Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://foroff.phys.msu.ru/phys/courses/cmsu13.htm
Дата изменения: Sun Jul 6 05:08:19 2008
Дата индексирования: Mon Oct 1 21:03:07 2012
Кодировка: koi8-r
Поисковые слова: нейтронная спектроскопия
|
Физический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова
Кафедра нейтронографии
Медленные нейтроны в физических
исследованиях.
Препод. проф.В.Л.Аксенов
8 семестр, 32 часа
- ВВЕДЕНИЕ. Развитие ядерной физики и роль
ядерно-физических методов в решении современных
проблем физики конденсированных сред. Методы
исследований вещества на ядерных реакторах и
ускорителях.
- НЕЙТРОНЫ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ. Свойства
нейтрона. Ядерные силы. Радиоактивность. Ядерные
реакции. Деление ядер. Реакторы. Области
использования нейтронов.
- РЕАКТОРНЫЕ ИСТОЧНИКИ НЕЙТРОНОВ. Способы
получения нейтронов. Реакторы непрерывного
действия. Реактор Института Лауэ-Ланжевена.
Импульсные реакторы. Пульсирующий реактор ИБР-2.
Обзор исследовательских реакторов в мире.
- ИСТОЧНИКИ НЕЙТРОНОВ НА БАЗЕ УСКОРИТЕЛЕЙ. Общая
схема импульсного источника. Бустеры.
Фотоядерные источники нейтронов. Источник
резонансных нейтронов ИРЕН. Испарительные
источники. Источник нейтронов ISIS. Проект
Европейского суперисточника ESS.
- СРАВНЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ НЕЙТРОНОВ. Сравнение
способов получения нейтронов. Спектральное
распределение потока. Поток нейтронов.
Кристаллические монохроматоры. Нейтронные
прерыватели. Прерыватель Фурье. Источники
нейтронов с длинным импульсом.
- ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. Свойства
нейтрона и нерешенные проблемы фундаментальной
физики. Ультрахолодные нейтроны (УХН). Аномалия
хранения УХН. Время жизни нейтронов. Константы -распада.
- ВОЗБУЖДЕННЫЕ СОСТОЯНИЯ ЯДЕР. Взаимодействие
нейтронов с ядрами (каналы реакций).Нейтронные
резонансы (компаунд состояния атомных ядер).
Нейтронная спектроскопия. Каскадные -распады компаунд состояний.
- ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ СИММЕТРИИ. Обращение времени и
электрический дипольный момент нейтрона. Слабое
взаимодействие в ядрах.Усиление эффектов
нарушения пространственной четности в ядрах.
Несохранение пространственной четности в
делении атомных ядер. Нарушение временной
инвариантности в ядерных взаимодействиях.
- ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕДЛЕННЫХ НЕЙТРОНОВ С
ВЕЩЕСТВОМ. Дифференциальное сечение рассеяния.
Длина рассеяния нейтронов. Когерентное и
некогерентное рассеяния. Магнитное рассеяние
нейтронов.
- НЕЙТРОННАЯ ОПТИКА. Прохождение, преломление и
отражение нейтронных волн в среде. Стоячие
нейтронные волны. Поляризованные нейтроны.
Ядерная процессия нейтронов.
- КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ. Основные понятия о
кристаллических структурах. Дифракция частиц.
Особенности различных типов излучений.
Интенсивности брэгговских рефлексов.
- НЕКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ. Полное рассеяние
нейтронов. Радиальная функция распределения.
Структура стекол и жидкостей. Надатомные
структуры. Малоугловое рассеяние.
- ПОВЕРХНОСТИ И ТОНКИЕ ПЛЕНКИ. Нейтронная
рефлектометрия. Поляризованная рефлектометрия.
Шероховатости поверхности и диффузное рассеяние
(незеркальное отражение). Магнетизм многослойных
структур. Сверхпроводники в магнитном поле.
- ДИНАМИКА ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ЖИДКОСТЕЙ. Неупругое
рассеяние нейтронов. Фононы в кристаллах.
Молекулярные колебания. Условия неупругого
рассеяния. Интерпретация данных по рассеянию
нейтронов жидкостями. Возбуждения в жидком
гелии.
- МАГНИТНЫЕ СТРУКТУРЫ И ВОЗБУЖДЕНИЯ. Магнитное
рассеяние нейтронов на свободном атоме.
Магнитное рассеяние неполяризованных нейтронов
кристаллами. Магнитные возбуждения.
Поляризованные нейтроны. Рассеяние
поляризованных нейтронов.
- ДОПОЛНЯЮЩИЕ ЯДЕРНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЕЩЕСТВА. Мюоны. Мюонный метод. Постановка
мюонного эксперимента. Положительные мюоны в
нормальных металлах. Квантовая диффузия.
Исследования магнетиков. Сверхпроводники
второго рода.
Кристаллография и основы структурного
анализа
Препод. д.ф-м.н. А.М.Балагуров
8 семестр, 36 часов
- ВВЕДЕНИЕ В ПРОГРАММУ КУРСА. Общее понятие о
симметрии периодических структур и дифракции
излучения на периодических структурах. Принципы
структурного анализа кристаллов. Общие
соотношения при анализе геометрических аспектов
дифракционной картины и при анализе
интенсивности дифракционных пиков.
- ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ
КРИСТАЛЛОГРАФИИ. Симметрия кристаллов, конечные
элементы симметрии кристаллов, элементы и
операции симметрии. Особая роль трансляции в
описании симметрии кристаллов.
- ПРОСТЫЕ КОНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИММЕТРИИ. Центр
инверсии, зеркальная плоскость, поворотные оси.
Интернациональные обозначения элементов
симметрии. Размножение общей позиции конечными
элементами симметрии.
- МАТРИЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИММЕТРИИ.
Представление центра инверсии, координатных
поворотных осей, координатных плоскостей.
Последовательное действие элементов симметрии.
Коммутативные и некоммутативные элементы
симметрии.
- ОСНОВНЫЕ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ.
Кристаллографические категории, системы,
сингонии и решетки. Системы координатных осей.
Высшая, средняя и низшая категории.
- ТОЧЕЧНЫЕ ГРУППЫ СИММЕТРИИ КРИСТАЛЛОВ.
Номенклатура точечных групп: обозначения
Шенфлиса, учебные, Германа-Могена. Семь классов
точечных групп.
- ТЕОРЕМЫ О СОЧЕТАНИИ ЭЛЕМЕНТОВ СИММЕТРИИ.
Правила кристаллографических установок.
Последовательность записи элементов симметрии.
- ГРУППОВЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ СИММЕТРИИ.
Генераторы групп, группы полярные,
центросимметричные, Лауэ.
- ТРАНСЛЯЦИИ. Элементарная ячейка. Решетки Браве.
Правила выбора ячейки Браве. Простые и
центрированные ячейки Браве. Индексы Миллера.
- ВЗАИМНЫЙ ВЕКТОРНЫЙ БАЗИС И ОБРАТНАЯ РЕШЕТКА.
Соотношения между трансляциями и углами в прямой
и обратной решетках. Основные свойства вектора
обратной решетки. Расчет межплоскостных
расстояний в кристаллической решетке.
- ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ГРУППЫ СИММЕТРИИ. Элементы
симметрии кристаллических структур. Плоскости
скользящего отражения. Винтовые оси. Матричное
представление пространственных элементов
симметрии.
- СОЧЕТАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
СИММЕТРИИ. Действие элементов симметрии, не
проходящих через начало координат.
Международные кристаллографические таблицы.
Примеры анализа групп симметрии: P2/m, P2 /m, P2/c, P2 /c
- ПРЕДЕЛЬНЫЕ ГРУППЫ СИММЕТРИИ (ГРУППЫ КЮРИ).
Кристаллографические и кристаллофизические
системы координат. Влияние симметрии на
физические свойства кристаллов.
- КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ДИФРАКЦИИ. Общие условия
возникновения дифракционной картины. Влияние
когерентности процесса рассеяния и
пространственной периодичности рассеивающих
центров на контраст.
- РАССЕЯНИЕ НА ИДЕАЛЬНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
СТРУКТУРЕ. Структурный фактор элементарной
ячейки кристалла. Специфика рентгеновских лучей,
электронови нейтронов при дифракции на
кристалле.
- ГЕОМЕТРИЯ ДИФРАКЦИОННОЙ КАРТИНЫ. Векторный
треугольник. Интерпретация дифракции на
кристалле как отражения от кристаллографических
плоскостей. Формула Вульфа-Брэгга. Построение
Эвальда. Сферы отражения и ограничения.
- ЗАДАЧИ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА КРИСТАЛЛОВ.
Структурный анализ монокристаллов. Структурный
анализ поликристаллов. Общие понятия о
рентгеновском структурном анализе и
нейтронографии.
Методы исследования конденсированных
сред
Препод.д.ф-м.н. Белушкин А.В.
8 семестр, 36 часов
- ФОРМИРОВАНИЕ НЕЙТРОННЫХ ПУЧКОВ. Коллимация
нейтронных пучков. Соллеровские коллиматоры.
Вращающиеся коллиматоры. Нейтроноводы.
Суперзеркала. Кристаллические фильтры и
резонансные фольги. Дисковый прерыватель.
Прерыватель Ферми. Кристаллические
монохроматоры.
- РЕГИСТРАЦИЯ НЕЙТРОНОВ. МОНИТОРЫ ПУЧКА.
Пропорциональные счетчики. Сцинтилляционные
детекторы. Многосчетчиковые системы. Одномерный
детектор с резистивной нитью. Двухкоординатная
газовая камера. Мозаика сцинтилляторов.
- ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ, ОКРУЖЕНИЕ ОБРАЗЦА. Размер
и форма образца. Контейнер образца. Криостаты.
Печи. Камеры высокого давления. Термотстаты и
камеры с регулируемой влажностью. Устройства
автоматической смены образцов.
- ПОЛЯРИЗОВАННЫЕ НЕЙТРОНЫ. Получение
поляризованных нейтронов. Поляризующие фильтры.
Магнитные зеркала. Отражение от магнитных
монокристаллов. П-катушка Мезеи. П/2-катушка
Мезеи. Спин-флиппер Корнеева.
- МЕТОД ВРЕМЕНИ ПРОЛЕТА. Временная модуляция
пучка на стационарных источниках нейтронов.
Временная структура и энергетические спектры
нейтронов от импульсных источников. Диаграммы
время-расстояние. Временная фокусировка.
- ДИФРАКТОМЕТР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ СТРУКТУРЫ
КРИСТАЛЛОВ. Установка на стационарном
нейтронном источнике. Установка на импульсном
источнике. Сравнительный анализ двух методик.
Особенности обработки экспериментальных данных.
- ДИФРАКТОМЕТР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ЖИДКОСТЕЙ И
АМОРФНЫХ ВЕЩЕСТВ. Особенности экспериментов на
стационарных и импульсных источниках нейтронов.
Введение поправок для получения данных в
абсолютной шкале. Коррекции Плачека.
- МАЛОУГЛОВОЕ РАССЕЯНИЕ НЕЙТРОНОВ. Спектрометры
малоуглового рассеяния на стационарных и
импульсных источниках нейтронов. Вопросы
оптимизации малоугловых установок.
Двухкристалльный спектрометр малоуглового
рассеяния.
- НЕЙТРОННЫЙ РЕФЛЕКТОМЕТР. Нейтронные
рефлектометры на стационарном источнике.
Факторы, определяющие раазрешение
рефлектометра. Вопросы оптимизации
рефлектометров. Рефлектометр на импульсном
источнике. Особенности конструкции. Сравнение с
установкой на стационарном источнике. Критерии
качества рефлектометра.
- ТРЕХОСНЫЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ СПЕКТРОМЕТР.
Конструкция. Принцип действия. Разрешающая
способность. Методы сканирования обратного
пространства. Методы постоянного Q. Метод
постоянного W. Эффекты фокусировки.
- ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЙ СПЕКТРОМЕТР НЕУПРУГОГО
РАССЕЯНИЯ В ПРЯМОЙ ГЕОМЕТРИИ. Конструкция.
Принцип действия. Спектрометр с механическим
селектором. Спектрометр с вращающимся
монокристаллом. Анализ данных. Разрешающая
способность.
- ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЙ СПЕКТРОМЕТР НЕУПРУГОГО
РАССЕЯНИЯ В ОБРАТНОЙ ГЕОМЕТРИИ. Спектрометр с
бериллиевым фильтром. Разрешающая способность.
Анализ данных.
- СПЕКТРОМЕТР КОМПТОНОВСКОГО РАССЕЯНИЯ.
Конструкция. Принцип действия. Функция
разрешения. Анализ данных.
- КВАЗИУПРУГОЕ РАССЕЯНИЕ НЕЙТРОНОВ. Основы
методики исследований. Требования к разрешающей
способности. Спектрометр обратного рассеяния на
стационарном источнике нейтронов.
Времяпролетный спектрометр прямой геометрии
высокого разрешения. Времяпролетный спектрометр
обратной геометрии высокого разрешения.
Основные факторы, влияющие на функцию
разрешения.
- ЭФФЕКТ СПИНОВОГО ЭХА. Ларморовская прецессия и
спиновое эхо. Спиновое эхо при неупругом
рассеянии нейтронов. Требования к постановке
эксперимента и анализа данных. Спектрометр
спинового эха на стационарном источнике
нейтронов. Основы конструкции. Принцип действия.
Разрешающая способность.
- СПЕТРОМЕТРЫ С ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ НЕЙТРОНАМИ.
Конструкция дифрактометров. Малоугловая
установка с поляризованными нейтронами.
- ТРЕХОСНЫЙ СПЕКТРОМЕТР С ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ
НЕЙТРОНАМИ. Особенности конструкции. Нейтронная
поляриметрия в нулевом поле.
- ТРЕХОСНЫЙ СПИН-ЭХО СПЕКТРОМЕТР. Конструкция.
Принцип действия. Разрешающая способность.
Особенности анализа данных. Нетрадиционные
спектрометры. Времяпролетный Лауэ дифрактометр
для одновременного исследования монокристаллов
в различной ориентации. Установка для изучения
незеркального отражения нейтронов. Нейтронные
стоячие волны.
Нейтронный активационный анализ
Препод. к.ф-м.н. Фронтасьева М.В.
8 семестр, 32 часа
- ПРИНЦИПЫ НЕЙТРОННОГО АКТИВАЦИОННОГО АНАЛИЗА.
Естественная и искусственная радиоактивность.
Основные закономерности радиоактивных
превращений ядер. Типы и законы радиоактивного
распада ядер. Систематика ядер по периоду
полураспада.
- НЕЙТРОННАЯ АКТИВАЦИЯ. Ядерные реакции.
Активация с помощью нейтронов. Сечения. Скорость
распада. Наведенная активность. Ядерная
интерференция.
- УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ. Ядерные
реакторы. Реактор ИБР-2 и каналы облучения. Схема
пневмотранспортной установки "Регата" на ИБР-2.
Основные блоки. Эпитепловой нейтронный
активационный анализ. Распределение плотности
потока нейтронов. Другие источники нейтронов.
- СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. Детектор.
Предусилитель. Усилитель. Амплитудный
анализатор. Полупроводниковые детекторы для
гамма-спектроскопии. Принцип действия и
конструкционные особенности детекторов,
используемых для проведения НАА на ИБР-2. Гамма
спектр.
- АКТИВАЦИОННАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ. Идентификация
радионуклидов. Таблицы гамма-линий. Оценка пиков.
Поправка на эффективность регистрации
гамма-квантов. Количественное определение
активности. "Абсолютный" активационный анализ.
Однокомпараторные методы. Химические стандарты.
- ОБРАБОТКА ДАННЫХ. Автоматизация обработки
данных. Программы обработки данных,
разработанные в секторе АА и РИ ЛНФ ОИЯИ.
- ТЕХНИКА НЕЙТРОННОГО АКТИВАЦИОННОГО АНАЛИЗА.
- ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ. Размер образца. Геометрия
образца. Сбор образцов. Гомогенизация.
Преконцентрация.
- КОНТЕЙНЕРЫ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ. Форма и размер.
Материал. Примеси. Воздействие на нейтронный
поток.
- ПОДГОТОВКА СТАНДАРТОВ. Одноэлементные
стандарты. Многоэлементные стандарты. Мониторы
потока. Геометрия.
- ЭТАЛОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Выбор эталонного
материала. Геохимические эталонные материалы.
Биологические эталонные материалы. Эталоны
объектов окружающей среды. Аттестованные
стандартные эталонные материалы (Certified Reference
Materials) Эталоны, приготовленные в условиях
аналитической лаборатории.
- ТЕХНИКА ОБЛУЧЕНИЯ. Выбор условий облучения.
Тепловая нейтронная активация. Эпитепловая
нейтронная активация. Активация быстрыми
нейтронами. Продолжительность облучения.
- ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЙ. Выбор энергии гамма-лучей.
Выбор детектора. Время измерений. Циклический
активационный анализ. Кумулятивный
активационный анализ. Счет запаздывающих
нейтронов.
- ПРИЛОЖЕНИЯ НЕЙТРОННОГО АКТИВАЦИОННОГО АНАЛИЗА
- БИОМЕДИЦИНСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ. Волосы, костная
ткань, продукты питания (на примерах опыта НАА в
секторе АА и РИ).
- ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ. Загрязнители воздуха
(анализ воздушных фильтров). Вода.
Растительность. Биомонитортнг окружающей среды.
- ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ. Почвы. Донные
отложения Фосфорные удобрения и руды.
Основы современного текстурного
анализа материалов
Препод. - д.ф-м.н.Никитин А.Н.
8 семестр, 32 часа
- ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕКСТУРНОГО АНАЛИЗА. Проблемы
геофизики и текстурный анализ горных пород
(природа сейсмической анизотропии,
деформационная эволюция литосферы,
реконструкция палиотектонического
напряженно-деформированного состояния,
повышение эффективности поиска и разработки
золоторудных и полиметаллических
месторождений).
- ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ТЕКСТУРНОГО АНАЛИЗА.
Основные понятия текстурного анализа.
Ориентационное пространство, предпочтительные
ориентировки, прямые и обратные полюсные фигуры
(ПФ). Определение враащений, специальные фуункции
на сфере и на группе враащений, свойства этих
функций, группы точечной симметрии.
- МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО
ТЕКСТУРНОГО АНАЛИЗА. Определения ПФ и ФРО
(фуункции распределения зерен по ориентациям),
методы реконструкции ФРО, метод Роу-Бунге,
определение ориентировок пиковых и аксиальных
компонент.
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕКСТУР
МАТЕРИАЛОВ. Диффракционные методы определения
текстур. Физические основы и методика
рентгенографического текстурного анализа.
Определение текстур с помощью синхротронного
излучения.
- ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НЕЙТРОНОГРАФИЧЕСКОГО
ТЕКСТУРНОГО АНАЛИЗА НА СТАЦИОНАРНЫХ И
ИМПУЛЬСНЫХ РЕАКТОРАХ. Сравнительная
характеристика экспериментальных возможностей
и результатов нейтронографического текстурного
анализа на спектрометрах НСВР, СКАТ и др.
- ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕКСТУР С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИИ
ЭЛЕКТРОНОВ. Электронное обратное рассеяние.
Ограничения на использование рентгеновской и
электронной дифракции для анализа текстур
горных пород, металлов, сплавов, композитов и др.
- ПРЯМЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕКСТУР. Оптические
методы. Универсальный микроскоп, столик
Федорова. Фотометрический метод.
Компьютерно-интегрированный поляризационный
микроскоп, электронное обратное рассеяние.
- НЕПРЯМЫЕ МЕТОДЫ. Исследование упругой
анизотропии текстурированных материалов с
помощью ультразвука, исследование текстуры с
помощью магнитных измерений, исследование
пьезоэлектрических текстур с помощью
электрометрических измерений.
- ТЕКСТУРНЫЙ АНАЛИЗ И ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ.
Классификация текстур горных пород. Текстуры
роста. Деформационные текстуры. Текстуры
рекристаллизации. Текстуры, возникающие при
фазовых переходах. Пьезоэлектрические текстуры
горных пород. Текстуры формы.
- ТЕКСТУРЫ И АНИЗОТРОПИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ГОРНЫХ ПОРОД. Расчет эффективных характеристик
текстурированных горных пород, вычисление
электроупругих материальных характеристик на
основе ФРО. Связь упругих и пьезоэлектрических
свойств текстурированных пород. Возможная
природа образования текстур с
пьезоэлектрическими свойствами в горных
породах.
- РЕКОНСТРУКЦИЯ ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ
ПО ДАННЫМ О ТЕКСТУРНОМ СТРОЕНИИ ПОРОДЫ. Связь
между пространственными ориентировками главных
осей тензора напряжений и тензора упругих
модулей образца. Геометрическая модель
текстурообраазования при пластической
деформации. Физическая модель образования
деформационныых текстур. Определение вида
деформационного состояния по экспериментальным
и модельным полюсным фигурам.
- ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ НА
ТЕКСТУРУ И АНИЗОТРОПИЮ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ГОРНЫХ ПОРОД. Экспериментальная техника высоких
давлений и температур, предназначенная для
моделирования процессов текстурообразования в
нейтронном пучке. Методика структурного и
текстурного нейтронографического эксперимента
при высоких давлениях и температурах.
Физические методы в молекулярной
биологии
Препод. проф. И.Н.Сердюк
8 семестр, 32 часа
- ВВЕДЕНИЕ. Общая характеристика физических
методов излучения структуры биологических
макромолекул в растворе, на подложке и в
кристалле. Их роль и место в современной
структурной молекулярной биологии.
- ЯВЛЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ВНУТРЕННИМ ТРЕНИЕМ В
РАСТВОРАХ БИОЛОГИЧЕСКИХ МАКРОМОЛЕКУЛ.
Коэффициент поступательного трения и его связь с
размерами и формой частиц. Формула Стокса.
Формула Перрена. Метод поступательной диффузии.
Первый и второй законы Фика. Формула Эйнштейна.
Метод скоростной седиментации. Оптические
методы регистрации в диффузии и аналитическом
ультрацентрифугировании. Определение
молекулярной массы биологических макромолекул
методом сочетания седиментации и диффузии.
Равновесная седиментация в градиенте плотности.
Дифференциальная седиментация. Вязкость.
Формула Эййнштейна. Формула Симха. Типы и
конструкции вискозиметров. Вискозиметр Зимма.
Вязкость ДНК. Совместное использование
константы поступательного трения и вязкости.
Формула Шераги-Манделькерна. Метод
динамического двойного лучепреломления (эффект
Максвелла). Метод электрического двойного
лучепреломления (эффект Керра).
- ПАРЦИАЛЬНЫЙ УДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕМ НАТИВНЫХ
БИОЛОГИЧЕСКИХ МАКРОМОЛЕКУЛ И ЕГО ИЗМЕНЕНИЕ ПРИ
ДЕНАТУРАЦИИ. Парциальный удельный объем
многокомпонентных частиц.
- ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ
МАКРОМОЛЕКУЛ. Сканирующая туннельная
электронная микроскопия. Криоэлектронная
микроскопия.
- МАССПЕКТРОСКОПИЯ И ЕЕ СОЧЕТАНИЦ С ЖИДКОСТНОЙ
ХРОМАТОГРАФИЕЙ И ЭЛЕКТРОННОЙ ИОНИЗАЦИЕЙ.
Определение первичной структуры белков.
- ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС (ЯМР). Понятие
химического сдвига. ЯМР высокого разрешения
белков и нуклеиновых кислот. Общие подходы к
увеличению разрешения: сайт-специфическое
изотопическое мечение и дейтерирование.
- ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ БЕЛКОВ И НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ.
Флуоресцентная линейка.
- ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ
МАКРОМОЛЕКУЛ. Спектры кругового дихроизма в
видимой и инфракрасной области.
- СКАНИРУЮЩАЯ МИКРОКАЛОРИМЕТРИЯ. Изучение
процесса денатурации глобулярных белков и
нуклеиновых кислот.
- ЯВЛЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С РАССЕЯНИЕМ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЙ В
РАСТВОРАХ БИОЛОГИЧЕСКИХ МАКРОМОЛЕКУЛ. Общая
характеристика рассеяния света, рентгеновских
лучей и нейтронов. Функция внутримолекулярной
интерференции Дебая и ее свойства. Рассеяние на
нулевой угол. Радиус инерции. Метод сферических
гармоник и его применение к восстановлению
трехмерной структуры макромолекул. Рассеяние
рентгеновских лучей. Формула Томпсона. Рассеяние
света. Формула Реллея. Рассеяние на малых и
больших частицах. Метод Зимма. Изучение
структуры ДНК. Методы вариации контраста.
Рассеяние нейтронов. Методы вариации контраста:
метод H O-D O смесей, метод двойного и тройного
изотопического замещения. Методы триангууляции.
Метод спиновой вариации контраста.
Биосинтетическое дейтерирование. Совместное
использование рассеяния света рентгеновских
лучей и нейтронов.
- РАССЕЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ И НЕЙТРОНОВ НА
ЧАСТИЧНО ОРИЕНТИРОВАННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ
МАКРОМОЛЕКУЛАХ. Рентгенограммы ориентированной
ДНК. Модели двойной спирали ДНК Крика-Уотсона.
Модели Бейтса и Родли.
- ДИФРАКЦИЯ ЛУЧЕЙ НА КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКЕ.
Закон Брегга-Вульфа. Рентгеноструктурный и
нейтроноструктурный анализ белков и нуклеиновых
кислот. Фазовая проблема. Изоморфное замещение.
Выращивание кристаллов. Проблема определения
структуры больших макромолекулярных комплексов.
Безгрешен ли рентгеноструктурный анализ?
- ДИНАМИЧЕСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА (ДРС). Лазер и
коррелятор как основные аппаратурные
составляющие. Основные области применения ДРС:
быстрое и точное определение коэффициентов
поступательной диффузии макромолекул в
растворе, определение скоростей направленного
движения в растворах, изучение внутренних мод
движений. Динамическое описание клеточных
процессов.
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ "СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ
КОМПЛЕМЕНТАРНЫ НА МОЛЕКУЛЯРНОМ УРОВНЕ"
(Ф.КРИК).
Физика конденсированного состояния
вещества
Препод. проф.В.Л.Аксенов, к.ф-м.н. Гончаров И.Н.
9 семестр, 36 часов,
- СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ И
ЖИДКОСТЯХ. Строение конденсированных сред.
Основные типы твердых тел. Квазичастицы.
Характерные черты твердых тел. Влияние идей
физики конденсированных сред на другие разделы
естествознания.
- КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ФУНКЦИИ. Уравнение Лиувилля.
Равновесные корреляционные функции. Временные
корреляционные функции. Внутренняя и свободная
энергии.
- РАССЕЯНИЕ ЧАСТИЦ. Формула Ван Хова. Рассеяние
нейтронов. Рассеяние заряженных частиц.
Рассеяние света.
- ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНОЙ РЕАКЦИИ. Механические и
термические возмущения. Приближение линейной
реакции. Формулы Кубо.
- ИЗОЛИРОВАННАЯ И ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ
ВОСПРИИМЧИВОСТИ СИСТЕМЫ. Функция реакции Кубо.
Запаздывающие двухвременные функции Грина.
Обобщенная восприимчивость. Нарушение принципа
ослабления корреляций для неэргодических
систем.
- ФУНКЦИЯ РЕЛАКСАЦИИ. Функция релаксации Кубо.
Релаксация системы в термостате.
Квазиравновесное приближение. Изотермическая
функция релаксации. Связь функций релаксации с
динамической восприимчивостью.
- ДВУХВРЕМЕННЫЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ГРИНА.
Определения двухвременных функций Грина.
Уравнения движения. Спектральные представления
для корреляционных функций и функций Грина.
Флуктуационно-диссипационная теорема.
Дисперсионные Еaоотношения. Свойства симметрии
функций Грина. Правила сумм.
- ФОНОНЫ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ. Функция Грина
гармонического кристалла. Нормальные
координаты. Фононы. Рассеяние нейтронов на
кристаллической решетке.
- ФУНКЦИЯ ГРИНА СИСТЕМ С ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ.
Неидеальный квантовый газ. Уравнение Дайсона.
Массовый оператор. Время жизни квазичастиц.
- ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ. Микроскопическая модель
структурного фазового перехода. Приближение
самосогласованных фононов. Мягкая мода.
Представление в виде цепной дроби для
изотермической функции релаксации. Приближение
взаимодействующих мод. Параметр неэргодичности.
Центральный пик в сечении рассеяния.
- КВАНТОВЫЕ КРИСТАЛЛЫ. Фазовая диаграмма
изотопов гелия. Динамическая устойчивость
квантовых кристаллов. Квантовая диффузия.
Вакансионы. Мюонный метод исследования вещества.
Положительные мюоны в нормальных металлах.
Квантовая диффузия мюона.
- КОЛЛЕКТИВНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ЖИДКОСТЯХ. Рассеяние
нейтрнов и структура жидкости. Коллективные
моды. Гидродинамика классических жидкостей.
Квантовые жидкости. Кнденсация идеального
Бозе-газа. Сверхтекучесть.
- КРИОГЕННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ. Методы
сжижения и свойства криогенных жидкостей (азот,
водород, гелий). Методы получения сверхнизких
температур. Хранение криогенных жидкостей.
Термометрия в криогенике.
- СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ. Открытие сверхпроводимости.
Эффект Мейсснера. Двухжидкостная мдель
Гортера-Казимира. Электродинамика Лндонов.
Глубина проникновения магнитного поля.
Критические магнитные поля тонких пленок.
Соотноошения между когерентности и глубинй
проникновения. Поверхнстная энергия. Вихри
Абрикосова. Смешанное состояние СПII. Критические
магнитные поля Н , Н , Н Термодинамика
сверхпроводников.
- КРИТИЧЕСКИЕ ТОКИ СВЕРХПРОВОДНИКОВ. Критический
ток сверхпроводников I и II рода.Ток распаривания.
Явление пиннинга. Критическе состяние Бина.
Методы измерения сил пининга. Пик-эффект.
Резистивное сстояние (термически
активирЕ.ванное и вязкое движение вихрей).
Эффекты Джозефсона (стационарный и
нестационарный). Квантвание магнитного потока.
СКВИД (принцип действия и применения).
- ОСНОВЫ МИКРОТЕОРИИ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ.
Изотоп-эффект. Электронные пары Купера.
Модельный гамильтониан. Преобразование
Боголюбова.
- ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ.
Энергетическая щель. Туннельный эффект. Классы
ВТСП. Анизотропия свойств. Повышение
критического тока за счет облучения нейтрнами и
тяжелыми ионам (. Термическая модель трека в ВТСП.
Кривая необратимости. Мюонные исследования ВТСП.
- ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ В НАУКЕ И
ТЕХНИКЕ. СП резонаторы и приемники излучения. СП
ЭВМ, гироскпы, Экраны. СП токонесущие элементы.
Магнитные системы для исследовательских
установок, ускорителей, термоядерных реакторов.
МГД-генератаров, ЯМР-томографов. Использование
СП для электрогенераторов, накопителей энергии,
ЛЭП, на транспорте.
Нейтронная спектроскопия
Препод. д.ф-м.н. Белушкин А.В.
9 семестр, 36 часов
- ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ.
Поглощение и рассеяние. Треугольник рассеяния.
Сохранение энергии и импульса. Квазипотенциал
Ферми. Длина рассеяния и сечение рассеяния.
- ЗАКОНЫ РАССЕЯНИЯ. Корреляционные функции
Ван-Хова. Связь между законами рассеяния
линейной функцией отклика системы, функцией
релаксации и обобщенной восприимчивостью.
Принцип детального баланса.
- РАССЕЯНИЕ НА ФОНОНАХ. Однофононное рассеяние на
идеальном кристалле. Кристаллы с примесями.
Многофононное и многократное рассеяние.
- МАГНИТНОЕ РАССЕЯНИЕ. Спиновые волны в
ферромагнетике. Спиновые волны в
антиферромагнетике. Парамагнитное рассеяние.
Низкоразмерные магнетики.
- СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ. Мяягкие моды.
Критическое рассеяние. Модулированные системы.
Низкоразмерные системы.