авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«Ассоциация студентов-физиков России Институт электрофизики УрО РАН (Екатеринбург) Физический факультет Томского государственного университета Физический факультет Томского ...»

-- [ Страница 4 ] --

Для формирования компетентностей на занятиях по физике наравне со стандартными ЗУНами преподавателю нужно стараться создавать условия, при которых студенты будут проявлять больше самостоятельности при формулировании, решении и анализе задач, чутко руководить этим процессом, помогая в тех случаях, когда это необходимо. Нужно указывать на взаимосвязь решаемых задач с реальностью, на связи между разными разделами и подразделами физики и других наук, на универсальность некоторых методов. Коммуникативные компетентности можно развивать, поощряя студентов излагать мысли, задавать вопросы, отстаивать свою точку зрения, вести научную дискуссию, выступать на научных конференциях. Для формирования компетентности вообще и информационной в частности в образовательном процессе можно использовать электронные образовательные модули (интерактивные электронные учебники), электронные мультимедийные презентации, стимулировать к использованию различных электронных ресурсов.

Развитие компетентностей позволит студентам по окончании обучения полнее раскрыть себя в динамически меняющемся современном мире, а также повысит конкурентоспособность на рынке труда.

Отображение звездного неба при произвольном положении наблюдателя в Галактике Коксин Алексей Михайлович Кемеровский государственный университет astrowander@gmail.com В настоящее время существует много различных программ-визуализаторов звездного неба. Они показывают вид неба только с Земли, или допускают передвижение по Солнечной системе. Понятно, что при таких относительно небольших перемещениях (1 пк) изменением взаимного расположения звезд можно пренебречь. В связи с особенностями нашего зрения возникает иллюзия, что светила помещены на небесную сферу, то есть звездное небо кажется нам плоским, и у человека, далекого от астрономии возникает впечатление, что вид неба не изменится, где бы ни находился наблюдатель. Так как межзвездные перелеты при настоящем уровне развития цивилизации невозможны, единственной возможностью развеять эту иллюзию является компьютерное моделирование звездного неба. Я использовал для этого язык Pascal.

Привожу краткое описание алгоритма. Возьмем декартову систему координат с началом в центре Солнца и две звезды: З1 и З2. Радиус-векторы звезд в этой системе соответственно r1 и r2. Ясно, что если начало координат перенести к звезде З1, то радиус-вектор звезды З2 станет равен:

r2 ' r2 r1 (1) Но в каталогах используется сферическая система координат, и перед вычислениями нужно преобразовать сферические координаты звезды в декартовы по формулам:

x cos cos y cos sin (2) z sin Здесь x, y и z – декартовы координаты светила, – расстояние до него, – прямое восхождение, – склонение.

Следом за вычислением новых координат по формуле (1) нужно снова преобразовать их в сферические:

x2 y2 z x tg (3) y z sin При работе с программой сначала нужно задать точку пространства в экваториальных координатах, в которой находится наблюдатель, и точку неба, куда направлен его взгляд (центр поля зрения). Длина шага, на которую вы будете «перемещаться» в направлении взгляда при нажатии специальной клавиши по умолчанию принимается равной 1 св. году. По этим данным формируются радиус-вектор r0 и «вектор взгляда» rv. Далее начинается обработка данных каталога.

Я использовал два каталога: BSC и HIPPARCOS, которые позаимствовал из Интернета в текстовом формате. Чтобы ускорить работу программы, а также избежать дублирования звезд при последовательной обработке, я объединил их в единый типизованный файл из записей типа celestial body. Поля записи содержат экваториальные координаты звезд, параллакс, расстояние, видимую и абсолютную звездные величины, спектральный тип и некоторые другие характеристики.

Пересчет координат светил осуществляется в отдельной процедуре, в которой экваториальные координаты переводятся в декартовы по формулам (2), преобразуются по формуле (1), и снова переводятся в экваториальные по формулам (3). При последнем действии необходимо учитывать, что [0,2 ), а область определения arctg ( x) (. ). Используя найденное расстояние до звезды r в парсеках и заданную абсолютную звездную величину M, можем рассчитать видимую звездную величину.

m M 5 lg r 5. (4) Затем программа проверяет, попадает ли звезда в поле зрения, границы которого определяются коэффициентом увеличения mult: чем больше mult. тем меньше обзор. Если это условие выполняется, то, в зависимости от яркости звезды, на экран помещается точка или кружок соответствующего цвета. Экранные координаты точки, а точнее их отклонения от центра экрана, пропорциональны синусам разностей между координатами светила и координатами вектора rv. Коэффициентом пропорциональности является mult.

Программа просчитывает все 113711 записей и в итоге получается изображение звездного неба, как бы мы его увидели в данной точке пространства.

В программе организован интерактивный режим – нажатием специальных клавиш пользователь может вызвать различные процедуры. Например: шагнуть вперед/назад, переместить визир, изменить длину шага, увеличить/уменьшить изображение и другие. «Отойти» от Солнца можно не далее 1000 св. лет, т.к. в более далеких областях лишь небольшая часть звезд входит в каталог, и модель получится неправдоподобной. К недостаткам алгоритма можно отнести невысокую скорость работы (на обработку всего каталога уходит примерно 50 секунд) и невозможность вывода полярных областей из-за ущербности проекции.

И все же основная цель, на мой взгляд, достигнута. Стоит шагнуть на 10-20 св. лет, и многих звезд вы не найдете на привычных местах. Можно утверждать, что предложенная мною модель верна, так как она точно воспроизводит вид неба из окрестностей Солнца (подтверждается наблюдениями), при небольших перемещениях смещения светил также невелики, и яркость звезд меняется так, как этого можно ожидать.

Изменение энергетического статуса эритроцитов у мышей с асцитной карциномой Эрлиха Самойлова Алиса Александровна Сибирский федеральный университет Хлебопрос Рем Григорьевич, д.ф.-м.н.

samalice@mail.ru В настоящее время одной из наиболее острых проблем современности является понимание физико химических механизмов возникновения и протекания онкологических заболеваний. Известно, что опухолевые клетки в значительной степени используют энергетические ресурсы организма. Наряду с этим неисследованным остается состояние энергетического статуса клеток крови. Изменение концентрации АТФ, отношение неорганического фосфата (Pi) к неорганического фосфата, соотношение АТФ/АДФ, нуклеотидтрифосфату (-NTP) являются важными показателями энергетического состояния клеток.

Целью работы явилось определение энергетического статуса эритроцитов у мышей с асцитной карциномой Эрлиха в динамике роста опухоли. В задачи входило:

анализ Р31-ЯМР спектров экстрактов, полученных из эритроцитов мышей с асцитной карциномой Эрлиха, и определение энергетического статуса клеток по соотношению Pi/ -NTP;

сравнение энергетического статуса эритроцитов и опухолевых клеток у тех же мышей в динамике роста опухоли.

Эксперименты выполнены на белых мышах-самцах линии ICR массой 20-25 г. Эритроциты выделялись на 5-16 сутки после внутрибрюшинной трансплантации асцитных клеток в количестве 1 млн. на мышь.

Экстракты для Р31-ЯМР спектроскопии приготавливались из 5 мл выделенных эритроцитов, которые немедленно замораживались в жидком азоте, согласно методике [1]. До снятия ЯМР-спектров образцы сохраняли при температуре -20С. Исследования экстрактов проводили методом ЯМР на спектрометре Bruker Avance с частотой протонного резонанса 200 МГц в ампулах диаметром 5 мм. Спектры ЯМР 31P наблюдались на частоте 81,96 МГц с применением /4-импульса с 10 секундной релаксационной задержкой между прохождениями. Записанные спектры были получены путем накопления не менее 3000 сигналов, после чего с целью уменьшения шума перед преобразованием Фурье, спектры умножались на экспоненциальную функцию с добавочным уширением 2 Гц. Все спектры ЯМР 31P записывали при постоянной температуре 4С. В качестве внешнего стандарта использовался раствор ортофосфата калия в тяжелой воде. При отнесении пиков в спектрах ЯМР раствор фосфата калия вносился в образец после записи спектров, использованных в расчетах.

Интегральные показатели спектров находились с применением стандартных процедур, программного обеспечения спектрометра Bruker.

Пики были определены следующим образом (рис. 1): 1 – фосфомоноэфиры (PME), 2 – фосфат неорганический (Pi), 3 – дифосфоглицерат (PDG), 4 – -нуклеотидтрифосфат (-NTP), 5 – никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный (NAD(P)H).

рис.1. 31P ЯМР-спектр экстракта эритроцитов мышей с асцитной карциномой Эрлиха на 12 сутки после перевивки опухоли Интегральные интенсивности (площади резонансов) рассматривались как относительные величины – производные от площади реперного пика спектра, принятого за единицу площади. Интегральные интенсивности соответствуют количественному содержанию фосфоросодержащих веществ.

Наиболее интересными для исследования являются 10-12 сутки после перевивки опухоли, поскольку именно на 12 сутки наблюдалось резкое падение количества опухолевых клеток, а после 13 суток внутрибрюшинная концентрация клеток асцитной карциномы вновь начинала расти [2]. Было рассчитано соотношение Pi/-NTP, характеризующее энергетический статус клеток крови. Результаты показали, что на сутки после перевивки опухоли отношение Pi/-NTP в эритроцитах мышей с асцитной карциномой Эрлиха снизилось по сравнению с 10 днем почти на 30%. Таким образом, энергетическое состояние красных клеток крови немного улучшилось. Но уже на 14 сутки произошло резкое увеличение данного параметра в 2 раза.

Между тем, сравнивая отношение Pi/-NTP в эритроцитах и в самих опухолевых клетках [2], обнаружено, что на 12 сутки после перевивки опухоли, энергетический статус эритроцитов выше, чем в это же время в клетках асцитной карциномы Эрлиха. И, наоборот, при достаточно хорошем энергоснабжении опухолевых клеток на 14-16 сутки, в эритроцитах наблюдалось резкое ухудшение показателей энергообеспеченности.

Список публикаций:

[1] Бубновская, Л.Н. Регистрация ответа опухолевых клеток на воздействие комплексами Со(lll) и Fe(lll) методом 31Р ЯМР-спектроскопии / Л.Н. Бубновская, В.М. Михайленко, И.С. Кондричин, С.П. Осинский, А.В. Ковельская, А.Л. Сиган, И.Я. Левитин // Экспериментальная онкология. –2002. –№24, –C.128- [2] Замай А.С., диссертация Механизмы регуляции пролиферативной активности асцитных клеток в динамике роста карциномы Эрлиха. 2006 г.

Об определении динамических параметров сигналов волнового акустического каротажа Тарантин Михаил Викторович Горный институт УрО РАН gptmv@mi-perm.ru Волновой акустический каротаж (ВАК) является обязательным методом геофизических исследований скважин. При исследованиях ВАК регистрируется полная волновая картина в цифровом виде, что расширяет спектр извлекаемой информации. Однако, часто основным извлекаемым из волновой картины параметром является скорость (или интервальное время), наиболее устойчивый параметр, который может быть использован для количественных оценок параметров горных пород. Анализ динамических параметров волн часто носит качественный характер в пределах одного массива скважинных данных. Вместе с тем, имеющиеся динамически разрешенные волновые сигналы предполагают их использование и на количественном уровне.

Одним из динамических параметров, характеризующих свойства горных пород, является параметр частотно-зависимого затухания сигнала. Многочисленные исследования дают основания утверждать, что величина затухания сигнала линейно зависит его частоты [1]. Таким образом, величина наклона этой зависимости к оси частот – параметр затухания – от частоты не зависит и потому может быть измерена одинаково в любом частотном диапазоне. Это позволяет соотнести каротажные данные с лабораторными и определить структурные особенности вскрытых пород, в частности величины пористости.

Различные способы определения этого параметра по имеющимся в нашем распоряжении волновым каротажным данным дали близкие, но физически неправдоподобные, результаты: аномально большие (по сравнению, например, с лабораторными измерениями) и отрицательные. Это обусловлено значительной нелинейностью частотной зависимости самого затухания, что противоречит устоявшимся (вышеупомянутым) представлениям.

Другим результатом наших исследований стало обнаружение зависимости скорости распространения волн в скважине от частоты. Это сопровождается различием определяемых фазовой и групповой скоростей [2]. Автоматически это обозначает существование дисперсии сигналов и также противоречит существующим представлениям. Известно, что скорости сигналов в горных породах в широком диапазоне частот варьируют не значительно – в пределах точности определения каждого из использованных методов. Характер обнаруженной нами дисперсии таков, что при экстраполяции значений скорости сигналов из каротажного частотного диапазона (104 Гц) в другой (например, лабораторный – 106 Гц или сейсмический – 102 Гц) результаты далеки от известных значений скорости.

Важным свойством обнаруженных частотных зависимостей является их согласованность: если ввести в качестве меры дисперсии разность обратных групповой и фазовой скоростей, то окажется, что эта величина изменяется «пропорционально» вычисляемому параметру затухания, причем наибольшая нелинейность и, соответственно, наибольшие значения «дисперсии» и параметра затухания приходятся на неоднородные по скоростному строению интервалы вскрытых скважиной пород.

Из теории волн известно, что затухания и дисперсия взаимосвязаны – одно обуславливает другое. Тем не менее, результаты многочисленных исследований горных пород в широком диапазоне частот (от единиц герц до десятков мегагерц) говорят об обратном – при наличии затухания, линейно зависящего от частоты, скорость сигнала от частоты не зависит. Мы также придерживаемся этой гипотезы. Таким образом, имеется два противоречия, определенным образом связанных между собой. Можно предположить, что вычисляемый параметр затухания есть сумма действительного затухания, обусловленного горной породой и определяемого, например, в лабораторных исследованиях, и какого-то эффективного, в данном случае не линейно зависящего от частоты. Причем добавочное эффективное затухание значительно превосходит определяемое собственно горной породой. Наблюдаемая дисперсия сигналов может быть вызвана теми же причинами, что и нелинейное затухание.

Совокупность обнаруженных закономерностей в свойствах сигналов позволило утверждать, что при акустическом каротаже имеет место рассеяние сигнала [3]. Это явление определяет изменение как динамических, так и кинематических параметров волновых сигналов, и может быть обнаружено в данном случае по нелинейному (эффективному) затуханию и дисперсии. Характер проявления рассеяния позволяет утверждать, что оно имеет место в области приема сигнала на таких элементах, размеры которых малы по сравнению с пространственным шагом каротажных измерений, то есть менее 10 см. Наиболее вероятными рассеивающими элементами являются неоднородности стенки скважины, наличие которых обусловлено технологиями бурения и свойствами пород, в том числе прочностными: наличием каверн, трещин и границ разных пород. Предположение о рассеянии на неровностях стенки скважины подтверждается тем, что в скважине с ровными стенками, пробуренной по специальным технологиям, нелинейности рассматриваемых частотных зависимостей минимальны.

Таким образом, при скважинных измерениях имеет место рассеяние акустического сигнала, которое в настоящее время никак не учитывается при моделировании и обработке. Для устранения искажающего влияния рассеяния и извлечении из каротажных данных информации о свойствах горных пород предполагается использовать специальные процедуры обработки сигналов, основанные на изучении данных более сложных, четырехканальных, приборов, имеющих пару излучателей и пару приемников. Обработка таких материалов в рамках существующих методов позволила бы устранить влияние на сигнал, как области излучения сигнала, так и области приема. А это, в свою очередь, позволит извлечь из каротажных данных значения параметра затухания, характеризующего собственно горную породу.

Работы в данном направлении поддержаны в рамках конкурса научных проектов молодых ученых и аспирантов УрО РАН в 2009 году.

Список публикаций:

[1] Берзон И.С., Епинатьева А.М., Парийская Г.Н., Стародубровская С.П. Динамические характеристики сейсмических волн в реальных средах. – М.: Издательство АН СССР, 1962. 512 c.

[2] Тарантин М.В. Наблюдаемая дисперсия в акустическом каротаже. // Тезисы докладов Второй Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле. – Новосибирск: Новосиб. Гос. ун-т, 2004. С. [3] Тарантин М.В. Рассеяние головных волн на неоднородностях геологического разреза в акустическом каротаже. // VI Уральская молодежная научная школа по геофизике. Сборник материалов. – Пермь: Горный институт УрО РАН, 2005.

С. Использование мультимедийных средств ЭВМ для подготовки к единому государственному экзамену по физике Щербина Елизавета Александровна Новочеркасский технологический техникум – интернат shhliza@yandex.ru Начиная с этого года единый государственный экзамен по физике является обязательным условием поступления на большинство технических и естественно – научных специальностей высших учебных заведений. Однако практика последних лет показывает, что большинство учащихся, а также их преподавателей испытывают трудности с адаптацией к новой системе контроля. Поэтому чрезвычайно актуальным направлением в методике преподавания различных дисциплин является разработка учебных и методических пособий, предназначенных для подготовки к ЕГЭ.

Наибольшую эффективность в связи с этим показывают учебные пособия, выполненные в электронном виде с использованием мультимедийных средств обучения. Преимущество таких пособий очевидно: высокий уровень информативности, возможность оперативной проверки уровня усвоения изучаемого материала, интерактивный режим работы, обеспечивающий диалог пользователя в процессе обучения и возможность самостоятельного управления темпами и сложностью изучаемого материала.

Представленное в настоящей работе учебно – методическое пособие предназначено для подготовки выпускников средних, в том числе средних профессиональных, учебных заведений к успешной сдаче единого государственного экзамена по физике. Основная цель пособия – систематическое повторение материала по школьному курсу физики (включая и некоторые вопросы углублнного изучения) с учтом тестовой формы контроля по нему. При этом дифференциация контроля знаний и практических умений учащихся достигается путм включения в проверочную работу заданий различного уровня сложности, а итоговое тестирование проводится в условиях, максимально приближенных к ЕГЭ.

Научное издание Пятая Летняя Межрегиональная Школа студентов – физиков и молодых ученых 17 июля – 4 августа 2009 г.

МАТЕРИАЛЫ ЛМШФ- Ответственный за выпуск: Арапов А.Г.

Подписано в печать 21 ноября бря 2009 Формат А Отпечатано в типографии г. Екатеринбург Отпечатано в соответствии с качеством предоставленных диапозитивов.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.