Физика. Астрономия

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

В данном учебном пособии приведены универсальные методы первичной обработки изображений, предназначенные для решения различных практических задач. Показано, как считывать изображение в рабочую область компьютера, настраивать контрастность изображения, записывать отредактированное изображение в файл, как выполнить обнаружение края изображения путем разделения изображения на блоки, как расширить изображение, как использовать регуляризованную деконволюцию для обработки изображений, как размыть двоичное изображение, как использовать деконволюцию Винера для размытых изображений. Показана базовая структура изображений и методы улучшения данных для изображений с мультиспектральными данными, как измерять параметры объектов в полутоновом изображении, как использовать фазовую корреляцию в качестве предварительного шага автоматической регистрации изображения, как использовать алгоритм Люси-Ричардсона для обработки изображений, как использовать скрытую деконволюцию. Имеются примеры геометрических преобразований, а также показано, как использовать Image Processing ToolboxTM для визуализации и анализа видео или последовательностей изображений. Экспериментальная часть работы выполнена с применением пакета программирования Мatlab.

В методических указаниях рассмотрены явления переноса, их законы и характеристики, связь между ними. Детально изучен перенос импульса (внутреннее трение или вязкость) в жидкостях. Рассмотрена вязкость крови в биологических объектах. Методические указания предназначены для всех курсов технических специальностей, изучающих дисциплины «Физика», «Общая физика», «Физика-2», «Биомеханика», «Биофизические основы живых систем», «Физика биологических процессов» любой формы обучения.

Предназначено для самостоятельной работы студентов, обучающихся на инженерных направлениях и изучающих курс «Общей физики», позволяет определить степень усвоения изучаемого материала. Данное пособие может быть использовано при проведении рубежных, итоговых и промежуточных контрольных испытаний студентов.

В учебно-методическом пособии представлены основные положения теплотехнического расчета ограждающих конструкций, гидравлики и аэродинамики систем теплогазоснабжения и вентиляции с использованием нормативных и справочных материалов, а также принципы конструирования систем отопления и естественной вентиляции жилых зданий. Даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям и самостоятельной работе обучающихся.

На одном из фрагментов Вселенной, т.е. в нашей Солнечной системе, успешно завершается один полный эволюционный цикл природы, непосредственным участником которого является последний биологический вид и высший субъект природы — человек. Но это событие вселенского значения и масштаба до сих пор не имеет своего научного объяснения. Я как автор этой работы пытаюсь восполнить данный пробел в своем сознании. Заодно предлагаю широкой аудитории и научному сообществу ее в качестве исходной рабочей теории для того, чтобы общими усилиями восполнить этот недостаток мировой науки и образовательных программ.

В учебно-методическом пособии приведены краткие теоретические положения основ гидравлики и аэродинамики, используемые при конструировании и проектировании инженерных систем отопления, вентиляции, теплоснабжения, газоснабжения, водоснабжения и водоотведения. Рассмотрены примеры решения практических задач. Даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям, актуальная справочная информация, а также основные формулы расчета, применяемые в практике проектирования.

Пособие разработано в соответствии с программой дисциплины и образовательным стандартом и включает основные сведения об автоматизированных системах обработки геофизических данных с помощью прикладной программы «Геопоиск».

В пособии представлено краткое содержание теоретической составляющей курса оптики. Пособие состоит из 10 модулей, охватывающих все вопросы традиционного курса общей физики.

Учебное пособие выпущено в виде последовательности, позволяющей произвести расчет распределения расхода воды в разветвленной трубопроводе, расчет потерь давления в сети. В представленной работе приводятся необходимые сведения для осуществления технических расчетов, а также справочная литература.

Пособие составлено в соответствии с ФГОС, предусматривает изучение студентами правового режима информационных технологий и представляет методический и учебный материал для практических занятий.

Рассмотрены теоретические основы гидравлики, вопросы и примеры их применения в решении практических задач, возникающих при строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. Приведены различные по сложности задачи, охватывающие основные темы гидравлики. Тематика задач отражает все разделы дисциплины «Гидравлика» для различных строительных специальностей.

Подготовлено на кафедре электроники физического факультета Воронежского государственного университета.

В учебнике рассмотрены особенности строения и физико-химические свойства поверхностей трения деталей машин, поверхностные явления, условия их контактного взаимодействия, виды трения, механизмы изнашивания и повреждений трибосопряжений. Кратко описаны триботехнические материалы и методы триботехнологии, применяемые для повышения износостойкости и антифрикционности поверхностей трения. Представлены сведения о смазочных материалах и смазывании. Даны рекомендации по оптимизации конструкторских решений и технологических способов повышения износостойкости механизмов и машин. Рассмотрены вопросы обеспечения надежности металлургических машин на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации.

Задачник соответствует действующей программе дисциплины «Физика» для естественнонаучных и технических университетов. Книга входит в состав учебного комплекта, включающего также два тома учебника «Основы физики» тех же авторов. По всем темам представлены основные уравнения и формулы, разбор решения интересных для практики задач, задачи для самостоятельной работы. Приведены варианты типовых расчетов и богатый справочный материал. В конце книги размещены ответы.

В учебном пособии представлены материалы лекционных и практических занятий по следующим разделам дисциплины «Основы теории цепей»: «Комплексные частотные характеристики линейных цепей»; «Основные понятия о колебательных цепях»; «Последовательный колебательный контур»; «Параллельные колебательные контуры».

В учебном пособии даны основные характеристики и структура топливно-энергетического комплекса; классифицированы топливно-энергетические ресурсы; представлены технологические основы производства, распределения ресурсов в ТЭК и основы формирования себестоимости и ценообразования в ТЭК. Изучение пособия сформирует необходимые базовые знания и навыки в области экономики топливно-энергетического комплекса.

В учебном пособии излагается краткий курс лекций по физике ядра и элементарных частиц (теоретическая физика). Курс составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом по теоретической физике и с программой, изложенной в учебно-методическом пособии «Технологии и содержание обучения: физические дисциплины» (Под ред. В.В. Майера. – Глазов: ГГПИ, 2004). Основой настоящего пособия следует считать переработанное печатное издание Саранина В.А. «Основы физики ядра и элементарных частиц» (Учебное пособие. Глазов: ГГПИ, 2001. – 32 с.).

В учебном пособии излагается краткий курс лекций по нерелятивистской квантовой механике (теоретическая физика). Кур составлен в соответствии с Государственным стандартом по теоретической физике.

Подготовлена на кафедре общей физики физического факультета Воронежского государственного университета.

Методические указания содержат теоретические сведения о понятиях инновационности нанотехнологических проектов и программах развития наноиндустрии в США, странах Европейского Союза и РФ, критерии и методы оценки эффективности инновационных проектов, примеры расчетов показателей экономической эффективности инвестиционных проектов и практические расчетные задания.

В лабораторной работе изучается опыт Юнга, как экспериментальное подтверждение интерференции света, и его применение в науке и технике.

Курс лекций разработан в соответствии с программой дисциплины и ФГОС ВО. Целью курса является освещение основных вопросов, касающихся бурения (строительства) скважин, добычи нефти и газа, промыслового контроля и регулирования извлечения углеводородов на суше и на море, трубопроводного транспорта нефти и газа, подземного хранения нефти и газа, хранения и переработки нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов.

Рассмотрены основы кристаллооптики. Приведены оптические свойства главнейших породообразующих минералов и описаны способы их определения.

Приведено описание лабораторной работы по сопротивлению материалов «Определение механических характеристик материалов при растяжении» с использованием модернизированной разрывной машины Р-20. Цель работы: экспериментальное изучение поведения пластичного материала (малоуглеродистая сталь) при растяжении и определении его основных механических характеристик: предела текучести, предела прочности, относительного остаточного удлинения и относительного сужения после разрыва.

Содержатся основные положения теории электрических цепей, основы промышленной электроники, электрических измерений, электроснабжения строительных площадок. Дано описание электромагнитных устройств и электрических машин. Приведены сведения об электроприводе, электрооборудовании и электротехнологиях в строительстве, системах электроснабжения. Рассмотрены примеры математического моделирования и синтеза САУ электроприводами, способы и системы их управления.

Учебное пособие «Оптическое материаловедение. Материалы и технологии оптических элементов». Учебное пособие разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки бакалавров и магистров 12.03.03 - Фотоника и оптоинформатика. Предназначено для студентов 3 курса ФБТО для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ.

Учебное пособие «Оптическое материаловедение. Материалы и оптические элементы в фотонике» Учебное пособие разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки бакалавров и магистров 12.03.03 - Фотоника и оптоинформатика. Предназначено для студентов 3 курса ФБТО для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ.

Сборник задач к практическим занятиям в курсе «Оптическая физика» содержит задачи с примерами решения, разработан в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 12.03.03 «Фотоника и оптоинформатика», а также РД ПГУТИ 2.11.7 - 2016 и предназначено для студентов 2 и 3 курса факультета ФБТО при проведении практических занятий по курсу «Оптическая физика».

В учебном пособии рассмотрены волноводные структуры, в которых за счет малого по сравнению с длиной волны поперечных размеров имеются запредельные (запрещенные) зоны частот (энергий). Показано, что введение активных сред приводит к качественному изменению физических свойств этих структур - запредельные области трансформируются в зоны усиления. Рассмотрены возможности создания нового класса микроэлементов и наноэлементов на базе запредельных структур в различных частотных диапазонах электромагнитного излучения: от микроволнового до оптического. Описываются особенности распространения электромагнитных волн в безграничных изотропных и анизотропных средах в областях их запредельных параметров, особенности отражения и прохождения волн через границы раздела с запредельными средами. Рассмотрено распространение волн в запредельных однородных и неоднородных волноводных структурах, в периодических структурах. Описываются особенности резонансных свойств экранированных структур с запредельными средами. Авторами не ставилась задача полного охвата известного к настоящему времени материала, имеющейся литературы и авторских приоритетов.

Учебное пособие «Оптическая физика» соответствует Федеральному государственному стандарту, содержит ключевые понятия и дает представление об основных разделах современной оптики. Состоит из краткого лекционного материала и вопросов для самопроверки. Предназначено для направления 12.03.03 (Фотоника и оптоинформатика), а также может быть использовано студентами других специальностей вузов.

В методических указаниях представлена лабораторная работа по изучению способа определения универсальной газовой постоянной, плотности воздуха и молярной массы воздуха.

В методических указаниях представлен алгоритм определения тепловых потерь аналитическим и экспериментальным способами для трубопроводов с изоляцией и без нее. Приведены формулы для расчета тепловых потерь при движении нагретого теплоносителя по данным трубопроводам.

Методические указания содержат теоретические сведения о физических основах оптического метода контроля структуры материалов, в том числе микроскопии высокого разрешения – сканирующей ближнепольной и конфокальной оптической микроскопии, правила проведения металлографического анализа черных и цветных сплавов, порядок выполнения и оформления результатов лабораторных работ.

В лабораторной работе изучаются основы измерения длины звуковых волн резонансным методом и определения скорости звука в воздухе, что позволяет понять принципы работы акустического зондирования

В учебном пособии рассмотрены различные точки зрения на природу цвета и его изучение от Платона до наших дней. Читателю предлагается ознакомиться с физиологией восприятия цвета, с его психологическими характеристиками, символикой и воздействием на человека. Серьезное внимание уделено выявлению основных характеристик цвета, их взаимосвязи с главными принципами построения композиции, определению колорита; прилагаются примеры выполнения студентами ХГФ пединститута учебных и творческих заданий. Такое понимание природы цвета, физиологии восприятия и законов составления цветовых композиций необходимо начинающему и практикующему художнику для осознанного подхода к созданию творческих произведений.

В пособии рассматриваются такие темы, как уравнение Шредингера, квантование, барьерные задачи, основные сведения из теории операторов, момент импульса частицы, оператор квадрата момента импульса частицы, теория Шредингера атома водорода, многоэлектронный атом, периодическая таблица элементов Менделеева, спектры щелочных металлов, термы многоэлектронного атома. Изложенный в теме материал покрывает раздел программы курса «Физика атома и атомных явлений», «Основы квантово-механических представлений о строении атома», изложенной в государственных стандартах специальностей. Данное пособие содержит четыре модуля и может использоваться для преподавания части курса по программе для специалистов, а также для преподавания отдельного курса кредитно-модульной системы. Рассмотренные в пособии темы необходимы как для формирования мировоззрения будущего физика, так и для успешного изучения последующих курсов, таких как «Физика ядра и ядерных частиц», «Квантовая теория» и др.

В учебном пособии на современном уровне, последовательно и в сжатой форме излагаются общие принципы усиления и генерации электромагнитных колебаний в квантовых системах с использованием явления индуцированного излучения, а также сущность известных методов получения инверсии населенностей квантовых состояний в различных средах. Кратко описаны принципиальные конструктивные особенности лазеров и мазеров, методы управления характеристиками лазерного излучения, при этом основное внимание уделяется тем типам приборов и устройств квантовой электроники, которые составляют основу современной лазерной техники, описаны важнейшие их применения. Каждый раздел содержит контрольные задания и тестовые вопросы самоконтроля.

В учебном пособии представлены материалы лекционных и практических занятий по базовым разделам дисциплины «Основы теории цепей»: «Основные определения теории цепей»; «Идеализированные элементы электрических цепей»; «Топология цепей»; «Законы Кирхгофа»; «Эквивалентные преобразования электрических цепей».

Целью настоящего учебника является комплексное изложение особенностей обратных задач. Cобраны и изложены наиболее часто встречающиеся в приложениях обратные и некорректные задачи с большим количеством примеров. В учебнике представлены основные понятия, определения, теоремы функционального анализа и теории обратных и некорректных задач, перечислены их основные свойства. Изложены методы регуляризации и численные схемы их реализации, способы преодоления некорректности. Исследованы модельные линейные и нелинейные обратные задачи. В конце каждого раздела предлагаются контрольные вопросы и проектные задания.

Учебник соответствует программе дисциплины «Физика» для естественнонаучных и технических университетов. Два его тома входят в состав учебного комплекта, включающего также учебное пособие «Основы физики. Упражнения и задачи» тех же авторов. Во многих отношениях данный учебник не имеет аналогов. Ряд оригинальных методических приемов и способов изложения материала, включение новых, зачастую неожиданных тем и ярких примеров, отсутствующих в традиционных курсах физики, позволяют учащимся приобрести навыки уверенного самостоятельного мышления, глубже понять физические основы самых различных природных явлений, делать практические, качественные оценки, оперируя размерностями и порядками величин.

Учебник соответствует программе дисциплины «Физика» для технических вузов общего профиля. Два его тома входят в состав учебного комплекта, включающего также учебное пособие «Основы физики. Упражнения и задачи» тех же авторов. Во многих отношениях данный учебник не имеет аналогов. Ряд оригинальных методических приемов и способов изложения материала, включение новых, зачастую неожиданных тем и ярких примеров, отсутствующих в традиционных курсах физики, позволяют учащимся приобрести навыки уверенного самостоятельного мышления, глубоко уяснить физические основы самых различных реальных природных явлений, давать их практические, качественные оценки, оперируя размерностями и порядками величин.

Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС, программой и учебным планом дисциплины. Содержит курс лабораторных работ по дисциплине, включающих основные теоретические положения курса, вопросы и задания, методические указания по выполнению работ, указания по технике безопасности, литературу, приложения

Пособие составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта, программой и учебным планом дисциплины. Содержит курс лекций по дисциплине, включающих основные теоретические сведения по существующим современным системам радиосвязи, методам частотно территориального планирования, обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, ведения метрологической работы на предприятиях связи, перспективам развития систем радиодоступа

В доступной и краткой форме изложены основы процессов теплопередачи и массообмена. Приведено математическое описание процесса конвективного теплообмена на основе применения известных физических законов сохранения: энергии, количества движения, массы и граничных условий стенка-жидкость. Запись этой системы дифференциальных уравнений в относительных величинах позволила сформулировать основные положения теории подобия как метода расчета сложных процессов, которые нельзя строго рассчитать аналитическим путем.

Приведены всесторонний анализ и сравнительная характеристика российских и зарубежных нормативно-технических документов, регламентирующих требования и нормативы физико-химических и эксплуатационных характеристик низкозамерзающих охлаждающих жидкостей на основе моноэтиленгликоля и методик их испытаний.

Сформулирована задача об идентификации неоднородного предварительно напряженного состояния в термоупругих телах. Для решения поставленной задачи на основе слабой постановки прямой задачи термоупругости в трансформантах Лапласа получены операторные уравнения, связывающие искомые и измеряемые функции. В качестве примера рассмотрена итерационная процедура идентификации начального состояния полого цилиндра. Приведены результаты вычислительных экспериментов по восстановлению функций разных типов

Для несущей конструкции балочно-стержневого типа предлагается вариант нахождения области безопасной эксплуатации при действии сверхнормативной нагрузки. Рассматривается нагружение силового каркаса кабины локомотива при наезде на препятствие. Предложенная детерминированная инженерная оценка напряженного состояния сложной конструкции позволяет определить предельную поверхность в трехмерном пространстве представительных параметров препятствия и скорости движения локомотива. Такая поверхность ограничивает область безопасной эксплуатации транспортного средства в заданных интервалах изменения параметров препятствия. На примере расчета кабины локомотива показано, каким образом необходимо обосновать требование сохранения ее прочности, и тем самым сохранить безопасность работы машинистов и дорогостоящего оборудования кабины

Данного методическое пособие направлено на задачу сведения воедино знаний студентов старших курсов направлений «Механика и математическое моделирование» и «Прикладная математика и информатика» и их применения для решения практических задач. Особую ценность представляет возможность реализации ИНС на микроконтроллерной технике и исследовании работы алгоритмов в реальных условиях. Например, для управления наземным роботом или летающей многороторной платформой - мультикоптером.