Кафедра физики колебаний

Сегодня на семинаре кафедры прошли защиты курсовых студентов - специалистов. Сначала успешно защитились пятикурсники....

Презентация заключительной лекции по Теории Колебаний:

🦋 - бабочки Рэя Брэдбери и Эдварда Лоренца;
🍴- вилки Айзека Азимова и Андронова-Хопфа;
🌋- как распознать приближение хаоса?

Сегодня мы закончили лекционный курс теории колебаний!
Тем, кто хотел бы ещё раз послушать о теории хаоса, можно рекомендовать запись телепередачи "Эффект бабочки" (только надо осторожно относится к текстовым вставкам, их делали ТВ редакторы!)

В недавней статье журнала Phys.Rev. A (первые три автора – профессор и аспиранты нашей кафедры), продемонстрирована уникальная оптическая частотная гребенка, объединяющая достоинства двух способов ее получения.

Первый способ - с помощью оптических микрорезонаторов, дает широкий (для оптики) спектр в несколько десятков нм, однако линии в гребенке располагаются очень редко - с интервалом в десятки или даже сотни ГГц. Второй же способ генерации - с петлей смещения частоты на акустооптической ячейке, дает "частый гребень" с интервалом всего несколько десятков МГц, но с очень узким диапазоном (меньше 0.5 нм).

Здесь же кольцевой оптический микрорезонатор выступает как источник многочастотной накачки: каждая его линия порождает свою гребенку в системе с петлей смещения частоты. Если позаботиться о кратности смещения и спектральных интервалов, то отдельные гребенки сольются в одну широкую – получится оптоэлектронное устройство для измерения частоты в широком интервале и с большой точностью.

#acta_oscillatoria

Наверное, многим знаком задачник с характерной иллюстрацией на обложке. Список его авторов в различных редакциях меняется, но неизменно первое имя в нем — Г.А. Бендриков.

Григорий Авксентьевич Бендриков в числе первых выпускников нашей кафедры на фото 1932 года сидит в центре. В июле 1941 ассистент кафедры теории колебаний Г.А. Бендриков вступил в Народное ополчение, участвовал в обороне Москвы, затем в составе танковых войск оказался на южном фасе Курской дуги под Прохоровкой, а завершил боевой путь у Рейхстага в звании старшего техника-лейтенанта. За мужество и умения, проявленные при ремонте средств связи и другой техники в боевых условиях награжден орденами и медалями.

В 1946 году Григорий Авксентьевич вернулся к преподавательской работе, в 1957 году защитил кандидатскую диссертацию, работал на физфаке доцентом и зам. декана по учебной работе.

Огромному же числу советских, да и российских школьников он известен прежде всего как первый автор того самого задачника "лебедь, рак и щука".

А на сегодняшней лекции, те, кто пришел в это межпраздничное время, имели возможность видеть стохастический маятник в действии. Также мы разбирались, чем отличается динамический хаос от хаотического движения в молекулярно-кинетической теории, и что у него общего с хаосом мифологическим.

Ниже прикреплена презентация лекции, а также теорминимум 2025 года.

Глядя на внушающие священный трепет колебания Монумента Трёх Тел,  Ван Мяо задавался вопросом:
"Что это, стремление к порядку или капитуляция перед хаосом?"

Лю Цысинь "Задача трех тел"

В первой части трилогии "Воспоминания о прошлом Земли" современного фантаста Лю Цысиня сюжет строится вокруг классической задачи небесной механики, над которой ломали голову лучшие умы человечества, и, как выясняется, не только человечества...

Зримым воплощением этой проблемы в Мире Трех Солнц служит монумент в виде гигантского маятника. Лю Цысинь не дает его детального описания, но лучшим символом единства хаоса и детерминизма в задаче трех тел мог бы служить стохастический маятник - коромысло с двумя грузиками, закрепленное на подвесе с третьим массивным грузом.

#Цитатник_колебателя

⏺ Ссылка на запись доклада чл.-корр. РАН К.А. Постнова:

Поиск экзотической темной материи по наблюдениям пульсаров

Этот доклад является продолжением доклада от 12 марта, а с текстом, вводящим в курс дела, можно ознакомиться здесь.

Приятных выходных!

На лекции сегодня мы как раз проходили синхронизацию автоколебательных систем (от пифагорейского учения об "изоморфном резонансе" до кардиостимуляторов и LC-контуров), а также закончили тему релаксационных автоколебаний:

Автоколебательные системы релаксационного
типа. Разрывная трактовка, условие скачка.
Качественное рассмотрение методом фазовой
плоскости.
Принудительная синхронизация. Воздействие внешней гармонической силы на автоколебательную систему с одной степенью свободы

Цитатой американского писателя и педагога Джорджа Леонарда (George Burr Leonard, 1923 — 2010) проиллюстрируем идею синхронизации автоколебательных систем:

The simplest single-celled organism oscillates to a number of different frequencies, at the atomic, molecular, sub-cellular, and cellular levels. Microscopic movies of these organisms are striking for the ceaseless, rhythmic pulsation that is revealed. In an organism as complex as a human being, the frequencies of oscillation and the interactions between those frequencies are multitudinous.

Сбой синхронизации в организме (десинхроз)— состояние довольно неприятное, многие сталкивались с чем-то подобным при перелетах между часовыми поясами, когда нарушаются циркадные (суточные) ритмы.

#Цитатник_колебателя

В ближайшую среду на семинаре кафедры выступит
чл.- корр. РАН, проф. Константин Александрович Постнов (ГАИШ МГУ)

Поиск экзотической темной материи по наблюдениям пульсаров

⏰Когда? Среда, 30 апреля в 15:20
📍Где? Ауд. 5-50
🌐 Ссылка для подключения

Подводя итог опроса про стеклянную гармонику: сторонникам автоколебаний никак не удается одолеть "параметрическое лобби"! 🤷‍♂️

В данном случае выбирать следует только между двумя типами автоколебательных систем, хотя этот выбор не прост: изначальный звук мокрого пальца, скользящего по стеклу, музыкальным не назовешь (попробуйте на окне) и это типичный пример релаксационных автоколебаний. Однако затем из этого скрипа с широким спектром частот выделяется музыкальный тон - благодаря высокой добротности хрустального бокала или сферы. В общем, получается гибрид из релаксационной и томсоновской систем.

В приложенном ролике звуковая дорожка тоже со смыслом: в одной из версий партитуры "Щелкунчика" П.И Чайковский предполагал исполнять "Танец феи Драже" именно на стеклянной гармонике.

В гравитационных антеннах третьего поколения (LIGO Voyager и один из Телескопов Эйнштейна) диапазон наблюдений будет начинаться от 10 Гц. Какие механизмы потерь существенны при таких частотах?

На этот вопрос призван ответить специальный механический резонатор, разработанный аспирантом кафедры физики колебаний Ярославом Клочковым под руководством профессора Валерия Павловича Митрофанова, который они описали в Review of Scientific Instruments.

Резонатор сделан из кремниевой пластины, он состоит из 4 связанных маятников: вытравленных в кремнии спиралей – «пружинок» и «грузиков» на их концах. За счет попарно-противофазного движения маятников на частоте f=62 Гц потери в месте закрепления минимальны, и на первый план при комнатной температуре выходит термоупругий механизм.

Понижая температуру до точки 123 К, в которой коэффициент теплового расширения кремния проходит через нуль, удалось повысить добротность до 10 миллионов, когда становятся заметны еще более слабые механизмы, связанные с дефектами кристалла.

Вот и на нашем радиофизическом отделении наступает мероприятие "Кафедры от А до Я"!

Завтра и послезавтра студенты и аспиранты кафедры физики колебаний расскажут всю правду о преподавателях, учебе и жизни на кафедре 🤫

🗓Четверг и пятница 24, 25 апреля
🕰 с 12:30 до 13:30
📍в холле ЦФА

Презентация 10-й лекции по теории колебаний: мягкий и жесткий режим возбуждения. Примеры автоколебаний в системах релаксационного типа. Устойчивые и неустойчивые состояния в RC-цепочке с газоразрядным элементом.

На сегодняшней лекции обсудили предельные циклы на фазовой плоскости и на страницах фантастических рассказов, а также разобрались, что же с точки зрения теории колебаний происходит при игре на стеклянной гармонике.
Презентация лекции - в следующем сообщении.

Так писал Бенджамин Франклин своему другу
Джованни Батисте Беккарии, туринскому аббату, математику и физику об изобретенном им музыкальным инструменте, в котором использовался тот же принцип звукоизвлечения, что и при игре на хрустальных бокалах.

Исполнение на стеклянной гармонике было столь же выразительно, как игра на скрипке, и столь же удобно, как работа на швейной машинке: педальный привод вращал систему сфер различного диаметра, насаженных на одну ось, а музыкант, смочив пальцы водой, извлекал чарующие звуки, касаясь то одной, то другой сферы.

Полный текст цитаты:

The advantages of this instrument are, that its tones are incomparably sweet beyond those of any other; that they may be swelled and softened at pleasure by stronger or weaker pressures of the finger, and continued to any length; and that the instrument, being well tuned, never again wants tuning. In honour of your musical language, I have borrowed from it the name of this instrument, calling it the Armonica."


#Цитатник_колебателя