Том 22, номер 1, 2016               ISSN 1609 - 3143

Физическое образование в вузах

Издательский Дом Московского Физического общества
Журнал «Физическое образование в вузах»
URL: http://pinhe.lebedev.ru

Совет журнала

Крохин Олег Николаевич – проф., академик РАН, ФИАН, НИЯУ МИФИ, главный редактор
Гладун Анатолий Деомидович – проф., МФТИ (ГУ), заместитель главного редактора
Калашников Николай Павлович — проф., НИЯУ МИФИ, заместитель главного редактора
Рудой Юрий Григорьевич — проф., РУДН, заместитель главного редактора
Шапочкин Михаил Борисович — проф., Московское физическое общество, заместитель главного редактора
Колесников Юрий Леонидович — проф., НИУ СПбИТМО (г. Санкт-Петербург)
Кудрявцев Николай Николаевич — проф., МФТИ (ГУ), член-корреспондент РАН
Стриханов Михаил Николаевич — проф., НИЯУ МИФИ
Сысоев Николай Николаевич — проф., МГУ им. М.В. Ломоносова
Хохлов Дмитрий Ремович — проф., МГУ им. М.В. Ломоносова, член-корреспондент РАН

Редакционная коллегия

Голубева Ольга Наумовна — проф., РУДН
Гороховатский Юрий Андреевич — проф., РГПУ им. А.И. Герцена (г. Санкт-Петербург)
Завестовская Ирина Николаевна — проф., ФИАН, НИЯУ МИФИ
Лебедев Владимир Сергеевич — проф., ФИАН, МФТИ (ГУ)
Морозов Андрей Николаевич — проф., НИУ МГТУ им. Н.Э. Баумана
Песоцкий Юрий Сергеевич — проф., ген. директор ООО «Русучприбор»
Пурышева Наталия Сергеевна — проф., МПГУ
Салецкий Александр Михайлович — проф., МГУ им. М.В. Ломоносова
Спирин Геннадий Георгиевич — проф., МАИ
Стефанова Галина Павловна — проф., АГУ (г. Астрахань)

Ответственный секретарь

Калачев Николай Валентинович — проф., Финуниверситет, НИЯУ МИФИ, ФИАН

Техническая редакция

Березин Павел Дмитриевич — руководитель РИИС ФИАН
Алексеева Татьяна Валерьевна — инженер РИИС ФИАН
Алексеева Татьяна Викторовна — редактор РИИС ФИАН
© Издательский дом МФО, 2015 г.

 

Физическое образование в вузах
Т. 22, N1, 2016

Содержание
5 Поздравляем юбиляров
7 Квантовые ограничения точности измерений для микро- и нанообъектов
Ю.Г. Рудой
20 XXV конференция-конкурс молодых физиков
Н.В. Калачев, М.Б. Шапочкин
24 Построение курса «Электронные образовательные ресурсы в обучении физике» на основе ситуационного подхода
Е.В. Данильчук, Е.В. Донскова
33 Таксономия дидактических целей в контексте модульного обучения
А.В. Черных
39 Психологические основы формирования критического мышления студентов технических вузов
А.В. Черных
45 Динамический хаос в современной картине мира
О.Н. Голубева, С.В. Сидоров
59 Опыт преподавания недуальной электродинамики на пути объединения протяженного заряда с его кулоновским полем
И.Э. Булыженков
75 О роли энергии и энтропии в обратимых деформациях кристаллов и аморфных полимеров
Д.С. Сандитов
85 Логические и интуитивные аспекты формирования понятия «температура»
А.С. Кондратьев, Л.А. Ларченкова, Т.С. Новикова
97 Информационная система для эффективного изучения курса физики
А.Ф. Смык, А.А. Спиридонов, Е.Ю. Бахтина, Ю.А. Белкова, Л.В. Спиридонова
109 Демонстрационные эксперименты с осциллографом как источник проблемных задач в обучении компьютерному моделированию физических процессов
А.В. Баранов
119 Использование рабочей тетради – практикума по механике для повышения эффективности обучения и активизации самостоятельной работы студентов
Л.Ю. Васильева, Н.В. Александрова, Л.В. Далматова
132 XIII Всероссийский молодежный Самарский конкурс-конференция научных работ по оптике и лазерной физике
А.М. Майорова
135 Квантово-механический расчет дипольного момента индуцированного столкновениями перехода (O2(1Δ))2®(O2(3Σ))2
А.А. Першин, А.М. Мебель, М.В. Загидуллин, В.Н. Азязов
141 Динамика перепутывания двух сверхпроводящих кубитов, взаимодействующих с микроволновым полем в резонаторе
Е.К. Башкиров, М.С. Мастюгин
147 Острая резонансная фокусировка лазерного света вблизи диэлектрического микроцилиндра
Д.А. Козлов
152 Исследование деформаций и нагрева азо-полимерной пленки в лазерном луче с помощью сканирующей зондовой микроскопии
К.Л. Нефедьева, С.С. Харинцев, А.И. Фишман
159 Лазерная абляция золота в жидком аргоне
В.С. Казакевич, П.В. Казакевич, П.С. Яресько, Д.А. Камынина
165 Некролог

Physics in Higher Education
V. 22, N 1, 2016
The contents
5 Heartily Congratulations to Our Jubilee’s Men
Yu.G. Rudoy
7 Quantum Accuracy Limitations for the Measurements of Micro- and Nanoobjects
Yu.G. Rudoy
20 XXV Conference-Competition of Young Physicists
N.V. Kalachev, M.B. Shapochkin
24 The Construction of the Course «Electronic Educational Resources in Teaching Physics» Based on the Situational Approach
E.V. Danilchyk, E.V. Donskova
33 Taxonomy Didactic Purposes in the Context of Modular Training
A.V. Chernykh
39 Psychological Bases of Formation of Critical Thinking of Students of Technical Colleges
A.V. Chernykh
45 Dynamic Chaos in the Modern Picture World
O.N. Golubeva, S.V. Sidorov
59 Practice of Nondual Electrodynamics Teaching Toward Unification of Continuous Charge with its Coulomb Field
I.E. Bulyzhenkov
75 On the Role of Energy and Entropy in Reversible Deformation of the Crystal and Amorphous Polymers
D.S. Sanditov
85 Logical and Intuitive Aspects in Developing the Notion «Temperature»
A.S. Kondratyev, L.A. Larchenkova, T.S. Novikova
97 Information System for Effective Studying of Physics Course
A.F. Smyk, A.A. Spiridinov, E.Yu. Bakhtina, Yu.A. Belkova, L.V. Spiridinova
109 Demonstration Experiments with an Oscilloscope as a Source of Problem Tasks in Teaching Computer Modeling of Physical Processes
A.V. Baranov
119 Use of the Practical and Laboratory Working – Book on Mechanics for Increasing the Teaching Effectiveness and Making Independent Student Work More Active
L.Yu. Vasil’eva, N.V. Aleksandrova, L.V. Dalmatova
132 XIII All-Russian Youth Samara Contest-Conference of Scientific Papers on Optics and Laser Physics
A.M. Mayorova
135 Quantum-mechanical Calculations of Dipole Moment of Collision Induced Transition (O2(1Δ))2®(O2(3Σ))2
A.A. Pershin, M.V. Zagidullin, A.M. Mebel, V.N. Azyazov
141 Entanglement Dynamics of Two Superconducting Qubits Interacting with Microwave Field in a Cavity
E.K. Bashkirov, M.S. Mastyugin
147 Sharp Resonant Laser Light Focusing Near a Dielectric Microcylinder
D.A. Kozlov
152 A Study of Surface Deformations and Heating of Azo-polymer Films in a Laser Beam by Scanning Probe Microscopy
K.L. Nefedyeva, S.S. Kharintsev, A.I. Fishman
159 The Laser Ablation of Gold in the Liquid Argon
V.S. Kazakevich, P.V. Kazakevich, P.S. Yaresko, D.A. Kamynina
165 Obituary

PHYSICS
IN HIGHER EDUCATION
Founders of the Journal:
Ministry of Education and Science of Russian Federation Moscow Physical Society
International Association of Developers and Manufactures of Educational Technology
The four-monthly journal ISSN 1609-3143

The journal is registered at the State Committee of the Russian Federation on the Press. Certificate of registration of the mass media no. 019360 dated November 2, 1999.

Journal Council
Oleg N. Krokhin – Prof., Dr. Sci., Academician of the Russian Academy of Sciences, P.N. Lebedev Physical Institute of RAS, National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute), (Editor-in-Chief)
Anatoliy D. Gladun — Prof., Dr. Sci., Moscow Institute of Physics and Technology (State University), (Deputy Editor-in-Chief)
Nikolay P. Kalashnikov – Prof., Dr. Sci., National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute), (Deputy Editor-in-Chief)
Yuriy G. Rudoy — Prof., Dr. Sci., Russian People’s Friendship University
Mikhail B. Shapochkin – Prof., Dr. Sci., Chairman of the Board of Moscow Physical Society, (Deputy Editor-in-Chief)
Yuriy L. Kolesnikov — Prof., Dr. Sci., St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics - Optics
Nikolay N. Kudryavtsev — Prof., Dr. Sci., Moscow Institute of Physics and Technology (State University), Corresponding Member of Russian Academy of Sciences
Mikhail N. Strikhanov — Prof., Dr. Sci., National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)
Nikolay N. Sysoev— Prof., Dr. Sci., Lomonosov Moscow State University
Dmitry R. Khokhlov — Prof., Dr. Sci., Lomonosov Moscow State University, Corresponding
Member of Russian Academy of Sciences

Editorial Board

Olga N. Golubeva — Prof., Dr. Sci., Russian People’s Friendship University
Yuriy A. Gorohovatskiy — Prof., Dr. Sci., Herzen State Pedagogical University of Russia, St. Petersburg
Irina N. Zavestovskaya — Prof., Dr. Sci., P.N. Lebedev Physical Institute of RAS, National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute) Vladimir S. Lebedev— Prof., Dr.  Sci., P.N. Lebedev Physical Institute of RAS, Moscow Institute of Physics and Technology (State University)
Andrey N. Morozov — Prof., Dr. Sci., National Research Bauman Technical University
Yuriy S. Pesotskiy — Prof., Dr. Sci., Association «MARPUT»
Natalia S. Purysheva – Prof., Dr. Sci., Moscow Pedagogical State University Alexander M. Saleckiy – Prof., Dr. Sci., Lomonosov Moscow State University Gennadiy G. Spirin — Prof., Dr. Sci., Moscow Aviation Institute (National Research University) Galina P. Stefanova —Prof., Dr. Sci., Astrakhan State University

Executive Secretary
Nikolay V. Kalachev — Prof., Dr. Sci., Financial University under the Government of the Russian Federation, P.N. Lebedev Physical Institute of RAS, National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Technical Edition
Pavel D. Berezin — technical editing, Publishing Service P.N. Lebedev Physical Institute of RAS
Tatyana Val. Alekseeva— engineer Publishing Service P.N. Lebedev Physical Institute of RAS
Tatyana Vik. Alekseeva — editor  Publishing  Service P.N. Lebedev Physical Institute of RAS

Phone: +7 (499) 132-66-51
E-mail: kalachev@sci.lebedev.ru

Internet: pinhe.lebedev.ru

 

Физическое образование в вузах
УЧРЕДИТЕЛИ ЖУРНАЛА: МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО
МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ РАЗРАБОТЧИКОВ И ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ УЧЕБНОЙ
ТЕХНИКИ
Журнал зарегистрирован в Государственном комитете Российской Федерации по печати. Свидетельство о регистрации средства массовой информации № 019360 от 2 ноября 1999 г.
119991,  Москва В-333,                                                         Телефоны:  (499)132-66-51
Ленинский пр. 53,                                                                                Факс: (499)132-66-51 Издательский дом МФО                                          (499)132-64-11 Татьяна Валерьевна
E-mail: kalachev@sci.lebedev.ru

 

Уважаемые коллеги!
Издательский дом Московского Физического общества продолжает подписку на журнал «Физическое образование в вузах». Учредителями журнала являются Министерство образования и науки РФ, Московское Физическое общество и МАРПУТ. Редколлегию журналасоставиливидныеученые-специалистывобластифизическогообразованияРоссии иМинобороныРФ.Нашжурналдвуязычный(принимаютсястатьинарусскомианглийском языках) и распространяется в странах СНГ.
Главный редактор журнала - академик Российской академии наук, профессор МИФИ, научный руководитель Высшей школы им. Н.Г. Басова НИЯУ МИФИ О.Н. Крохин.
Данный журнал является единственным, охватывающим все актуальные вопросы преподавания физики в вузе, и, как мы надеемся, он станет главным средством общения кафедр физики вузов стран СНГ.
Web страница журнала в сети Интернет: http://pinhe.lebedev.ru.
Основные разделы журнала

  1. Концептуальные и методические вопросы преподавания общего курса физики в вузе, техникуме, колледже.
  2. Вопросы преподавания курса общей физики в технических университетах.
  3. Современный лабораторный практикум по физике.
  4. Демонстрационный лекционный эксперимент.
  5. Информационные технологии в физическом образовании.
  6. Вопросы преподавания общего курса физики в педвузах и специальных средних учебных заведениях.
  7. Текущая практика маломасштабного физического эксперимента.
  8. Связь общего курса физики с другими дисциплинами.
  9. Интеграция Высшей школы и Российской Академии наук.

Журнал издается объемом около 21 печатного листа, ежеквартально, тиражом около 500 экз.
Просим Вас присылать в адрес нашей редакции статьи, относящиеся к тематике нашего журнала (желательно на базе опыта вашего вуза). Размер статьи не должен превышать 15 стр. (включая рисунки и литературу). Для публикации необходимо выслать в адрес редакции 2 экз. статьи в твердой копии. Необходимо приложить также дискету с электронной версией статьи, набранной в WINWORD. (Параметры набора статьи: шрифт - Тimes New Roman Cyr., размер 10; отступы - верхний - 2,2 см; нижний 7 см; левый - 3 см; правый - 4,5 см; интервал - полуторный). Рисунки представлять в отдельном файле в формате TIFF, JPG, BMP, PCX. Разрешение полутоновых рисунков (фотографий) должно быть не менее 150 точек на дюйм (dpi), черно-белых (графиков и схем) – не менее 300 точек на дюйм. Необходимо указать место работы и полностью ФИО всех авторов, почтовый и электронный адреса, телефоны для связи, а также название статьи на английском языке. Статьи должны сопровождаться УДК, аннотацией и ключевыми словами на русском и английском языках. Для ускорения публикации желательно выслать ее по электронной почте в адрес редакции.
Хотелось бы обратить Ваше внимание на то, что авторам, кафедры которых подпишутся на наш журнал, будет даваться преимущество при публикации статей, информационных сообщений об издаваемых Вами книгах и методических пособиях, а также Ваших сообщений рекламного характера.
Мы готовы опубликовать Ваши рекламные материалы, заказные статьи, коммерческие проекты. Информацию о расценках на эти услуги и условиях подписки можно получить в редакции.
Подписавшись на журнал, Ваша кафедра окажет содействие развитию физического образования в России, поможет общению преподавателей физики России и стран СНГ.
Журнал внесен в “Каталог. Газеты и журналы. 2-е полугодие 2016 года.
Агентство «Роспечать». Индекс 71371.
УСЛОВИЯ ПОДПИСКИ
Стоимость подписки на год c 1 января 2016 г. – 3000 рублей (включая НДС).
Банковские реквизиты ООО «Издательского дома МФО»:
р/с № 40702810038280100249 в Московском банке, Сбербанка России ПАО,
г. Москва. к/с № 30101810400000000225, БИК 044525225, ИНН № 7736045853, КПП 773601001.
В платежке указать назначение платежа «За подписку на журнал» и точный адрес для рассылки.

Глубокоуважаемые коллеги!
Редакция журнала подготовила компакт-диск, на котором можно найти все статьи, выпущенные в журналах с 1995 по 2016 гг. Стоимость диска с пересылкой, составляет 2500 руб. Заявки на изготовление и пересылку диска просим присылать по электронной почте в адрес редакции: kalachev@sci.lebedev.ru или по телефону: (499) 132-6651 Николай Валентинович или Татьяна Викторовна.
Выпускающий редактор Михаил Борисович Шапочкин.

 

Поздравляем юбиляров           

                                                               
9 марта 2016 года исполнилось 75 лет Юрию Григорьевичу Рудому

Заместитель Главного редактора журналов «Физическое образование в вузах»  (с 2015 года), «Вестник РУДН. Фундаментальное естественнонаучное образование» (с 1995 по 2005 годы). С 1986 по 1995 годы – заместитель Главного редактора 5-ти томной «Физической Энциклопедии», Нобелевского лауреата, академика А.М. Прохорова. Член секции учебников НМC по физике Минобрнауки (70-ые – 90-ые годы). Ученый секретарь ряда Всероссийских конкурсов учебников по естественнонаучным дисциплинам (с 1995 по 2002 годы). Профессор международного уровня кафедры теоретической физики и механики Российского университета дружбы народов, профессор (с 1982 года), доктор физико- математических наук (с 1981 года).

Юрий Георгиевич Рудой является представителем научной школы теоретической и математической физики акад. Н.Н. Боголюбова. Работая с 1961 года в области квантовой теории магнетизма под руководством проф. С.В. Тябликова, Юрий Георгиевич защитил сначала дипломную работу (1964 год), а затем и кандидатскую диссертацию (1967 год) на физическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова. Продолжая эту работу, Юрий Георгиевич защитил докторскую диссертацию (1980 год) на Ученом Совете Математического института им. В.А. Стеклова.
Работая в области физического образования, Юрий Георгиевич совместно со своими коллегами по кафедре физики МАДИ еще в середине 70-ых годов предложил новую учебную программу по физике для втузов, которая была стала прообразом для принятой позднее Минвузом СССР в качестве рекомендуемой для всех втузов страны. В настоящее время Юрий Георгиевич является одним из наиболее авторитетных как в России, так и за рубежом специалистов в области термодинамики и статистической физики. Им опубликовано свыше 120 научных работ в престижных российских и зарубежных журналах, а также четыре (в соавторстве) научные монографии. Юрий Георгиевич является автором научной монографии по термодинамике (объемом 22 п.л.),
изданной в 2013 году по гранту РФФИ.

УДК  536.7
Квантовые ограничения точности измерений для микро- и нанообъектов

Юрий Григорьевич Рудой
ФГБОУ ВПО «Российский университет дружбы народов» 117198, Москва,  ул. Миклухо-Маклая, д. 6; е-mail: rudikar@mail.ru

В данной статье изложены вопросы, связанные с принципиальными квантовыми ограничениями, существующими для нанообъектов в виде «соотношений неопределенностей» различного типа – прежде всего Гейзенберга и Шредингера. Особое внимание уделено тем квантовым ограничениям точности измерений, которые возникают благодаря взаимодействию нанообъекта с макроскопическим измерительным прибором, который всегда обладает неустранимым квантовым
«шумом». Показано, что в этом случае возможно только приближенное квантовое измерение, причем для ошибки измерений имеет место строгое ограничение, установленное Вигнером и Яназе и обратно пропорциональное числу степеней свободы макроприбора.
Ключевые слова: квантовые измерения, соотношения неопределенностей, кубит.

УДК 06.06, 535
XXV конференция-конкурс молодых физиков 

Николай Валентинович Калачев, Михаил Борисович Шапочкин1
Финансовый университет, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, НИЯУ МИФИ
1 Московское физическое общество
119991, Россия, Москва, Ленинский пр., 53; e-mail: kalachev@sci.lebedev.ru

XXV юбилейный конференция-конкурс молодых (до 26 лет) физиков проходил в ФИАН 2 марта 2016 года. Программа конференции-конкурса включала работу в трех секциях. Лучшие конкурсные работы награждены денежными премиями и рекомендованы для публикации в рецензируемых научных журналах, в том числе, в журнале «Физическое образование в вузах».
Ключевыеслова:конференция-конкурс, молодые исследователи, физика, нанотехнологии.

УДК 378
Построение курса «Электронные образовательные ресурсы в обучении физике» на основе ситуационного подхода

Елена Валерьевна Данильчук, Елена Владимировна Донскова
Волгоградский государственный социально-педагогический университет 400066, Волгоград, пр. им. В.И. Ленина, д. 27; e-mail: daniev@yandex.ru, donskova.lena@yandex.ru

В статье представлен опыт применения ситуационного подхода в подготовке учителя физики. Показана возможность разработки содержания курса «Электронные образовательные ресурсы в обучении физике» на основе системы профессионально ориентированных ситуаций, сгруппированных в кейсы. Описана общая структура кейсов и приведены примеры кейсов «Мультимедийные учебные презентации по физике» и «Тренажеры решения физических задач». Описаны методические особенности проведения лабораторно-практических занятий.
Ключевыеслова:информационная компетентность учителя физики, профессионально- ориентированная ситуация, ситуационный подход, электронные образовательные ресурсы.

УДК 372.853
Таксономия дидактических целей в контексте модульного обучения

Александра Валерьевна Черных
Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
119991, Москва, Ленинский проспект, д. 65; e-mail: fu3rh@mail.ru

В данной статье рассматривается таксономия учебных целей в контексте модульного обучения. Описывается классификация дидактических целей по уровням и функциям (познавательным и операционным).
Ключевыеслова:модульное обучение; таксономия целей; познавательные цели; операционные цели.

УДК 372.853
Психологические основы формирования критического мышления студентов технических вузов

Александра Валерьевна Черных
Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина 119991, Москва, Ленинский проспект, д. 65; e-mail: fu3rh@mail.ru

В этой статье мы говорим о формировании критического мышления будущих инженеров с точки зрения психологии. Рассматриваем этапы формирования критического мышления и связь мышления с памятью.
Ключевые слова: когнитивное обучение; критическое мышление; память.

УДК 917.925.5+50(075.8)

Динамический хаос в современной картине мира

Ольга Наумовна Голубева1, Сергей Васильевич Сидоров2

1 ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» (РУДН)
117198 Россия, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6; е-mail: ogol2013@gmail.com
2 ФБГОУ ВПО «Московская государственная академия водного транспорта» (МГАВТ) 117105 Россия, Москва, Новоданиловская наб. д. 2, кор. 1; e-mail: sidorovsv@mail.ru

В работе рассматриваются вопросы, связанные с природой динамического хаоса и его места в современной картине мира. Показано, что сверхвысокая чувствительность хаотических систем к начальным условиям обусловлена сверхвысокой плотностью траекторий в фазовом пространстве, которая создается бифуркационным механизмом. Обсуждается взаимосвязь динамического хаоса с формированием нелинейного мышления.
Ключевыеслова: нелинейная динамика, детерминированный хаос, нелинейное мышление.

УДК 537.1
Опыт преподавания недуальной электродинамики на пути объединения протяженного заряда с его кулоновским полем

Игорь Эдмундович Булыженков

Московский физико-технический институт
141700 Россия, Моск. обл., Долгопрудный, Институтский пер. 9 Физический институт РАН им. П.Н. Лебедева
119991 Россия, Москва, Ленинский пр-т, 53; e-mail: bulyzhenkov.ie@mipt.ru

На основе семестрового курса базовой кафедры МФТИ предложен проект преподавания классической электродинамики без привлечения понятий пустого пространства, точечная частица и локализованный заряд. Последний заменяется комплексным радиальным распределением, у которого вещественный объемный интеграл по всему пространству пропорционален массе элементарного носителя энергии, а мнимый интеграл – элементарному электрическому заряду. Распределенный классический электрон обладает конечной, но мнимой электростатической энергией – i1027 эВ, которую в формуле Эйнштейна необходимо добавить к релятивистской механической энергии 511 KэВ. Взаимодействуя по Ньютону, мнимые заряды демонстрируют реальные кулоновские силы и свободны от радиационного самоускорения. Объединение сил тяготения и электричества при недуальном слиянии частицы с полем предсказывалось критерием двойной унификации.
Ключевыеслова:непустое пространство, комплексный заряд, двойная унификация, эквивалентность зарядов, компенсация спаренных энергий.

УДК 541.64:539.2

О роли энергии и энтропии в обратимых деформациях кристаллов и аморфных полимеров

Дамба Сангадиевич Сандитов

Бурятский государственный университет
670000 Улан-Удэ, ул. Смолина 24а; e-mail: sanditov@bsu.ru

Сравнение высокоэластической деформации резины с упругой деформацией кристалла позволяет наглядно продемонстрировать физический смысл энтропии как меры беспорядка системы. Высокоэластическая деформация аморфных полимеров носит энтропийный характер, а упругая деформация кристалла – энергетический характер. Обсуждается некорректность использования резинового шнура для демонстрации закона Гука в школьном учебнике физики.
Ключевые слова: энтропия, второе начало термодинамики, порядок и беспорядок системы, внутренняя энергия, упругая деформация, высокоэластическая деформация, уравнение деформации твердых тел.

УДК 372.853, 536.5

Логические и интуитивные аспекты формирования понятия «температура»

Александр Сергеевич Кондратьев, Людмила Анатольевна Ларченкова, Таисия Сергеевна Новикова

Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена 191168 Россия, Санкт-Петербург, наб. реки Мойки, 48; e-mail: kondrat6125@mail.ru, larludmila@yandex.ru

Предложена дидактическая цепочка введения, развития и применения понятия температуры на различных уровнях обучения физике. Обозначены и обсуждаются логические и интуитивные аспекты проблемы.
Ключевыеслова:эмпирическая температура, термодинамическая температура, плазменная частота.

УДК 53:001.102

Информационная система для эффективного изучения курса физики

Александра Федоровна Смык, Андрей Андреевич Спиридонов, Елена Юрьевна Бахтина, Юлия Александровна Белкова, Лариса Витальевна Спиридонова

ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)», 125319, Москва, Ленинградский проспект, 64;
e-mail: afsmyk@mail.ru , a@spiridonov.me, elbakh@gmail.com, belkova-fiz@mail.ru, lvspiridonova@yandex.ru

Информационная система, разработанная на кафедре физики МАДИ (ГТУ), предназначена для повышения качества обучения студентов. Система состоит из двух основных частей – библиотеки ресурсов и обучающего модуля. Использование системы в учебном процессе формирует для студентов разного уровня подготовки комфортную среду при изучении физики, помогая оптимальным образом организовать самостоятельную работу студентов. Преподаватели получают возможность детального анализа освоения курса студентами в течение семестра и, при необходимости, внесения корректировок в процесс обучения.
Ключевыеслова:преподавание физики в техническом вузе, информационная система, дистанционное обучение, самостоятельная работа студентов.

УДК 372.853

Демонстрационные эксперименты с осциллографом как источник проблемных задач в обучении компьютерному моделированию физических процессов

Александр Викторович Баранов

Новосибирский государственный технический университет 630092 Новосибирск, пр. К. Маркса, 20; e-mail: baranovav@ngs.ru

Результаты демонстрационных экспериментов с осциллографом используются для проблемной постановки задач при обучении компьютерному моделированию физических процессов. Рассматриваемый подход позволяет осуществлять процесс комплексного межпредметного обучения в контексте метода научного познания.
Ключевыеслова:проблемный метод обучения физике, обучение компьютерному моделированию физических процессов, Mathcad.

УДК 530.01(075.8), 531.3
Использование рабочей тетради – практикума по механике для повышения эффективности обучения и активизации самостоятельной работы студентов

Людмила Юрьевна Васильева, Наталья Владимировна Александрова, Лариса Валентиновна Далматова
Московская государственная академия водного транспорта
115407, Москва, Новоданиловская набережная, д. 2; e-mail: alexanava@rambler.ru

Обсуждается проблема физического образования, обострившаяся в настоящее время в связи с повышением требований к современным специалистам с одной стороны и сокращением часов на физику у инженерных и технических специальностей с другой. Повышение эффективности обучения и активизация самостоятельной работы студентов первого курса обеспечивается внедрением рабочей тетради-практикума для выполнения лабораторных и практических работ по механике. Цель практикума – привить студентам навыки исследовательской работы, научить пользоваться приборами и аппаратурой, познакомить с методами измерения различных физических величин, численными и графическими методами обработки результатов, научить пользоваться алгоритмами и основными законами, используя знания, полученные на лекциях и практических занятиях для решения предложенных задач, научить делать выводы, обосновывать свои решения и ответы на предлагаемые вопросы. В качестве примера приводится практическая работа – “Законы сохранения”.
Ключевыеслова: физическое образование, эффективность обучения, рабочая тетрадь, навыки, методы, алгоритмы, законы.

УДК 06.06, 535
XIII Всероссийский молодежный Самарский конкурс-конференция научных работ по оптике и лазерной физике

Александра Михайловна Майорова
Самарский филиал Физического института им. П.Н. Лебедева РАН
443011 Россия, Самара, ул. Ново-Садовая, 221; e-mail: mayorovaal@gmail.com

XIII Всероссийский молодежный Самарский конкурс-конференция научных работ по оптике и лазерной физике проходил в Самарском филиале ФИАН 11-14 ноября 2015 года. Программа конференции включала лекции ведущих ученых, доклады молодых кандидатов наук и конкурсные доклады студентов, аспирантов и молодых исследователей по современным вопросам когерентной и квантовой оптики, спектроскопии, нанофотоники и биофотоники. Лучшие конкурсные работы рекомендованы для публикации в рецензируемых научных журналах, в том числе, в журнале «Физическое образование в вузах».
Ключевые слова: конкурс-конференция, молодые исследователи, оптика, лазерная физика, нанотехнологии.

УДК 544.15

Квантово-механический расчет дипольного момента индуцированного столкновениями перехода
(O2(1Δ))2®(O2(3Σ))2

Андрей Александрович Першин1, Александр Моисеевич Мебель1,2, Марсель Вакифович Загидуллин3, Валерий Николаевич Азязов1,3

1 Самарский государственный аэрокосмический университет имени ак. С.П. Королева 443086, г. Самара, Московское ш., 34; e-mail: azyazov@ssau.ru, anchizh93@gmail.com 2 Международный университет Флориды
33199, США, Майами, 8th SW str., 11200; e-mail: mebela@fiu.edu 
3 Самарский филиал Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (СФ ФИАН) 443011, г. Самара, ул. Ново%Садовая, 221; e-mail: marsel@fian.smr.ru

Проведен квантово-механический расчет дипольных моментов индуцированного столкновениями электронно-колебательных радиационных переходов димоля кислорода (O2(1Δ))2®(O2(3Σ))22  и поверхностей потенциальных энергий возбужденных и основных состояний. На их основе рассчитаны значения констант скоростей указанных переходов, которые с удовлетворительной точностью согласуются с экспериментальными. Показано, что сильное вибронное взаимодействие между близкими, почти вырожденными возбужденными синглетными состояниями димоля кислорода делает интенсивности вибронного и разрешенного переходов сравнимыми по величине.
Ключевыеслова:синглетный кислород, люминесценция, столкновительный комплекс, константа скорости, дипольный момент, вибронное взаимодействие.

УДК 130.145

Динамика перепутывания двух сверхпроводящих кубитов, взаимодействующих с микроволновым полем в резонаторе

Евгений Константинович Башкиров, Михаил Сергеевич Мастюгин

Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева 443089 Россия, Самара, Московское шоссе, 34; e-mail: bash@samsu.ru, mastyugin.mikhail@mail.ru

Исследована динамика перепутывания двух потоковых кубитов, взаимодействующих с двумя модами копланарных резонаторов посредством вырожденных двухфотонных переходов. На основе точного решения уравнения эволюции найдено временное поведение согласованности кубитов для различных начальных атом-полевых состояний системы. Показано, что диполь-дипольное взаимодействие кубитов может быть использовано для контроля степени перепутывания кубитов.
Ключевыеслова:сверхпроводящие кубиты, перепутывание, диполь-дипольное
взаимодействие, копланарные резонаторы, согласованность.

УДК 535.42

Острая резонансная фокусировка лазерного света вблизи диэлектрического микроцилиндра

Дмитрий Андреевич Козлов

Институт систем обработки изображений РАН
443001, Самара, Молодогвардейская, 151; e-mail: kozlov.dmitry.a@gmail.com

В данной работе численно показано, что при резонансной фокусировке лазерного света однородным диэлектрическим цилиндром возможно существенно уменьшить размер фокусного пятна. Исследовано поведение резонансных мод при увеличении номера моды и её порядка. Минимальную ширину фокусного пятна по полуспаду интенсивности, равную 0,15 длины волны, удалось получить при возбуждении монохроматической плоской волной c ТЕ-поляризацией 30-й моды внутри однородного диэлектрического цилиндра.
Ключевые слова: дифракционная оптика, субволновые структуры, резонанс, мода шепчущей галереи, диэлектрический цилиндр.

УДК 544.032.65

Исследование деформаций и нагрева азо-полимерной пленки в лазерном луче с помощью сканирующей зондовой микроскопии

Ксения Леонидовна Нефедьева, Сергей Сергеевич Харинцев, Александр Израилович Фишман

Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Институт физики 420008 Казань, ул. Кремлевская, 16а; e-mail: nefedieva_ksu@mail.ru, skharint@gmail.com, alexandr.fishman@gmail.com

Методами атомно-силовой микроскопии исследован фотоиндуцированный перенос массы в поверхностном слое азо-полимерной пленки при освещении сфокусированным лазерным светом с длиной волны в полосе поглощения и за ее пределами. Получены раман-спектры тонких пленок (280 нм) и определен порог интенсивности возбуждающего излучения, при котором происходит деструкция образца. С помощью сканирующей тепловой микроскопии исследован фотоиндуцированный нагрев пленки, как при наличии теплового контакта со стеклянной подложкой, так и без него.
Ключевыеслова:поверхностные деформации, раман-спектр, фотоиндуцированный нагрев.

УДК 535.621.373.826

Лазерная абляция золота в жидком аргоне

 Владимир Станиславович Казакевич1, Павел Владимирович Казакевич1, Павел Сергеевич Яресько1, Дарья Александровна Камынина1,2

1 Самарский филиал Физического института им. П.Н. Лебедева РАН 443011 Россия, Самара, ул. Ново%Садовая, 221 2 Самарский государственный университет 443011 Россия, Самара, ул. Академика Павлова, 1; e-mail: kazakevich@fian.smr.ru, kazakevich_pv@ fian.smr.ru, yarepav@gmail.com, kamyninada@gmail.com

Описана методика синтеза методом импульсной лазерной абляции в жидком аргоне наночастиц золота и их агрегатов. Диаметры полученных частиц находятся в диапазоне от 10 до 400 нм. На поверхности подложки обнаружены кольцеобразные участки осаждённых наночастиц золота с характерными размерами порядка 45 мкм. Их образование, возможно, связано с возникновением кавитационных пузырей в жидкости в момент лазерной абляции.
Ключевыеслова:лазерная абляция, наночастицы золота, жидкий аргон, осаждение наночастиц.

НЕКРОЛОГ

27 января 2016 года после тяжелой болезни ушел из жизни КОЖЕВНИКОВ Николай Михайлович, профессор кафедры экспериментальной физики Санкт- Петербургского политехнического университета Петра Великого. Не стало биться сердце известного ученого-оптика, прекрасного педагога, внесшего огромный вклад в дело физического образования политехнического университета и всей современной России.
Политехнический институт был окончен им с отличием в 1971 году, в этом же году в Журнале технической физики появилась первая научная статья Н.М. Кожевникова. Через два года, в 1973 году, была успешно окончена Консерватория и началась учеба в аспирантуре на кафедре квантовой электроники под руководством профессора В.Ю. Петрунькина.
Преподавательской деятельностью Николай Михайлович занимался с момента перехода на кафедру экспериментальной физики. В течение 40 лет он проводил практические занятия и читал лекции сначала на электромеханическом факультете, а позже на радиофизическом факультете.
С 1995 года Н.М. Кожевников работал по совместительству в Санкт- Петербургском государственном университете экономики и финансов, являясь ведущим лектором новой дисциплины – «Концепции современного естествознания» (КСЕ), с 1994 года введенной в учебные программы всех гуманитарных направлений и специальностей. Накопленный в ФинЭке опыт пригодился и в СПбГПУ, где программа Н.М. Кожевникова по этой дисциплине сейчас реализуется на нескольких факультетах гуманитарного профиля.
В 2002 году он становится ученым секретарем Научно-методического совета по физике Министерства образования и науки Российской Федерации, который возглавлял Нобелевский лауреат академик Ж.И. Алферов.
С 2009 г. Николай Михайлович являлся председателем ГАК физического факультета РГПУ им. А.И. Герцена. Указом Президента РФ профессору Н.М. Кожевникову в 2004 году было присвоено почетное звание «Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации». В 2007 году, в год его 60-летия, Николаю Михайловичу было присвоено почетное звание «Заслуженный профессор СПбГПУ». Н.М. Кожевников – автор более 120 научных трудов, 3-х изобретений и 7 учебных пособий, главными из которых являются «Концепции современного естествознания» (5 изданий), «Физика. Интернет- тестирование базовых знаний», «Концепции современного естествознания. Интернет- тестирование базовых знаний», «Демонстрационные эксперименты по общей физике». Профессор Н.М. Кожевников внес большой вклад в развитие нашего журнала, он более 20 лет возглавлял секцию на международной конференции «Современный физический практикум».
Редколлегия журнала «Физическое образование в вузах» скорбит в связи с кончиной Николая Михайловича Кожевникова и выражает глубокие соболезнования его родным и близким.

 

Abstracts

Quantum Accuracy Limitations for the Measurements of Micro- and Nanoobjects
Yu.G. Rudoy
People’s Friendship University of Russia; e-mail: rudikar@mail.ru
Received March 2, 2016                                                                      PACS 03.65-w, 03-65 TA

In connection with the growing interest to nanotechnologies naturally arise the problems of theoretical description of open quantum nanoobjects – i.e., atoms and molecules; unfortunately, these items are not sufficiently discussed in the existing learning literature for professional physical education. In this paper the questions are discussed which are connected with the principal quantum limitations existing for the nanoobjects in the form of the so- called «uncertainties relations» of different types (Heisenberg, Schroedinger etc.). Special attention is devoted to those quantum limitations of the measurements which arise due to the macroscopic measuring apparatus which always possess the unavoidable quantum noise. It is shown that in this case only the approximate, or non-ideal, quantum measurement is possible while the projection postulate by von Neumann becomes not applicable; in particular, for the qubit measurement’s accuracy the «Yanase limit» is valid.
Keywords: quantum measurements, uncertainties relations, qubit.
..
References

  1. BlokhintsevD.I.Foundations of Quantum Mechanics. Moscow: Nauka, 1976, 5ed. – 665 p. [in Russian].
  2. DavydovA.S.Quantum Mechanics. Moscow: Nauka, 1968. – 584 p. [in Russian].
  3. MessiahA.Mechanique Quantique. Paris: Gauthier-Villars, 1959. – Vol. 1. – 480 p.
  4. Valiev K.A.// Soviet Physics – Uspekhi, 2005. Vol. 175. № 1. P. 3-39. [in Russian].
  5. VorontsovYu.I. // Soviet Physics – Uspekhi, 2005. Vol. 175. № 10. P. 1053-1068 [in Russian].
  6. БрагинскийВ.Б.// Soviet Physics – Uspekhi, 2005. Vol. 175. № 6. P. 621-627 [in Russian].
  7. SukhanovA.D.,RudoyYu.G.// Soviet Physics – Uspekhi, 2006. Vol. 175. № 5. P. 551-555 [in Russian].
  8. WickG.// Suppl. al Nuovo Cimento, 1966, Vol. 4, P. 309-336.
  9. ..Wigner E.P.// Zs. fur Physik. 1952. Bd. 133. P. 101-108.
  10. VonNeumannJ.Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik. Berlin: Springer, 1932. – 354 P. 11. Araki H., Yanase M. // Phys. Rev. 1960. Vol.120. № 2. P. 622-626.

12. Yanase M. // Phys. Rev. 1961. Vol.123. № 2. P. 666-668.
13. Ghirardi G.C., Miglietta F., Rimini A., Weber T. // Phys. Rev. B. 1981.Vol. 24. № 2. P. 347-352, 353-358.
14. OzawaM.// Phys. Rev. Lett. 2002. Vol. 88. № 5. P. 050402-1 – 050402-4.

 

XXV Conference-Competition of Young Physicists
N.V. Kalachev, M.B. Shapochkin1
Financial University, Physical Institute P.N. Lebedev RAS, NRNU MEPhI
1 Moscow Physics Society
119991, Russia, Moscow, Leninsky pr., 53; e-mail: kalachev@sci.lebedev.ru

Received March 2, 2016                                                      PACS 42.25.-p, 42.30.-d, 42.40.-i, 42.50.-p, 42.55-f, 42.62.-b

XXV anniversary contest-conference for young (under 26 years old) physicists was held in FIAN 02 March 2016. The agenda of the contest included three sections. Best works were awarded cash prizes and recommended for publication in peer-reviewed journals, including the journal «Physics in Higher Education».
Keywords: competition, conference, young researchers, physics, nanotechnology.

The Construction of the Course «Electronic Educational Resources in Teaching Physics» Based on the Situational Approach
Elena Danilchyk, Elena Donskova
VolgogradState Socio-Pedagogical University 400066, Lenin Avenue, 27, Volgograd, Russia;
e-mail: daniev@yandex.ru,donskova.lena@yandex.ru
Received July14, 2015                                       PACS 01.30.Cc, 01.40.-d, 01.40.gb, 01.50.H-
The article describes a method of applying the situational approach to training of future teachers of physics. Possible variants of the development of the course «Electronic Educational Resources in Teaching Physics» based on professionally related situations grouped into cases. The article also describes the common structure of the cases and here have been given examples of such case studies as «Multimedia educational presentations on physics» and «Methodology of solving physical problems». The methodological features of laboratory and of practical classes are also given here.
Keywords:information competence of the teacher of physics, professionally related situation, situational approach, electronic educational resources.
References

  1. AlbrekhtN.V.Activity-oriented learning as a means of formation of professional mobility of University students: Abstract of thesis cand. ped. sci. – Ekaterinburg, 2009. [in Russian]
  2. Bordovskaya N.V., Rean A.A.Pedagogy: textbook for universities. – St.Petersburg: Piter, 2000. [in Russian]
  3. DanilchukE.V.Methodical system of formation of information culture of future teacher: Abstract of thesis doc. ped. sci. – Volgograd, 2003. [in Russian]
  4. DonskovaE.V.Professionally-oriented situations in pedagogical education: essence, projecting and realization // Discussion №9 (50). 2015. P. 105-111. [in Russian]
  5. IlyazovaM.D.Formation of invariants of professional competence of the student: situational- contextual approach: Abstract of thesis doc. ped. sci. – Moscow, 2010. [in Russian]
  6. KrysanovaO.A.Situation approach to professional competences development in innovation activity of future teachers of physics // Bulletin of the Tomsk State Pedagogical University. 2010. № 1 (91). P. 28–31. [in Russian]
  7. Methods of assessing the level of qualification of teachers / edited by V.D. Shadrikova, I.V. Kuznetsova.

– M., 2010. [in Russian]

  1. PuryshevaN.S.,SharonovaN.V.,RomashkinaN.V.,MishinaE.A.Collection of contextual problems in methods of teaching physics: textbook for students of pedagogical universities / N.S. Purysheva [and others]. – Moscow: Moscow State Pedagogical University, 2013. [in Russian]
  2. Sokolova Y.V. Resolution of complex teaching situations as a condition of professional self- development of teachers in the secondary school: Abstract of thesis cand. ped. sci. – Makhachkala, 2013. [in Russian]
  3. TrubitsynaE.I.Development of professional diagnostic skills of future teachers of physics on the basis of a complex situational problems: Abstract of thesis cand. ped. sci. – Krasnoyarsk, 2003. [in Russian]
  4. Ravnovesie balance // School physics: learning portal [Internet resource]. – URL: http://sh-fizika.ru/2406-igra-uravnoves-rychazhnye-vesy.html (reference date: 02.07.2015)

Taxonomy Didactic Purposes in the Context of Modular Training
A.V. Chernykh
FGBOU VPO «Russian State University of Oil and Gas named after I.M. Gubkin» 119991, Moscow, Leninsky Prospekt, house 65;
e-mail: fu3rh@mail.ru

Received January 21, 2016                                                                  PACS 01.40.-d, 01.40.Fk

This article discusses the taxonomy of educational objectives in the context of modular training. Is described the classification of didactic purposes by levels and functions (cognitive and operational).
Keywords:modular training, taxonomy purposes, cognitive goals, operational goals.
References

  1. Wazzin, K.Ya (1991). Samorazvitie cheloveka i modul’noe obuchenie [Self-development of man and modular training]. Nizhny Novgorod [in Russian].
  2. Gareyev,V.M.,Kulikov, S.I., & Durko, E.M. (1987). Printsipy modul’nogo obucheniya [Principles of modular training]. Vestnik vysshey shkoly. - Vestnik of high school, 8, 30-33 [in Russian].
  3. Prokopenko,O.V.,Karminskii,A.M.,& Klimenko, A.V. (2011). Rol reitinha v obrazovatelnom protsesse vuza [Rating role in educational process of higher education institution]. Marketinh i menedzhment innovatsii. – Marketing and Management of Innovations, 2, 4, 141-146 [in Russian]
  4. Yutsyavichene,P.A.(1989). Teoriya i praktika modul’nogo obucheniya [Theory and practice of modular training]. Kaunas [in Russian].
  5. BloomB.S.Taxonomy of Educational Objectives: The Classification of Educational Goals. New York, 1956.
  6. Postlethwait S.N. Novak I., Murray U.T. The Audio-Tutorial Approach to Learning. – Minneapolis:

Burgess Publishing, 1972.

Psychological Bases of Formation of Critical Thinking of Students of Technical Colleges
A.V. Chernykh
FGBOU VPO «Russian State University of Oil and Gas named after I.M. Gubkin» 119991, Moscow, Leninsky Prospekt, house 65;
e-mail: fu3rh@mail.ru
Received January 21, 2016                                                                 PACS: 01.40.-d, 01.40.Fk In this article, we are talking about the formation of critical thinking of future engineers
in terms of psychology. Consider the stages of formation of critical thinking and liaison thinking and memory.
Keywords: cognitive learning; critical thinking; memory.
References

  1. BrouseJ.,& Wood D. (1994). Invajronmental’noe obrazovanie v shkolah, – per. s angl. NAAEE. [Invayronmentalnoe education in schools, – per. from English. NAAEE.]. Moscow: School [in Russian].
  2. ChampagneA.B.(1992). Cognitive research on thinking in academic science and mathematics: Implications for practice and policy. In D. F. Halpern (Ed.), Enhancing thinking skills in the sciences and mathematics (pp. 117-134). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
  3. Norman, D.A. The psychology of everyday things. New York: Basic Books., 1988.
  4. Halpern,D.(2000). Psihologija kriticheskogo myshlenija [Psychology critical thinking]. SPb.: Publishing house «Peter» [in Russian].
  5. Hunt,E.Cognitive science: Definition, status, and questions. In M. R. Rosenzweig & L. W. Porter

(Eds.), Annual review of psychology, 40, 1989, p.p.603-630. 

Dynamic Chaos in the Modern Picture World
O.N. Golubeva1, S.V. Sidorov2

1 FGAOUVO«Russian Peoples’ Friendship University» (PFUR) Department of Gravitation and Cosmology; Maclay, 6,
Moscow, 117198, Russian Federation; e-mail: ogol2013@gmail.com
2 FGBOU VPO “Moscow State Academy of Water Transport” (MGAVT), Department of Mathematics, Novodanilovskaya nab., 2, 1,
Moscow,117105, Russia Federation: e-mail: sidorovsv@mail.ru
Received November 30, 2015                                                                                PACS 05.45.-a

The paper discusses issues related to the nature of dynamic chaos and its place in the modern picture of the world. It was shown that ultra-high sensitivity of chaotic systems to initial conditions due to the ultra-high density trajectories in the phase space, which creates a bifurcation mechanism. The interrelation between dynamic chaos with the formation of non- linear thinking.
Keywords: nonlinear dynamics, deterministic chaos, nonlinear thinking.

References

  1. LigthillJ.The Recently Recognized Failure of Predictability in Newtonain Dynamics // Proceeding of the Royal Society. Vol. 407, 1986. P. 35-50.
  2. MandelshtamL.I. Lecture on the theory of oscillations. – M.: Nauka, 1972. 470 pp. [in Russian].
  3. SidorovS.V. Dynamic chaos. 4. Sidorov SV Dynamic chaos. Numerical experiment. Saarbrucken, Deutschland, LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013. 187 p. [in Russian].
  4. MagnitskiiN.A.,SidorovS.V. New methods for chaotic dynamics. – M.: URSS, 2004. 320 p. [in Russian].
  5. GookA.E.,RobertsP.H.The Rikitake two-disc Dynamo System. In Proc. A.N. Kolmogorov, S.P. Novikov, (ed.) Mathematics. New in foreign science. Series 22. Strange Attractors. Coll. articles. Moscow, “Mir”, 1981. Pp. 160–188. [in Russian].

Practice of Nondual Electrodynamics Teaching Toward Unification of Continuous Charge with its Coulomb Field

I.E. Bulyzhenkov

Moscow Institute of Physics and Technology 9 University lane, Dolgoprudny, 141700;
Lebedev Physics Institute RAS, 53 Leninsky pros., 119971, Russia; e-mail: bulyzhenkov.ie@mipt.ru
Received December 2, 2015                                                                                PACS 11.10.Lm

The work is dedicated to the probe-teaching course of classical electrodynamics conducted in MIPT. In this course the notions about the empty space, the point particle and a localized charge are omitted, and the localized charge is replaced by a complex radial distribution, whose real volume integral over the whole space is proportional to the mass of an elementary carrier of energy, while imaginary volume integral is proportional to the elementary electric charge. Distributed classical electron is imparted with a finite imaginary electric energy – i1027 eV, and it stays in the Einstein’s formula next to the real energy 511 KeV. Interacting in the conformity with Newton, the imaginary charges demonstrate the presence of real Coulomb forces, and they are free from self-acceleration induced by radiation. The society of the forces of gravity and of electricity at the non-dual confluence of the particle and its field has been predicted by the double unification criterion.
Keywords:nonempty space, complex charge, double unification, charge equivalents,
compensation of paired energies.
References

  1. MieG.// Ann. D. Phys. 1912. V.37. P. 511; V.39. P. 1; 1913. V. 40. P.1.
  2. EinsteinA.// Sitzungsber. d. Berl. Akad. 1914. S. 1030; 1915. S. 778, 799, 831, 844.
  3. HilbertD.// Nachrichten K. Gesell. Wiss. Gottingen, Math. -phys. Klasse. 1915. Heft 3. S. 359.
  4. BulyzhenkovI.E.// Pure Field Electrodynamics of Continuous Complex Charges, Moscow Institute of Physics and Technology, Moscow, 2015, ISBN 978-5-7417-0554-4.
  5. AspectA.,Grangier P., RogerG.// Phys. Rev. Let. 1981. V. 47. P. 460; ibid1982. V. 49. P. 91.
  6. EinsteinA,InfeldL.// Evolution of Physics: From Early Concepts to Relativity and Quanta. 1938. Simon & Schuster. New York.
  7. LorentzH.A.// The Theory of Electrons. – Leipzig: 1916.
  8. BulyzhenkovI.E.// Int. Jour. of Theor. Phys. 2008. V. 47. P.1261.
  9. BulyzhenkovI.E.// Jour. Supercond. and Novel Magnet. 2009. V.22. P. 627
  10. BulyzhenkovI.E.// Bulletin Lebedev Physics Institute. 2014. N.P.1.
  11. BulyzhenkovI.E.// Proceedings of Science (pos.sissa.it). Frontiers of Fundamental Physics 14. 2014. Aix Marseille University (AMU) Saint-Charles Campus, Marseille. PoS (FFP14) 185.
  12. BulyzhenkovI.E.// Journal of Physical Science and Application. 2014. V.4 (7). P.46.
  13. BulyzhenkovI.E.// Edited by E.Auge, J.Dumarchez, and J.T.T. Vвn. Gravitation 2015: 100 years of GR. 2015. Proceedings of the 50th Rencontres de Moriond.P.389.
  14. HagemeisterM.//Russian cosmism in the 1920s and today // Rosenthal B. G. (ed.) The occult in Russian and Soviet culture.1997. Ithaca, London, Cornell University Press. pp. 185—202; DjordjevicR. // Russian cosmism, Serb. Astron. Jour. 1999. V. 159. PP. 105-109.
  15. Tonnelat M.-A. // The principles of electromagnetic theory and relativity. 1966. Riedel Publishing Co. Dordrecht.

On the Role of Energy and Entropy in Reversible Deformation of the Crystal and Amorphous Polymers

D.S. Sanditov

Buryat State University, 670000 Ulan-Ude, Smolina str. 24а; e-mail: sanditov@bsu.ru

Received November 25, 2015                                                                              PACS 65.40.gd

The discussed comparison of highly elastic deformation of rubber with elastic deformation of a crystal helps to demonstrate the physical meaning of the entropy as a measure of disorder. Highly elastic deformation of an amorphous polymer is of entropic character, while the elastic deformation of a crystal is of energy character. Some incorrectness of the use of a rubber cord in order to demonstrate the action of Hooke’s law, cited as an example in school textbooks, is also under discussion in this paper.
Keywords:entropy, the second law of thermodynamics, order and disorder of a system, the internal energy, elastic deformation, highly elastic deformation, deformation equation of solids.

References [in Russian]

  1. AtkinsP. Order and disorder in nature. Moscow: Mir, 1987. 224 p.
  2. ShambadalV.P.Development and application of entropy. Moscow: Science, 1967. 335 p.
  3. CareriG. Order and disorder in the matter. Moscow: Mir, 1985. 223 p.
  4. SchartzA.A. Entropy as a measure of the chaotic state of a thermodynamic system // Physics in Higher Education. 1999. V. 5. No 2. pp. 73-83.
  5. HullV.E.,KuleznevV.N.Structure and mechanical properties of polymers. Tutorial. Moscow: Publishing House of the “Labyrinth”, 1994. 367 p.
  6. RumerYu.,RivkinM.Sh.Thermodynamics, statistical physics and kinetics. Moscow: Science, 1972. 400 p.
  7. TsvetkovL.A.Organic chemistry. Grade 10. Moscow: Education, 1991. 266 p.
  8. Myakishev G.Y., Buhovtsi B.B., Sotskii N.N. Physics. Grade 10. Textbook for educational institutions. 18-th edition. Moscow: Education, 2009. 366 p.
  9. BartenevG.M.,FrenkelS.Y.Polymer physics. Leningrad: Chemistry, 1990. 432 p.
  10. PodgornovaN.I.Molecular Physics in high school. Moscow: Education, 1970. 192 p.
  11. KuboR.Thermodynamics. Moscow: Mir, 1970. 312 p.
  12. WolkensteinM.V. Entropy and information. Moscow: Science, 1986. 346 p.
  13. HakenG.Synergetics. Moscow: Mir, 1980. 236 p.
  14. Kurdyumov S.P., Malinetskii G.G. Synergetics and the theory of self-regulation. Moscow: Znanie, 1983. 187 p.
  15. OrlovV.A.,NikiforovG.G.The equilibrium and nonequilibrium thermodynamics. Elective course: textbook. Moscow: BINOM. Knowledge Laboratory, 2005. 120 p.
  16. MolkovS.I.The concept of entropy in the course of physics // Physics in Higher Education. 2008. T. 14. № 4. P. 3-8.
  17. ZhirifalkoL.Statistical physics of solid state. Moscow: Mir, 1975. 382 p.

Logical and Intuitive Aspects in Developing the Notion «Temperature»

A.S. Kondratyev, L.A. Larchenkova, T.S. Novikova
Herzen State Pedagogical university of Russia Moika river Emb., 48, St. Petersburg, Russia, 191168; e-mail: kondrat6125@mail.ru, larludmila@yandex.ru
Received January 14, 2016                                                                  PACS 01.40.Gb, 52.25.B
The didactical chain of the introduction, development and utilization of the notion of temperature on different levels of physics education is offered. The logical and intuitive aspects of the problem are designated and discussed.
Keywords: empirical temperature, thermodynamic temperature, plasma frequency.

References

  1. E.L.Feinberg.Two cultures. Intuition and logics in art and science. – M.: Nauka, 1992 [in Russian].
  2. A.S.Kondratyev,N.A.Priatkin.Modern Technology of Physics Learning. Textbook. – SPb.: Publ. House of SPb Univ., 2006 [in Russian].
  3. A.S.Kondratyev,E.V.Sitnova.Paradox Features of Physics Thinking. Monograph. – Ivanovo: Publ. House of Ivanovo Univ., 2010 [in Russian].
  4. U.I.Frankfurt.On the History of Thermodynamics Acsiomatics / The Development of Modern Physics. – M.: Nauka, 1964 [in Russian].
  5. R.Kubo.Thermodynamics. – M.: Mir, 1970 [in Russian].
  6. E.I.Butikov,A.S.Kondratyev,V.

Information System for Effective Studying of Physics Course

A.F. Smyk, A.A. Spiridinov, E.Yu. Bakhtina, Yu.A. Belkova, L.V. Spiridinova

Moscow State Automobile and Road Technical University (MADI), Moscow, Russia; e-mail: afsmyk@mail.ru,a@spiridonov.me,elbakh@gmail.com,belkova-fiz@mail.ru,lvspiridonova@yandex.ru
Received June, 23, 2015                                                                      PACS 01.50.H C, 01.50.Kw
An information system developed at Moscow State Automobile and Road Technical University, (MADI) has its aim to make student learning more efficient. This system comprises two main parts id est a resource library and a learning module. The use of the system in the educational process provides comfortable media for studying physics by students with different levels of knowledge and helps to organize optimally their self-depended work. With the system, teachers receive an opportunity to perform a detailed analysis of the process of mastering the subject by their students and to introduce if need be all the necessary corrections within the time of the term.
Keywords:teaching physics at a technical institute, information system, distant learning, self-depended work of the students.

References [in Russian]

  1. SmykA.F.Organization of self-studying students’ work. // Proceedings of XII International Scientific Conference «Physics in System of Modern Education (PSME-2013)», Petrozavodsk, 3–7 June 2013. Vol. 1. P. 176.
  2. RobertI.V. modern information technologies in education. M.: School-Press, 1994. P. 205.
  3. VosnesenskayaN.V. Education Physics students of technical colleges with use of modern computer technology. Diss. on the candidate PhD. Mordova State University. Saransk, 2006.
  4. TretyakovaO.N. Information technology and the development of remote physical workshop// Bulletin of the Kostroma State University named after Nekrasov, 2010. Vol. 16/4. P. 288-290.
  5. BakhtinaE.Yu.,IvanjvaI.G.Information technologies in teaching of physics for bachelors of technical college // Physical Bulletin of Institute of Natural Sciences and Biomedicine NArFU 2014. № 12, P. 108-115.
  6. SpiridinovaL.V.Computerization of laboratory practical work on physics. // Proceedings of XII International Scientific Conference «Physics in System of Modern Education (PSME-2013)», Petrozavodsk, 3–7 June 2013. Vol. 2. P. 233.
  7. SmykA.F.,SpiridinovA.A.,BakhtinaE.Yu.,BelkovaYu.A.,SpiridinovaL.V.Information system for effective studying of physics course. // Proceedings of XIII International Scientific Conference «Physics in System of Modern Education (PSME-2013)», Saint-Petersburg, 1–4 June 2015. Vol. 1. P. 360.

Demonstration Experiments with an Oscilloscope as a Source of Problem Tasks in Teaching Computer Modeling of Physical Processes

A.V. Baranov

Novosibirsk State Technical University
Russia, 630092 Novosibirsk,  K. Marx Prospekt  20, NSTU; e-mail: baranovav@ngs.ru
Received August 17, 2015                                                PACS 01.40.gb; 01.40.Fk; 01.50.H-
The results of demonstration experiments with an oscilloscope are used for statements of problems in teaching computer modeling of physical processes. This approach allows to realize an integrated process of interdisciplinary teaching in the context of the method of scientific knowledge.
Keywords:problem method of teaching physics, teaching computer modeling of physical processes, Mathcad.
References

  1. GlazkovV.V.,KondratievA.S.,LyaptsevA.V.Mathematical modeling in the study of physics // Physics in Higher Education. – 2007 – Vol. 13. – № 4. – P. 38–52 [in Russian].
  2. Baranov A.V. Virtual projects and problem-active approach in teaching physics at the Technical University // Physics in Higher Education. – 2012. – Vol. 18. – № 4. – P. 90–96 [in Russian].
  3. BufflerA.,PillayS.,LubbenF.,FearickR.A model-based view of physics for computational activities in the introductory course // Am. J. Phys. – 2008. – Vol. 76. – № 4. – P. 431–437.
  4. ChabayR.,SherwoodB.Computational physics in the introductory calculus-based course // Am. J. Phys. – 2008. – Vol. 76. – № 4. – P. 307–313.
  5. FullerR.G.Numerical computations in US undergraduate physics courses // Computing in Science and Engineering. – 2006. – Vol. 8. – № 5. – P. 16–21.
  6. GetmanovaE.E.Computer modeling of physical processes and phenomena // The School Technologies. – 2010. – № 6. – P. 136–139 [in Russian].
  7. KorolevM.U.The simulation method in a school course of physics // Physics at School. – 2009. –№ 8. – P. 27–31 [in Russian].
  8. RizhikovS.B.Development of schoolchildren’s research competences in the performance of physics research using numerical simulation. – M.: The school of the future. – 2012. – 232 p. [in Russian].
  9. BaranovA.V.From a physical experiment to the computer model: integrated projects in additional school education // III All-Russian scientific-practical conference «Information technologies in education of the XXI century». Collection of scientific papers. – M.: MEPhI. – 2013. – P. 317–321 [in Russian].
  10. BaranovA.V.Teaching of schoolchildren to computer modeling of physical processes in the context of the method of scientific knowledge // Distance and Virtual Learning. – 2014. – № 7 (85). –P. 61–69 [in Russian].
  11. BaranovA.V.The scientific method of cognition and the computer modeling of physical processes in additional school education // Proceedings of XIII International educational conference «Modern physical practicum» – M., Publishing House of the MPS. – 2014 – P. 25–26 [in Russian].
  12. Razumovsky G.V., Saurov Y.A., Sinenko V.Ya. The activity of modeling as a fundamental educational activity // The Siberian Teacher. – 2013. – № 2 (87). – P. 5–16 [in Russian].

Use of the Practical and Laboratory Working – Book on Mechanics for Increasing the Teaching Effectiveness and Making Independent Student Work More Active

L.Yu. Vasil’eva, N.V. Aleksandrova, L.V. Dalmatova
Moscow State Academy of Water Transport, 115407, Moscow, Novodanilovskaya embankment, 2; e@mail: alexanava@rambler.ru
Received July, 02, 2015                                 PACS 01.40.gb – Teaching methods and strategies

The contradiction between the growth of the requirements to modern specialists from one side, and cutting down the quantity of time intended to teach physics from another side, is at present one of the main contradictions in teaching the subject. The use of practical and laboratory exercise books on mechanics helps to increase efficiency and to make more active the independent work of students of the first year. Such problems as mastering of scientific and research habits find necessary solution, with these exercise books; they help to learn how to use tools and equipment. With this exercise book the student, get acquainted with methods of measuring of different physical magnitudes by the use of numerical and graphic methods of processing. It also helps to draw conclusions; it teaches to solve problems using the algorithms and the knowledge of the main laws that were received at the lectures and during the practical studies. These exercise books contain solutions and answers to discussed questions. A number of practical and laboratory studies are given here as an example.
Keywords: physic education, efficiency of teaching, practical and laboratory exercise book, habits, methods, algorithm, laws.

References [in Russian]

  • TroitskiiE.,MendeleevD.I.The System of Russian Prosperity – upon life. – M.: Granitsa, 2007 – 327 pp.
  • GladunA.D.Pro et contra. – M.: «Asbuka – 2000», 2007 – 136 pp.
  • MalinetkiiG.G.As it is necessary to predict the future // Reskling of the waste. № 5(29), 2010, p. 8-14.
  • The Russian future in the mirror of sinergetic/ ed. Malinetkii G.G. – M.: Komkniga, 2006 – 272 pp.
  • MalinetkiiG.G.Sinergetic space: look from altitude. – M.: Librokom, 2013 – 248 pp.
  • Datlaf A.A., Yavorskii B.M. Course of Physics. – M.: Higher school, 2002 – 719 pp.

7. TrofimovaT.I.Course of Physics. – M.: Academy, 2007 – 560 pp.

XIII All-Russian Youth Samara Contest-Conference of Scientific Papers on Optics and Laser Physics

A.M. Mayorova
P.N.Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences 443011 Russia, Samara, Novo-Sadovaya str., 221;
e-mail: mayorovaal@gmail.com
Received December 23, 2015            PACS 42.25.-p, 42.30.-d, 42.40.-i, 42.50.-p, 42.55.-f, 42.62.-b

The 13-th All-Russian contest-conference of scientific works on optics and laser physics presented by young researchers was held in Samara branch of Lebedev Physical Institute from 11-th to 14-th of November 2015. Besides the contest between the reports of students, post-graduates, of young PhDs and of young researchers on topical issues of coherent and quantum optics, spectroscopy, nanophotonics and biophotonics, the program included lectures delivered by leading scientists in the field. The works of the winners of the contest were recommended to be published in peer-review journals with «Physics in Higher Education» among them.
Keywords:contest-conference, young researchers, optics, laser physics, nanophotonics, biophotonics, nanotechnologies.

Quantum-mechanical Calculations of Dipole Moment of Collision Induced Transition (O (1?)) ?(O (3?))

A.A. Pershin1,2, M.V. Zagidullin1,2, A.M. Mebel3, V.N. Azyazov1,2
1 Samara State Aerospace University, 443086, 34, Moskovskoye Shosse, Samara, Russia; e-mail: azyazov@ssau.ru,anchizh93@gmail.com
2Lebedev Physical Institute, 443011, 221 Novo-Sadovaya, Samara, Russia; e-mail: marsel@fian.smr.ru
3 Department of Chemistry and Biochemistry, Florida International University, Miami, FL 33199, USA; e-mail: mebela@fiu.edu
Received December 24, 2015                                                                           PACS 82.20.Wt The dipole moment of collision induced transition (O2(a1Δ),u¢)2→(O2(X3Σ),u¢¢)2 and potential energy surfaces of excited and ground states of dimole oxygen (O2)2 have been calculated using quantum-mechanical abinitiomethods. Rate constants of collision induced emission of singlet oxygen molecules O2(a1Dg) were found to be in good agreement with experimental ones. It was found, that the strong vibronic coupling between nearly degenerate excited singlet states of the dimole makes the intensities of vibronically and symmetry allowed transitions comparable.
Keywords:singlet oxygen, luminescence, collisional complex, rate constant, transition dipole moment, vibronic coupling.

References

  • ZagidullinM.V.,SvistunM.I.,KhvatovN.A.,InsapovA.S.(2014). Optics and Spectroscopy, Vol. 116, 4, 581-587.
  • KrupenieP.H.(1972). J. Phys. Chem. Ref. Data. Vol. 1, 2, 423-534.
  • MinaevB.F.,NikolaevV.D.,AgrenH.(1996). Spectrosc. Lett. Vol. 29, 4, 677-695.
  • Bartolomei M., Carmona-Novillo E., Herna¢ndez M.I., Campos-Martiii¢nez J., Herna¢ndez-Lamoneda R.(2010). J. Chem. Phys. Vol. 133, 12, 124311.
  • VigasinA.A.(1996). J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, Vol. 56, 3, 409-422
  • WernerH.-J.,KnowlesP.J.(1985). J. Chem. Phys. Vol. 82, 11, 5053-5063.
  • CelaniP.,WernerH.-J.(2000). J. Chem. Phys. Vol. 112, 13, 5546-5557.
  • WernerH.-J.,KnowlesP.J.(1988). J. Chem. Phys. Vol. 89, 9, 5803-5814.
  • KendallR.A.,DunningT.H.,HarrisonR.J.(1992). J. Chem. Phys. Vol. 96, 9, 6796-6806.
  • SadlejA.J.(1991). Theor. Chim. Acta. Vol. 81, 1, 45-63.
  • WernerH.-J.,KnowlesP.J.,KniziaG.etal.(2010) MOLPRO, version 2010.1, a package of ab initio programs. http://www.molpro.net.

Entanglement Dynamics of Two Superconducting Qubits Interacting with Microwave Field in a Cavity

E.K. Bashkirov, M.S. Mastyugin
S.P.Korolev Samara Stae Aerospace University, 34, Moskovskoye shosse, Samara, 443086, Russia;e-mail: bash@samsu.ru,mastyugin.mikhail@mail.ru
Received December 23, 2015                       PACS 42.50.–p; 42.52.+x; 03.65.–x; 03.67.–a
The dynamics of two flux qubits interacting with two modes of cavity via nondegenerate two-photon transitions has been investigated. Based on the exact solution of the evolution equation the time behavior of two-qubit concurrence for different initial atom-field states has been derived. The possibility of qubits entanglement control via dipole-dipole interaction has been shown.
Keywords: superconducting qubits, entanglement, dipole-dipole interaction, coplanar cavity, concurrence.

References

  • XiangZ.-L.,AshhabS.,YouJ.Q.,NoriF.Hybrid quantum circuits: Superconducting circuits interacting with other quantum systems. Rev. Mod. Phys., 2013, Vol. 85, pp. 623-653.
  • FlurinE.,RochN.,PilletJ.D.,MalletF.,HuardB.Superconducting Quantum Node for Entanglement and Storage of Microwave Radiation. Phys. Rev. Lett. 2015, Vol. 114, P. 090503/1-090503/5.
  • BashkirovE.K.,MastyuginM.S.The influence of atomic coherence and dipole-dipole interaction on entanglement of two qubits with nondegenerate two-photon transitions. Pramana-J. Phys. 2015, Vol. 84, pp. 127-135.

Sharp Resonant Laser Light Focusing  Near a Dielectric Microcylinder
D.A. Kozlov
Image Processing Systems Institute of RAS Russia, 443001, Samara, Molodogvardeiskaya st., 151; e-mail: kozlov.dmitry.a@gmail.com
Received January 11, 2016                                  PACS 42.25.Fx Diffraction and scattering
The paper proves numerically that the focusing of the resonant laser light by a dielectric microcylinder leads to significant reduce of the focal spot. The behavior of resonant modes and their effect on the focal spot were investigated for a different mode numbers. The minimal width of the focal spot with FWHM = 0,15l was obtained by inducing a resonant 30-th mode in a dielectric cylinder under illumination with a monochromatic TE polarized plane wave.
Keywords:diffraction optics, subwavelength structures, resonance, whispering gallery mode, dielectric cylinder.

References

  • LiuC.,ChangL. Photonic nanojet modulation by elliptical microcylinders. Optik, 2014, vol. 125, no. 15, pp. 4043-4046. DOI: 10.1016/j.ijleo.2014.01.116
  • GuG.,ZhouR.,ChenZ.Super-long photonic nanojet generated from liquid-filled hollow microcylinder. Optics Letters, 2015, vol. 40, no. 4, pp. 625-628. DOI: 10.1364/OL.40.000625
  • GeintsY.E.,ZemlyanovA.A.,PaninaE.K.Photonic jets from resonantly excited transparent dielectric. Journal of Optical Society of America, 2012, vol. 29, no. 4, pp. 758-762. DOI: 10.1364/JOSAB.29.000758
  • Heifetz A., Simpson J.J., Kong S.C., Taflove A., Backman V. Subdiffraction optical resolution of a gold nanosphepe located within the nanojet of a Mie-resonant dielectric microsphere. Optics Express, 2007, vol. 15, no. 25, pp. 17334-17342. DOI: 10.1364/OE.15.017334
  • KozlovD.A.,KotlyarV.V.Sharp laser focusing by resonant excitation in homogenous microcylinder. IzvestiyaSamarskogoNauchnogoTsentraRAN[Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2015, vol. 17, no. 2, pp. 80-82 [in Russian].
  • KotlyarV.V.,KozlovD.A.,KovalevA.A.Calculation of the resonant radius of a dielectric cylinder under illumination by a plane TE-wave. Kompyuterrnaya Optika [Computer Optics], 2015, vol. 39, no. 2, pp. 163-171 [in Russian].

A Study of Surface Deformations and Heating of Azo-polymer Films in a Laser Beam by Scanning Probe Microscopy

K.L. Nefedyeva, S.S. Kharintsev, A.I. Fishman
KazanFederalUniversity,Instituteofphysics420008,Kazan,Kremlyovskayastr.,16а;
e-mail:nefedieva_ksu@mail.ru,skharint@gmail.com,alexandr.fishman@gmail.com
Received December 23, 2015                                                                        PACS 33.20.Fb
Photoinduced mass transport in the surface layer of an azo-polymer film exposed to the action of the concentrated laser beam with a wavelength within and out of the absorption band was investigated with the means of atomic force microscopy. With Raman spectroscopy was found photoinduced destruction threshold for 280 nm thick azo-polymer film. Scanning thermal microscopy was used to explore the process of photoinduced heating of this film both when with contact of the latter with a glass substrate and without it.
Keywords:azo-polymer, surface deformation, scanning thermal microscopy, Raman spectroscopy.

References

  • Rochon P., BatallaE.,NatansohnA.// Appl. Phys. Lett. 1995. Vol. 66. No. 2. P. 136-138.
  • MaedaM.,IshitobiH.,SekkatZ.,KawataS.// Appl. Phys. Lett. 2004. Vol. 85, No. 3. P. 351-353.
  • GilbertY.,BachelotR.,RoyerP.,BouhelierA.,WiederrechtG.P.,NovotnyL.// Opt. Lett. 2006. Vol. 31. No. 5. P. 613-615.
  • Tanchak O.M., Barrett C.J. // Macromolecules. 2005. Vol. 38. No. 25. P. 10566-10570.
  • Yager K.G., Barrett C.J. // J. Chem. Phys. 2007. V.126. P. 1-8.
  • Ishitobi H., Tanabe M., Sekkat Z., Kawata S. // Opt. Expr. 2007. V.15. No. 2. P. 652-659.
  • BianS.,WilliamsJ.M.,KimD.Y.,LiL.,BalasubramanianS.,KumarJ.,TripathyS.// J. Appl. Phys. 1999. Vol. 86. No. 8. P. 4498-4508.
  • Sekkat Z., Yasumatsu D., Kawata S. // J. Phys. Chem. B. 2002. Vol. 106. No. 48. P. 12407-12417.
  • SekkatZ.,WoodJ.,AustE.F.,KnollW.,VolksenW.,MillerR.D.// J. Opt. Soc. Am. B. 1996. Vol. 13. No. 8. P. 1713-1724.
  • PedersenT.G.,JohansenP.M.// Phys. Rev. Lett. 1997. Vol. 79. No. 13. P. 2470-2473.
  • LiemH.,EtchegoinP.,WhiteheadK.S.,BradleyD.D.C.// J. Appl. Phys. 2002. Vol. 92. No. 2. P. 1154- 1161.
  • Vakhonina T.A., Sharipova S.M., Ivanova N.V., Fominykh O.D., Smirnov N.N., Yakimansky A.V., Balakina M.Y. // Proc. of SPIE. 2011. Vol. 7993. P. 1-8.
  • Vakhonina T.A., Sharipova S.M., Ivanova N.V., Fominykh O.D., Smirnov N.N., Yakimansky A.V., Balakina M.Yu, Sinyashin O.G. // Mendeleev Commun. 2011. Vol. 21. P. 75-76.
  • MajumdarA.// Annu. Rev. Matter. Sci. 1999. Vol. 29. P. 505-585.
  • NowakA.M.,McCreeryR.L.// Anal. Chem. 2004. Vol. 76. No. 4. P. 1089-1097.
  • KharintsevS.S.,FishmanA.I.,KazarianS.G.,GabitovI.R.,SalakhovM.Kh.// ACS Photonics. 2014. Vol. 1. P. 1025-1032.
  • NefedyevaK.L.,KharintsevS.S.,FishmanA.I.& Remizov A.B. // Vestnik Kazanskoho tekhnolohicheskoho universiteta – Herald of Kazan Technological University. 2015. Vol. 18, No. 17, p. 17-19 [in Russian].

The Laser Ablation of Gold in the Liquid Argon

V.S. Kazakevich1, P.V. Kazakevich1, P.S. Yaresko1, D.A. Kamynina1,2
1 P.N.Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences 443011 Russia, Samara, Novo-sadovaya st., 221
2Samarastate University
443011 Russia, Academician Pavlov st., 1;
e-mail: kazakevich@fian.smr.ru, kazakevich_pv@ fian.smr.ru, yarepav@gmail.com,kamyninada@gmail.com
Received December 23, 2015                                                                              PACS 75.50. Tt
A method of synthesis of nanoparticles of gold and of their aggregates with the use of pulsed laser ablation is described. Diameters of the resulting particles are in the scope from 10 to 400 nm. Annular traces of deposited gold nanoparticles with characteristic size around 45 microns were found on the surface of the substrate. The presence of these formations may be explained by appearance of cavitation bubbles in the liquid during the process of the laser ablation.
Keywords:laser ablation, gold nanoparticles, liquid argon, sedimentation of nanoparticles.

References

  • MakarovG.N.Physics-Uspekhi – 2013. – Vol. 183, № 7. – P. 673–718.
  • KazakevichP.V.,VoronovV.V.,SimakinA.V.,ShafeevG.A.Kvant. Electron. – 2004. – Vol. 34, № 10.

– P. 951–956.

  • Kazakevich P.V., Yaresko P.S., Kazakevich V.S., Kamynina D.A. Bulletin of the Lebedev Physics Institute. – 2014. – Vol. 41, № 9. – P. 40–49.
  • ZijieY.,DouglasB.Chrisey Pulsed laser ablation in liquid for micro-/nanostructure generation / Y. Zijie, B. Douglas// Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews. – 2012. – № 13. – P. 204–223.