Из истории кафедры физики МИИТ

(от П. Н. Лебедева до наших дней)

Кафедра физики принадлежит к числу первых, организованных в Императорском Московском инженерном училище в 1896 г. В учредительных документах отмечалось: «подготовка инженеров-строителей по ведомству Министерства путей сообщения должна строиться на базе глубоких научных знаний по механике, математике, физике, химии при непосредственном участии учащихся в проектировании и строительстве». Первый директор училища профессор Максименко Ф. Е., занимающий должность экстраординарного профессора по кафедре практической механики, считал, что инженер путей сообщения не может быть узким специалистом. «Железная дорога, органически сочетающая множество отраслей науки и техники, требует от инженера-железнодорожника широких знаний, постоянного самообразования и самостоятельного мышления». С самого начала деятельности он решительно выступает против предложений ограничить образовательные функции училища изучением только прикладных наук. Ему принадлежит высказывание, не утратившее актуальности и поныне: «Есть ремесло, и есть творчество. Я стою на почве последнего». На таком фоне развернулась энергичная работа по организации кафедры.                                                                                    

На должность руководителя создаваемой кафедры был приглашен молодой преподаватель физики Московского университета Петр Николаевич Лебедев, незадолго до этого возвратившийся из Страсбурга, где он получил физическое образование в одной из лучших европейских школ А. Кунда. По времени деятельность П. Н. Лебедева в МИУ совпала с завершающим этапом его работы над подготовкой магистерской диссертации «Экспериментальные исследования пондеромоторного действия волн на резонаторы», после защиты которой, он получил степень доктора физики и стал профессором Московского университета. Впоследствии он был всецело поглощен работой по измерению светового давления на твердые тела и газы. Полученные научные результаты принесли П. Н. Лебедеву мировое признание. Помимо научной работы Лебедев занимался организационной деятельностью в сфере науки и образования. Он - основатель известнейшей в России научной школы физиков, организатор (1911 г.) Московского физического общества, занимавшегося пропагандой физических знаний. Из его школы вышло много учёных – физиков, получивших мировое признание. К их числу принадлежит профессор Эйхенвальд Александр Александрович, который в 1897 г. занял должность зав. кафедрой физики МИУ. Становление и развитие кафедры уже в составе Московского института инженеров путей сообщения (c 1912 г.) связано с его именем. Перед поступлением в Петербургский институт путей сообщения, который он окончил в 1888 г. по специальности инженер-строитель, Эйхенвальд два года учился на физико-математическом факультете Московского университета, а затем уже после 7 лет практической работы инженером, стажировался в Страсбургском университете в области физики. В организованной и оснащенной им научной лаборатории МИУ в течение 1901-1904 гг. он выполнил свою главную научную работу «О магнитном действии тел, движущихся в электрическом поле», в которой экспериментально показал эквивалентность магнитного действия конвекционных токов, обусловленных движением в пространстве связанных электрических зарядов, и токов проводимости. Её он защитил в Московском университете в качестве докторской диссертации, результат работы под названием «ОПЫТ ЭЙХЕНВАЛЬДА» вошёл во все энциклопедические и учебные издания по физике. Профессор Эйхенвальд А. А. за годы работы в МИУ-МИПС проявил незаурядные качества организатора и талант блестящего педагога. В 1905-1908 гг. он был директором МИУ и немало сделал для преобразования инженерного училища в высшее учебное заведение – институт инженеров путей сообщения. После смерти П. Н. Лебедева в 1912 г. Эйхенвальд А. А. становится председателем Московского физического общества, заседания которого проводились в стенах кафедры физики МИПС. На кафедре был создан первоклассный физический кабинет, в котором многие приборы и установки для демонстрации опытов были спроектированы и изготовлены при его непосредственном участии. Проф. Эйхенвальд был блестящим лектором. Написанный им в 1911 г. учебник «Электричество» выдержал 11 переизданий, и долгое время был настольной книгой, по которой учились многие поколения студентов. В1920 г. А. А. Эйхенвальд выехал в зарубежную командировку. В течение ряда лет он поддерживал связь с институтом, присылал научные статьи для публикаций. Последняя его работа посвящена нелинейной акустике – «Акустические волны большой амплитуды».

 В течение ряда лет должность зав. кафедрой оставалась незамещенной. Только в 1924 г. её занимает Владимир Дмитриевич Зернов, работавший до этого профессором, зав. кафедрой физики и ректором Саратовского университета. Свои основные научные работы он выполнил в Московском университете под руководством П. Н. Лебедева, будучи сотрудником его лаборатории. Разработанный им метод непосредственного измерения звукового давления нашёл применение во многих акустических лабораториях СССР и за рубежом. В МИПС он руководил работами по исследованию теплопроводности и звукопроводимости строительных материалов.

В условиях бурного развития железнодорожного транспорта в предвоенные годы, в связи с электрификацией дорог и переходом на электрическую тягу, был организован Московский электромеханический институт инженеров транспорта. Учебный процесс по физике в обоих институтах стала обеспечивать объединённая кафедра физики, заведующим которой был назначен В. Д. Зернов. В 1937 г. ему была присуждена степень доктора физ.-мат. наук без защиты диссертации. До своей кончины в 1946 г. он плодотворно работал над созданием новой программы по физике для высших технических заведений, добиваясь того, чтобы в неё были включены разделы новейшей физики – квантовая механика, физика атома и атомного ядра. В годы Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. железнодорожный транспорт страны и все его подразделения, включая и учебные заведения, находились на военном положении, в связи с чем, В. Д. Зернову было присвоено воинское звание директора-подполковника административной службы. Благодаря его чёткому и твердому руководству в трудные военные годы, в ходе эвакуации институтов в тыл и последующего возвращения в Москву удалось не только сохранить, но и значительно приумножить лабораторное учебное и научное оборудование кафедры. Он был награжден медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 г.г.» и орденом Трудового Красного Знамени.                       

В 1949 г. заведующим кафедрой становится Дмитрий Владимирович Зернов, до этого работавший доцентом кафедры и штатным совместителем в институте радиотехники и электроники (ИРЭ) АН СССР (с 1948 г. доктор физ.-мат. наук, профессор). Он руководил работами по фотоэлектронике и СВЧ - приборам, издал монографию по этим направлениям (научный редактор), сыгравшую большую роль в развитии приборостроения и в подготовке специалистов. В 1952 г. по представлению ученого совета МИИТ В. Д. Зернов был избран членом-корреспондентом АН СССР и перешёл на работу в качестве заместителя директора по научной работе ИРЭ АН СССР.

 Важный этап истории кафедры связан с приходом в 1952 году на должность заведующего профессора Николая Львовича Брюхатова, проработавшего в этом качестве до 1969 года. В эти годы на кафедре появляется мощная научно-исследовательская лаборатория, в тематику которой вошли актуальные вопросы физики твёрдого тела и магнитных явлений. Профессор Брюхатов Н.Л. известен российским и зарубежным магнетологам как крупный учёный, внесший большой вклад в разработку нового метода магнитного анализа текстур, в исследование магнитных свойств широкого круга ферри- и ферромагнитных материалов. Выполненные им прецизионные исследования позволили ему и Л. В. Киренскому сформулировать закон температурной зависимости первой константы магнитной анизотропии ферромагнетиков. Н. Л. Брюхатовым была создана научная школа по физике магнитных материалов, подготовлено много высококвалифицированных педагогов и научных сотрудников кафедры, среди них доктор физ.-мат. наук, профессор Пахомова Нинель Лазаревна, с 1970 года она успешно руководила научной лабораторией «Исследование ферритов». В лаборатории проводились исследования квантово-механической природы обменных взаимодействий и магнитной анизотропии, изучалась динамика спиновых структур и магнитные фазовые переходы в ферритах. Полученные результаты известны в нашей стране и за рубежом, включены в международные справочные таблицы Ландольта-Бернштейна. Н. Л. Пахомова являлась председателем комиссии РАН по термодинамике и технологии ферритов и других оксидов, проводила активную работу в рамках международного сотрудничества научных центров, в которой принимали участие и студенты.

С 1969 по 1971 г. кафедрой руководил доктор физ.-мат. наук, профессор Яшкин Александр Яковлевич, специалист в области радиофизики. Он активно занимался вопросами методики преподавания физики в высшей школе, автор учебника по физике для студентов ВУЗов.

 В 1973 году зав. кафедрой физики становится доктор физ.-мат. наук, профессор Игорь Константинович Верещагин. В 1974 году он организует на кафедре научную лабораторию оптоэлектроники, в стенах которой подготовлены 3 доктора и 7 кандидатов наук, написано большое число книг и опубликовано много оригинальных работ, часть из которых изданы в США, Нидерландах, Франции и т.д. Заслуженный деятель науки и техники России И. К. Верещагин является специалистом в области люминесценции твёрдых тел и оптоэлектроники. Совместно с сотрудниками лаборатории им разработана теория электро- и фотолюминесценции кристаллов, а также процессов, определяющих срок службы источников света; выполнен цикл работ по физическим основам люминесцентных приборов для отображения информации, которые используются на транспорте. Самостоятельное развитие получили такие важные направления, как спектроскопия экситонов и точечных дефектов в кристаллах (руководитель - док. физ.-мат. наук Никитенко В. А.) и люминесценция пищевых продуктов (руководитель – док. техн. наук Тимошкин Е. И.), по которым издано отдельно три монографии. И. К. Верещагин был избран членом ряда Научных советов РАН по проблемам «Люминесценция и развитие её применений в народном хозяйстве», «Физика и химия полупроводников», научно-методического совета по физике Центральной зоны России и имел многочисленных учеников у нас в стране и за рубежом, член Нью-Йоркской академии наук. Под его руководством проведено существенное обновление лабораторного практикума кафедры, создана учебная лаборатория по физике твёрдого тела. В 1974-75 годах на кафедру приглашены доктора физ.-мат. наук И. Г. Берзина и Ф. П. Денисов, что повлекло за собой создание новых научных лабораторий. Профессор Берзина Ирина Григорьевна – крупный специалист в области радиографии, действительный член Международной академии наук высшей школы, автор монографии «Радиография минералов, горных пород и руд», которая используется в качестве учебника по основам радиографии в высших учебных заведениях. В лаборатории профессора Ф. П. Денисова осуществлялись исследования взаимодействия заряженных частиц с веществом, приводящего к возникновению акустической эмиссии. Открыт и исследован эффект ориентационного акустического излучения, возникающего при каналировании заряженных частиц в кристаллах.

С 1980 г. по 2010 г. кафедра организационно функционировала как два структурных подразделения МИИТ – кафедры «Физика-1» и «Физика-2». Необходимость иметь эти подразделения была вызвана:

во-первых, началом подготовки кадров по новым специальностям и расширением научных исследований по договорам с предприятиями ж/д транспорта, что привело к резкому увеличению числа студентов и аспирантов, штата преподавателей и инженерно-технического персонала кафедры;

во-вторых, образованием Учебно-методического объединения (УМО) по специальностям ж/д транспорта, определившим, что изучение физики и других общенаучных дисциплин должно проводиться не по единому плану, как это было прежде, а более чем по 20 планам с существенным различием, как по объёму курса, так и по продолжительности его изучения даже в пределах одной группы специальностей. На кафедру «Физика-1» было возложено обеспечение учебного процесса по механическим, теплотехническим, строительным и технологическим специальностям, на кафедру «Физика-2» по математическим, информационным, электротехническим и управленческим специальностям. 

Кафедру «Физика-2» до 1993г. продолжал возглавлять профессор И. К. Верещагин, а с 1993г. по 2010г. ею заведовал известный учёный в области спектроскопии нанообъектов неорганических материалов, член Нью-Йоркской академии наук, доктор физико-математических наук, профессор Владимир Александрович Никитенко. В это время на кафедре проведено существенное обновление лабораторного практикума. Организована лаборатория физики твёрдого тела и инновационных технологий, издан ряд учебных пособий и большое число методических разработок по курсам «Физика» и «Концепции современного естествознания». Сотрудниками кафедры подготовлено и защищено 4 докторских (Кокин С. М., Никитенко В. А., Пахомова Н. Л., Тимошкин Е. И.) и 7 кандидатских диссертаций. Установлено активное  международное  сотрудничество с научными центрами Германии, Чехословакии, Болгарии, Белоруссии и Эстонии, продолжаются тесные контакты с рядом институтов Российской академии наук.

Под руководством профессора Никитенко В. А. и профессора Кокина С. М. (действительный член Академии проблем качества РФ) ведётся поиск материалов и систем для новых информационных технологий, при активном участии доцента Некрасова В. В. создан НОЦ ФИАТ (научно-образовательный центр фотоники многокомпонентных систем и инструментальных информационно-аналитических технологий).

Кафедру «Физика-1» за этот период возглавляли:

в 1980-1984гг. – известный специалист в области информационно-измерительных систем в экспериментальной физике, академик Академии информатизации РФ, доктор технических наук, профессор Игорь Анатольевич Паньшин;                                                                            

в 1985-1987гг. – ученый в области акустики и ракетно-космической техники, доктор физико-математических наук, профессор Тимофей Ханинович Седельников;

в 1988-1998гг.– известный ученый в области физики и физического материаловедения соединений и сплавов редкоземельных элементов, высококвалифицированный педагог и организатор учебного процесса в высшей школе, почетный академик Академии электротехнических наук РФ, доктор физико-математических наук, профессор Владимир Иосифович Марченко;

в 1998-2008гг. - специалист в области математического моделирования процессов тепловлагообмена при бетонировании оснований на вечномерзлых грунтах, действительный член Академии проблем качества РФ, доктор технических наук, профессор Алексей Дмитриевич Курушин.

 На кафедре дважды были реконструированы и переоснащены современным типовым оборудованием учебные лаборатории и лекционный зал, осуществлен переход на преподавание физики по профессионально ориентированным рабочим программам, расширены научно-прикладные разработки по проблемам ж/д транспорта и транспортного строительства, организована лаборатория по курсу «Физические основы измерений», разработаны и изданы методические материалы по всем видам учебных занятий, подготовлено и защищено 3 докторских (Зимина Н.Х., Курушин А.Д., Подпалый Е.А.) и 5 кандидатских диссертаций. В работе кафедры активное участие принимал кандидат физико-математических наук, доцент Раули Михайлович Лагидзе, в 1984-1985гг. и 2008-2010гг. исполнявший обязанности заведующего кафедрой. Много сил для создания авторитета кафедры отдал профессор Е. А. Подпалый.

С началом XXI века, в связи с усилением интеграционных процессов, образованием университетского комплекса, переходом на двухуровневую систему подготовки студентов, введением междисциплинарных учебных курсов, усилились и без того сохранявшиеся тесные связи между обеими кафедрами. Логическим следствием чего явилось решение ректора университета о строительстве Дома физики и объединении кафедр в единый коллектив. С 01.07.2010г. кафедра физики в МИИТ вновь стала единой. Возглавил кафедру профессор В.А.Никитенко. Перед кафедрой поставлены большие задачи по реализации возможностей, которые открывает уникальный учебно-научный комплекс, какого нет в большинстве технических университетов страны.

Поразительно созвучным словам основателя МИУ-МИИТ профессора Ф.Е.Максименко стало сказанное нынешним ректором МИИТ профессором Б.А.Лёвиным корреспонденту телеканала ОАО РЖД: «Наша стратегия - изначально давать добротные и глубокие знания, особенно в фундаментальных дисциплинах. И то, что день знаний в этом году мы начали отмечать с открытия Дома физики, не дань моде. Это веление времени».                                             

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

1. Гнеденко В.В., Хинчин А.Я. Элементарное введение в теорию вероятностей. – М.: Наука, 1982.

2. Колемаев В.А. и др. Теория вероятностей и математическая статистика.- М.: Высшая школа, 1991.

3. Зайдель А.Н. Ошибки измерения физических величин.- М.: Наука, 1974 и последующие переиздания.

4. Кунце Х.И. Методы физических измерений. - М.: Мир, 1989.

5. Гринчар Н.А., Денисов Ф.П., Курбатов Б.П., Никитенко В.А., Прунцев А.П. Расчёт погрешностей в лабораторных работах физического практикума. - М.: МИИТ, 1995.

6. Тимофеев Ю.П., Тхань Нгуен К. Физические величины: диапазоны измерений, единицы и точность измерений.- М.: МИИТ, 2000. 

7. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2000 и последующие переиздания.

8. Селезнёв В.А., Тимофеев Ю.П. Вводное занятие в лабораториях кафедры физики – М.: МИИТ, 2006.

9. Мацукович Н.А., Слободянюк А.И. Физика: рекомендации к лабораторному практикуму по обработке результатов. – Мн.: Изд. центр БГУ, 2006.

 

 

П Р И Л О Ж Е Н И Е

        

   ГРЕЧЕСКИЙ АЛФАВИТ   ЛАТИНСКИЙ АЛФАВИТ

 

альфа	a	A		а	a	A
бета	b	B		бэ	b	B
гамма	g	G		цэ	c	C
дельта	d	D		дэ	d	D
эпсилон	e	E		е	e	E
дзета	z	Z		эф	f	F
эта	h	H		гэ (же)	g	G
тета	q	Q		ха (аш)	h	H
йота	i	I		и	i	I
каппа	k	K		йот (жи)	j	J
ламбда	l	L		ка	k	K
ми (мю)	m	M		эль	l	L
ни (ню)	n	N		эм	m	M
кси	x	X		эн	n	N
о микрон	o	O		о	o	O
пи	p	P		пэ	p	P
ро	r	R		ку	q	Q
сигма	s	S		эр	r	R
тау	t	T		эс	s	S
и псилон	u	U		тэ	t	T
фи	j	F		у	u	U
хи	c	C		вэ	v, u	V
пси	y	Y		дубль-вэ	w	W
о мега	w	W		икс	x	X
				игрек	y	Y
				зэт	z	Z

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е

 

Содержание вводного занятия ……………………………...3

Правила оформления и выполнения работы ………………4

Физические измерения. Виды измерений ………………….6

Ошибки измерений физических величин…………………….9

Погрешности измерительных приборов ………………….11

Случайные ошибки измерений………………………………15

Из истории кафедры “Физика” МИИТ  ………………… 28

Литература…………………………………………………….36

Приложение……………...…………………………………….37

 

 

Учебно - методическое издание

 

СЕЛЕЗНЁВ  Владимир  Александрович,   ТИМОФЕЕВ  Юрий Петрович

ВВОДНОЕ  ЗАНЯТИЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ КАФЕДРЫ ФИЗИКИ

Под редакцией проф. В.А. Никитенко

Методические указания

Подписано к печати Объём –        п.л. Формат     60 ´ 84/16

Тираж 300 экз.     Изд. № 177 - 11 Заказ №

127994 Москва, ул. Образцова, д.9, стр. 9. Типография МИИТ