Радиофизика и радиоэлектроника

                                 Оглавление    
 
 

Введение…………………………………………………………………………2

Глава 1. Что есть радиофизика  и радиоэлектроника………………………3-5

Глава 2. Фундаментальная  радиофизика и  радиоэлектроника в  ОмГУ..5-6

Глава 3. «Жизнь» кафедры…………………………………………………….6-8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

   Когда говоришь, что учишься на Физическом факультете Омского государственного университета по специальности радиофизик, то такой ответ вызывает всегда какие то эмоции: либо удивление, либо сарказм и смешки по произнесенному, где присутствует два слова «радио» и «физика». Люди по разному реагируют, что ты учишься на такой, как им кажется, необычной специальности. Кто-то задает вопрос: « А кем ты будешь дальше?»; «Что вы изучаете?» «Трудно и интересно учиться на этой специальности?»;

« Легко ли после  окончания устоится на работа?». Эти вопросы придают данной теме актуальность и интерес.

   Ведь  действительно не зря радиофизику   называют фундаментальной наукой, хотя она является разделом  физики. Но раз государство выделяет финансирование, дает много бюджетных мест, то значит действительно такая специальность востребована. Ведь наверно не зря выделили кафедру в Омгу, на изучение такой дисциплины.

Объект: Радиофизика и радиоэлектроника.

Предмер:  Кафедра радиофизики и радиоэлектроники, физ.фака ОмГУ.

Цель: Изучить особенности кафедры экспериментальной физики и радиофизики.

Методы  по изучению данной темы:

• Была проведена беседа с секретарем, инженером кафедры экспериментальной физики и радиофизики, Шевелева Татьяна Вениаминовной.
• Была проведена беседа с пятикурсниками и магистрантами данной кафедры.
• Были изучены официальные сайты омских  предприятий с которыми заключен договор с кафедрой.(ООО МПО «Ониип», ОАО «ЦКБА», ООО «Мир», ЗАО «Навигационные системы», ОАО ПО «Иртыш», ФГПУ «Омский преборо строительный завод им. Казицкого, ФГПУ «Радиочастотный центр».
• Также была взята информация с официального сайта ОмГУ.
• Был изучен документ №011800.68 направления подготовки радиофизика программа 011800_07.68 «Информационные процессы и системы».

Глава 1. Что есть радиофизика  и радиоэлектроника

   Радиофизика, область физики, в которой изучаются физические процессы, связанные с электромагнитными колебаниями и волнами радиодиапазона (см. Радиоволны): их возбуждение, распространение, приём и преобразование частоты, а также возникающие при этом взаимодействия электрических и магнитных полей с зарядами в вакууме и веществе. Р. сформировалась в 20—30-е гг. 20 в., объединив разделы физики, развитые применительно к изучению задач радиотехники и электроники.

   Фундаментальная наука — область познания, подразумевающая теоретические и экспериментальные научные исследования основополагающих явлений (в том числе и умопостигаемых) и поиск закономерностей, руководящих ими и ответственных за форму, строение, состав, структуру и свойства, протекание процессов, обусловленных ими; — затрагивает базовые принципы большинства гуманитарных и естественнонаучных дисциплин, — служит расширению теоретических, концептуальных представлений, в частности — детерминаци идео- и формообразующей сущности предмета их изучения, — мироздания как такового во всех его проявлениях, в том числе и охватывающих сферы интеллектуальные, духовные и социальные. 

Основные направления  исследований: 1) теоретические и  экспериментальные исследования электрических колебаний в колебательных системах с сосредоточенными параметрами (см. Колебательные системы, Колебательный контур) и в непрерывных средах (с распределёнными параметрами). Эти исследования — основа для разработки новых методов генерации, усиления и преобразования колебаний с частотами от 1—2 гц до 1011 гц и выше (см. Автоколебания, Генерирование электрических колебаний, Параметрическое возбуждение и усиление электрических колебаний). Исследуются также влияние случайных (флуктуационных) процессов на электрические колебания в конкретных устройствах и методы выделения сигнала, несущего информацию, из совокупности полезных и случайных (например, шумовых) сигналов (статистическая радиофизика). Обе проблемы тесно связаны с общей математической теорией колебаний, теорией автоматического регулирования, теорией информации и кибернетикой,которые являются обобщением закономерностей, изучаемых в Р., на процессы, протекающие в различных механических, электрических, биологических и др. системах.

2) Взаимодействия  электрических колебаний и электромагнитных  волн радиодиапазона с носителями  тока в вакууме, газах и твёрдых  телах. Изучение взаимодействия  электронных потоков в вакууме  с электромагнитными полями позволило  создать и усовершенствовать как электронные лампы (со статическим управлением электронными потоками), так и электронные приборы СВЧ (магнетрон, клистрон,лампа бегущей волны, лампа обратной волны и пр.). Исследование взаимодействия электромагнитных полей с ионизованным газом привело к созданию газоразрядных приборов (тиратрон, тригатрон и др.), которые широко используются в системах радиоэлектроники. Оно примыкает к общим исследованиям физических (в особенности колебательных) свойств плазмы и к исследованиям волновых процессов в природной плазме околоземного и межпланетного космического пространства. 

Изучение взаимодействия электрических колебаний и волн радиодиапазона с электронными процессами в полупроводниках, электронно-дырочных переходах и гетероструктурах (см. Полупроводниковый гетеропереход), а также в ряде диэлектрических кристаллов и некоторых сверхпроводящих устройствах позволило создать твердотельные генераторы, усилители и преобразователи электрических колебаний различных частот — от самых низких до частот оптического диапазона (см. Полупроводниковый диод, Транзистор, Ганна диод, Джозефсона эффект, Квантовая электроника).

3) Излучение  и распространение радиоволн.  Теоретические и экспериментальные  исследования излучения различных  типов антенн, их электродинамический  расчёт, а также изучение распространения радиоволн в различных направляющих (радиоволновод, фидер) и замедляющих системах играют важную роль в создании систем радиосвязи, передающих и приёмных устройств и др. При изучении распространения радиоволн над поверхностью земли и под нею с учётом конкретных условий, связанных с непостоянством геофизических и космических факторов, Р. соприкасается с геофизикой. Исследование особенностей распространения радиоволн на земных и космических радиотрассах возможно лишь на основе систематического накопления сведений о свойствах тропосферы, ионосферы, приземного и межпланетного космического пространства и их изменчивости во времени. С др. стороны, многие свойства геофизических объектов изучаются в основном радиофизическими методами, т. е по наблюдениям за особенностями протекания волновых и колебательных процессов в радиодиапазоне.

Развитие Р. сопровождается открытием новых явлений, находящих  практическое применение и составляющих основу новых направлений (например, квантовая электроника). Некоторые разделы Р. выделяются в самостоятельные области физики (радиоастрономия, радиоспектроскопия, радиометеорология и др.), где методы Р. служат лишь средством изучения явлений, лежащих за пределами Р. Особую роль сыграло проникновение методов Р. в оптику.¹

   РАДИОЭЛЕКТРОНИКА - собирательное название ряда областей науки и техники, связанных с передачей и преобразованием информации на основе использования радиочастотных электромагнитных колебаний и волн; основные из них - радиотехника и электроника. Методы и средства радиоэлектроники применяются в большинстве областей современной техники и науки.

   В современном  мире радиоэлектроника и радиофизика  являются неотъемлемо общими  понятиями. 

Глава 2. Фундаментальная  радиофизика и  радиоэлектроника в  ОмГУ

   Организована  в 1975 г. Является выпускающей  и общенаучной для ряда специальностей  физического, математического и  химического факультетов ОмГУ.

   В 1991 г. при кафедре создан филиал "Радиофизика" для подготовки специалистов по электродинамике и антенно-фидерным устройствам.

   Заведующим кафедрой является доктор физико-математических наук, профессор Владимир Иванович Струнин. Всего на кафедре работает 14 преподавателей, в том числе: 6 профессоров и 8 доцентов; 6 человек составляют учебно-вспомогательный персонал кафедры; 15 аспирантов.

   Кафедра обеспечивает учебный процесс по дисциплинам: оптика, атомная физика, физика плазмы, физика газового разряда, автоматизация измерений, методы экспериментальной физики, диагностика плазмы, физика химически активной плазмы, физическая химия, плазменные технологии, прикладная спектроскопия плазмы, распространение радиоволн, линии передач, основы радиосвязи, излучающие системы, статистическая радиофизика, архитектура и программирование однокристальных микроконтроллеров, принципы построения программных комплексов, основы телевидения, техника СВЧ, радиопередающие системы, спектральный анализ, современная концепция естествознания, основы инженерной графики.

    На кафедре по специальности "Фундаментальная радиофизика и физическая электроника" открыта новая специализация "Космическая навигация и телекоммуникации". Эта специализация направлена на подготовку высококвалифицированных кадров в области современных спутниковых технологий, впитавших в себя последние достижения физики, вычислительной техники, математики, радиолокации, радионавигации, теории обработки сигналов. Спутниковые технологии позволяют с помощью малогабаритных устройств определять точное местоположение, скорость, направление движения и другие параметры любых объектов независимо от погодных условий, времени года и суток, в любой точке планеты Земля. Данная техника находит широкое применение в системах мониторинга любых подвижных объектов на земле, воде и в воздухе, охранно-поисковых системах, для сопровождения перевозок материальных ценностей, в индивидуальных средствах местоопределения. Поскольку системы указанного типа строятся на базе высокоинтеллектуальных технологий, студентам будет прочитан целый комплекс специальных дисциплин. Учитывая высокую значимость данного направления, можно прогнозировать высокий спрос на специалистов, окончивших университет по указанной специализации.

   Кафедра располагает рядом учебных лабораторий. Практикумы по специальным дисциплинам ("Диагностика плазмы", "Физика газового разряда", "Автоматизация измерений", "Излучающие системы", "Линии передач", "Методы экспериментальной физики") дают возможность изучения параметров плазмы и ее использования в качестве источника заряженных частиц и высокоэнтальпийных струй; исследования методов построения линий передач, радиолокационных характеристик излучающих систем.

   Курсовые и дипломные работы студенты выполняют в рамках тематики научно-исследовательской работы кафедры "Взаимодействие плазмы с веществом". Работы направлены на решение конкретных технологических задач, среди которых: плазменное нанесение полимерных, металлических и специальных пленок, исследование структурно-фазовых превращений в веществе при взаимодействии с плазмой, кинетический и термодинамический анализы образования покрытий, получение ультра- и высокодисперсных порошков на основе оксидов металлов, экспериментальное определение содержания полезных компонент в продуктах взаимодействия плазмы с веществом.

   К преподавательской и научной деятельности кафедры привлекаются ведущие специалисты институтов Сибирского отделения РАН - Института оптики атмосферы, Института сенсорной микроэлектроники. Института физики прочности и материаловедения, Омского НИИ приборостроения, а также Сибирского автомобильно-дорожного института.

Глава 3. «Жизнь кафедры»

   Итак, кафедра радиофизики появилась 1993.Нет,конечно радиофизика была и раньше, просто кафедру назвали так в этом году. После этого цель была только «шириться и множиться».И вот уже 1993 году ведутся глобальные исследования в физики плазмы. Были изучены многие виды состояний плазмы, технологии плазмы. Спрос радиотехнического комплекса был велик. Даже наш политехнический  не мог удовлетворить этот спрос. Поэтому рынку, предприятиям нужны были инженеры которые обладали фундаментальными знаниями.

   Но почему  именно радиофизики составили  костяк омской инженерии, ведь  на факультете еще есть много  специальностей, например физики. Они  делятся на просто физиков  и медицинская физика. Медицинская физика- это не медики выходят после защиты диплома, эта прежде всего специалисты которые видят медицину с угла физических явлений. Но к сожалению в квалификации диплома стоит специальность как физик, в России такой специальности как мед.физик нет, хотя в Европе есть такая специальность.