Preview

Вестник Государственного университета просвещения. Серия: Физика-Математика

Расширенный поиск
№ 2 (2020)
Скачать выпуск PDF

ФИЗИКА

8-18 93
Аннотация
Цель работы - описание и исследование метода определения характеристик тонких плоских проводящих плёнок на основе использования частот плазмонных резонансов. Процедура и методы исследования. Зависимости коэффициентов отражения и прохождения излучения от частоты для тонкой проводящей плёнки изучаются и анализируются с помощью теоретических соотношений, учитывающих диэлектрические проницаемости плазмы электронов проводимости. Результаты исследования. Предложен и описан метод измерения характеристик тонких проводящих плёнок по плазмонным резонансам. Выполнено исследование особенностей плазмонных резонансов. Показана связь частот плазмонных резонансов и характеристик тонкой проводящей плёнки, таких как её толщина и температура, позволяющая измерять характеристики плёнки по этим резонансным частотам. Получены условия для толщины плёнки, измеряемой рассматриваемым методом. Приведена оценка для разности частот плазмонных резонансов. Теоретическая и практическая значимость. Предложенный метод измерения характеристик тонких проводящих плёнок целесообразно использовать в микроэлектронике для контроля параметров интегральных схем, в оптике для определения толщин тонких слоёв оптических структур, а также в промышленности для контроля тонкоплёночных покрытий.
19-35 129
Аннотация
Целью работы является исследование закономерности одновременного повышения микротвёрдости и пластических свойств поверхности титанового сплава ВТ9, а также определение твёрдости и модуля Юнга тонких поверхностных слоёв. Процедура и методы исследования. Методы обработки основаны на применении короткоимпульсного наносекундного лазерного излучения, инициирующего комплекс физико-химических процессов. По результатам метода непрерывного индентирования с максимальной нагрузкой 0,05 Н проанализированы механические свойства поверхностных структур титанового сплава ВТ9, сформированных при различных режимах лазерной обработки. Результаты исследования. На основе диаграмм «нагрузка-проникновение» проведены расчёты следующих величин: контактной глубины внедрения, жёсткости контактной пары «индентор-материал», площади проекции невосстановленного отпечатка, эффективного модуля Юнга. По методу Оливера-Фарра оценены нано- и микротвёрдость, а также модуль продольной упругости поверхностных слоёв титанового сплава. Установлено, что в результате обработки микротвёрдость поверхности увеличивается в 2,5-4,5 раза, а модуль Юнга в 1,1-1,5 раза. Отличительной особенностью предложенного метода обработки является хорошая адгезия поверхностного слоя с основным материалом, что снижает вероятность формирования высоких механических напряжений и трещин. Теоретическая и практическая значимость. Предложенный метод лазерной обработки позволяет формировать упрочнённые поверхностные слои в обычной атмосфере, что способствует существенному упрощению технологического процесса и снижению его себестоимости.
36-47 172
Аннотация
Цель - описать нелинейную динамику движущегося по круговой орбите заряженного металлического шара и проанализировать решение найденного нелинейного дифференциального уравнения, учитывающего, как тормозное электромагнитное излучение, так и традиционные силы сопротивления, обязанные учёту вязкости континуума (вязкое трение) и сухого трения в креплении шарнирного соединения. Процедура и методы исследования. Метод исследования основан на составлении уравнения движения с помощью принципа сохранения полной мощности исследуемой системы. Результаты исследования. Получено динамическое уравнение движения и найдено его аналитическое решение в параметрическом виде. Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что предложено математическое описание динамики движения по круговой орбите заряженного металлического шара и найдено решение полученного уравнения. Проведённый анализ может быть практически использован при изучении движения планет Солнечной системы.
48-56 92
Аннотация
Целью работы является оценка возможности построения энтропийного критерия прочности материалов на примере вязкоупругого материала в условиях ползучести и циклических нагрузок. Процедура и методы исследования. Исследование энтропийного критерия прочности материалов при помощи математического аппарата. Результаты исследования. Проведена оценка возможности построения энтропийного критерия прочности материалов на примере вязкоупругого материала в условиях ползучести и циклических нагрузок. Теоретическая и практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты могут быть применены в теории механики композитов.
64-77 91
Аннотация
Цель статьи - оценить возможность определения массы нейтрино (антинейтрино) по измерению относительных характеристик вместо традиционного измерения энергетического спектра электронов (позитронов) в его конце. Процедура и методы исследования. Идея метода состоит в минимизации влияния плохо изученных структур ядер и нуклонов на измеряемые в экспериментах относительные величины, такие как поляризации и асимметрии частиц. Результаты исследования. Теоретически показана возможность проведения новых лабораторных экспериментов по определению величины массы нейтрино (антинейтрино) с помощью измерения асимметрий и поляризаций частиц вместо традиционного измерения энергетического спектра электронов (позитронов) в его конце. Такие эксперименты до сих пор не проводились. Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследования помогут лучше понять основы физики нейтрино и слабых взаимодействий.
78-93 75
Аннотация
Цель исследования - рассмотрение вопросов прогнозирования электромагнитной обстановки и оценки совместимости бортового радиоэлектронного оборудования межпланетных космических аппаратов. Процедура и методы исследования. Показано, что известные стандарты для оценки электромагнитной совместимости неприменимы для определения электромагнитных полей, создаваемых аппаратурой космических аппаратов. С учётом результатов проведённых стендовых испытаний разработаны расчётно-теоретические модели источников электромагнитных полей вблизи космических аппаратов. Результаты исследования. Исследованы особенности взаимодействия по электромагнитным полям плазмы электрореактивных двигателей с радиоэлектронными средствами космических аппаратов. Представлены результаты анализа электромагнитной совместимости бортовых радиоэлектронных систем. Теоретическая и практическая значимость. Результаты проведённого исследования обеспечивают выбор оптимального диапазона частот для применяемых на межпланетных космических аппаратах средств радиосвязи. При этом необходим учёт различных эффектов аномального взаимодействия электромагнитных полей с плазменными образованиями, создаваемыми электрореактивными двигателями космических аппаратов.
94-101 141
Аннотация
Цель работы - подтвердить, что квантовая запутанность является основным инструментом коммуникации и обработки информации. Процедура и методы исследования. Протоколы квантового распределения ключей и вопросы их защиты изучались на примере солитонной модели запутанных фотонов. Были оценены риски взлома передачи информации между легитимными пользователями. Здесь также используется простой метод генерации дихотомического сигнала, который может быть основой вероятностного моделирования квантовых состояний. Квантовые криптографические системы могут быть частично смоделированы на классическом компьютере с помощью модели запутанных солитонов, т. к. квантовая запутанность является основным инструментом коммуникации и обработки информации. Результаты исследования. Показано, что протокол BB84 является безусловным протоколом безопасности, использующим поляризацию фотонов между удалёнными каналами. Секретные ключи используются при передаче информации между пространственно разделёнными (удалёнными) пользователями. Теоретическая и практическая значимость. С помощью солитонного моделирования квантовых объектов удаётся имитировать их поведение и использовать некоторые их преимущества на классическом компьютере. В значительной мере это удаётся сделать при практическом использовании такого метода моделирования в области криптографии. Хорошая имитация квантово-криптографических процессов этим методом открывает перспективы применениях солитонного метода для другого использования квантовой теории на практике.
102-117 94
Аннотация
Цель работы рассмотреть универсальные эффекты (для всех типов взаимодействий), вытекающие только из законов сохранения энергии и импульса в процессах упругого и квазиупругого рассеяния релятивистских частиц с участием тахионов, люксонов и брадионов. Процедура и методы исследования. Используя законы сохранения энергии и импульса в системе центра масс, находятся выражения для энергий частиц в общепринятых переменных Мандельштама. Результаты исследования. Показано, что на основе полученных в работе выражений, предполагающих существование частиц с мнимыми массами - тахионов, можно объяснить ряд явлений, например, механизм генерации космических лучей высоких энергий, а также эффект «красного смещения». Теоретическая и практическая значимость заключается в том, что результаты, представленные в работе, дают дополнительную ценную информацию об особенностях реакций с участием тахионов.
118-127 71
Аннотация
Цель работы - показать важность учёта магнитного взаимодействия для объяснения спектра масс элементарных частиц. Процедура и методы исследования. Исследование основано на идеях Барута о критическом влиянии магнитных сил для объяснения свойств сильного взаимодействия. Результаты исследования. Показано, что в рамках модели Барута этот подход даёт возможность рассматривать огромное количество элементарных частиц (около 400) как возбужденные состояния малого числа связанных фундаментальных частиц (e, p, v) за счёт магнитного взаимодействия. Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследования могут внести заметный вклад в классическую теорию электромагнетизма, и предоставить возможность лучше понять основы квантовой механики.
128-136 77
Аннотация
Целью работы является разработка модели экспериментального образца туристического термоэлектрического генератора. Процедура и методы исследования. Проведено описание принципа работы туристического термоэлектрического генератора. Проведён анализ конструкций устройств-аналогов. Исследована зависимость максимальной выходной мощности от различных факторов в реальных условиях эксплуатации. Результаты исследования. Определены эксплуатационные условия, ключевые особенности и преимущества разрабатываемого устройства. Разработана модель конструкции туристического термоэлектрического генератора. Разработан блок управления электрической нагрузкой на основе ОТММ контроллера. Теоретическая и практическая значимость. Разработана и описана модель туристического термоэлектрического генератора. Данное устройство позволит эффективно решать задачи по приготовлению пищи и зарядки аккумуляторов мобильных устройств в походных условиях.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2949-5083 (Print)
ISSN 2949-5067 (Online)