EN

Заведующий кафедрой
профессор Сысоев Николай Николаевич

Кафедра молекулярной физики была основана в 1931 году членом-корреспондентом АН СССР Александром Саввичем Предводителевым. Огромная заслуга А.С. Предводителева состояла в том, что он одним из первых в  Советском Союзе понял необходимость и перспективность развития теплофизики как фундаментальной науки, тесно связанной с современной техникой.

Кафедра молекулярной физики (1967 г.). В первом ряду (слева направо): А.И.Осипов, А.В.Бондаренко, С.И.Грибкова, Е.В.Ступоченко, зав. кафедрой чл.-корр. АН СССР А.С.Предводителев, А.А.Померанцев, В.А.Замков, Б.Б.Леонас. Во втором ряду: Ф.В.Шугаев, Л.С.Штеменко, Г.П.Петрова, В.Г.Артамонов, Н.А.Генералов, Л.А.Благонравов, Ю.А.Любимов, Л.П.Филиппов и аспиранты кафедры.

В предвоенные и первые послевоенные годы кафедра занималась в основном двумя проблемами: изучением теплофизических свойств вещества (Д.Л. Тимрот, Е.Г. Швидковский, Н.А. Туровский, В.Е.  Микрюков, А.А. Померанцев) и исследованиями в области физико-химических превращений в газах при электрическом разряде и горении (А.С.  Предводителев, А.В. Бондаренко, В.И. Блинов, С.И. Грибкова, Е.М. Абезгауз, Н.В. Токарев, Н.И. Некрасов). За теоретические и экспериментальные исследования процессов горения углерода, изложенные в монографии «Горение углерода», А.С. Предводителеву и Л.Н. Хитрину была присуждена Государственная премия (1950  г.).

В послевоенный период на кафедре стали развиваться два больших научных направления: физическая газодинамика и физика конденсированных сред. В дальнейшем выделилось новое направление — физика реальных кристаллов. Было создано первое учебное пособие по физике горения для университетов (Л.Н. Хитрин. Физика горения и взрыва. МГУ, 1957). Изучение горения как процесса химического превращения вещества привело кафедру к исследованию детонационных волн (Т.В.  Баженова, А.В. Бондаренко, Л.Г. Гвоздева, Л.П. Каюшин, В.В.  Леонас, В.А. Попов).
Новый этап в изучении физической газодинамики на кафедре начался в 50-е годы и связан с исследованиями релаксационных процессов в молекулярных газах за фронтом ударных волн, которые приобрели актуальность в связи с развитием ракетной техники. Кафедра одной из первых в стране приступила к созданию ударных труб, которые позволили изучить релаксационные процессы в диапазоне температур от тысячи до десятков тысяч градусов Кельвина (С.Р. Холев, С.А.  Лосев, Н.А. Генералов). Результаты этих работ опубликованы в  монографии Е.В. Ступоченко, С.А. Лосева и А.И. Осипова «Релаксационные процессы в ударных волнах» (М., Наука, 19б5).

Идейным вдохновителем работ по релаксационной тематике был проф. Е.В. Ступоченко. Среди его учеников — чл.-корр. РАН Н.А.  Генералов, доктора наук И.П. Стаханов, Е.В. Самуйлов, С.А. Лосев, А.И. Осипов, М.Н. Сафарян и др. Расчеты термодинамических и  кинетических свойств воздуха в широком диапазоне температур и давлений опубликованы в многотомном справочнике «Таблицы термодинамических свойств воздуха», являющимся настольной книгой для всех занимающихся расчетами параметров воздуха за ударной волной.
Под руководством А.С. Предводителева были проведены детальные исследования процессов в ударной трубе (А.И. Соколов, Л.С. Штеменко) и изучено распространение ударных волн в неоднородных средах (Ф.В. Шугаев, Л.С. Штеменко, Н.Н. Сысоев, А.И. Климов, И.А.  Знаменская); полученные результаты суммированы в монографии Ф.В. Шугаева «Взаимодействие ударных волн с возмущениями» (МГУ, 1983). По инициативе А.С. Предводителева в 60-е годы совместно с Энергетическим институтом проводились работы по проблеме магнито-гидродинамического преобразования тепловой энергии в электрическую (Г.П. Петрова, Э.К. Чекалин и др.).

Зав. кафедрой молекулярной физики,
профессор Н.Н.Сысоев

Н.Н. Сысоев исследовал термодинамические и радиационные характеристики полей течения при взрывах, позволившие провести классификацию физико-химических процессов образования заряженных частиц и  определить их роль в механизме генерации электромагнитного излучения. Кроме того, им исследовано распространение ударных волн через области неоднородности, созданные взрывами и плазменными образованиями. Полученные результаты отражены в монографиях H.H. Cысоева, Ф.В.  Шугаева «Ударные волны в газах и конденсированных средах» (МГУ, 1987), В.В. Селиванова, В.С. Соловьева, Н.Н. Сысоева «Ударные и детонационные волны. Методы исследования» (МГУ, 1990), учебном пособии Н.Н. Сысоева «Распространение и отражение ударных волн в газах» (МГУ, 2000).

В 70-е годы стала развиваться релаксационная гидродинамика (А.И. Осипов, А.В. Уваров) и началось экспериментальное изучение неустойчивости ударных волн (А.П. Рязин). Результаты проделанной работы обобщены в монографии: Б.Ф. Гордиец, А.И. Осипов, Л.А.  Шелепин «Кинетические процессы в газах и молекулярные лазеры» (М., Наука, 1980).

Работы кафедры по физике жидкости проводились под руководством А.С. Предводителева, Е.Г. Швидковского, а затем Л.П. Филиппова и были направлены на получение и накопление надежных теплофизических данных для жидкостей различных типов. Был создан ряд уникальных прецизионных установок для исследования свойств жидкостей методами спектроскопии рассеянного света, диэлектрической релаксации, флуоресценции, теплового периодического нагрева (Л.П. Филиппов, В.Г. Артамонов, Ю.А. Любимов, В.А. Замков, Н.И. Чернова, Г.П.  Петрова, Л.А. Благонравов, С.Н. Кравчун, С.Г. Ильина, С.А. Казаков и др.). Результаты этих исследований обобщены в монографиях Е.Г. Швидковского «Некоторые вопросы вязкости металлов» (М., Наука, 1955) и Л.П. Филиппова «Подобие свойств веществ» (МГУ, 1978), а также в коллективной монографии «Жидкие углеводороды и нефтепродукты» под ред. Л.П. Филиппова и М.И. Шахпаронова (МГУ, 1989). Монография Л.П. Филиппова «Методы расчета и прогнозирования свойств веществ» (МГУ, 1988) была удостоена премии Совета Министров СССР. Метод ядерного магнитного резонанса для исследования жидкостей применялся в группе О.П. Ревокатова (М.Г. Гангарт, Н.В. Бриллиантов и др.). Одним из направлений работы этой лаборатории было создание методов диагностики онкологических заболеваний (Г.П. Петрова, Ю.М. Петрусевич, В.Н. Денисов и др.).

Инициатором исследований свойств реальных кристаллов был Е.Г.  Швидковский. Интерес к этим работам резко возрос в связи с развитием твердотельной электроники. В работе принимали участие А.А. Предводителев, Н.А. Тяпунина, Г.В. Бушуева, М.В. Захарова, Г.М. Зиненкова, Е.Г. Попкова, Е.А. Пастернак, Н.К. Ракова, З.В. Гринько, И.Е.  Кондорский и др. На счету этой группы несколько первоклассных монографий: А.А. Предводителев, О.А. Троицкий «Дислокации и  точечные дефекты в гексагональных кристаллах» (М., Атомиздат, 1973), А.А. Предводителев, Н.А. Тяпунина, Г.М. Зиненкова, Г.В.  Бушуева «Физика кристаллов с дефектами» (МГУ, 1986), Г.В. Бушуева, Г.М. Зиненкова «Дифракционные методы исследования структуры кристаллов», Н.А. Тяпунина, Е.К. Наими, Г.М. Зиненкова «Действие ультразвука на кристаллы с дефектами» (МГУ, 1994).

В президиуме торжественного заседания, посвященного 70-летию кафедры молекулярной физики: профессор Н.А.Тяпунина, профессор А.И.Осипов, академик В.А.Садовничий, профессор Н.Н.Сысоев.

 

 

 

Профессора кафедры: И.А.Знаменская, А.И.Осипов, Н.А.Тяпунина, Н.Н.Сысоев, Г.П.Петрова, А.В.Уваров

 

 

В настоящее время в составе кафедры 24 сотрудника, в том числе 6 докторов и 8 кандидатов наук.

На кафедре развиваются три больших направления:

1. Физическая гидродинамика и релаксационные процессы (руководители проф. Н.Н. Сысоев и проф. А.И. Осипов). Основным объектом изучения является неравновесный газ в сильных ударных волнах, плазме тлеющего разряда и в областях, нагретых лазерным излучением. Исследуется кинетическое и гидродинамическое поведение такого газа: устойчивость ударных волн, тепловой взрыв, усиление звука, взаимодействие звуковых и ударных волн, кинетика двухтемпературных газов и колебательно-неравновесных химических реакций. Отдельным объектом изучения являются физико-химические и радиационные процессы, происходящие при взрывах конденсированных взрывчатых веществ в различных средах.

2. Физика жидкости (руководители проф. Г.П. Петрова и доц. Л.А. Благонравов). Проводятся экспериментальные исследования аномального поведения термодинамических свойств жидких металлов и двойных жидких систем в окрестности критической точки расслаивания. Изучается диэлектрическая проницаемость ассоциированных и неассоциированных жидкостей, а также структура поверхностного слоя на границе раздела жидкость — твердое тело. Исследуются оптические свойства анизотропных жидкостей и растворов заряженных макромолекул. В последние годы на кафедре развивается новое научное направление, связанное с медицинской и экологической физикой: изучается токсическое воздействие тяжёлых металлов на белки плазмы крови, разрабатываются методы диагностики и контроля лечения сердечно-сосудистых и  онкологических заболеваний.

В научной лаборатории.
Канд. физ.-мат. наук Н.И.Чернова

3. Физика реальных кристаллов (руководитель д.ф.м.н. Н.А. Тяпунина). Основное направление работ в этой области — установление связи между макроскопическими физическими свойствами твердых тел и  структурными дефектами. Изучается взаимодействие акустического, электрического, магнитного и электромагнитного полей с дефектами кристаллов, а именно, фотоакустический эффект в полупроводниках, магнитоакустический — в щелочно-галоидных кристаллах, акустический эффект в кристаллах с различными типами сил связи.


Научная работа кафедры тесно связана с работами других научных коллективов, координируется Междисциплинарными научными проектами МГУ, поддерживается грантами РФФИ, «Университеты России» и др. В результате научных контактов с другими организациями написан ряд монографий и справочников, в том числе M. Capitelli, C.M. Ferreira, B.F. Gordiets, A.I. Osipov. Plasma kinetics in Atmospheric Gases. Springer, 2000).

Сотрудники кафедры активно участвуют в работе международных научных конференций, в том числе в качестве членов программных и организационных комитетов.

Кафедра выпускает специалистов по физике кинетических явлений в газах, жидкостях и твердых телах. В связи с этим курсы лекций, читаемые студентам, можно разбить на три группы:

  • Базовые лекции с изложением основ молекулярной физики: «Современные проблемы молекулярной физики», «Физика молекул», «Физическая гидродинамика», «Неравновесная термодинамика».
  • Спецкурсы по отдельным направлениям молекулярной физики: «Релаксационные процессы в газах», «Физика горения», «Физика жидкостей», «Физика реальных кристаллов».
  • Спецкурсы по выбору: «Явления переноса», «Теория термодинамического подобия», «Оптические и спектральные методы исследования анизотропных жидкостей и растворов», «Анизотропные жидкости и биологические структуры», «Менеджмент в научных исследованиях», «Физика горения и взрыва», «Плазменная газодинамика» и др.

Экспериментальное обучение студентов проводится в специальном физическом практикуме кафедры и на оригинальных установках кафедры и НИИ механики МГУ.

За свою семидесятилетнюю историю кафедра подготовила около 1000 дипломников, более 200 кандидатов и свыше 40 докторов наук. Её питомцами являются 9 академиков и членов-корреспондентов Академии наук.
На протяжении 70 лет кафедрой заведовали: чл.-корр. АН СССР проф. А.С. Предводителев (1931—1972), проф. А.А. Предводителев (1972—1982), проф. Ф.В. Шугаев (и.о.) (1982—1986), чл.-корр. РАН проф. В.Б. Брагинский (1986—2001). С 2001 г. кафедрой заведует академик РАЕН проф. Н.Н. Сысоев.