëëàõ. Òåîðèÿ Ëàíäàó — Äå-Æåíà. Ôëóêòóàöèè ïàðàìåòðà ïîðÿäêà ïðè ïîäõîäå ê òî÷êå ôàçîâîãî ïåðåõîäà Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ 1. Âÿçêîñòü, ïîñòóïàòåëüíîå òðåíèå (èçîòåðìè÷åñêàÿ äèôôóçèÿ), ñåäèìåíòàöèÿ, õðîìàòîãðàôèÿ. 2. Äèíàìè÷åñêîå è ýëåêòðè÷åñêîå äâîéíîå ëó÷åïðåëîìëåíèå â ðàñòâîðàõ è ðàñïëàâàõ ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ. Äèýëåêòðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ â ðàñòâîðàõ è ðàñïëàâà ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ.

Ëèòåðàòóðà

298

1. Öâåòêîâ Â. Í., Ýñêèí Â. Å., Ôðåíêåëü Ñ. ß. Ñòðóêòóðà ìàêðîìîëåêóë â ðàñòâîðàõ. Ë.: Íàóêà, 1964. 2. Öâåòêîâ Â. Í. Æåñòêîöåïíûå ïîëèìåðíûå ìîëåêóëû. Ë.: Íàóêà, 1986. 3. Jamakava H. Modern Theory of Polymer Solutions. NY, 1971. 4. Ôëîðè Ï. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà öåïíûõ ìîëåêóë. Ì.: Ìèð, 1971. 5. Òåíôîðä. Ôèçè÷åñêàÿ õèìèÿ ïîëèìåðîâ. Ì.: Õèìèÿ, 1965. 6. Äå Æåí Ï. Èäåè ñêåéëèíãà â ôèçèêå ïîëèìåðîâ. Ì.: Ìèð, 1982. 7. Ãðîñáåðã À. Þ., Õîõëîâ À. Ð. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà ìàêðîìîëåêóë. Ì.: Íàóêà, 1989. 8. Äîé Ì., Ýäâàðäñ Ñ. Äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ ïîëèìåðîâ. Ì.: Ìèð, 1998.

Êàôåäðà ôèçèêè ïîëèìåðîâ

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32

150

80

180

96

40 160 160 70

32 64 64 32

190

144

10 11 11

46 46 48 112

32 32 32 64

12

60

32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/03 — «Ôèçèêà ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации

ДНМ.07

Физические свойства полимеров в растворах и блоке

Специальные дисциплины СДМ.01

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05

Спец. семинар по магистерской программе Динамика полимеров Молекулярная гидродинамика и оптика полимеров Основы физики супрамолекулярных систем

СДМ.06

Спец. лаборатория по физике полимеров

10

9 10

9 10 11

Дисциплины по выбору СДМ.В.01 СДМ.В.02 СДМ.В.03 СДМ.В.04

Молекулярная физика жидких кристаллов Надмолекулярная структура полимеров Фазовые переходы в жидких кристаллах Жидкие кристаллы в устройствах отображения информации Современные проблемы физикохимии полимеров и жидких СДМ.В.05 кристаллов Факультативные дисциплины ФТД.01

12

10 10 11

9 10 13

11 12

299

Êàôåäðà ôèçèêè ïîëèìåðîâ

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/03 — «Ôèçèêà ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ»

300

Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà ìàêðîìîëåêóë è òåðìîäèíàìèêà ðàñòâîðîâ ïîëèìåðîâ 1. Ðàâíîâåñíàÿ ãèáêîñòü öåïíîé ìîëåêóëû. Ñâîáîäíî-ñî÷ëåíåííàÿ öåïü Êóíà. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïî äëèíàì âåêòîðà h, ñîåäèíÿþùåãî êîíöû öåïè. Ýíòðîïèéíàÿ ïðèðîäà óïðóãîñòè ìàêðîìîëåêóë. Ôîðìà è ðàçìåðû ìîëåêóëÿðíîãî êëóáêà. Öåïü ñ ôèêñèðîâàííûì âàëåíòíûì óãëîì. Ôîðìóëà Ýéðèíãà. Ïåðñèñòåíòíàÿ öåïü. Ñðåäíèé êâàäðàò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó êîíöàìè è ñðåäíèé êâàäðàò ðàäèóñà èíåðöèè ïåðñèñòåíòíîé öåïè. 2. Èäåàëüíûå è íåèäåàëüíûå ðàñòâîðû ïîëèìåðîâ. Îñìîòè÷åñêîå äàâëåíèå. Îäèíî÷íàÿ öåïü ñ îáúåìíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè. Ïîíÿòèå èñêëþ÷åííîãî îáúåìà. Íàáóõàíèå è êîëëàïñ ïîëèìåðíîé öåïè. Òåîðèÿ Ôëîðè. Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà íàáóõàíèÿ ìàêðîìîëåêóë îò äëèíû öåïè. Ïåðåõîä êëóáîê—ãëîáóëà. 3. Ïîëóðàçáàâëåííûå è êîíöåíòðèðîâàííûå ðàñòâîðû ïîëèìåðîâ. Ýêðàíèðîâàíèå îáúåìíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Òåîðåìà Ôëîðè îá èäåàëüíîñòè ìàêðîìîëåêóëÿðíûõ êëóáêîâ â ðàñïëàâàõ ïîëèìåðîâ. 4. Ïîëèýëåêòðîëèòû. Ðàçìåðû ìîëåêóë ïîëèýëåêòðîëèòîâ. Êîíäåíñàöèÿ êîíòðèîíîâ. Ýëåêòðîñòàòè÷åñêàÿ ïåðñèñòåíòíàÿ äëèíà. 5. Áèîïîëèìåðû. Ïåðâè÷íàÿ, âòîðè÷íàÿ è òðåòè÷íàÿ ñòðóêòóðà áèîïîëèìåðîâ. Ïåðåõîä êëóáîê-ñïèðàëü â îäíî- è äâóíèòèåâûõ ïîëèìåðàõ. Ôèçèêà æèäêèõ êðèñòàëëîâ 1. Æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîå ñîñòîÿíèå âåùåñòâà. Òåðìîòðîïíûå è ëèîòðîïíûå æèäêèå êðèñòàëëû. Ñêàëÿðíûé è òåíçîðíûé ïàðàìåòð ïîðÿäêà. 2. Æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîå ñîñòîÿíèå â ðàñòâîðàõ æåñòêèõ ñòåðæíåé. Òåîðèÿ Îíçàãåðà. Æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîå óïîðÿäî÷åíèå â ðàñïëàâàõ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ òåðìîòðîïíûõ æèäêèõ êðèñòàëëîâ. Òåîðèÿ Ìàéåðà—Çàóïå. 3. Àíèçîòðîïèÿ ñâîéñòâ æèäêèõ êðèñòàëëîâ: ìàãíèòíûõ, îïòè÷åñêèõ, äèýëåêòðè÷åñêèõ, âÿçêîóïðóãèõ. Ñâÿçü äèàìàãíèòíîé è îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè æèäêîãî êðèñòàëëà ñ ïàðàìåòðîì ïîðÿäêà. 4. Àíèçîòðîïèÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè æèäêèõ êðèñòàëëîâ è åå ðåëàêñàöèÿ — òåîðèÿ Ìàéåðà—Ìåéåðà. 5. Ïåðåõîäû Ôðåäåðèêñà â ìàãíèòíûõ è ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëÿõ. Ïîðîãîâûé ïîòåíöèàë äåôîðìàöèè æèäêîãî êðèñòàëëà è äèíàìèêà ïåðåõîäà. Ôàçîâûå ïåðåõîäû è ïðåäïåðåõîäíûå ÿâëåíèÿ â æèäêèõ êðèñòàëëàõ. Òåîðèÿ Ëàíäàó—Äå-Æåíà. Ôëóêòóàöèè ïàðàìåòðà ïîðÿäêà ïðè ïîäõîäå ê òî÷êå ôàçîâîãî ïåðåõîäà.

Êàôåäðà ôèçèêè ïîëèìåðîâ Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ 1. Âÿçêîñòü, ïîñòóïàòåëüíîå òðåíèå (èçîòåðìè÷åñêàÿ äèôôóçèÿ), ñåäèìåíòàöèÿ, õðîìàòîãðàôèÿ. Çàâèñèìîñòü õàðàêòåðèñòè÷åñêîé âÿçêîñòè, êîýôôèöèåíòà ïîñòóïàòåëüíîé äèôôóçèè è ñåäèìåíòàöèè îò ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ïîëèìåðà. Ãèäðîäèíàìè÷åñêèå òåîðèè Êèðêâóäà, Õèðñòà è ßìàêàâà. Îïðåäåëåíèå ìîëåêóëÿðíî-ìàññîâûõ è êîíôîðìàöèîííûõ ïàðàìåòðîâ ìàêðîìîëåêóë ïî ðåçóëüòàòàì ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ èçìåðåíèé. 2. Äèíàìè÷åñêîå è ýëåêòðè÷åñêîå äâîéíîå ëó÷åïðåëîìëåíèå â ðàñòâîðàõ è ðàñïëàâàõ ïîëèìåðîâ è æèäêèõ êðèñòàëëîâ. Çàâèñèìîñòü âðåìåíè ðåëàêñàöèè, ïîñòîÿííîé Êåððà è îïòè÷åñêîãî êîýôôèöèåíòà ñäâèãà îò ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ïîëèìåðà. Òåîðèÿ ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàêðîìîëåêóë Ïåòåðëèíà—Ñòþàðòà (ñâîáîäíî-ñî÷ëåíåííûå öåïè). Òåîðèÿ Â. Í. Öâåòêîâà îïòè÷åñêèõ è ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïåðñèñòåíòíûõ öåïåé. Ìîäåëè Ðàóçà è Çèììà. Ñïåêòð âðåìåí ðåëàêñàöèè ýëåêòðè÷åñêîãî äâîéíîãî ëó÷åïðåëîìëåíèÿ è äèýëåêòðè÷åñêîé ïîëÿðèçàöèè ðàñòâîðîâ ïîëèìåðîâ.

Ëèòåðàòóðà 1. Öâåòêîâ Â. Í., Ýñêèí Â. Å., Ôðåíêåëü Ñ. ß. Ñòðóêòóðà ìàêðîìîëåêóë â ðàñòâîðàõ. Ë.: Íàóêà, 1964. 2. Öâåòêîâ Â. Í. Æåñòêîöåïíûå ïîëèìåðíûå ìîëåêóëû. Ë.: Íàóêà, 1986. 3. Jamakawa H. Modern Theory of Polymer Solutions. NY, 1971. 4. Ôëîðè Ï. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà öåïíûõ ìîëåêóë. Ì.: Ìèð, 1971. 5. Òåíôîðä. Ôèçè÷åñêàÿ õèìèÿ ïîëèìåðîâ. Ì.: Õèìèÿ, 1965. 6. Äå Æåí Ï. Èäåè ñêåéëèíãà â ôèçèêå ïîëèìåðîâ. Ì.: Ìèð, 1982. 7. Ãðîñáåðã À. Þ., Õîõëîâ À. Ð. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà ìàêðîìîëåêóë. Ì.: Íàóêà, 1989. 8. Äîè Ì., Ýäâàðäå Ñ. Äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ ïîëèìåðîâ. Ì.: Ìèð, 1998. 9. Ñîâðåìåííàÿ æóðíàëüíàÿ ëèòåðàòóðà.

301

Êàôåäðà

ôèçèêè òâåðäîãî òåëà ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/03 • “Ñïåêòðîñêîïèÿ òâåðäîãî òåëà” 010700/03 • “Ôèçèêà ôîíîíîâ è êèíåòèêà íåóïîðÿäî÷åííûõ ñðåä” 010700/03 • “Êîãåðåíòíûå ôîíîíû è ßÌÐ â òâåðäîì òåëå” 010600/39 • “Ôîòîýëåêòðîíèêà (ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è îïòîýëåêòðîíèêà)” 010600/39 • “Ôîòîýëåêòðîíèêà (íîâûå ìàòåðèàëû, íîâûå ìåòîäû)”

Ñàéò êàôåäðû: http://solid.phys.spbu.ru Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Ãðóíèíà Íàòàëüÿ Àëåêñàíäðîâíà, òåë. (812) 428-45-43, ôàêñ (812) 428-72-40, e-mail: [email protected]

Ê

àôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç ñòàðåéøèõ êàôåäð ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà. Îíà áûëà îðãàíèçîâàíà âûäàþùèìñÿ ôèçèêîì, ÷ë.-êîðð. ÀÍ ÑÑÑÐ Åâãåíèåì Ôåäîðîâè÷åì Ãðîññîì â 1938 ãîäó è â òî âðåìÿ íàçûâàëàñü «êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ôèçèêè».  äàëüíåéøåì óñèëèÿìè ó÷åíèêîâ è ïîñëåäîâàòåëåé Å. Ô. Ãðîññà — ïðîôåññîðîâ, çàâåäóþùèõ êàôåäðîé Èãîðÿ Ãåîðãèåâè÷à Ìèõàéëîâà (ñ 1972 ïî 1981 ãã.), Âëàäèìèðà Àëåêñàíäðîâè÷à Øóòèëîâà (ñ 1981 ïî 1985 ãã.), Áîðèñà Âëàäèìèðîâè÷à Íîâèêîâà (ñ 1986 ïî íàñòîÿùåå âðåìÿ) — óñïåøíî ðàçâèâàþòñÿ èññëåäîâàíèÿ â ïåðåäîâûõ íàïðàâëåíèÿõ ñîâðåìåííîé íàóêè. Ñâîå íûíåøíåå íàèìåíîâàíèå êàôåäðà ïîëó÷èëà â 1987 ãîäó.  íàñòîÿùåå âðåìÿ êàôåäðà ñîñòîèò èç äâóõ ëàáîðàòîðèé — îïòèêè òâåðäîãî òåëà (ñ ñåêòîðîì êàëîðèìåòðè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé áèîïîëèìåðîâ) è ëàáîðàòîðèè êâàíòîâîé àêóñòèêè è óëüòðàçâóêîâîé ñïåêòðîñêîïèè. Îñíîâíàÿ íàó÷íàÿ òåìàòèêà ëàáîðàòîðèè îïòèêè òâåðäîãî òåëà áûëà îïðåäåëåíà ôóíäàìåíòàëüíûìè îòêðûòèÿìè Å. Ô. Ãðîññà.  1930 ã. èì áûëà îáíàðóæåíà òîíêàÿ ñòðóêòóðà ëèíèè Ðýëåÿ â òâåðäûõ òåëàõ è æèäêîñòÿõ, îáóñëîâëåííàÿ ðàññåÿíèåì ñâåòà íà àêóñòè÷åñêèõ êîëåáàíèÿõ. Ýòî ÿâëåíèå áûëî ïðåäñêàçàíî Ë. Áðèëëþýíîì è Ë. È. Ìàíäåëüøòàìîì è èçâåñòíî â ëèòåðàòóðå êàê Áðèëëþýí-Ìàíäåëüøòàìîâñêîå ðàññåÿíèå.  40-õ ãîäàõ Å. Ô. Ãðîññîì îáíàðóæåíû â ðaìàíîâñêèõ ñïåêòðàõ ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ íèçêî÷àñòîòíûå ëèíèè, ñâÿçàííûå ñ êîëåáàíèÿìè ìîëåêóë äðóã îòíîñèòåëüíî äðóãà. Ïîçæå ýòè ëèíèè ïîëó÷èëè íàçâàíèå «ãðîññîâñêèõ ÷àñòîò».  1951 ã. Å. Ô. Ãðîññ îòêðûë îïòè÷åñêèé ñïåêòð ýêñèòîíà â ïîëóïðîâîäíèêîâîì êðèñòàëëå Cu2O. Ñóùåñòâîâàíèå ýêñèòîíîâ â êðèñòàëëàõ ïðåäñêàçàë èçâåñòíûé ëåíèíãðàäñêèé òåîðåòèê ß. È. Ôðåíêåëü. Âìåñòå ñî ñâîèìè ó÷åíèêàìè è ñîòðóäíèêàìè Å. Ô. Ãðîññ èçó÷èë îñíîâíûå ñâîéñòâà ýòîé êâàçè÷àñòèöû è óñòàíîâèë îáùíîñòü íàáëþäàåìûõ îïòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ äëÿ øèðîêîãî êðóãà ïîëóïðîâîäíèêîâ.  ïîñëåäíåå âðåìÿ, â ñâÿçè ñ îáùåé çàäà÷åé ìèíèàòþðèçàöèè ýëåìåíòîâ òåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâ, áîëüøîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ èññëåäîâàíèþ îñîáåííîñòåé ôè-

305

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

306

çè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëîâ ïîíèæåííîé ðàçìåðíîñòè è â òîì ÷èñëå ñâîéñòâ ìàòåðèàëîâ, ââåäåííûõ â ïîðû íàíîìåòðîâîãî ðàçìåðà. Ëàáîðàòîðèÿ êâàíòîâîé àêóñòèêè è óëüòðàçâóêîâîé ñïåêòðîñêîïèè (ïåðâîíà÷àëüíî — ëàáîðàòîðèÿ óëüòðàçâóêà) áûëà îñíîâàíà È. Ã. Ìèõàéëîâûì, ñòàâøèì âïîñëåäñòâèè ïðåäñåäàòåëåì Ñîâåòà ïî àêóñòèêè ÀÍ ÑÑÑÐ. Íàó÷íàÿ òåìàòèêà ëàáîðàòîðèè â íàñòîÿùåå âðåìÿ îõâàòûâàåò î÷åíü øèðîêèé êðóã âîïðîñîâ ñîâðåìåííîé àêóñòèêè — îò òðàäèöèîííûõ ïðîáëåì óëüòðàçâóêîâîé ñïåêòðîñêîïèè òâåðäîãî òåëà, ïîëèìåðîâ è æèäêîñòåé äî óëüòðàçâóêîâûõ èññëåäîâàíèé ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ â êðèñòàëëàõ è ìàòåðèàëàõ, ââåäåííûõ â íàíîïîðèñòûå ìàòðèöû, âêëþ÷àÿ ñåãíåòîýëåêòðè÷åñêèå, ñóïåðèîííûå ôàçîâûå ïåðåõîäû è ïåðåõîäû â ñïëàâàõ ñ ýôôåêòîì ïàìÿòè ôîðìû. Íàðÿäó ñ óëüòðàçâóêîâûìè ìåòîäèêàìè ïðèìåíÿþòñÿ àêóñòîîïòè÷åñêèå è êâàíòîâî-àêóñòè÷åñêèå ìåòîäû, à â ïîñëåäíèå ãîäû àêòèâíî ðàçâèâàþòñÿ èññëåäîâàíèÿ êðèñòàëëîâ è íàíîñòðóêòóðèðîâàííûõ ñèñòåì ìåòîäîì ÿäåðíîãî ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Ñ 1987 ãîäà ïðè êàôåäðå óñïåøíî äåéñòâóåò ôèëèàë â Ôèçèêî-òåõíè÷åñêîì èíñòèòóòå èì. À. Ô. Èîôôå ÐÀÍ, ãäå ñòóäåíòû âûïîëíÿþò ñâîè ìàãèñòåðñêèå ðàáîòû, à â äàëüíåéøåì ìîãóò ïðîäîëæèòü îáó÷åíèå â àñïèðàíòóðå. Ðóêîâîäèò ðàáîòîé ôèëèàëà àêàäåìèê ÐÀÍ, ïðîôåññîð Àëåêñàíäð Àëåêñàíäðîâè÷ Êàïëÿíñêèé.  ðàáîòå ôèëèàëà ïðèíèìàþò ó÷àñòèå êàê îñíîâíûå ñîòðóäíèêè êàôåäðû ÔÒÒ, òàê è ñîòðóäíèêè ÔÒÈ, êîòîðûå ÷èòàþò êóðñû ëåêöèé, ðóêîâîäÿò ìàãèñòåðñêèìè è àñïèðàíòñêèìè ðàáîòàìè. Êàôåäðà ÔÒÒ èìååò òàêæå òåñíûå ñâÿçè ñ Ëåéïöèãñêèì óíèâåðñèòåòîì, òåõíè÷åñêèìè óíèâåðñèòåòàìè ã. Ìþíõåíà è ã. Èëüìåíàó, óíèâåðñèòåòîì ã. Äîðòìóíäà (Ãåðìàíèÿ); Îñàêñêèì Ñèòè óíèâåðñèòåòîì è óíèâåðñèòåòîì ã. Öóêóáà (ßïîíèÿ); íàöèîíàëüíûì óíèâåðñèòåòîì èì. ×åí Êóíà ã. Òàéíàíü (Òàéâàíü). Ïðàêòè÷åñêè âñå óñïåøíî îáó÷àþùèåñÿ íà êàôåäðå ñòóäåíòû çà âðåìÿ îáó÷åíèÿ ïîëó÷àþò âîçìîæíîñòü ïðîéòè ñòàæèðîâêó â îäíîì èç ïåðå÷èñëåííûõ íàó÷íûõ öåíòðîâ. Ìàãèñòðàíòû êàôåäðû ÔÒÒ íåîäíîêðàòíî îòìå÷àëèñü ðàçëè÷íûìè ïðåìèÿìè. Ñðåäè íèõ ñëåäóåò îòìåòèòü ñòèïåíäèþ Ïðåçèäåíòà ÐÔ (Ñ. Ý. Èâàíîâà), èìåííóþ ñòèïåíäèþ ôèðìû «Íèåíøàíö» (Å. Í. Äÿòëîâà), Ýéëåðîâñêèé ãðàíò (Ï. Ñåäûõ), à òàêæå ãðàíò ïðàâèòåëüñòâà Ãåðìàíèè (Ï. Ñåäûõ, Ä. Øóñòîâ). Êðîìå òîãî, ìàãèñòðàíòû êàôåäðû åæåãîäíî ó÷àñòâóþò è ÿâëÿþòñÿ äèïëîìàíòàìè Âñåðîññèéñêîé ìîëîäåæíîé êîíôåðåíöèè ïî ôèçèêå ïîëóïðîâîäíèêîâ è ïîëóïðîâîäíèêîâîé îïòî- è íàíîýëåêòðîíèêå (Ñ. Â. Ìèêóøåâ, Ä. Ê. Ëîãèíîâ, Å. Â. Óáûéâîâê, È. Ô. Êîæàêèíà, Î. À. Êàâòðåâà, È. À. Ïîíîìàðåâà, Ð. Â. ×åðáóíèí, Í. Ã. Ôèëîñîôîâ), à òàêæå ñåññèé Ðîññèéñêîãî Àêóñòè÷åñêîãî Îáùåñòâà (Ñ. Ä. Âàñèëüêîâ, Ô. Â. Íèêóëèí). ×àñòü ïîëó÷åííûõ â èññëåäîâàíèÿõ ñòóäåíòîâ ðåçóëüòàòîâ ïóáëèêóåòñÿ â ìàòåðèàëàõ ðîññèéñêèõ è ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèé, à òàêæå â âèäå ñòàòåé â âåäóùèõ ìèðîâûõ è îòå÷åñòâåííûõ íàó÷íûõ æóðíàëàõ — «Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà», «Ôèçèêà è òåõíèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ», «Âåñòíèê ÑÏáÃÓ», «Àêóñòè÷åñêèé æóðíàë», «Òðóäû Ðîññèéñêîãî Àêóñòè÷åñêîãî Îáùåñòâà», «Áèîôèçèêà», «Journal of Chemical Physics», «Physical Review

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà Letters», «Journal of Luminescence», «Journal Applied Physics», «Physica B», «Journal of Physics: Condensed Matter». Âûïóñêíèêè ìàãèñòðàòóðû ÿâëÿþòñÿ ïîëíîñòüþ ïîäãîòîâëåííûìè äëÿ ïðîäîëæåíèÿ îáó÷åíèÿ â î÷íîé àñïèðàíòóðå íà êàôåäðå, îáó÷åíèÿ â àñïèðàíòóðå èëè ïðîäîëæåíèÿ íàó÷íîé ðàáîòû çà ðóáåæîì. Îáó÷åíèå ìàãèñòðîâ íà êàôåäðå âåäåòñÿ ïî ñëåäóþùèì àâòîðñêèì ïðîãðàììàì: 010700/03 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ òâåðäîãî òåëà» — ôóíäàìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ðàçìåðíûõ è êâàíòîâûõ ýôôåêòîâ â íàíîñòðóêòóðàõ; èññëåäîâàíèå ýêñèòîííûõ ñîñòîÿíèé êâàíòîâûõ òî÷åê íà âèöèíàëüíûõ ïîâåðõíîñòÿõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ êðèñòàëëîâ ìåòîäàìè ôîòîëþìèíåñöåíöèè; îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîëóìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ è ãåòåðîñòðóêòóð; êàëîðèìåòðè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ñèñòåìû âîäà—áèîïîëèìåð; 010700/03 — «Ôèçèêà ôîíîíîâ è êèíåòèêà íåóïîðÿäî÷åííûõ ñðåä» — óëüòðàçâóêîâàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ æèäêîñòåé è ïîëèìåðîâ; ðåëàêñàöèîííûå ïðîöåññû â ãåòåðîãåííûõ æèäêîñòÿõ è ñòåêëàõ; 010700/03 — «Êîãåðåíòíûå ôîíîíû è ßÌÐ â òâåðäîì òåëå» — óëüòðàçâóêîâàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ òâåðäîãî òåëà, ÿäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ íàíîñòðóêòóðèðîâàííûõ ñèñòåì è êðèñòàëëîâ; àêóñòîîïòèêà; àêóñòèêà ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ; ìàãíèòî-àêóñòèêà òâåðäîãî òåëà.  2006 ã. ñ ó÷àñòèåì êàôåäðû îòêðûòî îáó÷åíèå â ìàãèñòðàòóðå ïî íàïðàâëåíèþ «Ïðèêëàäíàÿ ôèçèêà è ìàòåìàòèêà (ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà 010600/39)». Ïðåïîäàâàíèå âåäåòñÿ íà ðóññêîì è àíãëèéñêîì ÿçûêàõ.  îáó÷åíèè ó÷àñòâóþò ïðîôåññîðà ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ, èíñòèòóòîâ ÐÀÍ è âåäóùèõ óíèâåðñèòåòîâ Ãåðìàíèè. 010600/39 — «Ôîòîýëåêòðîíèêà (ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è îïòîýëåêòðîíèêà)» — íîâàÿ ìåæäóíàðîäíàÿ ïðîãðàììà, îòêðûòàÿ â 2006 ã.; 010600/39 — «Ôîòîýëåêòðîíèêà (íîâûå ìàòåðèàëû, íîâûå ìåòîäû)» — íîâàÿ ïðîãðàììà, êîòîðàÿ áóäåò îòêðûòà â 2007 ã. Âûïóñêíèêè äðóãèõ ÂÓÇîâ ïîñòóïàþò â ìàãèñòðàòóðó êàôåäðû íà îáùèõ îñíîâàíèÿõ.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/03 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ òâåðäîãî òåëà»

Îñíîâû òåõíèêè îïòè÷åñêîé ñïåêòðîñêîïèè 1. Ïðèíöèï óñòðîéñòâà ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. Äèñïåðñèðóþùèå ñèñòåìû, èñòî÷íèêè è ïðèåìíèêè èçëó÷åíèÿ. Ìîíîõðîìàòîðû, ñïåêòðîìåòðû è ñïåêòðîôîòîìåòðû. Èíòåðôåðîìåòðû êàê ñïåêòðàëüíûå ïðèáîðû.

307

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà 2. Ìåòîäû ðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ èñïóñêàíèÿ, ïîãëîùåíèÿ, îòðàæåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ñâåòà. Øóìû ïðèåìíèêîâ èçëó÷åíèÿ. 3. Ïðèðîäà îøèáîê ïðè ðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ. Àïïàðàòíàÿ ôóíêöèÿ ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. Ðåäóêöèÿ ê èäåàëüíîìó ïðèáîðó.

308

Îñíîâû àòîìíîé è ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè 1. Âåðîÿòíîñòè ñïîíòàííûõ è âûíóæäåííûõ ïåðåõîäîâ. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà. Çàñåëåííîñòü êâàíòîâûõ ñîñòîÿíèé, èíâåðñèÿ çàñåëåííîñòåé. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ äèïîëüíîãî èçëó÷åíèÿ. Ïðèíöèïû ðàáîòû ëàçåðîâ. 2. Ýíåðãåòè÷åñêèå óðîâíè àòîìà âîäîðîäà è åãî ñïåêòð. Âîëíîâûå ôóíêöèè. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà. Ñïåêòðû ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Ïåðèîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà ýëåìåíòîâ. 3. Òèïû ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðîâ. Æåñòêèé ðîòàòîð, åãî âîëíîâûå ôóíêöèè è ñïåêòð. Ñòðóêòóðà âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. 4. Ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð, åãî âîëíîâûå ôóíêöèè è ñïåêòð. Àíãàðìîíè÷íîñòü. Êîëåáàòåëüíûå è êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå ïîëîñû. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòåé. Îáåðòîíû. 5. Ñèììåòðèÿ ìîëåêóë. Ãðóïïû òî÷å÷íîé ñèììåòðèè. Êëàññèôèêàöèÿ êîëåáàíèé ìîëåêóë ïî íåïðèâîäèìûì ïðåäñòàâëåíèÿì ãðóïïû ñèììåòðèè. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. 6. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé. Âèáðîííûå ñïåêòðû. Ïðèíöèï Ôðàíêà—Êîíäîíà. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà âèáðîííûõ ïîëîñ. Äèàãðàììà Ôîðòðà.

Îñíîâû ôèçèêè òâåðäîãî òåëà 1. Òèïû ñâÿçåé â êðèñòàëëàõ. Ñèììåòðèÿ êðèñòàëëîâ. Ñèíãîíèè, êðèñòàëëè÷åñêèå êëàññû, ïðîñòðàíñòâåííûå ãðóïïû. Äèôðàêöèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Ôîðìóëà Ëàóý. Îáðàòíàÿ ðåøåòêà. Çîíà Áðèëëþýíà. 2. Êîëåáàíèÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê. Ôîíîíû. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå. Ìåòîä Õàðòðè—Ôîêà. Ôóíêöèè Áëîõà. 3. Ìîäåëü ñâîáîäíûõ, ïî÷òè ñâÿçàííûõ è ñèëüíî ñâÿçàííûõ ýëåêòðîíîâ. Ñâîéñòâà ýëåêòðîíà â ïåðèîäè÷åñêîì ïîëå. Ðàñïðåäåëåíèå Ôåðìè— Äèðàêà. Ïîâåðõíîñòü Ôåðìè. 4. Ïðîâîäíèê, äèýëåêòðèêè è ïîëóïðîâîäíèêè. Ïîíÿòèå î äûðêàõ â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ñîáñòâåííàÿ è ïðèìåñíàÿ ïðîâîäèìîñòü â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ñòàòèñòèêà ýëåêòðîíîâ è äûðîê â ïîëóïðîâîäíèêàõ. 5. Ôàçîâûå ïåðåõîäû I è II ðîäà. Ìîäåëü Èçèíãà. Ñåãíåòîýëåêòðèêè. Êîíöåïöèÿ ìÿãêèõ ìîä. Ñîðàçìåðíûå è íåñîðàçìåðíûå ôàçîâûå ïåðåõîäû. Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë. Äèàìàãíåòèçì, ïàðàìàãíåòèçì, ôåððîìàãíåòèçì. Êâàíòîâûå ïðåäñòàâëåíèÿ â òåîðèè ôåððîìàãíåòèçìà. Ñâåðõïðîâîäèìîñòü.

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà Ëèòåðàòóðà 1. Àõìàíîâ Ñ. À., Íèêèòèí Ñ. Þ. Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1998. 2. Ìàëûøåâ Â. È. Ââåäåíèå â ýêñïåðèìåíòàëüíóþ ñïåêòðîñêîïèþ. Ì.: Íàóêà, 1979. 3. Bastard G. Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures. Les editions de physique. Les Ulis Cedex. France, 1989. 4. Þ Ïèòåð, Êàðäîíà Ì. Îñíîâû ôèçèêè ïîëóïðîâîäíèêîâ / Ïåð. ñ àíãë. È. È. Ðåøèíîé / Ïîä ðåä. Á. Ï. Çàõàð÷åíè. Ì.: Ôèçìàòëèò, 2002.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/03 — «Ôèçèêà ôîíîíîâ è êèíåòèêà íåóïîðÿäî÷åííûõ ñðåä» 1. Êèíåìàòèêà ìàòåðèàëüíîé òî÷êè. Êîîðäèíàòíîå è âåêòîðíîå îïèñàíèå äâèæåíèÿ. Äåêàðòîâû, öèëèíäðè÷åñêèå è ñôåðè÷åñêèå êîîðäèíàòû. Îñíîâû âåêòîðíîé àëãåáðû: ñëîæåíèå è ðàçëîæåíèå âåêòîðîâ, ñêàëÿðíîå è âåêòîðíîå ïðîèçâåäåíèÿ. Ñêîðîñòü è óñêîðåíèå ïðè ïðÿìîëèíåéíîì è êðèâîëèíåéíîì äâèæåíèè. Âåêòîð óãëîâîé ñêîðîñòè. Ïðåîáðàçîâàíèå ñêîðîñòè è óñêîðåíèÿ ïðè ïåðåõîäå ê íåðàâíîìåðíî äâèæóùåéñÿ è âðàùàþùåéñÿ ñèñòåìå îòñ÷åòà; îòíîñèòåëüíîå, ïåðåíîñíîå è êîðèîëèñîâî óñêîðåíèÿ. 2. Äèíàìèêà ìàòåðèàëüíîé òî÷êè. Çàêîíû Íüþòîíà. Ìàññà, ñèëà, èìïóëüñ (êîëè÷åñòâî äâèæåíèÿ), ìîìåíò ñèëû. Ìîìåíò èìïóëüñà, ìîìåíò ñèëû. Ñèñòåìà ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê, çàêîíû ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà è ìîìåíòà èìïóëüñà äëÿ èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû. Çàäà÷à äâóõ òåë: äâèæåíèå öåíòðà èíåðöèè è îòíîñèòåëüíîå äâèæåíèå; ïðèâåäåííàÿ ìàññà. Çàêîí âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ è îðáèòàëüíîå äâèæåíèå: çàêîíû Êåïëåðà (áåç âûâîäà), ïåðèîä íà êðóãîâîé îðáèòå. Óðàâíåíèÿ äèíàìèêè â íåèíåðöèàëüíûõ ñèñòåìàõ. 3. Ðàáîòà è ýíåðãèÿ. Êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ. Ïîòåíöèàëüíûå ñèëû è ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ; ñèëà è ãðàäèåíò ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîñìè÷åñêèå ñêîðîñòè. 4. Âðàùåíèå òâåðäîãî òåëà îêîëî íåïîäâèæíîé îñè. Ìîìåíò èíåðöèè, óãëîâîå óñêîðåíèå, ýíåðãèÿ âðàùàþùåãîñÿ òåëà. Ìîìåíòû èíåðöèè ñòåðæíÿ, äèñêà, øàðà. Òåîðåìà Ãþéãåíñà—Øòåéíåðà. 5. Ñâîáîäíûå è âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. Ðåçîíàíñ. Ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè ïðè êîëåáàíèÿõ. Ìàòåìàòè÷åñêèé è ôèçè÷åñêèé ìàÿòíèêè. Îñöèëëÿòîð ñ òðåíèåì: ñâîáîäíûå è âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ, ðåçîíàíñ.

309

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

310

6. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ òåðìîäèíàìèêè: òåìïåðàòóðà, ðàáîòà, âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ, òåïëîòà. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè. Âòîðîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè. Ýíòðîïèÿ: òåðìîäèíàìè÷åñêîå è ñòàòèñòè÷åñêîå îïðåäåëåíèÿ. Ïðîèçâîäñòâî ýíòðîïèè ïðè íåðàâíîâåñíûõ ïðîöåññàõ. 7. Èäåàëüíûé ãàç. Îñíîâíîå óðàâíåíèå êèíåòè÷åñêîé òåîðèè ãàçîâ è óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ Êëàïåéðîíà—Ìåíäåëååâà. Áàðîìåòðè÷åñêàÿ ôîðìóëà è ðàñïðåäåëåíèå Áîëüöìàíà. Âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ èäåàëüíîãî ãàçà è êëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ òåïëîåìêîñòè. Ïîíÿòèå î êâàíòîâîé òåîðèè òåïëîåìêîñòè. Îáùàÿ êàðòèíà òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè òåïëîåìêîñòè ãàçîâ. Ýíòðîïèÿ èäåàëüíîãî ãàçà. ßâëåíèÿ ïåðåíîñà â ãàçàõ (ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ). 8. Îñíîâû ýëåêòðîñòàòèêè. Çàêîí Êóëîíà. Íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ â âàêóóìå. Òåîðåìà Ãàóññà. Ïîòåíöèàë. Ïîëÿ ðàâíîìåðíî çàðÿæåííûõ ïëîñêîñòè, äëèííîãî öèëèíäðà, øàðà. Çàðÿäû íà ïðîâîäíèêàõ. Ýëåêòðîñòàòè÷åñêàÿ èíäóêöèÿ. Êîíäåíñàòîðû. Äèïîëü. Ñèëû, äåéñòâóþùèå íà äèïîëü â îäíîðîäíîì è íåîäíîðîäíîì ïîëå. Ýíåðãèÿ äèïîëÿ â ïîëå. Äèýëåêòðèêè: äèýëåêòðè÷åñêàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü, âåêòîð ïîëÿðèçàöèè, ñâÿçàííûå çàðÿäû, íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ â äèýëåêòðèêå. Âåêòîð èíäóêöèè è òåîðåìà Ãàóññà. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü. Äèôôåðåíöèàëüíàÿ ôîðìà óðàâíåíèé ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîëÿ. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ íà ïîâåðõíîñòÿõ äèýëåêòðèêîâ è ïðîâîäíèêîâ. Ýíåðãèÿ çàðÿæåííîãî êîíäåíñàòîðà è ïëîòíîñòü ýíåðãèè ïîëÿ. 9. Ïîñòîÿííûé ýëåêòðè÷åñêèé òîê. Ïëîòíîñòü òîêà. Óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè. Ïðîâîäíèêè I è II ðîäà. Çàêîí Îìà â èíòåãðàëüíîé è äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìàõ. Ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà è çàêîí Îìà äëÿ çàìêíóòîé öåïè. Ðàçâåòâëåííûå öåïè. Óðàâíåíèå Êèðõãîôà I è II ðîäà. Çàêîí Äæîóëÿ—Ëåíöà. Êëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ ïðîâîäèìîñòè ìåòàëëîâ. Ïîíÿòèå î êâàíòîâîé òåîðèè ïðîâîäèìîñòè ìåòàëëîâ è ïîëóïðîâîäíèêîâ. 10. Ñòàöèîíàðíîå ìàãíèòíîå ïîëå. Ìàãíèòíûé ìîìåíò ýëåìåíòàðíîãî êîíòóðà. Íàïðÿæåííîñòü (èíäóêöèÿ) ìàãíèòíîãî ïîëÿ â âàêóóìå. Çàêîí Áèî—Ñàâàðà—Ëàïëàñà. Ïîëÿ: ïðÿìîëèíåéíîãî òîêà, íà îñè êðóãîâîãî òîêà, ñîëåíîèäà. Òåîðåìà Ãàóññà â èíòåãðàëüíîé è äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìàõ äëÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Öèðêóëÿöèÿ è ðîòîð íàïðÿæåííîñòè. 11. Äåéñòâèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òîêè è äâèæóùèåñÿ çàðÿäû: çàêîí Àìïåðà, ñèëà Ëîðåíöà. Ìîìåíò ñèë è ñèëà, äåéñòâóþùèå â ìàãíèòíîì ïîëå íà ðàìêó ñ òîêîì. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêèõ èçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ. Ìàãíèòíûå ìîìåíòû àòîìîâ, ìîëåêóë, ýëåêòðîíîâ è ÿäåð è ìîëåêóëÿðíûå òîêè Àìïåðà. Ïîëÿðèçàöèÿ ìàãíåòèêîâ. Ñâÿçàííûå òîêè, âåêòîð íàìàãíè÷åííîñòè è ïîëå â ìàãíåòèêàõ: âåêòîðû èíäóêöèè è íàïðÿæåííîñòè. Ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü è ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü ïàðà- è äèàìàãíåòèêîâ. Îñîáåííîñòè ôåððîìàãíåòèêîâ. 12. Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ. Çàêîí Ôàðàäåÿ. Ãåíåðàòîð ïåðåìåííîãî òîêà è äèíàìîìàøèíà. Ñàìîèíäóêöèÿ è âçàèìíàÿ èíäóêöèÿ. Ýíåðãèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ýêñòðàòîêè çàìûêàíèÿ è ðàçìûêàíèÿ. Ñè-

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

íóñîèäàëüíûé ïåðåìåííûé òîê â ïîñëåäîâàòåëüíîé öåïè èç ðåçèñòîðà, êîíäåíñàòîðà è êàòóøêè ñàìîèíäóêöèè. Ðåçîíàíñ. Óðàâíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Òîê ñìåùåíèÿ. Ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà. Âîëíîâîå óðàâíåíèå â ñðåäå áåç çàðÿäîâ è òîêîâ. Ïëîñêàÿ ýëåêòðîìàãíèòíàÿ âîëíà. Ñêîðîñòü âîëíû. Íàïðàâëåíèÿ âåêòîðîâ ïîëÿ. Èíòåíñèâíîñòü âîëíû. Ñôåðè÷åñêàÿ âîëíà. Ïîíÿòèå îá èçëó÷åíèè äèïîëÿ. Îñíîâíûå äèàïàçîíû ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí: ðàäèîâîëíû, èíôðàêðàñíûå, ñâåòîâûå è óëüòðàôèîëåòîâûå îïòè÷åñêèå äèàïàçîíû, ðåíòãåíîâñêèå è ãàììà-ëó÷è. Âîëíîâàÿ è ëó÷åâàÿ êàðòèíû ðàñïðîñòðàíåíèÿ èçëó÷åíèé: ïðèíöèï Ãþéãåíñà. Çàêîíû îòðàæåíèÿ (Äåêàðòà) è ïðåëîìëåíèÿ (Ñíåëëèóñà). Ïðîñòûå îïòè÷åñêèå ñèñòåìû. Ïàðàêñèàëüíûå ïó÷êè. Ñôåðè÷åñêèå çåðêàëà è òîíêèå ëèíçû. Ôîêàëüíûå òî÷êè. Ìåòîäû ïîñòðîåíèÿ èçîáðàæåíèé. Òåëåñêîïû è ìèêðîñêîïû — îïòè÷åñêèå ñõåìû. Óãëîâîå è ëèíåéíîå óâåëè÷åíèå. Äèñïåðñèÿ ñâåòà. Îïòè÷åñêàÿ ñõåìà ïðèçìåííîãî ñïåêòðîìåòðà. Èíòåðôåðåíöèÿ ñâåòîâûõ âîëí. Êîãåðåíòíîñòü è ïðè÷èíû îãðàíè÷åíèÿ êîãåðåíòíîñòè. Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ êîãåðåíòíûõ âîëí äëÿ íàáëþäåíèÿ èíòåðôåðåíöèè. Ïëîñêîïàðàëëåëüíàÿ ïëàñòèíêà — îòðàæåíèå è ïðîõîæäåíèå ñâåòà. Áèïðèçìà Ôðåíåëÿ. Èíòåðôåðîìåòð Ôàáðè— Ïåðî. Èíòåðôåðîìåòð Ìàéêåëüñîíà. Äèôðàêöèîííàÿ ðåøåòêà. Öâåòà òîíêèõ ïëåíîê. Äèôðàêöèÿ ñâåòîâûõ âîëí. Ôðåíåëåâà è ôðàóíãîôåðîâà äèôðàêöèÿ. Çîíû Ôðåíåëÿ. Äèôðàêöèÿ íà ùåëè, êðóãëîì îòâåðñòèè, êðóãëîì ýêðàíå. Ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ: òåëåñêîïà, ìèêðîñêîïà, ïðèçìåííîãî è ðåøåòî÷íîãî ñïåêòðîìåòðà, èíòåðôåðîìåòðîâ. Ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà. Ïîíÿòèå îá îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè è äâóïðåëîìëåíèè. Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ ïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà, íàáëþäåíèÿ è àíàëèçà ïîëÿðèçàöèè. Ïîíÿòèå î êâàíòîâûõ çàêîíàõ ïðè èçëó÷åíèè è ïîãëîùåíèè ñâåòà. Çàêîíû âíåøíåãî ôîòîýôôåêòà. Ïîíÿòèå î âíóòðåííåì ôîòîýôôåêòå (ôîòîïðîâîäèìîñòè). Âàêóóìíûå è ïîëóïðîâîäíèêîâûå ôîòîýëåìåíòû. Ôîòîóìíîæèòåëè. Ìåòîäû îïòè÷åñêîé ñïåêòðîñêîïèè. Ñïåêòðû èçëó÷åíèÿ, ïîãëîùåíèÿ, êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà. Ïîíÿòèå î ñòðóêòóðå ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ àòîìîâ, êîëåáàòåëüíûõ è âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðàõ ìîëåêóë.

Ëèòåðàòóðà 1. Ôðèø Ñ. Ý., Òèìîðåâà À. Â. Êóðñ îáùåé ôèçèêè: Â 3 ò. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1961. 2. Ñèâóõèí Ä. Â. Îáùèé êóðñ ôèçèêè: Â 5 ò. Ì.: Íàóêà, 1989.

311

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/03 — «Êîãåðåíòíûå ôîíîíû è ßÌÐ â òâåðäîì òåëå»

312

1. Ðàáîòà è ýíåðãèÿ. Êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ. Ïîòåíöèàëüíûå ñèëû è ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ; ñèëà è ãðàäèåíò ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè. 2. Ñâîáîäíûå è âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. Ðåçîíàíñ. Ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè ïðè êîëåáàíèÿõ. Ìàòåìàòè÷åñêèé è ôèçè÷åñêèé ìàÿòíèêè. Îñöèëëÿòîð ñ òðåíèåì: ñâîáîäíûå è âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ, ðåçîíàíñ. 3. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ òåðìîäèíàìèêè: òåìïåðàòóðà, ðàáîòà, âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ, òåïëîòà. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè. Âòîðîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè. Ýíòðîïèÿ: òåðìîäèíàìè÷åñêîå è ñòàòèñòè÷åñêîå îïðåäåëåíèÿ. Ïðîèçâîäñòâî ýíòðîïèè ïðè íåðàâíîâåñíûõ ïðîöåññàõ. 4. Îñíîâû ýëåêòðîñòàòèêè. Çàêîí Êóëîíà. Íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ â âàêóóìå. Òåîðåìà Ãàóññà. Ïîòåíöèàë. Ïîëÿ ðàâíîìåðíî çàðÿæåííûõ ïëîñêîñòè, äëèííîãî öèëèíäðà, øàðà. Çàðÿäû íà ïðîâîäíèêàõ. Ýëåêòðîñòàòè÷åñêàÿ èíäóêöèÿ. Äèïîëü. Äèýëåêòðèêè: äèýëåêòðè÷åñêàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü, âåêòîð ïîëÿðèçàöèè, ñâÿçàííûå çàðÿäû, íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ â äèýëåêòðèêå. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü. Äèôôåðåíöèàëüíàÿ ôîðìà óðàâíåíèé ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîëÿ. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ íà ïîâåðõíîñòÿõ äèýëåêòðèêîâ è ïðîâîäíèêîâ. 5. Ïîñòîÿííûé ýëåêòðè÷åñêèé òîê. Ïëîòíîñòü òîêà. Óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè. Çàêîí Îìà. Çàêîí Äæîóëÿ—Ëåíöà. 6. Ñòàöèîíàðíîå ìàãíèòíîå ïîëå. Ìàãíèòíûé ìîìåíò. Íàïðÿæåííîñòü (èíäóêöèÿ) ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Äåéñòâèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òîêè è äâèæóùèåñÿ çàðÿäû: çàêîí Àìïåðà, ñèëà Ëîðåíöà. Ìîìåíò ñèë è ñèëà, äåéñòâóþùèå â ìàãíèòíîì ïîëå íà ðàìêó ñ òîêîì. 7. Ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà. Âîëíîâîå óðàâíåíèå â ñðåäå áåç çàðÿäîâ è òîêîâ. Ïëîñêàÿ ýëåêòðîìàãíèòíàÿ âîëíà. Ñêîðîñòü âîëíû. Íàïðàâëåíèÿ âåêòîðîâ ïîëÿ. 8. Ìàãíèòíûå ìîìåíòû àòîìîâ, ìîëåêóë, ýëåêòðîíîâ è ÿäåð. Ïîëÿðèçàöèÿ ìàãíåòèêîâ. Ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü è ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü ïàðà- è äèàìàãíåòèêîâ. Ôåððîìàãíåòèêè, ôåððèòû, àíòèôåððîìàãíåòèêè. Êâàíòîâàíèå Ëàíäàó â ìàãíèòíîì ïîëå. 9. Èíòåðôåðåíöèÿ âîëí. Êîãåðåíòíîñòü è ïðè÷èíû îãðàíè÷åíèÿ êîãåðåíòíîñòè. Äèôðàêöèÿ âîëí. Ïîëÿðèçàöèÿ âîëí. 10. Òèïû ñâÿçåé â êðèñòàëëàõ. Ñèììåòðèÿ êðèñòàëëîâ. Ñèíãîíèè, êðèñòàëëè÷åñêèå êëàññû, ïðîñòðàíñòâåííûå ãðóïïû. Äèôðàêöèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Ôîðìóëà Ëàóý. Îáðàòíàÿ ðåøåòêà. Çîíà Áðèëëþýíà. 11. Êîëåáàíèÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê. Ôîíîíû. 12. Ìîäåëü ñâîáîäíûõ, ïî÷òè ñâÿçàííûõ è ñèëüíî ñâÿçàííûõ ýëåêòðîíîâ. Ñâîéñòâà ýëåêòðîíà â ïåðèîäè÷åñêîì ïîëå. Ðàñïðåäåëåíèå ÔåðìèÄèðàêà. Ïîâåðõíîñòü Ôåðìè.

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà 13. Äåôîðìàöèè è íàïðÿæåíèÿ â òâåðäûõ òåëàõ. Àêóñòè÷åñêèå âîëíû â æèäêîñòè è òâåðäîì òåëå. Ìåòîäû óëüòðàçâóêîâûõ èçìåðåíèé. 14. Ïîíÿòèå ÿäåðíîãî ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Ôîðìà ëèíèè. Ñïèíîâàÿ òåìïåðàòóðà. Ñïèí-ðåøåòî÷íàÿ è ñïèí-ñïèíîâàÿ ðåëàêñàöèÿ.

Ëèòåðàòóðà 1. Ìèêóøåâ Â. Ì., ×àðíàÿ Å. Â. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ â òâåðäîì òåëå. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1995. 2. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè / Ïîä ðåä. Ï. Ì. Áîðîäèíà è Ë. Í. Ëàáçîâñêîãî. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð ãîñ. óí-òà, 1985. 3. Êèòòåëü ×. Ââåäåíèå â ôèçèêó òâåðäîãî òåëà. Ì., 1978. 4. Çàéìàí Äæ. Ýëåêòðîíû è ôîíîíû. Ì., 1962. 5. Ôðèø Ñ. Ý., Òèìîðåâà À. Â. Êóðñ îáùåé ôèçèêè:  3 ò. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1961. 6. Ñèâóõèí Ä. Â. Îáùèé êóðñ ôèçèêè:  5 ò. Ì.: Íàóêà, 1989.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010600/39 — «Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è îïòîýëåêòðîíèêà»

Îáùèå âîïðîñû 1. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà, ìîìåíòà èìïóëüñà è ýíåðãèè. 2. Ïåðâîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè. Ýíòðîïèÿ. Âòîðîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè. 3. Ôàçîâûå ïåðåõîäû ïåðâîãî è âòîðîãî ðîäà. 4. Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ïîòåíöèàëû. 5. Ýíåðãèÿ èäåàëüíîãî ãàçà, óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ, õèìè÷åñêèé ïîòåíöèàë. 6. ßâëåíèÿ ïåðåíîñà — âÿçêîñòü, äèôôóçèÿ, òåïëîïðîâîäíîñòü. 7. Óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà äëÿ íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ è èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ äëÿ âàêóóìà. 8. Âîëíîâîå óðàâíåíèå äëÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ â âàêóóìå, ìîíîõðîìàòè÷åñêèå âîëíû, ïîëÿðèçàöèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû. 9. Ðàñïðîñòðàíåíèå ñâåòà â âåùåñòâå. Äèñïåðñèÿ, ôàçîâàÿ è ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòè, ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ ñ ó÷åòîì ïîãëîùåíèÿ. 10. Èíòåðôåðåíöèÿ è äèôðàêöèÿ ñâåòà. 11. Ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà, äâîéíîå ëó÷åïðåëîìëåíèå. 12. Èçëó÷åíèå ÷åðíîãî òåëà.

313

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà 13. 14. 15. 16.

Âîëíîâûå ñâîéñòâà ÷àñòèö, ïðèíöèï íåîïðåäåëåííîñòè, äóàëèçì. Ñòðîåíèå àòîìà, ôîðìóëà Ðåçåðôîðäà. Ìîäåëü àòîìà Áîðà, âîäîðîäîïîäîáíûå àòîìû. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà, ñîáñòâåííûå ôóíêöèè è ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ. 17. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ óðîâíåé â àòîìå. Ïðèíöèï Ïàóëè. 18. Àòîìíîå ÿäðî, ðàäèîàêòèâíîñòü.

314

Ñïåöèàëüíûå âîïðîñû 1. Òèïû õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé â òâåðäûõ òåëàõ. 2. Ñèììåòðèÿ êðèñòàëëîâ. Ðåøåòêè Áðàâý. 3. Êîëåáàíèÿ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè. Îäíîàòîìíàÿ è äâóõàòîìíàÿ öåïî÷êà. 4. Îïòè÷åñêèå è àêóñòè÷åñêèå ìîäû. Íîðìàëüíûå êîëåáàíèÿ. Ôîíîíû. Ñòàòèñòèêà Áîçå—Ýéíøòåéíà. Çîíû Áðèëëþýíà. 5. Ðåíòãåíîâñêîå èçëó÷åíèå è åãî èñïîëüçîâàíèå äëÿ èññëåäîâàíèÿ ñòðîåíèÿ êðèñòàëëîâ. 6. Çîííàÿ ìîäåëü òâåðäîãî òåëà. Ýíåðãèÿ Ôåðìè. Ïðèáëèæåíèå ñëàáîé è ñèëüíîé ñâÿçè. Ýôôåêòèâíàÿ ìàññà ýëåêòðîíîâ è äûðîê. 7. Ýëåêòðîííûå ñâîéñòâà ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ïðèìåñè. Ñîáñòâåííàÿ è ïðèìåñíàÿ ïðîâîäèìîñòè, ïîëóïðîâîäíèêè äûðî÷íîãî è ýëåêòðîííîãî òèïîâ. 8. Ïëîòíîñòü ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé â çîíàõ. Ñòàòèñòèêà Ôåðìè. 9. Âçàèìîäåéñòâèå ñâåòà ñ êîëåáàíèÿìè êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè (ïîãëîùåíèå è êîìáèíàöèîííîå ðàññåÿíèå). 10. Ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ çîí òèïè÷íûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ. 11. Ïîãëîùåíèå è èçëó÷åíèå ñâåòà â ïîëóïðîâîäíèêîâûõ êðèñòàëëàõ (ïðÿìûå è íåïðÿìûå ïåðåõîäû). 12. Ýêñèòîí áîëüøîãî ðàäèóñà. Âîäîðîäîïîäîáíàÿ ìîäåëü, âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ, ýíåðãèÿ ñâÿçè, ðàäèóñ.

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 511639/06 — «Ôîòîýëåêòðîíèêà (íîâûå ìàòåðèàëû, íîâûå ìåòîäû)»

Îñíîâû îïòè÷åñêîé, ýëåêòðîííîé è ðåíòãåíîâñêîé òåõíèêè 1. Ïðèíöèï óñòðîéñòâà ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ è äèñïåðãèðóþùèå ñèñòåìû, èñòî÷íèêè è ïðèåìíèêè èçëó÷åíèÿ. Ìîíîõðîìàòîðû, ñïåêòðîìåòðû è ñïåêòðîôîòîìåòðû. 2. Ìåòîäû ðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ, îòðàæåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ñâåòà. Ñïåêòðû ëþìèíåñöåíöèè è ñïåêòðû âîçáóæäåíèÿ ëþìèíåñöåí-

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà öèè. Øóìû ïðèåìíèêîâ èçëó÷åíèÿ. Ïðèðîäà îøèáîê ïðè ðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ. Àïïàðàòíàÿ ôóíêöèÿ ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. 3. Ðåíòãåíîâñêèå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ìîíîêðèñòàëëîâ, ïîëèêðèñòàëëîâ è êðèñòàëëè÷åñêèõ ïîðîøêîâ. 4. Ýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ, êîíñòðóêöèÿ è ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü ýëåêòðîííûõ ìèêðîñêîïîâ, ïðèìåíåèèå äëÿ èññëåäîâàíèÿ òâåðäûõ òåë. Îñíîâû àòîìíîé è ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè 1. Ñïîíòàííûå è âûíóæäåííûå îïòè÷åñêèå ïåðåõîäû. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà. Çàñåëåííîñòü êâàíòîâûõ ñîñòîÿíèé, èíâåðñèÿ çàñåëåííîñòåé. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ äèïîëüíîãî èçëó÷åíèÿ. Ïðèíöèïû ðàáîòû ëàçåðîâ. 2. Ýíåðãåòè÷åñêèå óðîâíè àòîìà âîäîðîäà è åãî ñïåêòð. Âîëíîâûå ôóíêöèè. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà. Ñïåêòðû ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. 3. Òèïû ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðîâ. Æåñòêèé ðîòàòîð, åãî âîëíîâûå ôóíêöèè è ñïåêòð. Ñòðóêòóðà âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. 4. Ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð, åãî âîëíîâûå ôóíêöèè è ñïåêòð. Àíãàðìîíè÷íîñòü. Êîëåáàòåëüíûå è êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíûå ïîëîñû. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòåé. Îáåðòîíû. 5. Ñèììåòðèÿ ìîëåêóë. Ãðóïïû òî÷å÷íîé ñèììåòðèè. Êëàññèôèêàöèÿ êîëåáàíèé ìîëåêóë ïî íåïðèâîäèìûì ïðåäñòàâëåíèÿì ãðóïïû ñèììåòðèè. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. 6. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé. Êîëåáàòåëüíûå ñïåêòðû. Ïðèíöèï Ôðàíêà—Êîíäîíà. Êîëåáàòåëüíî-âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ. Îñíîâû ôèçèêè òâåðäîãî òåëà 1. Òèïû ñâÿçåé â êðèñòàëëàõ. Ñèììåòðèÿ êðèñòàëëîâ. Ñèíãîíèè, êðèñòàëëè÷åñêèå êëàññû, ïðîñòðàíñòâåííûå ãðóïïû. Äèôðàêöèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Ôîðìóëà Ëàóý. Îáðàòíàÿ ðåøåòêà. Çîíà Áðèëëþýíà. 2. Êîëåáàíèÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê. Ôîíîíû. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå. Ìåòîä Õàðòðè—Ôîêà. Ôóíêöèè Áëîõà. 3. Ìîäåëü ñâîáîäíûõ, ïî÷òè ñâÿçàííûõ è ñèëüíî ñâÿçàííûõ ýëåêòðîíîâ. Ñâîéñòâà ýëåêòðîíà â ïåðèîäè÷åñêîì ïîëå. Ðàñïðåäåëåíèå Ôåðìè— Äèðàêà. Ïîâåðõíîñòü Ôåðìè. 4. Ïðîâîäíèêè, äèýëåêòðèêè è ïîëóïðîâîäíèêè. Ïîíÿòèå î äûðêàõ â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ñîáñòâåííàÿ è ïðèìåñíàÿ ïðîâîäèìîñòü â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ñòàòèñòèêà ýëåêòðîíîâ è äûðîê â ïîëóïðîâîäíèêàõ. 5. Ôàçîâûå ïåðåõîäû I è II ðîäà. Ìîäåëü Èçèíãà. Ñåãíåòîýëåêòðèêè. Êîíöåïöèÿ ìÿãêèõ ìîä. Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë. Äèàìàãíåòèçì, ïàðàìàãíåòèçì, ôåððîìàãíåòèçì. Êâàíòîâûå ïðåäñòàâëåíèÿ â òåîðèè ôåððîìàãíåòèçìà. Ñâåðõïðîâîäèìîñòü.

315

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà 6. Îáùèå ïðåäñòàâëåíèÿ î êðèñòàëëè÷åñêèõ ñèñòåìàõ ñ ïîíèæåííîé ðàçìåðíîñòüþ.

Ëèòåðàòóðà 1. Àõìàíîâ Ñ. À., Íèêèòèí Ñ. Þ. Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1998. 2. Ìàëûøåâ Â. È. Ââåäåíèå â ýêñïåðèìåíòàëüíóþ ñïåêòðîñêîïèþ. Ì.: Íàóêà, 1979. 3. Bastard G. Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures. Les editions de physique, Les Ulis Cedex, France, 1989. 4. Ïèòåð Þ, Êàðäîíà Ì. Îñíîâû ôèçèêè ïîëóïðîâîäíèêîâ / Ïåð. ñ àíãë. È. È. Ðåøèíîé / Ïîä ðåä. Á. Ï. Çàõàð÷åíè. Ì.: ÔÈÇÌÀÒËÈÒ, 2002. 5. Áîðîâñêèé È. Á. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ðåíòãåíîñïåêòðàëüíûõ èññëåäîâàíèé. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1956. 6. Çèãáàí Ê. è äð. Ýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ìèð, 1971.

316

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Всего ауд. зан., час.

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150 90 60

32 48 32

9 10 13

100 100 39 46 48 46 46 64 136 155

96 96 32 32 32 32 32 32 128 144

9 10 11

42 42 42

32 32 32

11

42

32

12

42

32

12

42

32

Зачет, семестр

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр

№ пп

Трудоемк., час.

010700/03 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ òâåðäîãî òåëà»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой Теория твердого тела (часть I) Теория твердого тела (часть II) Специальные дисциплины ДНМ.07

СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06 СДМ.07

Спец. семинар по магистерской программе Оптическая спектроскопия твердого тела (часть II) Оптика систем пониженной размерности Люминесценция твердого тела Люминесценция полупроводников Фазовые переходы Спец. лаб. по оптике полупроводников и полупроводниковых СДМ.08 наноструктур Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Физика и технология эпитаксиальных систем СДМ.В.02 Фотоэлектрические свойства полупроводников СДМ.В.03 Оптические спектры планарных полупроводниковых систем Электронные состояния в полупроводниковых СДМ.В.04 структурах с границами раздела Сверхбыстрая спектроскопия полупроводниковых СДМ.В.05 гетероструктур СДМ.В.06 Экситоны в низкоразмерных системах Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 9 10 10 12

10 10 11 9

11 12

317

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150 90 60

32 48 32

9 10 13

100 100 39 48 106 48 64 136 139

96 96 32 32 64 32 48 128 128

42 42 42 42 42 42

32 32 32 32 32 32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/03 — «Ôèçèêà ôîíîíîâ è êèíåòèêà íåóïîðÿäî÷åííûõ ñðåä»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Физика жидкостей, стекол и полимеров (часть 1) Физика жидкостей, стекол и полимеров (часть 2) Специальные дисциплины ДНМ.07

318

СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06

Спец. семинар по магистерской программе Акустика в физике твердого тела Фазовые переходы Физическая механика сплошных сред и молекулярная акустика Основы физики макроявлений Спец. лаб. по физике жидкостей, СДМ.07 стекол и полимеров Дисциплины по выбору CДМ.В.01 Оптика флуктуирующих сред СДМ.В.02 Физика неоднородных сред СДМ.В.03 Оптическая спектроскопия твердого тела (часть I) СДМ.В.04 Оптическая спектроскопия твердого тела (часть II) СДМ.В.05 Акустика пористых сред СДМ.В.06 Нелинейная оптика Факультативные дисциплины ФТД.01

10

11 12 10 11

9 9 10 11 12 12

10 10 11 11

11 12

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150 90 60

32 48 32

9 10 13

100 100 39 48 106 48 48 137 154

96 96 32 32 64 32 32 128 144

42 42 42 42 42 42

32 32 32 32 32 32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/03 — «Êîãåðåíòíûå ôîíîíû è ßÌÐ â òâåðäîì òåëå»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой Теория твердого тела (часть I) ДНМ.07 Теория твердого тела (часть II) Специальные дисциплины СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05 СДМ.06

Спец. семинар по магистерской программе Акустика в физике твердого тела Фазовые переходы Физическая механика сплошных сред и молекулярная акустика Методы спектроскопии (часть II) Спец. лаб. по физической акустике твердого тела и СДМ.07 спектроскопии Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Акустика и ЯМР низкоразмерных систем СДМ.В.02 Оптическая спектроскопия твердого тела (часть I) СДМ.В.03 Магнитные свойства твёрдых тел СДМ.В.04 Акустика пористых сред СДМ.В.05 Нелинейная оптика СДМ.В.06 Импульсные методы радиоспектроскопии Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 12 10 11

9 10 11 12 12 11

10 10 11 9

11 12

319

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемко сть, час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010600/39 — «Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è îïòîýëåêòðîíèêà»

9 10 11

120 92 92

64 64 64

206

128

150

96

206

144

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.Ф.01 Современные проблемы естествознания ДНМ.Ф.02 История физики ДНМ.Ф.02 Философские вопросы естествознания Региональный (вузовский) компонент ДНМ.Р.01 Иностр. язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.Р.02 Концепции вычислительной физики Специальные дисциплины СДМ.01

320

10 9 10

Спец. лаборатория - выч. практикум

СДМ.02

Спецсеминар по магистерской программе Теория твердого тела, полупроводники и макромолекулярные системы СДМ.04 Введение в фотонику и оптоэлектронику СДМ.05 Методы характеризации полупроводников СДМ.06 Полупроводниковые приборы СДМ.07 Полупроводниковые технологии Дисциплины по выбору СДМ.03

10 9 10 9 10

9

9 10 11 12 9

32

28

108

96

58 58 58 58

48 48 48 48

СДМ.В.01 Фотоэлектрические свойства полупроводников СДМ.В.02 Экситоны в низкоразмерных системах СДМ.В.03 Физика лазеров Факультативные дисциплины

10 11 11

40 40

32 32 32

ФТД.01

11

40

32

ЯМР в объемных и низкоразмерных системах

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/03 — «Ñïåêòðîñêîïèÿ òâåðäîãî òåëà» 1. Ïîãëîùåíèå ñâåòà â êðèñòàëëàõ ñ âîçáóæäåíèåì îïòè÷åñêèõ êîëåáàíèé ðåøåòêè. Ñïåêòðû ðåøåòî÷íîãî ïîãëîùåíèÿ I è II ïîðÿäêîâ. Ïðàâèëà îòáîðà ïî èìïóëüñó. 2. Íåóïðóãîå ðàññåÿíèå ñâåòà â êðèñòàëëàõ. Êîìáèíàöèîííîå (ðàìàíîâñêîå) ðàññåÿíèå. Êðèñòàëëè÷åñêàÿ è êâàíòîâîìåõàíè÷åñêàÿ ìîäåëè ðàññåÿíèÿ. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ ôîíîíîâ. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòåé ñòîêñîâñêîé è àíòèñòîêñîâñêîé êîìïîíåíò ðàññåÿíèÿ. 3. Ðàññåÿíèå ñâåòà íà àêóñòè÷åñêèõ ôîíîíàõ (ðàññåÿíèå Ìàíäåëüøòàìà—Áðèëëþýíà). 4. Ìåæçîííûå îïòè÷åñêèå ïåðåõîäû â ïîëóïðîâîäíèêîâûõ êðèñòàëëàõ. Ôîðìà êðàÿ ïîãëîùåíèÿ â ïðÿìîçîííûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ ñ ðàçðåøåííûìè è çàïðåùåííûìè ïåðåõîäàìè áåç ó÷åòà ýêñèòîííîãî ýôôåêòà. 5. Îïòè÷åñêèå ïåðåõîäû â íåïðÿìîçîííûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ áåç ó÷åòà ýêñèòîííîãî ýôôåêòà. Ó÷àñòèå ôîíîíîâ, òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ. 6. Ìåæçîííûå ïåðåõîäû âî âíåøíåì ìàãíèòíîì ïîëå. Âëèÿíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà äâèæåíèå è ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ýëåêòðîíîâ è äûðîê. Óðîâíè Ëàíäàó è öèêëîòðîííûé ðåçîíàíñ. Ñïåêòð ìåæçîííîãî ïîãëîùåíèÿ â ìàãíèòíîì ïîëå. 7. Ýêñèòîíû áîëüøîãî ðàäèóñà â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ýíåðãèÿ ñâÿçè è ðàäèóñ ýêñèòîíà. Ýôôåêòèâíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü äëÿ êóëîíîâñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Êëàññèôèêàöèÿ ýêñèòîííûõ ïåðåõîäîâ (êâàíòîâûå ÷èñëà). Âëèÿíèå àíèçîòðîïèè êðèñòàëëîâ íà ñòðóêòóðó ýêñèòîííîãî ñïåêòðà. 8. Ýêñèòîííîå ïîãëîùåíèå â ïðÿìîçîííûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ýêñèòîííûå ñåðèè, çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ýêñèòîííûõ ëèíèé îò ãëàâíîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà äëÿ ðàçðåøåííûõ è çàïðåùåííûõ ïðÿìûõ ìåæçîííûõ ïåðåõîäîâ. 9. Ýêñèòîííîå ïîãëîùåíèå â íåïðÿìîçîííûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ñïåêòðîâ, ïðàâèëà îòáîðà ïî ñèììåòðèè ôîíîíîâ. 10. Ëþìèíåñöåíöèÿ ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ — áåçôîíîííûå ïåðåõîäû, ôîðìà ïîëîñ ôîíîííûõ ïîâòîðåíèé. 11. Ýêñèòîí â ìàãíèòíîì ïîëå. Ýôôåêò íà ýêñèòîíå. Äèàìàãíèòíûé ñäâèã. Ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ ïîëóïðîâîäíèêà â ñèëüíîì ìàãíèòíîì ïîëå ñ ó÷åòîì ýêñèòîííîãî ýôôåêòà è îáðàçîâàíèÿ óðîâíåé Ëàíäàó. 12. Ýôôåêò Øòàðêà íà ýêñèòîíàõ. Äèññîöèàöèÿ ýêñèòîíîâ â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå. 13. Îñíîâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ î êðèñòàëëè÷åñêèõ ñòðóêòóðàõ ñ ïîíèæåííîé ðàçìåðíîñòüþ. Èçîëèðîâàííûå êâàíòîâûå ÿìû è ñâåðõðåøåòêè. Ñèñòåìû I è II òèïîâ.

321

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

322

14. Ýëåêòðîííûå è äûðî÷íûå óðîâíè â èçîëèðîâàííîé êâàíòîâîé ÿìå íà ïðèìåðå ñòðóêòóðû GaAs/GaAlAs. Îïòè÷åñêèå ïåðåõîäû è ïðàâèëà îòáîðà. Ëþìèíåñöåíöèÿ è ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ëþìèíåñöåíöèè êâàíòîâûõ ÿì. Äâóìåðíûå ýíåðãåòè÷åñêèå çîíû è ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé. 15. Ýêñèòîííûå ñîñòîÿíèÿ â êâàíòîâûõ ÿìàõ. Ýíåðãèÿ ñâÿçè òÿæåëûõ è ëåãêèõ ýêñèòîíîâ â ñòðóêòóðå GaAs/GaAlAs â çàâèñèìîñòè îò øèðèíû ÿìû. 16. Ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ñâåðõðåøåòîê. Ïðîçðà÷íîñòü áàðüåðîâ è âåðòèêàëüíûé òðàíñïîðò ýëåêòðîíîâ è äûðîê. Ýëåêòðîííûå è äûðî÷íûå ìèíèçîíû íà ïðèìåðå ñèñòåìû GaAs/GaAlAs. 17. Âëèÿíèå ìàãíèòíûõ ïîëåé íà ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð â êâàíòîâûõ ÿìàõ. Öèêëîòðîííûé ðåçîíàíñ è óðîâíè Ëàíäàó â êâàíòîâûõ ÿìàõ. Äèàìàãíèòíûé ñäâèã ýêñèòîííûõ óðîâíåé â êâàíòîâûõ ÿìàõ, åãî çàâèñèìîñòü îò îðèåíòàöèè ïîëÿ îòíîñèòåëüíî îñè ñòðóêòóðû. 18. Ëîêàëèçàöèÿ ýêñèòîíîâ íà èíòåðôåéñàõ. Òèïû èíòåðôåéñîâ. Îñòðîâêîâûå ôëóêòóàöèè. Îïòè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ ëîêàëèçàöèè ýêñèòîíîâ â êâàíòîâûõ ÿìàõ. 19. Îïòè÷åñêèå è ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ (ÐÌÏ). Ñòðóêòóðû ñ êâàíòîâûìè ÿìàìè íà îñíîâå ÐÌÏ è èõ ìàãíèòîîïòè÷åñêèå ñâîéñòâà íà ïðèìåðå ñèñòåìû CdTe/CdMnTe. 20. Êâàíòîâûå òî÷êè. Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ è ñàìîîðãàíèçàöèÿ. Âèöèíàëüíûå ñòðóêòóðû. Êâàíòîâîðàçìåðíûé ýôôåêò (ñèëüíîå è ñëàáîå ðàçìåðíîå êâàíòîâàíèå). Ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ è èçëó÷åíèÿ, íåîäíîðîäíîå óøèðåíèå. 21. Âîëíîâûå ôóíêöèè ìåëêèõ ïðèìåñåé â ïîëóïðîâîäíèêîâûõ êðèñòàëëàõ. Âîäîðîäîïîäîáíîå ïðèáëèæåíèå è ìåòîä êâàíòîâîãî ýôôåêòà. Ïîñòðîåíèå âîëíîâûõ ôóíêöèé ïðèìåñè èç áëîõîâñêèõ ôóíêöèé ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíîâ. 22. Îïòè÷åñêèå ïåðåõîäû òèïà ïðèìåñü–çîíà â ïîãëîùåíèè è ëþìèíåñöåíöèè. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü, ðîëü êîìïåíñàöèè. 23. Ýêñèòîíû, ñâÿçàííûå íà ìåëêèõ ïðèìåñÿõ. Òèïû ñâÿçàííûõ ýêñèòîíîâ, êðèòåðèè óñòîé÷èâîñòè. Ãèãàíòñêàÿ ñèëà îñöèëëÿòîðà ïåðåõîäà â ñâÿçàííîå ýêñèòîííîå ñîñòîÿíèå. Ìàãíèòîîïòèêà ñâÿçàííûõ ýêñèòîíîâ. 24. Ìåæïðèìåñíàÿ èçëó÷àòåëüíàÿ ðåêîìáèíàöèÿ â ï/ï ÄÀÏ. 25. Ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ è ëþìèíåñöåíöèè ãëóáîêèõ öåíòðîâ. Ïðèíöèï Ôðàíêà—Êîíäîíà. Ñòîêñîâñêèå ñäâèãè è Ò0-çàâèñèìîñòü ñïåêòðîâ. 26. Ñâåòî-ýêñèòîííîå âçàèìîäåéñòâèå, ïîëÿðèòîíû. Âêëàä ýêñèòîíîâ â äèýëåêòðè÷åñêóþ ôóíêöèþ êðèñòàëëà: ìîäåëü ñâÿçàííûõ îñöèëëÿòîðîâ è êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîå ðàññìîòðåíèå. Ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ýêñèòîííûõ ïîëÿðèòîíîâ. Ýôôåêòû çàïàçäûâàíèÿ è ïðîñòðàíñòâåííîé äèñïåðñèè. Ïðîäîëüíûå ýêñèòîíû. Ïðîäîëüíî-ïîïåðå÷íîå ðàñùåêïëåíèå. Ñèëà îñöèëëÿòîðà äëÿ îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ â ýêñèòîííûå ñîñòîÿíèÿ. Ïîëÿðèòîíû â àíèçîòðîïíîì êðèñòàëëå, ñìåøàííûå ïîëÿðèòîíû. 27. Ìåõàíèçìû ðåëàêñàöèè ïîëÿðèòîíîâ ïî ýíåðãèè è èìïóëüñó. Òèïû ýêñèòîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Óïðóãîå è íåóïðóãîå ðàññåÿíèå

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà ïîëÿðèòîíîâ. Ðàññåÿíèå íà àêóñòè÷åñêèõ ôîíîíàõ (ïîòåíöèàë äåôîðìàöèè, ïüåçîýëåêòðè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå). Ðàññåÿíèå íà îïòè÷åñêèõ ôîíîíàõ (âçàèìîäåéñòâèå Ôðåëèõà). Óïðóãîå ðàññåÿíèå íà äåôåêòàõ è ïðèìåñÿõ. Ðåçîíàíñíîå ðàññåÿíèå Ìàíäåëüøòàìà—Áðèëëþýíà: èçìåðåíèå äèñïåðñèîííûõ êðèâûõ ïîëÿðèòîíîâ. 28. Ïîëÿðèòîííûé ìåõàíèçì èçëó÷åíèÿ. Îáùåå ïðåäñòàâëåíèå î ôîðìèðîâàíèè ïîëÿðèòîííîãî ñïåêòðà ëþìèíåñöåíöèè. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïîëÿðèòîíîâ ïî ýíåðãèè è èìïóëüñó, êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà. Ïðîñòðàíñòâåííî-ýíåðãåòè÷åñêàÿ ðåëàêñàöèÿ ïîëÿðèòîíîâ. Ïðîõîæäåíèå èçëó÷åíèÿ ÷åðåç ãðàíèöó êðèñòàëëà. Ñâÿçü èíòåíñèâíîñòè ñ ôóíêöèåé ðàñïðåäåëåíèÿ ïîëÿðèòîíîâ. Ôîðìà ñïåêòðà èçëó÷åíèÿ è âðåìÿ æèçíè ýêñèòîíà. 29. Ýêñèòîííûå èçëó÷àòåëüíûå ïåðåõîäû ñ ó÷àñòèåì LO-ôîíîííûõ ïîâòîðåíèé. Ñïåêòðû âîçáóæäåíèÿ ýêñèòîííîé ëþìèíåñöåíöèè. Ãîðÿ÷àÿ ëþìèíåñöåíöèÿ è ðåçîíàíñíîå êîìáèíàöèîííîå ðàññåÿíèå ñâåòà. 30. Ôîðìèðîâàíèå ñïåêòðîâ èçëó÷åíèÿ â òâåðäîòåëüíûõ ïëàíàðíûõ ñòðóêòóðàõ ïîíèæåííîé ðàçìåðíîñòè. Èçëó÷åíèå ñâåòà èç òîíêèõ ïëåíîê: èíòåðôåðåíöèÿ Ôàáðè—Ïåðî (ñòðóêòóðà, îñíîâíûå ñâîéñòâà, ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ýëåêòðîìàãíèòíûõ ìîä). Âçàèìîäåéñòâèå ðåçîíàòîðíûõ ôîòîííûõ ìîä ñ ýêñèòîíàìè â êâàíòîâûõ ÿìàõ. Ìèêðîðåçîíàòîðíûå ïîëÿðèòîíû è èõ ïðîÿâëåíèå â ñïåêòðå ëþìèíåñöåíöèè.

Ëèòåðàòóðà 1. Øàëèìîâà Ê. Â. Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì., 1985. 2. Àëëåí Ë., Ýáåðëè Äæ. Îïòè÷åñêèé ðåçîíàíñ è äâóõóðîâíåâûå àòîìû. Ì.: Ìèð, 1978. 3. Shah J. Ultrafast spectroscopy of semiconductors and semiconductor nanostructures. Berlin: Springer-Verlag, 1996. 4. Çâåëòî Î. Ïðèíöèïû ëàçåðîâ. Ì.: Ìèð, 1990. 5. Àõìàíîâ Ñ. À., Íèêèòèí Ñ. Þ. Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1998. 6. Ìàëûøåâ Â. È. Ââåäåíèå â ýêñïåðèìåíòàëüíóþ ñïåêòðîñêîïèþ. Ì.: Íàóêà, 1979. 7. Bastard G. Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures. Les editions de physique, Les Ulis Cedex, France, 1989. 8. Ïèòåð Þ, Êàðäîíà Ì. Îñíîâû ôèçèêè ïîëóïðîâîäíèêîâ. / Ïåð. ñ àíãë. È. È. Ðåøèíîé / Ïîä ðåä. Á. Ï. Çàõàð÷åíè. Ì.: Ôèçìàòëèò, 2002. 9. Àëåêñàíäðîâ Å. Á., Çàïàññêèé Â. Ñ. Ëàçåðíàÿ ìàãíèòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Íàóêà, 1986.

323

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/03 — «Ôèçèêà ôîíîíîâ è êèíåòèêà íåóïîðÿäî÷åííûõ ñðåä»

324

1. Êèíåìàòèêà ìàòåðèàëüíîé òî÷êè. Êîîðäèíàòíîå è âåêòîðíîå îïèñàíèå äâèæåíèÿ. Äåêàðòîâû, öèëèíäðè÷åñêèå è ñôåðè÷åñêèå êîîðäèíàòû. Îñíîâû âåêòîðíîé àëãåáðû: ñëîæåíèå è ðàçëîæåíèå âåêòîðîâ, ñêàëÿðíîå è âåêòîðíîå ïðîèçâåäåíèÿ. Ñêîðîñòü è óñêîðåíèå ïðè ïðÿìîëèíåéíîì è êðèâîëèíåéíîì äâèæåíèè. Âåêòîð óãëîâîé ñêîðîñòè. Ïðåîáðàçîâàíèå ñêîðîñòè è óñêîðåíèÿ ïðè ïåðåõîäå ê íåðàâíîìåðíî äâèæóùåéñÿ è âðàùàþùåéñÿ ñèñòåìå îòñ÷åòà; îòíîñèòåëüíîå, ïåðåíîñíîå è êîðèîëèñîâî óñêîðåíèÿ. 2. Äèíàìèêà ìàòåðèàëüíîé òî÷êè. Çàêîíû Íüþòîíà. Ìàññà, ñèëà, èìïóëüñ (êîëè÷åñòâî äâèæåíèÿ), ìîìåíò ñèëû. Ìîìåíò èìïóëüñà, ìîìåíò ñèëû. Ñèñòåìà ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê, çàêîíû ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà è ìîìåíòà èìïóëüñà äëÿ èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû. Çàäà÷à äâóõ òåë: äâèæåíèå öåíòðà èíåðöèè è îòíîñèòåëüíîå äâèæåíèå; ïðèâåäåííàÿ ìàññà. Çàêîí âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ è îðáèòàëüíîå äâèæåíèå: çàêîíû Êåïëåðà (áåç âûâîäà), ïåðèîä íà êðóãîâîé îðáèòå. Óðàâíåíèÿ äèíàìèêè â íåèíåðöèàëüíûõ ñèñòåìàõ. 3. Ðàáîòà è ýíåðãèÿ. Êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ. Ïîòåíöèàëüíûå ñèëû è ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ; ñèëà è ãðàäèåíò ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîñìè÷åñêèå ñêîðîñòè. 4. Âðàùåíèå òâåðäîãî òåëà îêîëî íåïîäâèæíîé îñè. Ìîìåíò èíåðöèè, óãëîâîå óñêîðåíèå, ýíåðãèÿ âðàùàþùåãîñÿ òåëà. Ìîìåíòû èíåðöèè ñòåðæíÿ, äèñêà, øàðà. Òåîðåìà Ãþéãåíñà—Øòåéíåðà. 5. Ñâîáîäíûå è âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. Ðåçîíàíñ. Ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè ïðè êîëåáàíèÿõ. Ìàòåìàòè÷åñêèé è ôèçè÷åñêèé ìàÿòíèêè. Îñöèëëÿòîð ñ òðåíèåì: ñâîáîäíûå è âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ, ðåçîíàíñ. 6. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ òåðìîäèíàìèêè: òåìïåðàòóðà, ðàáîòà, âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ, òåïëîòà. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè. Âòîðîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè. Ýíòðîïèÿ: òåðìîäèíàìè÷åñêîå è ñòàòèñòè÷åñêîå îïðåäåëåíèÿ. Ïðîèçâîäñòâî ýíòðîïèè ïðè íåðàâíîâåñíûõ ïðîöåññàõ. 7. Èäåàëüíûé ãàç. Îñíîâíîå óðàâíåíèå êèíåòè÷åñêîé òåîðèè ãàçîâ è óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ Êëàïåéðîíà—Ìåíäåëååâà. Áàðîìåòðè÷åñêàÿ ôîðìóëà è ðàñïðåäåëåíèå Áîëüöìàíà. Âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ èäåàëüíîãî ãàçà è êëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ òåïëîåìêîñòè. Ïîíÿòèå î êâàíòîâîé òåîðèè òåïëîåìêîñòè. Îáùàÿ êàðòèíà òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè òåïëîåìêîñòè ãàçîâ. Ýíòðîïèÿ èäåàëüíîãî ãàçà. ßâëåíèÿ ïåðåíîñà â ãàçàõ (ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ). 8. Îñíîâû ýëåêòðîñòàòèêè. Çàêîí Êóëîíà. Íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ â âàêóóìå. Òåîðåìà Ãàóññà. Ïîòåíöèàë. Ïîëÿ ðàâíîìåðíî çàðÿæåííûõ ïëîñêîñòè, äëèííîãî öèëèíäðà, øàðà. Çàðÿäû íà ïðîâîäíèêàõ. Ýëåêòðî-

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

ñòàòè÷åñêàÿ èíäóêöèÿ. Êîíäåíñàòîðû. Äèïîëü. Ñèëû, äåéñòâóþùèå íà äèïîëü â îäíîðîäíîì è íåîäíîðîäíîì ïîëå. Ýíåðãèÿ äèïîëÿ â ïîëå. Äèýëåêòðèêè: äèýëåêòðè÷åñêàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü, âåêòîð ïîëÿðèçàöèè, ñâÿçàííûå çàðÿäû, íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ â äèýëåêòðèêå. Âåêòîð èíäóêöèè è òåîðåìà Ãàóññà. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü. Äèôôåðåíöèàëüíàÿ ôîðìà óðàâíåíèé ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîëÿ. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ íà ïîâåðõíîñòÿõ äèýëåêòðèêîâ è ïðîâîäíèêîâ. Ýíåðãèÿ çàðÿæåííîãî êîíäåíñàòîðà è ïëîòíîñòü ýíåðãèè ïîëÿ. Ïîñòîÿííûé ýëåêòðè÷åñêèé òîê. Ïëîòíîñòü òîêà. Óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè. Ïðîâîäíèêè I è II ðîäà. Çàêîí Îìà â èíòåãðàëüíîé è äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìàõ. Ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà è çàêîí Îìà äëÿ çàìêíóòîé öåïè. Ðàçâåòâëåííûå öåïè. Óðàâíåíèå Êèðõãîôà I è II ðîäà. Çàêîí Äæîóëÿ—Ëåíöà. Êëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ ïðîâîäèìîñòè ìåòàëëîâ. Ïîíÿòèå î êâàíòîâîé òåîðèè ïðîâîäèìîñòè ìåòàëëîâ è ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ñòàöèîíàðíîå ìàãíèòíîå ïîëå. Ìàãíèòíûé ìîìåíò ýëåìåíòàðíîãî êîíòóðà. Íàïðÿæåííîñòü (èíäóêöèÿ) ìàãíèòíîãî ïîëÿ â âàêóóìå. Çàêîí Áèî—Ñàâàðà—Ëàïëàñà. Ïîëÿ: ïðÿìîëèíåéíîãî òîêà, íà îñè êðóãîâîãî òîêà, ñîëåíîèäà. Òåîðåìà Ãàóññà â èíòåãðàëüíîé è äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìàõ äëÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Öèðêóëÿöèÿ è ðîòîð íàïðÿæåííîñòè. Äåéñòâèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òîêè è äâèæóùèåñÿ çàðÿäû: çàêîí Àìïåðà, ñèëà Ëîðåíöà. Ìîìåíò ñèë è ñèëà, äåéñòâóþùèå â ìàãíèòíîì ïîëå íà ðàìêó ñ òîêîì. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêèõ èçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ. Ìàãíèòíûå ìîìåíòû àòîìîâ, ìîëåêóë, ýëåêòðîíîâ è ÿäåð è ìîëåêóëÿðíûå òîêè Àìïåðà. Ïîëÿðèçàöèÿ ìàãíåòèêîâ. Ñâÿçàííûå òîêè, âåêòîð íàìàãíè÷åííîñòè è ïîëå â ìàãíåòèêàõ: âåêòîðû èíäóêöèè è íàïðÿæåííîñòè. Ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü è ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü ïàðà- è äèàìàãíåòèêîâ. Îñîáåííîñòè ôåððîìàãíåòèêîâ. Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ. Çàêîí Ôàðàäåÿ. Ãåíåðàòîð ïåðåìåííîãî òîêà è äèíàìîìàøèíà. Ñàìîèíäóêöèÿ è âçàèìíàÿ èíäóêöèÿ. Ýíåðãèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ýêñòðàòîêè çàìûêàíèÿ è ðàçìûêàíèÿ. Ñèíóñîèäàëüíûé ïåðåìåííûé òîê â ïîñëåäîâàòåëüíîé öåïè èç ðåçèñòîðà, êîíäåíñàòîðà è êàòóøêè ñàìîèíäóêöèè. Ðåçîíàíñ. Óðàâíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Òîê ñìåùåíèÿ. Ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà. Âîëíîâîå óðàâíåíèå â ñðåäå áåç çàðÿäîâ è òîêîâ. Ïëîñêàÿ ýëåêòðîìàãíèòíàÿ âîëíà. Ñêîðîñòü âîëíû. Íàïðàâëåíèÿ âåêòîðîâ ïîëÿ. Èíòåíñèâíîñòü âîëíû. Ñôåðè÷åñêàÿ âîëíà. Ïîíÿòèå îá èçëó÷åíèè äèïîëÿ. Îñíîâíûå äèàïàçîíû ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí: ðàäèîâîëíû, èíôðàêðàñíûå, ñâåòîâûå è óëüòðàôèîëåòîâûå îïòè÷åñêèå äèàïàçîíû, ðåíòãåíîâñêèå è ãàììà-ëó÷è. Âîëíîâàÿ è ëó÷åâàÿ êàðòèíû ðàñïðîñòðàíåíèÿ èçëó÷åíèé: ïðèíöèï Ãþéãåíñà. Çàêîíû îòðàæåíèÿ (Äåêàðòà) è ïðåëîìëåíèÿ (Ñíåëëèóñà). Ïðîñòûå îïòè÷åñêèå ñèñòåìû. Ïàðàêñèàëüíûå ïó÷êè. Ñôåðè÷åñêèå çåðêàëà è òîíêèå ëèíçû. Ôîêàëüíûå òî÷êè. Ìåòîäû ïîñòðîåíèÿ èçîá-

325

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

16.

17.

18.

19.

20.

326

ðàæåíèé. Òåëåñêîïû è ìèêðîñêîïû — îïòè÷åñêèå ñõåìû. Óãëîâîå è ëèíåéíîå óâåëè÷åíèå. Äèñïåðñèÿ ñâåòà. Îïòè÷åñêàÿ ñõåìà ïðèçìåííîãî ñïåêòðîìåòðà. Èíòåðôåðåíöèÿ ñâåòîâûõ âîëí. Êîãåðåíòíîñòü è ïðè÷èíû îãðàíè÷åíèÿ êîãåðåíòíîñòè. Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ êîãåðåíòíûõ âîëí äëÿ íàáëþäåíèÿ èíòåðôåðåíöèè. Ïëîñêîïàðàëëåëüíàÿ ïëàñòèíêà — îòðàæåíèå è ïðîõîæäåíèå ñâåòà. Áèïðèçìà Ôðåíåëÿ. Èíòåðôåðîìåòð Ôàáðè—Ïåðî. Èíòåðôåðîìåòð Ìàéêåëüñîíà. Äèôðàêöèîííàÿ ðåøåòêà. Öâåòà òîíêèõ ïëåíîê. Äèôðàêöèÿ ñâåòîâûõ âîëí. Ôðåíåëåâà è ôðàóíãîôåðîâà äèôðàêöèÿ. Çîíû Ôðåíåëÿ. Äèôðàêöèÿ íà ùåëè, êðóãëîì îòâåðñòèè, êðóãëîì ýêðàíå. Ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ: òåëåñêîïà, ìèêðîñêîïà, ïðèçìåííîãî è ðåøåòî÷íîãî ñïåêòðîìåòðà, èíòåðôåðîìåòðîâ. Ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà. Ïîíÿòèå îá îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè è äâóïðåëîìëåíèè. Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ ïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà, íàáëþäåíèÿ è àíàëèçà ïîëÿðèçàöèè. Ïîíÿòèå î êâàíòîâûõ çàêîíàõ ïðè èçëó÷åíèè è ïîãëîùåíèè ñâåòà. Çàêîíû âíåøíåãî ôîòîýôôåêòà. Ïîíÿòèå î âíóòðåííåì ôîòîýôôåêòå (ôîòîïðîâîäèìîñòè). Âàêóóìíûå è ïîëóïðîâîäíèêîâûå ôîòîýëåìåíòû. Ôîòîóìíîæèòåëè. Ìåòîäû îïòè÷åñêîé ñïåêòðîñêîïèè. Ñïåêòðû èçëó÷åíèÿ, ïîãëîùåíèÿ, êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà. Ïîíÿòèå î ñòðóêòóðå ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ àòîìîâ, êîëåáàòåëüíûõ è âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðàõ ìîëåêóë.

Ëèòåðàòóðà 1. Ôðèø Ñ. Ý., Òèìîðåâà À. Â. Êóðñ îáùåé ôèçèêè: Â 3 ò. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1961. 2. Ñèâóõèí Ä. Â. Îáùèé êóðñ ôèçèêè: Â 5 ò. Ì.: Íàóêà, 1989.

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/03 — «Êîãåðåíòíûå ôîíîíû è ßÌÐ â òâåðäîì òåëå» 1. Óïðóãèå ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë. Âèä òåíçîðà ìîäóëåé óïðóãîñòè äëÿ êðèñòàëëîâ ðàçëè÷íîé ñèììåòðèè. Ðàñïðîñòðàíåíèå çâóêà â êðèñòàëëàõ. Òåíçîð Êðèñòîôåëÿ. Ïüåçîýôôåêò. Ïîâåðõíîñòíûå àêóñòè÷åñêèå âîëíû. 2. Óïðóãàÿ ðåëàêñàöèÿ. Îáîáùåííûé çàêîí Ãóêà. Ðåëàêñàöèîííûå ìîäóëè óïðóãîñòè. 3. Ôîíîí-ôîíîííîå âçàèìîäåéñòâèå. Çàòóõàíèå çâóêà — ìåõàíèçì Ëàí-

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

4.

5.

6.

7.

8. 9.

10.

11.

12.

13. 14. 15. 16.

17.

18.

äàó—Ðóìåðà. Çàòóõàíèå íèçêî÷àñòîòíîãî óëüòðàçâóêà — ìåõàíèçì Àõèåçåðà. Ðîëü äåôåêòîâ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè è óïîðÿäî÷åíèÿ â ñìåøàííûõ êðèñòàëëàõ. Ýëåêòðî-ôîíîííîå âçàèìîäåéñòâèå â íåïüåçîýëåêòðèêàõ, äåôîðìàöèîííûé ïîòåíöèàë. Çàòóõàíèå çâóêà çà ñ÷åò ýëåêòðîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â íåïüåçîýëåêòðèêàõ. Ýëåêòðî-ôîíîííîå âçàèìîäåéñòâèå â ïüåçîýëåêòðèêàõ, ñðàâíåíèå ñ ìåõàíèçìîì äåôîðìàöèîííîãî ïîòåíöèàëà. Çàòóõàíèå çâóêà çà ñ÷åò ýëåêòðîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â ïüåçîýëåêòðèêàõ — òåîðèÿ Õàòñîíà—Óàéòà. Àêóñòîèîííîå âçàèìîäåéñòâèå â ñóïåðèîííûõ ïüåçîýëåêòðèêàõ è íåïüåçîýëåêòðèêàõ. Àêóñòè÷åñêèå àíîìàëèè â îáëàñòè ñîáñòâåííûõ è íåñîáñòâåííûõ ôåððîýëàñòè÷åñêèõ ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ. Ìàãíèòîóïðóãîå âçàèìîäåéñòâèå. Ñïèí-îðèåíòàöèîííûé ôàçîâûé ïåðåõîä. Ôàçîâûå ïåðåõîäû â êðèñòàëëàõ. Òåðìîäèíàìè÷åñêîå îïèñàíèå. Êëàññèôèêàöèÿ ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ (ÔÏ) ïî Ýðåíôåñòó. Ôàçîâûå ïåðåõîäû I è II ðîäà. Òåîðèÿ ÔÏ Ëàíäàó. Èçìåíåíèå ñèììåòðèè ïðè ÔÏ. Ïîíÿòèå ñêàëÿðíîãî, âåêòîðíîãî è òåíçîðíîãî ïàðàìåòðà ïîðÿäêà. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ïàðàìåòðà ïîðÿäêà è âîñïðèèì÷èâîñòè ïðè ÔÏ I è II ðîäà. ÔÏ òèïà ñìåùåíèÿ è ïîðÿäîê-áåñïîðÿäîê. Íåñîðàçìåðíûå ôàçû. Ñîáñòâåííûå è íåñîáñòâåííûå ÔÏ. Ìèêðîñêîïè÷åñêèå ìîäåëè ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ. Ìîäåëü Èçèíãà. Ìÿãêàÿ ìîäà. Ôëóêòóàöèè ïàðàìåòðà ïîðÿäêà. Êðèòè÷åñêèå èíäåêñû. Ãèïîòåçà ïîäîáèÿ. Ôëóêòóàöèîííûé ñðûâ ê ôàçîâûì ïåðåõîäàì I ðîäà. Ïîíÿòèå î ìåòîäå ðåíîðì-ãðóïïû. Ñèñòåìû ñ ïîíèæåííîé ðàçìåðíîñòüþ — òîíêèå ïëåíêè, ìàëûå ÷àñòèöû, òîíêèå íèòè. Íàíîêðèñòàëëû. Ïëàâëåíèå, êðèñòàëëèçàöèÿ, ôàçîâûå ïðåâðàùåíèÿ. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ íàíîêðèñòàëëîâ. Êâàíòîâûå ðàçìåðíûå ýôôåêòû. Ìàãíèòíûé äèïîëüíûé è ýëåêòðè÷åñêèé êâàäðóïîëüíûé ìîìåíò ÿäåð. Âçàèìîäåéñòâèå ÿäåðíûõ ñïèíîâ ñ ìàãíèòíûì ïîëåì. Çååìàíîâñêîå ðàñùåïëåíèå. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ (ßÌÐ). ßäåðíûé êâàäðóïîëüíûé ðåçîíàíñ. Ñïèí-ðåøåòî÷íàÿ ðåëàêñàöèÿ. Ñïèí-ñïèíîâàÿ ðåëàêñàöèÿ. Ìåõàíèçìû óøèðåíèÿ ðåçîíàíñíûõ ëèíèé. Èìïóëüñíûå ìåòîäû ßÌÐ. Ñïèíîâîå ýõî. Äåéñòâèå ìíîãîèìïóëüñíûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé. Íàñûùåíèå. Òåîðèÿ Ïðîâîòîðîâà. Êâàíòîâàíèå âî âðàùàþùåéñÿ ñèñòåìå êîîðäèíàò. Àêóñòè÷åñêèé ÿäåðíûé ðåçîíàíñ. Ýëåêòðè÷åñêèé ÿäåðíûé ðåçîíàíñ. Ðîëü ïàðàìàãíèòíûõ ïðèìåñåé â ñïèí-ðåøåòî÷íîé ðåëàêñàöèè è â íàñûùåíèè ëèíèè ßÌÐ. Ñïèíîâàÿ äèôôóçèÿ. Èññëåäîâàíèå ìåòîäîì ßÌÐ èîííîé ïîäâèæíîñòè â êðèñòàëëàõ. Îñíîâû àêóñòîîïòèêè. Äèôðàêöèÿ Áðýããà è Ðàìàíà—Íàòòà. Òåíçîð ôîòîóïðóãîñòè. Ïðèìåíåíèå äèôðàêöèè Áðýããà ñâåòà íà óëüòðàçâóêå â ôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ. Íèçêîòåìïåðàòóðíàÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòü. Ìàêðîñêîïè÷åñêîå îïèñà-

327

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà

19. 20. 21.

22. 23. 24. 25.

26. 27. 28.

328

29.

30.

31.

íèå ÔÏ â ñâåðõïðîâîäÿùåå ñîñòîÿíèå — òåîðèÿ Ëàíäàó. Êóïåðîâñêèå ïàðû. Ñâåðõïðîâîäíèêè â ìàãíèòíîì ïîëå. Ñâîéñòâà ãðÿçíûõ ñâåðõïðîâîäíèêîâ 2 ðîäà. Âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòü. Ñâîéñòâà ÂÒÑÏ â ìàãíèòíîì ïîëå. ÔÏ â ñâåðõïðîâîäÿùåå ñîñòîÿíèå äëÿ ìàëûõ ÷àñòèö. Êâàçèîäíîìåðíûå ïîëóïðîâîäíèêè è ìåòàëëû. Ôàçîâûé ïåðåõîä ìåòàëë—äèýëåêòðèê. Àêóñòè÷åñêèå àíîìàëèè ïðè ôàçîâîì ïåðåõîäå ìåòàëë—äèýëåêòðèê. Äèôôåðåíöèàëüíàÿ è èíòåãðàëüíàÿ ôîðìû çàêîíîâ ñîõðàíåíèÿ â íåïîäâèæíîé è ñîïóòñòâóþùåé ñèñòåìàõ îòñ÷åòà. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà. Êîíâåêòèâíûé è ìîëåêóëÿðíûé ïîòîêè èìïóëüñà â ñðåäå ñî ñôåðè÷åñêè ñèììåòðè÷íûìè ìîëåêóëàìè. Êîíâåêòèâíûé è ìîëåêóëÿðíûé ïîòîêè ýíåðãèè, ïîòîê ýíòðîïèè è äèññèïàòèâíàÿ ôóíêöèÿ. Äèôôóçèîííûå ïîòîêè è çàêîí ñîõðàíåíèÿ âåùåñòâà â äâóõêîìïîíåíòíîé ñðåäå. Óðàâíåíèå äèôôóçèè. Ïîäõîä ê ôîðìóëèðîâêå ìàòåðèàëüíûõ ñîîòíîøåíèé äëÿ òåïëîâîãî è äèôôóçèîííîãî ïîòîêîâ. Çàêîíû ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà è ýíåðãèè â ìîìåíòíîé ñðåäå. Äèññèïàòèâíàÿ ôóíêöèÿ â ìîìåíòíîé ñðåäå. Ïîíÿòèå î âÿçêîñòè è îðèåíòàöèîííîé óïðóãîñòè æèäêèõ êðèñòàëëîâ. Ïîíÿòèå î ïðîñòðàíñòâåííîé è âðåìåííîé íåëîêàëüíîñòè. Èíòåãðàëüíûå óðàâíåíèÿ ïîñëåäåéñòâèÿ. Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ ðåëàêñàöèîííàÿ òåîðèÿ: èñõîäíûå óðàâíåíèÿ, ÷àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè è ïîãëîùåíèÿ çâóêà â ðåëàêñèðóþùåé ñðåäå. Ïðèìåðû ðåëàêñàöèîííûõ ìåõàíèçìîâ: âîçáóæäåíèå âíóòðèìîëåêóëÿðíûõ êîëåáàíèé, ïðåâðàùåíèÿ ïîâîðîòíûõ èçîìåðîâ, ñòðóêòóðíàÿ ðåëàêñàöèÿ. Ïîíÿòèå î ðåëàêñàöèè õèìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ è î òåîðèè àáñîëþòíûõ ñêîðîñòåé õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé.

Ëèòåðàòóðà 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Çàéìàí Äæ. Ïðèíöèïû òåîðèè òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1966. Êèòòåëü ×. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ òâåðäûõ òåë. Ì.: Íàóêà, 1967. Çàéìàí Äæ. Ýëåêòðîíû è ôîíîíû. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1962. Çàéìàí Äæ. Ìîäåëè áåñïîðÿäêà. Ì.: Ìèð, 1982. Ôèçèêà ñóïåðèîííûõ ïðîâîäíèêîâ / Ïîä ðåä. Ì. Á. Ñàëàìîíî. Ðèãà: Çèíàòèå, 1982. Áðàóò Â. Ôàçîâûå ïåðåõîäû Ì.: Ìèð, 1967. Èçþìîâ Þ. À., Ñûðîìÿòíèêîâ Â. Í. Ôàçîâûå ïåðåõîäû è ñèììåòðèÿ êðèñòàëëîâ. Àáðàãàì À. ßäåðíûé ìàãíåòèçì. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1963. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû êâàíòîâîé ðàäèîôèçèêè / Ïîä ðåä. Ï. Ì. Áîðîäèíà è Ë. Í. Ëàáçîâñêîãî. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1985.

Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà 10. Êðàñèëüíèêîâ Â. À., Êðûëîâ Â. Â. Ââåäåíèå â ôèçè÷åñêóþ àêóñòèêó. Ì.: Íàóêà, 1984. 11. Øóòèëîâ Â. À. Îñíîâû ôèçèêè óëüòðàçâóêà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1980. 12. Ôèçè÷åñêàÿ àêóñòèêà / Ïîä ðåä. Ó. Ìýçîíà. Ò. 1-7. 13. Àáðàãàì À., Áëèíè Á. Ýëåêòðîí. Ïàðàìàãíèòíûé ðåçîíàíñ ïåðåõîäíûõ èîíîâ. Ì., 1972. 14. Ñëèêòåð ×. Îñíîâû òåîðèè ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà. Ì., 1981. 15. Ìèêóøåâ Â. Ì., ×àðíàÿ Å. Â. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ â òâåðäîì òåëå. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1985. 16. Äüåëåñàí Ý., Ðóàéñ Ä. Óïðóãèå âîëíû â òâåðäûõ òåëàõ. Ì. 17. Òàêåð Äæ., Ðýìïòîí Â. Ãèïåðçâóê â ôèçèêå òâåðäîãî òåëà. Ì. 18. Toledano J.-C., Toledano P. The Landau theory of phase transitions. Singapure, 1987.

329

Êàôåäðà

ôîòîíèêè

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/02 • “Ôîòîíèêà ìîëåêóë è ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ” 010700/03 • “Ôîòîíèêà êîíäåíñèðîâàííûõ è ãåòåðîãåííûõ ñèñòåì”

Ñàéò êàôåäðû: http://photonics.phys.spbu.ru Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Öûãàíåíêî Íàòàëèÿ Ìèõàéëîâíà, òåë. (812) 428-45-59, ôàêñ (812) 428-72-40 e-mail: [email protected]

Ô

îòîíèêà — ýòî íàó÷íîå íàïðàâëåíèå íà ñòûêå îïòèêè, ôèçèêè òâ¸ðäîãî òåëà è ìîëåêóëÿðíîé ôèçèêè, êîòîðîå èçó÷àåò ôîòîôèçè÷åñêèå è ôîòîõèìè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîòåêàþùèå ïîä äåéñòâèåì êâàíòîâ ñâåòà â ñâîáîäíûõ ìîëåêóëàõ, â òâåðäîì òåëå è íà ïîâåðõíîñòè òâåðäûõ òåë. Êàôåäðà ôîòîíèêè îðãàíèçîâàíà â 1964 ã. îñíîâàòåëåì ñîâåòñêîé øêîëû ôîòîôèçèêîâ è ôîòîõèìèêîâ àêàäåìèêîì À. Í. Òåðåíèíûì. Íàó÷íàÿ øêîëà À. Í. Òåðåíèíà ïðîøëà áîëüøîé ïóòü ðàçâèòèÿ îò ñïåêòðîñêîïèè ïàðîâ ìåòàëëîâ äî èññëåäîâàíèÿ ñëîæíûõ ôîòîáèîôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Åå ñòàíîâëåíèå îòìå÷åíî ðÿäîì êðóïíûõ íàó÷íûõ îòêðûòèé è ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé àêàä. À. Í. Òåðåíèíà è åãî ó÷åíèêîâ, ñòàâøèõ êëàññè÷åñêèìè è âîøåäøèõ â ó÷åáíèêè: • ýêñïåðèìåíòàëüíîå îáíàðóæåíèå ôîòîäèññîöèàöèè è ôîòîèîíèçàöèè ìîëåêóë (1926 ã.); • îòêðûòèå ñâåðõòîíêîé ñòðóêòóðû àòîìíûõ ëèíèé (1928 ã.); • ó÷åíèå î òðèïëåòíîé ïðèðîäå ìåòàñòàáèëüíîãî ñîñòîÿíèÿ ìîëåêóë (1943 ã.); • îòêðûòèå ÿâëåíèÿ òðèïëåò-òðèïëåòíîãî ïåðåíîñà ýíåðãèè (1952 ã.); • îòêðûòèå äèñêðåòíîñòè ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà ôîòîýëåêòðîíîâ è ñîçäàíèå íîâîãî ñïåêòðîñêîïè÷åñêîãî ìåòîäà — ìîëåêóëÿðíîé ôîòîýëåêòðîííîé ñïåêòðîñêîïèè (1961 ã., ñîâìåñòíî ñ Ô. È. Âèëåñîâûì è Á. Ë. Êóðáàòîâûì).  íàñòîÿùåå âðåìÿ êîëëåêòèâ êàôåäðû ôîòîíèêè ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà è îòäåëà ôîòîíèêè ÍÈÈ Ôèçèêè èì. Â. À. Ôîêà ñîñòàâëÿåò îêîëî 50 ÷åëîâåê, âêëþ÷àÿ 8 äîêòîðîâ ôèç.-ìàò. íàóê è ñâûøå 20 êàíäèäàòîâ ôèç.-ìàò. íàóê. Îí ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç âåäóùèõ ðîññèéñêèõ êîëëåêòèâîâ â îáëàñòè ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ôîòîïðîöåññîâ è ôîðìèðóåò 3 íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèå ëàáîðàòîðèè, â êîòîðûõ çàíèìàþòñÿ òàêèìè èññëåäîâàíèÿìè, êàê-òî: • èññëåäîâàíèÿ ïðîöåññîâ ôîòîâîçáóæäåíèÿ è äèññèïàöèè ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ â ìîëåêóëàõ (ðàçðåæåííûõ ãàçàõ, ïàðàõ) è â ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëàõ;

333

Êàôåäðà ôîòîíèêè

334

• èññëåäîâàíèÿ ôîòîñòèìóëèðîâàííûõ ïðîöåññîâ â ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ (àäñîðáèðîâàííûå ìîëåêóëû — òâåðäîå òåëî); • èññëåäîâàíèÿ â îáëàñòè ôèçèêè è òåõíîëîãèè ýïèòàêñèàëüíûõ íàíîñòðóêòóð ôîòîííîé èíôîðìàòèêè.  ñîîòâåòñòâèè ñ íàó÷íûìè íàïðàâëåíèÿìè ëàáîðàòîðèé îáó÷åíèå â ìàãèñòðàòóðå íà êàôåäðå ôîòîíèêè îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî ìàãèñòåðñêèì ïðîãðàììàì: 010700/02 — «Ôîòîíèêà ìîëåêóë è ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ» è 010700/03 — «Ôîòîíèêà êîíäåíñèðîâàííûõ è ãåòåðîãåííûõ ñèñòåì». Íîâàÿ ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà «Ôèçèêà è òåõíîëîãèÿ ýïèòàêñèàëüíûõ íàíîñòðóêòóð ôîòîííîé èíôîðìàòèêè» áóäåò ââåäåíà â áëèæàéøåå âðåìÿ. Ñòóäåíòû ìîãóò ñàìè âûáðàòü íàó÷íîãî ðóêîâîäèòåëÿ è íàó÷íîå íàïðàâëåíèå, â êîòîðîì îíè õîòÿò ñïåöèàëèçèðîâàòüñÿ. Ïîä ðóêîâîäñòâîì ïðîô. À. Ì. Ïðàâèëîâà ìàãèñòðàíòû àêòèâíî çàíèìàþòñÿ èññëåäîâàíèåì èíäóöèðîâàííûõ ñòîëêíîâåíèÿìè íåàäèàáàòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ ìåæäó âîçáóæäåííûìè ñîñòîÿíèÿìè äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Íàó÷íûå èíòåðåñû ãðóïïû ïðîô. Â. Ñ. Èâàíîâà ñêîíöåíòðèðîâàíû íà âîïðîñàõ àíàëèçà, êîíòðîëÿ è óïðàâëåíèÿ äèíàìèêîé äâèæåíèÿ ÿäåð â ìîëåêóëÿðíûõ ñèñòåìàõ (îõëàæäåíèå è âûñòðàèâàíèå, êâàíòîâûé õàîñ, ìîëåêóëû â ñèëüíûõ ëàçåðíûõ ïîëÿõ è äð.). Îñíîâíîå íàïðàâëåíèå íàó÷íîé äåÿòåëüíîñòè äîö. Þ. Â. ×èæîâà ëåæèò â îáëàñòè íåýìïèðè÷åñêèõ êâàíòîâî-õèìè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ ìåòîäàìè òåîðèè ôóíêöèîíàëà ïëîòíîñòè ñëîæíûõ ìåòàëëîîðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë, òàêèõ êàê ôóëëåðåíû Íàêàìóðû, ôóëëåðîìåòàëëîöåíû, ïè-êîìïëåêñû ïåðåõîäíûõ ìåòàëëîâ è äðóãèõ ñîåäèíåíèé, ïåðñïåêòèâíûõ äëÿ íàíîôîòîíèêè. Ñòóäåíòû, íà÷èíàÿ ñ 5-ãî êóðñà, ñàìîñòîÿòåëüíî ïðîâîäÿò ðàñ÷åòû â ðåæèìå ïàðàëëåëüíûõ âû÷èñëåíèé â âû÷èñëèòåëüíîì öåíòðå ÑÏáÃÓ ñ èñïîëüçîâàíèåì ëèöåíçèîííîãî ïàêåòà ïðîãðàìì GAUSSIAN-03. Ãðóïïà ïîä ðóêîâîäñòâîì ïðîô. Ã. Í. Ëÿëèíà çàíèìàåòñÿ ñïåêòðîñêîïèåé âûñîêîâîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé ëþìèíåñöèðóþùèõ ìåòàëëîêîìïëåêñîâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èçó÷àþòñÿ ôîòîïðîöåññû â ìîíî- è áèÿäåðíûõ êîìïëåêñàõ ðóòåíèÿ (II) â ðàñòâîðå è â àäñîðáèðîâàííîì ñîñòîÿíèè ìåòîäàìè êèíåòè÷åñêîé ëàçåðíîé ñïåêòðîñêîïèè ñ öåëüþ âûÿñíåíèÿ ìåõàíèçìîâ âíóòðèìîëåêóëÿðíîãî ïåðåíîñà ýíåðãèè è çàðÿäà. Íàó÷íûå èíòåðåñû äîö. Â. Ê. Ðÿá÷óêà ëåæàò â îáëàñòè èçó÷åíèÿ âòîðè÷íûõ ïðîöåññîâ îáðàçîâàíèÿ õèìè÷åñêè àêòèâíûõ öåíòðîâ íà ïîâåðõíîñòè øèðîêîùåëåâûõ òâåðäûõ òåë ïðè ðåêîìáèíàöèè ðàäèêàëîâ, ãåíåðèðóåìûõ ïðè âçàèìîäåéñòâèè âîäîðîä-ñîäåðæàùèõ ìîëåêóë ñ ôîòîàêòèâèðîâàííîé ïîâåðõíîñòüþ îêñèäîâ Mg, Al, Si. Sc, Ti è äð. Ìîäåëèðîâàíèå ìåòîäîì Ìîíòå-Êàðëî ïîìîãàåò èññëåäîâàíèþ ìåõàíèçìà îáðàçîâàíèÿ àêòèâíûõ öåíòðîâ íà ïîâåðõíîñòè êàê ÷èñòûõ îêñèäîâ ìåòàëëîâ, òàê è îêñèäîâ ñ âíåäðåííûìè ïðèìåñÿìè (Cr, N, C è äð).  ãðóïïå ïðîô. À. À. Öûãàíåíêî ìåòîäîì ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèè ñ ïðåîáðàçîâàíèåì Ôóðüå èçó÷àþò ñòðóêòóðó è ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ïðîñòûõ ìîëåêóë (ÑÎ, ìîëåêóëÿðíûé âîäîðîä, àöåòèëåí, ìåòàí è èõ èçîòîïîçàìåùåííûå) ñ ïîâåðõíîñòüþ èîííûõ òâåðäûõ òåë.

Êàôåäðà ôîòîíèêè Ïàðàëëåëüíî èäåò ðàçðàáîòêà òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé âçàèìîäåéñòâèÿ ìîëåêóë ñ ïîâåðõíîñòüþ òâåðäûõ òåë ñ èñïîëüçîâàíèåì ýëåêòðîñòàòè÷åñêîé ìîäåëè è ìåòîäîâ êâàíòîâîé õèìèè. Èññëåäîâàíèåì âëèÿíèÿ ôîòîàêòèâàöèè ðàçëè÷íûõ ôîðì ïîâåðõíîñòíîãî êèñëîðîäà íà ñåëåêòèâíîñòü îêñèäíûõ ôîòîêàòàëèçàòîðîâ â ðåàêöèÿõ ôîòîêîíâåðñèè óãëåâîäîðîäîâ çàíèìàþòñÿ â ãðóïïå ñòàðøåãî íàó÷íîãî ñîòðóäíèêà Ë. Ë. Áàñîâà. Ïîìèìî ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé â ãðóïïå ðàçðàáàòûâàþò ôîòîêàòàëèòè÷åñêèå ìåòîäû î÷èñòêè âîäû, äëÿ ÷åãî èñïîëüçóþò ýôôåêòèâíûå òåõíîëîãèè ôîòîëèòè÷åñêîãî îçîíèðîâàíèÿ. Ïîäâèæíàÿ ñèñòåìà ýôôåêòèâíîé î÷èñòêè ïðèðîäíûõ âîä ïî çàêàçó Ìèíîáîðîíû ÐÔ óñïåøíî ïðîøëà âîéñêîâûå èñïûòàíèÿ è ïðèíÿòà íà ñíàáæåíèå â Ðîññèéñêîé àðìèè. Ãðóïïà ôîòîíèêè íåðàâíîâåñíûõ ãåòåðîãåííûõ ïðîöåññîâ ïîä ðóêîâîäñòâîì ïðîô. À. À. Ëèñà÷åíêî èññëåäóåò ôîòîñòèìóëèðîâàííûå àòîìíî-ìîëåêóëÿðíûå ïðîöåññû íà ïîâåðõíîñòè øèðîêîçîííûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ ìåòîäàìè ìàññ-ñïåêòðîñêîïèè, ôîòîýëåêòðîííîé ñïåêòðîñêîïèè è òåðìîäåñîðáöèîííîé ñïåêòðîñêîïèè. Êîëëåêòèâ, ðàáîòàþùèé ïîä ðóêîâîäñòâîì âåäóùåãî íàó÷íîãî ñîòðóäíèêà Â. Â. Îâñÿíêèíà, âåäåò ôóíäàìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ â òðåõ îñíîâíûõ íàïðàâëåíèÿõ — â îáëàñòè ñîçäàíèÿ ñîâåðøåííûõ ýïèòàêñèàëüíûõ íàíîñòðóêòóð äëÿ ðàçðàáîòêè ýëåìåíòíîé áàçû ôîòîííîãî ñóïåðïðîöåññîðà, â îáëàñòè ôîòîííîé ñïèíòðîíèêè (äëÿ ðåàëèçàöèè ñâåðõáûñòðîäåéñòâóþùèõ ýëåìåíòîâ ñïèíîâîé ëîãèêè è ñâåðõêîìïàêòíûõ ýëåìåíòîâ ñïèíîâîé ïàìÿòè) è â îáëàñòè ôèçèêè ýïèòàêñèàëüíûõ ìàòåðèàëîâ äëÿ âèäåîñåíñîðîâ è âèäåîïàìÿòè ñ îïòè÷åñêèì ñ÷èòûâàíèåì âèäåîèíôîðìàöèè. Êàôåäðà è îòäåë ôîòîíèêè îñíàùåíû ñîâðåìåííûì âàêóóìíûì, ìàñññïåêòðîìåòðè÷åñêèì, ñïåêòðàëüíûì, ëàçåðíûì è òåõíîëîãè÷åñêèì îáîðóäîâàíèåì äëÿ ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèé ñ ó÷àñòèåì ñòóäåíòîâ. Êàôåäðà ôîòîíèêè ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ — åäèíñòâåííàÿ óíèâåðñèòåòñêàÿ êàôåäðà â ÐÔ, ãäå ñòóäåíòû íà ïðàêòèêå ïðîõîäÿò îáó÷åíèå òåõíîëîãèè ýïèòàêñèàëüíîãî ðîñòà íàíîñòðóêòóðèðîâàííûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ êðèñòàëëîâ. Íàó÷íûå èññëåäîâàíèÿ íà êàôåäðå ïðîâîäÿòñÿ â ñîäðóæåñòâå ñ óíèâåðñèòåòàìè è íàó÷íûìè öåíòðàìè ÑØÀ, Êàíàäû, Ôðàíöèè, Ãåðìàíèè, Àâñòðèè, ßïîíèè è Êèòàÿ. Ëó÷øèå ìàãèñòðàíòû âêëþ÷åíû â ñèñòåìû ìåæäóíàðîäíîãî îáìåíà ñòóäåíòàìè. Ôóíäàìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ïîääåðæèâàþòñÿ ðàçëè÷íûìè ðîññèéñêèìè è çàðóáåæíûìè íàó÷íûìè ôîíäàìè, â ÷àñòíîñòè, ÐÔÔÈ, INTAS, ÌÍÒÖ è äð. Îñíîâíûì ïðèíöèïîì îáó÷åíèÿ â ìàãèñòðàòóðå ÿâëÿåòñÿ ìàêñèìàëüíàÿ èíäèâèäóàëèçàöèÿ ïðîöåññà îáó÷åíèÿ, ïîýòîìó ê ïîñòóïàþùèì â ìàãèñòðàòóðó èç äðóãèõ âóçîâ ïðåäúÿâëÿþòñÿ îñîáûå òðåáîâàíèÿ. Êðîìå âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà â ìàãèñòðàòóðó îáÿçàòåëüíî ïðåäâàðèòåëüíîå ñîáåñåäîâàíèå, äèïëîì ñ îòëè÷èåì, ðåêîìåíäàöèÿ èç ÂÓÇà. Ëó÷øèå ìàãèñòðàíòû ïîñëå çàùèòû ìàãèñòåðñêîé äèññåðòàöèè ìîãóò ïîñòóïèòü â î÷íóþ àñïèðàíòóðó ïî ñïåöèàëüíîñòÿì «Îïòèêà» (01.04.05) è «Ôèçèêà êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ» (01.04.07).

335

Êàôåäðà ôîòîíèêè

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû 010700/02 — «Ôîòîíèêà ìîëåêóë è ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ» 010700/03 — «Ôîòîíèêà êîíäåíñèðîâàííûõ è ãåòåðîãåííûõ ñèñòåì»

336

Õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü è ñòðîåíèå ìîëåêóë 1. Âîëíîâûå ôóíêöèè àòîìà âîäîðîäà, s-, p- è d-àòîìíûå îðáèòàëè (ÀÎ). ÀÎ ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. 2. Ïåðèîäè÷åñêàÿ òàáëèöà. Ïðèíöèï çàïîëíåíèÿ. Ïîòåíöèàëû èîíèçàöèè, ñðîäñòâî ê ýëåêòðîíó è ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòè. Àòîìíûå ðàäèóñû. 3. Ïðèáëèæåíèå ËÊÀÎ äëÿ ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé. Ïîíÿòèå î ñâÿçûâàþùèõ è ðàçðûõëÿþùèõ ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëÿõ. Îáðàçîâàíèå õèìè÷åñêîé ñâÿçè. Êðèâûå ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè H2+. 4. Ýëåêòðîííîå ñòðîåíèå ãîìîÿäåðíûõ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë À 2 (A=Li—Ne). Ïîíÿòèå î s-, p- è d-ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëÿõ. Ïîñòðîåíèå ýíåðãåòè÷åñêèõ äèàãðàìì. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. 5. Ýëåêòðîííîå ñòðîåíèå ãåòåðîÿäåðíûõ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë ÀÂ. Ïðèíöèï èçîýëåêòðîííîñòè. Äèïîëüíûå ìîìåíòû. 6. Ìîëåêóëÿðíûå îðáèòàëè. Ýëåêòðîííîå ñòðîåíèå 3-õ àòîìíûõ ìîëåêóë ÍÀÍ. Ïîñòðîåíèå ýíåðãåòè÷åñêîé äèàãðàììû äëÿ Í2Î. Äèàãðàììà Óîëøà äëÿ Í2Î. Ôàêòîðû, îïðåäåëÿþùèå ëèíåéíóþ èëè èçîãíóòóþ ôîðìó òðåõàòîìíûõ ìîëåêóë. 7. Ëèíåéíûå íåïðåäåëüíûå óãëåâîäîðîäû è èõ ïðîèçâîäíûå. Ýëåêòðîííîå ñòðîåíèå, p-ÌÎ è ýíåðãåòè÷åñêèå óðîâíè. Âçàèìîäåéñòâèå p-ñâÿçåé. Êîíöåïöèè ñîïðÿæåíèÿ, ñâåðõñîïðÿæåíèÿ, n-p-âçàèìîäåéñòâèÿ. 8. Öèêëè÷åñêèå ïîëèåíû. Ïîñòðîåíèå ýíåðãåòè÷åñêèõ äèàãðàìì è p-ÌÎ äëÿ öèêëîâ (CnHn) ãäå n=3—8. Ôàêòîðû, îïðåäåëÿþùèå ñòàáèëüíîñòü öèêëà. Ïðàâèëî Õþêêåëÿ. Àðîìàòè÷íîñòü.

Ëèòåðàòóðà Ìàððåë Äæ., Êåòòë Ñ., Òåääåð Äæ. Õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü. Ì.: .Ìèð, 1980. Ìàððåë Äæ., Êåòòë Ñ., Òåääåð Äæ. Òåîðèÿ âàëåíòíîñòè. Ì.: .Ìèð, 1968. Ãðåé Ã. Ýëåêòðîíû è õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü. Ì.: Ìèð, 1967. Äÿòêèíà Ì. Å. Îñíîâû òåîðèè ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé. Ì.: Íàóêà, 1968. Òåääåð Äæ., Íåõâàòàë Ý. Îðáèòàëüíàÿ òåîðèÿ â êîíòóðíûõ äèàãðàììàõ. Ì.: Ìèð, 1988. 6. Ìèíêèí Â. È., Ñèìêèí Á. ß., Ìèíÿåâ Ð. Ì. Òåîðèÿ ñòðîåíèÿ ìîëåêóë. Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1979. 4. Ãåðöáåðã Ã. Ýëåêòðîííûå ñïåêòðû è ñòðîåíèå ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. Ì.: Ìèð, 1969. 1. 2. 3. 4. 5.

Êàôåäðà ôîòîíèêè 5. Òðàâåíü Â.Ô. Ýëåêòðîííàÿ ñòðóêòóðà è ñâîéñòâà îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë. Ì.: Õèìèÿ, 1989.

Ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ 1. Ïðåäìåò ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè. Îñíîâíûå îïðåäåëåíèÿ è åäèíèöû èçìåðåíèÿ. Ñïåêòð ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóëÿðíûõ ñèñòåì. 2. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà äëÿ ñòàöèîíàðíûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóëÿðíûõ ñèñòåì. Ðàçäåëåíèå ðàçëè÷íûõ âèäîâ äâèæåíèÿ. Îáùàÿ ñòðóêòóðà ñïåêòðà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë. 3. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïðèáëèæåíèå Áîðíà—Îïïåíãåéìåðà. 4. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ïî òèïàì ñèììåòðèè. Êëàññèôèêàöèÿ ñîñòîÿíèé ëèíåéíûõ ìîëåêóë. 5. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå. Ýëåêòðîííûå êîíôèãóðàöèè. Îïðåäåëåíèå òèïîâ ñèììåòðèè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ïî çàäàííîé ýëåêòðîííîé êîíôèãóðàöèè. 6. Êîððåëÿöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé äâóõàòîìíûõ è ëèíåéíûõ ìîëåêóë ñ ýëåêòðîííûìè ñîñòîÿíèÿìè àòîìîâ è ãðóïï àòîìîâ. Ãóíäîâñêèå òèïû ñâÿçè óãëîâûõ ìîìåíòîâ. 7. Êîððåëÿöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé íåëèíåéíûõ ìîëåêóë ñ ýëåêòðîííûìè ñîñòîÿíèÿìè àòîìîâ è ãðóïï àòîìîâ. 8. Êîððåëÿöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ñ ñîñòîÿíèÿìè îáúåäèíåííîãî àòîìà (ìîëåêóëû). Êîððåëÿöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóëû â ðàçëè÷íûõ ðàâíîâåñíûõ êîíôèãóðàöèÿõ. 9. Åñòåñòâåííûå êîëåáàòåëüíûå êîîðäèíàòû è ýíåðãèÿ êîëåáàíèé. 10. Ñâîéñòâà è òèïû ïîòåíöèàëüíûõ ïîâåðõíîñòåé ìîëåêóë. Ãàðìîíè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîòåíöèàë Ìîðçå. Ðàçëîæåíèå Äàíõåìà. 11. Êîëåáàòåëüíûå òåðìû è âîëíîâûå ôóíêöèè äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë â ãàðìîíè÷åñêîì ïðèáëèæåíèè è ñ ïîòåíöèàëîì Ìîðçå. 12. Íîðìàëüíûå êîîðäèíàòû è íîðìàëüíûå êîëåáàíèÿ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. Ñèñòåìà êîëåáàòåëüíûõ òåðìîâ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. Âûðîæäåííûå êîëåáàíèÿ è êîëåáàòåëüíûé óãëîâîé ìîìåíò. 13. Ôîðìà íîðìàëüíûõ êîëåáàíèé. Ëîêàëèçàöèÿ è õàðàêòåðèñòè÷íîñòü íîðìàëüíûõ êîëåáàíèé. Ëîêàëüíûå êîëåáàíèÿ. 14. Êîîðäèíàòû ñèììåòðèè è èõ ðîëü â òåîðèè êîëåáàíèé ìîëåêóë. Ñèììåòðèÿ êîëåáàòåëüíûõ ñîñòîÿíèé. 15. Âèáðîííûå ñîñòîÿíèÿ ìîëåêóë. Âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîííîãî è êîëåáàòåëüíîãî äâèæåíèé. Ýôôåêòû Ðåííåðà è ßíà—Òåëëåðà. 16. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè âðàùàþùåéñÿ ìîëåêóëû: ìîìåíòû èíåðöèè è èõ ñâÿçü ñ ñèììåòðèåé ìîëåêóëû. 17. Âðàùàòåëüíûå òåðìû è âîëíîâûå ôóíêöèè æåñòêèõ ìîëåêóë. 18. Âðàùàòåëüíûå óðîâíè ýíåðãèè íåæåñòêèõ ìîëåêóë. Âçàèìîäåéñòâèå êîëåáàíèé è âðàùåíèÿ. 19. Ñèììåòðèÿ ìîëåêóëÿðíûõ òåðìîâ. Âëèÿíèå ÿäåðíûõ ìîìåíòîâ íà ñâîéñòâà âðàùàòåëüíûõ óðîâíåé. 20. Ýëåêòðîííî-âðàùàòåëüíûå ñîñòîÿíèÿ ìîëåêóë. Ãóíäîâñêèå òèïû ñâÿçè ìîìåíòîâ êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ.

337

Êàôåäðà ôîòîíèêè Âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì. Ïðàâèëà îòáîðà 1. Âåðîÿòíîñòü îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà. Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è î ðàñ÷åòå âåðîÿòíîñòåé ïåðåõîäà. Ãàìèëüòîíèàí âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ ñ çàðÿäîì. 2. Äèïîëüíîå ïðèáëèæåíèå. Ñâÿçü ýêñïåðèìåíòàëüíî èçìåðÿåìûõ õàðàêòåðèñòèê ñ ìàòðè÷íûìè ýëåìåíòàìè ïåðåõîäà. Ôîðìà ñïåêòðàëüíîé ëèíèè. Îäíîðîäíîå è íåîäíîðîäíîå óøèðåíèå. 3. Ìàãíèòíî-äèïîëüíûå è êâàäðóïîëüíûå ïåðåõîäû. Ìíîãîôîòîííîå ïîãëîùåíèå. 4. Êîìáèíàöèîííîå ðàññåÿíèå ñâåòà. Òåíçîð ïîëÿðèçóåìîñòè. 5. Îáùàÿ ôîðìóëèðîâêà ïðàâèë îòáîðà äëÿ èçëó÷åíèÿ, ïîãëîùåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ôîòîíîâ. 6. Ïðàâèëà îòáîðà âî âðàùàòåëüíûõ ñïåêòðàõ. 7. Ïðàâèëà îòáîðà â êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðàõ 8. Ïðàâèëà îòáîðà â ýëåêòðîííûõ ñïåêòðàõ. Ïðèíöèï Ôðàíêà—Êîíäîíà.

338

Ìîëåêóëÿðíûå ñïåêòðû 1. Âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ëèíåéíûõ ìîëåêóë, ìîëåêóë òèïà ñèììåòðè÷íîãî è íåñèììåòðè÷íîãî âîë÷êîâ. 2. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ÈÊ ñïåêòðîâ è ñïåêòðîâ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. 3. Ðåçîíàíñ Ôåðìè êàê ÷àñòíûé ñëó÷àé âçàèìîäåéñòâèÿ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë. 4. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðîâ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè â ïîëîñàõ. 5. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. 6. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Ïðîãðåññèè è ñåêâåíöèè. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè. 7. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë. 8. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà çàïðåùåííûõ ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ. 9. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ïîëîñ â ýëåêòðîííûõ ñïåêòðàõ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. 10. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ïîëîñ â ýëåêòðîííûõ ñïåêòðàõ ëèíåéíûõ ìîëåêóë: ëèíåéíî-ëèíåéíûå, ëèíåéíî-èçîãíóòûå è èçîãíóòî-ëèíåéíûå ïåðåõîäû. 11. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ïîëîñ â ýëåêòðîííûõ ñïåêòðàõ ìîëåêóë òèïà ñôåðè÷åñêîãî è ñèììåòðè÷íîãî âîë÷êîâ. 12. Ïîëÿðèçàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðîâ. 13. Âëèÿíèå âíåøíèõ ïîëåé íà ýíåðãåòè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ è ñïåêòðû ìîëåêóë.

Êàôåäðà ôîòîíèêè Ëèòåðàòóðà 1. Ãåðöáåðã Ã. Ñïåêòðû è ñòðîåíèå äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Â. Í. Êîíäðàòüåâà. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1949. 2. Ãåðöáåðã Ã. Êîëåáàòåëüíûå è âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Ì. À. Åëüÿøåâè÷. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1949. 3. Ãåðöáåðã Ã. Ýëåêòðîííûå ñïåêòðû è ñòðîåíèå ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë / Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Â. Ì. Òàòåâñêîãî. Ì.: Ìèð, 1969. 4. Åëüÿøåâè÷ Ì. À. Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962. 5. Ôëàéãåð Ó. Ñòðîåíèå è äèíàìèêà ìîëåêóë: Â 2 ò. Ì.: Ìèð, 1982. 6. Áàíêåð Ô. Ñèììåòðèÿ ìîëåêóë è ìîëåêóëÿðíûå ñïåêòðû. 1981. 7. Áåíóýëë Ê. Îñíîâû ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè. 1985. 8. Àêîïÿí Ì. Å., Ãîëîâèí À. Â., Ðîäèí À. À. Ôîòîèîíèçàöèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ìîëåêóë. 1996. Ãë. 2.

339

Êàôåäðà ôîòîíèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/02 — «Ôîòîíèêà ìîëåêóë è ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Фотодиссоциация и фотоионизация молекул (часть 1) Фотодиссоциация и фотоионизация молекул (часть 2) Специальные дисциплины ДНМ.07

340

СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 Спец. семинар по магистерской программе СДМ.03 Фотоника многоатомных молекул СДМ.04 Лазерная спектроскопия СДМ.05 Спец. практикум по лазерной технике СДМ.06 Спец. практикум по спектральным методам исследований Дисциплины по выбору СДМ.В.01 СДМ.В.02 СДМ.В.03 СДМ.В.04 Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 10

11 12

10

9 10 11 13 10 11 9 10

150

32

150

80

160

64

40 72 73 160 160

32 32 32 80 80

64 64 64 160

32 32 32 80

Êàôåäðà ôîòîíèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/03 — «Ôîòîíèêà ãåòåðîãåííûõ è êîíäåíñèðîâàííûõ ñèñòåì»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Химическая физика гетерогенных систем (часть 1) Химическая физика гетерогенных систем (часть 2) Специальные дисциплины ДНМ.07

СДМ.01

9 10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04 СДМ.05

Спец. семинар по магистерской программе Фотоника многоатомных молекул Фотоника гетерогенных систем Спец. практикум по спектрально-люминесцентным методам Спец. практикум по методам исследования гетерогенных СДМ.06 систем Дисциплины по выбору СДМ.В.01 СДМ.В.02 СДМ.В.03 СДМ.В.04 Факультативные дисциплины ФТД.01

10

9 10

11 12

150

32

150

80

160

64

10

40 72 73 160

32 32 32 80

11

160

80

9 10

64 64 64 160

32 32 32 80

10

9 10 11 13

341

Êàôåäðà ôîòîíèêè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/02 — «Ôîòîíèêà ìîëåêóë è ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ»

Ñèñòåìàòèêà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé àòîìà è àòîìíûå ñïåêòðû 1. Ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà äëÿ îäíîýëåêòðîííîãî àòîìà. Îðáèòàëüíûå è ñïèíîâûå ìîìåíòû ýëåêòðîíîâ. Çàäà÷à îá ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå. Àòîìíûå îðáèòàëè. Ïðèíöèï Ïàóëè. Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Ìóëüòèïëåòíàÿ ñòðóêòóðà àòîìíûõ òåðìîâ. Âåêòîðíàÿ ìîäåëü. 2. Èíòåíñèâíîñòü ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà è èõ ñâÿçü ñ ìàòðè÷íûìè ýëåìåíòàìè ïåðåõîäà. Êîýôôèöèåíò è ñå÷åíèå ïîãëîùåíèÿ. Çàêîí Ëàìáåðòà—Áååðà. Äèïîëüíîå ïðèáëèæåíèå. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ äèïîëüíûõ ïåðåõîäîâ â àòîìàõ.

342

Õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü è ñòðîåíèå ìîëåêóë 1. Ðàçäåëåíèå ðàçëè÷íûõ âèäîâ äâèæåíèÿ â ìîëåêóëå. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîòåíöèàëüíûå ïîâåðõíîñòè è èõ ñâîéñòâà. Ãàðìîíè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîòåíöèàë Ìîðçå. Ñòðóêòóðà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë. 2. Ïðèðîäà õèìè÷åñêîé ñâÿçè â Í2+. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå, ïðèáëèæåíèå ÌÎ ËÊÀÎ. Ìåòîä Õàðòðè—Ôîêà. Ýëåêòðîííûå êîíôèãóðàöèè ìîëåêóë. Ó÷åò ñïèíà ýëåêòðîíîâ è ïðèíöèïà Ïàóëè. 3. Âàëåíòíûå ñîñòîÿíèÿ àòîìîâ. Ãèáðèäíûå ÀÎ. Îñíîâíûå òèïû ñâÿçåé. 4. p-ýëåêòðîííûå ñèñòåìû. Ñîïðÿæåíèå. 5. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ êîîðäèíàöèîííîé õèìèè. Äîíîðíî-àêöåïòîðíàÿ ïðèðîäà êîîðäèíàöèîííîé ñâÿçè. Äàòèâíûå ñâÿçè. 6. Âîäîðîäíàÿ ñâÿçü. Ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ 1. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ è åäèíèöû èçìåðåíèÿ. Ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ, èñïóñêàíèÿ, ðàññåÿíèÿ. Âåðîÿòíîñòè ïåðåõîäîâ è îáùàÿ ôîðìóëèðîâêà ïðàâèë îòáîðà. 2. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ïî òèïàì ñèììåòðèè. Îïðåäåëåíèå ñèììåòðèè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ïî çàäàííîé ýëåêòðîííîé êîíôèãóðàöèè, ïî çàäàííûì ñîñòîÿíèÿì ðàçúåäèíåííûõ àòîìîâ (ãðóïï àòîìîâ) è îáúåäèíåííîãî àòîìà. 3. Êîëåáàòåëüíûå ñîñòîÿíèÿ ìîëåêóë. Åñòåñòâåííûå êîîðäèíàòû. Êîëåáàòåëüíûå òåðìû è âîëíîâûå ôóíêöèè äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë â ãàðìîíè÷åñêîì ïðèáëèæåíèè è ñ ïîòåíöèàëîì Ìîðçå. Íîðìàëüíûå êî-

Êàôåäðà ôîòîíèêè

4.

5. 6. 7.

8.

9.

10. 11.

12. 13.

14.

15.

îðäèíàòû è íîðìàëüíûå êîëåáàíèÿ. Ôîðìà íîðìàëüíûõ êîëåáàíèé, âàëåíòíûå è äåôîðìàöèîííûå ìîäû, õàðàêòåðèñòè÷íîñòü êîëåáàíèé. Êîîðäèíàòû ñèììåòðèè è êëàññèôèêàöèÿ êîëåáàíèé ïî òèïàì ñèììåòðèè. Ñèììåòðèÿ êîëåáàòåëüíûõ âîëíîâûõ ôóíêöèé. Òåíçîð èíåðöèè æåñòêîé ìîëåêóëû. Ñâÿçü ìîìåíòîâ èíåðöèè ñ ñèììåòðèåé ìîëåêóëû. Âðàùàòåëüíûå óðîâíè ýíåðãèè è âîëíîâûå ôóíê197öèè æåñòêîãî ðîòàòîðà. Âçàèìîäåéñòâèå êîëåáàíèé è âðàùåíèÿ, íåæåñòêèé ðîòàòîð. Ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå â ìîëåêóëàõ. Òèïû ñâÿçè óãëîâûõ ìîìåíòîâ (Ãóíäîâñêèå òèïû ñâÿçè). Ñèììåòðèÿ ìîëåêóëÿðíûõ òåðìîâ, âëèÿíèå ÿäåðíûõ ìîìåíòîâ íà âðàùàòåëüíûå óðîâíè. Âðàùàòåëüíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ è êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ëèíåéíûõ ìîëåêóë, ìîëåêóë òèïà ñôåðè÷åñêîãî è ñèììåòðè÷íîãî âîë÷êîâ. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ÈÊ ñïåêòðîâ è ñïåêòðîâ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. Ðåçîíàíñ Ôåðìè êàê ÷àñòíûé ñëó÷àé âçàèìîäåéñòâèÿ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ëèíåéíûõ ìîëåêóë. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè â ïîëîñàõ. Ïàðàëëåëüíûå è ïåðïåíäèêóëÿðíûå ïîëîñû. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà êîëåáàòåëüíûõ ñïåêòðîâ ìîëåêóë òèïà ñôåðè÷åñêîãî è ñèììåòðè÷íîãî âîë÷êîâ. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ è ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè. Ïåðåõîäû ìåæäó íåâûðîæäåííûìè ýëåêòðîííûìè ñîñòîÿíèÿìè è ïåðåõîäû ñ ó÷àñòèåì âûðîæäåííûõ ñîñòîÿíèé. Âðàùàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà: ëèíåéíî-ëèíåéíûå ïåðåõîäû, ïåðåõîäû â ëèíåéíûõ ìîëåêóëàõ ñ ó÷àñòèåì èçîãíóòûõ êîíôèãóðàöèé. Òðèïëåòíîå ñîñòîÿíèå îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë. Ýíåðãèÿ íèçøåãî òðèïëåòíîãî ñîñòîÿíèÿ. Èçëó÷àòåëüíûå è áåçèçëó÷àòåëüíûå ïåðåõîäû â òðåõóðîâíåâîé ñõåìå. Ôîðìèðîâàíèå ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ è èñïóñêàíèÿ â ñëîæíûõ è ïîëóñëîæíûõ ìîëåêóëàõ. Çàêîíû Ñòîêñà, Ëåâøèíà, Âàâèëîâà. Ïðàâèëî Êàøà. Ïåðåõîäû â 4-õ óðîâíåâîé ñèñòåìå. Ñèñòåìàòèêà ýëåêòðîííî-âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé è òèïû ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ. Âëèÿíèå ñðåäû íà ñïåêòðû îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë. Êëàññèôèêàöèÿ ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Âëèÿíèå ðàñòâîðèòåëåé íà ïîëîæåíèå è èíòåíñèâíîñòü ïîëîñ. Ñïåêòðàëüíàÿ øêàëà ðàñòâîðèòåëåé. Âëèÿíèå çàïàñà êîëåáàòåëüíîé ýíåðãèè íà ñïåêòðû ôëóîðåñöåíöèè îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé è êîíñòàíòû ñêîðîñòåé èçëó÷àòåëüíûõ è áåçèçëó÷àòåëüíûõ ïåðåõîäîâ. Ïåðåíîñ ýëåêòðîííîé ýíåðãèè. Èíäóêòèâíî-ðåçîíàíñíûé è îáìåííûé ìåõàíèçìû ïåðåíîñà, ïðàâèëà îòáîðà. Ïðîäîëüíîå è ïîïåðå÷íîå âðåìÿ ðåëàêñàöèè â ñèñòåìå îñöèëëÿòîðîâ. Ïåðåíîñ ýíåðãèè ïî ñèíãëåòíûì è òðèïëåòíûì ñîñòîÿíèÿì. Ñèíãëåò-òðèïëåòíàÿ èíòåðêîíâåðñèÿ. Îñîáåííîñòè ïåðåíîñà ýíåðãèè â ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëàõ.

343

Êàôåäðà ôîòîíèêè

344

Ôîòîýëåêòðîííûå ïðîöåññû 1. Ôîòîäèññîöèàöèÿ èçîëèðîâàííûõ ìîëåêóë: êâàíòîâûé âûõîä è îñíîâíûå çàêîíû ôîòîõèìèè. Ìîäåëü ïîëóñòîëêíîâåíèÿ. Ïóòü è êîîðäèíàòà ðåàêöèè. Àêòèâàöèîííûé áàðüåð, ïåðåõîäíûé êîìïëåêñ. Ïðÿìàÿ äèññîöèàöèÿ è ïðåäèññîöèàöèÿ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Äèññîöèàöèÿ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë: êâàçèäâóõàòîìíîå ïðèáëèæåíèå, èìïóëüñíàÿ ìîäåëü, ñòàòèñòè÷åñêèå ìîäåëè. 2. Ôîòîèîíèçàöèÿ ìîëåêóë: ýëåìåíòàðíûå ïðîöåññû ôîòîèîíèçàöèè è èõ ýíåðãåòèêà, ïîëíîå è äèôôåðåíöèàëüíûå ñå÷åíèÿ ôîòîèîíèçàöèè. Ñïåêòðîñêîïèÿ ïîëíîãî òîêà. Ôîòîèîíèçàöèîííàÿ ìàññ-ñïåêòðîìåòðèÿ. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ñïåêòðîñêîïèÿ ñîâïàäåíèé. Ðåíòãåíîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ è õèìè÷åñêèå ñäâèãè. 3. Ôîòîïðîâîäèìîñòü òâåðäûõ òåë. Çàâèñèìîñòü ôîòîòîêà îò èíòåíñèâíîñòè ñâåòà è ïðèëîæåííîãî íàïðÿæåíèÿ. Èíåðöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ôîòîïðîâîäèìîñòè. Ðåêîìáèíàöèÿ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé. Ëèíåéíàÿ è êâàäðàòè÷íàÿ ðåêîìáèíàöèÿ. Öåíòðû ðåêîìáèíàöèè è ìåëêèå ëîâóøêè. Êâàçèóðîâíè Ôåðìè è äåìàðêàöèîííûå óðîâíè. 4. Îñîáåííîñòè ôîòîïðîâîäèìîñòè ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ. Ñåíñèáèëèçàöèÿ ôîòîïðîâîäèìîñòè êðàñèòåëÿìè. 5. ßâëåíèå âîçíèêíîâåíèÿ ôîòîÝÄÑ. Îáùèå óñëîâèÿ âîçíèêíîâåíèÿ ôîòîÝÄÑ. Êîíòàêòíûå ÿâëåíèÿ è àìáèïîëÿðíûå äèôôóçèÿ è äðåéô. Ýôôåêò Äåìáåðà. Âåíòèëüíàÿ ôîòîÝÄÑ. Ïðåîáðàçîâàíèå ñâåòîâîé ýíåðãèè â ýëåêòðè÷åñêóþ. 6. Âíåøíèé ôîòîýôôåêò. Îñíîâíûå çàêîíû ôîòîýôôåêòà è îñíîâíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ. Êâàíòîâûé âûõîä ôîòîýìèññèè è ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû ôîòîýëåêòðîíîâ. Ãëóáèíà âûõîäà ôîòîýëåêòðîíîâ. Òðåõñòóïåí÷àòàÿ ìîäåëü ôîòîýìèññèè. Îñîáåííîñòè ôîòîýìèññèè ñ ìåòàëëîâ, ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ, ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ. 7. Ðåíòãåíîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Ñòðóêòóðà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ. Ñàòåëëèòû «âñòðÿõèâàíèÿ» è «âûòðÿõèâàíèÿ», õèìè÷åñêèé ñäâèã. Îæå-ïðîöåññ, Îæå-ñïåêòðû. Àíàëèòè÷åñêèå ïàðàìåòðû Îæå- è ðåíòãåíîýëåêòðîííîé ýìèññèè, ESCA.

Ôîòîõèìèÿ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë 1. Ðåàêöèè ôîòîðàñïàäà. Âîçìîæíûå ïóòè ôîòîðàñïàäà. Ôîòîäèññîöèàöèÿ íåêîòîðûõ (ïî âûáîðó àáèòóðèåíòà) ñîåäèíåíèé. Ôîòîñåíñèáèëèçèðîâàííàÿ äèññîöèàöèÿ. 2. Ðåàêöèè ôîòîïðèñîåäèíåíèÿ. Ôîòîäèìåðèçàöèÿ áåçèçëó÷àòåëüíàÿ è ñ èçëó÷åíèåì. 3. Êîìïëåêñû ñ ïåðåíîñîì çàðÿäà: ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ ÊÏÇ, ýêñèìåðû, ýêñèïëåêñû, âíóòðèìîëåêóëÿðíûå è êîíòàêòíûå ÊÏÇ. Ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ è ëþìèíåñöåíöèè ÊÏÇ. 4. Ðåàêöèè ôîòîîêñèäèðîâàíèÿ: ìåõàíèçì ôîòîïðèñîåäèíåíèÿ ìîëåêóëÿðíîãî êèñëîðîäà, ôîòîñåíñèáèëèçèðîâàííîå îêèñëåíèå. 5. Ôîòîèçîìåðèçàöèÿ: öèñ-òðàíñ èçîìåðèçàöèÿ, ôîòîõðîìèÿ è ôîòîñåíñèáèëèçàöèÿ âíóòðèìîëåêóëÿðíîé ïåðåãðóïïèðîâêè.

Êàôåäðà ôîòîíèêè 6. Îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûå ôîòîðåàêöèè: ôîòîïåðåíîñ ïðîòîíà, èçìåíåíèå ïðî÷íîñòè âîäîðîäíîé ñâÿçè ïðè âîçáóæäåíèè, ôîòîîòùåïëåíèå è ôîòîïåðåíîñ ýëåêòðîíà, ôîòîîêèñëåíèå êðàñèòåëåé, ìåõàíèçì ôîòîâîññòàíîâëåíèÿ. 7. Êèíåòèêà è ìåõàíèçì äâóõôîòîííûõ ðåàêöèé.

Ïðèìåíåíèå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ìåòîäîâ ïðè èññëåäîâàíèè ôîòîôèçè÷åñêèõ è ôîòîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ 1. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè è òèïû ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. 2. Òðåáîâàíèÿ ê èñòî÷íèêàì ñâåòà ïðè ðåøåíèè êîíêðåòíûõ çàäà÷ (ïî âûáîðó àáèòóðèåíòà). 3. Ïðèíöèïû ðàáîòû ëàçåðà. Îñíîâíûå ýëåìåíòû ëàçåðà. Ñâîéñòâà ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. 4. Àáñîðáöèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ñïåêòðîñêîïèÿ ïåðåõîäíîãî ïîãëîùåíèÿ. 5. Ëþìèíåñöåíòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ìíîãîôîòîííîå âîçáóæäåíèå ëþìèíåñöåíöèè. 6. Ìåòîä èìïóëüñíîãî ôîòîëèçà â ñî÷åòàíèè ñî ñïåêòðîñêîïèåé ïîãëîùåíèÿ è ýìèññèè. Ñïåêòðîñêîïèÿ ñ ðàçðåøåíèåì âî âðåìåíè. 7. Îïðåäåëåíèå ôîòîõèìè÷åñêèõ êâàíòîâûõ âûõîäîâ. Àêòèíîìåòðèÿ èçëó÷åíèÿ. 8. Îïðåäåëåíèå âðåìåí æèçíè âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé. 9. ÈÊ ñïåêòðîñêîïèÿ â èññëåäîâàíèè ïîâåðõíîñòè è àäñîðáèðîâàííûõ ìîëåêóë. 10. Ñïåêòðîñêîïèÿ äèôôóçíîãî îòðàæåíèÿ. 11. Òåõíèêà ìîëåêóëÿðíîé ôîòîýëåêòðîííîé ñïåêòðîñêîïèè.

Ëèòåðàòóðà 1. Òåðåíèí À. Í. Ôîòîíèêà ìîëåêóë êðàñèòåëåé. Ì.: Íàóêà, 1967. 2. Åëüÿøåâè÷ Ì. À. Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962. 3. Êèòòåëü ×. Ââåäåíèå â ôèçèêó òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962. 4. Çàéäåëü À. Í., Îñòðîâñêàÿ Ã. Â., Îñòðîâñêèé Þ. È. Òåõíèêà è ïðàêòèêà ñïåêòðîñêîïèè. Ì.: Íàóêà, 1976. 5. Àêîïÿí Ì. Å. Ôîòîäèññîöèàöèÿ ìîëåêóë. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1986. 6. Àêîïÿí Ì. Å., Ãîëîâèí À. Â., Ðîäèí À. À. Ôîòîèîíèçàöèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ìîëåêóë. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1996. 7. Ïðàâèëîâ À. Ì. Ôîòîïðîöåññû â ìîëåêóëÿðíûõ ãàçàõ. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1992. 8. Íóðìóõàìåòîâ Ð. Í. Ïîãëîùåíèå è ëþìèíåñöåíöèÿ àðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Ì.: Õèìèÿ, 1971. 9. Êîíäðàòüåâ Â. Í., Íèêèòèí Å. Å. Êèíåòèêà è ìåõàíèçì ãàçîôàçíûõ ðåàêöèé. Ì.: Íàóêà, 1974.

345

Êàôåäðà ôîòîíèêè 10. Ñèëèíüø À., Êóðèê Ì. Â., ×àïåê Â. Ýëåêòðîííûå ïðîöåññû â îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëàõ. Ðèãà: Çèíàòíå, 1988. 11. Êîòîâ À. Ã., Ãðîìîâ Â. Â. Ðàäèàöèîííàÿ ôèçèêà è õèìèÿ ãåòåðîãåííûõ ñèñòåì. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1988. 12. Áàðëòðîï Äæ., Êîéë Äæ. Âîçáóæäåííûå ñîñòîÿíèÿ â îðãàíè÷åñêîé õèìèè. Ì.: Ìèð, 1978. 13. Ìàéåð Ã. Â., Äàíèëîâà Â. È. Êâàíòîâàÿ õèìèÿ, ñòðîåíèå è ôîòîíèêà ìîëåêóë. Òîìñê: Èçä-âî Òîìñêîãî ãîñ. óí-òà, 1984. 14. Äåìòðåäåð Â. Ëàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Íàóêà, 1988.

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/03 — «Ôîòîíèêà ãåòåðîãåííûõ è êîíäåíñèðîâàííûõ ñèñòåì»

346

Ñèñòåìàòèêà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé àòîìà è àòîìíûå ñïåêòðû 1. Ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà äëÿ îäíîýëåêòðîííîãî àòîìà. Îðáèòàëüíûå è ñïèíîâûå ìîìåíòû ýëåêòðîíîâ. Çàäà÷à îá ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå. Àòîìíûå îðáèòàëè. Ïðèíöèï Ïàóëè. Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìîâ. Ìóëüòèïëåòíàÿ ñòðóêòóðà àòîìíûõ òåðìîâ. Âåêòîðíàÿ ìîäåëü. 2. Èíòåíñèâíîñòü ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé. Êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà è èõ ñâÿçü ñ ìàòðè÷íûìè ýëåìåíòàìè ïåðåõîäà. Êîýôôèöèåíò è ñå÷åíèå ïîãëîùåíèÿ. Çàêîí Ëàìáåðòà—Áååðà. Äèïîëüíîå ïðèáëèæåíèå. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ äèïîëüíûõ ïåðåõîäîâ â àòîìàõ. Õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü è ñòðîåíèå ìîëåêóë 1. Ðàçäåëåíèå ðàçëè÷íûõ âèäîâ äâèæåíèÿ â ìîëåêóëå. Àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîòåíöèàëüíûå ïîâåðõíîñòè è èõ ñâîéñòâà. Ãàðìîíè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå. Ïîòåíöèàë Ìîðçå. Ñòðóêòóðà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë. 2. Ïðèðîäà õèìè÷åñêîé ñâÿçè â Í2+. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå, ïðèáëèæåíèå ÌÎ ËÊÀÎ. Ýëåêòðîííûå êîíôèãóðàöèè ìîëåêóë. 3. Âàëåíòíûå ñîñòîÿíèÿ àòîìîâ. Ãèáðèäíûå ÀÎ. Îñíîâíûå òèïû ñâÿçåé. 4. p-ýëåêòðîííûå ñèñòåìû. Ñîïðÿæåíèå. 5. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ êîîðäèíàöèîííîé õèìèè. Äîíîðíî-àêöåïòîðíàÿ ïðèðîäà êîîðäèíàöèîííîé ñâÿçè. Äàòèâíûå ñâÿçè. 6. Âîäîðîäíàÿ ñâÿçü.

Êàôåäðà ôîòîíèêè Ýíåðãåòè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà òâåðäûõ òåë 1. Ýíåðãåòè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà òâåðäîãî òåëà. Çîíà Áðèëëþåíà. Ýíåðãåòè÷åñêèå çîíû, çàêîí äèñïåðñèè. Êâàçèèìïóëüñ, ñêîðîñòü, ýôôåêòèâíàÿ ìàññà. Êâàíòîâàíèå ñîñòîÿíèé, ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé áëèç êðàÿ è âäàëè îò êðàÿ çîíû. 2. Îñîáåííîñòè ýëåêòðîííîãî ñòðîåíèÿ ìåòàëëîâ, èçîëÿòîðîâ è ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ñòàòèñòèêà çàïîëíåíèÿ ñîñòîÿíèé â ìåòàëëàõ è ïîëóïðîâîäíèêàõ: ïðÿìîçîííîì è ìíîãîäîëèííîì, ñîáñòâåííîì è ïðèìåñíîì. Óðîâåíü Ôåðìè, åãî çàâèñèìîñòü îò òåìïåðàòóðû â ìåòàëëàõ è ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ïðèâåäåííàÿ ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé. 3. Ïðîâîäèìîñòü. Çàâèñèìîñòü ïðîâîäèìîñòè îò òåìïåðàòóðû. Çàâèñèìîñòü ïîäâèæíîñòè íîñèòåëåé îò ýíåðãèè. Êîãåðåíòíûé è ïåðåñêîêîâûé ìåõàíèçìû ïåðåíîñà çàðÿäà. Îñíîâíûå ìåõàíèçìû ðàññåÿíèÿ èìïóëüñà è ýíåðãèè íîñèòåëåé â òâåðäîì òåëå. Ðàññåÿíèå íà äåôåêòàõ è íà ôîíîíàõ â ïîëÿðíûõ è íåïîëÿðíûõ êðèñòàëëàõ. 4. Êâàçè÷àñòèöû: ýëåêòðîíû, äûðêè, ïîëÿðîíû, ýêñèòîíû Âàíüå—Ìîòòà è Ôðåíêåëÿ, ñîëèòîíû. 5. Ïðÿìûå è íåïðÿìûå îïòè÷åñêèå ïåðåõîäû ìåæäó çîíàìè, ïðàâèëà îòáîðà. Ñïåêòðû ñîáñòâåííîãî ïîãëîùåíèÿ, ìåæçîííàÿ (êîìáèíèðîâàííàÿ) ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé, ñèíãóëÿðíîñòè Âàí-Õîâà. Ýêñèòîííûå ýôôåêòû â îïòè÷åñêèõ ñïåêòðàõ. Ïðèìåñíîå ïîãëîùåíèå. 6. Ïðèïîâåðõíîñòíàÿ îáëàñòü êðèñòàëëà. Ñòðóêòóðà ïîâåðõíîñòè. Ïîâåðõíîñòíûå äåôåêòû è óðîâíè Òàììà. Çàðÿæåíèå ïîâåðõíîñòè, ïðèïîâåðõíîñòíûé çàãèá çîí, êîíòàêòíûé ïîòåíöèàë. Óðîâåíü Ôåðìè â îáúåìå è íà ïîâåðõíîñòè. 7. Ìîëåêóëÿðíûå êðèñòàëëû. Îñíîâíûå òèïû ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ: Âàí-äåð-Âààëüñîâî, äîíîðíî-àêöåïòîðíîå, âîäîðîäíàÿ ñâÿçü. Ýíåðãåòè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà èîííûõ ñîñòîÿíèé â ÎÌÊ. Ýêñèòîíû Ôðåíêåëÿ è ýêñèòîíû ïåðåíîñà çàðÿäà. Êîìïëåêñû ïåðåíîñà çàðÿäà è èîí-ðàäèêàëüíûå ñîëè.

Ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ 1. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ è åäèíèöû èçìåðåíèÿ. Ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ, èñïóñêàíèÿ, ðàññåÿíèÿ. Âåðîÿòíîñòè ïåðåõîäîâ è îáùàÿ ôîðìóëèðîâêà ïðàâèë îòáîðà. 2. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ïî òèïàì ñèììåòðèè. Îïðåäåëåíèå ñèììåòðèè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ìîëåêóë ïî çàäàííîé ýëåêòðîííîé êîíôèãóðàöèè, ïî çàäàííûì ñîñòîÿíèÿì ðàçúåäèíåííûõ àòîìîâ (ãðóïï àòîìîâ) è îáúåäèíåííîãî àòîìà. 3. Êîëåáàòåëüíûå ñîñòîÿíèÿ ìîëåêóë. Åñòåñòâåííûå êîîðäèíàòû. Êîëåáàòåëüíûå òåðìû è âîëíîâûå ôóíêöèè äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë â ãàðìîíè÷åñêîì ïðèáëèæåíèè è ñ ïîòåíöèàëîì Ìîðçå. 4. Íîðìàëüíûå êîîðäèíàòû è íîðìàëüíûå êîëåáàíèÿ. Ôîðìà íîðìàëüíûõ êîëåáàíèé, âàëåíòíûå è äåôîðìàöèîííûå ìîäû, õàðàêòåðèñòè÷íîñòü êîëåáàíèé. Êîîðäèíàòû ñèììåòðèè è êëàññèôèêàöèÿ êîëåáàíèé ïî òèïàì ñèììåòðèè. Ñèììåòðèÿ êîëåáàòåëüíûõ âîëíîâûõ ôóíêöèé.

347

Êàôåäðà ôîòîíèêè

348

5. Ñïèí-îðáèòàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå â ìîëåêóëàõ. Òèïû ñâÿçè óãëîâûõ ìîìåíòîâ (Ãóíäîâñêèå òèïû ñâÿçè). 6. Ñèììåòðèÿ ìîëåêóëÿðíûõ òåðìîâ, âëèÿíèå ÿäåðíûõ ìîìåíòîâ íà âðàùàòåëüíûå óðîâíè. 7. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ÈÊ ñïåêòðîâ è ñïåêòðîâ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ. 8. Êîëåáàòåëüíàÿ ñòðóêòóðà ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ è ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè. 9. Ñèñòåìàòèêà ýëåêòðîííî-âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé è òèïû ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ. Òðèïëåòíîå ñîñòîÿíèå îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë. Ýíåðãèÿ íèçøåãî òðèïëåòíîãî ñîñòîÿíèÿ. 10. Èçëó÷àòåëüíûå è áåçèçëó÷àòåëüíûå ïåðåõîäû â òðåõóðîâíåâîé ñõåìå. Ôîðìèðîâàíèå ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ è èñïóñêàíèÿ â ñëîæíûõ è ïîëóñëîæíûõ ìîëåêóëàõ. Çàêîíû Ñòîêñà, Ëåâøèíà, Âàâèëîâà. Ïðàâèëî Êàøà. Ïåðåõîäû â 4-õ óðîâíåâîé ñèñòåìå. 11. Âëèÿíèå ñðåäû íà ñïåêòðû îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë. Êëàññèôèêàöèÿ ìåæ-ìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Âëèÿíèå ðàñòâîðèòåëåé íà ïîëîæåíèå èíòåíñèâíîñòü ïîëîñ. Ñïåêòðàëüíàÿ øêàëà ðàñòâîðèòåëåé. 12. Âëèÿíèå çàïàñà êîëåáàòåëüíîé ýíåðãèè íà ñïåêòðû ôëóîðåñöåíöèè îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé è êîíñòàíòû ñêîðîñòåé èçëó÷àòåëüíûõ è áåçèçëó÷àòåëüíûõ ïåðåõîäîâ. 13. Ïåðåíîñ ýëåêòðîííîé ýíåðãèè. Èíäóêòèâíî-ðåçîíàíñíûé è îáìåííûé ìåõàíèçìû ïåðåíîñà, ïðàâèëà îòáîðà. Ïðîäîëüíîå è ïîïåðå÷íîå âðåìÿ ðåëàêñàöèè â ñèñòåìå îñöèëëÿòîðîâ. Ïåðåíîñ ýíåðãèè ïî ñèíãëåòíûì è òðèïëåòíûì ñîñòîÿíèÿì. Ñèíãëåò-òðèïëåòíàÿ èíòåðêîíâåðñèÿ. Îñîáåííîñòè ïåðåíîñà ýíåðãèè â ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëàõ.

Ôîòîýëåêòðîííûå ïðîöåññû 1. Ôîòîäèññîöèàöèÿ èçîëèðîâàííûõ ìîëåêóë: êâàíòîâûé âûõîä è îñíîâíûå çàêîíû ôîòîõèìèè. Ìîäåëü ïîëóñòîëêíîâåíèÿ. Ïóòü è êîîðäèíàòà ðåàêöèè. Àêòèâàöèîííûé áàðüåð, ïåðåõîäíûé êîìïëåêñ. Ïðÿìàÿ äèññîöèàöèÿ è ïðåäèññîöèàöèÿ äâóõàòîìíûõ ìîëåêóë. Äèññîöèàöèÿ ìíîãîàòîìíûõ ìîëåêóë: êâàçèäâóõàòîìíîå ïðèáëèæåíèå, èìïóëüñíàÿ ìîäåëü, ñòàòèñòè÷åñêèå ìîäåëè. 2. Ôîòîèîíèçàöèÿ ìîëåêóë: ýëåìåíòàðíûå ïðîöåññû ôîòîèîíèçàöèè è èõ ýíåðãåòèêà, ïîëíîå è äèôôåðåíöèàëüíûå ñå÷åíèÿ ôîòîèîíèçàöèè. Ñïåêòðîñêîèÿ ïîëíîãî òîêà. Ôîòîèîíèçàöèîííàÿ ìàññ-ñïåêòðîìåòðèÿ. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ñïåêòðîñêîïèÿ ñîâïàäåíèé. Ðåíòãåíîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ è õèìè÷åñêèå ñäâèãè. 3. Ôîòîïðîâîäèìîñòü òâåðäûõ òåë. Çàâèñèìîñòü ôîòîòîêà îò èíòåíñèâíîñòè ñâåòà è ïðèëîæåííîãî íàïðÿæåíèÿ. Èíåðöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ôîòîïðîâîäèìîñòè. Ðåêîìáèíàöèÿ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé. Ëèíåéíàÿ è êâàäðàòè÷íàÿ ðåêîìáèíàöèÿ. Öåíòðû ðåêîìáèíàöèè è ìåëêèå ëîâóøêè. Êâàçè óðîâíè Ôåðìè è äåìàðêàöèîííûå óðîâíè. 4. Îñîáåííîñòè ôîòîïðîâîäèìîñòè ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ. Ñåíñèáèëèçàöèÿ ôîòîïðîâîäèìîñòè êðàñèòåëÿìè.

Êàôåäðà ôîòîíèêè 5. ßâëåíèå âîçíèêíîâåíèÿ ôîòîÝÄÑ. Îáùèå óñëîâèÿ âîçíèêíîâåíèÿ ôîòîÝÄÑ. Êîíòàêòíûå ÿâëåíèÿ è àìáèïîëÿðíûå äèôôóçèÿ è äðåéô. Ýôôåêò Äåìáåðà. Âåíòèëüíàÿ ôîòîÝÄÑ. Ïðåîáðàçîâàíèå ñâåòîâîé ýíåðãèè â ýëåêòðè÷åñêóþ. 6. Âíåøíèé ôîòîýôôåêò. Îñíîâíûå çàêîíû ôîòîýôôåêòà è îñíîâíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ. Êâàíòîâûé âûõîä ôîòîýìèññèè è ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû ôîòîýëåêòðîíîâ. Ãëóáèíà âûõîäà ôîòîýëåêòðîíîâ. Òðåõñòóïåí÷àòàÿ ìîäåëü ôîòîýìèññèè. Îñîáåííîñòè ôîòîýìèññèè ñ ìåòàëëîâ, ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ, ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ. 7. Ðåíòãåíîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Ñòðóêòóðà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ. Ñàòåëëèòû «âñòðÿõèâàíèÿ» è «âûòðÿõèâàíèÿ», õèìè÷åñêèé ñäâèã. Îæå-ïðîöåññ, Îæå-ñïåêòðû. Àíàëèòè÷åñêèå ïàðàìåòðû Îæå- è ðåíòãåíîýëåêòðîííîé ýìèññèè, ESCA. Òåìíîâûå è ôîòîïðîöåññû â ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ 1. Ôèçè÷åñêàÿ àäñîðáöèÿ è õåìîñîðáöèÿ. Ïðèðîäà ñèë, îòâåòñòâåííûõ çà õåìîñîðáöèþ. Âîäîðîäíàÿ, êîîðäèíàöèîííàÿ è õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü ïðè õåìîñîðáöèè. Ãèäðîêñèëüíûé ïîêðîâ. 2. Öåíòðû àäñîðáöèè. Ëüþèñîâñêèå è áðåíñòåäîâñêèå öåíòðû. 3. Îñíîâíûå çàêîíû ôîðìàëüíîé êèíåòèêè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Êîíñòàíòû ñêîðîñòè ýëåìåíòàðíûõ ïðîöåññîâ. Ïðèíöèï äåòàëüíîãî ðàâíîâåñèÿ. 4. Êèíåòèêà àäñîðáöèè â Ëåíãìþðîâñêîì ïðèáëèæåíèè. Àäñîðáöèîííîå ðàâíîâåñèå. Èçîòåðìû àäñîðáöèè. 5. Òåðìîäåñîðáöèÿ. Ñïåêòðîñêîïèÿ òåðìîïðîãðàììèðóåìîé òåðìîäåñîðáöèè. 6. Êàòàëèç. Îñíîâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ ýëåêòðîííîé òåîðèè êàòàëèçà. Êèñëîòíûé êàòàëèç. Êàòàëèç ñîåäèíåíèÿìè ïåðåõîäíûõ ìåòàëëîâ. 7. Êëàññèôèêàöèÿ ôîòîñòèìóëèðîâàííûõ ïðîöåññîâ â ñèñòåìå ãàç—òâåðäîå òåëî. Ôîòîêàòàëèòè÷åñêèå ïðîöåññû. Ôîòîêàòàëèçàòîðû. 8. Ïðèìåñíîå è äåôåêòíîå ïîãëîùåíèå ñâåòà. Ïîâåðõíîñòíîå ïîãëîùåíèå. 9. Ôîòîñòèìóëèðîâàííîå äåôåêòîîáðàçîâàíèå. Ïðîöåññû òåðìî- è ôîòîîòæèãà äåôåêòîâ è çàõâà÷åííûõ íîñèòåëåé. 10. Ìèãðàöèÿ ýíåðãèè. Âçàèìîäåéñòâèå îáúåìíûõ ýëåêòðîííûõ âîçáóæäåíèé ñ ïîâåðõíîñòüþ. 11. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ôîòîñîðáöèè. Ñïåêòðàëüíûå çàâèñèìîñòè êâàíòîâîãî âûõîäà ôîòîñîðáöèè. Êèíåòèêà ôîòîñîðáöèè. 12. Ôîòîñîðáöèÿ â ìîäåëè ýëåêòðîííîé òåîðèè êàòàëèçà. Ìîäåëü ëîêàëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Ýëåêòðîííûå è äûðî÷íûå öåíòðû ôîòîñîðáöèè. Äèññîöèàòèâíàÿ ôîòîñîðáöèÿ. 13. Ôîòîäåñîðáöèÿ è åå îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè. Âîçìîæíûå ìåõàíèçìû ôîòîäåñîðáöèè. 14. Ôîòîêàòàëèç (íà êîíêðåòíûõ ïðèìåðàõ ïî âûáîðó àáèòóðèåíòà).

349

Êàôåäðà ôîòîíèêè Ïðèìåíåíèå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ìåòîäîâ ïðè èññëåäîâàíèè ôîòîôèçè÷åñêèõ è ôîòîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ 1. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè è òèïû ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. 2. Òðåáîâàíèÿ ê èñòî÷íèêàì ñâåòà ïðè ðåøåíèè êîíêðåòíûõ çàäà÷ (ïî âûáîðó àáèòóðèåíòà). 3. Ïðèíöèïû ðàáîòû ëàçåðà. Îñíîâíûå ýëåìåíòû ëàçåðà. Ñâîéñòâà ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. 4. Àáñîðáöèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ñïåêòðîñêîïèÿ ïåðåõîäíîãî ïîãëîùåíèÿ. 5. Ëþìèíåñöåíòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ìíîãîôîòîííîå âîçáóæäåíèå ëþìèíåñöåíöèè. 6. Îïðåäåëåíèå ôîòîõèìè÷åñêèõ êâàíòîâûõ âûõîäîâ. Àêòèíîìåòðèÿ èçëó÷åíèÿ. 7. Îïðåäåëåíèå âðåìåí æèçíè âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé. 8. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ àòîìàðíî-÷èñòîé ïîâåðõíîñòè. 9. ÈÊ ñïåêòðîñêîïèÿ â èññëåäîâàíèè ïîâåðõíîñòè è àäñîðáèðîâàííûõ ìîëåêóë. 10. Ñïåêòðîñêîïèÿ äèôôóçíîãî îòðàæåíèÿ. 11. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ôîòîïðîöåññîâ â ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ ãàç— òâåðäîå òåëî: ìàíîìåòðè÷åñêèé, ìàññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêèé, èññëåäîâàíèå ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê.

350

Ëèòåðàòóðà 1. Òåðåíèí À. Í. Ôîòîíèêà ìîëåêóë êðàñèòåëåé. Ì.: Íàóêà, 1967. 2. Åëüÿøåâè÷ Ì. À. Àòîìíàÿ è ìîëåêóëÿðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962. 3. Êèòòåëü ×. Ââåäåíèå â ôèçèêó òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962. 4. Çàéäåëü À. Í., Îñòðîâñêàÿ Ã. Â., Îñòðîâñêèé Þ. È. Òåõíèêà è ïðàêòèêà ñïåêòðîñêîïèè. Ì.: Íàóêà, 1976. 5. Àêîïÿí Ì. Å. Ôîòîäèññîöèàöèÿ ìîëåêóë. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1986. 6. Àêîïÿí Ì. Å., Ãîëîâèí À. Â., Ðîäèí À. À. Ôîòîèîíèçàöèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ìîëåêóë. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏáÃÓ, 1996. 7. Ïðàâèëîâ À. Ì. Ôîòîïðîöåññû â ìîëåêóëÿðíûõ ãàçàõ. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1992. 8. Íóðìóõàìåòîâ Ð. Í. Ïîãëîùåíèå è ëþìèíåñöåíöèÿ àðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Ì.: Õèìèÿ, 1971. 9. Êîíäðàòüåâ Â. Í., Íèêèòèí Å. Å. Êèíåòèêà è ìåõàíèçì ãàçîôàçíûõ ðåàêöèé. Ì.: Íàóêà, 1974. 10. Êèñåëåâ Â. Ô., Êðûëîâ Î. Â. Àäñîðáöèîííûå ïðîöåññû íà ïîâåðõíîñòè ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ. 11. Ìîððèñîí Ñ. Õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà ïîâåðõíîñòè òâåðäîãî òåëà. Ì. Ìèð. 1980. 12. Âîëüêåíøòåéí Ô. Ô. Ôèçèêî-õèìèÿ ïîâåðõíîñòè ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì. Íàóêà. 1973.

Êàôåäðà ôîòîíèêè 13. Àãðàíîâè÷ Â. Ì., Ãàëàíèí Ì. Ä. Ïåðåíîñ ýíåðãèè ýëåêòðîííîãî âîçáóæäåíèÿ â êîíäåíñèðîâàííûõ ñðåäàõ. 14. Ñèëèíüø À., Êóðèê Ì. Â., ×àïåê Â. Ýëåêòðîííûå ïðîöåññû â îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëàõ. Ðèãà: Çèíàòíå, 1988. 15. Êîòîâ À. Ã., Ãðîìîâ Â. Â. Ðàäèàöèîííàÿ ôèçèêà è õèìèÿ ãåòåðîãåííûõ ñèñòåì. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1988. 16. Áàðëòðîï Äæ., Êîéë Äæ. Âîçáóæäåííûå ñîñòîÿíèÿ â îðãàíè÷åñêîé õèìèè. Ì.: Ìèð, 1978. 17. Ìàéåð Ã. Â., Äàíèëîâà Â. È. Êâàíòîâàÿ õèìèÿ, ñòðîåíèå è ôîòîíèêà ìîëåêóë. Òîìñê: Èçä-âî Òîìñêîãî ãîñ. óí-òà, 1984. 18. Äåìòðåäåð Â. Ëàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Íàóêà, 1988.

351

Êàôåäðà

ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/03 • “Ôèçèêà ðåíòãåíîâñêèõ ïðîöåññîâ â òâåðäûõ òåëàõ” 010700/03 • “Òâåðäûå òåëà âî âíåøíèõ ñðåäàõ, ïîòîêàõ ÷àñòèö è èçëó÷åíèÿõ” 010700/04 • “Ôèçè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà” 010700/04 • “Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ”

Ñàéò êàôåäðû: http://www.phys.spbu.ru/Departments/ETT/index.html Ñåêðåòàðü êàôåäðû ïî ðàáîòå ñ ìàãèñòðàíòàìè: Ëÿõîâñêàÿ Èðèíà Èâàíîâíà, òåë. (812) 428-42-94, e-mail: [email protected]

Í

àó÷íàÿ øêîëà êàôåäðû ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà ñôîðìèðîâàëàñü â 1928—1969 ãã.  åå îñíîâå ëåæèò âñåñòîðîííåå êîìïëåêñíîå ýêñïåðèìåíòàëüíîå è òåîðåòè÷åñêîå èçó÷åíèå çàêîíîìåðíîñòåé è ìåõàíèçìîâ ôîðìèðîâàíèÿ ýëåêòðîííîãî è àòîìíîãî ñòðîåíèÿ òâåðäûõ òåë â îáúåìå, íà ïîâåðõíîñòè è íà ìåæôàçîâûõ ãðàíèöàõ, âêëþ÷àÿ íàíîñòðóêòóðèðîâàííûå ìàòåðèàëû è ñòðóêòóðû ñ ïîíèæåííîé ðàçìåðíîñòüþ. Êàôåäðà ÝÒÒ èìååò äàâíþþ è ñëàâíóþ èñòîðèþ. Îôèöèàëüíîå ñîçäàíèå êàôåäð íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå îòíîñèòñÿ ê 30-ì ãîäàì.  1934 ã. äëÿ ïîäãîòîâêè ôèçèêîâ â Óíèâåðñèòåòå áûëè îðãàíèçîâàíû äâå ñïåöèàëüíîñòè — ôèçèêà è ãåîôèçèêà, à òàêæå 8 êàôåäð. Îäíó èç êàôåäð, êàôåäðó ýëåêòðè÷åñòâà, âîçãëàâèë àêàäåìèê Ï. È. Ëóêèðñêèé, ïðîñëàâèâøèéñÿ ôóíäàìåíòàëüíûìè èññëåäîâàíèÿìè â îáëàñòè ôèçè÷åñêîé ýëåêòðîíèêè, ñïåêòðîñêîïèè ìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ è ÿäåðíîé ôèçèêè. Ïîñëå âîåííîãî ëèõîëåòüÿ âîçðîæäåíèå êàôåäðû, ñòàâøåé íàçûâàòüñÿ êàôåäðîé ýëåêòðîôèçèêè, ñâÿçàíî ñ ïðèõîäîì íà ôèçè÷åñêèé ôàêóëüòåò àêàäåìèêà À. À. Ëåáåäåâà, âïîñëåäñòâèè ëàóðåàòà Ëåíèíñêîé è äâóõ Ãîñóäàðñòâåííûõ ïðåìèé, äâàæäû Ãåðîÿ Ñîöèàëèñòè÷åñêîãî Òðóäà.  1957 ã. ïîñòàíîâëåíèåì ÑÍÊ ÑÑÑÐ íà êàôåäðå áûëà ñîçäàíà ïåðâàÿ ïðîáëåìíàÿ ëàáîðàòîðèÿ ïîëóïðîâîäíèêîâ, ïîçâîëèâøàÿ êà÷åñòâåííî óëó÷øèòü ìàòåðèàëüíóþ áàçó êàôåäðû è îðãàíèçîâàòü èññëåäîâàíèÿ â ýòîé íîâîé è ïåðñïåêòèâíîé îáëàñòè ôèçèêè. Íà êàôåäðå àêòèâíî ðàçâèâàëèñü àâòîýìèññèîííûå, ôîòîýëåêòðè÷åñêèå, ôîòîýìèññèîííûå, ýëåêòðîõèìè÷åñêèå, ðåíòãåíîñïåêòðàëüíûå, ýëåêòðîãðàôè÷åñêèå, ýëåêòðîííî-ìèêðîñêîïè÷åñêèå, ìàññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêèå, ìàãíèòíûå è äðóãèå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ òâåðäûõ òåë. Ïî èíèöèàòèâå À. À. Ëåáåäåâà ñ 1969 ã. êàôåäðà ñòàëà íàçûâàòüñÿ êàôåäðîé ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà (ÝÒÒ). Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè íà êàôåäðå ñëîæèëñÿ îðèãèíàëüíûé ñòèëü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — ãëóáîêî îáîñíîâàííîå, ìíîãîñòîðîííåå, êîìïëåêñíîå èññëåäîâàíèå ýëåêòðîííûõ ñâîéñòâ òâåðäûõ òåë è ìåõàíèçìîâ èõ ôîðìèðîâàíèÿ â îáúåìå, íà ïîâåðõíîñòè è íà ìåæôàçîâûõ ãðàíèöàõ,

355

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

356

à òàêæå â åñòåñòâåííûõ è â èñêóññòâåííî ñîçäàííûõ òâåðäîòåëüíûõ ñèñòåìàõ ñ ïîíèæåííîé ðàçìåðíîñòüþ íà îñíîâå ïðèìåíåíèÿ ðàçíîîáðàçíûõ ìåòîäèê ôèçè÷åñêîãî ýêñïåðèìåíòà è ðàçâèòèÿ òåîðèè îïèñàíèÿ è ìîäåëèðîâàíèÿ ýëåêòðîííûõ ïðîöåññîâ. Ðàçâèòèå íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé ïðèâåëî ê ñîçäàíèþ óñòîé÷èâûõ íàó÷íûõ ãðóïï, êîòîðûå ñ òå÷åíèåì âðåìåíè ïðèîáðåëè ñòàòóñ ëàáîðàòîðèé.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èõ ÷åòûðå. Ëàáîðàòîðèÿ óëüòðàìÿãêîé ðåíòãåíîâñêîé ñïåêòðîñêîïèè, âîçãëàâëÿåìàÿ ïðîôåññîðîì À. Ñ. Øóëàêîâûì, ïðîâîäèò èññëåäîâàíèÿ â îáëàñòè ôèçèêè àòîìíûõ âíóòðèîáîëî÷å÷íûõ ïðîöåññîâ â òâåðäûõ òåëàõ. Ïðèìåíåíèå ðàçíîîáðàçíûõ ìåòîäîâ ðåíòãåíîâñêîé ñïåêòðîñêîïèè (ýìèññèîííîé è àáñîðáöèîííîé ñïåêòðîñêîïèè, ñïåêòðîñêîïèè âûõîäà ðåíòãåíîâñêîãî ôîòîýôôåêòà, îáðàùåííîé ôîòîýìèññèè, ñïåêòðîñêîïèè îòðàæåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé), ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü íàèáîëåå ôóíäàìåíòàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè ëîêàëüíîé ýëåêòðîííîé è àòîìíîé ñòðóêòóðû âåùåñòâà, íåäîñòóïíûå äëÿ äðóãèõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ. Îáúåêòàìè èññëåäîâàíèé ÿâëÿþòñÿ êàê ñâîáîäíûå àòîìû, òàê è ëþáûå ìíîãîàòîìíûå ñèñòåìû (ìîëåêóëû, êëàñòåðû, òâåðäûå òåëà, ïîâåðõíîñòè èëè ìåæôàçîâûå ãðàíèöû).  ëàáîðàòîðèè èìååòñÿ ñèëüíàÿ ãðóïïà òåîðåòèêîâ.  1984 ã. ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé âçàèìîäåéñòâèÿ óëüòðàìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ ìíîãîýëåêòðîííûìè àòîìàìè, âûïîëíåííûå ïîä ðóêîâîäñòâîì ïðîôåññîðîâ À. Ï. Ëóêèðñêîãî è Ò. Ì. Çèìêèíîé, áûëè çàðåãèñòðèðîâàíû êàê îòêðûòèå. Ýòè èññëåäîâàíèÿ ïîëó÷èëè áîëüøîé ìåæäóíàðîäíûé íàó÷íûé ðåçîíàíñ è âî ìíîãîì îïðåäåëèëè ðàçâèòèå ýêñïåðèìåíòàëüíîé è òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè â îáëàñòè ñïåêòðîñêîïèè àòîìîâ è ìíîãîàòîìíûõ ñèñòåì. Ëàáîðàòîðèÿ ôèçè÷åñêîé ýëåêòðîíèêè, êîòîðîé ðóêîâîäèò ïðîôåññîð Â. Ê. Àäàì÷óê, ãäå äëÿ èññëåäîâàíèÿ ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû è ôàçîâîãî õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ïîâåðõíîñòíûõ ñëîåâ ñëîæíûõ òâåðäîôàçíûõ ñèñòåì è ñîåäèíåíèé ïðèìåíÿåò ìåòîäû ôîòî- è Îæå-ýëåêòðîííîé ñïåêòðîñêîïèè, â òîì ÷èñëå è ñ èñïîëüçîâàíèåì ñàìûõ ñîâðåìåííûõ èñòî÷íèêîâ óëüòðàôèîëåòîâîãî è ìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ — íàêîïèòåëüíûõ êîëåö ñèíõðîòðîííûõ óñêîðèòåëåé. Ìåòîäû ýëåêòðîííîé òóííåëüíîé ìèêðîñêîïèè è ìèêðîñêîïèè àòîìíûõ ñèë èñïîëüçóþòñÿ äëÿ èññëåäîâàíèÿ ýëåêòðîííûõ è äèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâ àòîìîâ íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëîâ, àòîìíîé ñòðóêòóðû ïîâåðõíîñòè è åå ìèêðîðåëüåôà.  ëàáîðàòîðèè ñîçäàí öåëûé ïàðê ñêàíèðóþùèõ òóííåëüíûõ ìèêðîñêîïîâ. Íà áàçå ýòîé ëàáîðàòîðèè ñîçäàíà åäèíñòâåííàÿ â Ðîññèè ÐîññèéñêîÃåðìàíñêàÿ ëàáîðàòîðèÿ ñèíõðîòðîííîãî èçëó÷åíèÿ, óñïåøíî ôóíêöèîíèðóþùàÿ íà ñèíõðîôàçîòðîíå BESSY II â Áåðëèíå, à òàêæå Íàó÷íîîáðàçîâàòåëüíûé öåíòð «Îïòè÷åñêàÿ, ðåíòãåíîâñêàÿ è ôîòîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ñèíõðîòðîííîãî èçëó÷åíèÿ». Ëàáîðàòîðèÿ ôèçèêè ìåæôàçîâûõ ãðàíèö è ñëîèñòûõ ñèñòåì. Ëàáîðàòîðèåé ðóêîâîäèò ïðîôåññîð Ï. Ï. Êîíîðîâ. Îáúåêòàìè íàó÷íûõ èíòåðåñîâ ýòîé ëàáîðàòîðèè ÿâëÿþòñÿ ýëåêòðîííûå è àòîìíûå ñâîéñòâà ïîâåðõíîñòè ïîëóïðîâîäíèêîâ, à òàêæå ìåæôàçîâûõ ãðàíèö ïîëóïðîâîäíèêîâ ñ èçîëÿòîðàìè, ìåòàëëàìè è ýëåêòðîëèòàìè (ïî ðåçóëüòàòàì ýòèõ èññëåäîâàíèé Ï. Ï. Êîíîðîâ è åãî ñîòðóäíèêè áûëè óäîñòîåíû ïðåìèè

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà Óíèâåðñèòåòà íà êîíêóðñå íàó÷íûõ ðàáîò 1993 è 2003 ãã.). Îòíîñèòåëüíî íîâûì äëÿ ëàáîðàòîðèè ÿâëÿåòñÿ èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ ãåíåðàöèè è òðàíñôîðìàöèè äåôåêòîâ â òîíêèõ äèýëåêòðè÷åñêèõ ñëîÿõ â íåðàâíîâåñíûõ óñëîâèÿõ — ïîä âëèÿíèåì îáëó÷åíèÿ, ñèëüíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé, èíæåêöèè ýëåêòðîíîâ è äûðîê. Çíà÷èòåëüíîå ìåñòî â ðàáîòå ëàáîðàòîðèè çàíèìàþò èññëåäîâàíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ òâåðäûõ òåë ñ âîäîðîäîì, èíòåðåñíûå òåì, ÷òî õàðàêòåðèñòèêè âîäîðîäîïðîíèöàåìîñòè ÷óâñòâèòåëüíû êàê ê ýëåêòðîííîìó ñîñòîÿíèþ îáúåìà, òàê è ïîâåðõíîñòè èññëåäóåìûõ ìàòåðèàëîâ. Ëàáîðàòîðèÿ ýëåêòðîíèêè ïîâåðõíîñòè, âîçãëàâëÿåìàÿ ïðîôåññîðîì Î. Ì. Àðòàìîíîâûì, çàíèìàåòñÿ èññëåäîâàíèåì ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ïîâåðõíîñòè ìåòàëëîâ è ïîëóïðîâîäíèêîâ ìåòîäàìè ýëåêòðîííîé ñïåêòðîñêîïèè — ìåòîäàìè èíòåãðàëüíîé ñïåêòðîñêîïèè âòîðè÷íûõ ýëåêòðîíîâ, ñïåêòðîñêîïèè ýëåêòðîí-ýëåêòðîííûõ ñîâïàäåíèé (òàê íàçûâàåìàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ «å—2å», äàþùàÿ èíôîðìàöèþ î ðàñïðåäåëåíèè âàëåíòíûõ ýëåêòðîíîâ ïî ýíåðãèè è èìïóëüñó), ñïåêòðîñêîïèè ðàäèàöèîííîãî çàõâàòà ìåäëåííûõ ýëåêòðîíîâ. Ê äîñòèæåíèÿì ëàáîðàòîðèè ñëåäóåò îòíåñòè êîìïëåêñíîå èññëåäîâàíèå çàêîíîìåðíîñòåé ôîðìèðîâàíèÿ ýëåêòðîííîé è àòîìíîé ñòðóêòóðû îðãàíè÷åñêèõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïëåíîê íà ïîâåðõíîñòè òâåðäûõ òåë. Âñå íàó÷íûå íàïðàâëåíèÿ, ðàçâèâàåìûå íà êàôåäðå, áàçèðóþòñÿ íà îðèãèíàëüíûõ ìåòîäè÷åñêèõ ðàçðàáîòêàõ, óíèêàëüíîå ñî÷åòàíèå êîòîðûõ åäâà ëè íàéäåòñÿ â êàêîé-ëèáî äðóãîé ëàáîðàòîðèè ìèðà. Ýòî ïðåäîïðåäåëÿåò âûñîêèõ óðîâåíü èññëåäîâàíèé, òàê êàê ëþáàÿ ðåøàåìàÿ ïðîáëåìà êâàëèôèöèðîâàííî ðàññìàòðèâàåòñÿ ñî ìíîæåñòâà òî÷åê çðåíèÿ. Íåäàðîì ðàáîòû ñîòðóäíèêîâ êàôåäðû è îòäåëà ÝÒÒ òðàäèöèîííî âûñîêî îöåíèâàþòñÿ â Ðîññèè è çà ðóáåæîì, à èõ àâòîðû â òå÷åíèå äåñÿòèëåòèé ÿâëÿþòñÿ ó÷àñòíèêàìè è îðãàíèçàòîðàìè ñàìûõ ïðåäñòàâèòåëüíûõ ìåæäóíàðîäíûõ ôîðóìîâ ïî ôèçèêå ïîâåðõíîñòè è ìåæôàçîâûõ ãðàíèö, ìèêðî- è íàíîýëåêòðîíèêå, ôèçèêå âíóòðèîáîëî÷å÷íûõ ïðîöåññîâ, ðåíòãåíîâñêîé è ýëåêòðîííîé ñïåêòðîñêîïèè, ôèçèêå àòîìîâ è ìîëåêóë, ôèçè÷åñêîé ýëåêòðîíèêå, ôèçè÷åñêîìó ìàòåðèàëîâåäåíèþ è äð. Íàó÷íûå ëèäåðû êàôåäðû áûëè èíèöèàòîðàìè è ñîçäàòåëÿìè ðÿäà äåéñòâóþùèõ íàó÷íûõ ïðîãðàìì ôåäåðàëüíîãî è ìåæäóíàðîäíîãî óðîâíåé. Ðàçíîîáðàçèå ìåòîäèê ýêñïåðèìåíòà, øèðîêèé ñïåêòð ðåøàåìûõ ïðîáëåì è èññëåäóåìûõ ìàòåðèàëîâ òðåáóþò îò ñîòðóäíèêîâ êàôåäðû øèðîêîé ýðóäèöèè âî ìíîãèõ îáëàñòÿõ ôèçèêè, óìåíèÿ ïîñòàíîâêè è ïðîâåäåíèÿ ñëîæíûõ ôèçè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòîâ, çíàíèÿ ñðåäñòâ àâòîìàòèçàöèè, âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è ïðîãðàììèðîâàíèÿ. Ýòè æå êà÷åñòâà âîñïèòûâàþòñÿ è ó ñòóäåíòîâ êàôåäðû. Ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà 010700/03 «Ôèçèêà ðåíòãåíîâñêèõ ïðîöåññîâ â òâåðäûõ òåëàõ» Íàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü ïðîôåññîð À. Ñ. Øóëàêîâ. Ðåíòãåíîâñêèå, èëè âíóòðèîáîëî÷å÷íûå àòîìíûå ïðîöåññû — ýòî ïðîöåññû âûíóæäåííûõ èëè ñïîíòàííûõ ïåðåõîäîâ, îäíèì èç ñîñòîÿíèé êî-

357

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

358

òîðûõ (íà÷àëüíûì èëè êîíå÷íûì) ÿâëÿåòñÿ ñîñòîÿíèå àòîìà õîòÿ áû ñ îäíîé èîíèçîâàííîé âíóòðåííåé îáîëî÷êîé. Åñëè ýíåðãèÿ ñâÿçè òàêîé îáîëî÷êè èìååò çíà÷åíèÿ â äåñÿòêè—ñîòíè ýëåêòðîíâîëüò (÷òî õàðàêòåðíî äëÿ ñóáâàëåíòíûõ âíóòðåííèõ îáîëî÷åê), òî ïðîöåññû ïðîèñõîäÿò ñ èñïóñêàíèåì èëè ïîãëîùåíèåì ôîòîíîâ â äèàïàçîíå ìÿãêîãî è óëüòðàìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ. Ïèîíåðñêèìè ðàáîòàìè â ýòîé òðóäíîäîñòóïíîé îáëàñòè ñïåêòðà ÿâèëèñü èññëåäîâàíèÿ ïðîôåññîðîâ À. Ï. Ëóêèðñêîãî è Ò. Ì. Çèìêèíîé. Ïåðâûå æå èõ ðåçóëüòàòû âûçâàëè ïðèñòàëüíûé èíòåðåñ ìåæäóíàðîäíîãî ôèçè÷åñêîãî ñîîáùåñòâà è íàó÷íàÿ øêîëà Ëóêèðñêîãî-Çèìêèíîé ñòàëà îáùåïðèçíàííîé. Çàñëóãè øêîëû îòìå÷åíû ïðèñóæäåíèåì äèïëîìà çà Îòêðûòèå (1984 ã.) è Ãîñóäàðñòâåííîé ïðåìèè (1988 ã.).  íàñòîÿùåå âðåìÿ èññëåäîâàíèÿìè â îáëàñòè ìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ çàíÿòû òûñÿ÷è ó÷åíûõ ïî âñåìó ìèðó. Ïîñòðîåíû äåñÿòêè ãèãàíòñêèõ «ôîòîííûõ ôàáðèê» — ñïåöèàëüíûõ ñèíõðîòðîíîâ-íàêîïèòåëåé äëÿ ñîçäàíèÿ ìîùíûõ ïó÷êîâ ìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ. Ïîïóëÿðíîñòü ôèçèêè ðåíòãåíîâñêèõ ïðîöåññîâ â ðàçëè÷íûõ ñðåäàõ âûçâàíà âîçìîæíîñòüþ èçó÷åíèÿ òîí÷àéøèõ äåòàëåé ëîêàëüíîãî àòîìíîãî è ýëåêòðîííîãî ñòðîåíèÿ âåùåñòâ è ìàòåðèàëîâ, ïðîöåññîâ âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ è ÷àñòèö. Öåëüþ ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû ÿâëÿåòñÿ ïîäãîòîâêà ñïåöèàëèñòîâ øèðîêîãî ïðîôèëÿ äëÿ ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ è òåîðåòè÷åñêèõ ôóíäàìåíòàëüíûõ è ïðèêëàäíûõ èññëåäîâàíèé â îáëàñòè ôèçèêè âçàèìîäåéñòâèÿ ÷àñòèö è èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàçíîîáðàçíûõ ìåòîäîâ ñåìåéñòâà ñïåêòðîñêîïèè îñòîâíûõ (àòîìíûõ) óðîâíåé. Îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ âîñïèòàíèþ óñòîé÷èâûõ íàâûêîâ îïòèìàëüíîãî ïëàíèðîâàíèÿ èññëåäîâàíèé, âêëþ÷àÿ òåîðèþ èññëåäóåìûõ ñèñòåì è ïðîöåññîâ. Îáúåêòàìè èññëåäîâàíèé ìîãóò áûòü ñâîáîäíûå àòîìû è ìîëåêóëû, êëàñòåðû è ñèñòåìû ïîíèæåííîé ðàçìåðíîñòè (ïîâåðõíîñòè, ìåæôàçîâûå ãðàíèöû, òî÷å÷íûå ïðèìåñè è êîíãëîìåðàòû), êðèñòàëëè÷åñêèå è àìîðôíûå òâåðäûå òåëà, íàíîñòðóêòóðèðîâàííûå ìàòåðèàëû, õèìè÷åñêèå è ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîòåêàþùèå íà ïîâåðõíîñòè è íà ñêðûòûõ ìåæôàçîâûõ ãðàíèöàõ. Èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ âçàèìîäåéñòâèÿ óëüòðàìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì — òðàäèöèîííîå íàïðàâëåíèå íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé, ïðîâîäèìûõ â ëàáîðàòîðèè óëüòðàìÿãêîé ðåíòãåíîâñêîé ñïåêòðîñêîïèè óæå áîëåå 40 ëåò. Âàæíîå ìåñòî â ýòîé ðàáîòå âñåãäà çàíèìàëè èññëåäîâàíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ ìîëåêóë, êîìïëåêñîâ è òâåðäûõ òåë, íàöåëåííûå íà èçó÷åíèå ïðèðîäû è ñâîéñòâ ðåíòãåíîâñêèõ âîçáóæäåíèé è óñòàíîâëåíèå èõ ñâÿçè ñ õàðàêòåðèñòèêàìè àòîìíîãî è ýëåêòðîííîãî ñòðîåíèÿ èññëåäóåìûõ ïîëèàòîìíûõ ñèñòåì.  ðàìêàõ äàííîãî íàïðàâëåíèÿ íàó÷íàÿ ðàáîòà îðèåíòèðîâàíà íà ðàçâèòèå ìåòîäîâ óëüòðàìÿãêîé ðåíòãåíîâñêîé ñïåêòðîñêîïèè ñ èñïîëüçîâàíèåì ñèíõðîòðîííîãî èçëó÷åíèÿ (ÑÈ) äëÿ èçó÷åíèÿ è äèàãíîñòèêè àòîìíîãî è ýëåêòðîííîãî ñòðîåíèÿ íîâûõ ñîâðåìåííûõ òâåðäîôàçíûõ ñèñòåì — íàíîñòðóêòóð è íàíîñòðóêòóðèðîâàííûõ ìàòåðèàëîâ, òîíêèõ ïîêðûòèé, ãåòåðîñòðóêòóð, îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë è ò.ä. Èçìåðåíèÿ, ïðîâîäèìûå ñ

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà èñïîëüçîâàíèåì ÑÈ, îáû÷íî âêëþ÷àþò èññëåäîâàíèÿ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ, ôîòî- è Îæå-ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ, ñïåêòðîâ ôëóîðåñöåíöèè, ñïåêòðàëüíî-óãëîâûõ çàâèñèìîñòåé îòðàæåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, ÷òî ñóùåñòâåííî ïîâûøàåò èíôîðìàòèâíîñòü èññëåäîâàíèé. Ïðîâîäÿòñÿ ñèñòåìàòè÷åñêèå òåîðåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ âûñîêî÷àñòîòíîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì. Îñíîâíîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ èçìåíåíèþ ýëåêòðîííîãî ñòðîåíèÿ âûñîêîýíåðãåòè÷åñêèõ âîçáóæäåíèé è ðàçìåðíûõ ýôôåêòîâ â ðÿäó «àòîì — ìîëåêóëû — ñâîáîäíûå êëàñòåðû — íàíî÷àñòèöû — êðèñòàëë». Îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ êîëåáàòåëüíûì âîçáóæäåíèÿì, ñîïóòñòâóþùèì èîíèçàöèè âíóòðåííåé ýëåêòðîííîé îáîëî÷êè ìíîãîàòîìíîé ñèñòåìû. Ïðîâîäÿòñÿ òàêæå èññëåäîâàíèÿ ìåòîäîì ðåíòãåíîâñêîé ñïåêòðîñêîïèè îòðàæåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ìèêðîñòðóêòóðû ïðèïîâåðõíîñòíûõ ñëîåâ è ãðàíèö ðàçäåëà ìåæäó äâóìÿ ñîñåäíèìè ìàòåðèàëàìè ïðèìåíèòåëüíî ê çàäà÷àì ìàòåðèàëîâåäåíèÿ è ñîâðåìåííûõ òåõíîëîãèé íàíåñåíèÿ ïëåíî÷íûõ è ìíîãîñëîéíûõ ïîêðûòèé. Îáúåêòàìè èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ èçîòðîïíûå è àíèçîòðîïíûå êðèñòàëëû, ìíîãîñëîéíûå ñèñòåìû ìèêðîè íàíîýëåêòðîíèêè è ìíîãîñëîéíûå èíòåðôåðåíöèîííûå ñèñòåìû. Îñóùåñòâëÿåòñÿ ðåøåíèå îáðàòíîé çàäà÷è ðåíòãåíîâñêîé ðåôëåêòîìåòðèè, êîòîðàÿ ñîñòîèò â îïðåäåëåíèè ðàñïðåäåëåíèÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ïî ãëóáèíå îáðàçöà íà îñíîâå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ. Óñïåøíî ðàçâèâàåòñÿ íîâîå íàó÷íîå íàïðàâëåíèå — ðàçðàáîòêà è èñïîëüçîâàíèå ìåòîäîâ ñïåêòðîñêîïèè óëüòðàìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ äëÿ ïðîâåäåíèÿ íåðàçðóøàþùåãî ïîñëîéíîãî àíàëèçà ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû, õèìè÷åñêîé ñâÿçè è ôàçîâîãî õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ïîâåðõíîñòíûõ ñëîåâ òâåðäûõ òåë â äèàïàçîíå òîëùèí îò äåñÿòûõ äîëåé äî ñîòåí íàíîìåòðîâ. Íàó÷íûå ñâÿçè ëàáîðàòîðèè îáøèðíû.  Ðîññèè — ýòî âåäóùèå èíñòèòóòû ÐÀÍ è óíèâåðñèòåòû. Çà ðóáåæîì — ðàáî÷èå ãðóïïû âî ìíîãèõ óíèâåðñèòåòàõ è èññëåäîâàòåëüñêèõ èíñòèòóòàõ: • Laboratoire de Chimie Physique — Matiere et Rayonnement , Unite Mixte de Recherche, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et Universite Paris, France, — èññëåäîâàíèå ôóíäàìåíòàëüíûõ çàêîíîìåðíîñòåé çåðêàëüíîãî îòðàæåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé ïîâåðõíîñòÿìè òâåðäûõ òåë; • Physics department, Tongji University, Shanghai, China, — èçó÷åíèå íàíîñòðóêòóðèðîâàííûõ îáúåêòîâ ìåòîäàìè ñïåêòðîñêîïèè îòðàæåíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé; • Wilhelm-Ostwald-Institut fur Physikalische und Theoretische Chemie der Universitat Leipzig, Germany, — èçó÷åíèå õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé íà ïîâåðõíîñòè è ìåæôàçîâûõ ãðàíèöàõ ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ êîìïëåêñîì ðåíòãåíîñïåêòðàëüíûõ ìåòîäîâ; • BESSY, Berlin, Germany, — èçó÷åíèå âçàèìîäåéñòâèÿ ìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ àòîìàìè, ìîëåêóëàìè è òâåðäûìè òåëàìè; • Institute for Advanced Studies (FIAS) of the Johann Wolfgang GoetheUniversity, Frankfurt am Main, Germany, — ñîçäàíèå òåîðèè ôîðìèðî-

359

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà âàíèÿ ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû è ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ êëàñòåðîâ è íàíî÷àñòèö; • FU Berlin, Institute of Theoretical and Biological Chemistry, Berlin, Germany, — òåîðåòè÷åñêîå è ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû ìîëåêóë è ìîëåêóëÿðíûõ êëàñòåðîâ; • MAX-lab National Research Laboratory for Nuclear Physics and Synchrotron Radiation, Lund University, Sweden, — èññëåäîâàíèå ôîðìèðîâàíèÿ ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû îáúåêòîâ ñ ïîíèæåííîé ðàçìåðíîñòüþ ìåòîäàìè ðåíòãåíîâñêîé ñïåêòðîñêîïèè ñ èñïîëüçîâàíèåì ñèíõðîòðîííîãî èçëó÷åíèÿ; • Physical Department, Tohuku University, Sendai, Japan, — òåîðåòè÷åñêîå è ýêñïåðèìåíòàëüíîå èçó÷åíèå âëèÿíèÿ êîëåáàíèÿ àòîìîâ â ìîëåêóëàõ íà õàðàêòåðèñòèêè ôîòîèîíèçàöèè âíóòðåííèõ óðîâíåé àòîìîâ. Ïî îêîí÷àíèè îáó÷åíèÿ âûïóñêíèêè ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû îáû÷íî ïîñòóïàþò â àñïèðàíòóðó ÑÏáÃÓ. Àñïèðàíòû è ñòóäåíòû ãðóïïû èìåþò âîçìîæíîñòü ïðîõîäèòü ñòàæèðîâêó â çàãðàíè÷íûõ ëàáîðàòîðèÿõ è ó÷àñòâîâàòü â ìåæäóíàðîäíûõ ïðîåêòàõ. Íåêîòîðûå ïðîäîëæàþò çàòåì ñâîþ äèññåðòàöèîííóþ ðàáîòó â Ãåðìàíèè. Ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà 010700/04 «Ôèçè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà»

360

Íàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü ïðîôåññîð Ã. Ã. Âëàäèìèðîâ. Ïðîãðàììà îðèåíòèðîâàíà íà ïîäãîòîâêó ñïåöèàëèñòîâ â îáëàñòè ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ôèçèêè íèçêîðàçìåðíûõ ñèñòåì, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ îñíîâîé ñîâðåìåííîé íàíîýëåêòðîíèêè, è èõ äèàãíîñòèêè ñîâðåìåííûìè ìåòîäàìè. Ñïåöèàëèçàöèÿ áàçèðóåòñÿ íà ëàáîðàòîðèè ôèçè÷åñêîé ýëåêòðîíèêè îòäåëà ÝÒÒ è íà íåäàâíî ñîçäàííîì ÐîññèéñêîÃåðìàíñêîì íàó÷íî-îáðàçîâàòåëüíîì öåíòðå. Ðóêîâîäèòåëåì íàó÷íûõ ðàáîò â íèõ ÿâëÿåòñÿ ïðîô. Â. Ê. Àäàì÷óê, ÿâëÿþùàÿñÿ âåäóùèì ñïåöèàëèñòîì â Ðîññèè â îáëàñòè èññëåäîâàíèé ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû íèçêîðàçìåðíûõ ñèñòåì, ïðîâîäèìûõ ìåòîäàìè, èñïîëüçóþùèìè ñèíõðîòðîííîå èçëó÷åíèå è ìåòîäàìè ñêàíèðóþùåé çîíäîâîé ìèêðîñêîïèè. Ìàãèñòåðñêèå ðàáîòû ïîñâÿùåíû èçó÷åíèþ âëèÿíèÿ êâàíòîâî-ðàçìåðíûõ ýôôåêòîâ íà ýëåêòðîííûå è àòîìíûå ñâîéñòâà íàíîñèñòåì. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ âûïîëíÿþòñÿ íà èìåþùèõñÿ â ëàáîðàòîðèè ñîâðåìåííûõ óñòàíîâêàõ, à òàêæå íà ñèíõðîòðîíå BESSY, ðàñïîëîæåííîì â Áåðëèíå. Íàó÷íàÿ ðàáîòà âåäåòñÿ â òåñíîì êîíòàêòå ñ òàêèìè èíñòèòóòàìè ÐÀÍ, êàê ÔÒÈ èì. À. Ô. Èîôôå, Èíñòèòóòîì Êðèñòàëëîãðàôèè, Èíñòèòóòîì òâåðäîãî òåëà (×åðíîãîëîâêà), Êóð÷àòîâñêèì Íàó÷íûì Öåíòðîì ñèíõðîòðîííîãî èçëó÷åíèÿ è äð. Òåñíûé êîíòàêò ñóùåñòâóåò ñ íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèìè ó÷ðåæäåíèÿìè Ãåðìàíèè (Ñâîáîäíûé óíèâåðñèòåò â Áåðëèíå, èíñòèòóòû Ìàêñà Ïëàíêà â Áåðëèíå è Ãåòòèíãåíå, Òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò â Äðåçäåíå), ñ íàó÷íûìè ó÷ðåæäåíèÿìè Øâåöèè è ðÿäà äðóãèõ ñòðàí. Âî âðåìÿ îáó÷åíèÿ èìååòñÿ âîçìîæíîñòü ðàáîòû íà âûñîêîêëàññíîì îáîðóäîâàíèè çà ðóáåæîì, äëÿ ÷åãî ñòóäåíòû êîìàíäèðóþòñÿ íà ñðîê îò

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà îäíîãî äî òðåõ ìåñÿöåâ.  ïîñëåäíåå âðåìÿ åæåãîäíî íå ìåíåå òðåõ ñòóäåíòîâ ïîëó÷àëè èìåííóþ ñòèïåíäèþ Ýéëåðà. Óæå íà÷èíàÿ ñ ïåðâîãî êóðñà ìàãèñòðàòóðû áîëüøèíñòâî ñòóäåíòîâ ïðèíèìàåò ó÷àñòèå â ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ, à ê êîíöó ñðîêà èìåþò ïî íåñêîëüêî ïóáëèêàöèé â íàó÷íûõ æóðíàëàõ. Ïîñëå îêîí÷àíèÿ ôàêóëüòåòà âñå æåëàþùèå ìîãóò ïðîäîëæèòü îáó÷åíèå â àñïèðàíòóðå. Òîëüêî â íàñòîÿùåå âðåìÿ â àñïèðàíòóðå îáó÷àþòñÿ áîëåå 5 ÷åëîâåê, èç êîòîðûõ òðîå âûïîëíÿþò ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ â Áåðëèíå. Ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà 010700/04 «Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ» Íàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü ïðîôåññîð Ï. Ï. Êîíîðîâ. Îñíîâíîå íàïðàâëåíèå íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé: ýëåêòðîôèçè÷åñêèå ïðîöåññû íà ïîâåðõíîñòè è ìåæôàçîâûõ ãðàíèöàõ â ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ íà îñíîâå ïîëóïðîâîäíèêîâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ îñíîâíîå íàïðàâëåíèå íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé è ïîäãîòîâêà ñïåöèàëèñòîâ âûñøåé êâàëèôèêàöèè (ìàãèñòðîâ è êàíäèäàòîâ íàóê) ïðîâîäèòñÿ â ëàáîðàòîðèÿõ: ôèçèêè ìåæôàçîâûõ ãðàíèö, ôèçèêè äåôåêòîâ, ýëåêòðîíèêè ïîâåðõíîñòè — è ñîñðåäîòî÷åíî íà èçó÷åíèè ýëåêòðîííûõ è àòîìíûõ ñâîéñòâ ãåòåðîãåííûõ ñèñòåì íà îñíîâå ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ, ñîñòîÿùèõ èç îáëàñòåé íàíîìåòðîâûõ ðàçìåðîâ èëè âêëþ÷àþùèõ â ñâîé ñîñòàâ òàêèå îáëàñòè. Äëÿ òàêèõ ñèñòåì õàðàêòåðíîé îñîáåííîñòüþ ÿâëÿåòñÿ ïðîÿâëåíèå êâàíòîâîðàçìåðíûõ ñâîéñòâ ýëåêòðîíîâ, ïðèâîäÿùèõ ê ïðèíöèïèàëüíî íîâûì ÿâëåíèÿì â ôèçèêå òâåðäîãî òåëà, êîòîðûå óæå â íàñòîÿùåå âðåìÿ èìåþò øèðîêîå ïðèìåíåíèå â òàêèõ íîâåéøèõ îáëàñòÿõ òåõíèêè, êàê íàíîýëåêòðîíèêà, òåõíèêà ëàçåðîâ, îïòîýëåêòðîíèêà è äð. Äðóãàÿ âàæíåéøàÿ îñîáåííîñòü ýòèõ ñèñòåì ñîñòîèò â òîì, ÷òî èõ ôîðìèðîâàíèå â çíà÷èòåëüíîé ìåðå ïðîèñõîäèò ñ ó÷àñòèåì ïðîöåññîâ ñàìîîðãàíèçàöèè, õàðàêòåðíûõ äëÿ «æèâûõ» ñèñòåì, ÷òî ïîçâîëÿåò èçó÷àòü è ìîäåëèðîâàòü ðàçëè÷íûå áèîëîãè÷åñêèå ÿâëåíèÿ è óñòàíàâëèâàòü ñâÿçè ìåæäó áèîëîãè÷åñêèìè ïðîöåññàìè è ôèçè÷åñêèìè ìåõàíèçìàìè, ëåæàùèìè â îñíîâå èõ ýëåìåíòàðíûõ àêòîâ. Èëëþñòðàöèåé ýòîìó ÿâëÿþòñÿ íåêîòîðûå íàçâàíèÿ êóðñîâûõ ðàáîò ñòóäåíòîâ ïîñëåäíèõ ëåò: 1. Ïðîöåññû ñàìîîðãàíèçàöèè â ñèñòåìå ïîëóïðîâîäíèê—ýëåêòðîëèò; 2. Êâàíòîâûå ðàçìåðíûå ýôôåêòû â ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñòðóêòóðàõ; 3. Áèîõèìè÷åñêèå ñåíñîðû íà îñíîâå íèçêîðàçìåðíûõ ñòðóêòóð èç óãëåðîäíûõ ìàòåðèàëîâ. Íàó÷íàÿ øêîëà èìååò îáøèðíûå çàðóáåæíûå êîíòàêòû ñ íàó÷íûìè êîëëåêòèâàìè ðÿäà ñòðàí, çàíèìàþùèõñÿ áëèçêèìè íàó÷íûìè ïðîáëåìàìè.  èõ ÷èñëî âõîäÿò óíèâåðñèòåòû è íàó÷íûå öåíòðû â ÑØÀ, Èñïàíèè, Ãåðìàíèè, Ôðàíöèè, Áåëüãèè, Èòàëèè è äð. Íåêîòîðûå ñòóäåíòû ïðîõîäÿò â íèõ íàó÷íóþ ïðàêòèêó, à íàèáîëåå óñïåâàþùèå èç íèõ îñòàþòñÿ íà äëèòåëüíóþ ñòàæèðîâêó. Ñ ðàáîòîé ñòóäåíòîâ çà ðóáåæîì ÷àñòè÷íî ñâÿçàíà è ïðîáëåìà èõ òðóäîóñòðîéñòâà, ïîñêîëüêó â Ðîññèè ïîêà

361

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà íå ñëîæèëèñü äëÿ ýòîãî äîñòàòî÷íî ïðèåìëåìûå óñëîâèÿ. Îäíàêî çà ïîñëåäíåå âðåìÿ ýòà ñèòóàöèÿ çàìåòíî èçìåíÿåòñÿ â ëó÷øóþ ñòîðîíó. Ñâèäåòåëüñòâîì ýòîìó ÿâëÿåòñÿ óñòàíîâëåíèå áîëåå òåñíûõ êîíòàêòîâ ñ èíñòèòóòàìè ÐÀÍ (â ïåðâóþ î÷åðåäü ñ ÔÒÈ èì. À. Ô. Èîôôå), ãäå íåêîòîðûå ñòóäåíòû ïðîõîäÿò â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàó÷íóþ ïðàêòèêó è èìåþò ïåðñïåêòèâû îñòàòüñÿ òàì ðàáîòàòü. Ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà 010700/03 «Òâåðäûå òåëà âî âíåøíèõ ñðåäàõ, ïîòîêàõ ÷àñòèö è èçëó÷åíèÿõ»

362

Íàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü ïðîôåññîð À. À. Êóðäþìîâ. Íàó÷íàÿ òåìàòèêà ïðîãðàììû ñÿçàíà ñ èññëåäîâàíèåì êèíåòèêè òðàíñïîðòà âîäîðîäà â òâåðäûõ òåëàõ, ÷òî äàåò âîçìîæíîcòü äëÿ ðåøåíèÿ ñëåäóþùèõ çàäà÷: • èñïîëüçîâàíèå ãèäðèäîâ ìåòàëëîâ â êà÷åñòâå àêêóìóëÿòîðîâ âîäîðîäà äëÿ öåëåé âîäîðîäíîé ýíåðãåòèêè; • ñîçäàíèå çàùèòíûõ ïîêðûòèé íà êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëàõ, ïðåïÿòñòâóþùèõ âîäîðîäíîìó îõðóï÷èâàíèþ è âîäîðîäíîé êîððîçèè; • ðàçðàáîòêà äèôôóçèîííûõ ôèëüòðîâ äëÿ ïîëó÷åíèÿ îñîáî ÷èñòîãî âîäîðîäà, èñïîëüçóþùåãîñÿ â ðàêåòíîé èíäóñòðèè, ýëåêòðîííîé è ìåòàëëóðãè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè. Íàó÷íûå ñâÿçè: • Institute for Energy Technology, Norway; • RISO Lab., Denmark; • University of Reykjavik, Iceland; • Argonne National Laboratory, USA; • Sandia National Laboratories, USA; • Ðîññèéñêèé Ôåäåðàëüíûé ÿäåðíûé Öåíòð, ã. Ñàðîâ (áûâøèé Àðçàìàñ-16); • Èíñòèòóò ïðîáëåì õèìè÷åñêîé ôèçèêè, ã. ×åðíîãîëîâêà; • ÌÃÓ; • Èíñòèòóò ôèçè÷åñêîé õèìèè ÐÀÍ, Ìîñêâà; • Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò ÐÀÍ, ÑÏá; • Ãîñóäàðñòâåííûé èíñòèòóò ïðèêëàäíîé õèìèè, ÑÏá; • Èíñòèòóò ìåòàëëóðãèè, Åêàòåðèíáóðã. Ïî îêîí÷àíèè îáó÷åíèÿ èìååòñÿ âîçìîæíîñòü òðóäîóñòðîéñòâà, â ÷àñòíîñòè â ÐÔßÖ, ã. Ñàðîâ, à òàêæå ïîñòóïëåíèÿ â àñïèðàíòóðó. Àñïèðàíòû è ñîòðóäíèêè ëàáîðàòîðèè, ðàáîòàþùèå â ðàìêàõ ìåæäóíàðîäíûõ ïðîãðàìì, ÷àñòü âðåìåíè îáó÷åíèÿ ïðîâîäÿò â çàãðàíè÷íûõ ëàáîðàòîðèÿõ.

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû 010700/03 — «Òâåðäûå òåëà âî âíåøíèõ ñðåäàõ, ïîòîêàõ ÷àñòèö è èçëó÷åíèÿõ», 010700/03 — «Ôèçèêà ðåíòãåíîâñêèõ ïðîöåññîâ â òâåðäûõ òåëàõ», 010700/04 — «Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ», 010700/04 — «Ôèçè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà» Ôèçèêà êðèñòàëëîâ Îñíîâíûå ñâåäåíèÿ èç ãåîìåòðè÷åñêîé êðèñòàëëîãðàôèè 1. Êðèñòàëëè÷åñêîå ñîñòîÿíèå. Ìàêðîñêîïè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè êðèñòàëëîâ. Ïðîñòðàíñòâåííàÿ ðåøåòêà è ðåøåòêà Áðàâý. Êðèñòàëëîãðàôè÷åñêàÿ ýëåìåíòàðíàÿ ÿ÷åéêà (Ýß) è ÿ÷åéêà Âèãíåðà—Çåéòöà. Êðèñòàëëîãðàôè÷åñêàÿ è êðèñòàëëîôèçè÷åñêàÿ (îðòîãîíàëüíàÿ) ñèñòåìû êîîðäèíàò. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ñâèäåòåëüñòâà ïåðèîäè÷íîñòè ìèêðîñòðóêòóðû êðèñòàëëîâ. 2. Ìåòîä êðèñòàëëè÷åñêîãî èíäèöèðîâàíèÿ. 3. Ýëåìåíòû òî÷å÷íîé ñèììåòðèè êðèñòàëëè÷åñêîãî ïðîñòðàíñòâà: öåíòð ñèììåòðèè, ïðîñòàÿ ïîâîðîòíàÿ îñü ñèììåòðèè, èíâåðñèîííàÿ îñü ñèììåòðèè, çåðêàëüíî-ïîâîðîòíàÿ îñü ñèììåòðèè, ïëîñêîñòü ñèììåòðèè. Êâàçèêðèñòàëëû. Âîçìîæíûå ñî÷åòàíèÿ îñåé ñèììåòðèè â êðèñòàëëàõ. 4. Òî÷å÷íàÿ ñèììåòðèÿ ïëîñêèõ è òðåõìåðíûõ ñåòîê Áðàâý. Îïèñàíèå êðèñòàëëè÷åñêèõ ñèñòåì (òðèêëèííîé, ìîíîêëèííîé, ðîìáè÷åñêîé, òðèãîíàëüíîé, òåòðàãîíàëüíîé, ãåêñàãîíàëüíîé è êóáè÷åñêîé). Ðåøåòêè Áðàâý êàê îñíîâà êðèñòàëëîãðàôè÷åñêèõ ñèñòåì êîîðäèíàò. Êðèñòàëëîãðàôè÷åñêèå êàòåãîðèè, ñèñòåìû è ñèíãîíèè. Ïðàâèëà êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé óñòàíîâêè. 5. Òî÷å÷íàÿ ñèììåòðèÿ ïðîñòðàíñòâåííûõ ðåøåòîê. Êðèñòàëëè÷åñêèå êëàññû êàê òî÷å÷íûå ãðóïïû ñèììåòðèè êðèñòàëëîâ. Ýëåìåíòû ïðîñòðàíñòâåííîé ñèììåòðèè êðèñòàëëîâ: òðàíñëÿöèè, ïëîñêîñòè ñêîëüçÿùåãî îòðàæåíèÿ, âèíòîâûå îñè. Èçîáðàæåíèå ýëåìåíòîâ ïðîñòðàíñòâåííîé ñèììåòðèè íà ïðîåêöèÿõ. Ïðîñòðàíñòâåííàÿ ãðóïïà è å¸ ñâÿçü ñ ãðóïïîé òðàíñëÿöèé è òî÷å÷íîé ãðóïïîé. 6. Ïðîñòðàíñòâåííûå ãðóïïû (òèïû) ïëîñêèõ ñåòîê Áðàâý: êîñîóãîëüíàÿ, ïðÿìîóãîëüíàÿ, ïðÿìîóãîëüíàÿ öåíòðèðîâàííàÿ (ðîìáè÷åñêàÿ), êâàäðàòíàÿ è ãåêñàãîíàëüíàÿ (òðåóãîëüíàÿ). Ïðîñòðàíñòâåííûå ãðóïïû ñèììåòðèè êðèñòàëëîâ. Ñèììîðôíûå è íåñèììîðôíûå ïðîñòðàíñòâåííûå ãðóïïû. 7. Îáðàòíàÿ ðåøåòêà è å¸ ñâîéñòâà: îáú¸ì ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêè, ñâÿçü âåêòîðà îáðàòíîé ðåøåòêè ñ ñèñòåìîé ïàðàëëåëüíûõ ïëîñêîñòåé ïðÿìîãî ïðîñòðàíñòâà, òî÷å÷íàÿ è ïðîñòðàíñòâåííàÿ ñèììåòðèÿ îáðàòíîé ðåø¸òêè. Ñôåðà Ýâàëüäà è ïåðâàÿ çîíà Áðèëëþýíà. Êðèñòàëëè÷åñêîå èíäèöèðîâàíèå è âçàèìíûé âåêòîðíûé áàçèñ.

363

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà Àòîìíàÿ ñòðóêòóðà êðèñòàëëîâ (êðèñòàëëîõèìèÿ) 1. Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ òåîðèè àòîìíîé ñòðóêòóðû êðèñòàëëîâ: ñòàáèëüíîñòü âíóòðåííèõ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê, îòíîñèòåëüíàÿ ñòàáèëüíîñòü âíåøíèõ îáîëî÷åê è ñòðåìëåíèå ê îáðàçîâàíèþ óñòîé÷èâûõ àòîìíûõ ãðóïï ïðè õèìè÷åñêîì ñâÿçûâàíèè, ïàðíîñòü âçàèìîäåéñòâèé, öåíòðàëüíûé õàðàêòåð âçàèìîäåéñòâèé. Ýíåðãèÿ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåø¸òêè. Ãåîìåòðè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè àòîìíîãî ñòðîåíèÿ êðèñòàëëîâ: êðèñòàëëîõèìè÷åñêèå ðàäèóñû: (àòîìíûå è èîííûå), îñíîâíûå çàêîíîìåðíîñòè äëÿ àòîìíûõ è èîííûõ ðàäèóñîâ, ñòðóêòóðíûå ãðóïïèðîâêè, ãîìîäåñìè÷åñêèå è ãåòåðîäåñìè÷åñêèå êðèñòàëëû, êëàññèôèêàöèÿ ñòðóêòóð ïî ïðîòÿæåííîñòè ñòðóêòóðíûõ ãðóïïèðîâîê (òð¸õìåðíûå êîîðäèíàöèîííî-ðàâíûå, ñëîèñòûå, öåïíûå è îñòðîâíûå ñòðóêòóðû), êîîðäèíàöèÿ, êîîðäèíàöèîííîå ÷èñëî è êîîðäèíàöèîííûé ïîëèýäð, ïðèíöèï ìàêñèìàëüíîãî çàïîëíåíèÿ ïðîñòðàíñòâà, ñâÿçü êîîðäèíàöèè ñ ðàçìåðàìè àòîìîâ. 2. Ïëîòíåéøèå àòîìíûå óïàêîâêè. Ñòðóêòóðíûé òèï. Îñíîâíûå òèïû ñòðóêòóð: ñòðóêòóðà ìåäè Cu, ìàãíèÿ Mg, âîëüôðàìà W, êàìåííîé ñîëè NaCl, àëìàçà è ãðàôèòà C, ñôàëåðèòà è âþðöèòà ZnS, ôëþîðèòà CaF2, ðóòèëà TiO2, ïåðîâñêèòà CaTiO3, êðåìíåçåìà SiO2. Ïîëèòèïèÿ. Òâ¸ðäûå ðàñòâîðû è èçîìîðôèçì.

364

Äèíàìèêà ðåøåòêè è ôàçîâûå ïåðåõîäû 1. Êîëåáàíèÿ àòîìîâ êðèñòàëëà. Êîëåáàíèÿ è âîëíû â îäíîìåðíîé ðåø¸òêå èç îäèíàêîâûõ àòîìîâ. Êîëåáàíèÿ è âîëíû â îäíîìåðíîé ñëîæíîé (ñ áàçèñîì) ðåø¸òêå: óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ äëÿ àòîìîâ n-é ÿ÷åéêè, ðåøåíèå ñèñòåìû óðàâíåíèé äâèæåíèÿ, äèñïåðñèîííûå ñîîòíîøåíèÿ, ïåðèîäè÷íîñòü ðåøåíèé â îáðàòíîì ïðîñòðàíñòâå, ïåðâàÿ çîíà Áðèëëþýíà, àêóñòè÷åñêàÿ è îïòè÷åñêàÿ âåòâè. 2. Êîëåáàíèÿ è âîëíû â ñëîæíîé òð¸õìåðíîé êðèñòàëëè÷åñêîé ðåø¸òêå, îñíîâíûå ðåçóëüòàòû: ÷èñëî êîëåáàíèé, ÷èñëî âåòâåé êîëåáàíèé, àêóñòè÷åñêèå è îïòè÷åñêèå êîëåáàíèÿ, ïðîäîëüíûå è ïîïåðå÷íûå àêóñòè÷åñêèå âîëíû. 3. Íîðìàëüíûå êîëåáàíèÿ äëÿ ïðîñòîé îäíîìåðíîé ðåø¸òêè. Îáîáùåíèå äëÿ òðåõìåðíîãî ñëó÷àÿ: êîëåáëþùàÿñÿ ðåø¸òêà êàê àíñàìáëü íåçàâèñèìûõ ãàðìîíè÷åñêèõ îñöèëëÿòîðîâ. Ôîíîíû — êâàíòû ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. Êîëåáëþùàÿñÿ ðåøåòêà êàê èäåàëüíûé ãàç ôîíîíîâ. 4. Òåïëî¸ìêîñòü êðèñòàëëè÷åñêîé ðåø¸òêè. Ëèíåéíîå òåïëîâîå ðàñøèðåíèå êðèñòàëëà êàê ñëåäñòâèå àíãàðìîíèçìà êîëåáàíèé àòîìîâ. Òåïëîïðîâîäíîñòü. 5. Ôàçîâûå ïåðåõîäû. Ôàçà, ïîëèìîðôèçì, ôàçîâàÿ äèàãðàììà, ôàçîâûå ïåðåõîäû I è II ðîäà, óðàâíåíèå Êëàóçèóñà—Êëàïåéðîíà, ôàçîâûå ïåðåõîäû è ñòðóêòóðà. Ôàçîâûå ïåðåõîäû òèïà óïîðÿäî÷åíèÿ. Ôîòîñòèìóëèðîâàííûå ôàçîâûå ïåðåõîäû. Óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ è ôîðìóëà Ãðþíàéçåíà. Ôàçîâûå ïåðåõîäû è ñèììåòðèÿ êðèñòàëëîâ.

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà Ëèòåðàòóðà 1. Øàñêîëüñêàÿ Ì. Ï. Êðèñòàëëîãðàôèÿ. Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1976. 2. Àøêðîôò Í., Ìåðìèí Í. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà: Â 2 ò. Ì.: Ìèð, 1979. 3. Ñèðîòèí Þ. Í., Øàñêîëüñêàÿ Ì. Ï. Îñíîâû êðèñòàëëîôèçèêè. 2-å èçä. Ì.: Íàóêà, 1979. 4. Àíñåëüì À. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì.: Íàóêà, 1978. 5. Êèòòåëü ×. Ââåäåíèå â ôèçèêó òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1978. 6. Áîêèé Ã. Á. Êðèñòàëëîõèìèÿ. 2-å èçä. Ì.: Íàóêà, 1971. 7. Ñîâðåìåííàÿ êðèñòàëëîãðàôèÿ: Â 4 ò. / Ïîä ðåä. Á. Ê. Âàéíøòåéíà. Ì.: Íàóêà, 1979—1980. Ò. 1, 2.

Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ

Ñòàòèñòèêà ýëåêòðîíîâ â ïîëóïðîâîäíèêàõ 1. Ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé è êîíöåíòðàöèÿ ýëåêòðîíîâ è äûðîê. Ñîáñòâåííàÿ è ïðèìåñíàÿ ïðîâîäèìîñòü (íåâûðîæäåííûé ñëó÷àé). Âûðîæäåíèå ýëåêòðîííîãî ãàçà è åãî êðèòåðèè. Êèíåòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ 1. Êèíåòè÷åñêèå êîýôôèöèåíòû è ñïîñîáû èõ îïðåäåëåíèÿ. Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå Áîëüöìàíà. Âðåìÿ ðåëàêñàöèè è âåðîÿòíîñòü ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíîâ è äûðîê â êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòêàõ. Äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà ýëåêòðîíîâ è äûðîê â ïîëóïðîâîäíèêàõ è ãðàíèöû åå ïðèìåíèìîñòè. 2. Ïîäâèæíîñòü íîñèòåëåé çàðÿäà â ïîëóïðîâîäíèêàõ (òåîðåòè÷åñêèé ðàñ÷åò è ñðàâíåíèå ñ ýêñïåðèìåíòîì). Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü ïîëóïðîâîäíèêîâ. Òåïëîïðîâîäíîñòü. Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ. Ãàëüâàíî- è òåðìîìàãíèòíûå ÿâëåíèÿ â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Íåðàâíîâåñíûå íîñèòåëè çàðÿäà 1. Ýíåðãåòè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà. Ïîíÿòèå î êâàçèóðîâíÿõ Ôåðìè. Ãåíåðàöèÿ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà. Çàõâàò è ðåêîìáèíàöèÿ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà è åå îñíîâíûå îñîáåííîñòè. Âðåìÿ æèçíè è èíòåíñèâíîñòü ðåêîìáèíàöèè çàõâàòà. Ìåæçîííàÿ ðåêîìáèíàöèÿ (ëèíåéíûé è êâàäðàòè÷íûé ñëó÷àé). Ðåêîìáèíàöèÿ ÷åðåç ëîâóøêè èëè öåíòðû çàõâàòà. Îñíîâû òåîðèè ñòàòèñòèêè ðåêîìáèíàöèè ÷åðåç ëîâóøêè (òåîðèÿ Øîêëè— Ðèäà). Ðåêîìáèíàöèîííûå öåíòðû è öåíòðû ïðèëèïàíèÿ. Ïîíÿòèå î äåìàðêàöèîííûõ óðîâíÿõ. Ðîëü öåíòðîâ ïðèëèïàíèÿ â íåðàâíîâåñíûõ ïðîöåññàõ. Èçëó÷àòåëüíàÿ ðåêîìáèíàöèÿ. Ïîëóïðîâîäíèêîâûå ëàçåðû. Ïîâåðõíîñòíàÿ ðåêîìáèíàöèÿ. 2. Ðàñïðîñòðàíåíèå íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà. Óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè. Ðàñïðîñòðàíåíèå íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà â

365

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà ìîíîïîëÿðíîì ñëó÷àå (ñëó÷àé îñíîâíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà). Äëèíà Äåáàÿ è âðåìÿ ðåëàêñàöèè Ìàêñâåëëà. Ñëó÷àé íå îñíîâíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà. Áèïîëÿðíûé ñëó÷àé. Ôîòîìàãíèòíûé ýôôåêò è ýôôåêò Äåìáåðà. 3. Ðîëü íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà â ðàáîòå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ. Êîíòàêòíûå è ïîâåðõíîñòíûå ÿâëåíèÿ 1. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè êîíòàêòíûõ è ïîâåðõíîñòíûõ ÿâëåíèé. Ïîâåðõíîñòíûå ñîñòîÿíèÿ. Êîíòàêò ïîëóïðîâîäíèê–ìåòàëë, ð-n ïåðåõîä. Èõ çíà÷åíèå â ïîëóïðîâîäíèêîâîé ýëåêòðîíèêå. 2. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ïîâåðõíîñòíûõ ÿâëåíèé â ïîëóïðîâîäíèêàõ è èõ ðîëü â ñîâðåìåííîé ìèêðîýëåêòðîíèêå.

Ëèòåðàòóðà

366

1. Áîí÷-Áðóåâè÷ Â. Ë., Êàëàøíèêîâ Ñ. Ã. Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì.: Íàóêà, 1977. 2. Êèðååâ Ï. Ñ. Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1975. 3. Çååãåð Ê. Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì.: Ìèð, 1977. 4. Àíñåëüì À. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì.: Íàóêà, 1978. 5. Ðûâêèí Ñ. Ì. Ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ì., 1963. 6. Ïèêóñ Ã. Â. Îñíîâû òåîðèè ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ. Ì., 1965. 7. Ïåêà Ã. Ï. Ôèçè÷åñêèå ÿâëåíèÿ íà ïîâåðõíîñòè ïîëóïðîâîäíèêîâ. Êèåâ: Âèùà øêîëà, 1984.

Ôèçèêà âíóòðèàòîìíûõ ïðîöåññîâ â òâåðäûõ òåëàõ Õàðàêòåðèñòè÷åñêîå ðåíòãåíîâñêîå èçëó÷åíèå 1. Ýìïèðè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè äëÿ õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ: çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè îò àíîäíîãî òîêà, êðèòè÷åñêîå íàïðÿæåíèå, ñåðèàëüíûé õàðàêòåð âîçáóæäåíèÿ, êîìáèíàöèîííûé ïðèíöèï Ðèòöà, òîíêàÿ ñòðóêòóðà ðåíòãåíîâñêèõ ëèíèé, îòíîñèòåëüíûå èíòåíñèâíîñòè ëèíèé â ñåðèÿõ, çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè îò àíîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, ïîñòîÿíñòâî ôîðìû ëèíèè, çàêîí Ìîçëè. Îñíîâíûå ïðèíöèïû íîìåíêëàòóðû õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ðåíòãåíîâñêèõ ëèíèé. 2. Ýëåìåíòû ñèñòåìàòèêè àòîìíûõ ñïåêòðîâ: ñïåêòð ñîñòîÿíèé îäíîýëåêòðîííîãî àòîìà, ñòàöèîíàðíàÿ òåîðèÿ âîçìóùåíèé è ðåëÿòèâèñòñêèå ïîïðàâêè ê ýíåðãèÿì àòîìà âîäîðîäà. Îäíîýëåêòðîííîå ïðèáëèæåíèå äëÿ îïèñàíèÿ ñïåêòðà ìíîãîýëåêòðîííîãî àòîìà (ñàìîñîãëàñîâàííîå ïîëå, òåîðèÿ âîçìóùåíèé äëÿ ó÷åòà íåöåíòðàëüíîé ÷àñòè ïîëÿ è ðåëÿòèâèñòñêèõ ýôôåêòîâ), ýôôåêòèâíûé îäíîýëåêòðîííûé ïîòåíöèàë. ×åòíîñòü ñîñòîÿíèé, ýëåêòðîííàÿ êîíôèãóðàöèÿ, íîðìàëüíàÿ

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

3. 4.

5. 6.

7.

èëè LS-ñâÿçü (Ðàññåëà—Ñàóíäåðñà), ñïåêòðàëüíûå òåðìû, ïåðâîå ïðàâèëî Õóíäà, òîíêàÿ ñòðóêòóðà òåðìîâ, ìóëüòèïëåòíîñòü, ìóëüòèïëåòíîå ðàñùåïëåíèå è ïðàâèëî èíòåðâàëîâ Ëàíäå, âòîðîå ïðàâèëî Õóíäà (íîðìàëüíûå è îáðàùåííûå ìóëüòèïëåòû), íàõîæäåíèå òåðìîâ ìíîãîýëåêòðîííûõ êîíôèãóðàöèè íåýêâèâàëåíòíûõ è ýêâèâàëåíòíûõ ýëåêòðîíîâ. Ïðèíöèï âàêàíñèé Ïàóëè. jj-ñâÿçü, sp-êîíôèãóðàöèÿ â LS- è jj-ñâÿçè. Ïðàâèëà îòáîðà äëÿ ðàäèàöèîííûõ ïåðåõîäîâ â îäíîýëåêòðîííîì è ìíîãîýëåêòðîííîì àòîìå. Ðåíòãåíîâñêèå òåðìû. Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêàÿ òåîðèÿ Çîììåðôåëüäà õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ðåíòãåíîâñêèõ ñïåêòðîâ: âîäîðîäîïîäîáíûé õàðàêòåð ðåíòãåíîâñêèõ òåðìîâ, âûðàæåíèå äëÿ ýíåðãèè ðåíòãåíîâñêîãî óðîâíÿ è òåðìà, ïîñòîÿííûå ýêðàíèðîâàíèÿ, çàêîí Ìîçëè äëÿ ðåíòãåíîâñêèõ òåðìîâ, äèàãðàììà ðåíòãåíîâñêèõ óðîâíåé, ïðàâèëà îòáîðà äëÿ ðàäèàöèîííûõ ïåðåõîäîâ. Íåäèàãðàììíûå ëèíèè — ñàòåëëèòû, ñïèí-äóáëåòû ðåíòãåíîâñêèõ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ëèíèé, äóáëåòû ýêðàíèðîâàíèÿ. Çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ëèíèé õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî ñïåêòðà îò àíîäíîãî íàïðÿæåíèÿ â ìîäåëè Äýâèñà è Ðîññëàíäà. Èíòåíñèâíîñòü èçëó÷åíèÿ êëàññè÷åñêîãî ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà, êëàññè÷åñêàÿ ñèëà îñöèëëÿòîðà äëÿ àòîìà. Êâàíòîâàÿ ìîäåëü ïðîöåññîâ èçëó÷åíèÿ è ïîãëîùåíèÿ àíñàìáëåì àòîìîâ: ñïîíòàííîå è èíäóöèðîâàííîå èçëó÷åíèå, ïîãëîùåíèå, êîýôôèöèåíòû Ýéíøòåéíà è ñâÿçü ìåæäó íèìè, âåðîÿòíîñòü ñïîíòàííîãî ïåðåõîäà è âðåìÿ æèçíè âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé. Ñâÿçü ìåæäó êëàññè÷åñêîé ñèëîé îñöèëëÿòîðà è êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîé âåðîÿòíîñòüþ ïåðåõîäà. Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ñèëû îñöèëëÿòîðà. Ïðàâèëà ñóìì äëÿ ñèëû îñöèëëÿòîðà. Îòíîñèòåëüíûå èíòåíñèâíîñòè ýìèññèîííûõ ëèíèé â ìóëüòèïëåòå (ïðàâèëî Áóðãåðà—Äîðãåëî). Âåðîÿòíîñòü ïåðåõîäà â íåñòàöèîíàðíîé òåîðèè âîçìóùåíèé. «Çîëîòîå» ïðàâèëî Ôåðìè. Ïîãëîùåíèå è èñïóñêàíèå ñâåòà ïîä âëèÿíèåì ïåðèîäè÷åñêîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî âîçìóùåíèÿ. Îöåíêà âåðîÿòíîñòè ñïîíòàííîãî ïåðåõîäà äëÿ îïòè÷åñêîé è ðåíòãåíîâñêîé îáëàñòåé ñïåêòðà. Êëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ ôîðìû è øèðèíû ðåíòãåíîâñêèõ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ëèíèé: «ðàäèàöèîííîå» òðåíèå, èçëó÷åíèå çàòóõàþùåãî îñöèëëÿòîðà, ýôôåêòèâíîå âðåìÿ æèçíè îñöèëëÿòîðà, ôîðìà è øèðèíà ëèíèè èçëó÷åíèÿ. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ åñòåñòâåííîé øèðèíû óðîâíåé ýíåðãèè è ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé: îïèñàíèå â ðàìêàõ íåñòàöèîíàðíîé òåîðèè âîçìóùåíèé, âåðîÿòíîñòü ñïîíòàííîãî ïåðåõîäà è åñòåñòâåííàÿ øèðèíà óðîâíÿ ýíåðãèè âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿíèÿ, ðàäèàöèîííàÿ è áåçðàäèàöèîííàÿ øèðèíà óðîâíÿ, èõ ñîîòíîøåíèå äëÿ ðàçíûõ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê è ðàçíûõ àòîìîâ.

Òîðìîçíîå ðåíòãåíîâñêîå èçëó÷åíèå 1. Îñíîâíûå ýìïèðè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè äëÿ òîðìîçíîãî ñïåêòðà: íåïðåðûâíîå ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå, êîðîòêîâîëíîâàÿ ãðàíèöà

367

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

368

è ìàêñèìóì èíòåíñèâíîñòè â ñïåêòðå, ôîðìóëà Êóëåíêàìïôà, ïîëÿðèçàöèÿ èçëó÷åíèÿ, èíòåãðàëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü. 2. Òåîðèÿ èìïóëüñîâ Ñòîêñà—Òîìñîíà—Çîììåðôåëüäà: îñíîâíûå èäåè, ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå ïðîèçâîëüíî äâèæóùåãîñÿ çàðÿäà, ìîùíîñòü èçëó÷åíèÿ — ôîðìóëà Ëàðìîðà (íåðåëÿòèâèñòñêèé è ðåëÿòèâèñòñêèé ñëó÷àè), èíòåãðàëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü òîðìîçíîãî ñïåêòðà, ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå íåïðåðûâíîãî ñïåêòðà äëÿ îäíîãî ýëåêòðîíà (íåðåëÿòèâèñòñêèé è ðåëÿòèâèñòñêèé ñëó÷àè), ñðàâíåíèå ñ ýêñïåðèìåíòîì äëÿ òîíêîãî àíîäà, îáðàòíàÿ äèôôóçèÿ ýëåêòðîíîâ â ìàññèâíîì àíîäå, ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè òîðìîçíîãî èçëó÷åíèÿ ìàññèâíîãî àíîäà ïî Çîììåðôåëüäó, ðàäèàöèîííûå ïîòåðè ýëåêòðîíà ïðè ïðÿìîëèíåéíîì óñêîðåíèè, ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå è ïîëÿðèçàöèÿ òîðìîçíîãî èçëó÷åíèÿ. 3. Ïîëóêâàíòîâàÿ ìîäåëü Êðàìåðñà äëÿ òîðìîçíîãî ñïåêòðà: êëàññè÷åñêîå îïèñàíèå äâèæåíèÿ ýëåêòðîíà, èçëó÷àåìàÿ ýíåðãèÿ, ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå, ïåðåõîä ê êâàíòîâîìó îïèñàíèþ íà îñíîâå ïðèíöèïà ñîîòâåòñòâèÿ, ðåçóëüòàòû äëÿ òîíêîãî àíîäà, ýíåðãåòè÷åñêèå ïîòåðè áûñòðîé çàðÿæåííîé ÷àñòèöû ïðè åå äâèæåíèè â âåùåñòâå (êëàññè÷åñêîå îïèñàíèå ïî Í. Áîðó; êâàíòîâîå ðàññìîòðåíèå ïî Õ. Áåòå), çàêîí Òîìñîíà—Óèääèíãòîíà, ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå äëÿ ìàññèâíîãî àíîäà, èçîõðîìàòà, êïä ãåíåðàöèè òîðìîçíîãî ñïåêòðà, ïîëÿðèçàöèÿ òîðìîçíîãî ñïåêòðà. Ýëåìåíòû êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîãî ðàññìîòðåíèÿ òîðìîçíîãî èçëó÷åíèÿ: ýëåêòðîííîå è ïîëÿðèçàöèîííîå (àòîìíîå èçëó÷åíèå), îñíîâíûå ðåçóëüòàòû òåîðèè Çîììåðôåëüäà.

Ïîãëîùåíèå ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ è ðåíòãåíîâñêèé ôîòîýôôåêò 1. Îñíîâíûå ïðîöåññû âçàèìîäåéñòâèÿ ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì: ôîòîèîíèçàöèîííîå ïîãëîùåíèå, ñîïðîâîæäàåìîå ôîòîýôôåêòîì, è ðàññåÿíèå óïðóãîå (êîãåðåíòíîå èëè òîìñîíîâñêîå) è íåóïðóãîå (íåêîãåðåíòíîå: êîìïòîíîâñêîå è ðàìàíîâñêîå), êîýôôèöèåíòû îñëàáëåíèÿ èçëó÷åíèÿ (ëèíåéíûé, ìàññîâûé è àòîìíûé — ñå÷åíèå ïîãëîùåíèÿ). 2. Ýìïèðè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè äëÿ ðåíòãåíîâñêîãî ïîãëîùåíèÿ: ïðåîáëàäàíèå íàä ðàññåÿíèåì, àääèòèâíîñòü ñå÷åíèé ïîãëîùåíèÿ, «ïèëîîáðàçíàÿ» çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòîâ ïîãëîùåíèÿ îò äëèíû âîëíû è àòîìíîãî íîìåðà, ñêà÷êè ïîãëîùåíèÿ è ñòåïåííàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ ìåæäó ñêà÷êàìè. 3. Êëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ ïîãëîùåíèÿ è åå íåäîñòàòêè. Ñâÿçü ëèíåéíîãî êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ ñ êîýôôèöèåíòàìè Ýéíøòåéíà è ñèëîé îñöèëëÿòîðà. Ýëåìåíòû êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîãî îïèñàíèÿ ðåíòãåíîâñêîãî ïîãëîùåíèÿ: ñå÷åíèå ïîãëîùåíèÿ, íåïðåðûâíîå K-ïîãëîùåíèå àòîìà â ðàìêàõ âîäîðîäîïîäîáíîãî ïðèáëèæåíèÿ Øòîááå, îñîáåííîñòè àòîìíîãî ïîãëîùåíèÿ â îáëàñòè óëüòðàìÿãêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ. 4. Ýíåðãåòè÷åñêèé áàëàíñ ïðè ôîòîýôôåêòå. Ñå÷åíèå ôîòîýôôåêòà â áîðíîâñêîì ïðèáëèæåíèè. Ôîòîýôôåêò èç àòîìà âîäîðîäà. Óãëîâîå ðàñïðåäåëåíèå ôîòîýëåêòðîíîâ (íåðåëÿòèâèñòñêèé è ðåëÿòèâèñòñêèé

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà ñëó÷àè). Ïàðàìåòð àñèììåòðèè óãëîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ôîòîýëåêòðîíîâ, ìàãè÷åñêèé óãîë îòáîðà. Ïîëíîå ñå÷åíèå ôîòîýôôåêòà (ñå÷åíèå ïîãëîùåíèÿ).

Îæå-ýôôåêò è ôëóîðåñöåíöèÿ 1. Îæå-ýôôåêò è ôëóîðåñöåíöèÿ — îñíîâíûå ïðîöåññû ðàñïàäà âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé àòîìîâ ñ âàêàíñèÿìè âî âíóòðåííèõ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷êàõ. Îæå-ïåðåõîäû â àòîìàõ: äâóõ÷àñòè÷íûé õàðàêòåð, îáîçíà÷åíèÿ, Êîñòåð—Êðîíèãîâñêèå è ñóïåð Êîñòåð—Êðîíèãîâñêèå ïåðåõîäû, ýíåðãèÿ è èíòåíñèâíîñòü Îæå-ïåðåõîäîâ. Êàñêàä Îæå-ïåðåõîäîâ. Îæå-ñàòåëëèòû. Ìíîãî÷àñòè÷íûå Îæå-ïåðåõîäû, ðàäèàöèîííûé Îæå-ïåðåõîä. Ðåçîíàíñíûé Îæå-ïðîöåññ. Âûõîä ôëóîðåñöåíöèèè. Çàâèñèìîñòü âûõîäà ôëóîðåñöåíöèè îò õàðàêòåðèñòèê àòîìà. Ðàññåÿíèå ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé 1. Êëàññè÷åñêàÿ òåîðèÿ óïðóãîãî ðàññåÿíèÿ ñâîáîäíûì ýëåêòðîíîì: óãëîâàÿ çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ðàññåÿíèÿ, ïîëÿðèçàöèÿ ðàññåÿííîãî èçëó÷åíèÿ, ïîëíàÿ ýíåðãèÿ ðàññåÿíèÿ. Îöåíêà ðàññåÿíèÿ ìíîãîýëåêòðîííûì àòîìîì â ïðèáëèæåíèè íåçàâèñèìûõ ýëåêòðîíîâ. Çàâèñèìîñòü ìàññîâîãî êîýôôèöèåíòà ðàññåÿíèÿ îò àòîìíîãî íîìåðà. 2. Êîìïòîíîâñêîå ðàññåÿíèå ñâîáîäíûì ýëåêòðîíîì, êîìïòîíîâñêàÿ äëèíà âîëíû ýëåêòðîíà, ðàññåÿíèå íà ñâÿçàííîì ýëåêòðîíå, ôîðìóëà Áëîõà, ýëåêòðîíû îòäà÷è. Îòíîñèòåëüíàÿ âåðîÿòíîñòü óïðóãîãî è íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ, ôîðìóëà Êëåéíà—Íèøèíû. 3. Àòîìíûé ôàêòîð ðàññåÿíèÿ. Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêèå ìåòîäû ðàñ÷åòà àòîìíîãî ôàêòîðà: ìåòîä Õàðòðè, ìåòîä Õàðòðè—Ôîêà è ìåòîä Òîìàñà— Ôåðìè. Äèñïåðñèîííûå ïîïðàâêè ê àòîìíîìó ôàêòîðó.

Ëèòåðàòóðà 1. Áëîõèí Ì. À. Ôèçèêà ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Ì.: ÃÒÒÈ, 1957. 2. Áîðîâñêèé È. Á. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ðåíòãåíîñïåêòðàëüíûõ èññëåäîâàíèé. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1956. 3. Øïîëüñêèé Ý. Â. Àòîìíàÿ ôèçèêà:  2 ò. Ì.: ÃÈÔÌË, 1963. 4. Çèãáàí Ê. è äð. Ýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ìèð, 1971. 5. Ôàíî Ó., Êóïåð Äæ. Ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ñèë îñöèëëÿòîðîâ â àòîìàõ. Ì.: Íàóêà, 1972. 6. Ñîáåëüìàí È. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ àòîìíûõ ñïåêòðîâ. Ì.: Íàóêà, 1977. 7. Êàðàçèÿ Ð. Ââåäåíèå â òåîðèþ ðåíòãåíîâñêèõ è ýëåêòðîííûõ ñïåêòðîâ ñâîáîäíûõ àòîìîâ. Âèëüíþñ: Ìîêñëàñ, 1987. 8. Èâåðîíîâà Â. È., Ðåâêåâè÷ Ã. Ï. Òåîðèÿ ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1972.

369

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà Ôèçè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà

Ýëåìåíòû ýëåêòðîííîé òåîðèè òâåðäîãî òåëà 1. Òåîðèÿ Çîììåðôåëüäà. Ýíåðãåòè÷åñêàÿ ñõåìà. Ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ïî ýíåðãèÿì. 2. Õèìè÷åñêèé ïîòåíöèàë, çàâèñèìîñòü åãî âåëè÷èíû îò òåìïåðàòóðû. Âåëè÷èíà ïîòîêà ýëåêòðîíîâ. 3. Ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð. Êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ. Òóííåëèðîâàíèå ñêâîçü ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð. Ïðîçðà÷íîñòü. 4. Ðàáîòà âûõîäà ýëåêòðîíà. Ïîëÿðèçàöèîííàÿ ÷àñòü ðàáîòû âûõîäà, îáìåííî-êîððåëÿöèîííàÿ äûðêà. Äèïîëüíàÿ ÷àñòü ðàáîòû âûõîäà: ðàñòåêàíèå ýëåêòðîííîãî ãàçà, «ñãëàæèâàíèå» ýëåêòðîííîãî ãàçà. Âëèÿíèå âíåøíåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ íà ðàáîòó âûõîäà ìåòàëëà. 5. Âëèÿíèå ïåðèîäè÷íîñòè ðåøåòêè íà ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ. Çîííàÿ ìîäåëü, çàïðåùåííûå ýíåðãåòè÷åñêèå ïðîìåæóòêè. Îãðàíè÷åííîñòü çîííîé ìîäåëè.

370

Òåðìîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ 1. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ÒÝÝ: çàâèñèìîñòü òåðìîýìèññèîííîãî òîêà îò òåìïåðàòóðû, ðàáîòû âûõîäà, âíåøíåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. 2. Òåðìîäèíàìè÷åñêèé âûâîä îñíîâíîãî óðàâíåíèÿ ÒÝÝ. Óíèâåðñàëüíîñòü ïîñòîÿííîé Ðè÷àðäñîíà. Ñòàòèñòè÷åñêèé âûâîä óðàâíåíèÿ ÒÝÝ ïðè íàëè÷èè ó ïîâåðõíîñòè êàòîäà âíåøíåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Îñöèëëÿöèè òîêà ïðè áîëüøèõ íàïðÿæåííîñòÿõ âíåøíèõ ïîëåé. 3. Øóì òåðìîýìèññèîííîãî òîêà. Äðîáîâîé ýôôåêò, ôëèêêåð-øóì. 4. Âëèÿíèå òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè ðàáîòû âûõîäà íà òåðìîýìèññèîííûé òîê. 5. Îñîáåííîñòè òåðìîýëåêòðîííîé ýìèññèè ñ ïîëóïðîâîäíèêîâ. Îòëè÷èå îò ñëó÷àÿ ìåòàëëîâ øîòòêîâñêîãî ïîíèæåíèÿ ðàáîòû âûõîäà. Çàãèá çîí ó ïîâåðõíîñòè. Èçìåíåíèå ðàáîòû âûõîäà ñ òåìïåðàòóðîé ó ñîáñòâåííûõ è ïðèìåñíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ. 6. Ñðåäíÿÿ ýíåðãèÿ òåðìîýëåêòðîíîâ. 7. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ òåðìîýìèññèîííûõ êîíñòàíò. Ìåòîä îïðåäåëåíèÿ óñðåäíåííîãî êîýôôèöèåíòà îòðàæåíèÿ ýëåêòðîíîâ. Îïðåäåëåíèå ðàáîòû âûõîäà. Ìåòîä ïîëíîãî òîêà, ñïîñîáû èçìåðåíèÿ ïëîùàäè ïîâåðõíîñòè ýìèòòåðà è òåìïåðàòóðû. Ìåòîä ïðÿìûõ Ðè÷àðäñîíà. Êàëîðèìåòðè÷åñêèé ìåòîä îïðåäåëåíèÿ ðàáîòû âûõîäà. Ìåòîäû êîíòàêòíîé ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ: ìåòîä âèáðèðóþùåãî êîíäåíñàòîðà (ìåòîä Çèñìàíà—Òîìñîíà), ìåòîä ñäâèãà âîëüòàìïåðíûõ õàðàêòåðèñòèê (ìåòîä Àíäåðñîíà). 8. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû èçìåðåíèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ ïî ýíåðãèÿì. Ìåòîä çàäåðæèâàþùåãî ïîëÿ (êîíäåíñàòîð Ëóêèðñêîãî, âëèÿíèå ìàãíèòíûõ ïîëåé). Ýëåêòðîñòàòè÷åñêèå îòêëîíÿþùèå àíàëèçàòîðû. 9. Ïðè÷èíû íåîäíîðîäíîñòè ïîâåðõíîñòè êàòîäîâ. Àäñîðáöèÿ, åå âëèÿ-

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà íèå íà ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîâåðõíîñòåé. Ôèçè÷åñêàÿ àäñîðáöèÿ è ñèëû, âûçûâàþùèå åå. Ïîòåíöèàë Ëåííàðäà—Äæîíñà (ïîòåíöèàë 6–12). Ýíåðãèÿ àäñîðáöèè, âðåìÿ æèçíè ÷àñòèöû íà ïîâåðõíîñòè. Àêòèâèðîâàííàÿ è íåàêòèâèðîâàííàÿ àäñîðáöèÿ, êîýôôèöèåíò ïðèëèïàíèÿ, óðàâíåíèå Àððåíèóñà, êîìïåíñàöèîííûé ýôôåêò. Ëîêàëèçîâàííàÿ è íåëîêàëèçîâàííàÿ àäñîðáöèÿ. Ìèãðàöèÿ àäñîðáàòà. 10. Ýëåêòðîííîå ñîñòîÿíèå àäàòîìà, ìîäåëü Ãåðíè. Äèïîëüíàÿ ìîäåëü èçìåíåíèÿ ðàáîòû âûõîäà. Î ëîêàëüíîñòè ðàáîòû âûõîäà. 11. Âëèÿíèå íåîäíîðîäíîñòè ïîâåðõíîñòè íà òåðìîýìèññèîííûå õàðàêòåðèñòèêè. Ðàáîòà âûõîäà íåîäíîðîäíîé ïîâåðõíîñòè, êîíòðàñòíîñòü ïîâåðõíîñòè ïî îòíîøåíèþ ê ðàáîòå âûõîäà. 12. Ýôôåêòèâíûå òåðìîêàòîäû. Îñíîâíûå ðàáî÷èå ïàðàìåòðû. Îêñèäíûå êàòîäû, îêñèäíî-òîðèåâûå êàòîäû, ãåêñàáîðèäû ùåëî÷íîçåìåëüíûõ è ðåäêîçåìåëüíûõ ìåòàëëîâ, èìïðåãíèðîâàííûå êàòîäû. Àíòèýìèññèîííûå ïîêðûòèÿ.

Ýìèññèÿ â ñèëüíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëÿõ 1. Óðàâíåíèå Ôàóëåðà—Íîðäãåéìà äëÿ àâòîýìèññèîííîãî òîêà. Ôóíêöèÿ Íîðäãåéìà. Ðàñïðåäåëåíèå àâòîýëåêòðîíîâ ïî ýíåðãèÿì, ïîëóøèðèíà ðàñïðåäåëåíèÿ. Ýôôåêò Íîòòèíãàìà. 2. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ àâòîýëåêòðîííîé ýìèññèè. Àâòîýëåêòðîííûé ìèêðîñêîï, ìåòîäû èçãîòîâëåíèÿ îñòðèé, óâåëè÷åíèå è ðàçðåøåíèå ïðèáîðà. Èçìåðåíèÿ ñ îòäåëüíûõ ãðàíåé îñòðèÿ. Èçìåðåíèå ýíåðãåòè÷åñêîãî ðàñïðåäåëåíèÿ àâòîýëåêòðîíîâ. Ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ðàáîòû âûõîäà, êîíñòàíò ïîâåðõíîñòíîé äèôôóçèè. 3. Îñîáåííîñòè àâòîýëåêòðîííîé ýìèññèè ñ ïîëóïðîâîäíèêîâ. Âîëüòàìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà, çàâèñèìîñòü îò òåìïåðàòóðû è îñâåùåíèÿ êàòîäà. Êâàíòîâàíèå ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ó ïîâåðõíîñòè ïîëóïðîâîäíèêà. Ðàçîãðåâ ýëåêòðîííîãî ãàçà, ãîðÿ÷èå ýëåêòðîíû. Óäàðíàÿ èîíèçàöèÿ, ìåæçîííîå òóííåëèðîâàíèå. 4. Ýìèññèÿ ýëåêòðîíîâ èç ñèñòåìû ìåòàëë — äèýëåêòðèê — ìåòàëë. Ýôôåêò Ìàëòåðà. 5. Âçðûâíàÿ ýìèññèÿ. 6. Ñêàíèðóþùàÿ òóííåëüíàÿ ìèêðîñêîïèÿ, åå âîçìîæíîñòè. Ýôôåêòèâíûé ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð äëÿ ýëåêòðîíîâ ìåæäó îñòðèåì è îáðàçöîì. Çàâèñèìîñòü òóííåëüíîãî òîêà îò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó îñòðèåì è îáðàçöîì. Îñîáåííîñòè êîíñòðóêöèè ñêàíèðóþùåãî òóííåëüíîãî ìèêðîñêîïà: ïüåçîäâèãàòåëè, çàùèòà îò âèáðàöèé, èçãîòîâëåíèå îñòðèé. Çàâèñèìîñòü òóííåëüíîãî òîêà îò ïëîòíîñòè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé. Ñêàíèðóþùàÿ òóííåëüíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Îïðåäåëåíèå ýôôåêòèâíîé âûñîòû ïîòåíöèàëüíîãî áàðüåðà. 7. Ìèêðîñêîï àòîìíûõ ñèë. 8. Ïðàêòè÷åñêîå èñïîëüçîâàíèå àâòîýëåêòðîííîé ýìèññèè. Ìåòîäû èññëåäîâàíèé ïîâåðõíîñòíûõ ÿâëåíèé. Ïðèìåíåíèå àâòîêàòîäîâ â òåõíèêå, èõ ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè. Ïðè÷èíû íåñòàáèëüíîñòè ðà-

371

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà áî÷èõ õàðàêòåðèñòèê â òåõíè÷åñêîì âàêóóìå: àäñîðáöèÿ, èîííàÿ áîìáàðäèðîâêà.

372

Ïîâåðõíîñòíàÿ èîíèçàöèÿ (ÏÈ) 1. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ÿâëåíèÿ, ñòåïåíü ÏÈ, êîýôôèöèåíò ÏÈ. Òåðìîäèíàìè÷åñêèé âûâîä óðàâíåíèÿ Ñàõà—Ëåíãìþðà. Òåðìîäèíàìè÷åñêèé öèêë. 2. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ÏÈ. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ÏÈ. Íåêîòîðûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû. Òåìïåðàòóðíûé ïîðîã, ãèñòåðåçèñ, ïðè÷èíû èõ âîçíèêíîâåíèÿ. 3. Âëèÿíèå âíåøíåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ íà ÏÈ. Àòîìíûå è èîííûå ýíåðãåòè÷åñêèå êðèâûå. Ïîíÿòèå î «êðèòè÷åñêîì» ðàññòîÿíèè. Ñëó÷àé ñèëüíûõ ïîëåé: äåñîðáöèÿ è èñïàðåíèå â ïîëå. 4. Àâòîèîííûé ìèêðîñêîï. Ïðèíöèïû åãî ðàáîòû, ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü. 5. Ïîâåðõíîñòíàÿ èîíèçàöèÿ íà ïÿòíèñòûõ ïîâåðõíîñòÿõ. 6. ÏÈ ñ îáðàçîâàíèåì îòðèöàòåëüíûõ èîíîâ. Ñðîäñòâî ê ýëåêòðîíó. 7. Ïðèìåíåíèå ÏÈ â ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ è â òåõíèêå. Îïðåäåëåíèå ïîòåíöèàëîâ èîíèçàöèè. Èçìåðåíèå òåïëîòû èñïàðåíèÿ èîíîâ. Èññëåäîâàíèå ãåòåðîãåííûõ ðåàêöèé íà ïîâåðõíîñòè. Æèäêîìåòàëëè÷åñêèå èñòî÷íèêè èîíîâ, êîíóñ Òåéëîðà. Èîííûå äâèãàòåëè. Òåðìîýëåêòðîííûå ïðåîáðàçîâàòåëè ýíåðãèè. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ 1. Îñíîâíûå çàêîíîìåðíîñòè âíåøíåãî ôîòîýôôåêòà. Êðàñíàÿ ãðàíèöà ÔÝÝ. Óðàâíåíèå Ýéíøòåéíà. Èñòî÷íèêè óëüòðàôèîëåòà. Ñèíõðîòðîííîå èçëó÷åíèå. ×óâñòâèòåëüíîñòü è èíòåãðàëüíàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü. Êâàíòîâûé âûõîä ÔÝÝ. Ñåëåêòèâíûé âíåøíèé ôîòîýôôåêò: ðàçìåðíûé, âåêòîðèàëüíûé (ïîëÿðèçàöèîííûé). 2. Òåîðèÿ Ôàóëåðà. Çàâèñèìîñòü ôîòîòîêà îò ÷àñòîòû ñâåòà, òåìïåðàòóðû, âíåøíåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. 3. Ôîòîýìèññèîííûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ðàáîòû âûõîäà: èçîòåðìè÷åñêèé ìåòîä Ôàóëåðà, èçîõðîìàòè÷åñêèé ìåòîä Äþáðèäæà. 4. Íåêîòîðûå ýëåìåíòû êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîé òåîðèè ÔÝÝ. Ïðÿìûå è íåïðÿìûå ïåðåõîäû. 5. Îñîáåííîñòè ÔÝÝ ñ ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ôîòîýëåêòðè÷åñêàÿ ðàáîòà âûõîäà. Ãëóáèíà âûõîäà ôîòîýëåêòðîíîâ. Âëèÿíèå çàãèáà çîí íà ïîâåðõíîñòè. Âëèÿíèå äîïîëíèòåëüíîé ïîäñâåòêè. Îòðèöàòåëüíîå ñðîäñòâî. Îñîáåííîñòè ýíåðãåòè÷åñêîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ôîòîýëåêòðîíîâ. 6. ÔÝÝ ñî ùåëî÷íî-ãàëîèäíûõ ñîåäèíåíèé. Öåíòðû îêðàñêè. Ýêñèòîíû. 7. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Âîëüòàìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà, èçìåðåíèå ôîòîýëåêòðè÷åñêîé ðàáîòû âûõîäà, âåëè÷èíû çàãèáà çîí íà ïîâåðõíîñòè. Îïðåäåëåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ ïî ýíåðãèÿì çàïîëíåííûõ è ñâîáîäíûõ ñîñòîÿíèé äëÿ ýëåêòðîíîâ. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ñ óãëîâûì ðàçðåøåíèåì, ýêñïåðèìåíòàëüíîå îïðåäåëåíèå

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà äèñïåðñèîííûõ çàâèñèìîñòåé E(k). Ýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ äëÿ õèìè÷åñêîãî àíàëèçà. Õèìè÷åñêèé ñäâèã âíóòðåííèõ óðîâíåé. 8. Ýôôåêòèâíûå ôîòîêàòîäû. Îñíîâíûå ïàðàìåòðû ôîòîýëåìåíòîâ. Êèñëîðîäíî-ñåðåáðÿíî-öåçèåâûé ôîòîêàòîä. Âòîðè÷íàÿ ýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ (ÂÝÝ) 1. Ïåðâè÷íûå è âòîðè÷íûå ýëåêòðîíû. Êîýôôèöèåíò ÂÝÝ s, åãî çàâèñèìîñòü îò ýíåðãèè ïåðâè÷íûõ ýëåêòðîíîâ Ep. Çàêîí ïîäîáèÿ â ñëó÷àå ìåòàëëîâ. Äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà ýëåêòðîíîâ, åå çàâèñèìîñòü îò ýíåðãèè ýëåêòðîíîâ. Îñîáåííîñòè çàâèñèìîñòè s(Ep) â ñëó÷àå äèýëåêòðèêîâ. Óãëîâàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ÂÝÝ. 2. Ýíåðãåòè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå âòîðè÷íûõ ýëåêòðîíîâ ïî ýíåðãèÿì, òðè îñíîâíûå ãðóïïû âòîðè÷íûõ ýëåêòðîíîâ. 3. Óïðóãî îòðàæåííûå ýëåêòðîíû. Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà óïðóãîãî îòðàæåíèÿ îò ýíåðãèè ïåðâè÷íûõ ýëåêòðîíîâ. Óãëîâîå ðàñïðåäåëåíèå óïðóãî îòðàæåííûõ ýëåêòðîíîâ, äèôðàêöèÿ ìåäëåííûõ ýëåêòðîíîâ (ÄÌÝ), äèôðàêöèÿ áûñòðûõ ýëåêòðîíîâ (ÄÁÝ). 4. Íåóïðóãî îòðàæåííûå ýëåêòðîíû. Îáùèå çàêîíîìåðíîñòè ïîâåäåíèÿ êîýôôèöèåíòà íåóïðóãîãî îòðàæåíèÿ ýëåêòðîíîâ. Ïëàçìîíû: îáúåìíûå è ïîâåðõíîñòíûå. Ñïåêòðîñêîïèÿ ïîòåðü ýíåðãèè ìåäëåííûõ ýëåêòðîíîâ. Ñïåêòðîñêîïèÿ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ïîòåðü ýíåðãèè. Îæåýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. 5. Èñòèííî âòîðè÷íûå ýëåêòðîíû. Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà èñòèííî âòîðè÷íîé ýìèññèè îò ýíåðãèè ïåðâè÷íûõ ýëåêòðîíîâ, óãëà ïàäåíèÿ ïåðâè÷íîãî ïó÷êà, óãëà âûõîäà âòîðè÷íûõ ýëåêòðîíîâ. 6. Ýôôåêòèâíûå ýìèòòåðû âòîðè÷íûõ ýëåêòðîíîâ. Âòîðè÷íî ýëåêòðîííûå óìíîæèòåëè, ôîòîýëåêòðîííûå óìíîæèòåëè, ýëåêòðîííî-îïòè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàòåëè. Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ, øóìû. Âçàèìîäåéñòâèå èîíîâ ñ ïîâåðõíîñòüþ òâåðäîãî òåëà 1. Âèäû èîííî-ýëåêòðîííîé ýìèññèè (ÈÝÝ). Êîýôôèöèåíò ÈÝÝ, åãî çàâèñèìîñòü îò ýíåðãèè è ñîðòà ïåðâè÷íûõ èîíîâ. Ïîòåíöèàëüíàÿ èîííî-ýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ, åå ãëàâíûå îñîáåííîñòè. Ìåõàíèçì Îëèôàíòà—Ìóíà, ìåõàíèçì Øåõòåðà. Êèíåòè÷åñêàÿ èîííî-ýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ, åå îñíîâíûå îñîáåííîñòè. Âîçìîæíûå îáúÿñíåíèÿ êèíåòè÷åñêîé ÈÝÝ: òåðìè÷åñêàÿ ìîäåëü Êàïèöû, ìîäåëü «ñòðÿõèâàíèÿ» Ôðåíêåëÿ, ðàäèàöèîííàÿ ìîäåëü, äåôîðìàöèîííàÿ ìîäåëü. 2. Ðàññåÿíèå èîíîâ. Ìîäåëü ïàðíîãî ñòîëêíîâåíèÿ. Ðàñïðåäåëåíèå ðàññåÿííûõ èîíîâ ïî ýíåðãèÿì. Ýôôåêò çàòåíåíèÿ. 3. Êàòîäíîå ðàñïûëåíèå. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè. Óãëîâîå ðàñïðåäåëåíèå ñëåòàþùèõ ÷àñòèö. ßâëåíèå êàíàëèðîâàíèÿ. Èìïóëüñíàÿ òåîðèÿ. 4. Âòîðè÷íàÿ èîííî-èîííàÿ ýìèññèÿ. Âòîðè÷íî-èîííàÿ ìàññ-ñïåêòðîìåòðèÿ (ÂÈÌÑ). Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà âòîðè÷íîé ýìèññèè èîíîâ îò ìàòðèöû.

373

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà Ëèòåðàòóðà 1. Äîáðåöîâ Ë. Í., Ãîìîþíîâà Ì. Â. Ýìèññèîííàÿ ýëåêòðîíèêà. Ì.: Íàóêà, 1966. 2. Çàíäáåðã Ý. ß., Èîíîâ Í. È. Ïîâåðõíîñòíàÿ èîíèçàöèÿ. Ì.: Íàóêà, 1969. 3. Õåððèíã Ê., Íèêîëüñ Ì. Òåðìîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò-ðû, 1950. 4. Åëèíñîí Ì. È., Âàñèëüåâ Ã. Ô. Àâòîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Ì.: ÃÈÔÌË, 1958. 5. Øóëüìàí À. Ð., Ôðèäðèõîâ Ñ. À. Âòîðè÷íî-ýìèññèîííûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1977. 6. Ìîäèíîñ À. Àâòî-, òåðìî- è âòîðè÷íî-ýìèññèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Íàóêà, 1990.

374

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Всего ауд. зан., час.

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

150 150

32 48

150

32

160

50

39 42 42

32 32 32

10

89

64

11

89

64

11

105

80

12

190

160

10 11 11

52 52 52

32 32 32

104

64

Зачет, семестр

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр

№ пп

Трудоемк., час.

010700/03 — «Ôèçèêà ðåíòãåíîâñêèõ ïðîöåññîâ â òâåðäûõ òåëàõ»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Теория электронной структуры твердого тела (часть I) ДНМ.07 Физические принципы электронной и рентгеновской спектроскопии (часть I) Специальные дисциплины СДМ.01

9

Спец. семинар по магистерской программе Теория электронной структуры твердого тела (часть II) Экспериментальные методы физики рентгеновских лучей Физические принципы электронной и рентгеновской СДМ.05 спектроскопии (часть II) СДМ.06 Основы квантовой химии многоатомных систем Спец. лаборатория по изучению взаимодействия рентгеновского СДМ.07 излучения с веществом Спец. лаборатория по методам генерации мягкого СДМ.08 рентгеновского излучения Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Внешний фотоэффект и вторичная электронная эмиссия СДМ.В.02 Оптика рентгеновских лучей СДМ.В.03 Физика поверхности твердого тела Дифракционные методы исследования атомной и магнитной СДМ.В.04 структуры кристаллов Факультативные дисциплины

9 10

10

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.04

ФТД.01

10

9 10 11

9 9

12

9 10 11 13

375

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9 10 11 9

150 80 120

64 64 64

250

128

9

200

32

10

150

32 48 32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/03 — «Òâåðäûå òåëà âî âíåøíèõ ñðåäàõ, ïîòîêàõ ÷àñòèö è èçëó÷åíèÿõ»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 ДНМ.02 ДНМ.03

Современные проблемы физики История физики Философские вопросы физики

ДНМ.04

Иностранный язык в сфере професс. коммуникации

ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Теория электронной структуры твердого тела I ДНМ.07 Массоперенос в твердых телах Специальные дисциплины

376

СДМ.01

10

9 10

9 10 11 13

160

64

72

32

9

48

32

10 10

48 48

32 32

10

84

64

11 12

112 224

80 160

Спец. лаб.-выч. практикум

Спец. семинар по магистерской программе Физические основы и принципы конструирования вакуумных СДМ.03 систем СДМ.04 Взаимодействие водорода с твердыми телами СДМ.05 Взаимодействие частиц и излучений с веществом Физика межфазовых процессов в полупроводниках и СДМ.06 диэлектриках СДМ.07 Спец. лаб. по водородо-проницаемости материалов СДМ.08 Спец. лаб. по методике исследования межфазовых процессов Дисциплины по выбору

СДМ.02

СДМ.В.01 Химия твердого тела Оптические методы исследования слоистых систем и СДМ.В.02 поверхности СДМ.В.03 Экспериментальные методы физической электроники СДМ.В.04 Физическая электроника СДМ.В.05 Автоматизация физического эксперимента Факультативные дисциплины ФТД.01

150

12

10

48

32

11

48

32

12

48 48 48

32 64 32

12

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/04 — «Ôèçè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà»

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

150

32 48 32

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Теория электронной структуры твердого тела (часть I) Методы исследования поверхности твердого тела Специальные дисциплины ДНМ.07

СДМ.01

9 10

Спец. семинар по магистерской программе Теория электронной структуры твердого тела (часть II) Основы квантовой химии многоатомных систем Физические принципы электронной и рентгеновской СДМ.04 спектроскопии СДМ.05 Физика поверхности твердого тела СДМ.06 Спец. лаборатория по эмиссионной спектроскопии Спец. лаборатория по ближнепольной сканирующей СДМ.07 микроскопии Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Эмиссионная спектроскопия поверхности СДМ.В.02 Физика и химия наноструктур СДМ.В.03 Взаимодействие частиц с веществом СДМ.В.04 Экспериментальные методы физической электроники Факультативные дисциплины

9 10

150 9 10 11 13

176

160

39 42 42

32 32 32

10

89

64

11

11

89 105

64 80

12

190

160

10 11 11

52 52 52 104

32 32 32 64

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03 СДМ.03

ФТД.01

10

10 10 11

9 9

12

377

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Всего ауд. зан., час.

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

150 150 150

32 80 80

160

64

40 160

32 64

10

160

64

11

70

32

11

100

80

12

189

160

10 11

48 48

32 32

11

48

32

112

64

32

32

Зачет, семестр

Наименование дисциплины

Экзамен, семестр

№ пп

Трудоемк., час.

010700/04 — «Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Теория электронной структуры твердого тела (часть I) Квазичастицы и элементарные возбуждения в твердых телах Специальные дисциплины ДНМ.07

378

СДМ.01

10 9

Спец. лаб.-выч. практикум

СДМ.02 СДМ.03

Спец. семинар по магистерской программе Физика дефектов Физика межфазовых процессов в полупроводниках и СДМ.04 диэлектриках СДМ.05 Физика поверхности твердых тел Спец. лаборатория по методам исследования полупроводников СДМ.06 и диэлектриков Спец. лаборатория по методике исследования межфазовых СДМ.07 процессов Дисциплины по выбору СДМ.В.01 Процессы массопереноса в твердых телах СДМ.В.02 Основы физики неупорядоченных систем Энергетическая электронная структура полупроводников СДМ.В.03 и методы её исследования СДМ.В.04 Электроника неравновесных процессов на поверхности Физические основы и принципы конструирования вакуумных СДМ.В.05 систем Факультативные дисциплины ФТД.01

11

9

10 10 11 9 10

9 10 11 13

12 12

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêèì ïðîãðàììàì 0100700/03 — «Òâåðäûå òåëà âî âíåøíèõ ñðåäàõ, ïîòîêàõ ÷àñòèö è èçëó÷åíèÿõ», 010700/03 — «Ôèçèêà ðåíòãåíîâñêèõ ïðîöåññîâ â òâåðäûõ òåëàõ», 010700/04 — «Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ», 010700/04 — «Ôèçè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà» Àòîìíîå ñòðîåíèå òâåðäûõ òåë 1. Êðèñòàëëè÷åñêèå è àìîðôíûå òåëà. Òðàíñëÿöèîííàÿ ñèììåòðèÿ. Ýëåìåíòàðíàÿ ÿ÷åéêà. Ðåøåòêè Áðàâå. Òî÷å÷íûå è ïðîñòðàíñòâåííûå ãðóïïû. Îñîáåííîñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëí â ïåðèîäè÷åñêèõ ñòðóêòóðàõ. Çàêîí Âóëüôà—Áðýããà. Îáðàòíàÿ ðåøåòêà. Çîíû Áðèëëþýíà. 2. Äåôåêòû â êðèñòàëëàõ. Òî÷å÷íûå äåôåêòû, èõ îáðàçîâàíèå è äèôôóçèÿ. Âàêàíñèè. Àòîìû âíåäðåíèÿ. Êîìáèíàöèè àòîìíûõ äåôåêòîâ. Êðàåâûå è âèíòîâûå äèñëîêàöèè. Äâèæåíèå äèñëîêàöèè, ïåðåïîëçàíèå è ñêîëüæåíèå. Ìåõàíèçìû îáðàçîâàíèÿ äèñëîêàöèè â êðèñòàëëå. Âëèÿíèå ðàäèàöèîííûõ, ìåõàíè÷åñêèõ è òåðìè÷åñêèõ âîçäåéñòâèé íà ðåàëüíóþ ñòðóêòóðó òâåðäûõ òåë. 3. Òèïû õèìè÷åñêîé ñâÿçè. Ñòðóêòóðíûå è ôèçè÷åñêèå îñîáåííîñòè èîííûõ, êîâàëåíòíûõ, ìåòàëëè÷åñêèõ êðèñòàëëîâ. 4. Îñíîâíûå òèïû ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëàõ: Âàí-äåð-Âààëüñîâî, äîíîðíî-àêöåïòîðíîå, âîäîðîäíàÿ ñâÿçü. 5. Èññëåäîâàíèå êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû òâåðäûõ òåë ïðè ïîìîùè ðåíòãåíîãðàôè÷åñêèõ è ýëåêòðîíîãðàôè÷åñêèõ ìåòîäîâ. Îñíîâû äèíàìè÷åñêîé òåîðèè Ýâàëüäà—Ëàóý ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé ñîâåðøåííûìè êðèñòàëëàìè. Âëèÿíèå òåìïåðàòóðû íà äèôðàêöèþ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé è ýëåêòðîíîâ. 6. Ïîâåðõíîñòü êðèñòàëëîâ. Ðåëàêñàöèÿ è ðåêîíñòðóêöèÿ ïîâåðõíîñòè. Ïîâåðõíîñòíûå äåôåêòû ñòðóêòóðû.

Ëèòåðàòóðà 1. Êèòòåëü ×. Ââåäåíèå â ôèçèêó òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1983. 2. Ñèðîòêèí Þ. È., Øàñêîëüñêàÿ Ì. Ï. Îñíîâû êðèñòàëëîôèçèêè. Ì.: Íàóêà, 1979. 3. Êåëëè Ç. À., Ãðîâñ Ã. Êðèñòàëëîãðàôèÿ è äåôåêòû â êðèñòàëëàõ. Ì.: Ìèð, 1974. 4. Àøêðîôò Í., Ìåðìèí Í. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1979. 5. Äæåéìñ Ð. Îïòè÷åñêèå ïðèíöèïû äèôðàêöèè ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò-ðû, 1950. 6. Ïèíñêåð Ç. Ã. Äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé íà êðèñòàëëàõ. Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò-ðû, 1974.

379

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà 7. Âàéíøòåéí Á. Ê. Ñòðóêòóðíàÿ ýëåêòðîíîãðàôèÿ. Ì.: Èçä-âî ÀÍ ÑÑÑÐ, 1956. 8. Ñëýòåð Äæ. Äèýëåêòðèêè, ïîëóïðîâîäíèêè, ìåòàëëû. Ì.: Ìèð, 1969. 9. Çåíãóèë Ý. Ôèçèêà ïîâåðõíîñòè. Ì.: Ìèð, 1990.

380

Ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð êðèñòàëëîâ 1. Îïèñàíèå ýíåðãåòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ êðèñòàëëà ïðè ïîìîùè ãàçà êâàçè÷àñòèö. Ïðèìåðû êâàçè÷àñòèö: ôîíîíû, ìàãíîíû, ýêñèòîíû, ïëàçìîíû è äð. Ýëåêòðîíû â ìåòàëëå êàê êâàçè÷àñòèöû. Êâàçèèìïóëüñ. Çàêîí äèñïåðñèè. Òåîðåìà Áëîõà. Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé. Ñòàòèñòèêà ãàçà êâàçè÷àñòèö: áîçîíû è ôåðìèîíû. Âçàèìîäåéñòâèå êâàçè÷àñòèö. 2. Êîëåáàíèÿ ðåøåòêè — ôîíîíû. Àêóñòè÷åñêàÿ è îïòè÷åñêàÿ âåòâè êîëåáàíèé. Òåïëîåìêîñòü ðåøåòêè. Äåáàåâñêàÿ ÷àñòîòà. Ôàêòîð Äåáàÿ— Âàëëåðà â ðàññåÿíèè ðåíòãåíîâñêèé ëó÷åé. Àíãàðìîíèçì è òåïëîâîå ðàñøèðåíèå. 3. Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ â êðèñòàëëàõ. Îäíîýëåêòðîííàÿ ìîäåëü. Ïðèáëèæåíèå ñèëüíîé è ñëàáîé ñâÿçè. Çîííàÿ ñõåìà è òèïû òâåðäûõ òåë. Âûðîæäåííûé ýëåêòðîííûé ãàç. Ñòàòèñòèêà ýëåêòðîííîãî ãàçà â ïîëóïðîâîäíèêàõ è ìåòàëëàõ. Ýëåêòðîííàÿ òåïëîåìêîñòü. Ïîâåðõíîñòü Ôåðìè. Òåíçîð ýôôåêòèâíûõ ìàññ. Ýëåêòðîíû è äûðêè. Öèêëîòðîííàÿ ìàññà. 4. Çîííàÿ ñòðóêòóðà òâåðäîãî òåëà è ìåòîäû åå ðàñ÷åòà. Âëèÿíèå ñèììåòðèè íà çîííóþ ñòðóêòóðó òâåðäîãî òåëà. Ìåòîä ÿ÷ååê. Ìåòîä ïî÷òè ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíîâ. Ìåòîä îðòîãîíàëèçîâàííûõ ïëîñêèõ âîëí. Ìåòîä ïðèñîåäèíåííûõ ïëîñêèõ âîëí. Ìåòîä ôóíêöèé Ãðèíà. Ìåòîä ïñåâäîïîòåíöèàëà. 5. Èññëåäîâàíèå çîííîé ñòðóêòóðû òâåðäîãî òåëà ìåòîäàìè ðåíòãåíîâñêîé è ôîòîýëåêòðîííîé ñïåêòðîñêîïèè. Ðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ â ðåíòãåíîâñêèõ ýìèññèîííûõ ïîëîñàõ è åå ñâÿçü ñ ïëîòíîñòüþ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé âàëåíòíîé çîíû. Îòîáðàæåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ ñîñòîÿíèé çîíû ïðîâîäèìîñòè â áëèæíåé òîíêîé ñòðóêòóðå ðåíòãåíîâñêèõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ. Àíèçîòðîïèÿ ïîãëîùåíèÿ è ýìèññèè ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé ñëîèñòûìè êðèñòàëëàìè è ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå ñîñòîÿíèé çîíû ïðîâîäèìîñòè è âàëåíòíîé çîíû. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ âàëåíòíûõ çîí êðèñòàëëîâ. Ïðèâåäåííàÿ ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ñ óãëîâûì ðàçðåøåíèåì êàê ìåòîä èññëåäîâàíèÿ äèñïåðñèè âàëåíòíûõ çîí. 6. Ïðèïîâåðõíîñòíàÿ îáëàñòü êðèñòàëëà. Ïîâåðõíîñòíûå äåôåêòû è óðîâíè Òàììà. Çàðÿæåíèå ïîâåðõíîñòè, ïðèïîâåðõíîñòíûé çàãèá çîí, êîíòàêòíûé ïîòåíöèàë. Óðîâåíü Ôåðìè â îáúåìå è íà ïîâåðõíîñòè. 7. Ìîëåêóëÿðíûå êðèñòàëëû. Ýíåðãåòè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà èîííûõ ñîñòîÿíèé â ÎÌÊ. Ýêñèòîíû Ôðåíêåëÿ è ýêñèòîíû ïåðåíîñà çàðÿäà. Êîìïëåêñû ïåðåíîñà çàðÿäà è èîí-ðàäèêàëüíûå ñîëè. 8. Êâàçèäâóìåðíûå ñèñòåìû â ïîëóïðîâîäíèêàõ: ãåòåðîñòðóêòóðû. Ñòðóêòóðû ìåòàëë-äèýëåêòðèê-ïîëóïðîâîäíèê (ÌÄÏ-ñòðóêòóðû). Ðàçìåðíîå êâàíòîâàíèå ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà.

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà 9. Ýëåêòðîííûé ñïåêòð è ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé ýëåêòðîíîâ â êâàíòóþùåì ìàãíèòíîì ïîëå. Ýôôåêò äå Ãààçà-âàí-Àëüôåíà. Ñïåêòð êâàçèäâóìåðíûõ ýëåêòðîíîâ â ïîïåðå÷íîì êâàíòóþùåì ìàãíèòíîì ïîëå.

Ëèòåðàòóðà 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Çàéìàí Äæ. Ïðèíöèïû òåîðèè òâåðäîãî òåëà. 2 èçä. Ì.: Ìèð, 1974. Êèòòåëü ×. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ òâåðäûõ òåë. Ì.: Íàóêà, 1967. Õàððèñîí Ó. Òåîðèÿ òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1972. Äæîíñ Ã. Òåîðèÿ çîí Áðèëëþýíà è ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ â êðèñòàëëàõ. Ì.: Ìèð, 1968. Àíñåëüì À. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ ïîëóïðîâîäíèêîâ. 2 èçä. Ì.: Íàóêà, 1978. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ì.: Íàóêà, 1982. Çèãáàí Ê., Íîðäëèíã Ê. è äð. Ýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: Ìèð, 1971. Íåìîøêàëåíêî Â. Â., Àëåøèí Â. Ã. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ðåíòãåíîâñêîé ýìèññèîííîé ñïåêòðîñêîïèè. Êèåâ: Íàóêîâà Äóìêà, 1974. Íåìîøêàëåíêî Â. Â., Àëåøèí Â. Ã. Ýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ êðèñòàëëîâ. Êèåâ: Íàóêîâà Äóìêà, 1976. Ìàéçåëü À., Ëåîíõàðä Ã., Ñàðãàí Ð. Ðåíòãåíîâñêèå ñïåêòðû è õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü. Êèåâ: Íàóêîâà Äóìêà, 1981. Êóðìàåâ Ý. Ç., ×åðêàøåíêî Â. Ì., Ôèíêåëüøòåéí Ë. Ä. Ðåíòãåíîâñêèå ñïåêòðû òâåðäûõ òåë. Ì.: Íàóêà, 1988. Ýëåêòðîííàÿ è èîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ òâåðäûõ òåë / Ïîä ðåä. Ë. Ôðèìýíñà, Äæ. Âýííèêà è Â. Äåêåéñåðà). Ì.: Ìèð, 1981. Áîí÷-Áðóåâè÷ Â. Ë., Êàëàøíèêîâ Ñ. Ã. Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì.: Íàóêà, 1990.

Ýëåêòðîííûå êèíåòè÷åñêèå ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë 1. Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå. Ýëåêòðî- è òåïëîïðîâîäíîñòü. Âðåìåíà ðåëàêñàöèè. Ìåõàíèçìû ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíîâ. Ðàññåÿíèå íà ïðèìåñÿõ è äåôåêòàõ. Ýëåêòðîí-ôîíîííîå ðàññåÿíèå. Íîðìàëüíûå ïðîöåññû, ïðîöåññû ïåðåáðîñà. Ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå è ýôôåêò Õîëëà. 2. Ìåòàëëû ñ áîëüøîé äëèíîé ïðîáåãà ýëåêòðîíîâ. Àíîìàëüíûé ñêèíýôôåêò. Öèêëîòðîííûé ðåçîíàíñ è ðàçìåðíûå ýôôåêòû. Ïðîíèêíîâåíèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ â ìåòàëë. Ãîëèêîíû. 3. Ïîëóïðîâîäíèêè. Ýëåêòðîííàÿ ñòðóêòóðà òèïè÷íûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ãåðìàíèé è êðåìíèé. Óçêîçîííûå ïîëóïðîâîäíèêè. Ïðèìåñíûå óðîâíè. Äîíîðû è àêöåïòîðû. Ñòàòèñòèêà ýëåêòðîíîâ è ïîëîæåíèå Ôåðìè-óðîâíÿ â íåâûðîæäåííûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ — ñîáñòâåííûõ è ïðèìåñíûõ. Ðàññåÿíèå ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé òîêà â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ïîäâèæíîñòü è äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà íîñèòåëåé òîêà. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü ïîëóïðîâîäíèêîâ. ßâëåíèÿ â ñèëüíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëÿõ. Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ãàëüâàíîè òåðìîìàãíèòíûå ýôôåêòû. Íåðàâíîâåñíûå íîñèòåëè òîêà. Ðàñïðåäåëåíèå íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé òîêà â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Êâàçè-

381

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà óðîâíè Ôåðìè è ñòàòèñòèêà çàïîëíåíèÿ óðîâíåé äåôåêòîâ. Îñîáåííîñòè ïåðåíîñà íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé òîêà. Äèôôóçèÿ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé òîêà è èõ äðåéô â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå. 4. Äèýëåêòðèêè. Ýëåêòðîñòðèêöèÿ è ïüåçîýëåêòðè÷åñòâî. Ïèðîýëåêòðèêè è ñåãíåòîýëåêòðèêè. Ýëåêòðè÷åñêèé ãèñòåðåçèñ. Àíîìàëèè ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñåãíåòîýëåêòðèêîâ â îáëàñòè ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ. Ëèòåðàòóðà 1. Àøêðîôò Í., Ìåðìèí Í. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1979. 2. Âîíñîâñêèé Ñ. Â., Êàöíåëüñîí Ì. È. Êâàíòîâàÿ ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1983. 3. Àíñåëüì À. È. Ââåäåíèå â òåîðèþ ïîëóïðîâîäíèêîâ. 2 èçä. Ì.: Íàóêà, 1978. 4. Ðûáêèí Ñ. Ì. Ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1963. 5. Öèäèëüêîâñêèé È. Ì. Òåðìîìàãíèòíûå ÿâëåíèÿ â ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ì.: Ôèçìàòãèç, 1960.

382

Ìåõàíè÷åñêèå, îïòè÷åñêèå è ìàãíèòíûå ñâîéñòâà òâåðäûõ òåë 1. Òåíçîð óïðóãèõ ïîñòîÿííûõ è óïðóãàÿ äåôîðìàöèÿ. Ïëàñòè÷íîñòü êðèñòàëëîâ. Ïðåäåë òåêó÷åñòè. Óïðî÷åíèå. Âíóòðåííåå òðåíèå. 2. Ìåõàíèçìû ïîãëîùåíèÿ ôîòîíîâ. Ïîãëîùåíèå ñâîáîäíûìè íîñèòåëÿìè. Ðåøåòî÷íîå ïîãëîùåíèå. Ìåæçîííûå ïðÿìûå è íåïðÿìûå ïåðåõîäû, ïðàâèëà îòáîðà. Ýêñèòîíû. Ñïåêòðû ñîáñòâåííîãî ïîãëîùåíèÿ, ìåæçîííàÿ (êîìáèíèðîâàííàÿ) ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé, ñèíãóëÿðíîñòè Âàí-Õîâà. Ýêñèòîííûå ýôôåêòû â îïòè÷åñêèõ ñïåêòðàõ. 3. Íåñîáñòâåííîå ïîãëîùåíèå â òâåðäûõ òåëàõ. Ïîâåðõíîñòíîå ïîãëîùåíèå. Âíóòðèöåíòðîâûå ïåðåõîäû. Ôîòîèîíèçàöèÿ äåôåêòîâ. 4. Ìíîãîôîòîííûå ïðîöåññû. Êîìáèíàöèîííîå ðàññåÿíèå ñâåòà â êðèñòàëëàõ. Ïîãëîùåíèå ñâÿçàííûìè íîñèòåëÿìè. 5. Ëþìèíåñöåíöèÿ. Âðåìåíà æèçíè âîçáóæäåíèé. Ôëóîðåñöåíöèÿ. Áåçûçëó÷àòåëüíûå ïåðåõîäû. Êâàíòîâûé âûõîä ëþìèíåñöåíöèè. Ëþìèíåñöåíöèÿ êðèñòàëëîâ. Ýêñèòîííàÿ ëþìèíåñöåíöèÿ Ìåæçîííàÿ ëþìèíåñöåíöèÿ. Ðåêîìáèíàöèîííàÿ ëþìèíåñöåíöèÿ. Ëþìèíåñöåíöèÿ ñ ó÷àñòèåì äåôåêòîâ. Ëþìèíåñöåíöèÿ ñâÿçàííûõ ýêñèòîíîâ. Âíóòðèöåíòðîâàÿ ëþìèíåñöåíöèÿ. Òóííåëüíàÿ ëþìèíåñöåíöèÿ. Êîîïåðàòèâíàÿ ëþìèíåñöåíöèÿ. 6. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëîâ. Ýêñèòîííîå ïîãëîùåíèå. Ïðàâèëî Óðáàõà. Ìåõàíèçìû è ýôôåêòèâíîñòü ïåðåíîñà ýíåðãèè. Ñïåêòðû è êâàíòîâûé âûõîä ëþìèíåñöåíöèè. 7. Äèàìàãíåòèçì ñâîáîäíîãî ýëåêòðîííîãî ãàçà. Ñïèíîâûé ïàðàìàãíåòèçì. Çàêîí Êþðè. Ôåððîìàãíåòèçì. Ìîëåêóëÿðíîå ïîëå Âåéññà. Îáìåííîå âçàèìîäåéñòâèå. Ôåððîìàãíèòíûå äîìåíû. Ýíåðãèÿ àíèçîòðîïèè. Äîìåííàÿ ñòåíêà. Àíòèôåððîìàãíåòèêè. Ôåððèòû. 8. Ýëåêòðîííûé ãàç âî âíåøíåì ïîñòîÿííîì ìàãíèòíîì ïîëå. Öèêëîòðîííûé ðåçîíàíñ. ßäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ.

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà Ëèòåðàòóðà Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ìåõàíèêà ñïëîøíûõ ñðåä. Ì.: Íàóêà, 1982. Àøêðîôò Í., Ìåðìèí Í. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1979. Õàððèñîí Ó. Òåîðèÿ òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1972. Ìîññ Ò., Áàððåë Ã., Ýëëèñ Á. Ïîëóïðîâîäíèêîâàÿ îïòîýëåêòðîíèêà. Ì.: Íàóêà, 1976. 5. Âîíñîâñêèé Ñ. Â. Ìàãíåòèçì. Ì.: Íàóêà, 1984. 6. Àáðàãàì À., Áëèíè Á. Ýëåêòðîííûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ ïåðåõîäíûõ èîíîâ: Â 2 ò..Ì.: 1972-1973. 1. 2. 3. 4.

Òåðìîäèíàìèêà è ôàçîâûå ïåðåõîäû 1. Ðàâíîâåñèå ôàç. Ôàçîâûå ïåðåõîäû I è II ðîäà. Ôëóêòóàöèè. Òâåðäûå ðàñòâîðû è ïðîìåæóòî÷íûå ôàçû. Ðàâíîâåñèå â ìíîãîêîìïîíåíòíûõ ñèñòåìàõ è ïðàâèëî ôàç. Äèàãðàììà ðàâíîâåñèÿ. Êèíåòèêà ôàçîâûõ ïðåâðàùåíèé. Äèôôóçèîííûå è áåçäèôôóçèîííûå ïðåâðàùåíèÿ. 2. Ïåðåõîäû ìåòàëë—äèýëåêòðèê â ñèñòåìå ýëåêòðîíîâ. Ïåðåõîä Àíäåðñîíà. Êðàé ïîäâèæíîñòè â ýëåêòðîííîì ñïåêòðå. Ïåðåõîä Ìîòòà. 3. Ñâåðõïðîâîäèìîñòü. Ýôôåêò Ìåéññíåðà. Ñâåðõïðîâîäíèêè I è II ðîäà. Âèõðè è âèõðåâûå ñòðóêòóðû. Îñíîâû ìèêðîñêîïè÷åñêîé è òåðìîäèíàìè÷åñêîé òåîðèè. Êóïåðîâñêèå ïàðû. Ýíåðãåòè÷åñêàÿ ùåëü è êâàçè÷àñòèöû â ñâåðõïðîâîäíèêå. Òóííåëüíûé ýôôåêò.

Ëèòåðàòóðà 1. Æäàíîâ Ã. Ñ. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ. óí-òà, 1962. 2. Áî÷âàð À. À. Ìåòàëëîâåäåíèå. Ì.: Ìåòàëëóðãèÿ, 1956. 3. Âîíñîâñêèé Ñ. Â., Êàöíåëüñîí Ì. È. Êâàíòîâàÿ ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1983. 4. Àøêðîôò Í., Ìåìðèí Í. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. Ì.: Ìèð, 1979. 5. Ðîóç-Èíñ À., Ðîäåðèê Å. Ââåäåíèå â ôèçèêó ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Ì.: Ìèð, 1972.

Ýìèññèîííûå ÿâëåíèÿ â òâåðäûõ òåëàõ 1. Ìîäåëü Çîììåðôåëüäà äëÿ ìåòàëëà. Òåîðèÿ òåðìîýëåêòðîííîé ýìèññèè Ðè÷àðäñîíà. Âëèÿíèå ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ íà òåðìîýëåêòðîííóþ ýìèññèþ. Îñîáåííîñòè òåðìîýëåêòðîííîé ýìèññèè ïîëóïðîâîäíèêîâ. 2. Àâòîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Òåîðèÿ Ôàóëåðà. Àâòîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Òåîðèÿ Ôàóëåðà—Íîðãåéìà. Ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðîíîâ ïî ýíåðãèÿì. Îñîáåííîñòè àâòîýëåêòðîííîé ýìèññèè ïîëóïðîâîäíèêîâ. Àâòîýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Âçðûâíàÿ ýìèññèÿ ýëåêòðîíîâ. Ýìèññèÿ ýëåêòðîíîâ èç ñèñòåìû ìåòàëë-äèýëåêòðèê-ìåòàëë. Ñêàíèðóþùàÿ òóííåëüíàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Ìèêðîñêîï àòîìíûõ ñèë.

383

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà 3. Ïîâåðõíîñòíàÿ èîíèçàöèÿ. Óðàâíåíèå Ñàõà—Ëåíãìþðà. Âëèÿíèå ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ íà ïîâåðõíîñòíóþ èîíèçàöèþ. Äåñîðáöèÿ ïîëåì. Àâòîèîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ. 4. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Òåîðèÿ Ôàóëåðà. Âçàèìîäåéñòâèå ñâåòà ñ âåùåñòâîì. Îñîáåííîñòè ôîòîýëåêòðîííîé ýìèññèè ñ ïîëóïðîâîäíèêîâ è ùåëî÷íî-ãàëëîèäíûõ êðèñòàëëîâ, ýêñèòîíû. Ôîòîýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. 5. Âòîðè÷íî-ýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ. Ìåõàíèçìû âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ ñ òâåðäûì òåëîì. Óïðóãîå è íåóïðóãîå ðàññåÿíèå, äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà. Ðàñïðåäåëåíèå âòîðè÷íûõ ýëåêòðîíîâ ïî ýíåðãèè. Äèôðàêöèÿ ýëåêòðîíîâ. Õàðàêòåðèñòè÷åñêèå ïîòåðè ýíåðãèè ýëåêòðîíîâ. Ýëåêòðîííàÿ Îæå-ñïåêòðîñêîïèÿ. Ñïåêòðîñêîïèÿ ïîòåíöèàëîâ ïîÿâëåíèÿ. 6. Èîííî-ýëåêòðîííàÿ ýìèññèÿ, êèíåòè÷åñêàÿ è ïîòåíöèàëüíàÿ. Ðàññåÿíèå èîíîâ. Ýôôåêò çàòåíåíèÿ. Âòîðè÷íàÿ èîííàÿ ìàññ-ñïåêòðîìåòðèÿ.

Ëèòåðàòóðà

384

1. Äîáðåöîâ Ë. Í., Ãîìîþíîâà Ì. Â. Ýìèññèîííàÿ ýëåêòðîíèêà. Ì.: Íàóêà, 1966. 2. Ýëåêòðîííàÿ è èîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ òâåðäûõ òåë / Ïîä ðåä. Ë. Ôðèìýíñà, Äæ. Âýííèêà, Â. Äåêåéñåðà. Ì.: Ìèð, 1981. 3. Ìîäèíîñ À. Àâòî-, òåðìî- è âòîðè÷íî-ýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ì.: 1990. 4. Çàíäáåðã Ý. ß., Èîíîâ Í. È. Ïîâåðõíîñòíàÿ èîíèçàöèÿ Ì.: Íàóêà, 1969. 5. Øóëüìàí À. Ð., Ôðèäðèõîâ Ñ. À. Âòîðè÷íî-ýìèññèîííûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1977.

Ýëåêòðîííûå è àòîìíûå ÿâëåíèÿ íà ïîâåðõíîñòè è íà ìåæôàçîâûõ ãðàíèöàõ òâåðäûõ òåë 1. Àòîìíàÿ ñòðóêòóðà ïîâåðõíîñòè. Ðåëàêñàöèÿ, ðåêîíñòðóêöèÿ, èõ ìåõàíèçìû. Àòîìíîå ñòðîåíèå ïîâåðõíîñòè ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ñâÿçü ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîâåðõíîñòè ñ åå ñòðóêòóðîé. 2. Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ íà ïîâåðõíîñòè. Ïîâåðõíîñòíûå ñîñòîÿíèÿ Òàììà è Øîêëè. Ïîâåðõíîñòíàÿ çîíà Áðèëëþýíà. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå ïîòåíöèàëà è ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè íà ïîâåðõíîñòè ìåòàëëà, îñöèëëÿöèè Ôðèäåëÿ. Ðàáîòà âûõîäà è åå ñîñòàâíûå ÷àñòè. 3. Ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà è îïèñàíèå îáëàñòè ïðîñòðàíñòâåííîãî çàðÿäà â ïîëóïðîâîäíèêàõ íà ãðàíèöàõ ðàçäåëà. Ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðè÷åñêèõ çàðÿäîâ â ïðèïîâåðõíîñòíîé îáëàñòè ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ïîâåðõíîñòíàÿ åìêîñòü ïîëóïðîâîäíèêîâ. Êèíåòè÷åñêèå è íåðàâíîâåñíûå ÿâëåíèÿ â ïîëóïðîâîäíèêàõ ñ ó÷åòîì ïîâåðõíîñòè è ãðàíèö ðàçäåëà. Êîíòàêò ìåòàëë-ïîëóïðîâîäíèê, ãîìîïåðåõîäû, ãåòåðîïåðåõîäû. Ïîëåâûå ýôôåêòû â ïîëóïðîâîäíèêàõ è èõ èñïîëüçîâàíèå äëÿ èññëåäîâàíèÿ ïîâåðõíîñòíûõ ÿâëåíèé. 4. Ãåòåðîãåííûå ñèñòåìû. Ìåæôàçíàÿ ãðàíèöà. ßâëåíèÿ íà ãðàíèöå ðàç-

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà

5.

6.

7.

8.

9. 10.

11. 12.

äåëà ôàç òâåðäîå òåëî-ãàç. Ôèçè÷åñêàÿ è õèìè÷åñêàÿ àäñîðáöèÿ. Ìåæìîëåêóëÿðíûå âçàèìîäåéñòâèÿ ïðè ôèçè÷åñêîé àäñîðáöèè. Ìîíî- è ïîëèìîëåêóëÿðíàÿ àäñîðáöèÿ. Ìîäåëü àäñîðáöèè Ëåíãìþðà. Àäñîðáöèîííî-äåñîðáöèîííîå ðàâíîâåñèå. Òåïëîòà ôèçè÷åñêîé àäñîðáöèè. Çàâèñèìîñòü òåïëîòû àäñîðáöèè îò ìîëåêóëÿðíîãî âåñà àäñîðáàòà. Òèïû õèìè÷åñêîé ñâÿçè ïðè õåìîñîðáöèè. Ýíåðãèÿ àêòèâàöèè è òåïëîòà àäñîðáöèè. Äèññîöèàòèâíàÿ àäñîðáöèÿ. Ïîòåöèàëüíûå ïîâåðõíîñòè ïðè õåìîñîðáöèè. Õåìîñîðáöèÿ íà íåîäíîðîäíîé ïîâåðõíîñòè. Àäñîðáöèÿ. Òåîðèÿ Áðóíàóåðà—Ýììåòà—Òåéëîðà. Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ àäàòîìà. Èçìåíåíèå ðàáîòû âûõîäà ïðè àäñîðáöèè, äèïîëüíàÿ ìîäåëü, ìîäåëü Ëýíãà. Àòîìíàÿ ñòðóêòóðà àäñîðáèðîâàííîãî ñëîÿ. Âçàèìîäåéñòâèå àäñîðáèðîâàííûõ ÷àñòèö. Äåñîðáöèÿ, ïîâåðõíîñòíàÿ äèôôóçèÿ. Ïîíÿòèÿ êàòàëèòè÷åñêîé ðåàêöèè è êàòàëèçàòîðà. Ãîìîãåííûå è ãåòåðîãåííûå êàòàëèòè÷åñêèå ðåàêöèè. Àêòèâíîñòü è ñåëåêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðîâ. Îáùèå òåîðèè è ìîäåëè êàòàëèçà. Ñòàäèéíûå ìåõàíèçìû è êîìïåíñàöèÿ ýíåðãèè ðàçðûâà ñâÿçåé â ãåòåðîãåííîì êàòàëèçå. Íåðàâíîâåñíûå ïðîöåññû. Êëàññèôèêàöèÿ ôîòîñòèìóëèðîâàííûõ ïðîöåññîâ íà ïîâåðõíîñòè. Ôîòîêàòàëèòè÷åñêèå ïðîöåññû. Ôîòîêàòàëèçàòîðû. Ôîòîêàòàëèòè÷åñêèå ðåàêöèè â ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ ãàç—òâåðäîå òåëî è æèäêîñòü—òâåðäîå òåëî. Ôîòîàäñîðáöèÿ è ôîòîäåñîðáöèÿ. Ôîòîñîðáöèîííî àêòèâíîå ïîãëîùåíèå ñâåòà â ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ. Àêòèâíûå öåíòðû ïîâåðõíîñòè. Ôîòîäåñòðóêöèÿ òâåðäîãî òåëà. Ôîòîõèìè÷åñêèå ðåàêöèè â ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ. Ôîòîñòèìóëèðîâàííîå äåôåêòîîáðàçîâàíèå â òâåðäûõ òåëàõ â ïîäïîðîãîâîé îáëàñòè ýíåðãèé. Ìåõàíèçìû ðîñòà ïëåíîê. Ýïèòàêñèÿ. Çàðîäûøåîáðàçîâàíèå. Îñîáåííîñòè ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â òîíêèõ ïëåíêàõ. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ïîâåðõíîñòè. Äèôðàêöèÿ ìåäëåííûõ ýëåêòðîíîâ. Ôîòîýëåêòðîííàÿ è Îæå-ýëåêòðîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ. Ñêàíèðóþùàÿ òóííåëüíàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Ýëåêòðîôèçè÷åñêèå ìåòîäû. Ïðèìåíåíèå ìàññ-ñïåêòðîìåòðèè â èññëåäîâàíèè òåðìî- è ôîòîõèìè÷åñêèõ ðåàêöèé íà ïîâåðõíîñòè òâåðäîãî òåëà. Âðåìÿ-ïðîëåòíûé ìåòîä â èññëåäîâàíèè ëàçåðíî-ñòèìóëèðîâàííîé äåñîðáöèè. Ìåòîäû ÓÔ- è âèäèìîé îïòè÷åñêîé ñïåêòðîñêîïèè è ëþìèíåñöåíöèè. ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèÿ â èññëåäîâàíèÿõ ïîâåðõíîñòè òâåðäîãî òåëà.

Ëèòåðàòóðà 1. Ðæàíîâ Í. Â. Ýëåêòðîííûå ïðîöåññû íà ïîâåðõíîñòè ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì.: Íàóêà, 1971. 2. Áåõøòåä Ô., Ýíäåðëàéí Ð. Ïîâåðõíîñòè è ãðàíèöû ðàçäåëà ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ì.: Ìèð, 1990. 3. Âóäðàô Ä., Äåë÷àð Ò. Ñîâðåìåííûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ïîâåðõíîñòè. Ì.: Ìèð, 1989.

385

Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà 4. Çåíãóèë Ý. Ôèçèêà ïîâåðõíîñòè. Ì.: Ìèð, 1990. 5. Ôåëäìàí Ë., Ìàéåð Ä. Îñíîâû àíàëèçà ïîâåðõíîñòè è òîíêèõ ïëåíîê. Ì.: Ìèð, 1989. 6. Ìîððèñîí Ñ. Õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà ïîâåðõíîñòè òâåðäîãî òåëà. Ì.: Íàóêà, 1980. 7. Ôèçèêà ïîâåðõíîñòè: êîëåáàòåëüíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àäñîðáàòîâ / Ïîä. ðåä. Ð. Óèëëèñà. Ì.: Ìèð,1984. 8. Ëàçíåâà Ý. Ô. Ëàçåðíàÿ ôîòîäåñîðáöèÿ / Ïîä ðåä. Ï. Ï. Êîíîðîâà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1990.

386

Êàôåäðà

ÿäåðíîé ôèçèêè

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

010700/01 • “Ýêñïåðèìåíòàëüíîå è òåîðåòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ñâîéñòâ àòîìíûõ ÿäåð”

Ñàéò êàôåäðû: http://www.ff.phys.spbu.ru/Departments/Depts/Nucl/index.html Cåêðåòàðü ïî ó÷åáíîé ðàáîòå: Ñåðãèåíêî Âàñèëèé Àëåêñàíäðîâè÷, òåë. (812) 428-45-54, ôàêñ (812) 428-72-40

Ê

àôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè ãîòîâèò áàêàëàâðîâ è ìàãèñòðîâ ïî ñïåöèàëüíîñòè «ôèçèêà ÿäðà è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö». Âûïóñêíèêè êàôåäðû ðàáîòàþò â âåäóùèõ ÿäåðíûõ öåíòðàõ Ðîññèè è ñòðàí ÑÍÃ. Èñòîðèÿ ÿäåðíîé ôèçèêè â Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîì óíèâåðñèòåòå íà÷àëàñü â 1897 ñðàçó ïîñëå îòêðûòèÿ Áåêêåðåëåì ÿâëåíèÿ ðàäèîàêòèâíîñòè. Ñîâðåìåííàÿ èñòîðèÿ ÿäåðíîé ôèçèêè â Ëåíèíãðàäñêîì óíèâåðñèòåòå áåðåò ñâîå íà÷àëî ñ ðåøåíèÿ ïðàâèòåëüñòâà îá îðãàíèçàöèè êàôåäðû àòîìíîãî ÿäðà â 1945 ã. Îðãàíèçàòîðîì êàôåäðû áûë ÷ë.-êîðð. ÀÍ Áîðèñ Ñåðãååâè÷ Äæåëåïîâ.  1957 ïðîôåññîð Þðèé Àíòîíîâè÷ Íåìèëîâ îñíîâàë êàôåäðó ÿäåðíûõ ðåàêöèé. Ñ 1991 ã. îáå êàôåäðû îáúåäèíèëèñü. Çà ýòè ãîäû áûëè ïîäãîòîâëåíû îêîëî òûñÿ÷è âûñîêî êâàëèôèöèðîâàííûõ ñïåöèàëèñòîâ. Âûïóñêíèêàìè êàôåäðû ÿâëÿþòñÿ àêàäåìèêè ÐÀÍ Þ. À. Òðóòíåâ, Ä. À. Âàðøàëîâè÷, Â. Ì. Ëîáàøåâ, ñîòíè êàíäèäàòîâ è äîêòîðîâ íàóê. Íà áàêàëàâðñêîì öèêëå ñòóäåíòàì êàôåäðû ÷èòàþòñÿ îñíîâíûå êóðñû ïî ÿäåðíîé ôèçèêå êàê äëÿ ýêñïåðèìåíòàòîðîâ, òàê è äëÿ òåîðåòèêîâ: ïðîõîæäåíèå ÷àñòèö è èçëó÷åíèé ÷åðåç âåùåñòâî, ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû ÿäåðíîé ôèçèêè, ýëåêòðîííûå ìåòîäû â ÿäåðíîé ôèçèêå, àëüôà-, áåòà-, ãàììà-ñïåêòðîñêîïèÿ, ÿäåðíûå ðåàêöèè, ñòðóêòóðà àòîìíîãî ÿäðà. Îíè âûïîëíÿþò ðàáîòû â äâóõ ñïåöèàëüíûõ ëàáîðàòîðèÿõ. Îáó÷åíèå çàâåðøàåòñÿ âûïîëíåíèåì âûïóñêíîé áàêàëàâðñêîé ðàáîòû. Ìàãèñòåðñêàÿ ïðîãðàììà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ïîäãîòîâêè ñïåöèàëèñòîâ, îáëàäàþùèõ ôóíäàìåíòàëüíûìè çíàíèÿìè â îáëàñòè ÿäåðíîé ôèçèêè. Îñíîâíàÿ íàïðàâëåííîñòü ïðîãðàììû — èçëîæåíèå ñîâðåìåííîé òåîðèè ÿäðà è ÿäåðíûõ ðåàêöèé, ôóíäàìåíòàëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé (ýëåêòðîñëàáîãî, êâàíòîâîé õðîìîäèíàìèêè).  ó÷åáíîì ïðîöåññå çàíÿòû ïðîôåññîðà: çàâåäóþùèé êàôåäðîé Ê. À. Ãðèäíåâ, Â. À. Àíäðèàíîâ, Å. Ï. Ãðèãîðüåâ, Ë. Â. Êðàñíîâ, Â. Ì. Ìèõàéëîâ, ñîòðóäíèêè Ïåòåðáóðãñêîãî èíñòèòóòà ÿäåðíîé ôèçèêè ïðîôåññîðà Â. Å. Áóíàêîâ, Þ. Í. Íîâèêîâ, äîöåíòû Ë. È. Âèíîãðàäîâ, Â. Ï. Êîíäðàòüåâ, Â. Â. Ëàçàðåâ, Ð. Á. Ïàíèí, Â. À. Ñåðãèåíêî.

389

Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè Êàôåäðà èìååò äîëãîëåòíèå ñâÿçè ñ ÿäåðíûìè öåíòðàìè Ðîññèè è Åâðîïû: Îáúåäèíåííûì Èíñòèòóòîì ßäåðíûõ Èññëåäîâàíèé (ã. Äóáíà), Ðîññèéñêèì íàöèîíàëüíûì öåíòðîì «Êóð÷àòîâñêèé èíñòèòóò» (ã. Ìîñêâà), Ïåòåðáóðãñêèì èíñòèòóòîì ÿäåðíîé ôèçèêè ÐÀÍ (ã. Ãàò÷èíà), Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèì èíñòèòóòîì ÐÀÍ (ã. Ñàíêò-Ïåòåðáóðã), Ðàäèåâûì èíñòèòóòîì (ã. Ñàíêò-Ïåòåðáóðã), GSI (ã. Äàðìøòàä, ÔÐÃ), HMI (ã. Áåðëèí, ÔÐÃ), CERN (ã. Æåíåâà, Øâåéöàðèÿ). ×àñòü ìàãèñòðîâ è àñïèðàíòîâ âûïîëíÿåò ñâîè äèññåðòàöèè â ýòèõ öåíòðàõ. Íàó÷íàÿ ðàáîòà ïðîâîäèòñÿ â ÷åòûðåõ ëàáîðàòîðèÿõ êàôåäðû.

390

Ëàáîðàòîðèÿ ÿäåðíîé ñïåêòðîñêîïèè. ßäåðíî-ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ íà êàôåäðå íà÷àëèñü ñ ìîìåíòà åå îñíîâàíèÿ. Çà ïîñëåäóþùèå ãîäû ñîòðóäíèêàìè êàôåäðû è ëàáîðàòîðèè ïîëó÷åíû ôóíäàìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû ïî êîëëåêòèâíûì (ðîòàöèîííûì è âèáðàöèîííûì) è êâàçè÷àñòè÷íûì ÿäåðíûì âîçáóæäåíèÿì. Ýòè ðàáîòû âûïîëíÿëèñü ñîâìåñòíî ñ ÎÈßÈ è ÔÒÈ, ñðåäè ñîòðóäíèêîâ êîòîðûõ ìíîãî âûïóñêíèêîâ êàôåäðû.  íàñòîÿùåå âðåìÿ îñíîâíîå íàó÷íîå íàïðàâëåíèå ëàáîðàòîðèè ñîñòîèò â èçó÷åíèè ñòðóêòóðû àòîìíûõ ÿäåð. Íàðÿäó ñ òðàäèöèîííûìè äëÿ ëàáîðàòîðèè ýêñïåðèìåíòàëüíûìè è òåîðåòè÷åñêèìè èññëåäîâàíèÿìè äåôîðìèðîâàííûõ è ïåðåõîäíûõ ÿäåð, â íàñòîÿùåå âðåìÿ òåîðåòè÷åñêèå ìåòîäû, ðàçâèòûå â ÿäåðíîé ôèçèêå, ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ îïèñàíèÿ ñâîéñòâ àòîìíûõ êëàñòåðîâ. Ïðîâîäèòñÿ èññëåäîâàíèå ñòðóêòóðû âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé äåôîðìèðîâàííûõ ÿäåð: ýíåðãèè óðîâíåé, êâàäðóïîëüíûõ ìîìåíòîâ, ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ, âðåìåí æèçíè, âåðîÿòíîñòåé ïåðåõîäîâ. Èçó÷àåòñÿ âçàèìíîå âëèÿíèå ðîòàöèîííûõ ïîëîñ, ïîèñê ñîñòîÿíèé, êîòîðûå íå óêëàäûâàþòñÿ â ðàìêè ðîòàöèîííîé ìîäåëè.  ëàáîðàòîðèè òàê æå ïðîâîäèòñÿ èçó÷åíèå âòîðè÷íûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðîöåññîâ, ôîðìèðóåìûõ ïîñëå ïðîõîæäåíèÿ èìïóëüñà èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ ÷åðåç âåùåñòâî, è ïðèìåíåíèÿ ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ê ðåøåíèþ ñëåäóþùèõ çàäà÷: • îïòèìèçàöèÿ äåòåêòîðîâ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö, ðàáîòàþùèõ íà îñíîâå âòîðè÷íîãî ýëåêòðîííîãî èçëó÷åíèÿ; • èçó÷åíèå îñîáåííîñòåé ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé; • ôîðìèðîâàíèå èñòî÷íèêîâ íàïðàâëåííûõ (ëîêàëèçîâàííûõ â ïðîñòðàíñòâå è âðåìåíè) ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí âîçíèêàþùèõ ïðè ïîãëîùåíèè æåñòêîãî èçëó÷åíèÿ ñðåäîé. Ëàáîðàòîðèÿ ÿäåðíûõ ðåàêöèé. Íàó÷íàÿ ðàáîòà îñíîâàíà íà èñïîëüçîâàíèè ïó÷êîâ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, óñêîðÿåìûõ èìåþùèìñÿ â ëàáîðàòîðèè öèêëîòðîíîì Ó-120. Áûë âûïîëíåí öèêë ðàáîò ïî èçó÷åíèþ ðàññåÿíèÿ ÷àñòèö è ÿäåðíûõ ðåàêöèé ïðè ýíåðãèÿõ 6—25 Ìý íà ðàçëè÷íûõ ÿäðàõ-ìèøåíÿõ. Ðàçðàáîòàíû îðèãèíàëüíûå ìåòîäèêè è ñîçäàíà ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà äëÿ èçìåðåíèÿ âåðîÿòíîñòåé çàñåëåíèÿ ìàãíèòíûõ ïîäñîñòîÿíèé âîçáóæäåííûõ óðîâíåé êîíå÷íûõ ÿäåð äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìåõàíèçìà

Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè ÿäåðíûõ ðåàêöèé ïî âðåìåíè ïðîòåêàíèÿ ðåàêöèè, ïðîâåäåíû êîððåëÿöèîííûå ýêñïåðèìåíòû ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäèê ÿäåð îòäà÷è è ò. ä. Âûâåäåííûé ïó÷îê öèêëîòðîíà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïðîâåäåíèÿ òåñòîâûõ èñïûòàíèé ðàçëè÷íûõ óçëîâ óñòàíîâîê, ïðèìåíÿåìûõ â ýêñïåðèìåíòàõ, ïðîâîäèìûõ â ðàçëè÷íûõ íàó÷íûõ öåíòðàõ â Ðîññèè è çà ðóáåæîì.  ïîñëåäíåå âðåìÿ óäåëÿëîñü áîëüøîå âíèìàíèå ðàçðàáîòêå ñîâðåìåííûõ ìåòîäèê ïðîèçâîäñòâà èçîòîïîâ, èñïîëüçóåìûõ â ìåäèöèíå è òåõíèêå. Íà èìåþùåìñÿ â ëàáîðàòîðèè áåçæåëåçíîì áåòàòðîíå ïðîâîäèòñÿ èçó÷åíèå ôîòîÿäåðíûõ ðåàêöèé. Áûë ïîñòàâëåí ðÿä ðàáîò ñîâìåñòíî ñ Ãîñóäàðñòâåííûì îïòè÷åñêèì èíñòèòóòîì, ïîñâÿùåííûõ ïðîáëåìå ñòèìóëèðîâàííûõ ïåðåõîäîâ â àòîìíûõ ÿäðàõ ïîä äåéñòâèåì èíòåíñèâíîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ. Ëàáîðàòîðèÿ òåîðåòè÷åñêîé ÿäåðíîé ôèçèêè.  ëàáîðàòîðèè ïðîâîäÿòñÿ èññëåäîâàíèÿ êëàñòåðèçàöèè ëåãêèõ è ñðåäíèõ ÿäåð. Ñîçäàíà ÿäåðíàÿ ìîäåëü ñâÿçàííûõ àëüôà-÷àñòèö. Ïðè âûñîêèõ ýíåðãèÿõ âîçáóæäåíèÿ â ëåãêèõ ÿäðàõ ïðåäñêàçàí ýôôåêò ÁîçåÝéíøòåéíîâñêîãî êîíäåíñàòà è ðàçðàáàòûâàåòñÿ ìåòîäèêà åãî ýêñïåðèìåíòàëüíîãî îáíàðóæåíèÿ â ÿäåðíûõ ðåàêöèÿõ. Íà îñíîâå ìåòîäà Õàðòðè—Ôîêà èññëåäóþòñÿ ÿäðà, ïåðåãðóæåííûå íåéòðîíàìè. Ïîìèìî ýòîãî, èñïîëüçóåòñÿ ìåòîäèêà îáðàòíîé çàäà÷è ðàññåÿíèÿ äëÿ âîññòàíîâëåíèÿ ïîòåíöèàëà âçàèìîäåéñòâèÿ ÷àñòèö ñ ÿäðàìè. Ýòè èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäÿòñÿ ñîâìåñòíî ñ Ôðàíêôóðòñêèì èíñòèòóòîì ïðîäâèíóòûõ èññëåäîâàíèé (ÔÐÃ) è ñ Àáî Àêàäåìèåé (Ôèíëÿíäèÿ). Ëàáîðàòîðèÿ ÿäåðíîé ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé.  ëàáîðàòîðèè áûë âûïîëíåí áîëüøîé öèêë ðàáîò ïî èçó÷åíèþ âòîðè÷íûõ ÷àñòèö, âîçíèêàþùèõ ïðè âçàèìîäåéñòâèè ïðîòîíîâ, äåéòðîíîâ, òÿæåëûõ èîíîâ ñ ýíåðãèåé íåñêîëüêî Ãý íà íóêëîí. Ñîçäàííûé â ëàáîðàòîðèè ñïåêòðîìåòð áûë óñòàíîâëåí íà ïó÷êå ñèíõðîôàçîòðîíà Îáúåäèíåííîãî èíñòèòóòà ÿäåðíûõ èññëåäîâàíèé, ãäå è ïðîðàáîòàë â òå÷åíèå äåñÿòè ëåò. Áûëè ïîëó÷åíû äàííûå î ïðèðîäå èçîòîïíîãî ýôôåêòà, èçó÷åí ïðîöåññ ïåðåçàðÿäêè ÿäðî-ÿäðî ñ âîçáóæäåíèåì äåëüòà-èçîáàðû. Ñîòðóäíèêè ëàáîðàòîðèè ÿâëÿþòñÿ ÷ëåíàìè êîëëàáîðàöèè ALICE, ãëàâíîé çàäà÷åé êîòîðîé ÿâëÿåòñÿ èññëåäîâàíèå íîâîãî ñîñòîÿíèÿ âåùåñòâà, îòêðûòîãî â ÖÅÐÍå â 2000 ãîäó, — êâàðê-ãëþîííîé ïëàçìû. Ýêñïåðèìåíòû íà óñòàíîâêå ALICE íà÷íóòñÿ â 2007 ãîäó ïîñëå çàïóñêà ñàìîãî ìîùíîãî â ìèðå óñêîðèòåëÿ ÿäåð — Áîëüøîãî Àäðîííîãî Êîëëàéäåðà, íà êîòîðîì ÿäðà ñâèíöà áóäóò ñòàëêèâàòüñÿ äðóã ñ äðóãîì ïðè ýíåðãèè 6 Òý íà íóêëîí (1 Òý = 1012 ýÂ). Íàðÿäó ñ ìåòîäè÷åñêèìè ðàçðàáîòêàìè â ëàáîðàòîðèè ðåøàþòñÿ è òåîðåòè÷åñêèå çàäà÷è, ñâÿçàííûå ñ ñîâåðøåíñòâîâàíèåì ìîäåëåé ÿäðîÿäåðíûõ âçàèìîäåéñòâèé ïðè âûñîêèõ ýíåðãèÿõ. Èçó÷åíèå âûõîäà ñòðàííûõ ÷àñòèö, à òàêæå êîððåëÿöèé çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, ðîæäàåìûõ â ñòîëêíîâåíèÿõ ÿäåð, ïîçâîëÿåò óñòàíîâèòü õàðàêòåð ÿäåðíîé ôðàãìåíòàöèè, â îñíîâå êîòîðîé ëåæèò ðàçðûâ öâåòîâîé ñòðóíû ìåæäó êâàðêàìè.

391

Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè

Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè íà àâòîðñêóþ ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó 010700/01 — «Ýêñïåðèìåíòàëüíîå è òåîðåòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ñâîéñòâ àòîìíûõ ÿäåð»

392

1. Îáîçíà÷åíèÿ è åäèíèöû èçìåðåíèÿ. Èçîòîïû, èçîòîíû, èçîáàðû. Åäèíèöû èçìåðåíèÿ ìàññû, ýíåðãèè, àòîìíûõ ðàäèóñîâ, ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ, ìàãíèòíûõ è êâàäðóïîëüíûõ ìîìåíòîâ. 2. Îñíîâíûå ÿäåðíûå õàðàêòåðèñòèêè. Ñïåêòðû ýíåðãåòè÷åñêèõ óðîâíåé, ñïèí, ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ âåùåñòâà è çàðÿäà, ýëåêòðîñòàòè÷åñêèå ìîìåíòû, ðàñïàäíûå ñâîéñòâà, âåðîÿòíîñòè îáðàçîâàíèÿ ÿäåð â ÿäåðíûõ ðåàêöèÿõ. 3. Èññëåäîâàíèå ðàçìåðîâ è ïëîòíîñòåé ÿäåð: àëüôà-ðàñïàä, ðàçíîñòè ìàññ «çåðêàëüíûõ ÿäåð», ðàññåÿíèå áûñòðûõ ýëåêòðîíîâ. Ñïåêòðû ìþìåçîàòîìîâ. Îòíîñèòåëüíûå èçìåðåíèÿ ðàçìåðîâ ÿäåð: èçîòîïè÷åñêèé ñäâèã, èçîìåðíûé ñäâèã. 4. Èññëåäîâàíèå ìàññ è ýíåðãèé ñâÿçè ÿäåð. Èçìåðåíèå ìàññ: ìàññ-ñïåêòðîñêîïèÿ, ýíåðãåòè÷åñêèé àíàëèç ÿäåðíûõ ðåàêöèé, àíàëèç ýíåðãèé àëüôà- è áåòà-ðàñïàäîâ. Ïîëîñà áåòà-ñòàáèëüíîñòè è ýíåðãèÿ îòäåëåíèÿ íóêëîíà. Ïàðíàÿ ýíåðãèÿ. Ýíåðãèÿ ñâÿçè ÿäðà. Ïîëóýìïèðè÷åñêàÿ ôîðìóëà äëÿ ýíåðãèè ñâÿçè. 5. Äåéòîí. Ñòàòè÷åñêèå ìîìåíòû. Ýíåðãèÿ ñâÿçè. Ýëåìåíòû òåîðèè ðàññåÿíèÿ. 6. Ðàññåÿíèå íóêëîíîâ ïðè ìàëûõ ýíåðãèÿõ. Ðàññåÿíèå íåéòðîíîâ íà ïðîòîíàõ: Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû, âêëàä ñîñòîÿíèé ñ ðàçíûìè L, çàâèñèìîñòü îò ñïèíà, çàâèñèìîñòü îò èìïóëüñà. Êîãåðåíòíîå ðàññåÿíèå íà ìîëåêóëå âîäîðîäà. Ðàññåÿíèå îäèíàêîâûõ íóêëîíîâ. 7. Ðàññåÿíèå íóêëîíîâ ïðè áîëüøèõ ýíåðãèÿõ. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû. Äèôôåðåíöèàëüíîå ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ íåéòðîíîâ íà ïðîòîíàõ (îáìåííûå ñèëû). Ñå÷åíèå ðàññåÿííûõ ïðîòîíîâ íà ïðîòîíàõ è ñðàâíåíèå ñ ïðîòîí-íåéòðîííûì ðàññåÿíèåì. 8. Èçîòîïè÷åñêèé ñïèí. Ýìïèðè÷åñêèå îñíîâàíèÿ äëÿ ââåäåíèÿ èçîñïèíà: çàðÿäîâàÿ íåçàâèñèìîñòü ÿäåðíûõ ñèë, ñïåêòðû ëåãêèõ ÿäåð, àíàëîãîâûå ñîñòîÿíèÿ è ðåçîíàíñû. Ôîðìàëèçì èçîñïèíà. Íåñîõðàíåíèå èçîñïèíà. Îáîáùåííûé ïðèíöèï Ïàóëè äëÿ íóêëîíîâ. 9. Ãàììà-èçëó÷åíèå. Èñòî÷íèêè ãàììà-èçëó÷åíèÿ. Ïðîõîæäåíèå ãàììà-ëó÷åé ÷åðåç âåùåñòâî: ôîòîýôôåêò, êîìïòîíîâñêîå ðàññåÿíèå, îáðàçîâàíèå ýëåêòðîííî-ïîçèòðîííûõ ïàð. Ìåòîäû ðåãèñòðàöèè ãàììàëó÷åé. Îñíîâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ êâàíòîìåõàíè÷åñêîé òåîðèè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ. Ìóëüòèïîëüíîå èçëó÷åíèå ýëåêòðè÷åñêîãî è ìàãíèòíîãî òèïà. Èçîìåðèÿ. Êîíâåðñèÿ. 10. Àëüôà-ðàñïàä. Îñíîâíûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå: îáëàñòü àëüôàðàñïàä÷èêîâ, åñòåñòâåííûå ðàäèîàêòèâíûå ñåìåéñòâà. Ýíåðãåòè÷åñêèå ñîîòíîøåíèÿ â àëüôà-ðàñïàäå. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà aëüôà-ñïåêòðîâ.

Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè

11.

12.

13.

14.

Ìåòîäû èçìåðåíèÿ ñïåêòðîâ àëüôà-÷àñòèö. Çàêîí Ãåéãåðà—Íåòòîëà. Òåîðåòè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ àëüôà-ðàñïàäà. Áåòà-ðàñïàä. Âèäû áåòà-ðàñïàäà. Íåïðåðûâíîñòü áåòà-ñïåêòðà. Îïûòû ïî íåïîñðåäñòâåííîìó äîêàçàòåëüñòâó ñóùåñòâîâàíèÿ íåéòðèíî. Ðàñïàäû ïè- è ìþ-ìåçîíîâ. Ýëåêòðîííûå è ìþîííûå íåéòðèíî. Ôîðìà áåòà-ñïåêòðà. Íåñîõðàíåíèå ÷åòíîñòè â áåòà-ðàñïàäå. Îïûò By. Îïûò ïî íåïîñðåäñòâåííîìó îïðåäåëåíèþ ñïèðàëüíîñòè íåéòðèíî. Ãàìèëüòîíèàí è çàïðåùåííûå ïåðåõîäû. Ïðîâåðêà ñîõðàíåíèÿ èçîòîï-ñïèíà â áåòà-ðàñïàäå. Äåëåíèå ÿäåð. Îñíîâíûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ìåõàíèçì äåëåíèÿ. Ñïîíòàííîå äåëåíèå. Èçîìåðû äåëåíèÿ. Ýíåðãåòè÷åñêèå ñîîòíîøåíèÿ äåëåíèÿ. Ôèçèêà ÿäåðíûõ ðåàêòîðîâ. ßäåðíûå ðåàêöèè. Óñêîðèòåëè: ëèíåéíûå, öèêëè÷åñêèå (öèêëîòðîí, ñèíõðîöèêëîòðîí, èçîõðîííûé öèêëîòðîí, ñèõðîôàçîòðîí, ýëåêòðîííûå óñêîðèòåëè), óñêîðèòåëè íà âñòðå÷íûõ ïó÷êàõ. Çàêîíû ñîõðàíåíèÿ â ÿäåðíûõ ðåàêöèÿõ. Ìåõàíèçìû ÿäåðíûõ ðåàêöèé: ñîñòàâíîå ÿäðî, ïðÿìûå ÿäåðíûå ðåàêöèè. Óãëîâûå ðàñïðåäåëåíèÿ â ÿäåðíûõ ðåàêöèÿõ (p,d) è (d,p). Òåðìîÿäåðíûå ðåàêöèè íà çâåçäàõ è âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà. Ìîäåëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ñòðóêòóðå ÿäðà. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå îñíîâàíèÿ ìîäåëè îáîëî÷åê: ýíåðãèè ñâÿçè, ðàñïðîñòðàíåííîñòü èçîòîïîâ, ñèñòåìàòèêà ýíåðãèé àëüôà- è áåòà-ðàñïàäîâ, èçîìåðèÿ, óãëîâûå ðàñïðåäåëåíèÿ â ðåàêöèÿõ îäíîíóêëîííîé ïåðåäà÷è, ìàãíèòíûå ìîìåíòû íå÷åòíûõ ÿäåð. Ñðåäíèé ÿäåðíûé ïîòåíöèàë Õàðòðè—Ôîêà. Ýôôåêòèâíûå ñèëû â ÿäðàõ. Îäíî÷àñòè÷íûå óðîâíè îñöèëëÿòîðíîãî ïîòåíöèàëà. Ñïèí-îðáèòàëüíûé ïîòåíöèàë. Ïîëóýìïèðè÷åñêàÿ ñõåìà îäíî÷àñòè÷íûõ óðîâíåé. Êîëëåêòèâíûå ýôôåêòû.

Ëèòåðàòóðà 1. Ìóõèí Í. Í. Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ÿäåðíàÿ ôèçèêà:  2 ò. Ì.: Ýíåðãîàòîì, 1993. 2. Ðàêîáîëüñêàÿ È. Â. ßäåðíàÿ ôèçèêà. Ì.: Èçä-âî Ìîñê. ãîñ.óí-òà, 1980. 3. Ìèðîêîâ Þ. Ì., Þäèí Ï. ßäåðíàÿ ôèçèêà. 1972. 4. Íàóìîâ À. Í. Ôèçèêà àòîìíîãî ÿäðà è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Ì.: Ïðîåâ, 1984. 5. Âàëàíòåí È. Ñóáàòîìíàÿ ôèçèêà: ÿäðà è ÷àñòèö:  2 ÷. Ì.: Ìèð, 1986. 6. Ìèõàéëîâ Â. Ì., Êðàôò Î. Å. ßäåðíàÿ ôèçèêà. Ë.: Èçä-âî Ëåíèíãð. ãîñ. óí-òà, 1988. 7. Öèïåíþê Þ. Ì. Ïðèíöèïû è ìåòîäû ÿäåðíîé ôèçèêè. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1993.

393

Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè

Èíäèâèäóàëüíûé ïëàí ìàãèñòðàíòà ïî ïðîãðàììå

Трудоемк., час.

Всего ауд. зан., час.

Наименование дисциплины

9

150 80 120 250 200

64 64 64 128 32

10

150

32 48 32

Зачет, семестр

№ пп

Экзамен, семестр

010700/01 — «Ýêñïåðèìåíòàëüíîå è òåîðåòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ñâîéñòâ àòîìíûõ ÿäåð»

Дисциплины направления Федеральный компонент ДНМ.01 Современные проблемы физики ДНМ.02 История физики ДНМ.03 Философские вопросы физики ДНМ.04 Иностранный язык в сфере професс. коммуникации ДНМ.05 Компьютерные технологии Национально-региональный (вузовский) компонент ДНМ.06

НИТ в работе с научной литературой по специализации Теория атомного ядра ДНМ.07 Кварковая структура адронов Специальные дисциплины

394

Спец. лаб. по ядерной физике Спец. лаб. по ядерной электронике Спец. лаб. по ядерным реакциям СДМ.02 Кластерная радиоактивность и деление ядер СДМ.03 Основы теории симметрии СДМ.04 Спец. семинар по теории атомного ядра СДМ.05 Введение в квантовую электродинамику СДМ.06 Слабые и электромагнитные взаимодействия СДМ.07 Квантовая хромодинамика СДМ.08 Современные методы ядерной физики СДМ.09 Теория ядерных реакций СДМ. 10 Спец. семинар по магистерской программе Дисциплины по выбору

10

9 10

СДМ.01

9 9 10 11 12 11 10

10 10 11

150 9 10 11 9

13

60 60 56 40 84 40 60 84 60 40 60 40

64 64 32 32 64 32 48 64 48 32 48 36

СДМ.В.01 Резонансное рассеяние гамма-лучей СДМ.В.02 Дозиметрия излучений и экология СДМ.В.0З Экзотические ядра СДМ.В.04 Прямые ядерные реакции СДМ.В.05 Нейтронная оптика и нейтронные резонансы СДМ.В.06 Актуальные проблемы ядерной физики СДМ.В.07 Реакции с тяжелыми ионами Факультативные дисциплины

9 10 11 11 12 12 12

24 36 42 60 60 42 60

16 24 32 48 48 32 48

ФТД.01

11

40

32

Калибровочные симметрии в ядерной физике

Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè

Ïðîãðàììà èòîãîâîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ïî ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå 010700/01 — «Ýêñïåðèìåíòàëüíîå è òåîðåòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ñâîéñòâ àòîìíûõ ÿäåð»

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35.

Ìåòîäû èçìåðåíèÿ ìàññ ÿäåð. Ïðîòîííàÿ è äâóõïðîòîííàÿ ðàäèîàêòèâíîñòè. Ãðàíèöû óñòîé÷èâîñòè íóêëèäîâ. Îñòðîâ ñâåðõòÿæåëûõ ÿäåð. Õîëîäíîå ñëèÿíèå ÿäåð è ñâåðõòÿæåëûå ýëåìåíòû. Àëüôà-ðàñïàä. Òÿæåëûé ðàñïàä (223Ra o 14C +...). Îñîáåííîñòè ñâîéñòâ ÿäåð, óäàëåííûõ îò ïîëîñû áåòà-ñòàáèëüíîñòè. Èçîìåðèÿ ôîðìû ÿäåð. Ðàñïðåäåëåíèå ìàññ îñêîëêîâ ñïîíòàííî äåëÿùèõñÿ ÿäåð. Óãëîâûå ðàñïðåäåëåíèÿ ïðîäóêòîâ ñïîíòàííîãî äåëåíèÿ. Ãàëî-ÿäðà. ßäåðíûé ñèíòåç. Ýôôåêòèâíûå ñèëû â ÿäðàõ è ñàìîñîãëàñîâàííîå ñðåäíåå ïîëå. ßäåðíûå ïàðíûå êîððåëÿöèè ñâåðõïðîâîäÿùåãî òèïà. Ðàñ÷åò ìàññ ÿäåð è äåôîðìàöèé ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäà îáîëî÷å÷íîé ïîïðàâêè. Îïèñàíèå ÿäåðíûõ âèáðàöèé â ïðèáëèæåíèè ñëó÷àéíîé ôàçû. Ðîòàöèîííûå ñïåêòðû â SU(3) ìîäåëè Ýëëèîòà. Òåîðèÿ áåòà-ðàñïàäà. Ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû è óãëîâûå ðàñïðåäåëåíèÿ ÷àñòèö â ðàçðåøåííûõ áåòà-ïðîöåññàõ. Íåéòðèííûé è áåçíåéòðèííûé äâîéíîé áåòà-ðàñïàä. Òåîðèÿ ãàììà-èçëó÷åíèÿ. Ðåçîíàíñíîå ðàññåÿíèå ãàììà-ëó÷åé ÿäðàìè. Êîíâåðñèÿ ãàììà-ëó÷åé. Óíèâåðñàëüíîå ýëåêòðîñëàáîå âçàèìîäåéñòâèå. Êâàíòîâàíèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Äèàãðàììû Ôåéíìàíà. Àìïëèòóäû îñíîâíûõ ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Ôîðìàëèçì òåîðèè ðàññåÿíèÿ: S, T-ìàòðèöû. Òåîðåìà âçàèìíîñòè è ïðèíöèï äåòàëüíîãî ðàâíîâåñèÿ. Ñå÷åíèÿ ðàññåÿíèÿ. Îïòè÷åñêàÿ òåîðåìà. Ñòàöèîíàðíûé ôîðìàëèçì â òåîðèè ðàññåÿíèÿ. Óðàâíåíèå Ëèïïìàíà—Øâèíãåðà. Ðåçîíàíñíûå ïðîöåññû. Ôîðìóëà Áðåéòà—Âèãíåðà. Îïòè÷åñêàÿ ìîäåëü óïðóãîãî ðàññåÿíèÿ. Ìíîãîêàíàëüíàÿ òåîðèÿ ðàññåÿíèÿ. Ìåòîä ñâÿçàííûõ êàíàëîâ. Ìåòîä èñêàæåííûõ âîëí.

395

Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè

396

36. Ìîäåëü ñèëüíîãî ïîãëîùåíèÿ â ðåàêöèÿõ ñ òÿæåëûìè èîíàìè. 37. ßäåðíàÿ ðàäóãà è åå ñâÿçü ñ îïòè÷åñêîé ðàäóãîé. 38. Ãëóáîêî íåóïðóãèå ïðîöåññû â ðåàêöèÿõ ñ òÿæåëûìè èîíàìè è èõ îòëè÷èå îò ïðÿìûõ ðåàêöèé è ðåàêöèé ÷åðåç ñîñòàâíîå ÿäðî. 39. Ìíîãî÷àñòè÷íûå ðåçîíàíñû êîìïàóíä-ÿäðà è èõ îïèñàíèå â ðàìêàõ ñòàòèñòè÷åñêîé ìîäåëè. 40. Êîãåðåíòíîå è íåêîãåðåíòíîå âçàèìîäåéñòâèå íåéòðîíîâ ñ âåùåñòâîì, óñëîâèÿ Áðåããà, èñòî÷íèêè íàðóøåíèÿ êîãåðåíòíîñòè. 41. Ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ ìåäëåííûõ íåéòðîíîâ â âåùåñòâå. 42. SU(3)-ñèììåòðèÿ è óíèòàðíûå ìóëüòèïëåòû ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Êâàðêîâûé ñîñòàâ ìåçîíîâ è áàðèîíîâ èç îñíîâíûõ ìóëüòèïëåòîâ. 43. Ìàññîâûå ôîðìóëû äëÿ ìåçîíîâ è áàðèîíîâ â ðàìêàõ êîíñòèòóåíòíîé êâàðêîâîé ìîäåëè. 44. Ñêåéëèíã Áü¸ðêåíà â ãëóáîêî íåóïðóãîì ðàññåÿíèè ëåïòîíîâ íà íóêëîíàõ è åãî îáÿñíåíèå â ðàìêàõ ïàðòîííîé ìîäåëè Ôåéíìàíà. 45. Òÿæåëûå êâàðêîíèè è èõ âîçáóæäåííûå ñîñòîÿíèÿ â ðàìêàõ ïîòåíöèàëüíîé ìîäåëè. 46. Ìÿãêèå àäðîí-àäðîííûå è àäðîí-ÿäåðíûå âçàèìîäåéñòâèÿ â ðàìêàõ àääèòèâíîé êâàðêîâîé ìîäåëè. 47. Æåñòêèå àäðîí-àäðîííûå âçàèìîäåéñòâèÿ è ñòðóéíîå ðîæäåíèå àäðîíîâ â ðàìêàõ ïàðòîííîé ìîäåëè. 48. Ôåíîìåíîëîãè÷åñêèå è òåîðåòè÷åñêèå ïðåäïîñûëêè êâàíòîâîé õðîìîäèíàìèêè (ÊÕÄ): êâàðêè, ãëþîíû è öâåò. 49. Êàëèáðîâî÷íûé ïðèíöèï è ïîñòðîåíèå êëàññè÷åñêîãî ëàãðàíæèàíà ÊÕÄ, åãî ãëîáàëüíûå è ëîêàëüíûå ñâîéñòâà ñèììåòðèè è çàêîíû ñîõðàíåíèÿ. 50. Ïåðåíîðìèðîâêà çàðÿäîâ ÊÕÄ è åå ôèçè÷åñêèå ñëåäñòâèÿ (ñå÷åíèÿ ðàññåÿíèÿ, å+ + å– o àäðîíû è å+ + å– o P+ + P–, îòíîøåíèå Äðåëëà). Ëèòåðàòóðà 1. Áåðëîâè÷ Ý. Å.,.Íîâèêîâ Þ. Í. Îäíî- è ìíîãîíóêëîííàÿ ðàäèîàêòèâíîñòü.  ñá.: Ñîâðåìåííûå ìåòîäû ÿäåðíîé ñïåêòðîñêîïèè. 1986. / Ïîä ðåä. Á. Ñ. Äæåëåïîâà. Ë., 1988. 2. ̸ññáàóýðîâñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ / Ïîä ðåä. ×. Ãîíçàãåð. Ì.: Ìèð, 1983. 3. Çàðóáèí Ï. Ï. Ðàäèîàêòèâíîñòü. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. ÑÏá., 1993. 4. Áîð Î., Ìîòòåëüñîí Á. Ñòðóêòóðà àòîìíîãî ÿäðà:  2 ò. Ì.: Ìèð, 1971. 5. Âó Ö. Ñ., Ìîøêîâñêèé Ñ. À. Áåòà-ðàñïàä. Ì.: Àòîìèçäàò, 1970. 6. Ãàììà-ëó÷è. Ñá. ïîä ðåäàêöèåé Ë. À. Ñëèâà. Ì.: Èçä-âî ÀÍ ÑÑÑÐ, 1961. 7. Áåðåñòåöêèé Â. Á., Ëèôøèö Å. Ì., Ïèòàåâñêèé Ë. Ï. Êâàíòîâàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà. Ì.: Íàóêà, 1986. 8. Òåéëîð Äæ. Òåîðèÿ ðàññåÿíèÿ. Ì.: Ìèð, 1975. 9. Ñèòåíêî À. Ã., Òàðòàêîâñêèé Â. Ê. Ëåêöèè ïî òåîðèè ÿäðà. Ì.: Àòîìèçäàò, 1972. 10. Feshbach H. Theoretical nuclear physics. Nuclear reactions. Wileg, 1992. 11. Ñèòåíêî À. Ã. Òåîðèÿ ÿäåðíûõ ðåàêöèé. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1983.

Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè 12. Bass R. Nuclear Reaction Reactions with Heavy Ions. Berlin: Springer-Verlag, 1980. 13. Òîðî Ì. Ä. Ôèçèêà ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö è àòîìíîãî ÿäðà. Ò. 22. Â. 2. Ñ. 382, 1991. 14. Ïåðêèíñ Ä. Ââåäåíèå â ôèçèêó âûñîêèõ ýíåðãèé. Ì.: Ìèð, 1991. 15. Õåëçåí Ô., Ìàðòèí À. Êâàðêè è ëåïòîíû. Ì.: Ìèð, 1987. 16. Ðàéäåð Ë. Êâàíòîâàÿ òåîðèÿ ïîëÿ. Ì.: Ìèð, 1987.

397

ÏÐÈËÎÆÅÍÈß Êîíòàêòíàÿ èíôîðìàöèÿ Àäðåñ 198504, Ïåòðîäâîðåö, Óëüÿíîâñêàÿ óë., ä. 3 Òåë./ôàêñ (812) 428-72-00 WWW-ñåðâåð: http://www.phys.spbu.ru ×èðöîâ Àëåêñàíäð Ñåðãååâè÷, äåêàí ôàêóëüòåòà Òåë./ôàêñ (812) 428-72-00 E-mail: [email protected] Ìàíó÷àðîâ Þðèé Ñòåïàíîâè÷, çàìåñòèòåëü äåêàíà Òåë. (812) 428-44-83 E-mail: [email protected] Ìèêóøåâ Âëàäèìèð Ìèõàéëîâè÷, çàìåñòèòåëü äåêàíà Òåë. (812) 428-44-31 E-mail: [email protected]

398

Ìèøàêîâ Âèêòîð Ãðèãîðüåâè÷, çàìåñòèòåëü äåêàíà Òåë. (812) 428-44-03 E-mail: [email protected]

Î ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà  ñòðóêòóðó ôàêóëüòåòà âõîäÿò 19 êàôåäð (âñå âûïóñêàþùèå), àñïèðàíòóðà è äîêòîðàíòóðà. Îáó÷åíèå âåäåòñÿ íà äíåâíîì è âå÷åðíåì îòäåëåíèÿõ íà ãîñáþäæåòíîé îñíîâå è äîãîâîðíîé (ïëàòíîé). Èç ÷èñëà ñîòðóäíèêîâ ôèçè÷åñêîãî ó÷åáíî-íàó÷íîãî öåíòðà èìåþò ó÷åíóþ ñòåïåíü äîêòîðà íàóê 152 ÷åëîâåêà, êàíäèäàòà íàóê — áîëåå 300 ÷åëîâåê. Ñðåäè ñîòðóäíèêîâ äâà àêàäåìèêà è äâà ÷ëåíà-êîððåñïîíäåíòà ÐÀÍ, 146 ïðîôåññîðîâ, 169 äîöåíòîâ. Íà ôàêóëüòåòå îáó÷àåòñÿ 1420 ñòóäåíòîâ. Èç íèõ íà äíåâíîì îòäåëåíèè — 1340, íà âå÷åðíåì — 61, àñïèðàíòîâ è äîêòîðàíòîâ — 130. Ïî âåëåíèþ Ïåòðà 1 Ñåíàòñêèì óêàçîì ¹ 4443 â Ñàíêò-Ïåòåðáóðãå â ÿíâàðå 1724 ãîäà áûëè ó÷ðåæäåíû Àêàäåìèÿ íàóê, Àêàäåìè÷åñêèé óíèâåðñèòåò è Àêàäåìè÷åñêàÿ ãèìíàçèÿ. Òîãäà æå ïîÿâèëñÿ è Ïðîåêò Ïîëîæåíèÿ îá ó÷ðåæäåíèè ýòèõ çàâåäåíèé, â êîòîðîì áûëî îòìå÷åíî, ÷òî «ôàêóëüòåò ôèëîñîôèêè ìîæåò … ïðè òîì æå ôèçèêó ãåíåðàëüíóþ è ýêñïåðèìåíòàëüíóþ ó÷èòü».  ýòîì æå Ïðîåêòå èìååòñÿ äàæå îïðåäåëåíèå, âûðàæàÿñü ñîâðåìåííûì ÿçûêîì, òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè: «Ôèçèêà ãåíåðàëüíàÿ íè ÷òî èíîå åñòü, òîêìîàïëèêàöèÿ ê òåëåñàì». Ñðàçó æå ïîñëå óòâåðæäåíèÿ Ïðîåêòà íà÷àëàñü ïåðåïèñêà ñ åâðîïåéñêèìè ó÷åíûìè, èçúÿâèâøèìè ãîòîâíîñòü ïåðåñåëèòüñÿ â Ïåòåðáóðã äëÿ çàíÿòèÿ ìåñò â Àêàäåìèè è Àêàäåìè÷åñêîì óíèâåðñèòåòå. Ïåðâûå çàíÿòèÿ íà÷àëèñü óæå â 1726 ã.  òå æå ãîäû íà ðàáîòó â Ïåòåðáóðã ïðèáûëè ïåðâûå ñïåöèàëèñòû. Ñðåäè íèõ áûëè: Äàíèèë Áåðíóëëè, èçâåñòíûé íûíåøíèì øêîëüíèêàì ïî ó÷åáíèêàì, â êî-

Ïðèëîæåíèÿ òîðûõ ïðèâîäèòñÿ åãî óðàâíåíèå, ñâÿçûâàþùåå äàâëåíèå è ñêîðîñòü äâèæóùåéñÿ æèäêîñòè; Íèêîëàé Áåðíóëëè, áðàò Äàíèèëà, ïðîôåññîð ìàòåìàòèêè; Ôðèäðèõ Øëåññåð, ïðîâîäèâøèé çàíÿòèÿ ïî îïòèêå è àðèôìåòèêå; Ãåîðã Áþëüôèíãåð, ñïåöèàëèñò ïî òåîðåòè÷åñêîé è ïðàêòè÷åñêîé ôèçèêå; Æîçåô-Íèêîëà Äåëèëü, àêàäåìèê-àñòðîíîì.  1727 ã. â Ïåòåðáóðã ïðèáûë Ëåîíàðä Ýéëåð, êîòîðûé ïðàêòè÷åñêè âñþ æèçíü äî êîíöà ñâîèõ äíåé ðàáîòàë â Ïåòåðáóðãå. Îí ïî ïðàâó ñ÷èòàåòñÿ îñíîâàòåëåì ðîññèéñêîé, à ñòàëî áûòü è Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîé ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêîé øêîëû.  íà÷àëå òðèäöàòûõ ãîäîâ XVIII âåêà íà÷àëè ïîÿâëÿòüñÿ è ðîññèéñêèå ñïåöèàëèñòû â îáëàñòè åñòåñòâåííûõ íàóê. Ñ 1733 ã. îäèí èç ïåðâûõ ñòóäåíòîâ Àêàäåìè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà Â. Å. Àäîäóðîâ ñòàíîâèòñÿ äåéñòâèòåëüíûì ÷ëåíîì Àêàäåìèè è àäúþíêòîì ïî êàôåäðå âûñøåé ìàòåìàòèêè. Íàèáîëüøèé âêëàä â ðàáîòó Àêàäåìèè èç íàøèõ ñîîòå÷åñòâåííèêîâ â XVIII âåêå âíåñ Ì. Â. Ëîìîíîñîâ. Ñ 1742 ã. îí áûë àäúþíêòîì ïî ôèçè÷åñêîìó êëàññó, à ñ 1745 ã. îêàçàëñÿ ïåðâûì ðóññêèì îðäèíàðíûì ïðîôåññîðîì Àêàäåìèè íàóê (àêàäåìèêîì). Ñ 1760 ã. è äî êîíöà ñâîåé æèçíè Ì. Â. Ëîìîíîñîâ ðóêîâîäèë ðàáîòîé Àêàäåìè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà â êà÷åñòâå ðåêòîðà. Îí çàíèìàëñÿ ìíîãèìè âîïðîñàìè ôèçèêè âñåâîçìîæíûõ ÿâëåíèé. Ýòî è ðàññóæäåíèÿ î ãðîìå, ñåâåðíîì ñèÿíèè, òåîðèÿ î öâåòàõ, î òâåðäîñòè è æèäêîñòè òåë çàìåðçàíèè ðòóòè, êîíñòðóèðîâàíèå ìîðñêîãî áàðîìåòðà äëÿ ïðåäñêàçàíèÿ áóðü, ñîçäàíèå ìåòàëëè÷åñêîãî òåðìîìåòðà äëÿ èññëåäîâàíèÿ ñàìûõ ñèëüíûõ ìîðîçîâ â Ñèáèðè. Îñîáîå ìåñòî çàíèìàåò åãî íàáëþäåíèå çà ïëàíåòîé Âåíåðîé, ïðîõîäÿùåé ïî ñîëíå÷íîìó äèñêó, ÷òî ïîçâîëèëî åìó îòêðûòü àòìîñôåðó ïëàíåòû Âåíåðû. Âî âòîðîé ïîëîâèíå XVIII âåêà â Åâðîïå ñòàëî óòâåðæäàòüñÿ ìíåíèå, ÷òî óíèâåðñèòåòû ÿâëÿþòñÿ óñòàðåâøåé ôîðìîé îáðàçîâàíèÿ è ÷òî íóæíî íå ýëèòàðíîå, à øèðîêîå íàðîäíîå îáðàçîâàíèå. Ïîä âëèÿíèåì ýòèõ èäåé ðàáîòà Àêàäåìè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà ïðåòåðïåëà ðÿä «ïðåâðàùåíèé». Áûëî îòêðûòî ãëàâíîå íàðîäíîå ó÷èëèùå, ïðè êîòîðîì ïîäãîòîâêà ó÷èòåëåé îñóùåñòâëÿëàñü ñïåöèàëüíîé Êîìèññèåé.  1786 ã. Êîìèññèÿ áûëà ïðåîáðàçîâàíà â Ó÷èòåëüñêóþ ãèìíàçèþ, â êîòîðîé ïðåïîäàâàíèå âåëîñü ïðîôåññîðàìè è àäúþíêòàìè Àêàäåìèè Íàóê.  1804 ã. ýòà Ãèìíàçèÿ áûëà â Ïåäàãîãè÷åñêèé èíñòèòóò, êîòîðûé â 1816 ã. áûë ïåðåèìåíîâàí â Ãëàâíûé Ïåäàãîãè÷åñêèé èíñòèòóò, à â 1819 ã. íà åãî îñíîâå áûë âîññîçäàí Ïåòåðáóðãñêèé óíèâåðñèòåò. ×òî êàñàåòñÿ ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêîé íàó÷íî-ïåäàãîãè÷åñêîé øêîëû, òî åå ñòàíîâëåíèå è ðàçâèòèå îñóùåñòâëÿëîñü, ìîæåò áûòü, íå âñåãäà ïîñëåäîâàòåëüíî, íî íåïðåðûâíî ñ 1724 ãîäà. Ïåðâûì îòå÷åñòâåííûì ïðåïîäàâàòåëåì ôèçèêè áûë âûïóñêíèê Ïåòåðáóðãñêîãî ïåäàãîãè÷åñêîãî èíñòèòóòà (1814) Íèêîëàé Ïðîêîôüåâè÷ Ùåãëîâ (1793— 1831). Ñàìîñòîÿòåëüíàÿ êàôåäðà ôèçèêè íà÷àëà ñóùåñòâîâàòü ñ 1826 ã.  1835 ã. áûë ââåäåí íîâûé óíèâåðñèòåòñêèé óñòàâ. Êàôåäðà ôèçèêè áûëà ïðåîáðàçîâàíà â êàôåäðó ôèçèêè è ôèçè÷åñêîé ãåîãðàôèè. Ñ 31 äåêàáðÿ 1835 ã. êàôåäðó âîçãëàâèë Ý. Õ. Ëåíö, 33-ëåòíèé îðäèíàðíûé àêàäåìèê Ïåòåðáóðãñêîé àêàäåìèè íàóê. Áëàãîäàðÿ ñâîèì ðàáîòàì â îáëàñòè ýëåêòðîìàãíåòèçìà Ý. Õ. Ëåíö ê ýòîìó âðåìåíè ñòàë óæå ó÷åíûì ñ åâðîïåéñêèì èìåíåì. Îí èçáèðàëñÿ äåêàíîì ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ñ 1840 ïî 1862 ã. è ÿâëÿëñÿ ïåðâûì âûáîðíûì ðåêòîðîì Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî óíèâåðñèòåòà ñ 1863 ïî 1865 ã. Ñðåäè íàèáîëåå ÿðêèõ óíèâåðñèòåòñêèõ ôèçèêîâ êîíöà XIX â. îñîáîå ìåñòî çàíèìàþò Î. Ä. Õâîëüñîí (1852—1934) è È. È. Áîðãìàí (1849—1914) (çàâåäîâàë êàôåäðîé ôèçèêè óíèâåðñèòåòà ñ 1889 ã., èçáèðàëñÿ ðåêòîðîì â 1905—1910 ãã.).  1901 ã. â ñîñòàâå óíèâåðñèòåòà áûë îáðàçîâàí Ôèçè÷åñêèé èíñòèòóò, ïåðâûé â Ðîññèè, ñûãðàâøèé âûäàþùóþñÿ ðîëü â îðãàíèçàöèè ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé â íåðàçðûâíîé ñâÿçè ñ îáðàçîâàíèåì. Îãðîìíîå âëèÿíèå íà ñòàíîâ-

399

Ïðèëîæåíèÿ

400

ëåíèå íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé ïî ôèçèêå â íà÷àëå ÕÕ â. îêàçàëè Ä. Ñ. Ðîæäåñòâåíñêèé, À. Ô. Èîôôå è Ï. Ñ. Ýðåíôåñò.  1919/20 ó÷. ãîäó ïðè ïîääåðæêå âëàñòåé Ä. Ñ. Ðîæäåñòâåíñêèé ïðåîáðàçîâàë êàôåäðó ôèçèêè è ôèçè÷åñêîé ãåîãðàôèè â íåçàâèñèìîå îò ìàòåìàòèêîâ ôèçè÷åñêîå îòäåëåíèå ñî ñâîèì ó÷åíûì ñîâåòîì. Ôàêòè÷åñêè ýòî îçíà÷àëî ïðåîáðàçîâàíèå êàôåäðû â ôàêóëüòåò. Ðåàëüíîå ñàìîñòîÿòåëüíîå ïîëîæåíèå ôèçèêîâ áûëî ïîäòâåðæäåíî 19 ñåíòÿáðÿ 1932 ã. ïðèêàçîì Íàðêîìïðîñà, óòâåðäèâøèì ñóùåñòâîâàíèå ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà. Ôèçè÷åñêèé ôàêóëüòåò îáðàçîâàí â 1933 ã. (ïðèêàç ¹191 ïî ËÃÓ îò 14.04.1933). Ìíîãèå âûïóñêíèêè-ôèçèêè Ïåòåðáóðãñêîãî óíèâåðñèòåòà äîáèëèñü âûäàþùèõñÿ ðåçóëüòàòîâ. Òàê, íàïðèìåð, ïèòîìåö ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà Ïåòåðáóðãñêîãî óíèâåðñèòåòà À. Ñ. Ïîïîâ â àïðåëå 1895 ãîäà ñäåëàë äîêëàä «Îá îòíîøåíèè ìåòàëëè÷åñêèõ ïîðîøêîâ ê ýëåêòðè÷åñêèì êîëåáàíèÿì», â êîòîðîì èçëîæèë èäåþ î ïðèáîðå äëÿ îáíàðóæåíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ êîëåáàíèé, à â ìàðòå 1896 ãîäà ïðîäåìîíñòðèðîâàë ýòîò ïðèáîð. Âïåðâûå â ìàðòå áûëè ïåðåäàíû è çàðåãèñòðèðîâàíû ðàäèîâîëíû. Ýòî ïðîèçîøëî íà òåððèòîðèè Ïåòåðáóðãñêîãî óíèâåðñèòåòà íà Âàñèëüåâñêîì îñòðîâå. Ìèðîâàÿ íàó÷íàÿ îáùåñòâåííîñòü íàçâàëà ñàìûì âûäàþùèìèñÿ îòêðûòèÿìè XX âåêà îáîñíîâàíèå ðàñøèðåíèÿ âñåëåííîé, ãèïîòåçó Áîëüøîãî Âçðûâà è ïðåäñêàçàíèå ðåëèêòîâîãî èçëó÷åíèÿ. Ýòè îòêðûòèÿ ñäåëàëè ïèòîìöû Ïåòåðáóðãñêîãî óíèâåðñèòåòà À. À. Ôðèäìàí è Ã. À. Ãàìîâ. Íàø óíèâåðñèòåò ãîðäèòñÿ ñâîèìè âûïóñêíèêàìè ôèçèêàìè Í. Í. Ñåìåíîâûì, Ë. Ä. Ëàíäàó è À. Ì. Ïðîõîðîâûì, âûäàþùèåñÿ îòêðûòèÿ êîòîðûõ áûëè îòìå÷åíû Íîáåëåâñêèìè ïðåìèÿìè — ãëàâíûìè íàãðàäàìè â îáëàñòè åñòåñòâåííûõ íàóê. Îäèí èç îñíîâîïîëîæíèêîâ ñîâðåìåííîé ôèçèêè Â. À. Ôîê ÿâëÿåòñÿ ïèòîìöåì Ïåòåðáóðãñêîãî óíèâåðñèòåòà. Îí ïðèíàäëåæèò ê òîé íåáîëüøîé ãðóïïå ó÷åíûõ, êîòîðûå îïðåäåëèëè ëèöî íàóêè XX âåêà. Åãî èìåíåì íàçâàí ÍÈÈ Ôèçèêè ÑÏáÃÓ. Ñðåäè íàèáîëåå âûäàþùèõñÿ âûïóñêíèêîâ-ôèçèêîâ íåëüçÿ íå óïîìÿíóòü ñëåäóþùèå èìåíà: Å. Ô. Ãðîññ (1922), Ñ. Ý. Ôðèø (1922), À. Í. Òåðåíèí (1922), Ä. Ä. Èâàíåíêî (1927), Ì. Ï. Áðîíøòåéí, Ã. Ã. Ñëþñàðåâ, À. È. Òóäîðîâñêèé, Â. À. Àìáàðöóìÿí (1928), Ì. À. Åëüÿøåâè÷ (1930), À. È. Àëèõàíüÿí (1931), Å. Ê Ôåäîðîâ (1932), À. Ä. Àëåêñàíäðîâ (1932), È. È. Ãóðåâè÷ (1934), À. Á. Ìèãäàë (1936), Á. È. Ñòåïàíîâ (1936), Â. È. Ïåðåëü (1950), Ê. Ê. Ðåáàíå (1952), Â. Í. Ãðèáîâ (1952), Ë. Ä. Ôàääååâ (1956), Â. Ì. Ëîáàøîâ (1957), Ñ. Ï. Ìåðêóðüåâ (1968), Ð. È. Èëüêàåâ (1961), Þ. À. Òðóòíåâ (1951), À. Ê. ×åðíûøåâ (1969).  íàñòîÿùåå âðåìÿ ôàêóëüòåò àêòèâíî ðàáîòàåò íàä ìîäåðíèçàöèåé ó÷åáíîãî ïðîöåññà, ââîäèò íîâûå, ïåðñïåêòèâíûå íàïðàâëåíèÿ ïîäãîòîâêè ñòóäåíòîâ, òàêèå, êàê «Ïðèêëàäíûå ìàòåìàòèêà è ôèçèêà», «Ñëîæíûå ñèñòåìû â ïðèðîäå è îáùåñòâå». Ïðè ôàêóëüòåòå ðàáîòàþò ïîäãîòîâèòåëüíûå êóðñû.

Ïðîãðàììà îáùåãî âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà» Ìåõàíèêà 1. Îáîáùåííûå êîîðäèíàòû. Ôóíêöèÿ Ëàãðàíæà. Ïðèíöèï íàèìåíüøåãî äåéñòâèÿ. 2. Çàêîíû ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà, ìîìåíòà èìïóëüñà è ýíåðãèè. Èõ ñâÿçü ñ îäíîðîäíîñòüþ è èçîòðîïíîñòüþ ïðîñòðàíñòâà è îäíîðîäíîñòüþ âðåìåíè. 3. Ðàññåÿíèå ÷àñòèö íåïîäâèæíûì ñèëîâûì öåíòðîì. Äèôôåðåíöèàëüíîå ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ. 4. Ôîðìóëà Ðåçåðôîðäà.

Ïðèëîæåíèÿ 5. Ìàëûå êîëåáàíèÿ ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê. Ñâîáîäíûå êîëåáàíèÿ. Âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ. ßâëåíèå ðåçîíàíñà. Çàòóõàþùèå êîëåáàíèÿ. 6. Êèíåìàòèêà è äèíàìèêà òâåðäîãî òåëà. Òåíçîð èíåðöèè. Ìîìåíò èíåðöèè. Óðàâíåíèÿ Ýéëåðà. 7. Ôóíêöèÿ Ãàìèëüòîíà. Óðàâíåíèÿ Ãàìèëüòîíà. Êàíîíè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ. 8. Âåêòîð è òåíçîð äåôîðìàöèè òâåðäîãî òåëà. Ìàëûå äåôîðìàöèè. Òåíçîð íàïðÿæåíèé è åãî ñâîéñòâà. Óðàâíåíèÿ ðàâíîâåñèÿ äåôîðìèðîâàííîãî òåëà. 9. Òåðìîäèíàìèêà. Ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ôèçèêà 10. Ïîíÿòèå òåìïåðàòóðû. Òåìïåðàòóðíûå øêàëû: èäåàëüíî-ãàçîâàÿ, òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ. 11. Ðàáîòà, âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ, òåïëîòà. Ïåðâîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè. 12. Òåïëîâàÿ ìàøèíà Êàðíî. Êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ. 13. Òåðìîäèíàìè÷åñêîå îïðåäåëåíèå ýíòðîïèè. Íåðàâåíñòâî Êëàóçèóñà. Âòîðîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè. 14. Ðàâíîâåñèå ôàç. Óðàâíåíèå Êëàïåéðîíà—Êëàóçèóñà. 15. ßâëåíèÿ ïåðåíîñà: äèôôóçèÿ, òåïëîïðîâîäíîñòü, âíóòðåííåå òðåíèå (âÿçêîñòü): ìàêðîñêîïè÷åñêèå óðàâíåíèÿ. 16. Ñòàòèñòè÷åñêîå îïðåäåëåíèå ýíòðîïèè. 17. Êàíîíè÷åñêèé àíñàìáëü. Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ïîòåíöèàëû. 18. Ñâîáîäíàÿ ýíåðãèÿ èäåàëüíîãî ãàçà è åå ïðîèçâîäÿùèå ñâîéñòâà. 19. Óñëîâèÿ òåðìîäèíàìè÷åñêîé óñòîé÷èâîñòè. Òåðìîäèíàìè÷åñêèå íåðàâåíñòâà. 20. Ðàñïðåäåëåíèå Ôåðìè—Äèðàêà è Áîçå—Ýéíøòåéíà. 21. Óðàâíåíèå Ëàíæåâåíà. Ôîðìóëà Ýéíøòåéíà äëÿ ñðåäíåãî êâàäðàòà ñìåùåíèÿ áðîóíîâñêîé ÷àñòèöû. Ýëåêòðè÷åñòâî. Ýëåêòðîäèíàìèêà 1. Òåîðåìà Ãàóññà è åå ïðèìåíåíèå ê âû÷èñëåíèþ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé ïðîñòåéøèõ ðàñïðåäåëåíèé ïëîòíîñòè çàðÿäà. 2. Òåîðåìà Ñòîêñà è åå ïðèìåíåíèå ê âû÷èñëåíèþ ìàãíèòíûõ ïîëåé ïðîñòåéøèõ ðàñïðåäåëåíèé ïëîòíîñòè òîêà. 3. Ïðîâîäíèêè è äèýëåêòðèêè â ýëåêòðîñòàòè÷åñêîì ïîëå. 4. Ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà äëÿ íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî è èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëåé â âàêóóìå. 5. Óðàâíåíèå íåïðåðûâíîñòè (çàêîí ñîõðàíåíèÿ çàðÿäà) â äèôôåðåíöèàëüíîé è èíòåãðàëüíîé ôîðìàõ. 6. Âûðàæåíèÿ äëÿ íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî è èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëåé ÷åðåç ñêàëÿðíûé è âåêòîðíûé ïîòåíöèàëû. Êàëèáðîâî÷íàÿ èíâàðèàíòíîñòü. 7. Ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëîðåíöà è ðåëÿòèâèñòñêàÿ êîâàðèàíòíîñòü ôèçè÷åñêèõ çàêîíîâ. 8. Êîâàðèàíòíàÿ ôîðìóëèðîâêà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà è äèíàìè÷åñêèå óðàâíåíèÿ äëÿ ïîòåíöèàëîâ.. 9. Îáúåìíàÿ ïëîòíîñòü è ïîòîê ýíåðãèè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Îïòèêà 1. Âîëíîâîå óðàâíåíèå äëÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ â âàêóóìå. Ïëîñêèå ìîíîõðîìàòè÷åñêèå âîëíû è èõ ñâîéñòâà. 2. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû àòîìîâ è ìîëåêóë. 3. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðàëüíûå ïðèáîðû (ïðèçìåííûå, äèôðàêöèîííûå, èíòåðôåðåíöèîííûå).

401

Ïðèëîæåíèÿ 4. Ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà â âåùåñòâå: äèñïåðñèÿ, ôàçîâàÿ è ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòè, êîìïëåêñíûé ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ. 5. Äèôðàêöèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí (ïðèáëèæåíèÿ Ãþéãåíñà—Ôðåíåëÿ è Ôðàóíãîôåðà). 6. Ïîëÿðèçàöèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí.

402

Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà. Àòîìíàÿ ôèçèêà 1. Ôîòîýôôåêò è ñâåòîâîå äàâëåíèå ñ òî÷êè çðåíèÿ ôîòîííîé òåîðèè ñâåòà. 2. Ïðèíöèïû óñèëåíèÿ è ãåíåðàöèè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ. Ñðåäû ñ èíâåðñíîé çàñåëåííîñòüþ. 3. Ýôôåêò Çååìàíà è ýôôåêò Øòàðêà. 4. Ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû è îïåðàòîðû. 5. Ñîñòîÿíèå êâàíòîâîé ñèñòåìû, ÷èñòîå è ñìåøàííîå. Âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ è ñòàòèñòè÷åñêèé îïåðàòîð. 6. Ñîîòíîøåíèå íåîïðåäåëåííîñòåé. 7. Ðàçâèòèå ñèñòåìû âî âðåìåíè. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà è êâàíòîâîå óðàâíåíèå Ëèóâèëëÿ. 8. Ñâîáîäíàÿ ÷àñòèöà è ÷àñòèöà â ïîòåíöèàëüíîé ÿìå. Òóííåëüíûé ýôôåêò, íàäáàðüåðíîå îòðàæåíèå. 9. Ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ, îðáèòàëüíûé è ñïèíîâûé. Ìàãíèòíûé ìîìåíò ýëåêòðîíà. Ìóëüòèïëåòíîñòü ñïåêòðîâ. 10. ×àñòèöà â öåíòðàëüíîì ïîëå. Îñîáåííîñòè ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà ÷àñòèöû â êóëîíîâñêîì ïîëå. Ñïåêòðû àòîìà âîäîðîäà è ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ. 11. Êâàçèêëàññè÷åñêèå óñëîâèÿ êâàíòîâàíèÿ. 12. Òîæäåñòâåííûå êâàíòîâûå ÷àñòèöû. Ïðèíöèï Ïàóëè, åãî òî÷íàÿ è ïðèáëèæåííàÿ ôîðìóëèðîâêè. ßäåðíàÿ ôèçèêà 1. Ýíåðãèÿ ñâÿçè. Ñèíòåç è äåëåíèå ÿäåð 2. Âèäû ÿäåðíûõ ïðåâðàùåíèé 3. Ñòðîåíèå àòîìíûõ ÿäåð 4. Îñíîâû ñèñòåìàòèêè ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö è çàêîíû ñîõðàíåíèÿ â ìèêðîìèðå. 5. Âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Ôóíäàìåíòàëüíûå âçàèìîäåéñòâèÿ. Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà 1. Îñíîâíûå òèïû õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé â òâåðäûõ òåëàõ. Êëàññèôèêàöèÿ òâåðäûõ òåë ïî òèïó âÿçè. 2. Êðèñòàëëè÷åñêèå ñòðóêòóðû. Ñèììåòðèÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ñòðóêòóð. Êðèñòàëëè÷åñêàÿ ÿ÷åéêà. Îáðàòíàÿ êðèñòàëëè÷åñêàÿ ðåøåòêà. 3. Òåîðåìà Áëîõà è åå îñíîâíûå ñëåäñòâèÿ. Çîíû Áðèëëþýíà. 4. Çîííàÿ ìîäåëü òâåðäîãî òåëà. Ôîðìèðîâàíèå ýíåðãåòè÷åñêèõ çîí è èõ çàïîëíåíèå ýëåêòðîíàìè. Ðîëü ãðàíè÷íûõ óñëîâèé. 5. Ýëåêòðîííûå ñâîéñòâà ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ñîáñòâåííàÿ è ïðèìåñíàÿ ïðîâîäèìîñòü. Àêöåïòîðíûå è äîíîðíûå ïîëóïðîâîäíèêè. 6. Ýëåêòðîííûé ãàç â ìåòàëëàõ â ïðèáëèæåíèè ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíîâ. Ýíåðãèÿ Ôåðìè è ïîâåðõíîñòü Ôåðìè. 7. Ïðèáëèæåíèå ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ. Ïðèáëèæåíèå ñèëüíî è ñëàáî ñâÿçàííûõ ýëåêòðîíîâ. 8. Òåïëîâûå êîëåáàíèÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê Òåìïåðàòóðà Äåáàÿ.

Ïðèëîæåíèÿ 9. Êâàçè÷àñòèöû â òâåðäîì òåëå ( ýëåêòðîíû, äûðêè, ôîíîíû, ýêñèòîíû, ïîëÿðîíû è äð.). Äèñïåðñèîííûå çàâèñèìîñòè, ýôôåêòèâíàÿ ìàññà ýëåêòðîíîâ è äûðîê.

Ïðîãðàììà îáùåãî âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî íàïðàâëåíèþ «Ïðèêëàäíûå ìàòåìàòèêà è ôèçèêà» Ôèçèêà 1. Îáîáùåííûå êîîðäèíàòû. Ôóíêöèÿ Ëàãðàíæà. Ïðèíöèï íàèìåíüøåãî äåéñòâèÿ. 2. Çàêîíû ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà, ìîìåíòà èìïóëüñà è ýíåðãèè. Èõ ñâÿçü ñ îäíîðîäíîñòüþ è èçîòðîïíîñòüþ ïðîñòðàíñòâà è îäíîðîäíîñòüþ âðåìåíè. 3. Ìàëûå êîëåáàíèÿ ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê. Ñâîáîäíûå êîëåáàíèÿ. Âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ. ßâëåíèå ðåçîíàíñà. Çàòóõàþùèå êîëåáàíèÿ. 4. Ôóíêöèÿ Ãàìèëüòîíà. Óðàâíåíèÿ Ãàìèëüòîíà. Êàíîíè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ. 5. Ðàáîòà, âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ, òåïëîòà. Ïåðâîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè. 6. ßâëåíèÿ ïåðåíîñà: äèôôóçèÿ, òåïëîïðîâîäíîñòü, âíóòðåííåå òðåíèå (âÿçêîñòü): ìàêðîñêîïè÷åñêèå óðàâíåíèÿ. 7. Êàíîíè÷åñêèé àíñàìáëü. Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ïîòåíöèàëû. 8. Ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà äëÿ íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî è èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëåé â âàêóóìå. 9. Âûðàæåíèÿ äëÿ íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî è èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëåé ÷åðåç ñêàëÿðíûé è âåêòîðíûé ïîòåíöèàëû. Êàëèáðîâî÷íàÿ èíâàðèàíòíîñòü. 10. Ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëîðåíöà è ðåëÿòèâèñòñêàÿ êîâàðèàíòíîñòü ôèçè÷åñêèõ çàêîíîâ. 11. Âîëíîâîå óðàâíåíèå äëÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ â âàêóóìå. 12. Îïòè÷åñêèå ñïåêòðû àòîìîâ è ìîëåêóë. 13. Ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà â âåùåñòâå: äèñïåðñèÿ, ôàçîâàÿ è ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòè, êîìïëåêñíûé ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ. 14. Ïîñòóëàòû êâàíòîâîé ìåõàíèêè, íàáëþäàåìûå âåëè÷èíû è îïåðàòîðû. 15. Ñîñòîÿíèå êâàíòîâîé ñèñòåìû, ÷èñòîå è ñìåøàííîå ñîñòîÿíèÿ. Âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ è ñòàòèñòè÷åñêèé îïåðàòîð. 16. Ñîîòíîøåíèå íåîïðåäåëåííîñòåé. 17. ×àñòèöà â öåíòðàëüíîì ïîëå. Îñîáåííîñòè ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà ÷àñòèöû â êóëîíîâñêîì ïîëå. Ñïåêòðû àòîìà âîäîðîäà è ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ. 18. Êâàçèêëàññè÷åñêèå óñëîâèÿ êâàíòîâàíèÿ. 19. Îñíîâíûå òèïû õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé â òâåðäûõ òåëàõ. Êëàññèôèêàöèÿ òâåðäûõ òåë ïî òèïó ñâÿçè. 20. Êðèñòàëëè÷åñêèå ñòðóêòóðû. Ñèììåòðèÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ñòðóêòóð. Êðèñòàëëè÷åñêàÿ ÿ÷åéêà. Îáðàòíàÿ êðèñòàëëè÷åñêàÿ ðåøåòêà. 21. Òåîðåìà Áëîõà è åå îñíîâíûå ñëåäñòâèÿ. Çîíû Áðèëëþýíà. 22. Ýëåêòðîííûå ñâîéñòâà ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ñîáñòâåííàÿ è ïðèìåñíàÿ ïðîâîäèìîñòü. Àêöåïòîðíûå è äîíîðíûå ïîëóïðîâîäíèêè. 23. Êâàçè÷àñòèöû â òâåðäîì òåëå ( ýëåêòðîíû, äûðêè, ôîíîíû, ýêñèòîíû, ïîëÿðîíû è äð.). Äèñïåðñèîííûå çàâèñèìîñòè, ýôôåêòèâíàÿ ìàññà ýëåêòðîíîâ è äûðîê.

403

Ïðèëîæåíèÿ Ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà 1. Ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå. Äèñêðåòíîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå. Áûñòðîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå. 2. ×èñëåííîå ðåøåíèå àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé. Ìåòîä Íüþòîíà. 3. Ðåøåíèå àëãåáðàè÷åñêèõ ëèíåéíûõ ñèñòåì. 4. Ðåøåíèå ïëîõî îáóñëîâëåííûõ ëèíåéíûõ ñèñòåì. 5. Ìåòîä íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ. 6. Ðàçíîñòíàÿ àïïðîêñèìàöèÿ äèôôåðåíöèàëüíûõ îïåðàòîðîâ. Ðàçíîñòíûå ñõåìû äëÿ ëèíåéíûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé. 7. Èíòåðïîëÿöèÿ ôóíêöèé. 8. Êâàäðàòóðíûå ôîðìóëû Íüþòîíà—Êîòåñà.

Ïðàâèëà ïðèåìà â ìàãèñòðàòóðó Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà

404

1. Îáùèå ïîëîæåíèÿ 1.1.  ìàãèñòðàòóðó (äëÿ îáó÷åíèÿ íà âòîðîé ñòóïåíè íàïðàâëåíèÿ ïîäãîòîâêè âûñøåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ) íà êîíêóðñíîé îñíîâå ïî ëè÷íîìó çàÿâëåíèþ ïðèíèìàþòñÿ ëèöà, èìåþùèå äèïëîì ãîñóäàðñòâåííîãî îáðàçöà î âûñøåì ïðîôåññèîíàëüíîì îáðàçîâàíèè ðàçëè÷íûõ ñòóïåíåé èëè ïðèçíàííûå â óñòàíîâëåííîì ïîðÿäêå ýêâèâàëåíòíûìè äèïëîìû èíîñòðàííûõ ãîñóäàðñòâ. 1.2. Ïðàâî íà ó÷àñòèå â êîíêóðñå íà ìåñòà, ôèíàíñèðóåìûå èç ñðåäñòâ ôåäåðàëüíîãî áþäæåòà, èìåþò ãðàæäàíå Ðîññèéñêîé Ôåäåðàöèè, ãðàæäàíå Ðåñïóáëèêè Áåëîðóññèÿ, à òàêæå ñîîòå÷åñòâåííèêè, ïðîæèâàþùèå íà òåððèòîðèè ãîñóäàðñòâ — ðåñïóáëèê áûâøåãî ÑÑÑÐ, ïðåòåíäóþùèå íà îáó÷åíèå â ìàãèñòðàòóðå âïåðâûå. 1.3. Ïðèåì â ìàãèñòðàòóðó ïðîèçâîäèòñÿ íà ìàãèñòåðñêèå (â òîì ÷èñëå, àâòîðñêèå) ïðîãðàììû íà êîíêóðñíîé îñíîâå. Êîëè÷åñòâî ìåñò äëÿ ïðèåìà ïî êàæäîìó íàïðàâëåíèþ ïîäãîòîâêè óñòàíàâëèâàåòñÿ ïî ïðåäñòàâëåíèþ ôàêóëüòåòîâ ïðèêàçîì Ðåêòîðà ïî ñîãëàñîâàíèþ ñ ôåäåðàëüíûì ãîñóäàðñòâåííûì îðãàíîì óïðàâëåíèÿ îáðàçîâàíèåì. 1.4. Ïî ïðåäñòàâëåíèþ ôàêóëüòåòà Ó÷åíûì ñîâåòîì Óíèâåðñèòåòà â ïðåäåëàõ ìåñò, óñòàíîâëåííûõ ïî äàííîìó íàïðàâëåíèþ ïîäãîòîâêè, ìîãóò áûòü âûäåëåíû ìåñòà äëÿ öåëåâîãî ïðèåìà íà îñíîâå äîãîâîðîâ ñ ãîñóäàðñòâåííûìè è ìóíèöèïàëüíûìè îðãàíàìè. Êîíêóðñ íà öåëåâûå ìåñòà îñóùåñòâëÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ äåéñòâóþùèì Ïîðÿäêîì ïðèåìà â ãîñóäàðñòâåííûå îáðàçîâàòåëüíûå ó÷ðåæäåíèÿ âûñøåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ (âûñøèå ó÷åáíûå çàâåäåíèÿ) Ðîññèéñêîé Ôåäåðàöèè, ó÷ðåæäåííûå ôåäåðàëüíûìè îðãàíàìè èñïîëíèòåëüíîé âëàñòè (äàëåå Ïîðÿäîê ïðèåìà). 1.5. Ëèöî, ïðåòåíäóþùåå íà çà÷èñëåíèå â ìàãèñòðàòóðó, ïðåäúÿâëÿåò äîêóìåíò, óäîñòîâåðÿþùèé ëè÷íîñòü è ãðàæäàíñòâî, è ïðåäñòàâëÿåò: à) ëè÷íîå çàÿâëåíèå íà èìÿ Ðåêòîðà î ïðèåìå â ìàãèñòðàòóðó ñ óêàçàíèåì íàïðàâëåíèÿ ïîäãîòîâêè è èçáðàííîé ìàãèñòåðñêîé (â òîì ÷èñëå, àâòîðñêîé) ïðîãðàììû; á) ïîäëèííèê èëè çàâåðåííóþ êîïèþ äîêóìåíòà î âûñøåì ïðîôåññèîíàëüíîì îáðàçîâàíèè ñ ïðèëîæåíèåì (â èñêëþ÷èòåëüíûõ ñëó÷àÿõ äî ïîëó÷åíèÿ äèïëîìà î âûñøåì ïðîôåññèîíàëüíîì îáðàçîâàíèè äîïóñêàåòñÿ ïðåäñòàâëåíèå ñïðàâêè çà ïîäïèñüþ ðåêòîðà âóçà (äåêàíà ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ) îá óñïåøíîì çàâåðøåíèè îñíîâíîé îáðàçîâàòåëüíîé ïðîãðàììû âûñøåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ); â) 6 ôîòîãðàôèé ðàçìåðîì 3õ4. Äðóãèå äîêóìåíòû ìîãóò áûòü ïðåäñòàâëåíû ïîñòóïàþùèì â ñëó÷àå, åñëè îí ïðåòåíäóåò íà ëüãîòû, óñòàíîâëåííûå äåéñòâóþùèì Ïîðÿäêîì ïðèåìà. Ñòóäåíòû

Ïðèëîæåíèÿ ÑÏáÃÓ, óñïåøíî çàâåðøèâøèå â òåêóùåì ó÷åáíîì ãîäó îáó÷åíèå ïî îñíîâíîé îáðàçîâàòåëüíîé ïðîãðàììå è ïîñòóïàþùèå â ìàãèñòðàòóðó, äîïîëíèòåëüíî ïðåäñòàâëÿþò âûïèñêó èç ó÷åáíîé êàðòî÷êè çà ïîñëåäíèé ñåìåñòð. Ïîñòóïàþùåìó âûäàåòñÿ ðàñïèñêà â ïðèåìå äîêóìåíòîâ. 1.6. Äëÿ ëèö, ïîñòóïàþùèõ â ìàãèñòðàòóðó íà ìåñòà, ôèíàíñèðóåìûå èç ñðåäñòâ ôåäåðàëüíîãî áþäæåòà, ïðèåì äîêóìåíòîâ ïðîèçâîäèòñÿ ñ 01 èþíÿ. Âñòóïèòåëüíûå èñïûòàíèÿ ïðîâîäÿòñÿ â ïåðèîä äî 30 èþíÿ. Çà÷èñëåíèå â ìàãèñòðàòóðó ëèö, ïðîøåäøèõ ïî êîíêóðñó, ïðîèçâîäèòñÿ ñ 01 èþëÿ. 1.7. Äëÿ ëèö, ïîñòóïàþùèõ â ìàãèñòðàòóðó íà ìåñòà ñ îïëàòîé çà îáó÷åíèå ôèçè÷åñêèìè è/èëè þðèäè÷åñêèìè ëèöàìè, ñðîêè ïðèåìà äîêóìåíòîâ, à òàêæå ñðîêè è ïîðÿäîê ïðîâåäåíèÿ âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé óñòàíàâëèâàþòñÿ Ó÷åíûì ñîâåòîì ôàêóëüòåòà (ÓÍÖ). Çà÷èñëåíèå ïðîèçâîäèòñÿ íå ïîçäíåå 01 îêòÿáðÿ. Âñòóïèòåëüíûå èñïûòàíèÿ íà÷èíàþòñÿ ïîñëå ïðèåìà äîêóìåíòîâ. 2. Îðãàíèçàöèÿ ïðèåìà â ìàãèñòðàòóðó 2.1. Äëÿ îðãàíèçàöèè è ïðîâåäåíèÿ ïðèåìà â ìàãèñòðàòóðó íà êàæäîì ôàêóëüòåòå åæåãîäíî (íå ïîçæå, ÷åì çà ìåñÿö äî íà÷àëà ïðèåìà äîêóìåíòîâ) ïî ïðåäñòàâëåíèþ äåêàíà ôàêóëüòåòà ïðèêàçîì Ðåêòîðà ôîðìèðóþòñÿ: à) êîìèññèÿ ïî ïðèåìó â ìàãèñòðàòóðó; á) ïðåäìåòíûå ýêçàìåíàöèîííûå êîìèññèè ïî ïðîâåäåíèþ âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé; â) àïåëëÿöèîííàÿ êîìèññèÿ. 2.2. Ïåðå÷åíü, ïðîãðàììû è ôîðìà ïðîâåäåíèÿ âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé ïî êàæäîìó íàïðàâëåíèþ ïîäãîòîâêè (ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììå), à òàêæå ñèñòåìà è êðèòåðèè îöåíèâàíèÿ çíàíèé ïîñòóïàþùèõ óñòàíàâëèâàþòñÿ Ó÷åíûì ñîâåòîì ôàêóëüòåòà (ÓÍÖ) è óòâåðæäàþòñÿ ðàñïîðÿæåíèåì äåêàíà ôàêóëüòåòà íå ïîçäíåå, ÷åì çà ìåñÿö äî íà÷àëà ïðèåìà äîêóìåíòîâ. 2.3. Äëÿ ëèö, èìåþùèõ äèïëîìû áàêàëàâðà/ñïåöèàëèñòà íå ïî ñîîòâåòñòâóþùåìó (ðîäñòâåííîìó) íàïðàâëåíèþ/ñïåöèàëüíîñòè, óñòàíàâëèâàåòñÿ îáÿçàòåëüíûé ýêçàìåí â îáúåìå òðåáîâàíèé, óñòàíîâëåííûõ ãîñóäàðñòâåííûì îáðàçîâàòåëüíûì ñòàíäàðòîì ê óðîâíþ ïîäãîòîâêè áàêàëàâðà ïî äàííîìó íàïðàâëåíèþ. Ñîîòâåòñòâóþùèå (ðîäñòâåííûå) íàïðàâëåíèÿ/ñïåöèàëüíîñòè óñòàíàâëèâàþòñÿ ãîñóäàðñòâåííûì îáðàçîâàòåëüíûì ñòàíäàðòîì ïî äàííîìó íàïðàâëåíèþ ïîäãîòîâêè, à òàêæå Ó÷åíûì ñîâåòîì ôàêóëüòåòà (ÓÍÖ). 2.4. Ïðåäñåäàòåëåì ôàêóëüòåòñêîé êîìèññèè ïî ïðèåìó â ìàãèñòðàòóðó ÿâëÿåòñÿ äåêàí ôàêóëüòåòà. Êîìèññèÿ: 2.4.1. îñóùåñòâëÿåò ïðèåì è ðàññìîòðåíèå äîêóìåíòîâ, ïðåäñòàâëÿåìûõ àáèòóðèåíòàìè; 2.4.2. â îáÿçàòåëüíîì ïîðÿäêå çíàêîìèò ïîñòóïàþùåãî, à òàêæå ëèö, âíîñÿùèõ ïëàòó çà îáó÷åíèå, ñ Óñòàâîì Óíèâåðñèòåòà, ëèöåíçèåé íà ïðàâî âåäåíèÿ îáðàçîâàòåëüíîé äåÿòåëüíîñòè è ñâèäåòåëüñòâîì î ãîñóäàðñòâåííîé àêêðåäèòàöèè; 2.4.3. îïðåäåëÿåò âèä êîíêóðñà (â ñîîòâåòñòâèè ñ äåéñòâóþùèì Ïîðÿäêîì ïðèåìà); 2.4.4. îðãàíèçóåò âñòóïèòåëüíûå èñïûòàíèÿ è ïðîâîäèò êîíêóðñ; 2.4.5. ãîòîâèò ïðîåêòû ïðèêàçîâ ðåêòîðà î çà÷èñëåíèè â ìàãèñòðàòóðó íà îñíîâàíèè ðåçóëüòàòîâ âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé. 2.5. Ïðåäìåòíàÿ ýêçàìåíàöèîííàÿ êîìèññèÿ ïî ïðîâåäåíèþ âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé: 2.5.1. ãîòîâèò ïðîåêòû ïðîãðàìì âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé; 2.5.2. ðàçðàáàòûâàåò êðèòåðèè îöåíèâàíèÿ çíàíèé ïîñòóïàþùèõ; 2.5.3. ïðîâîäèò âñòóïèòåëüíûå èñïûòàíèÿ. 2.6. Àïåëëÿöèîííàÿ êîìèññèÿ ðàññìàòðèâàåò ïîäàííûå â äåíü îáúÿâëåíèÿ îöåíêè ìîòèâèðîâàííûå ïèñüìåííûå çàÿâëåíèÿ àáèòóðèåíòîâ, íåñîãëàñíûõ ñ ðå-

405

Ïðèëîæåíèÿ çóëüòàòàìè âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé. Ðàññìîòðåíèå àïåëëÿöèè íå ÿâëÿåòñÿ ïåðåýêçàìåíîâêîé. Â ðåçóëüòàòå ðàññìîòðåíèÿ îöåíêà ìîæåò áûòü èçìåíåíà èëè îñòàâëåíà áåç èçìåíåíèé. 2.7. Âñå ðåøåíèÿ êîìèññèé îôîðìëÿþòñÿ ïðîòîêîëàìè.

406

3. Ïîðÿäîê çà÷èñëåíèÿ â ìàãèñòðàòóðó 3.1. Ëèöî, ïîñòóïàþùåå â ìàãèñòðàòóðó, ìîæåò áûòü çà÷èñëåíî äëÿ îáó÷åíèÿ òîëüêî íà îäíó ìàãèñòåðñêóþ ïðîãðàììó. 3.2. Ëèöà, ïîñòóïàþùèå íà ìåñòà, ôèíàíñèðóåìûå èç ñðåäñòâ ôåäåðàëüíîãî áþäæåòà, è ïðåäñòàâèâøèå çàâåðåííóþ êîïèþ äîêóìåíòà î âûñøåì ïðîôåññèîíàëüíîì îáðàçîâàíèè, îáÿçàíû ïðåäñòàâèòü ïîäëèííèê äîêóìåíòà ãîñóäàðñòâåííîãî îáðàçöà î âûñøåì ïðîôåññèîíàëüíîì îáðàçîâàíèè äî çà÷èñëåíèÿ â ìàãèñòðàòóðó. Ïîäëèííèê äîêóìåíòà î âûñøåì ïðîôåññèîíàëüíîì îáðàçîâàíèè (äèïëîì áàêàëàâðà èëè ñïåöèàëèñòà) õðàíèòñÿ â ëè÷íîì äåëå îáó÷àþùåãîñÿ â òå÷åíèå âñåãî ñðîêà îáó÷åíèÿ. 3.3. Çà÷èñëåíèå â ìàãèñòðàòóðó ïðîèçâîäèòñÿ ïðèêàçîì Ðåêòîðà ñ óêàçàíèåì íàïðàâëåíèÿ ïîäãîòîâêè è íàçâàíèÿ ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû. 3.4. Ñòóäåíòû ÑÏáÃÓ, óñïåøíî çàâåðøèâøèå â òåêóùåì ó÷åáíîì ãîäó îáó÷åíèå ïî îñíîâíîé îáðàçîâàòåëüíîé ïðîãðàììå, óñïåøíî ñäàâøèå âñòóïèòåëüíûå èñïûòàíèÿ è ïðîøåäøèå ïî êîíêóðñó çà÷èñëÿþòñÿ â ìàãèñòðàòóðó â ïîðÿäêå ïåðåâîäà (â òîì ÷èñëå ñ èçìåíåíèåì îñíîâû îáó÷åíèÿ) ñ 01 èþëÿ. 3.5. Èíûå ëèöà, óñïåøíî ñäàâøèå âñòóïèòåëüíûå èñïûòàíèÿ è ïðîøåäøèå ïî êîíêóðñó íà ìåñòà ñ îïëàòîé èç ñðåäñòâ ôåäåðàëüíîãî áþäæåòà çà÷èñëÿþòñÿ â ìàãèñòðàòóðó äî 01 ñåíòÿáðÿ. Ëèöà, óñïåøíî ñäàâøèå âñòóïèòåëüíûå èñïûòàíèÿ è ïðîøåäøèå ïî êîíêóðñó íà ìåñòà ñ îïëàòîé çà îáó÷åíèå ôèçè÷åñêèìè è/èëè þðèäè÷åñêèìè ëèöàìè, çà÷èñëÿþòñÿ â ìàãèñòðàòóðó äî 01 îêòÿáðÿ.

Î ïåðå÷íå è ôîðìàõ ïðîâåäåíèÿ âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé äëÿ ïðèåìà â ìàãèñòðàòóðó * ÐÀÑÏÎÐßÆÅÍÈÅ 11.04.2006 ¹ 33 ã. Ïåòðîäâîðåö Íà îñíîâàíèè «Ïðàâèë ïðèåìà â ìàãèñòðàòóðó ÑÏáÃÓ», óòâåðæäåííûõ ïðèêàçîì ðåêòîðà îò 05.05.2005 ¹ 602/1, óñòàíîâèòü ïåðå÷åíü è ñðîêè êîíêóðñíûõ èñïûòàíèé äëÿ ïîñòóïàþùèõ â ìàãèñòðàòóðó ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà â 2006 ãîäó ñ ó÷åòîì ðàçíûõ êàòåãîðèé ëèö, ïðåòåíäóþùèõ íà îáó÷åíèå â ìàãèñòðàòóðå. 1. Ïðèåì â ìàãèñòðàòóðó ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà» è «Ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà è ôèçèêà» ïðîèçâîäèòñÿ íà àâòîðñêèå ìàãèñòåðñêèå ïðîãðàììû. Ïðèåì îñóùåñòâëÿåòñÿ íà êîíêóðñíîé îñíîâå â ðàìêàõ ïëàíà ïðèåìà íà 2006 ãîä: 157 ìåñò, ôèíàíñèðóåìûõ èç ñðåäñòâ ãîñóäàðñòâåííîãî áþäæåòà ÐÔ è 5 ìåñò íà äîãîâîðíîé (ïëàòíîé) îñíîâå ïî íàïðàâëåíèþ 010700 — «Ôèçèêà», 18 ìåñò, ôèíàíñèðóåìûõ èç ñðåäñòâ ãîñóäàðñòâåííîãî áþäæåòà ÐÔ è 5 ìåñò íà äîãîâîðíîé (ïëàòíîé) îñíîâå ïî íàïðàâëåíèþ 010600 — «Ïðèêëàäíûå ìàòåìàòèêà è ôèçèêà». Ïðèåì äîêóìåí*) Äàòû, êîëè÷åñòâî ìåñò è áàëëû, óêàçàííûå â íàñòîÿùåì ðàñïîðÿæåíèè, óñòàíàâëèâàþòñÿ åæåãîäíî.

Ïðèëîæåíèÿ òîâ äëÿ ïîñòóïàþùèõ â ìàãèñòðàòóðó ïðîèçâîäèòñÿ ñ 01.06.2006 ïî 22.06.2006 ã., à êîíêóðñíûå èñïûòàíèÿ â ïåðèîä ñ 23.06.2006 ã. ïî 28.06.2006 ã. Çà÷èñëåíèå (ïåðåâîä) â ìàãèñòðàòóðó ëèö, ïðîøåäøèõ ïî êîíêóðñó, ïðîèçâîäèòñÿ ñ 01.07.2006 ãîäà ïðèêàçîì ðåêòîðà ñ óêàçàíèåì íàïðàâëåíèÿ ìàãèñòðàòóðû è íàçâàíèÿ àâòîðñêîé ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû. Ïðèåì â ìàãèñòðàòóðó ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà» è «Ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà è ôèçèêà» íà ïëàòíîé (äîãîâîðíîé) îñíîâå ïðîèçâîäèòñÿ äî 01.10.2006 ã. 2. Äëÿ ëèö, êîòîðûå çàâåðøèëè îáó÷åíèå íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå ÑàíêòÏåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà â òåêóùåì ãîäó è ïîëó÷èëè äèïëîì áàêàëàâðà, êîíêóðñíûå èñïûòàíèÿ ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà» ñ÷èòàþòñÿ ïðîéäåííûìè, åñëè • ñðåäíèé áàëë ïî ïðèëîæåíèþ (âêëàäûøó) ê äèïëîìó ñîñòàâëÿåò íå íèæå «õîðîøî» (4,0), • âûïóñêíîé ãîñóäàðñòâåííûé ýêçàìåí ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà» ñäàí íà îöåíêó íå íèæå «õîðîøî» (4,0), • ïîëó÷åííàÿ îöåíêà çà èòîãîâóþ äèïëîìíóþ ðàáîòó â áàêàëàâðèàòå íå íèæå «õîðîøî» (4,0), • èìååòñÿ ñîãëàñèå íàó÷íîãî ðóêîâîäèòåëÿ è ðóêîâîäèòåëÿ ìàãèñòåðñêîé ïðîãðàììû ñ èíäèâèäóàëüíûì ïëàíîì îáó÷åíèÿ â ìàãèñòðàòóðå. 3. Ëèöà, çàâåðøèâøèå îáó÷åíèå íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà â òåêóùåì ãîäó è ïîëó÷èâøèå äèïëîì áàêàëàâðà ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà», ïîñòóïàþùèå â ìàãèñòðàòóðó íà íàïðàâëåíèå «Ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà è ôèçèêà», â êà÷åñòâå âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé ñäàþò ñëåäóþùèå ýêçàìåíû: ïî ñïåöèàëüíîñòè (ïðîâîäèòñÿ 23 èþíÿ 2006 ãîäà) è ïî íàïðàâëåíèþ «Ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà è ôèçèêà» (ïðîâîäèòñÿ 27 èþíÿ 2006 ãîäà). 4. Ëèöà, íå ïåðå÷èñëåííûå â ïóíêòàõ 2, 3 è èìåþùèå ïðàâî íà îáó÷åíèå â ìàãèñòðàòóðå íà ìåñòàõ, ôèíàíñèðóåìûõ çà ñ÷åò ñðåäñòâ ôåäåðàëüíîãî áþäæåòà, â êà÷åñòâå âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé ñäàþò ïðèåìíûå ýêçàìåíû: ýêçàìåí ïî ñïåöèàëüíîñòè (ïðîâîäèòñÿ 23 èþíÿ 2006 ãîäà) è ýêçàìåí ïî ñîîòâåòñòâóþùåìó íàïðàâëåíèþ (ïðîâîäèòñÿ 27 èþíÿ 2006 ãîäà). Ïðîãðàììû âñòóïèòåëüíûõ ýêçàìåíîâ ïîäãîòàâëèâàþòñÿ ïðåäìåòíûìè êîìèññèÿìè, óñòàíàâëèâàþòñÿ Ó÷åíûì ñîâåòîì ÔÓÍÖ è óòâåðæäàþòñÿ ðàñïîðÿæåíèåì äåêàíà ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà. Ïðîãðàììû âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî ñïåöèàëüíîñòè ñîîòâåòñòâóåò óðîâíþ òðåáîâàíèé ê ñïåöèàëèçèðîâàííîé ïîäãîòîâêå áàêàëàâðà ïî îáùå ïðîôåññèîíàëüíûì äèñöèïëèíàì, êîòîðûé íåîáõîäèì äëÿ îñâîåíèÿ êîíêðåòíîé àâòîðñêîé ïðîãðàììû ïîäãîòîâêè ìàãèñòðà. Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà» ñîîòâåòñòâóåò òðåáîâàíèÿì ê îáùåé ïîäãîòîâêå, ïðåäúÿâëÿåìûì ãîñóäàðñòâåííûì îáðàçîâàòåëüíûì ñòàíäàðòîì ê óðîâíþ îáùåãî îáðàçîâàíèÿ áàêàëàâðà ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà». Ïðîãðàììà âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî íàïðàâëåíèþ «Ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà è ôèçèêà» ñîîòâåòñòâóåò òðåáîâàíèÿì ê îáùåé ïîäãîòîâêå, ïðåäúÿâëÿåìûì ãîñóäàðñòâåííûì îáðàçîâàòåëüíûì ñòàíäàðòîì ê óðîâíþ îáùåãî îáðàçîâàíèÿ áàêàëàâðà ïî íàïðàâëåíèþ «Ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà è ôèçèêà». 5. Ôîðìà ïðîâåäåíèÿ îáîèõ ýêçàìåíîâ — «óñòíî».  ðåçóëüòàòå ñäà÷è êàæäîãî âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà âûñòàâëÿåòñÿ îöåíêà ïî ïÿòèáàëëüíîé ñèñòåìå. Ëèöàì, ðàíåå ñäàâøèì âûïóñêíîé ãîñóäàðñòâåííûé ýêçàìåí ïî íàïðàâëåíèþ «Ôè-

407

Ïðèëîæåíèÿ çèêà» íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà, ïî èõ ëè÷íîìó çàÿâëåíèþ, ïîäàííîìó â ïðèåìíóþ êîìèññèþ äî íà÷àëà âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé, ðåøåíèåì ïðèåìíîé êîìèññèè ìîæåò áûòü çàñ÷èòàíà îöåíêà, ïîëó÷åííàÿ íà âûïóñêíîì ãîñóäàðñòâåííîì ýêçàìåíå, â êà÷åñòâå îöåíêè êîíêóðñíîãî ýêçàìåíà ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà». Äëÿ ïîäãîòîâêè ïðèêàçà î ïðèåìå â ïîðÿäêå çà÷èñëåíèÿ (ïåðåâîäà) ïðåäìåòíûå êîìèññèè ïîäãîòàâëèâàþò è ïåðåäàþò â ïðèåìíóþ êîìèññèþ ïðîòîêîëû ýêçàìåíîâ. Îáå ïîëó÷åííûå íà ýêçàìåíàõ îöåíêè ñóììèðóþòñÿ ñî ñðåäíèì áàëëîì ïî ïðèëîæåíèþ (âêëàäûøó) ê äèïëîìó. Ïîñëå ïðîâåäåíèÿ êîíêóðñíûõ èñïûòàíèé ïðèåìíàÿ êîìèññèÿ îñóùåñòâëÿåò ïîäñ÷åò ñóììû âñåõ áàëëîâ, ïîëó÷åííûõ êàæäûì ïîñòóïàþùèì, îïðåäåëÿåò ïðîõîäíîé áàëë, íà îñíîâàíèè êîòîðîãî îñóùåñòâëÿåòñÿ îòáîð è çà÷èñëåíèå (ïåðåâîä) â ìàãèñòðàòóðó íà ìåñòà, îñòàâøèåñÿ ïîñëå ïåðåâîäà óñïåøíî ïðîøåäøèõ êîíêóðñíûå èñïûòàíèÿ ïðåòåíäåíòîâ ïåðâîé êàòåãîðèè (ï. 2). Äîïîëíèòåëüíûå îòáîð ê çà÷èñëåíèþ (ïåðåâîäó) â ìàãèñòðàòóðó ëèö, íàáðàâøèõ ðàâíîå êîëè÷åñòâî áàëëîâ íèæå ïðîõîäíîãî, íà îñòàâøèåñÿ âàêàíòíûå ìåñòà ïðîèçâîäèò ïðèåìíàÿ êîìèññèÿ ïî ðåçóëüòàòàì ñîáåñåäîâàíèÿ (ïðîâîäèòñÿ 27 èþíÿ 2006 ãîäà). Àïåëëÿöèîííàÿ êîìèññèÿ ðàññìàòðèâàåò ñ 1600 äî 1700 ïîäàííûå â äåíü îáúÿâëåíèÿ îöåíêè ìîòèâèðîâàííûå ïèñüìåííûå çàÿâëåíèÿ àáèòóðèåíòîâ, íåñîãëàñíûõ ñ ðåçóëüòàòàìè âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé.  ðåçóëüòàòå ðàññìîòðåíèÿ îöåíêà ìîæåò áûòü èçìåíåíà èëè îñòàâëåíà áåç èçìåíåíèé.

408

6. Áàêàëàâðû è ñïåöèàëèñòû, èìåþùèå äèïëîì ïî ëþáîìó íàïðàâëåíèþ è ïîñòóïàþùèå íà äîïîëíèòåëüíûå ìåñòà â ìàãèñòðàòóðó ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà íà ïëàòíîé (äîãîâîðíîé) îñíîâå, â êà÷åñòâå êîíêóðñíûõ èñïûòàíèé óñòíî ñäàþò ïðèåìíûé ýêçàìåí ïî ñèñòåìå «çà÷òåíî» — «íå çà÷òåíî». Ïðîãðàììà ýêçàìåíà ïîäãîòàâëèâàåòñÿ ïðåäìåòíûìè êîìèññèÿìè, óñòàíàâëèâàåòñÿ Ó÷åíûì ñîâåòîì ÔÓÍÖ è óòâåðæäàåòñÿ ðàñïîðÿæåíèåì äåêàíà ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà. Ïðîãðàììà êîíêóðñíîãî ýêçàìåíà ñîäåðæèò äâà óðîâíÿ, à èìåííî: • óðîâåíü òðåáîâàíèé ê îáùåé ïîäãîòîâêå, ïðåäúÿâëÿåìûõ ãîñóäàðñòâåííûì îáðàçîâàòåëüíûì ñòàíäàðòîì ê óðîâíþ îáùåãî îáðàçîâàíèÿ áàêàëàâðà ïî íàïðàâëåíèþ «ôèçèêà», «ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà è ôèçèêà»; • óðîâåíü òðåáîâàíèé ê ñïåöèàëèçèðîâàííîé ïîäãîòîâêå áàêàëàâðà ïî îáùå ïðîôåññèîíàëüíûì äèñöèïëèíàì, êîòîðûé íåîáõîäèì äëÿ îñâîåíèÿ àâòîðñêîé ïðîãðàììû ïîäãîòîâêè ìàãèñòðà. Ïðè ïðîâåäåíèè ýêçàìåíà äëÿ ïîñòóïàþùèõ íà íàïðàâëåíèå «Ôèçèêà» çàäàåòñÿ äâà âîïðîñà ïî óðîâíþ òðåáîâàíèé ê îáùåìó îáðàçîâàíèþ ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà» è îäèí âîïðîñ ïî óðîâíþ òðåáîâàíèé ê ñïåöèàëèçèðîâàííîé ïîäãîòîâêå áàêàëàâðà ïî îáùå ïðîôåññèîíàëüíûì äèñöèïëèíàì. Ïðè ïðîâåäåíèè ýêçàìåíà äëÿ ïîñòóïàþùèõ íà íàïðàâëåíèå «Ïðèêëàäíûå ìàòåìàòèêà è ôèçèêà» çàäàåòñÿ äâà âîïðîñà ïî óðîâíþ òðåáîâàíèé ê îáùåìó îáðàçîâàíèþ ïî íàïðàâëåíèþ «Ïðèêëàäíûå ìàòåìàòèêà è ôèçèêà» è îäèí âîïðîñ ïî óðîâíþ òðåáîâàíèé ê ñïåöèàëèçèðîâàííîé ïîäãîòîâêå áàêàëàâðà ïî îáùå ïðîôåññèîíàëüíûì äèñöèïëèíàì. Êîíêóðñíûå èñïûòàíèÿ ñ÷èòàþòñÿ ïðîéäåííûìè, åñëè ïîëó÷åíà îöåíêà «çà÷òåíî». Çà÷èñëåíèå ïðåòåíäåíòà ïðîèçâîäèòñÿ äî 01.10.2006 ã. ïîñëå çàêëþ÷åíèÿ äîãîâîðà è âíåñåíèÿ ïëàòû çà ïðåäñòîÿùèé ñåìåñòð.

Äåêàí ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà

À. Ñ. ×èðöîâ

Ïðèëîæåíèÿ Ñïåöèàëüíîñòè è íàïðàâëåíèÿ âûñøåãî è ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ 010802 010700 010800 010600

— — — —

Ôóíäàìåíòàëüíàÿ ðàäèîôèçèêà è ôèçè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà Ôèçèêà (áàêàëàâðèàò è ìàãèñòðàòóðà) Ðàäèîôèçèêà (áàêàëàâðèàò) Ïðèêëàäíûå ìàòåìàòèêà è ôèçèêà (áàêàëàâðèàò è ìàãèñòðàòóðà)

Ïîñëåâóçîâñêîå ïðîôåññèîíàëüíîå îáðàçîâàíèå Àñïèðàíòóðà 01.01.03 01.03.03 01.04.02 01.04.03 01.04.05 01.04.07 01.04.08 01.04.10 01.04.16 01.04.21 02.00.06 05.13.01 25.00.10

— — — — — — — — — — — — —

Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ôèçèêà Ôèçèêà Ñîëíöà Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà Ðàäèîôèçèêà Îïòèêà Ôèçèêà êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ Ôèçèêà ïëàçìû Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ Ôèçèêà àòîìíîãî ÿäðà è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö Ëàçåðíàÿ ôèçèêà Âûñîêîìîëåêóëÿðíûå ñîåäèíåíèÿ Ñèñòåìíûé àíàëèç, óïðàâëåíèå è îáðàáîòêà èíôîðìàöèè Ãåîôèçèêà, ãåîôèçè÷åñêèå ìåòîäû ïîèñêîâ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ 25.00.29 — Ôèçèêà àòìîñôåðû è ãèäðîñôåðû

Äîêòîðàíòóðà 01.01.03 01.03.03 01.04.02 01.04.03 01.04.05 01.04.07 01.04.08 01.04.10 01.04.16 01.04.21 02.00.06 05.13.01 25.00.10

— — — — — — — — — — — — —

Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ôèçèêà Ôèçèêà Ñîëíöà Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà Ðàäèîôèçèêà Îïòèêà Ôèçèêà êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ Ôèçèêà ïëàçìû Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ Ôèçèêà àòîìíîãî ÿäðà è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö Ëàçåðíàÿ ôèçèêà Âûñîêîìîëåêóëÿðíûå ñîåäèíåíèÿ Ñèñòåìíûé àíàëèç, óïðàâëåíèå è îáðàáîòêà èíôîðìàöèè Ãåîôèçèêà, ãåîôèçè÷åñêèå ìåòîäû ïîèñêîâ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ

409

Ïðèëîæåíèÿ Äèññåðòàöèîííûå ñîâåòû Ä.212.232.16 Ïðåäñåäàòåëü — ä.ô.-ì.í., ïðîô. Þ. Â. Íîâîæèëîâ Ó÷åíûé ñåêðåòàðü — ê.ô.-ì.í., äîö. Î. Â. ×óáèíñêèé-Íàäåæäèí 01.04.16 — Ôèçèêà àòîìíîãî ÿäðà è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö 01.04.23 — Ôèçèêà âûñîêèõ ýíåðãèé Ä.212.232.24 Ïðåäñåäàòåëü — ä.ô.-ì.í., ïðîô. Þ. Í. Äåìêîâ Ó÷åíûé ñåêðåòàðü — ä.ô.-ì.í., ïðîô. À. Ê. Ùåêèí 01.01.03 — Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ôèçèêà 01.04.02 — Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà Ä.212.232.33 Ïðåäñåäàòåëü — ä.ô.-ì.í., ïðîô. Ô. Ì. Êóíè Ó÷åíûé ñåêðåòàðü — ä.ô.-ì.í., ïðîô. Â. À. Ñîëîâüåâ 01.04.07 — Ôèçèêà êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ 01.04.10 — Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâ 02.00.06 — Âûñîêîìîëåêóëÿðíûå ñîåäèíåíèÿ

410

Ä.212.232.35 Ïðåäñåäàòåëü — ä.ô.-ì.í., ïðîô. Â. Ñ. Ñåìåíîâ Ó÷åíûé ñåêðåòàðü — ê.ô.-ì.í., äîö. Â. Ë. Êîòèêîâ 01.03.03 — Ôèçèêà Ñîëíöà 25.00.29 — Ôèçèêà àòìîñôåðû è ãèäðîñôåðû Ä.212.232.44 Ïðåäñåäàòåëü — ä.ô.-ì.í., ïðîô. Ã. È. Ìàêàðîâ Ó÷åíûé ñåêðåòàðü — ê.ô.-ì.í., äîö. Ñ. Ò. Ðûáà÷åê 01.04.03 — Ðàäèîôèçèêà 01.04.06 — Àêóñòèêà 01.04.11 — Ôèçèêà ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé Ä.212.232.45 Ïðåäñåäàòåëü — ä.ô.-ì.í., ïðîô. Ì. Î. Áóëàíèí Ó÷åíûé ñåêðåòàðü — ê.ô.-ì.í., äîö. Þ. Ç. Èîíèõ 01.04.05 — Îïòèêà 01.04.08 — Ôèçèêà ïëàçìû 01.04.21 — Ëàçåðíàÿ ôèçèêà Ê.212.232.01 Ïðåäñåäàòåëü — ä.ô.-ì.í., ïðîô. È. Â. Êîìàðîâ Ó÷åíûé ñåêðåòàðü — ê.ô.-ì.í., äîö. Ñ. À. Íåìíþãèí 05.13.01 — Ñèñòåìíûé àíàëèç, óïðàâëåíèå è îáðàáîòêà èíôîðìàöèè (ïî ôèçèêå) 05.13.18 — Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå, ÷èñëåííûå ìåòîäû è êîìïëåêñû ïðîãðàìì

Ñîäåðæàíèå

Âñòóïëåíèå ............................................................................................................. 3 Îáó÷åíèå â ìàãèñòðàòóðå ..................................................................................... 6 Ñïèñîê àâòîðñêèõ ìàãèñòåðñêèõ ïðîãðàìì ....................................................... 8 Êàôåäðû ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà • Êàôåäðà âûñøåé ìàòåìàòèêè è ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè ........................ 11 • Êàôåäðà âû÷èñëèòåëüíîé ôèçèêè è àâòîìàòèçèðîâàííûõ ñèñòåì íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé ....................................................................... 21 • Êàôåäðà êâàíòîâîé ìåõàíèêè ........................................................................ 35 • Êàôåäðà êâàíòîâûõ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé ..................................................... 67 • Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîôèçèêè .............................................................. 89 • Êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ñïåêòðîñêîïèè ...................................................... 113 • Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè I (îòäåë êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè) ...................... 127 • Êàôåäðà îáùåé ôèçèêè II (îòäåë õèìè÷åñêîé ôèçèêè) ........................... 143 • Êàôåäðà îïòèêè .............................................................................................. 155 • Êàôåäðà ðàäèîôèçèêè ................................................................................... 173 • Êàôåäðà ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè ................................................................. 197 • Êàôåäðà ôèçèêè àòìîñôåðû ........................................................................ 211 • Êàôåäðà ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö ................... 245 • Êàôåäðà ôèçèêè Çåìëè ................................................................................. 259 • Êàôåäðà ôèçèêè ïîëèìåðîâ ......................................................................... 293 • Êàôåäðà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà .................................................................... 303 • Êàôåäðà ôîòîíèêè ......................................................................................... 331 • Êàôåäðà ýëåêòðîíèêè òâåðäîãî òåëà .......................................................... 353 • Êàôåäðà ÿäåðíîé ôèçèêè ............................................................................. 387 Ïðèëîæåíèÿ • Êîíòàêòíàÿ èíôîðìàöèÿ .............................................................................. 398 • Î ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà ................................................................... 398 • Ïðîãðàììà îáùåãî âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî íàïðàâëåíèþ «Ôèçèêà» ............................................................................ 400 • Ïðîãðàììà îáùåãî âñòóïèòåëüíîãî ýêçàìåíà ïî íàïðàâëåíèþ «Ïðèêëàäíûå ìàòåìàòèêà è ôèçèêà» ........................... 403 • Ïðàâèëà ïðèåìà â ìàãèñòðàòóðó Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà ................................................................... 404 • Î ïåðå÷íå è ôîðìàõ ïðîâåäåíèÿ âñòóïèòåëüíûõ èñïûòàíèé äëÿ ïðèåìà â ìàãèñòðàòóðó ...................................................... 406 • Ñïåöèàëüíîñòè è íàïðàâëåíèÿ âûñøåãî è ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ .............................................................. 409 • Äèññåðòàöèîííûå ñîâåòû .............................................................................. 410

Отпечатано копировально-множительным участком отдела обслуживания учебного процесса физического факультета СПбГУ. Приказ № 571/1 от 14.05.03. Подписано в печать 20.02.07 с оригинал-макета заказчика. Ф-т 30х42/4, Усл. печ. л. 24. Тираж 100 экз., Заказ № 484/c 198504, СПб, Ст. Петергоф, ул. Ульяновская, д. 3, тел. 428-43-00.