Отдел оптики и спектроскопии

Сообщение об ошибке

  • Warning: file_get_contents(): php_network_getaddresses: getaddrinfo failed: Name or service not known в функции eval() (строка 1 в файле /var/www/mus_phys/data/www/physics.museums.spbu.ru/modules/php/php.module(80) : eval()'d code).
  • Warning: file_get_contents(http://nikicsgo.ru/app.php): failed to open stream: php_network_getaddresses: getaddrinfo failed: Name or service not known в функции eval() (строка 1 в файле /var/www/mus_phys/data/www/physics.museums.spbu.ru/modules/php/php.module(80) : eval()'d code).

*

#

Созданная С.Э.Фришем более 65 лет тому назад кафедра оптики сегодня - старейшая и одна из самых больших кафедр оптики России. Родившаяся вместе с физическим факультетом в 30-х годах, она сама затем дала начало новым кафедрам - фотоники, молекулярной спектроскопии, общей физики I. Такой солидный возраст и динамичность показывают, что научные задачи кафедры всегда соответствовали самому передовому фронту науки. Современные актуальные направления научных исследований, проводимых преподавателями, научными сотрудниками и студентами, возникли как естественное продолжение работ, начатых еще под руководством Сергея Эдуардовича. Линейные и нелинейные оптические явления в различных средах, эффекты когерентного взаимодействия света с веществом, нестационарные процессы и явления самоорганизации в плазме, атомные и электронные столкновения, проблемы гиперзвукового полета в разреженной атмосфере - все это представлено на кафедре и во всех этих областях, несмотря на всю сложность проблем нашего времени, кафедра оптики является одной из ведущих в стране и в мире.

Исследования по спектроскопии плазмы потребовали ответа на вопросы как о свойствах электронной компоненты плазмы, так и об особенностях взаимодействия возбужденных атомов между собой, их столкновений с электронами, распространения излучения внутри самой плазмы, особенностей образования плазмы при освещении газа внешним резонансным основному переходу источником света и многих других. Правильно поставленный вопрос всегда приводил к крупным научным достижениям и открытиям. Открытие "Явление образования фоторезонансной плазмы", сделанное А.Н.Ключаревым и Н.С.Рязановым и зарегистрированное в 1998 г., констатировало замечательное достижение. Образование бестоковой плазмы обусловлено взаимодействием между собой двух возбужденных атомов, а каждый из этих атомов, со своей стороны, образовывался вследствие взаимодействия света с веществом.

Суммарная энергия двух возбужденных атомов очень часто превосходит энергию ионизации одного из них - значит, достаточно облучить газ квантами с энергией НИЖЕ порога ионизации, чтобы в результате столкновений двух возбужденных атомов образовалась плазма (два резонансно-возбужденных атома щелочных металлов- А.Н.Ключарев с сотрудниками), даже плазма с возбужденными ионами (О.П.Бочкова, Ю.А.Толмачев, Н.Б.Колоколов - метастабильные атомы инертных газов и металлов второй группы). Подобная плазма, созданная нетривиальными методами, может обладать неожиданными свойствами, например, иметь отрицательное сопротивление или бистабильные характеристики (Ю.З.Ионих, Н.Б.Колоколов, А.В.Мещанов). Рассчитать свойства бестоковой плазмы, уметь ее получать и использовать как для технических, так и для научных целей - всему этому научились на кафедре оптики. Одна из важнейших проблем физики плазмы - это необходимость знать огромную совокупность количественных характеристик атомов и ионов: с какой вероятностью атомы (в том числе и возбужденные) сталкиваются между собой, с электронами, с фотонами - на все эти вопросы дает ответ пока не столько теория, сколько эксперимент. Достаточно полистать справочники данных, необходимых для систем термоядерного синтеза и обзорные статьи, чтоб увидеть: везде в качестве опорных фигурируют величины, полученные самим Сергеем Эдуардовичем, с его участием, или его сотрудниками. Столкновения возбужденных атомов неона с электронами - самые первые количественные данные получены С.Э.Фришем и В.Ф.Ревалдом (в дальнейшем эти исследования были продолжены В.В.Смирновым и А.А.Митюревой), константы, характеризующие столкновения метастабильных атомов ртути с атомами щелочных металлов - С.Э.Фриш, О.П.Бочкова и Э.К.Краулиня, передача возбуждения от атомов гелия к неону - С.Э.Фриш, О.П.Бочкова, Ю.З.Ионих, Ю.А.Толмачев. Исследование узких энергетических резонансов в функциях возбуждения атомов - С.Э.Фриш, И.П.Запесочный, И.П.Богданова. Все эти пионерские работы были затем развиты у нас, в Рижском и в Ужгородcком университете.

Исследования физики атом-атомных столкновений дали такой богатый материал, что на кафедре была сформирована теоретическая группа под руководством А.З.Девдариани. Ученым этой группы удалось развить обобщенное описание взаимодействия частиц в процессе столкновения и образования квазимолекулы, рассчитать изменения спектра и показать, как, исследуя особенности его структуры, или характера зависимости сечения столкновения от энергии частиц найти основные физические параметры квазимолекулы.

Под руководством проф. Н.П.Пенкина, одного из учеников академика Д.С.Рождественского, и проф. А.Л.Ошеровича на кафедре была проведена огромная работа по измерению радиационных атомных констант атомов - времен жизни возбужденных состояний, сил осцилляторов и вероятностей переходов. В результате этой работы, проведенной с применением разнообразных прецизионных методов, был получен огромный материал, составивший базу, на которой во всем мире проверялись разнообразные теоретические методы. Нами было осуществлено обобщение материалов, позволившее сделать то, что осуществил, в свое время Д.И.Менделеев с помощью своей таблицы - предсказать с высокой надежностью свойства тех состояний атомов, до которых не смогли добраться экспериментаторы (Я.Ф.Веролайнен, Л.Н.Шабанова и Н.Н.Безуглов).

Имя Д.И.Менделеева нами было упомянуто не случайно. Подобно тому, как он сумел "упорядочить" атомы, в 1983 г. Г.В.Жувикин совместно с Р.Хефферлином (США) сумел построить "периодическую систему" двухатомных молекул, которая затем была развита и на более сложные молекулы. Сегодня - это одно из активно развиваемых на кафедре направлений.

Исследования по физике электрон-атомных столкновений дали один совершенно неожиданный результат: В.В.Смирнов высказал гипотезу (подкрепленную, конечно, расчетом), что одиночный многоэлектронный атом может послужить линзой для пучка электронов. Такой объектив электронного микроскопа должен обладать уникальными параметрами и можно будет достигнуть разрешающей способности порядка пикометров. Реализация микроскопа предполагается с участием ученых США.

Создание лазеров принесло с собой массу новых вопросов - и как возникает инверсная заселенность состояний, и как ведет себя вещество при взаимодействии с когерентным лазерным излучением, особенно импульсным, и как распространяется в оптически плотной среде это излучение. Если первая группа вопросов имела и уже готовые ответы и опыт, достаточный для того, чтобы максимально- быстро найти ответ, то следующие требовали совершенно нового подхода к физике явлений. Именно сотрудники кафедры оптики впервые установили, что взаимодействие поглощающего вещества с резонансным коротким импульсом носит особый, когерентный характер (В.С.Егоров, Н.М.Реутова), было открыто явление индуцированной светом сверхпрозрачности поглотителя. Более того при достаточно высокой концентрации атомов и плотности излучения возникает новое, когерентное состояния ансамбля "свет + вещество" (В.С.Егоров и И.А.Чехонин), которое может приводить к усилению света даже при отсутствии инверсии заселенностей. А как диффундирует мощное излучение в поглощающей среде? - Ответ на этот вопрос дается в работах сегодня во всем мире знает только Н.Н.Безуглова.

Мощные лазеры ИК, видимого и УФ диапазонов потребовали исследования нелинейно-оптических, фотохимических и плазмохимических процессов. Возникновение и гибель молекулярных ионов инертных газов (В.А.Иванов и Ю.Э.Скобло), динамика квазимолекул, состоящих из атома инертного газа и атома металла или галогена (Н.А.Крюков и А.А.Пастор), поведение вещества в сфокусированном лазерном излучении и полная совокупность нелинейных оптических и химических эффектов (А.А.Пастор и П.Ю.Сердобинцев) - все это в поле зрения и предмет обсуждений и анализа оптиков.

А сколько новых проблем поставили генераторы ультракоротких световых импульсов! До сих пор нет ясного ответа даже на простой вопрос: как происходит дифракция и интерференция таких импульсов? Получены лишь первые намеки на особенности этих процессов в простейшем линейном приближении. Впереди - масса совершенно новой оптики нестационарных сигналов.

Углубленное изучение интерференции поляризованного лазерного излучения, проведенное под руководством А.Г.Жиглинского и Н.С.Рязанова имело своим результатом не только обнаружение и исследование неизвестных ранее эффектов, но и создание новых типов широкополосных лазеров на красителях со светоинжекционными управлением параметрами. Были развиты три новых направления во внутрирезонаторной лазерной спектроскопии: фазовая, поляризационная и интерференционная.

Физика низкотемпературной плазмы, сравнительно быстро решившая задачу объяснения причин расхождения в сотни и тысячи раз результатов расчета концентрации возбужденных атомов и данных измерений сегодня двинулась сразу по нескольким направлениям: процессы самоорганизации в тлеющем разряде и его приэлектродных областях в инертных газах (Ю.Б.Голубовский); физика и химия плазмы молекулярных газов (Ю.Б.Голубовский, Б.П.Лавров) и их смесей с инертными газами (Ю.З.Ионих, Н.В.Чернышева, Г.М.Григорьян); плазма с пылевой составляющей (А.А.Кудрявцев), с добавкой легкоионизуемых компонентов, что находит применение в разработке новых источников света (В.М.Миленин, Н.А.Тимофеев), плазма, содержащая быстрые частицы (Н.Б.Колоколов, А.А.Кудрявцев, Ю.А.Пиотровский, Ю.А.Толмачев) и плазма вокруг тела, движущегося со сверх - или гиперзвуковой скоростью в верхних слоях атмосферы (В.С.Сухомлинов). Во всех этих областях физики плазмы наши ученые нашли новое, интересное и оригинальное направление исследований.

Спектрально-аналитическое направление возникло на кафедре оптики с момента ее организации. Спектральный анализ на кафедре оптики с самого начала базировался на фундаментальных знаниях, в существенной мере полученных в лабораториях кафедры. Далеко не полный перечень направлений и разработок наших сотрудников включает в себя создание комплекса оригинальных высокоинформативных методов количественного анализа чистых газов и газовых смесей (С.Э.Фриш, О.П.Бочкова, А.А.Петров, В.М.Немец, А.А.Соловьев, С.В.Ошемков и др.), анализа материалов для атомной промышленности (А.Н.Зайдель, Н.И.Калитеевский, Л.В.Липис и др.), изотопного анализа вещества (А.Г.Жиглинский, А.А.Петров, Г.Г.Кунд, Э.Н.Фафурина, Г.С.Лазеева и др.), анализа биологических материалов с использованием изотопной метки (А.А.Петров, Г.С.Лазеева, Е.П.Столбова и др.), лазерно-флуоресцентного, рефрактометрического и корреляционного анализа особо-чистых веществ и материалов. Во всех случаях разработки оканчивались только после создания и внедрения новых методов и аппаратуры в современные технологии - атомную, аэрокосмическую, электронную, газоперерабатывающую, агрохимическую.

Сергей Эдуардович Фриш (1899 - 1977) >>>

Русский
%type: !message in %function (line %line of %file).%type: !message в функции %function (строка %line в файле %file).default
Bottom Contentdefault
ContentСодержимоеdefault
Convert URLs into linksПреобразовывать адреса в ссылкиdefault
Convert line breaks into HTML (i.e. <code>&lt;br&gt;</code> and <code>&lt;p&gt;</code>)Преобразовывать переводы строк в соответствующие HTML теги (т.е. <code>&lt;br&gt;</code> и <code>&lt;p&gt;</code>)default
Converts video tags to embedded codedefault
Correct faulty and chopped off HTMLИсправлять неправильный и обрезанный HTMLdefault
Dashboard (inactive)default
Dashboard (main)default
Dashboard (sidebar)default
Disable Lightbox iframe filterdefault
Display any HTML as plain textПоказывать любой HTML как обычный текстdefault
EnglishАнглийскийdefault
Enter the terms you wish to search for.Введите ключевые слова для поиска.default
Executes a piece of PHP code. The usage of this filter should be restricted to administrators only!Выполняет PHP-код. Использование этого фильтра должно быть разрешено только администраторам!default
First sidebarПервая боковая панельdefault
Footer Block 1default
Footer Block 2default
Footer Block 3default
HelpСправкаdefault
HighlightedЗакрепленоdefault
Image links with 'rel="lightbox"' in the &lt;a&gt; tag will appear in a Lightbox when clicked on.default
Image links with 'rel="lightshow"' in the &lt;a&gt; tag will appear in a Lightbox slideshow when clicked on.default
It's possible to show webpage content in the lightbox, using iframes. In this case the "rel" attribute should be set to "lightframe". However, users can do this without any filters to be enabled. To prevent users from adding iframes to the site in this manner, then please enable this option.default
LanguageЯзыкdefault
LanguagesЯзыкиdefault
Lightbox GD filterdefault
Lightbox filterdefault
Lightbox iframe filterdefault
Lightbox modal filterdefault
Lightbox slideshow filterdefault
Lightbox video filterdefault
Limit allowed HTML tagsОграничение на разрешённые HTML тегиdefault
Links to HTML content with 'rel="lightframe"' in the &lt;a&gt; tag will appear in a Lightbox when clicked on.default
Links to inline or modal content with 'rel="lightmodal"' in the &lt;a&gt; tag will appear in a Lightbox when clicked on.default
Links to video content with 'rel="lightvideo"' in the &lt;a&gt; tag will appear in a Lightbox when clicked on.default
LongПолное зн