Темы курсовых работ на кафедре Общей физики и волновых

Заместителю декана
физического факультета МГУ
доценту В.Н.Аксенову
Глубокоуважаемый Владимир Николаевич!
Направляю Вам список тем курсовых работ, предлагаемых кафедрой общей физики и
волновых процессов для студентов 2-го курса
Ответственными за работу со студентами 2-го курса кафедра предлагает назначить
научного сотрудника Д.С.Урюпину и научного сотрудника И.А.Пережогина.
Заведующий кафедрой
общей физики и волновых процессов
профессор
В.А. Макаров
Темы курсовых работ на кафедре Общей физики и волновых процессов
для студентов 2-го курса физического факультета
Лаборатория нелинейной поляризационной оптики.
рук. проф. В.А.Макаров (комната 208)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Методы
экспериментального
измерения
параметров,
характеризующих
поляризацию распространяющейся волны.
Ориентация вектора напряженности электрического поля в эллиптически
поляризованной свете ─ различные способы описания.
Параметры Стокса.
Естественная оптическая активность и линейный круговой дихроизм.
Оптические свойства гиротропных сред.
Нелинейная оптическая активность.
Поляризационная оптическая бистабильность.
Расчет изменения параметров поляризации при распространении света в
поглощающей изотропной среде с пространственной дисперсией кубической
нелинейности.
Лаборатория теоретических проблем оптики
рук. проф. А.В.Андреев (комната 301)
Исследование оптических свойств нанорешеток
Изучение фотоионизационных спектров от величины поля при взаимодействии
атома с лазерным импульсом внутриатомной интенсивности: виды спектров,
зависимость частоты отсечки спектров от величины поля.
11. Ориентационные зависимости атомного отклика от различных факторов при
взаимодействии атома с лазерным импульсом внутриатомной интенсивности.
12. Расчет изображения, увеличенного двумя кристаллами в асимметричной схеме
дифракции.
13. Расчет углового спектра отражения рентгеновского излучения от двухслойной
структуры с шероховатыми границами.
9.
10.
Лаборатория нелинейной и квантовой оптики
рук. проф. А.С.Чиркин (комната 315)
14.
15.
16.
Неклассический свет; квадратурное сжатие, субпуассоновская статистика фотонов
Свет с неклассическим состоянием поляризации
Квантовые корреляции и телепортация непрерывных квантовых переменных света.
Лаборатория когерентной спектроскопии и лазеров с диодной накачкой
рук. доц. В.Б.Морозов (комната 102, 512)
Регистрация одиночных молекул на основе спектроскопии комбинационного
рассеяния.
18. Поверхностное усиление комбинационного рассеяния и устройства молекулярного
считывания.
19. Особенности фазового поведения молекулярной среды в нанопорах.
20. Оптические свойства и применение металлических наночастиц.
21. Синтез наночастиц в порах диэлектрических и полимерных материалов.
17.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
Лазерная микроскопия со сверхдифракционным разрешением.
Современные лазеры с диодной накачкой.
Характеристики лазерного излучения и их измерение.
Генерация и применение лазерного излучения пикосекундной длительности.
Прецизионная синхронизация лазерных импульсов.
Термооптические эффекты в лазерах с диодной накачкой.
Лазерная обработка твердых материалов.
Лаборатория фотофизики органических наноматериалов
рук. доц. Д.Ю.Паращук (комната 509-511)
Глобальная энергетическая проблема и солнечная энергетика (литературный обзор)
Перспективы органических солнечных батарей (литературный обзор)
Технологии изготовления полимерных солнечных батарей (с практическими
занятиями)
32. Проблемы долговечности полимерных солнечных фотоэлементов (литературный
обзор и проведение измерений)
33. Методики
измерения
параметров
эффективности
солнечных
батарей
(литературный обзор)
34. Современные методы исследования свойств полупроводниковых полимеров
(литературный обзор)
35. Исследование колебаний в полупроводниковых полимерах и нанокластерах
углерода методом комбинационного рассеяния света
36. Комплексы с переносом заряда полупроводниковых полимеров: методы
исследования и роль в солнечных батареях
37. Резонансный перенос энергии возбуждения в наноструктурах на основе
полупроводниковых полимеров
38. Фототепловой метод измерения малого оптического поглощения (литературный
обзор и практические работы)
39. Измерение вольт-амперных характеристик и спектров фототока солнечных батарей
40. Создание макета электронного устройства на базе органической солнечной батареи
29.
30.
31.
Лаборатория биомедицинской фотоники
рук. доц. А.В. Приезжев (комната 215)
Рассеяние лазерного излучения на несферических частицах, моделирующих
биологические объекты (теория и численный расчет)
42. Спектроскопия рассеяния лазерного излучения биологическими объектами, в
частности белками плазмы крови и эритроцитами (теория и эксперимент)
43. Захват, манипулирование и изучение свойств живых клеток на примере
эритроцитов с помощью лазерного пинцета (теория, численный расчет и эксперимент)
44. Оптические методы измерения деформируемости эритроцитов и их агрегационной
способности (численный расчет и эксперимент)
45. Лазерные методы исследования ансамблей эритроцитов
46. Оптические методы визуализации сосудов и измерения скорости кровотока
(численный расчет и эксперимент)
47. Влияние наноалмазов и золотых наночастиц, используемых для биомедицинской
диагностики и терапии, на свойства биотканей и крови (численный расчет и
эксперимент)
41.
Лаборатория математической биофизики
рук. проф. Ю.М.Романовский (комната 306)
Численное моделирование распространения лазерного излучения в биологических
тканях (численный расчет)
49. Компьютерное моделирование процесса медленной диффузии, при которой
частица проходит через набор состояний близких к равновесному.
50. Компьютерное моделирование движения частиц в бильярдах различной
конфигурации.
51. Аналитическое исследование термодинамических свойств бильярдов.
52. Аналитическое исследование уравнения, описывающего систему, находящуюся
под воздействием квазипериодического шума.
53. Компьютерное моделирование квазипериодического шума и исследование
результатов его воздействия на простейшие нелинейные системы.
54. Супердиффузия.
55. Оптические свойства водных кластеров.
48.
Лаборатория сверхбыстрых процессов в биологии
рук. доц. А.Ю.Чикишев (комната 302, 513)
Литературный обзор по колебательной спектроскопии белков в области низких
частот.
57. Применение методов колебательной спектроскопии в исследовании объектов
культурного наследия.
58. Низкочастотная колебательная спектроскопия простых молекул.
59. Определение
соответствия
низкочастотных
колебательных
резонансов
колебательным молекулярным движениям.
60. Моделирование коллективных низкочастотных движений в биомакромолекулах.
61. Моделирование влияния молекул окружения на низкочастотные колебательные
движения в биомакромолекулах.
62. Методы разложения колебательных спектров многокомпонентных систем.
56.
Лаборатория свехбыстрых процессов в биологии: терагерцовая
оптоэлектроника
рук. доц. А.П.Шкуринов (комнаты 501, 514)
Могут ли в природе существовать материалы с отрицательной диэлектрической
проницаемостью и показателем преломления?
64. Что такое терагерцовое излучение и почему его «использовали для исследований»
раньше, чем его «открыли».
65. Волноводные моды стеклянной трубки в ТГц диапазоне.
66. Распределение частот по сечению пучка широкополосного импульса.
67. Фазовая информация в спектре полнового внутреннего отражения.
68. Жидкий кристалл: управление светом.
63.
Лаборатория вычислительного эксперимента в оптике
рук. проф. В.П.Кандидов (комната 214)
Что такое фемтосекундный лазерный филамент. Почему и где он возникает и
каковы его параметры.
70. Как можно управлять началом лазерного филамента.
69.
Влияние атмосферной турбулентности на филаментацию лазерного излучения в
воздухе.
72. Влияние атмосферного аэрозоля на филаментацию лазерного излучения в воздухе.
73. Сжатый перестраиваемый импульс в филаменте.
74. Радужные кольца конической эмиссии, излучаемые филаментом в кварце.
75. Конкуренция нелинейных линз, образующих филамент.
76. Роль интерференции в формировании филаментом широкополосного излучения.
77. Параллельное моделирование самофокусировки лазерного пучка.
78. Многоцветные филаменты фемтосекундного лазерного импульса
71.
Лаборатория фемтосекундной нанофотоники
рук. доц. С.А.Магницкий (комната 311)
Управление светом с помощью нанообъектов: численное моделирование.
Рождение нанооптики: обзор новейших методов и подходов.
Ближнепольная оптика: теория ближнего поля, суперлинзы на основе
метаматериалов.
82. Способы преодоления дифракционного предела в оптике (обзор).
83. Управляемые светом поляризаторы и оптический поворот молекул в
азокрасителях.
84. Управление светом с помощью нанообъектов: эксперимент на сканирующем
оптическом микроскопе ближнего поля.
85. Управление наноструктурой: транспорт вещества в твердой пленке под действием
света.
86. Фемтосекундная голография и оптический скальпель, хирургия на уровне ДНК.
87. Оптический пинцет — важнейший инструмент для нанолаборатории будущего.
88. Оптическая установка на ладони — использование микроконтроллера в
оптическом эксперименте.
79.
80.
81.
Лаборатория сверхсильных световых полей
Группа 1, рук. проф. В.М.Гордиенко (комната 303)
Сверхмощная пико и фемтосекундная СО2 лазерная система десятимикронного
диапазона нового поколения:
-методы генерации сверхкоротких импульсов и их усиление (обзор работ по
генерации и усилению);
-простые оценки по методам измерений таких параметров лазерного излучения как
длительность, спектр, контраст;
- обзор возможных приложений сверхмощного ИК лазерного излучения при
взаимодействии лазерного излучения с веществом.
90. Кластерная нано-плазма:
- методы формирования и управления параметрами кластерных пучков (обзор
работ по газодинамике процесса);
- генерация сверхкоротких рентгеновских импульсов (обзор работ и оценки)
-эволюция кластерной наноплазмы (обзор работ и оценки).
89.
Лаборатория сверхсильных световых полей
Группа 2, рук. проф. А.Б.Савельев-Трофимов (комната 307)
91.
Релятивистская лазерная плазма и ускорение электронов (обзор работ и
эксперимент).
Взаимодействие релятивистских импульсов со микроструями жидкого металла
(обзор работ и эксперимент)
93. Ядерные процессы в лазерной плазме (обзор работ и эксперимент)
94. Генерация световых полей экстремальной интенсивности (обзор работ и
эксперимент)
95. Применение метода крупных частиц для расчета взаимодействия релятивистского
светового поля с плазмой: ускорение электронов и ионов, генерация магнитных полей
(компьютерное моделирование)
96. Лазерные импульсы в несколько оптических циклов: способы генерации и свойства
(обзор работ и эксперимент)
97. Генерация терагерцового излучения при филаментации фемтосекундного
лазерного излучения в газах (обзор работ и эксперимент)
92.
Лаборатория сверхсильных световых полей
Группа 3, рук. проф. В.Т.Платоненко (комната 304)
Генерация гармоник высокого порядка при падении релятивистски интенсивного
света на конденсированную поверхность. Численное моделирование.
99. Генерация аттосекундных импульсов УФ и мягкого рентгеновского излучения при
падении релятивистски интенсивного света на конденсированную поверхность.
Численное моделирование.
100. Взаимодействие релятивистски интенсивных лазерных импульсов с газовыми
струями. Ускорение заряженных частиц.
101. Самофокусировка пико и фемтосекундных лазерных импульсов среднего ИК
диапазона. Фазовая самомудуляция и компрессия импульсов
98.
Лаборатория квантовой информации
рук. доц. В.Н.Задков (комната 306а)
102.
103.
104.
105.
106.
Оптические метаматериалы
Эффект «отрицательного» электромагнитного давления в «левых» средах
Когерентное пленение населенностей в квантовых точках.
Эффект когерентного пленения населенности в четырехуровневой N-системе.
Оптические наноантенны.
Лаборатория фотоники и нелинейной спектроскопии
рук. проф. А.М.Желтиков (комнаты 508, 203)
107. Когнитивные технологии. Исследование нейронной активности головного мозга
трансгенных животных с помощью линейных флуоресцентных методов.
(Эксперимент).
108. Когнитивные технологии. Применение волоконно-оптических световодов для
исследование нейронной активности. (Эксперимент).
109. Микро- и наноструктурированные световоды. Анализ распространения
фемтосекундных
лазерных
импульсов
в
сплошной
сердцевине
микроструктурированных волокон. (Теория)
110. Микро- и наноструктурированные световоды. Расчет волноводной дисперсии
микроструктурированных волноводов. (Эксперимент).
111. Микро- и наноструктурированные световоды. Источник перестраиваемого
излучения на основе солитонного самосдвига частоты в микроструктурированных
волоконах. (Эксперимент).
112. Когерентное антистоксово рассеяние света с использованием новых
фемтосекундных источников излучения на основе микроструктурированных волокон.
(Эксперимент и теория).
113. Создание фемтосекундного иттербиевого волоконного лазерного источника.
(Эксперимент и теория)
114. Исследование вынужденного комбинационного рассеяния в полимерных пленках и
световодах для целей сверхбыстрого оптического переключения.
Лаборатория лазерной оптоакустики
рук. проф. А.А.Карабутов (комнаты 305, 506)
115. Расчет прохождения пучков коротких акустических импульсов через границу двух
твердых сред.
116. Wavelet-анализ лазерно-ультразвуковых сигналов, рассеянных в гетерогенных
средах.
117. Комбинированная оптико-акустическая и лазерно-ультразвуковая диагностика
биологических сред.
118. Анализ распространения лазерно-ультразвуковых импульсов в
волокнистых
композитах.
Лаборатория диагностики лазерного излучения и управляемых лазерных
систем
рук. ст.преп. Т.Ю.Черезова (комната 504)
119.
120.
121.
122.
123.
124.
Как увидеть невидимое или как увидеть фазу?
Что такое аберрации?
Как измерить аберрации глаза или почему человек плохо видит?
Строение глазного дна, получение изображения сетчатки глаза.
Методы управления лазерным излучением.
Типы управляемых фазовых корректоров.
Лаборатория поляризационной оптики нанополимеров
рук. доц. Ю.В.Пономарев (комната 301а)
125. Обзор работ по поляризационной голографии с использованием азополимеров
126. Расчет сечений поглощения и поляризуемостей молекул азополимеров
127. Компьютерное моделирование оптически индуцированной оптической активности
(дихроизм и двулучепреломление) в аморфных азополимерах
128. Компьютерное моделирование оптически индуцированной хиральности
в
аморфных азополимерах
129. Оптически индуцированное образование жидкокристаллической фазы в аморфных
полимерах (создание модели и ее компьютерная реализация)
130. Создание для спецпрактикума кафедры «Компьютерные измерения» макетов задач
по применению дискретного вейвлет-анализа:
- подавление шума в речевых сигналах;
- сжатие речевых сигналов при их передаче по сети;
- подавление шума в видеосигналах;
- сжатие изображений при их передачи по сети.
Лаборатория адаптивной оптики
рук. проф. В.И.Шмальгаузен (комнаты 505, 204)
131. Модернизация библиотеки программ для расчета распространения излучения в
турбулентной среде.
132. Обзор методов восстановления фазы по измерениям локальных наклонов
волнового фронта.
133. Фазовые измерения при наличии дислокаций волнового фронта и возможности их
интерпретации.
Лаборатория «Центр измерительных технологий и промышленной
автоматизации»
рук. доц. П.М. Михеев (комнаты 216, 307)
134. Взаимодействие лазерного излучения с экстремальной для твердого тела
интенсивностью с объемом прозрачного диэлектрика.
135. Лазерно-индуцированная плазма в объеме прозрачных диэлектриков
136. Лазерно-индуцированные когерентные колебания решетки (когерентные фононы)
137. Нелинейно-оптическая микроскопия объектов
138. Лазерный майкромашининг (обработка материалов)
139. Автоматизация лазерного эксперимента
140. Создание системы технического зрения для анализа профиля лазерных пучков
141. Лазерная профилометрия объектов
142. Сбор и обработка данных с помощью цифровых сигнальных процессоров и
микропроцессоров
143. Сбор, обработка данных и управление экспериментом с помощью плат вводавывода сигналов
Лаборатория лазерно-индуцированной самоорганизации наноструктур
рук. проф. В.И.Емельянов (комната в конференц-зале)
144. Численное исследование двумерного нелинейного дефектно-деформационного
уравнения самоорганизации наноструктур на поверхности твердых тел
145. Обзор работ по универсальной бимодальной функции распределения по размерам
наночастиц, образующихся при лазерном облучении твердых тел
146. Развитие дефектно-деформационной теории бимодальной функции распределения
наночастиц по размерам
Лаборатория нелинейной спектроскопии сверхбыстрых процессов в
конденсированных средах
рук. проф. В.В.Шувалов (комната 507)
147. Обзор и сравнение скоростей известных методов численного решения задачи
распространения оптического излучения в сильно-рассеивающих средах (метод
Монте-Карло, интегрирования по путям и др.).
148. Разработка быстрой модификации численного метода Монте-Карло, основанной на
использовании предварительного аналитического усреднения при описании актов
многократного рассеяния.
149. Обзор известных периодических решений, описывающих периодическую
трансформацию состояния поляризации плоской световой волны в нелинейных
гиротропных средах.
150. Получение и анализ различных классов частных аналитических решений,
описывающих периодическую трансформацию состояния поляризации плоской
световой волны в нелинейных гиротропных средах.
Заведующий кафедрой
общей физики и волновых процессов
профессор
В.А. Макаров