Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2013 г. № 5 (5)

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 617168.01.99
Международная научно-техническая конференция «Анализ и синтез сложных систем в природе и технике» проведена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 13-02-06138 Г) 17-18 декабря 2013 года. Конференция посвящена памяти выдающегося ученого, доктора технических наук, профессора Абрама Львовича Гутмана. В настоящий сборник включены материалы международной научно-технической конференции «Анализ и синтез сложных систем в природе и технике», отражающие новые результаты фундаментальных и инженерных исследований в различных областях прикладной физики и техники. Сборник рассчитан на специалистов широкой области исследований. Он также может быть использован преподавателями, аспирантами и студентами при изучении различных курсов.
Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции 2013 г. № 5 (5). - Воронеж : ВГЛТА, 2013. - 499 с. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/453510 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНЫХ 

ИССЛЕДОВАНИЙ XXI ВЕКА: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно
практической конференции

2013 г. № 5 (5)

Учредитель – Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Воронежская государственная лесотехническая академия» (ВГЛТА)

Главный редактор
В.М. Бугаков
Заместитель главного редактора
И.М. Бартенев
Члены редакционной коллегии
Д.Н. Афоничев
Т.Л. Безрукова
М.В. Драпалюк
В.К. Зольников
Н.Н. Матвеев
С.М. Матвеев
В.С. Петровский
А.Д. Платонов
А.И. Сиволапов
А.В. Скрыпников
С.И. Сушков
О.В. Трегубов
Н.А. Харченко
М.П. Чернышов
Ответственный секретарь
И.И. Шанин
Компьютерная верстка
И.И. Шанин

Сборник 
зарегистрирован 

Федеральной службой по надзору в 
сфере 
связи, 
информационных 

технологий 
и 
массовых 

коммуникаций.
Свидетельство о регистрации
ПИ № ФС77-54416 от 10.06.2013 г.

Материалы 
настоящего 

сборника могут быть воспроизведены 
только с письменного разрешения 
редакционной коллегии

Сборник 
включен 
в 

Российский 
индекс 
научного 

цитирования 
(РИНЦ). 
Сборник 

реферируется в ВИНИТИ РАН.

ФГБОУ ВПО «ВГЛТА»
394087, г. Воронеж,ул. Тимирязева, 8,
телефон (473) 253-72-51,
факс (473) 253-76-51,
e-mail: conf_vglta@mail.ru
www.conf.vglta.vrn.ru
© ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2013

ANALYSIS AND SYNTHESIS OF COMPLEX SYSTEMS 

IN NATURE AND TECHNOLOGY

Proceedings of the International Scientific and 

Technical Conference 

December 17 – 18, 2013, Voronezh

Международная научно-техническая конференция «Анализ и 
синтез сложных систем в природе и технике» проведена при 
финансовой 
поддержке 
Российского 
фонда 
фундаментальных 

исследований (грант № 13-02-06138 Г) 17-18 декабря 2013 года. 
Конференция посвящена памяти выдающегося ученого, доктора 
технических наук, профессора Абрама Львовича Гутмана.

В настоящий сборник включены материалы международной 

научно-технической конференции «Анализ и синтез сложных систем 
в 
природе 
и 
технике», 
отражающие 
новые 
результаты 

фундаментальных
и инженерных исследований  в различных 

областях прикладной физики и техники. 

Сборник 
рассчитан 
на 
специалистов 
широкой 
области  

исследований. Он также может быть использован преподавателями, 
аспирантами и студентами при изучении различных курсов.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ
10

СЕКЦИЯ 1.

МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ 

ПОТОКОВ И ПОЛЕЙ, КАЧЕСТВЕННО ОТРАЖАЮЩИХ 

ПРОЦЕССЫ В ПРИРОДНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Антипин Е.Л. Экспериментальное подтверждение переходов  ∆m=±2  
в обобщенной модели Дикке
13

Бирюк Н.Д., Юргелас В.В., Каплиева Н.А. Формулы френеля в технике 
СВЧ
18

Волосюк В.К., Кравченко В.Ф., Павликов В.В., Шифрин Я.С. Новые 
методы оптимальной и квазиоптимальной пространственно-временной 
обработки сигналов радиотеплового излучения в 
сверхширокополосных устройствах и системах
22

Дементьева О.Б. Активная плазменная антенна-усилитель на СВЧ 
разряде. К проблеме тепловых шумов
28

Кириченко Ю.В.,  Лонин Ю.Ф,  Онищенко И.Н. СВЧ излучение 
цилиндрического плазменного столба в режиме бегущей волны
34

Овсяников В.В., Бухаров С.В., Мороз С.Н. Антенны на основе 
холодной плазмы газового разряда
39

Поповский В.В., Волотка В.С. Методы самодиагностирования в 
телекоммуникационных сетях
45

Поповский В.В., Скибин В.П. Исследование нетипичных состояний 
информационных систем методом теории катастроф
51

Прийменко С.Д. Антенна переходного и диффракционного излучений 
монопольно-дипольного типа, возбуждаемая релятивистским точечным 
зарядом
57

СЕКЦИЯ 2.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОРОТКИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ 

ИМПУЛЬСОВ  С  АКТИВНЫМИ СРЕДАМИ

Камалова Н.С., Колычев С.А. Об одной форме закона сохранения 
энергии в класической электродинамики
63

Камалова Н.С., Колычев С.А. Оценка ожидаемого эффекта от 
объединения экранирующих (радиопоглощающих) покрытий
68

Кустов А.И. Кинетическая модель процессов фотостимулированного 
преобразования поверхности конденсированных сред
73

Кустов А.И. Влияние импульсного уф излучения на свойства пленок 
CDXZN1-XS при низких температурах
77

Кустов А.И., Кулаков М.А., Мигель И.А. Характеризация предельных 
состояний  материалов с помощью методов акустомикроскопической 
дефектоскопии 
82

Левин М.Н., Боев А.И., Крисилов А.В. Сверхширокополосное 
зондирование поглощающих сред непрерывными сигналами
87

Манько А.Н., Ярыгин А.П. Оценки минимальных доз облучения 
энергией сверхкоротких видеоимпульсов полупроводниковых 
приборов при исследовании их стойкости
93

СЕКЦИЯ 3.

ТЕРМОПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ В ПОЛИМЕРНЫХ 

КОМПОЗИТАХ

Даринский Б.М., Флягина E.М. Механизм появления
сегнетоэлектричества в модельном кластере BA8TIO6 
100

Матвеев Н.Н., Евсикова Н.Ю., Камалова Н.С., Коротких Н.И.
О возможности исследования изменений надмолекулярной структуры 
целлюлозы в неоднородном температурном поле
109

Миловидова С.Д., Рогазинская О.В., Сидоркин А.С., Грохотова Е.В.
Диэлектрические свойства сегнетоэлектрических композитов на основе 
целлюлозы
115

Панин Ю.В., Прилепо Ю.П., Торба Ж.Н., Чуйко А.Г. Исследование 
электрической проводимости в спиртовых суспензиях многослойных 
углеродных нанотрубок
121

Попова И.А., Чернышев В.В., Кукуев В.И., Гриднев А.Е. 
Моделирование структуры поверхности оксидных пленок и покрытий 
методом мультифрактальной параметризации
127

Постников В.В., Камалова Н.С., Саушкин В.В., Лисицын В.И. 
Оценка распределения концентрации ионов солей в порах природной 
древесины во внешнем электрическом поле
132

Рычков А.А., Кузнецов А.Е. Релаксация заряда в полимерах с 
наноразмерными модифицирующими добавками на поверхности
134

Савченко С.Ю., Смирнов Ю.В. Компьютерное моделирование в среде 
MPI собственных колебательных мод электромагнитного поля в 
одномерных фотонных кристаллах с дефектами
139

Соколовський Я.И., Сторожук А.Л. Теоретические и 
экспериментальные исследования определения анизотропных 
механических характеристик древесины акустическим методом
145

Тимошенко 
Ю.К.
Компьютерное 
моделирование 
электронной 

структуры некоторых полярных наносистем
153

СЕКЦИЯ 4.

СОВРЕМЕННЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ НАУКОЁМКИЕ 

ТЕХНОЛОГИИ

Бакланова О.В., Асминин В.Ф. О критериях научного подхода к 
достижению акустического комфорта в офисных помещениях
160

Болучевский А.В., Асминин В.Ф. Экспериментальное обоснование 
конструкции облегчённой панели для переносных акустических 
экранов
163

Веневитин А.А., Асминин В.Ф. Повышение функциональных свойств 
теплоизолирующих покрытий на   основе полых микросфер
171

Гнатов А.В., Чаплыгин Е.А., Шиндерук С.А. Внешняя рихтовка 
кузовных панелей автомобилей с применением технологий магнитноимпульсной обработки металлов
178

Драпалюк М.В., Бартенев И.М., Попиков П.И., Бухтояров Л.Д., 
Долженко С.В. Математическая модель рабочего процесса механизма 
поворота лесного манипулятора с энергосберегающим 
пневмогидравлическим демпфирующим устройством
184

Драпалюк М.В., Трегубов О.В., Бухтояров Л.Д., Попиков В.П. 
Математическая модель рабочего процесса технологического 
оборудования для обрезки ветвей деревьев и кустарников
192

Журавлёв И.Н., Попиков П.И. Лабораторные экспериментальные 
исследования рабочего процесса лесной фрезерной 
почвообрабатывающей машины с двухпоточным предохранительным 
устройством
203

Зольников К.В., Стоянов А.А., Скляр В.А. Методы создания стойких 
микросхем в САПР
212

Зольников В.К., Яньков А.И., Смерек В.А., Ачкасов А.В. Орликовский 
Н.А., Уткин Д.М. Ппроектирование сбоеустойчивых микросхем
217

Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Гречишников И.А. Анализ 
зависимости вах диода шоттки от средней температуры окружающей 
среды в диапазоне от 300 до 350 К
223

Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Лисицын В.И., Лядов В.В.
Моделирование зависимости  ВАХ кремниевого диода для проведения 
вычислительного эксперимента для анализа характера зависимости 
концентрации электронов от температуры
226

Камалова Н.С., Матвеев Н.Н., Евсикова Н.Ю., Назаренко М.В., 
Ковалевский Д.М. Моделирование ВАХ германиевого диода для 
проведения вычислительного эксперимента по определению характера 
зависимости дифференциального сопротивления от температуры
229

Кустов А.И.,  Мигель И.А., Филонова И.В. Современные технологии 
анализа структуры вещества в конденсированном состоянии
232

Максименков А.И., Попиков П.И. Математические модели 
динамических процессов при распиловке лесоматериалов на 
горизонтальном ленточнопильном оборудовании
237

Малюков С.В. Математическая модель рабочего процесса кусторезаосветлителя лесных культур
242

Осмоловский Д.С., Асминин В.Ф. Оценка эффективности снижения 
шума от круглопильных деревообрабатывающих станков применением 
унифицированных вибродемпфирующих прокладок по результатам 
натурных испытаний
248

Панюшкин Н.Н., Матвеев Н.Н. Оптимизация процедуры испытаний 
кремниевых приборов на стойкость к дозовым радиационным 
эффектам
255

Сушков С.И., Солопанов М.С., Сушков А.С. Теоретические основы 
оперативного управления ресурсным обеспечением технологических 
процессов в дорожном строительстве
264

Чернышова Т.Д., Камалова Н.С. Изучение миграции границ зерён 
алюминия при рекристаллизации после критических степеней 
деформации
270

Юдин Р.В., Попиков П.И., Бакаев А.В. Математическая модель
уплотнения древесины на прессе с гидропульсационным приводом
273

Юдина Н.Ю. Исследование операции очистки деревьев от сучьев с 
использованием имитационного моделирования
277

СЕКЦИЯ 5.

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСИНЫ

Дорняк О.Р., Балахнов А.В. Математическая модель пропитки 
древесины аэрозолем
283

Зотова Е.В. Исследование качественных и транспортных свойств 
новых видов древесных пеллет
288

Попов В.М., Латынин А.В., Лушникова Е.Н. Клеевые соединения 
древесины повышенной прочности на основе магнитообработанных 
клеёв
293

Постников В.В., Камалова Н.С. Физика процесса получения 
древесины с прочностью стали (Обзор)
297

Постников В.В., Камалова Н.С., Саушкин В.В. Влияние обработки 
слабым импульсным магнитным полем на процессы выделения серы 
при получении биопластика
317

Сафонов А.О., Зотова Е.В. Состояние и перспективы производства 
новых видов древесного биотоплива
320

Стородубцева Т.Н., Аксомитный А.А., Батурин К.В. Выносливость и 
трещиностойкость композиционного материала
324

Стородубцева Т.Н., Томилин А.И. Исследование водопоглощения 
древесины лиственных и хвойных пород, результаты испытаний
331

Филичкина М.В. Производство блоков opilkon из отходов лесной 
промышленности
337

СЕКЦИЯ 6.

БИОФИЗИКА ЛЕСА

Арефьев Ю.Ф. Энтропия как мера биоразнообразия в лесных
экосистемах
341

Бельчинская Л.И., Ходосова Н.А. Электрофизиологическая индикация 
устойчивости сосны обыкновенной к промышленным загрязнителям
345

Дегтярева С.И., Русанов Н.В. Экологический анализ эпиксильной 
группы мхов в  дубравных ценозах
352

Евсикова Н.Ю., Камалова Н.С., Лисицын В.И., Кумицкий Б.М.
Анализ влияния изменений среднесуточной температуры воздуха в 
зимний период на накопление влаги в лесных почвах
355

Журавлева С.Е., Бондаренко П.В. Биофизические характеристики 
эпифитных лишайников лесообразующей растительности 
урбанизированных территорий
358

Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Лисицын В.И., Кумицкий Б.М., 
Матвеев С.М. Зимние оттепели и вероятность возникновения лесных 
пожаров
364

Матвеев С.М. Циклическая динамика солнечной активности, климата 
и прироста деревьев
368

Матвеев Н.Н., Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Лисицын В.И., 
Саушкин В.В. Термоэлектрический механизм раннего весеннего 
сокодвижения
374

Попова В.Т., Дорофеева В.Д. Биоморфологические особенности 
интродуцированных видов рода ABIES MILL. в условиях дендрария 
ВГЛТА
379

Харченко Н.А., Рындин В.Е., Рябцев Д.С. Влияние сверх 
высокочастотного электромагнитного излучения (СВЧ ЭМИ) на 
пчелиную семью
382

СЕКЦИЯ 7.

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО 

ТЕХНИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Антипин Е.Л., Дмитриева В.Ф., Самойленко П.И. Развитие 
творческой личности студента – необходимое условие высокого 
качества подготовки специалистов
388

Анциферова В.И., Коровина О.В. Рейтинговая оценка качества 
подготовки специалистов в области информационных систем
392

Базарский О.В., Черкасская Е.Н. Алгоритм компьютерной 
самопроверки и дистанционного контроля текущего уровня усвоения 
учебного материала
395

Босенко А.А., Жданова Н.Н. Усиление роли физического практикума в 
образовании бакалавров
401

Бухман Н.С., Бухман Л.М. О методах обработки экспериментальных 
данных в лабораторном практикуме по физике
404

Гавриленкова И.В. Профессиональная ориентация обучаемых на 
инженерно-технические профессии в процессе изучения курса физики в 
системе непрерывного естественнонаучного образования
410

Гильмиярова С.Г., Матвеева Л.М. О проблемах создания 
эффективных учебно – методических комплексов для обучения в 
российских и зарубежных вузах
413

Глухов Д.А. Система менеджмента качества образования в 
современном техническом вузе
416

Гриднев Ю.В. О роли этимологического фактора в процессе обучения 
иностранным языкам в техническом вузе
422

Дикусар Л.Д.,  Дикусар С.Ю. Компьютерный эксперимент в 
процессе презентации лекций по физике
427

Илунина А.А., Татаринцева Н.В., Милованова И.В. Применение тестконтроля на занятиях по иностранному языку в вузе
430

Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Лисицын В.И., Матвеев Н.Н.
Возможность применения результатов модульно-рейтинговой системы 
мониторинга успеваемости студентов для оценки качества 
преподавания дисциплин в вузе
433

Коновалова Т.В., Минаева И.Б., Дубровина Ю.Ю. Место и роль 
тестирования при обучении иностранному языку в техническом вузе
437

Кошкина Н.И. Оценка сформированности компетенций бакалавров –
первая попытка
441

Кумицкий Б.М., Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Саврасова Н.А.
Дифференциальное моделирование динамики численности студентов 
вуза
446

Кумицкий Б.М., Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Саврасова Н.А.
Математическое моделирование образовательной деятельности вуза
450

Добрачёва А.Н., Кустов А.И., Зеленев В.М., Мигель И.А.
Алгоритм  технического образования в рамках компетентностного 
подхода
456

Литвинова Ю.А., Литвинова Л.А. Современные тенденции в 
обучении студентов неязыковых вузов иностранным языкам
462

Матвеев Н.Н., Черных А.С. Особенности проведения федерального 
интернет-экзамена в сфере профессионального образования при 
реализации компетентностного подхода по ФГОС
465

Милованова И.В. Роль и место деловой игры при обучении 
иностранному языку в техническом вузе
471

Новикова З.Н. Целеполагание, как фактор развития субъектности 
студента
476

Сафонов Ю.А., Чарыков Н.Д. Опыт реализации программы 
прикладного бакалавриата в ТОГБОУ СПО «Уваровский химикотехнологический колледж»
481

Сердюкова Н.А., Кузьменко Е.Л., Придворова А.В. Организация 
самостоятельной работы студентов  начальных курсов  технического 
вуза
484

Сорокин А.Н. Формирование компетенций у студентов 
естественнонаучных специальностей и направлений подготовки при 
проведении лабораторных работ
489

Харченко Н.Н., Ткачев В.В., Черных А.С. Способ организации 
учебного процесса с использованием дистанционных образовательных 
технологий 
494

ПРЕДИСЛОВИЕ

Памяти  Абрама  Львовича  Гутмана

                                                          (1922- 2011)

     Настоящая конференция посвящена памяти выдающегося  Ученого, 

незабываемого Учителя, замечательного Человека, активного участника 

Великой Отечественной  войны, профессора  Абрама  Львовича  Гутмана.

    Абрам Львович родился 26 августа 1922 г. в г. Могилеве (Белоруссия). После 

окончания средней школы в г. Ярославле поступил в Ленинградский 

политехнический институт. Со второго курса института был призван в 

Советскую  армию. Попал на военно-морскую базу на полуостров Ханко (юго
запад Финляндии), где и встретил войну. Уже в начале войны за смелость и 

мужество был награжден орденом Красной Звезды, что само по себе говорит о 

многом,  если учесть  его статус курсанта саперного батальона и время 

награждения – октябрь  1941 г .

Был дважды ранен и контужен. После госпиталей направлен во фронтовое 

училище, по окончании которого оставлен командиром взвода в этом  

училище, несмотря на его неоднократные просьбы отправить его на 

передовую. 

Его участие в Великой Отечественной войне  отмечено орденом 

Отечественной войны 1 степени, двумя орденами Красной  Звезды и тридцатью 

медалями. 

    В мутное послевоенное время на долю Абрама Львовича выпало немало 

испытаний.  В 1945 г. он поступил в Военную академию связи на факультет 

радиолокации. Окончил академию в 1950 г. в числе лучших. Однако, несмотря 

на это и на просьбы двух начальников кафедр оставить его в академии, был 

направлен в войска – вначале (как это ни странно) в автомобильный батальон и 

лишь позднее по специальности на военный полигон (Капустин Яp). Будучи в 

войсках, написал и в 1956 г. представил в совет академии связи кандидатскую 

диссертацию, получившую высокую оценку со стороны ученых Академии. Тем 

не менее, защитить ее удалось лишь в 1958 г.  Позднее  блестяще защитил  

докторскую диссертацию в  Военной академии  им. А.Ф. Можайского. Однако 

прохождение ее через ВАК было трудным, и только после повторной, столь же 

блестящей, защиты диссертации он был, наконец, в 1971 г.  утвержден в 

докторской  степени. 

     Начиная с 1959 г. Абрам Львович в течение многих лет успешно работал в 

Воронежском 
научно-исследовательском 
военном 
институте. 
После 

увольнения из  армии с 1977 по 2000 гг. работал в Воронежской  

лесотехнической  академии в должности заведующего кафедрой  общей и 

прикладной  физики. За эти годы внес огромный вклад в развитие кафедры и 

академии в целом – в повышение качества всех форм занятий, улучшение 

учебно-лабораторной базы, подъем уровня научных исследований, подготовку  

молодых научных кадров. В 1980 г.  Абраму  Львовичу было присвоено звание 

профессора по кафедре физики. 

    Абрам Львович Гутман был выдающимся  высокоталантливым ученым, 

фанатично  преданным  науке.  Им внесен крупный вклад в науку по ряду 

важных направлений. В числе первых он предложил и обстоятельно 

исследовал  плазменные антенны, развил теорию неоднородных волноводов, 

предложил интереснейшее решение проблемы радиолокационной маскировки 

летательных 
объектов, 
рассмотрел 
ряд 
актуальных 
вопросов 
теории 

распространения электромагнитных (ЭМ) импульсов в различных средах, 

активно занимался изучением свойств и возможностей тонких пленок
усилителей ЭМ-сигналов и т.д. В последние годы, буквально вплоть до 

последних дней его жизни,  он  настойчиво  занимался проблемой  борьбы  с 

террористами-смертниками. 

 Помимо исследования разных вопросов радиоэлектроники, Абрам Львович 

в период своего руководства кафедрой физики Лесотехнической академии 

активно и плодотворно занимался наукой в области лесного хозяйства и 

совершенствованием методики преподавания курса физики. За эти годы он 

получил много интересных результатов, касающихся различных аспектов 

физики леса и опубликовал большое число учебно-методических разработок по 

физике.  

Неоднократно выступал на многих крупных международных конференциях 

и заслуженно пользовался в мире высоким научным авторитетом. Опубликовал 

свыше 250 научных  работ.

     Абрам Львович был глубоко порядочным, на редкость скромным, добрым, 

благородным, предельно доброжелательным человеком. Эти  великолепные 

человеческие качества в сочетании с его широкой эрудицией, мощным 

научным потенциалом, его неизменной  готовностью  оказать помощь любому 

обратившемуся к нему человеку снискали ему глубокое уважение и любовь 

большого числа людей, знавших Абрама  Львовича  в разные времена его 

жизни.

     Ярким проявлением этого является данная конференция, посвященная 

памяти Абрама Львовича, организованная  руководством Воронежской 

лесотехнической  академии  и его учениками по этой  академии. Я хотел бы от 

имени друзей и близких Абрама Львовича сердечно поблагодарить всех, кто 

организовал  и способствовал ее проведению.

     Я желаю участникам конференции плодотворных дискуссий и укрепления 

научных и дружеских связей. Не сомневаюсь, что эта конференция придаст 

новый импульс развитию научных исследований как в Воронежской 

лесотехнической академии, так и в ряде других научных организаций СНГ. И 

это будет наиболее важным итогом нашей конференции, посвященной памяти 

великого труженика науки Абрама Львовича Гутмана.

                               Почетный  председатель   конференции

                                     Проф                         Я.С Шифрин

Заслуженный  деятель  науки и техники Украины, президент 

Украинской национальной  ассоциации «Антенны», лауреат премии 

им. А.С.Попова  АН СССР, Life Fellow IEEE

СЕКЦИЯ 1.

МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПОТОКОВ 

И ПОЛЕЙ, КАЧЕСТВЕННО ОТРАЖАЮЩИХ ПРОЦЕССЫ В 

ПРИРОДНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

УДК 535. 535.1: 535.14

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ПЕРЕХОДОВ  ∆M=±2  В 

ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ ДИККЕ

 Антипин Е.Л.

Московский государственный университет технологий и управления им. 

К.Г.Разумовского 

Аннотация:  Предположение о существовании  двухатомных  переходов 

в обобщенной модели Дикке, когда различные пары атомов в системе N

двухуровневых атомов могут одновременно изменять свои энергетические 

состояния с излучением или поглощением фотонов удвоенной энергии, 

получает свое экспериментальное подтверждение. Для определенности были 

рассмотрены только электрические дипольные переходы, хотя легко можно 

обобщить данный подход на случай других квантовых переходов в спектре 

взаимодействующих атомов.

Ключевые слова: модель Дикке, двухатомные переходы.

Summary: The assumption of existence of diatomic transitions in the generalized 

model to Dikka when various couples of atoms in system of N two-level atoms can 

change at the same time the power conditions with a radiation or absorption of 

photons of the doubled energy, receives the experimental confirmation. For 

definiteness only electric dipolar transitions though it is easily possible to generalize 

this approach on a case of other quantum transitions in a range of interacting atoms 

were considered.

Keywords: model to Dikke, diatomic transitions

В статье [1] предлагается обобщенная модель Дикке, которая учитывает 

наряду со взаимодействием атомов через общее поле излучения [2] также 

динамическое взаимодействие через поле виртуальных фотонов. При 

построении обобщенной модели Дикке использовалась теория резонансного 

взаимодействия атомов через поле виртуальных фотонов в поле реальных 

фотонов [3, 4], учитывая в спектре взаимодействующих атомов состояния с 

положительной и отрицательной энергией. Также в работе [1] рассмотрены 

двухатомные однофотонные переходы, когда различные пары атомов в системе 

N двухуровневых атомов могут одновременно изменять свои энергетические 

состояния с излучением или поглощением фотонов удвоенной энергии. Для 

определенности 
были 
рассмотрены 
только 
электрические 
дипольные 

переходы, хотя легко можно обобщить данный подход на случай других 

квантовых переходов в спектре взаимодействующих атомов.

Взаимодействие двух атомов через поле виртуальных фотонов с 

излучением или поглощением  реального фотона рассматривается как эффекты 

третьего порядка квантовой электродинамики. Рассматривается  S-матрица для 

системы N = 2 двух водородоподобных атомов, находящихся на произвольном 

расстоянии друг от друга. От нее можно перейти к матрице эффективной 

энергии взаимодействия двух атомных электронов, в которой фигурируют 

частоты конечных и начальных состояний электронов. После достаточно 

громоздких преобразований, в ходе которых был введен обобщенный оператор 

Брейта (учет дополнительного запаздывания во взаимодействии двух атомных 

электронов, находящихся на произвольном расстоянии друг от друга), 

который, при стремлении межъядерного расстояния к нулю, переходит в 

известный оператор Брейта [5], вводится дополнительный релятивистский  

гамильтониан взаимодействия пары электронов с полем реальных фотонов,

который будет использован в дальнейшем наряду с оператором Паули, 

соответствующим эффектам первого порядка квантовой электродинамики. 

Далее осуществляется переход к нерелятивистским операторам. Объединяются 

эффекты первого и третьего порядков квантовой электродинамики и 

записывается эффективный гамильтониан взаимодействия атомов:

где 
– оператор векторного потенциала свободного квантованного  

электромагнитного поля в месте расположения атома; векторные потенциалы 

соответствуют 
позитронному 
и 

электронному поляризующим полям, в соответствии с типом промежуточных 

состояний (с отрицательными и положительными частотами).

После этого рассматриваются двухатомные квантовые переходы, когда 

два атома, находящиеся в одинаковых квантовых состояниях, могут 

одновременно изменить свое состояние и излучить или поглотить один фотон 

удвоенной энергии. Подобный двухатомный переход может быть вызван в 

нашем рассмотрении позитронными или электронными промежуточными 

состояниями. При этом механизмы удвоения частоты обладают разными 

свойствами. 
Механизм 
удвоения 
частоты 
посредством 
электронных 

промежуточных состояний обладает сильной зависимостью от дипольных 

моментов перехода атомов и их взаимной ориентации, а также обладает 

резонансным характером взаимодействия. Так, если промежуточный уровень 

обладает удвоенной энергией, то процесс будет протекать со значительно 

большей 
интенсивностью. 
А 
вот 
механизм 
удвоения 
частоты 
через 

промежуточные состояния с отрицательными частотами слабо зависит от 

дипольных моментов атомов и лишен резонансных сомножителей. Поэтому 

матричные элементы могут быть сравнимы по величине, если удвоение 

частоты, 
обусловленное 
электронными 
промежуточными 
состояниями, 

протекает вдали от резонанса, когда в спектре взаимодействующих атомов 

отсутствует уровень с удвоенной энергией.

Ограничиваясь 
двухуровневым 
приближением 
и 
описывая 

двухуровневые атомы с помощью эффективного спина с привлечением 

коллективных операторов, были получены выражения для интенсивности 

излучения на двойной частоте благодаря двухатомным переходам в системе 

двухуровневых атомов:

Величины 
 и 
  определяются в первом порядке нерелятивистской 

теории возмущения, R – кооперационное число, M – квантовое число системы 

атомов (собственное значение коллективного оператора) [6]. Пусть начальное 

состояние системы таково, что R = M =N/2, когда все атомы находятся в 

возбужденном состоянии с энергией . Тогда при N >> 1 получим, что 

интенсивность излучения на двойной частоте пропорциональна квадрату числа 

N, что соответствует некогерентному излучению фотонов различными парами 

атомов в системе. Если начальное состояние системы определяется 

квантовыми числами R = N/2, M = 0,  то интенсивность излучения становится 

пропорциональной 
четвертой 
степени 
числа 
N, 
что 
соответствует 

когерентному излучению различных пар атомов на удвоенной частоте.

  Переходя от чистых состояний Дикке к смешанным состояниям 

системы атомов, можно показать, что возможна интерференция  всех 

механизмов удвоения частоты в системе N двухуровневых атомов, если эта 

система 
находится 
в 
коллективном 
состоянии, 
которое 
описывается 

соответствующей матрицей плотности.

   В работе [7] было экспериментально показано, что действительно 

кооперативная люминесценция с удвоением частоты излучения в системе 

взаимодействующих атомов 
возможна и наблюдаема. Авторы статьи 

рассматривают кооперативную люминесценцию как процесс, обратный 

кооперативному 
оптическому 
поглощению 
[8]. 
Такое 
кооперативное 

оптическое поглощение становится возможным благодаря электрическому 

мультипольному взаимодействию между атомами (в частности, между ионами 

редкоземельных элементов). В этом случае кооперативная люминесценция с 

удвоением частоты была получена от пары возбужденных ионов иттербия. 

Само вещество подвергалось облучению инфракрасного излучения с длиной 

волны 998 нанометров, а кооперативная люминесценция проявлялась в слабом 

«зеленом» свете с длиной волны 497 нанометров.  Были построены графики 

зависимости интенсивности излучения на двойной частоте от интенсивности 

возбуждающего 
излучения, 
а 
также 
зависимость 
скорости 
распада 

люминесценции одиночного иона (998 нм) и кооперативной люминесценции 

(497 нм) при комнатной температуре, когда длительность возбуждающего 

импульса составляла 30 мкс. Постоянная распада для кооперативной 

люминесценции составляла ровно половину от такой же постоянной для 

обычной люминесценции. Что касается зависимости от концентрации 

возбужденных ионов, то здесь были получены следующие результаты. 

Интенсивность 
обычной 
люминесценции 
пропорциональна 
числу 

возбужденных ионов в первой степени, и интенсивность кооперативной 

люминесценции – квадрату числа возбужденных ионов, что соответствует 

некогерентному излучению фотонов различными парами ионов. 

Таким образом, предположение о существовании  двухатомных  

переходов, когда различные пары атомов в системе N двухуровневых атомов 

могут одновременно изменять свои энергетические состояния с излучением 

или 
поглощением 
фотонов 
удвоенной 
энергии, 
получает 
свое 

экспериментальное подтверждение. Материал этих работ предполагается 

использовать при изучении других кооперативных явлений, в частности, в 

исследовании фотонного эха на двойной частоте.

Библиографический список

1. Е.Л.Антипин, О.Н.Гадомский. Обобщенная модель Дикке: переходы 

∆M=±2. Теоретическая и математическая физика, том 106,  № 1, январь, 

1996 года, стр.145-159;

2. Dicke R.H. // Phys.Rev. 1954.V.93.Rev. 1954.V.93.№1.P.99-110;

3. Гадомский О.Н., Нагибаров В.Р., Соловаров Н.К.//ЖЭТФ. 1976. Т.70. 

Вып. 2. С.435-444; Sov. Phys. JETP. 1976. T.43. C. 225;

4. Гадомский О.Н., Власов Р.А. Оптическая эхо-спектроскопия 

поверхности. Минск. Наука и техника, 1990;

5. Ахиезер А.И., Берестецкий В.Б. Квантовая электродинамика. М.: 

Физматгиз, 1959;

6. Аллен Л., Эберли Дж. Оптический резонанс и двухуровневые атомы. М.: 

Мир, 1978;

7. Eiichiro Nakazawa, Shigeo Shionoya. Cooperative Luminescence in YbP
 // 

Physical Review Letters. 1970. V.25. Number 25. P. 1710 – 1712;

8. D. L. Dexter // Phys. Rev. 1962. V. 126. P. 1962.