Спецкурсы

Преподаватель доцент Мурсенкова Ирина Владимировна

специальности 01.04.17, 01.04.08, 01.04.05, 01.04.01

Аннотация курса

Слабоионизованная низкотемпературная плазма газовых разрядов в воздухе за последние десятилетия стала предметом ряда фундаментальных и прикладных научных исследований. Особые физико-химические свойства газоразрядной плазмы обусловлены кинетическими характеристиками электронов, средняя энергия которых значительно превышает энергию тяжелых частиц (молекул, атомов и ионов). В таких системах реакции возбуждения электронным ударом инициируют цепи элементарных процессов. Поскольку молекулы имеют большое число степеней свободы, процессы в молекулярной плазме сложнее и многообразнее, чем в атомарной. Многие вопросы, касающиеся физико-химических процессов в неравновесной плазме воздуха, еще не решены, хотя за последние годы накоплены новые данные по свойствам активных частиц, образующихся, в частности, в плазме импульсных наносекундных разрядов. Это определяет необходимость учета определенного ряда процессов в моделях, описывающих механизмы образования частиц и продуктов их реакций. В лекционном курсе рассматриваются основные плазмохимические процессов в газоразрядной плазме воздуха.

Особенности плазмохимических процессов в газоразрядной плазме воздуха

Особенности низкотемпературной плазмы. Процессы переноса в плазме. Диффузионное движение электронов и ионов.

Столкновения частиц в плазме. Упругие и неупругие процессы. Элементарные процессы, вызывающие ионизацию. Зависимость констант скоростей реакций от приведённой напряжённости электрического поля. Колебательные, вращательные и электронные уровни энергии молекул.

Термодинамическое равновесие в плазме. Формула Саха. Корональное равновесие.

Уравнение Больцмана для электронов в низкотемпературной плазме. Функция распределения электронов в однородном постоянном электрическом поле. Характерные времена установления функции распределения электронов по энергиям в слабоионизованной плазме молекулярных газов.

Функция распределения электронов в случае упругих столкновений; влияние неупругих процессов. Немаксвелловские функции распределения. Функция распределения электронов в переменном электрическом поле. Влияние функции распределения электронов по энергиям на скорости плазмохимических реакций.

Кинетика заселения возбужденных состояний. Система кинетических уравнений баланса для заселенностей возбужденных состояний. Кинетика плазмы воздуха.

Колебательная температура. Функция распределения колебательно возбужденных молекул. Приближенное описание функции распределения по колебательным состояниям (распределение Тринора). Учет VT- релаксации.

Каналы релаксации электронно-колебательно-вращательного возбуждения молекул и молекулярных ионов. Процессы VT-, VV- и EV- обмена; характерные времена.

Основные плазмохимические процессы в плазме воздуха. Неравновесные плазмохимические процессы. Образование реакционноспособных частиц в воздухе: радикалов, химически активных соединений.

ЛИТЕРАТУРА

Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М., Наука, 1987.
Биберман Л.М., Воробьев В.С., Якубов И.Т. Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы. М., Наука, 1982.
Словецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме. М., Наука, 1980.
ДевятовА.М., ШибковВ.М. Элементарные процессы и кинетика низкотемпературной плазмы. М., МГУ, 1992.

Подробности: Автор: Admin; Обновлено: 24 Ноябрь 2016

Лектор - профессор
Знаменская Ирина Александровна

5-й курс, 10-й семестр

Программа курса:

Параметры течений жидкости, газа и плазмы (гидродинамическое описание). Количественные характеристики потоков. Основные визуализируемые элементы в потоке газа.Контактные и бесконтактные методы.
Прохождение электромагнитного излучения через среду. Методы оптическогозондирования потоков, основанные на рефракции. Формула Лоренц-Лорентца. Принцип Ферма в применении к распространению света в среде.

Подробности

Автор: Admin

Обновлено: 24 Ноябрь 2016

Название дисциплины Оптические спектральные методы исследования анизотропных жидкостей и биологических растворов, ч.2
Лекторы. Петрова Г.П., Сергеева И.А., Федорова К.В.
Список основных тем, изучаемых в рамках дисциплины.

Глобулярные белки (структура, свойства).
Фибриллярные белки (группа коллагена).
Диффузия (трансляционная, вращательная, коэффициент трения). Вязкость растворов.
Временные корреляционные функции.
Связь корреляционных функций с оптическим спектром. Соотношение Загерта.
Определение коэффициента трансляционной диффузии.
Спектроскопия оптического смешения. Принцип устройства коррелятора.
Экспериментальные результаты определения коэффициентов диффузии глобулярных и фибриллярных белков.
Методы люминесцентной спектроскопии в растворах (спектры люминесценции, классификация процессов люминесценции).
Поляризация люминесценции (степень поляризации и анизотропии флуоресценции, теория Левшина-Перрена).
Экспериментальные исследования поляризации флуоресценции в белковых растворах.

Основная литература

Петрова Г.П. Оптические спектральные методы исследования жидкостей и растворов ч.1 и 2. 2009.
Каминс Г., Пайк Э. Спектроскопия оптического смешения и корреляции фотонов. Изд. Мир. 1974.
Левшин В.Л. Фотолюминесценция жидких и твердых веществ. М. 1951.
Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии. М. «Мир». 1986.

Подробности: Автор: Admin; Обновлено: 24 Ноябрь 2016

Лектор - профессор
Галина Петровна Петрова

5-й курс, 10-й семестры, 32 часа

.

Введение в физику жидких кристаллов.

1. Ближний и дальний порядок в конденсированной среде. Ориентационное упорядочение молекул конденсированной среды. Ориентационное плавление. Мезофаза. История открытия жидких кристаллов.

Элементы молекулярной структуры ЖК соединений.

2. Система классификации жидких кристаллов (по Фриделю) и основные типы молекулярного упорядочения термотропных жидких кристаллов

3. Нематические ЖК. Вектор-директор. Скалярный параметр порядка нематической фазы. Функция ориентационного распределения и её связь с параметрами порядка Р2 и Р4 . Тензорный параметр порядка.

4. Холестерические жидкие кристаллы. Шаг холестерической спирали. Хиральность и эффекты самосборки.

5. Смектические ЖК. Различные модификации упорядочения смектических ЖК. Полиморфизм (фазы А,С, В, D, F, H, G и т.д.).Двойные слои полярных молекул. Возврат фазы. Параметр порядка смектической фазы.

6. Экзотические ЖК фазы. (Дисковые фазы. Столбчатые фазы.)

7. Лиотропные ЖК системы. Структурные элементы лиомезофаз ( олигомер, мицелла, колонка, вирус). Параметры порядка для лиотропной фазы. Амфифильные системы.

Последовательность фаз при изменении концентрации амфифильных веществ:

а) нематические фазы - олигомерная, вирусная, колончатая, мицеллярная.
б) холестерическая фаза, хиральность аминокислот.
в) лиотропные мезофазы с трансляционной симметрией (гексагональная, ромбическая, тетрагональная и т.д.).

Роль растворителя в образовании мезофаз. Биологические структуры ( белки, клетки, мембраны, форменные элементы крови).

8. ЖК полимеры (цепные, гребёнчатые и дендримеры).

9. Биофизические аспекты лиомезоморфизма. Гипотеза происхождения живой материи.

10. Отличительные особенности фазовых переходов в жидких кристаллах. Теория фазовых переходов Ландау-де Жена (для нематической фазы). Циботаксические группы. Длина когерентности. Особенности рэлеевского рассеяния света в жидких кристаллах.

11. Различные типы межмолекулярного взаимодействия в жидких кристаллах.

Молекулярно-статистическая теория нематической фазы (Майера-Заупе).

12. Элементы теории упругости жидких кристаллов. Константы Франка.

13. Методы создания тонких ориентированных слоев жидких кристаллов. Анизотропия электрических и магнитных свойств ЖК. Влияние внешних полей. Переходы Фредерикса. Оптические ячейки.

14. Уникальные оптические свойства холестерических жидких кристаллов. Примеры практического использования ЖК.

15. Реологические свойства жидких кристаллов. Динамические свойства. Элементы нематодинамики.

16. Некоторые оптические свойства ЖК - рассеяние света, флуоресценция.

17. Дисперсия скорости звука в ЖК. Исследования методами уз спектроскопии и рассеяния света М-Б. Распространение ударного возмущения в ЖК.

18. Образование ЖК фазы в растворах белков при наличии ионов тяжелых металлов.