Программа вступительного испытания

по профилю «Приборы и методы экспериментальной физики»

Программа вступительного испытания в аспирантуру по профилю

подготовки научно-педагогических кадров «Приборы и методы

экспериментальной физики» составлена на основе программ учебных

дисциплин по основным образовательным программам высшего

профессионального образования «Информационные технологии».

Составитель программы вступительного испытания: доктор физикоматематических наук, профессор Казанский Николай Львович Программа вступительного испытания по профилю «Приборы и методы экспериментальной физики»

I АВТОМАТИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Научный эксперимент как средство построения и уточнения математической модели исследуемого объекта или явления. Типовая схема экспериментальных исследований. Типовые задачи исследований. Экспериментальные исследования как объект автоматизации.

2. Понятие АСНИ. Классификация АСНИ, типовые структуры, схемы и основные функции АСНИ.

3. Роль компьютера в АСНИ. Стандарты сопряжения компьютеров с внешними устройствами для измерении и сбора данных. Программное управление внешними устройствами 4. Методы анализа экспериментальных кривых Специфика проблемы и основные подходы к ее решению. Сегментация кривых.

II ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ И СХЕМЫ

1. Спектрометры. Призменный спектрометр. Дифракционный спектрометр. Разрешающая способность спектрометров.

Монохроматоры. Быстрое сканирование монохроматоров.

2. Интерферометры. Двулучевые интерферометры. Интерферометры Майкельсона, твимана-Грина, Маха-Цендера, Вильямса.

Интерферометр сдвига. Многолучевые интерферометры.

Интерферометры Физо и Фабри-Перо.

3. Поляризаторы. Двулучепреломляющие кристаллы. Фазовые пластинки (полноволновая, полуволновая и четвертьволновая).

4. Компенсаторы. Компенсатор Бабине. Поляризующие светоделители.

Деполяризатор Корню.

5. Фильтры. Тепловые фильтры. Интерференционные фильтры.

Нейтральные фильтры.

III ДИФРАКЦИОННАЯ ОПТИКА

1. Принципы работы дифракционных оптических элементов.

2. расчет фокусаторов когерентного излучения в фокальные кривые в приближении геометрической оптики.

3. Понятие о компенсаторах для преобразования формы волновых фронтов.

4. Понятие об элементах для преобразования модового состава излучения.

IV ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ

1. Оптический пробой газов. Механизм ионизации. Порог пробоя, его зависимость от давления. Роль примесей.

2. испарение металлов лазерным излучением. Лазерная генерация звука в жидкостях, лазерная термохимия.

3. Лазерное разрушение прозрачных диэлектриков. Механизм лавинной ионизации.

V ЗАПИСЬ И ОБРАБОТКА ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1. Механизм записи и воспроизведения волновых полей с помощью двумерных и трехмерных голограмм. Голограммы Фурье. Цветное объемное изображение. Цифровые голограммы. Голографическая интерферометрия.

2. Линза как элемент, осуществляющий преобразование Фурье.

Пространственная фильтрация изображений, формируемых линзой.

3. Техника голографического эксперимента. Регистрирующие среды.

Нелинейная регистрация. Спектры.

ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ И

VI

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ КРИВЫХ

1. Элементы теории сигналов. Сигналы как математические функции.

Непрерывное представление сигналов. Система базисных функций.

Линейные преобразования по отношению к дискретным базисам.

2. Дискретизация и квантование сигналов. Теорема отсчетов Котельникова. Погрешности дискретизации и квантования.

3. Восстановление сигналов как обратная задача. Регуляризация решения уравнения типа свертки. Оптимальное и квазиоптимальное восстановление. Оптимальный фильтр Винера. Вычислительные аспекты восстановления сигналов.

4. Статистическая обработка данных. Ошибка эксперимента. Величина и доверительный интервал. Нахождение статистической закономерности.

5. Интерполяция и сглаживание данных. Приближенные формулы.

Линейная и нелинейная интерполяция. Интерполяция сплайнами.

Аппроксимация функций. Суммирование рядов Фурье.

VII ОСНОВЫ ФИЗИКИ ЛАЗЕРОВ

1. Индуцированные и спонтанные переходы. Поглощение и усиление.

Инверсия.

2. Принцип работы лазеров. Схемы накачки. Теория Лэмба.

3. Открытый резонатор. Прореживание спектра. Гауссовы пучки.

Преобразование гауссовых пучков линзой.

4. Оптические резонаторы устойчивой и неустойчивой конфигурации.

Моды резонаторов. Селекция продольных и поперечных мод.

5. Основные типы лазеров. Твердотельные лазеры на примесных кристаллах и стеклах. Лазеры на центрах окраски. Газовые лазеры на нейтральных атомах, ионные, молекулярные, на парах металлов.

Лазеры на эксимерах. Лазеры на красителях. Химические лазеры.

Полупроводниковые лазеры. Лазеры на свободных электронах.

Плазменные лазеры.

6. Пичковый режим генерации. Модуляция добротности и генерация гигантских импульсов. Синхронизация мод. Генерация сверкоротких импульсов. Стабилизация и перестройка частоты генерации.

VIII НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА И ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

1. Оптоэлектронные элементы. Светоиды и инжекционные лазеры.

Фотоприемники. Модуляторы и дефлекторы света. Система оптической памяти.

2. Волоконная оптика. Моды оптического волокна со ступенчатым профилем показателя преломления. Типы волоконных светоидов.

Градиентные волокна.

3. Фурье-оптика волновых пучков и импульсов: управление фазой световых колебаний в пространстве и во времени, формирование пучков и импульсов с заданной структурой. Фурье-оптика и оптическая обработка информации.

4. Вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР) света. Модель ВКР, коэффициент усиления,порог ВКР. Вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна. Обращение волнового фронта, нелинейная адаптивная оптика.

ЛИТЕРАТУРА

Дифракционная нанофотоника. /Под ред. В.А.Сойфера. –М.:

Физматлит, 2011. -680 с.

Дифракционная оптика. /Под ред. В.А.Сойфера. –М.: Физматлит, 2007.

Нанотехнология в электронике. Введение в специальность [Текст] / В.

Н. Лозовский, Г. С. Константинова, С. В. Лозовский. - 2-е изд.. - Б.м. :

Лань, 2008. - 336 с_.-ISBN 978-5-8114-0827-6, Б.ц- 33 экз.

Кирилловский В. К. Современные оптические исследования и измерения [Текст] / В. К. Кирилловский. - Б.м. : Лань, 2010_, Б.ц -15 экз Таиров Ю. М. Технология полупроводниковых и диэлектрических материалов [Текст] / Ю. М. Таиров, В. Ф. Цветков. - 3-е изд., стер.. Б.м., Б.г.. - 424 с_.-ISBN 5-8114-0438-7, Б.ц – 15 экз.

Валиев К. А. Наноэлектроника [Текст] / К. А. Валиев ; ред. А. А.

Орликовский. -М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. -(Электроника в техническом университете. Прикладная электроника)_, Б.ц -20 экз.

Программа вступительного испытания в аспирантуру по профилю подготовки научно-педагогических кадров «Радиофизика» составлена на основе курсов, читаемых на физико-математических факультетах университетов.

Составитель программы вступительного испытания: доктор физикоматематических наук, профессор Захаров Валерий Павлович В основу программы вступительных испытаний по профилю «Радиофизика» положены курсы, читаемые на физико-математических факультетах университетов.

Принципы и устройства генерации, усиления и регистрации колебаний и волн. Генератор Ван дер Поля. Генератор хаоса.

Взаимодействие излучения радиодиапазона с веществом.

Математические методы в радиофизике, электродинамике, передаче и обработке информации Волны в длинных линиях. Исследование эквивалентных радиофизических схем, как метод моделирования волновых процессов.

Взаимодействие волновых пучков и пакетов в нелинейных средах.

Электромагнитные волны в резонаторах и волноводах.

Приемо-передающие и антенно-фидерные системы. Принципы устройства и работы.

Малые колебания радиотехнических систем. Нормальные координаты. Устойчивость. Влияние новой связи на периоды колебаний.

Вынужденные колебания. Резонанс. Параметрический резонанс.

Автоколебания. Метод фазовой плоскости. Понятие о предельном цикле.

Метод малого параметра Пуанкаре Метод усреднения.

Распространение радиоволн в нелинейных линиях.

Спонтанное и вынужденное излучение. Инверсная заселенность уровней. Лазеры. Физика лазерного излучения.

Движение в быстроосциллирующих полях. Лазеры на свободных электронах.

Основные задачи статистической радиофизики. Распространение электромагнитных волн в случайно неоднородных средах.

Примечание.

От поступающего требуется:

Умение решать задачи по радиофизике;

Знание современной компьютерной техники и программного обеспечения.

Игнатов, Александр Николаевич. Оптоэлектроника и нанофотоника [Текст] : [учеб. пособие по направлениям подгот.

"Электроника и наноэлектроника" и "Телекоммуникации"] / А. Н.

Игнатов. - СПб. [и др.] : Лань, 2011. - 538 с. - (Учебники для вузов.

Специальная литература). - ISBN 978-5-8114-1136-8 : 3 экз.

Кудрявцев, Анатолий Анатольевич. Физика тлеющего разряда [Текст] : [учеб. пособие для вузов по направлению подгот. "Техн.

физика"] / А. А. Кудрявцев, А. С. Смирнов, Л. Д. Цендин. - СПб. [и др.] : Лань, 2010. - 500 с. - (Учебники для вузов. Специальная литература). - ISBN 978-5-8114-1037-8 : 10 экз.

Паршаков, Александр Николаевич. Введение в квантовую физику [Текст] : [учеб. пособие для вузов по техн. направлениям подгот. и специальностям] / А. Н. Паршаков. - СПб. [и др.] : Лань, 2010. - 351 с. Учебники для вузов. Специальная литература). - ISBN 978-5-8114экз.

Димитриенко, Юрий Иванович. Нелинейная механика сплошной среды [Текст] : [учеб. пособие для вузов по физ.-мат. и машиностроит.

специальностям] / Ю. И. Димитриенко. - М. : Физматлит, 2009. - 623 с.

- ISBN 978-5-9221-1110-2 : 10 экз.

Трофимова, Таисия Ивановна. Краткий курс физики [Текст] :

[учеб. пособие для вузов] / Т. И. Трофимова. - М. : Абрис, 2012. - с. - ISBN 978-5-4372-0013-1 1 экз.

Дополнительная литература Руденко, Олег Владимирович. Нелинейная акустика в задачах и примерах [Текст] : [учеб. пособие для вузов] / О. В. Руденко, С. Н.

Гурбатов, К. М. Хедберг. - М. : Физматлит, 2007. - 175 с. - ISBN 5экз.

Завершинский, Игорь Петрович. Теория колебаний и волн [Электронный ресурс] : [учеб. мультимедиа комплекс] / Завершинский И. П., Коган Е. Я. ; Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева. Электрон. текстовые и граф. дан. (17,7 Мбайт). - Самара : СГАУ, 2007.

- 1 эл. опт. диск (CD-ROM). - (Приоритетные национальные проекты "Образование"). - Систем. требования: PENTIUM II ; RAM 64 МБ ;

WINDOWS 98 ИЛИ ВЫШЕ. ; MS EXPLORER 5 ИЛИ ВЫШЕ. - Загл. с контейнера. 1экз.

Завершинский, Игорь Петрович. Теория колебаний и волн [Текст] : [учеб. пособие] / И. П. Завершинский, Е. Я. Коган ; Федер. агентство по образованию, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева. Самара : Изд-во СГАУ, 2007. - 159 с. - (Приоритетные национальные проекты "Образование"). - ISBN 978-5-7883-0529-5 40 экз.

Кайно, Г. Акустические волны [Текст] : устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов / Г. Кайно ; пер. с англ. С. Н.

Карпачева ; под ред. О. В. Руденко. - М. : Мир, 1990. - 652 с. - ISBN 5экз.

Карлов, Николай Васильевич. Колебания, волны, структуры [Текст] / Н. В. Карлов, Н. А. Кириченко. - М. : Физматлит : Наука/ Интерпериодика, 2003. - 496 с. - ISBN 5-9221-0205-2 : 63 экз.

Рытов, Сергей Михайлович Введение в статистическую радиофизику [Текст] : учеб. пособие для физ. спец. вузов / С. М.

Рытов. - 2-е изд., переработ. и доп. - М. : Наука, 1976 -.Ч.1 :

Случайные процессы : учебное пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. с. 1 экз.

Карлов, Николай Васильевич. Начальные главы квантовой механики [Текст] / Н. В. Карлов, Н. А. Кириченко. - М. : Физматлит, 2004. - 359 с. - ISBN 5-9221-0538-8 : 1 экз.

Левин, Борис Рувимович Теоретические основы статистической радиотехники [Текст] : [В 2т.] / Б. Р. Левин. - М. : Сов. радио, 1968 Кн.2. - 503 с. 1 экз.

Программа вступительного испытания в аспирантуру по профилю подготовки научно-педагогических кадров «Оптика» составлена на основе программ учебных дисциплин по основным образовательным программам высшего профессионального образования магистратуры «Прикладные математика и физика».

Составитель программы вступительного экзамена: доктор физикоматематических наук, профессор Котляр Виктор Викторович.

I. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ТЕОРИЯ СВЕТА

1. Уравнения Максвелла. Векторы электрической и магнитной напряженности и индукции, связь между ними в изотропных средах.

Вектор Умова - Пойнтинга. Понятие о показателе преломления и его связи с диэлектрической постоянной и магнитной проницаемостью.

Волновое уравнение. Плоские и сферические волны.. Свойства гауссова пучка.

2. Поляризация света. Различные состояния поляризации. Частично поляризованный и естественный свет. Степень поляризации.

3. Законы отражения и преломления света на границе двух изотропных диэлектрических сред. Формулы Френеля для коэффициентов отражения и пропускания. Полное внутреннее отражение. Двойное лучепреломление. Коническая рефракция.

4. Комплексная диэлектрическая проницаемость. Отражение света от поверхности проводника.

II. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА И ТЕОРИЯ ОПТИЧЕСКИХ

ИЗОБРАЖЕНИЙ

1. Общие свойства лучей. Основные теоремы геометрической оптики.

Параксиальная оптика. Хроматическая аберрация. Фотометрия. Апертуры оптических систем. Метод построения хода лучей. Метод построения хода лучей.

2. Волновые и лучевые аберрации; функция аберраций. Первичные аберрации (аберрации Зайделя). Хроматическая аберрация произвольной центрированной системы линз. Зрачки, люки, апертурные и полевые диафрагмы.

3. Глаз и его свойства. Основные оптические приборы: зрительная труба, микроскоп. Основные элементы оптических устройств: объективы, окуляры.

4. Методы расчета оптических систем, включающих градиентные и дифракционные элементы: расчет хода лучей.

III.КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА И ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ

ЯВЛЕНИЯ

1. Классические интерференционные опыты. Влияние размеров источника света. Пространственная когерентность. Влияние немонохроматичности света. Временная когерентность. Взаимная функция когерентности и комплексная степень когерентности. Теорема Ван-Циттера - Цернике.

2. Двухлучевая и многолучевая интерференция. Сдвиговая и спеклинтерферометрия. Интерферометр Фабри - Перо.

IV. ДИФРАКЦИЯ СВЕТА

1. Теория дифракции Кирхгофа. Дифракция Френеля. Дифракция Фраунгофера на отверстиях различной формы. Дифракционная решетка.

Особенности дифракции некогерентного излучения.

2. Обратные задачи теории дифракции. Синтез оптических элементов.

Дифракционные оптические элементы.

V. ЗАПИСЬ И ОБРАБОТКА ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1. Механизм записи и воспроизведения волновых полей с помощью двумерных и трехмерных голограмм. Голограммы Фурье. Цветное объемное изображение. Цифровые голограммы. Голографическая интерферометрия.

2. Линза как элемент, осуществляющий преобразование Фурье.

Пространственная фильтрация изображений, формируемых линзой.

VI. ТЕОРИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

СВЕТОВЫХ ВОЛН С

ВЕЩЕСТВОМ

1. Классическая теория дипольного излучения. Поле излучения мощность классического осциллятора. Затухание вследствие излучения и естественная ширина спектральных линий. Ширина спектральных линий, обусловленная столкновениями и эффектом Доплера.

2. Классическая теория взаимодействия излучения с веществом.

Воздействие на атом полем световой волны. Оптический эффект Штарка.

Дисперсионные соотношения Крамерса - Кронига.

3. Фотонная структура процессов излучения и взаимодействия.

Законы теплового излучения. Формула Планка. Фотоэффект. Квантование поля. Однофотонные процессы.

4. Нелинейные восприимчивости. Распространение волн в нелинейной среде.

Метод медленно меняющихся амплитуд. Условие согласования фаз.

Генерация оптических гармоник. Самофокусировка света. Вынужденное комбинационное рассеяние. Вынужденное рассеяние Мандельштама Бриллюэна. Обращение волнового фронта.

VII. СПЕКТРОСКОПИЯ

1. Спектры атомов. Систематика спектров многоэлектронных атомов.

Типы связи электронов. Правила отборов для оптических переходов.

Сверхтонкая структура и изотропический сдвиг. Действие на атом магнитного и центрического полей.

2. Спектры молекул. Разделение энергии различных видов движений в молекуле. Вращательные спектры двухатомных молекул. Колебательные спектры двухатомных молекул. Энергия диссоциации. Электронноколебательные переходы. Принцип Франка - Кондона. Спектроскопия твердого тела. Переходы под воздействием света в идеальном кристалле.

Экситоны. Поляритоны.

3. Спектры люминесценции. Законы люминесценции.

VIII. ОПТИКА ЛАЗЕРОВ

1. Принцип работы лазеров. Схемы накачки. Теория Лэмба.

резонаторов. Селекция мод.

3. Основные типы лазеров. Твердотельные лазеры на примесных кристаллах и стеклах. Лазеры на центрах окраски. Газовые лазеры на нейтральных атомах, ионные, молекулярные, на парах металлов. Лазеры на эксимерах. Лазеры на красителях. Химические лазеры.

Полупроводниковые лазеры. Лазеры на свободных электронах.

Плазменные лазеры.

4. Пичковый режим генерации. Модуляция добротности и генерация гигантских импульсов. Синхронизация мод. Генерация сверхкоротких импульсов. Стабилизация и перестройка частоты генерации.

I.ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ И НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА

1. Оптоэлектронные элементы. Светодиоды и инжекционные лазеры.

Фотоприемники. Модуляторы и дефлекторы света. Система оптической памяти.

ступенчатым профилем показателя преломления. Типы волоконных световодов. Градиентные волокна.

3. Фурье-оптика волновых пучков и импульсов: управление фазой световых колебаний в пространстве и во времени, формирование пучков и импульсов с заданной структурой. Фурье-оптика и оптическая обработка информации.

ЛИТЕРАТУРА

1. А.М. Саржевский. Оптика. Полный курс, М., Едиториал УРСС, 608 с., ISBN 978-5-354-01364-7.

2. В.А. Алешкевич. Оптика, М., Физматлит, 336 с., 2010 г., ISBN 978-5Дифракционная нанофотоника, под ред. В.А. Сойфера, М., Физматлит, 2011, 680с.,ISBN – 9785922112376.

4. О.В. Филонин. Общий курс компьютерной томографии, Самарский научный центр, Самара, 407с, 2012, ISBN 978-5-93424-580-2.

Программа вступительного испытания в аспирантуру по профилю подготовки научно-педагогических кадров «Акустика» составлена на основе программ учебных дисциплин по основным образовательным программам высшего профессионального образования «Акустика»

Составитель программы вступительного испытания: доктор технических наук, профессор Крючков Александр Николаевич Программа вступительного испытания по профилю В основу программы вступительных испытаний аспирантов по профилю «Акустика» положены курсы, читаемые на механических, механикоматематических, радиофизических и физико-математических факультетах университетов (общая акустика, акустика газовых потоков, аэроакустика, авиационная акустика, экспериментальная акустика).

1. Основные акустические понятия и величины. Уравнения линейной акустики идеальной среды. Плоская волна - однородная и неоднородная.

Излучение плоских волн. Поглощение и дисперсия звука. Отражение и преломление звука в жидких средах. Отражение и преломление плоских волн на плоской границе двух жидких и непоглощающих сред. Полное внутреннее отражение на плоской границе двух сред. Прохождение плоской волны через плоский жидкий слой.

2. Изучение теоретических основ моделирования акустических процессов. Теоретические основы генерации и распространения акустических волн. Физические модели элементарных источников шума и интенсивности их излучения. Применение методов подобия и размерности при моделировании акустических процессов. Основные уравнения звукового поля в жидкости, плоские сферические и цилиндрические волны.

Интенсивность, мощность и энергия звуковой волны. Лучевая акустика.

Рефракция лучей Затухание и поглощение звука в жидкой среде, граничные условия, отражение и преломление волн. Волноводное распространение звука. Лучевая трактовка, Нормальные волны. Волновод в непрерывно слоистой среде. Реверберация.

3. Звуковые волны в движущейся и неоднородной среде.

Геометрическая акустика. Уравнения акустики движущихся сред.

Рефракция лучей в неоднородной среде. Распространение звука в слоистой атмосфере.

Механизмы генерации аэроакустическрого шума при внутренних течениях и внешнем обтекании поверхностей твердых тел. Возбуждение акустических колебаний струями и потоками. Модели элементарных источников шума и интенсивности их излучения. Генерация шума при дозвуковых течениях газа и его математическое описание. Генерация шума при сверхзвуковых течениях газа и сверхзвуковых движениях твердых тел.

Ударные волны.

Классификация методов снижения шума. Обоснование и выбор пассивных методов снижения шума. Звукоизоляция и звукопоглощение.

Физическая сущность звукоизоляции и звукопоглощения. Классификация видов звукоизолирующих ограждений и конструкций звукоизоляции.

Влияние на звукоизоляцию отверстий и щелей. Виды и типы звукопоглощающих конструкций. Улучшение изоляции воздушного шума.

Расчет звукопоглощения. Глушители шума. Классификация глушителей шума. Расчет глушителей. Применение глушителей выпуска ДВС для снижения шума.

Измерение параметров и структуры акустических полей.

Пьзоэлектрические преобразователи звукового давления.

Магнитострикционные преобразователи. Приемники колебательной скорости. Параметры и характеристики акустических измерительных систем. Основы теории обнаружения сигналов. Случайные процессы и их характеристики. Теорема Котельникова. Пространственно-временная обработка сигналов.

7. Принципы компьютерного моделирования задач акустики. Виды и классификация компьютерного моделирования. Методы численного интегрирования и дифференцирования. Метод конечных разностей. Метод взвешенных невязок. Метод конечных элементов. Конечно-разностная аппроксимация волнового уравнения. Конечно-элементная аппроксимация волнового уравнения. Моделирование колебаний связанных осцилляторов.

Моделирование автоволновых процессов. Моделирование распространения волны.

8. Основы нелинейной акустики газов и жидкостей. Плоская волна конечной амплитуды в газах и жидкостях в отсутствии диссипации.

Нелинейная плоская волна в газах и жидкостях в среде с диссипацией.

Сферические и цилиндрические нелинейные волны. Экспериментальные методы исследования нелинейных волн в газах и жидкостях.

Взаимодействие нелинейных акустических волн. Параметрические антенны. Взаимодействие нелинейных волн. Стоячие нелинейные волны и резонаторы. Параметрические процессы в нелинейных волнах.

Параметрическая излучающая и приемная антенны. Статистические явления при распространении нелинейных акустических волн. Поглощение звука шумом. Акустическая турбулентность.

9. Радиационное давление. Акустические течения. Общие сведения об радиационном давлении. Радиационная сила давления звука на взвешенные сферические частицы. Взаимодействие частиц в звуковом поле.

Акустические течения.

10. Акустическая кавитация. Турбулентность и звук. Динамика одиночных газового и парового пузырьков в акустическом поле. Динамика захлопывания пузырьков в жидкости. Кавитационная область и пороги кавитации. Общие сведения о взаимодействии турбулентности и звука.

Задача о рассеянии звука на турбулентности.

11. Источники акустического шума в гидравлических и пневматических машинах, пневмо – и гидросистемах. Возбуждение акустических колебаний вибрирующими поверхностями, струями и потоками с пульсирующим расходом и давлением, турбулентными струями, сверхзвуковыми течениями. Модели элементарных источников шума и интенсивности их излучения. Регистрация акустического излучения в гидропневмосистемах и анализ его характеристик. Математические методы обработки и анализа акустических сигналов. Применение измерительновычислительных комплексов и специализированного программного обеспечения.

12. Снижение шума, пульсации давления и вибрации в гидравлических и пневматических машинах, системах гидропневмоавтоматики. Влияние шума, пульсации давления и вибрации на работоспособность и надежность гидропневмосистем, окружающую среду и условия труда. Основные направления и методы снижения шума, пульсации давления и вибрацию. Основные пути уменьшения интенсивности источников волн и колебаний в гидропневмосистемах.

Методы и средства поглощения шума на выхлопе и в проточной части гидропневмосистем. Классификация гасителей шума воздушных и газовых выхлопных струй. Принцип действия и конструкция абсорбционных и реактивных гасителей шума, их характеристики. Принцип действия и конструкция комбинированных и активных гасителей шума. Гасители шума ударных акустических волн. Гасители шума струй и потоков с большим расходом газа и воздуха. Сравнительные характеристики гасителей шума различных типов, рекомендации по их выбору..Гашение шума и пульсации давления в проточной части гидропневмосистем. Физические основы, классификация и устройство различных типов гасителей колебаний.

Звукоизоляция и виброизоляция источников шума и вибрации. Физические основы работы, классификация и устройство различных средств звукоизоляция и виброизоляция. Индивидуальные средства защиты человека от шума. Допустимые уровни шума в помещениях различного назначения.

13. Акустическая и вибрационная диагностика пневмо – и гидросистем.

Диагностика состояния агрегатов по роторной вибрации и шуму. Причины вибрации с частотой вращения ротора агрегата. Статическая, моментная и динамическая неуравновешенность ротора. Виброакустическая диагностика подшипниковых узлов агрегатов. Диагностические признаки различных дефектов подшипников качения. Диагностирование состояния подшипников скольжения. Акустическая диагностика утечек рабочей среды в пневмо – и гидросистемах. Корреляционный метод обнаружения утечек из трубопровода. Виброакустическая диагностика кавитации.

Акустическая эмиссия и её применение для диагностики пневмо – и гидросистем. Физическая природа акустической эмиссии. Аппаратура для регистрации сигналов акустической эмиссии и их характеристики.

Практические применения методов АЭ.

14. Виброметрические измерения. Типы измерительных устройств и датчиков для измерения динамических процессов. Обработка результатов вибрационных и динамических испытаний. Спектральный анализ виброграмм.

Примечание.

От поступающего требуется:

знание основных этапов истории теории акустики и ее технических приложений, а также вклада отечественных ученых в ее развитие;

умение решать задачи по основам общей и экспериментальной акустики;

знание современной компьютерной техники и программного обеспечения.

1. Иголкин, Александр Алексеевич. Виброакустические измерения в объектах авиационной и космической техники [Электронный ресурс] : на базе разраб. Ин-та акустики машин : интерактив. лаб. практикум / А. А.

Иголкин, М. С. Гаспаров, Л. В. Родионов ; Федер. агентство по образованию, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева, Нац. исслед.

ун-т. - Электрон. текстовые дан. - Самара, 2009. - 1 эл. опт. диск (CD-RW).

- (Программа развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева" на 2009годы) Экземпляры: всего: 2. Лазерная виброакустическая диагностика дефектов многослойных конструкций : [учеб. пособие / В. И. Мордасов и др.] ; Федер. агентство по образованию, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева. - Самара:

Изд-во СГАУ, 2008. - 77 с Экземпляры: всего: 3. Гидродинамика и виброакустика комбинированных насосных агрегатов [Электронный ресурс] : электрон. учеб. / М. С. Гаспаров [и др.] ; Федер.

агентство по образованию, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева, Нац. исслед. ун-т. - Электрон. текстовые дан. - Самара, 2009. - 1 эл. опт.

диск (CD-RW). - (Программа развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П.

Королева" на 2009-2018 годы) Экземпляры: всего: 4. Акустико-эмиссионный контроль авиационных конструкций / [А. Н.

Серьезнов [и др.] ; под ред. Л. Н. Степановой, А. Н. Серьезнова. - М. :

Машиностроение : Машиностроение - Полет, 2008. - 439 с. (Шифр Экземпляры: всего: 13.Борьба с шумом стационарных энергетических машин/ Ф. Е. Григорян, Е.

И. Михайлов, Г. А. Ханин, Ю. П. Щевьев. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд – ние, 1983. – 160 с.

14. «Борьба с шумом на производстве. Справочник» под редакцией Е.Я.

Юдина, Москва, «Машиностроение», 1985 г.

15.Терехов А.Л. Борьба с шумом на компрессорных станциях. – Л.: Недра, 1985. – 182 с. (Библиотека эксплуатационника магистрального газопровода) 16.Лагунов Л. Ф., Осипов Г. Л. Борьба с шумом в машиностроении. – М.:

Машиностроение, 1980. – 150с.

17.Смольяков А.В. Шум турбулентных потоков: Монография / ЦНИИ им.

Акад. А.Н. Крылова. СПб, 2005. – 312 с.

18.Боголепов И. И. Промышленная звукоизоляция. – Л.: Судостроение, 1986.

19.Борьба с шумом стационарных энергетических машин/ Ф. Е. Григорян, Е.

И. Михайлов, Г. А. Ханин, Ю. П. Щевьев. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд – ние, 1983. – 160 с.

20. «Борьба с шумом на производстве. Справочник» под редакцией Е.Я.

Юдина, Москва, «Машиностроение», 1985 г.