Ссылки на ответы к экзамену

Вопросы в экзаменационных билетах за 2014-2015 учебный год.

Введение.

1. Методы исследований в экспериментальной физике. Методы и способы измерения и регистрации.[9-10]

2. Требования к достоверности экспериментальных данных и содержащейся в них информации с точки зрения восстановления параметров объекта исследования. [9,13]

3. Косвенные данные, интерпретация, понятие модели.[10-13]

4. Случайная величина и случайная функция.[13-14] Функции распределения и плотность вероятности.[14-16] Экспериментальные методы оценок математического ожидания и дисперсии.[19-22]

Основные свойства измерительно-регистрирующих систем.

1. Запись уравнения свертки для временных и пространственных сигналов. Особенности решения уравнений этого типа. [27-32]

2. Коэффициент передачи, амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики, методы их измерения. Связь входного и выходного сигналов в Фурье-пространстве. [32-36]

3. Аппаратная функция[27-28] http://femto.com.ua/articles/part_1/0186.html и коэффициент передачи. Условие dt*dw~~2pi, границы применимости моделей аппаратной функции.[36-40]

4. Теорема Котельникова. Дискретизация. Сумматорная форма записи Фурье перпреобразований. [41-42]

5. Основные понятия теории информации. Сигналы и шумы, их статистические и спектральные свойства. Методы измерения статистических и спектральных характеристик шумов.[59-60 + 43… про “основные понятия”]

6. Скорость передачи информации по радиотехническим и оптическим каналам. Коэффициент потери мощности по К. Шеннону.[46-54]

7. Пропускная способность канала передачи информации. Информационная емкость запоминающих устройств. Энергетическая цена информации. [54-58]

Исследование импульсных процессов.

1. Методы измерения формы и длительности импульсов фемтосекундного диапазона. Измерительная схема FROG.[90-99] Измерительная схема SPIDER. [в книге этого нет, см. схему в конце документа] FROG- 96 стр. Английской версии

https://vk.com/doc17936666_394496305?hash=fee320f0a7e2f1b8c4&dl=1ff0a21777fd1adb5f

https://en.wikipedia.org/wiki/Spectral_phase_interferometry_for_direct_electric-field_reconstruction ,

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/b/b8/SPIDER_reconstruction_flow_chart.jpg

2. Способы борьбы с наводками в импульсных системах.[85-86?]

Фотографические методы исследования и скоростная фоторегистрация.

1. Электронно-оптические преобразователи, устройство, аппаратная функция и коэффициент передачи, коэффициент усиления света.[108-119]

2. Шумы электронно-оптических преобразователей и оценка точности амплитудных измерений. Разброс времени пролета и временное разрешение электронно-оптических преобразователей; формула Арцимовича. [119-125]

3. МОП-структуры, ПЗС-матрицы и ПЗС-камеры: устройство и возможности. Методы переноса зарядов и их считывания в ПЗС - матрицах. [125-134]

4. КМОП-матрицы и КМОП-камеры: устройство, сравнение с ПЗС-приборами. [134-136]

5. Свойства фотослоев: почернение, характеристическая кривая, светочувствительность. Зернистость фотослоя и шумы. Аппаратная функция, коэффициент передачи (частотно-контрастная функция) и информационная емкость фотослоя. [137- ]

Методы Фурье-оптики и Фурье-спектроскопии.

1. Фурье-спектры изображений. Фильтрация в Фурье-плоскости, опыт Аббе, оптическая обработка информации. [160-165]

2. Фурье-анализ и интерферометрия; вычисление спектров по интерферограммам Фурье-спектрометры - основные соотношения, аппаратурная реализация, преимущества и недостатки.[наверное, 169 и далее]

Интерферометрия и теневые методы.

1. Устройство интерферометров, основные уравнения, описывающие распределение интенсивности в интерференционной картине, неоднородность освещения, погрешности оптики. [200-206]

2. Интерферометрические исследования осесимметричных объектов. Уравнение Абеля. [206-207]

3. Оптические схемы теневых методов и основные соотношения. Рефракция света на градиентах показателя преломления, метод Теплера. [206-210]

Голографические методы измерения.

1. Фотослой в голографии, основные соотношения. [212-214]

2. Оптическая голография, образование голограмм и восстановление волновых фронтов. Основные уравнения голографии. [214-217]

3. Операции в схеме восстановления, получение голографических интерферограмм. Метод двойных экспозиций. [217-223]

4. Соотношение сигнал/шум в голографической интерферометрии - дифракционная эффективность, чувствительность и шумы. [221]

Зондирование электромагнитными волнами.

1. Распространение электромагнитных волн в конденсированных средах, газах и плазме. [224-227]

2. Диэлектрическая постоянная, ее особенности, дисперсионное соотношение. [224-227]

3. Рассеяние света на флуктуациях плотности. [227-229]

4. Полное сечение рассеяния, диаграммы направленности рассеяния поляризованного и неполяризованного излучений. [233]

5. Томсоновское и релеевское рассеяние, резонансная флуоресценция, сечения рассеяния. [232-233]

6. Бриллюэновское рассеяние, стоксовы компоненты. [229-232, стоксовые компоненты - ????????]

7. Уравнения сохранения энергии и импульса при рассеянии – следствия. [231-232, возможно +236]

8. Коллективные явления в плазме и комбинационные частоты, критерий Солпитера. [234-236]

9. Рассеяние света на движущихся электронах. [233-234]

10. Уширение спектра рассеянного излучения при максвелловском распределении электронов по скоростям. [233-234]

11. Использование явлений рассеяния в методах измерений, аппаратурная реализация. [236-238]

12. Требования к источникам света при измерениях рассеянного излучения. [238-239]

Рентгеновские измерения.

1. Характерные особенности излучения в рентгеновской области спектра, линейчатый и непрерывный спектры, характеристическое излучение. [241-244]

2. Источники рентгеновского излучения. [244-246]

3. Детекторы рентгеновского излучения: открытые ФЭУ, каналовые детекторы, ЭОП-ы. [247-250]

4. Детекторы рентгеновского излучения: газовые счетчики, полупроводниковые детекторы. [250-?], [254-256]

5. Физические процессы в газовых счетчиках – ионизационные камеры, пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера. [250-254]

6. Методы измерения спектрального состава рентгеновского излучения при детектировании. [256-257]

7. Спектрометры и монохроматоры с решетками и кристаллами: устройство, области применения. [257-258]

8. Рентгеновские отражательные и поглощающие фильтры – физические принципы. [259-260]

9. Измерение температуры плазмы методом поглотителей. [возможно, 259-260]

10. Оптика рентгеновских изображений: камеры-обскуры – геометрическое и дифракционное приближения. [260-262 - основное, +263]

11. Оптика рентгеновских изображений: зонные пластинки, объективы с отражательной оптикой, многослойные покрытия. [263-265]

12. Метод кодирующих апертур. [265-266]

Корпускулярные методы измерения.

1. Анализ заряженных и нейтральных частиц, принцип действия и устройство камер перезарядки. [268-269]

2. Схемы анализаторов (физические принципы): пролетный масс-спектрограф, многоканальные магнитные анализаторы. [270-274]

3. Схемы анализаторов (физические принципы): масс-спектрограф Томсона, электростатический анализатор масс-спектров. [274-277]

4. Детекторы корпускулярного излучения, эффективность регистрации. [269-270 + перечислить детекторы корпускулярного излучения из ПРЕДЫДУЩЕЙ главы, я рассказывал про масс-спектрометры, и это неправильно, надо про ФЭУ и ЭОПы]

5. Магнитные анализаторы – основные соотношения, фокусировка, разрешение. [272-274]

6. Масс-спектрограф Томсона – основные соотношения. [274-275]

7. Методы регистрации парабол в масс-спектрографе Томсона. [274-275]

8. Пролетный масс-спектрограф, основные соотношения, разрешение, чувствительность. [270-272]

9. Электростатический анализатор масс-спектров – принцип действия, основные соотношения. [276-277]

10. Пассивные корпускулярные методы – достоинства и недостатки. [278]

11. Активные корпускулярные методы – достоинства и недостатки. [279-280]

12. Комбинированные методы активной корпускулярной диагностики. [280-281]

Методы обработки результатов измерений.

1. Интерпретация наблюдений - понятие модели, класс модели, выбор модели. [282-283]

2. Методы сопоставления модели с экспериментальными данными, критерии сопоставления. [283 - основное, +282]

3. Выбор класса модели на основе метода проверки статистических гипотез. [282]

4. Выбор класса модели при информационном подходе, оценка ошибки снизу. [284 - основное, +282-283]

5. Косвенный характер экспериментальных данных и обратные задачи, методы восстановления исходных сигналов.[10-13, 287-288]

6. Равенство Парсеваля и соотношение между случайной и систематической погрешностями.[284-286]

7. Некорректно поставленные задачи, неустойчивость по Адамару и подход Тихонова. Причины неустойчивости.[12-13, 283+282, 287-288]

8. Регуляризация по Тихонову – принципы, техника, коэффициент регуляризации. [287-288]

9. Регуляризация обратных операторов. [хз, наверное Тихонов, 287-288]

10. Первичная обработка экспериментальных данных. [288-293]

11. Ошибки, возникающие при первичной обработке экспериментальных данных, и их причины.[288-293]

12. Методы усреднения экспериментальных данных.[288-289]

13. Принципы фильтрации: усреднение, локальные фильтры.[288-290]

14. Винеровская фильтрация.[290-292]

15. Погрешности, возникающие при использовании локальных фильтров.[289-290]

16. Погрешности, возникающие при винеровской фильтрации.[290-292]

17. Решение обратных задач методом подбора, кусочно-полиномиальная аппроксимация исходных сигналов (аппроксимация сплайнами). [292-293]

18. Погрешности восстановленных сигналов – погрешности экспериментальных данных и их влияние на точность восстановления. [299-300]

19. Информационные методы оценок ошибок восстановления исходных сигналов. [299-300]

20. Оптимальная стратегия считывания зарегистрированных сигналов. [вроде слайды 36-38]

21. Погрешности восстановленных сигналов. Проблемы точности, верхняя и нижняя границы ошибок эксперимента. [299-300]

22. Учет априорных данных и информационных оценок при выборе коэффициента регуляризации и определении нижней границы возможной ошибки. [вроде слайды 36-38]

23. Квазиреальные эксперименты – методы, цели, решаемые задачи. [293-295]

24. Квазиреальные эксперименты – получение квазиреальных экспериментальных данных. [293-295]

Спасибо за помощь Тимофею, Вике, Лёше и Диме