Темы учебно-исследовательских работ. Часть 1.

1. Эффект Фарадея в радио и оптическом диапазонах частот.
   В 1845 году Майкл Фарадей обнаружил, что свет, прошедший через вещество, помещенное в магнитное поле, имеет характеристики, отличные от света, прошедшего через неподмагниченную среду. В настоящее время устройства на основе этого эффекта широко применяются в высокочувствительных системах, работающих в оптическом и радиочастотном диапазонах. В данной работе предлагается исследовать эффект Фарадея на примере использования его в таких устройствах как оптический изолятор и циркулятор, функционирующий в радиочастотном диапазоне.
2. Создание спектрометра на основе фотокамеры и исследование спектров источников освещения.
   Работа предполагает создание из легкодоступных материалов и компонентов простейшего спектрометра. Несмотря на простоту устройства создаваемый прибор позволит проанализировать спектры различных естественных и искусственных источников излучения, сравнить их и сделать выводы об их пригодности для использования в быту.
3. Ультразвук в медицине.
   В настоящее время активно применяются различные акустические методы в медицине. Одним из наиболее часто используемых методов на сегодняшний день является ультразвуковая диагностика (УЗИ). В данной работе предполагается исследование вязкоупругих характеристик фантомов с помощью ультразвуковых волн.
4. Исследование системы автоматического управления на примере стабилизации обратного маятника.
   В работе планируется изучить основные принципы построения систем автоматического регулирования, которые стали неотъемлемой частью бесконечного множества устройств и систем. Все подобные системы осуществляют обратную связь на основании информации о текущем состоянии объекта и его отклонения от желаемого. Классическим примером объекта управления является обратный маятник, который имеет центр масс выше точки опоры. Такой маятник склонен к падению и неспособен оставаться в заданном положении без управления. Примером такого маятника является балансирование карандаша на кончике пальца, акробатические номера в цирке и, например, сегвей и гироскутер, которые имеют встроенные алгоритмы поддержания равновесия.