Степанов Борис Іванович (фізик)

радянський фізик

Борис Іванович Степанов (1913, Санкт-Петербург1987, Мінськ) — білоруський радянський фізик, академік АН БРСР (1953). Заслужений діяч науки БРСР (1967). Один із засновників білоруської школи фізики.

Степанов Борис Іванович
Народився 28 квітня 1913(1913-04-28)
Санкт-Петербург, Російська імперія
Помер 7 грудня 1987(1987-12-07) (74 роки)
Мінськ, Білоруська РСР, СРСР
Країна Flag of the Soviet Union.svg СРСР
Діяльність фізик
Галузь оптика
Alma mater Фізичний факультет Санкт-Петербурзького державного університетуd (1936)
Науковий ступінь доктор фізико-математичних наук
Вчене звання Q66677605?
Відомі учні Apanasevich Paveld, Анатолій Рубінов, Q4148895?, Q4398951? і Кілін Сергій Якович
Заклад Державний оптичний інститут, Інститут фізики імені Б. І. Степанова НАН Білорусіd і Білоруський державний університет
Учасник німецько-радянська війна
Посада list of members of the Supreme Soviet of the Byelorussian SSR (1985–1990)d, list of members of the Supreme Soviet of the Byelorussian SSR (1971–1974)d, list of members of the Supreme Soviet of the Byelorussian SSR (1975–1979)d і list of members of the Supreme Soviet of the Byelorussian SSR (1980–1985)d
Партія КПРС
Нагороди

БіографіяРедагувати

Степанов народився 15 (28 квітня) 1913 року в Санкт-Петербурзі. Після закінчення дев'ятирічки навчався у ФЗУ, а в 1930 році вступив у Ленінградський університет. З 1934 року одночасно працював в ДОІ. Після закінчення університету в 1936 році вступив в аспірантуру ДОІ, а через три роки захистив кандидатську дисертацію на тему «Дослідження резонансних збурень у спектрах двоатомних молекул». У липні 1941 року пішов добровольцем на фронт, воював у складі 162-го партизанського загону Ленінградського фронту, а потім і на Сталінградському фронті. У січні 1943 року відкликаний з армії для наукової роботи в ДОІ, що знаходився тоді в евакуації в Йошкар-Олі. У 1948 році Степанов захистив докторську дисертацію за темою «Розрахунок частот коливань складних органічних молекул». До 1953 року Степанов працював в ДОІ (з 1951 на посаді начальника лабораторії).

Працював у ЛІТМО, був одним з творців інженерно-фізичного факультету. Обіймав посаду доцента, а потім професора кафедри теоретичної фізики (1946-51).

У 1953 році запрошений в Інститут фізики АН БРСР, 19551973 роках завідував лабораторією, в 19571985 роках — директор інституту. Одночасно з 1953 року — професор БДУ імені В. І. Леніна, до 1963 року очолював кафедру спектрального аналізу. У 19851987 року був членом і радником Президії АН БРСР. З 1964 року і до кінця життя — головний редактор  всесоюзного «Журналу прикладної спектроскопії», що виходив у Мінську.

Член ВКП(б) з 1939 року, у 197186 роках обирався депутатом Верховної Ради БРСР.

Степанов створив у Білорусі велику наукову школу, серед його учнів — 11 докторів та 45 кандидатів наук. Його ім'ям названо Інститут фізики Національної академії наук Білорусі.

Наукова діяльністьРедагувати

Роботи Степанова присвячені спектроскопії, люмінесценції, квантовій електроніці, а також нелінійній оптиці, лазерній спектроскопії, оптичній голографії, питань історії оптики.

Перша робота Степанова, опублікована в 1935 році, була присвячена теоретичному поясненню тонкого розщеплювання метастабільних рівнів азоту, спостерігається в експериментах. У 1939 році ним розвинена теорія аномалій у спектрах двоатомних молекул на основі методів чисельного визначення матричних елементів взаємодії рівнів з експериментальних даних. У 1940-і роки основним напрямком діяльності стала розробка теорії коливальних спектрів багатоатомних молекул та її застосування для конкретних розрахунків. Зокрема, в 1945 році Степанов досліджував вплив водневих зв'язків на спектри поглинання, а в 1948 році запропонував зручні наближені методи розрахунку коливальних спектрів складних органічних молекул. Струнка теорія спектрів багатоатомних молекул була викладена в класичній монографії «Коливання молекул» (співавтори — М.В. Волькенштейн і М.О. Єльяшевич).

У 1950-ті роки Степанов, відштовхуючись від основоположних робіт С.І. Вавилова, розвинув квантовомеханічну теорію люмінесценції і поглинання світла, що дозволяє єдиним чином описати характеристики цих процесів і основні експериментальні факти. На основі цієї теорії отримано ряд важливих результатів. Так, у 1955 році було вперше показано, що енергетичний вихід люмінесценції системи з трьома рівнями енергії може перевищувати одиницю. У 1956 році Степанов передбачив існування явища негативної люмінесценції, яка проявляє себе як спектральний провал на тлі широкосмугового рівноважного теплового випромінювання. У наступні роки вчений систематично розробив теоретичні основи спектроскопії негативних світлових потоків, в рамках якої отримали опис нові оптичні явища — негативна люмінесценція і негативний фотоефект. У 1957 році він показав, що спектри поглинання і люмінесценції складних молекул пов'язані між собою співвідношенням, що не залежать від індивідуальних властивостей молекул (універсальне співвідношення Степанова). Звернувшись до проблеми класифікації вторинного свічення, в 1959 році Степанов спільно зі своїм учнем П. А. Опанасевичем обгрунтували в якості принципової відмінності між люмінесценцією і розсіюванням наявність проміжних процесів, що відбуваються в проміжку між моментами поглинання первинних і випущення вторинних фотонів.

З початку 1960-х років основною сферою діяльності Степанова стає лазерна фізика і нелінійна оптика. Так, вже в 1960 році спільно з В. П. Грибковським він провів розрахунок залежності поглинання і люмінесценції в трирівневій системі від інтенсивності збуджуючого випромінювання. У наступні роки Степановим разом з учнями закладені основи інженерних методів розрахунку лазерних систем, зокрема в 1964 році запропоновані прості ймовірнісні методи розрахунку енергетичних і часових характеристик оптичних квантових генераторів. У цьому циклі робіт з єдиних фізичних позицій були розглянуті всі сторони процесу генерації світла (співавтори — В.П. Грибковський, О.С. Рубанов, А.М. Самсон). У статті, написаній 1965 року спільно з П.А. Опанасевичем, побудована теорія внутрірезонаторного вимушеного комбінаційного розсіювання; в подальшому ця тематика успішно розвивалася в інституті, очолюваному Степановим.

Широке визнання отримали роботи Степанова, пов'язані з відкриттям нового класу лазерних середовищ — органічних барвників. Спочатку в 1964 році спільно з А.М. Рубіновим і В.А. Мостовніковим передбачена теоретична можливість генерації на розчинах ряду барвників, а через три роки (одночасно з вченими США і ФРН) вони здійснили її експериментально. В Інституті фізики АН БРСР створена серія відповідних лазерів з частотою випромінювання в широкій області спектра, що повільно перебудовується. У 1972 році ця діяльність відзначена Державною премією СРСР.

У працях Степанова та його учнів закладені основи динамічної голографії, розроблені нові методи перетворення світлових пучків. Зокрема, у 1970 році він спільно з А. С. Рубановим і Є.В. Івакіним виявив явище обертання хвильового фронту при чотирьоххвильовій взаємодії.

Нагороди та преміїРедагувати

РоботиРедагувати

КнигиРедагувати

  • М. В. Волькенштейн, М. А. Ельяшевич, Б. И. Степанов. Колебания молекул. — М.-Л.: Гостехтеоретиздат, 1949; М.: Наука, 1972.
  • Б. И. Степанов. Люминесценция сложных молекул. — Минск: Изд-во АН БССР, 1955.
  • Б. И. Степанов. Основы спектроскопии отрицательных световых потоков. — Минск: Изд-во БГУ, 1961.
  • Б. И. Степанов, В. П. Грибковский. Введение в теорию люминесценции. — Минск: Из-во АН БССР, 1963; London: Ilisse Books, 1968, 1970.
  • Б. И. Степанов, В. П. Грибковский, А. С. Рубанов, А. Н. Рубинов, Ф. К. Рутковский, А. М. Самсон. Методы расчета оптических квантовых генераторов. — Минск: Наука и техника, 1966 (том 1), 1968 (том 2).
  • Б. И. Степанов. Лазеры сегодня. — Минск: Вышэйшая школа, 1977.
  • Б. И. Степанов. Очерки по истории оптической науки. — Минск: Наука и техника, 1978.
  • Б. И. Степанов. Квантовая электроника. — Минск: Наука и техника, 1979.
  • Б. И. Степанов. Лазеры на красителях. — М.: Знание, 1979. (Новое в жизни, науке, технике. Серия физика).
  • Б. И. Степанов. Введение в современную оптику. — В 4-х томах:
    • Основные представления оптической науки на пороге XX века. — Минск: Наука и техника, 1989.
    • Фотометрия. О возможном и невозможном в оптике. — Минск: Наука и техника, 1989.
    • Квантовая теория взаимодействия света и вещества. — Минск: Наука и техника, 1990.
    • Поглощение и испускание света квантовыми системами. — Минск: Наука и техника, 1991.

Основні наукові статтіРедагувати

  • М. В. Волькенштейн, М. А. Ельяшевич, Б.И. Степанов. Теория колебательных спектров многоатомных молекул // ЖЭТФ. — 1945. — Т. 15. — С. 35—41.
  • Б. И. Степанов, Б. С. Непорент. Колебательная энергия и люминесценция сложных молекул // УФН. — 1951. — Т. 43. — С. 380—425.
  • В. В. Антонов-Романовский, Б. И. Степанов, М. В. Фок, А. П. Хапалюк. Выход люминесценции системы с тремя уровнями энергии // ДАН СССР. — 1955. — Т. 105. — С. 50—53.
  • Б.И. Степанов. Закон Вавилова // УФН. — 1956. — Т. 58. — С. 3—36.
  • Б. И. Степанов. Отрицательная люминесценция и отрицательный фотоэффект // Оптика и спектроскопия. — 1956. — Т. 1. — С. 125—130.
  • Б. И. Степанов. Универсальное соотношение между спектрами поглощения и люминесценции сложных молекул // ДАН СССР. — 1957. — Т. 112. — С. 839—841.
  • Б. И. Степанов, П. А. Апанасевич. Классификация вторичного свечения // Оптика и спектроскопия. — 1959. — Т. 7. — С. 437—445.
  • Б. И. Степанов, В. П. Грибковский. Нелинейные оптические явления в системе частиц с тремя уровнями энергии // Известия АН СССР. — 1960. — Т. 24. — С. 534—538.
  • Б. И. Степанов, В. П. Грибковский. Применение вероятностного метода для расчета оптических характеристик квантовых генераторов света // УФН. — 1964. — Т. 82. — С. 201—220.
  • Б. И. Степанов, П. А. Апанасевич. Вынужденное комбинационное рассеяние внутри резонатора первичного ОКГ // Журнал прикладной спектроскопии. — 1965. — Т. 11. — С. 37—44. — DOI:10.1007/BF00658079.
  • Б. И. Степанов, А. Н. Рубинов, В.А. Мостовников. Оптическая генерация в растворах сложных молекул // Письма в ЖЭТФ. — 1967. — Т. 5. — С. 144—148.
  • Б. И. Степанов, А. Н. Рубинов. Оптические квантовые генераторы на растворах органических красителей // УФН. — 1968. — Т. 95. — С. 45—74.
  • Б. И. Степанов, Е. В. Ивакин, А. С. Рубанов. О регистрации плоских и объёмных динамических голограмм в просветляющихся веществах // ДАН СССР. — 1971. — Т. 196. — С. 567—569.

ЛітератураРедагувати

ПосиланняРедагувати