Физики рассчитали свечение капли воды
Ученые Физико-технического института Тюменского государственного университета рассчитали профиль свечения капли воды для экспериментов биологов.
Статья «Улучшенное вычисление решения Ми и приближение геометрической оптики для больших капель» физиков ФТИ ТюмГУ Дмитрия Габышева и Родиона Ганопольского вышла в журнале Laser Physics. Работу над этой темой ученые начали по просьбе профессора института Х-BIO Александра Федорца. Он задался целью рассчитать профиль свечения миниатюрной капли воды, чтобы сравнить результаты ученых ФТИ с результатами экспериментов Лаборатории микрогидродинамических технологий Х-BIO. По этому исследованию у Александра Анатольевича с соавторами уже вышло несколько статей.
Для опыта была взята светящаяся капля (в воде растворен флуоресцент), облученная лазером. Таким образом, необходимый расчет состоит из двух больших этапов: сначала определение распределения мощности поглощения энергии лазера внутри капли, а затем вычисление излучения флуорисцента.
Распределение мощности лазера внутри капли в сечении (для решения Ми слева и для геометрической оптики справа) / © Пресс-служба ТюмГУ
Статья представляет собой итог первой части проделанной работы. Такой расчет можно сделать с помощью приближенного метода геометрической оптики, когда свет представляется в виде лучей, которые проходят внутрь капли, а потом отражаются в ней много раз. Но также есть точное решение (оно называется иногда решение Ми, иногда по имени двух ученых Лоренца-Ми), которое требует больших вычислительных мощностей и точности.
Тюменские ученые обнаружили, что в литературе почти не сравниваются эти два метода для больших капель (больших с точки зрения света, на самом деле диаметр капель – десятки микрометров). Поэтому в работе физиков ТюмГУ оптимизирован расчет по решению Ми и с большой точностью посчитано приближение геометрической оптики.
Сегодня работа продолжается, появились новые результаты. Для студентов Физико-технического института проводятся научно-популярные лекции по материалам статьи.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно