Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Программа курса "Методы экспериментальной физики"

Вопросы в экзаменационных билетах за V семестр 2011 г.


Введение

  1. Методы исследований в экспериментальной физике. Методы и способы измерения и регистрации.
  2. Требования к достоверности экспериментальных данных и содержащейся в них информации с точки зрения восстановления параметров объекта исследования.
  3. Косвенные данные, интерпретация, понятие модели.
  4. Случайная величина и случайная функция. Экспериментальные методы оценок математического ожидания и дисперсии.
  5. Случайная величина и случайная функция. Функции распределения и плотность вероятности.

Основные свойства измерительно-регистрирующих систем.

  1. Линейные измерительно-регистрирующие системы, их важнейшие свойства.
  2. Стандартные сигналы, используемые для исследования линейных систем, их математические аналоги. Границы применимости.
  3. Воздействие и отклик в линейных системах. Аппаратная функция и связь входного и выходного сигналов.
  4. Запись уравнения свертки для временных и пространственных сигналов. Особенности решения уравнений этого типа.
  5. Фурье-образ функции. Обратное преобразование Фурье (восстановление). Функции ограниченные по частоте и во времени (пространстве).
  6. Коэффициент передачи, амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики, методы их измерения.
  7. Связь входного и выходного сигналов в фурье-пространстве. Неустойчивость решения при восстановлении входного сигнала по выходному. Особенности решения уравнений этого типа.
  8. Аппаратная функция и коэффициент передачи. Условие , границы применимости моделей аппаратной функции.
  9. Линейные системы, не искажающие форму сигнала, "запаздывание". Коэффициент передачи в оптике и методы его измерения.
  10. Особенности коэффициента передачи для четных вещественных функций. Коэффициент передачи в оптике.
  11. Теорема Котельникова. Дискретизация. Сумматорная форма записи Фурье преобразований.
  12. Основные понятия теории информации. Сигналы и шумы, их статистические и спектральные свойства.
  13. Методы измерения статистических и спектральных характеристик шумов.
  14. Скорость передачи информации по радиотехническим и оптическим каналам.
  15. Коэффициент потери мощности по К. Шеннону.
  16. Пропускная способность канала передачи информации. Информационная емкость запоминающих устройств.
  17. Энергетическая цена информации.
  18. Методы измерения переходных характеристик и коэффициента передачи в радиотехнических устройствах.
  19. Методы измерения аппаратной функции и частотно-контрастной характеристики в оптических приборах.

Исследование импульсных процессов.

  1. Методы измерения временных интервалов.
  2. Корреляционные методы измерения длительности импульсов в фемтосекундном временном диапазоне.
  3. Методы измерения формы и длительности импульсов фемтосекундного диапазона. Измерительная схема FROG.
  4. Параллельные и последовательно-параллельные аналого-цифровые преобразователи.
  5. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) последовательного счета.
  6. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) многотактного интегрирования.
  7. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). ЦАП с суммированием напряжений, резистивная матрица и ЦАП с суммированием весовых токов.
  8. Измерение импульсных токов и напряжений, пояс Роговского и делители напряжения.
  9. Способы борьбы с наводками в импульсных системах. Системы сбора данных, программно управляемые электронные устройства.

Фотографические методы исследования и скоростная фоторегистрация.

  1. Скоростные методы оптико-механической регистрации: фоторегистраторы и кадровые камеры.
  2. Электронно-оптические преобразователи, устройство, аппаратная функция и коэффициент передачи, коэффициент усиления света.
  3. Фотокатоды электронно-оптических преобразователей – спектральная чувствительность, функция распределения фотоэлектронов по скоростям.
  4. Шумы электронно-оптических преобразователей и оценка точности амплитудных измерений.
  5. Разброс времени пролета и временное разрешение электронно-оптических преобразователей; формула Арцимовича.
  6. Электронно-оптические скоростные регистраторы – пространственное разрешение, аппаратная функция, частотно-контрастная характеристика, плотность потока передаваемой информации.
  7. Электронно-оптические кадровые камеры: устройство, аппаратная функция, пространственное и временное разрешения.
  8. Микроканальные электронные умножители и микроканальные электронные усилители в электроннооптических преобразователях, их свойства и применения.
  9. МОП- структуры, ПЗС- матрицы и ПЗС-камеры: устройство и возможности.
  10. Методы переноса зарядов и их считывания в ПЗС - матрицах.
  11. Пространственное разрешение, аппаратная функция, частотно-контрастная характеристика и плотность потока информации в ПЗС-камерах.
  12. КМОП-матрицы и КМОП-камеры: устройство, сравнение с ПЗС-приборами.
  13. Сенситометрические свойства фотослоев: почернение, характеристическая кривая, светочувствительность, спектральная чувствительность, невзаимозаместимость.
  14. Сенситометрические свойства фотослоев: спектральная чувствительность, невзаимозаместимость, частотно-контрастная функция.
  15. Зернистость фотослоя и оценка точности зарегистрированного изображения.
  16. Аппаратная функция, коэффициент передачи (частотно-контрастная функция) и информационная емкость фотослоя.
  17. Стохастические и спектральные характеристики шумов в оптических системах, методы их измерения.
  18. Регистраторы, использующие электрооптические эффекты и реализующие кадровые режимы съемки.

Методы Фурье-оптики и Фурье-спектроскопии.

  1. Предмет Фурье-оптики – основные принципы.
  2. Дифракция света на транспарантах, роль линзы в Фурье-оптике.
  3. Фурье-спектры изображений. Фильтрация в Фурье-плоскости, опыт Аббе, оптическая обработка информации.
  4. Фильтрация в Фурье-плоскости и оптические методы решения уравнения типа свертки.
  5. Фурье-анализ и интерферометрия; вычисление спектров по интерферограммам.
  6. Фурье-спектрометры - основные соотношения, аппаратурная реализация, преимущества и недостатки.
  7. Дифракционная теория разрешения оптических приборов и частотный анализ оптических систем.

Интерферометрия и теневые методы.

  1. Распространение электромагнитных волн в конденсированных средах, газах и плазме. Диэлектрическая постоянная, ее особенности, дисперсионное соотношение, аномальная дисперсия.
  2. Устройство интерферометров, основные уравнения, описывающие распределение интенсивности в интерференционной картине.
  3. Распределение интенсивности в интерференционной картине, неоднородность освещения, погрешности оптики.
  4. Интерферометрические исследования осесимметричных объектов. Уравнение Абеля.
  5. Оптические схемы теневых методов и основные соотношения.
  6. Рефракция света на градиентах показателя преломления, метод Теплера.
  7. Источники света для интерферометрических и теневых измерений и требования к ним.
  8. Интерферометр Фабри-Перо - физические принципы, основные соотношения, чувствительность.

Голографические методы измерения.

  1. Фотослой в голографии, основные соотношения.
  2. Пропускание фотослоя (транспаранта) по амплитуде t(x, y), распространение света за транспарантом.
  3. Оптическая голография, образование голограмм и восстановление волновых фронтов.
  4. Основные уравнения голографии. Схемы восстановления в голографии.
  5. Операции в схеме восстановления – получение голографических интерферограмм.
  6. Операции в схеме восстановления – метод двойных экспозиций.
  7. Соотношение сигнал/шум в голографической интерферометрии - дифракционная эффективность, чувствительность и шумы.
Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика