Монография представляет собой обзор основных направлений теоретических и экспериментальных исследований по воздействию лазерного излучения на вещество. Главное внимание уделяется описанию физико-математических моделей и методов численного моделирования физических процессов, протекающих при взаимодействии лазерного излучения с материалами различного состава в области умеренных потоков излучения, при которых возникают тепловые, гидродинамические и плазменные эффекты, представляющие интерес для лазерной технологии и научных исследований. Для подтверждения достоверности расчетных моделей широко привлекаются результаты экспериментов. Монография предназначена для широкого круга специалистов, аспирантов и студентов старших курсов. занимающихся физикой высоких плотностей энергии, физикой взаимодействия мощных направленных потоков электромагнитной энергии с веществом, технологией обработки различных материалов.

Сборник посвящен разработке спектральных методов исследования процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом. Основное внимание уделено использованию спектроскопических диагностик для определения параметров образующейся при взаимодействии лазерной плазмы на различных этапах ее эволюции. Часть представленных работ посвящена исследованию физических явлений, происходящих в оптических средах под воздействием лазерного излучения (пробой, генерация звука). Сборник представляет интерес для специалистов, работающих в областях спектроскопии, физики плазмы, измерения параметров лазерного излучения.

Учебное пособие посвящено изложению современных аспектов фотоники и нанофотоники, включая взаимодействие фемтосекундных лазерных импульсов с веществом. Рассматриваются вопросы, связанные с конфокальной и ближнеполевой сканирующей оптической микроскопией высокого разрешения, свойствами и использованием поверхностных плазмонов, перепутанными фотонными состояниями, статистическими свойствами фотонных полей, квантовыми излучателями и метаматериалами. Предназначено для студентов, специализирующихся в области физической и квантовой оптики, лазерной физики, квантовой электроники, оптоэлектроники и смежных дисциплин.

Лазерное охлаждение позволяет замедлять атомы примерно до скорости комара и контролировать их движение с беспрецедентной точностью. Этот элегантный метод, с помощью которого атомы, молекулы и даже микроскопические стеклянные шарики могут быть захвачены лучами света в небольших областях свободного пространства и впоследствии перемещены по желанию с помощью других лучей, произвел революцию во многих областях физики. В частности, он является полезным исследовательским инструментом для изучения отдельных атомов, для изучения деталей химических реакций и даже для изучения движения атомов в квантовой области.Книга начинается с обзора соответствующих аспектов квантовой механики; затем описываются электромагнитные взаимодействия, связанные с замедлением и захватом атомов как в магнитные, так и в оптические ловушки. В заключительных главах обсуждается широкий спектр применений, включая атомные часы, исследования процессов ультрахолодных столкновений, дифракцию и интерференцию атомных пучков, оптические решетки и конденсацию Бозе-Эйнштейна. Книга предназначена для студентов старших курсов и начинающих аспирантов, обладающих некоторыми базовыми знаниями в области оптики и квантовой механики. Обширная библиография охватывает современную исследовательскую литературу.

В монографии приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований теплового самовоздействия излучения в гетерогенных средах. Предназначена для научных работников, специализирующихся в области физики взаимодействия излучения с веществом, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В книге дан обзор результатов исследований, проведенных сотрудниками ИЛФИ РФЯЦ-ВНИИЭФ, за период 1956-2003 гг. Описаны способы получения экстремально высоких температуры, плотности и давления. Представлены мощные импульсные, импульсно-периодические и непрерывные лазеры, созданные для этих целей. Особое внимание уделено моноимпульсным установкам «Искра-4», «Искра-5». Книга может быть полезна специалистам, изучающим поведение вещества при высоких давлениях и температурах и физические основы работы мощных лазеров.

Рассматриваются процессы взаимодействия излучений с твердым телом, радиационные эффекты в твердом теле, влияние излучений на структуру и свойства материалов, формирование и свойства наноматериалов при воздействии излучений, методы, оборудование, плазменные и радиационные технологии.

Пособие посвящено теории взаимодействия электромагнитного излучения с классическими и квантовыми системами: гармоническим осциллятором, осциллятором Морзе, двухуровневой системой, атомом, отрицательным ионом и металлической наночастицей в диэлектрической матрице. Основное внимание уделено особенностям взаимодействия ультракоротких электромагнитных импульсов с веществом, таким как зависимость вероятности фотопроцесса от длительности импульса, от его формы и фазовых параметров (фазы несущей частоты по отношению к огибающей импульса, чирпа частоты). Анализ проведен как в рамках теории возмущений, так и с помощью численного решения оптических уравнений Блоха. Предназначено для студентов 3-6 курсов и аспирантов, специализирующихся в области физической и квантовой оптики, атомной физики, лазерной физики, квантовой электроники, оптоэлектроники и смежных дисциплин.

Последовательно рассмотрен обширный круг вопросов, относящихся к физическим основам квантовой электроники оптического диапазона: способы описания оптического излучения, его когерентные и статистические свойства; элементарные процессы взаимодействия излучения с электроном (фотонная структура, вероятности процессов); вопросы физики вещества, существенные для квантовой электроники (энергетические состояния, квазичастицы, неоптические переходы, релаксационные процессы); общая картина взаимодействия излучения с веществом, включая нелинейно-оптические явления и, в частности, генерацию лазерного излучения. Показаны разные подходы и приближения. Книга рассчитана на широкий круг читателей: инженеров, работающих в области квантовой электроники или смежных областях, а также преподавателей и студентов технических вузов.

Последовательно рассмотрен обширный круг вопросов, относящихся к физическим основам квантовой электроники оптического диапазона: способы описания оптического излучения, его когерентные и статистические свойства; элементарные процессы взаимодействия излучения с электроном (фотонная структура, вероятности процессов); вопросы физики вещества, существенные для квантовой электроники (энергетические состояния, квазичастицы, неоптические переходы, релаксационные процессы); общая картина взаимодействия излучения с веществом, включая нелинейно-оптические явления и, в частности, генерацию лазерного излучения. Показаны разные подходы и приближения. Книга рассчитана на широкий круг читателей: инженеров, работающих в области квантовой электроники или смежных областях, а также преподавателей и студентов технических вузов.

В сборнике широко представлены тексты докладов, отражающие результаты теоретических и экспериментальных исследований параметров атмосферы оптическими методами. Большое внимание уделено изучению атмосферного аэрозоля с помощью поляризационных, многоволновых лидаров, а также с применением нелинейных эффектов, возникающих при распространении в атмосфере мощного лазерного излучения.Освещены вопросы газоанализа атмосферы и определения микроструктурных характеристик из оптических измерений.Наряду с наземными исследованиями атмосферы значительное место в сборнике занимают материалы по зондированию атмосферы и подстилающей поверхности с летательных аппаратов, в том числе и из космоса.Книга рассчитана на специалистов, работающих в области атмосферной оптики, оптической локации, метеорологии и квантовой электроники.

В книге изложены научные основы и направления использования радиационных технологий в агропромышленном производстве и пищевой промышленности. Обобщены и проанализированы результаты отечественных и иностранных авторов, включая собственные научные и практические разработки. Описаны механизмы биологического действия ионизирующего и неионизирующих излучений, а также нашедшие практическое применение радиационно-химические и радиобиологические эффекты. Представлены основные международные и национальные нормативные документы. Предназначена: для научных сотрудников и специалистов в области применения радиационных технологий при производстве, переработке и хранении сельскохозяйственного сырья и пищевой продукции. Рекомендуется преподавателям, аспирантам и студентам сельскохозяйственных и технических вузов.

Учебник посвящен систематическому изложению физики основных элементарных процессов, возникающих при взаимодействии электромагнитного поля с атомами и наночастицами. Рассмотрены такие фундаментальные явления как поглощение излучения, люминесценция, индуцированное излучение, фотоионизация, тормозное излучение, включая поляризационный канал, различные виды рассеяния фотона на атомах и мезообъектах, в том числе с участием поверхностных плазмонов, а также фотопереходы в молекулярных системах и наноструктурах. Когерентные нестационарные процессы — самоиндуцированная прозрачность, оптическая нутация и фотонное эхо — описаны в рамках формализма вектора Блоха, позволяющего дать их наглядную геометрическую интерпретацию. Основному материалу предпослано рассмотрение электромагнитного взаимодействия на примере простейших классических систем — гармонического осциллятора и осциллятора Морзе. Особое внимание уделено фазовому контролю фотовозбуждения классического осциллятора в поле ультракоротких импульсов и в бихроматическом поле, играющему важную роль в современной лазерной физике и химии. Представлено классическое описание взаимодействия электромагнитного излучения с веществом на основе спектроскопического принципа соответствия, включая вывод выражений для коэффициентов Эйнштейна. Подробно рассмотрена динамическая поляризуемость атома - величина, занимающая центральное место в описании отклика вещества на электромагнитное воздействие. Рассмотрены неупругие процессы при взаимодействии электронов с атомными частицами. Для студентов и преподавателей, научных работников в областях атомной физики и фотоники.

Рассмотрены особенности распространения волнового излучения при аксиконной фокусировке и формирование нерасходящихся пучков с профилем поля в виде функций Бесселя Jn(r). В поле лазерного бесселева пучка исследован оптический разряд в газах, жидкостях и на поверхности твердых тел, описаны процессы образования и развития плазменного канала и его структуры. Представлены методы исследования свойств бесселевых пучков и создаваемой ими плазмы. В работе обсуждаются возможные применения бесселевых пучков и демонстрируются решения некоторых прикладных задач. Для студентов, аспирантов и научных работников, специализирующихся в области физической оптики и акустики, формирования и распространения волновых пучков, физики плазмы, лазерной диагностики плазмы и плазмоподобных сред.

В сборник включены отчеты по 53 проектам, выполнявшимся по Межотраслевой научно-технической программе "Физика микроволн" с 1995-го по 1998 г. Отчеты отражают результаты исследований по четырем основным направлениям физики микроволн: 1) Источники микроволнового излучения; 2) Распространение микроволновых излучений и мониторинг окружающей среды; 3) Микроволновая спектроскопия и метрология. Приемники микроволновых излучений; 4) Взаимодействие микроволнового излучения с веществом. Исследуемые эффекты и физические закономерности, разработанные методы и устройства находят применение в радиоспектроскопии, связи, локации, радиовидении, дистанционном зондировании окружающей среды, новых технологиях, плазмохимии и других областях науки и техники. Сборник представляет интерес для широкого круга радиофизиков и радиоинженеров.

В сборник включены отчеты по 53 проектам, выполнявшимся по Межотраслевой научно-технической программе "Физика микроволн" с 1995-го по 1998 г. Отчеты отражают результаты исследований по четырем основным направлениям физики микроволн: 1) Источники микроволнового излучения; 2) Распространение микроволновых излучений и мониторинг окружающей среды; 3) Микроволновая спектроскопия и метрология. Приемники микроволновых излучений; 4) Взаимодействие микроволнового излучения с веществом. Исследуемые эффекты и физические закономерности, разработанные методы и устройства находят применение в радиоспектроскопии, связи, локации, радиовидении, дистанционном зондировании окружающей среды, новых технологиях, плазмохимии и других областях науки и техники. Сборник представляет интерес для широкого круга радиофизиков и радиоинженеров.

В монографии рассматриваются закономерности взаимодействия квазимонохроматического импульсного лазерного излучения с двухуровневой системой в условиях, близких к точному резонансу. Изложение ведется в рамках формализма, который позволяет описать двухуровневую систему во внешнем электрическом поле аналогично спину 1/2 во внешнем магнитном поле, когда выбранные динамические переменные удовлетворяют оптическим уравнениям Блоха. Применение этих уравнений к решению обширного круга различных конкретных задач занимает значительную чать монографии.Книга будет полезна широкому кругу читателей - физикам-теоретикам и физикам-экспериментаторам, инженерам работающим в области квантовой оптики и радиофизики, а также преподавателям, аспирантам и студентам при изучении указанных вопросов.

Полупроводниковые инжекционные лазеры получают все более широкое практическое применение. Массовые масштабы имеет их использование в волоконо-оптических системах передачи информации. За последнее время к исследованиям и разработкам в области лазеров этого типа привлечено много новых специалистов. Резко возросло количество научных публикаций в периодической печати. В данной книге представлены и кратко обсуждены главные проблемы физики лазерных полупроводниковых устройств инжекционного типа. Экспериментальные данные включены, главным образом, в виде примеров к отдельным параграфам и таблиц. Учтены новейшие научные результаты, относящиеся к гетеролазерм на основе многокомпонентных (четверных) систем твердых растворов. Рассмотрены более подробно механизм излучательных переходов, механизм накачки, закономерности формирования спектра лазерного излучения, некоторые нелинейные оптические явления, характерные для инжекционных лазеров.

В книге описаны основные методы расчета сечений взаимодействия заряженных частиц, гамма-квантов и нейтронов с атомами и дается общая характеристика процессов взаимодействия этих частиц с веществом. Книга может быть полезной для инженеров и научных работников, занимающихся применением ионизирующих излучений в научных и технических целях. Она может быть использована студентами физических и физико-технических специальностей в качестве дополнительного пособия при изучении отдельных разделов теоретической, атомной и ядерной физики, а также специальных курсов, где обсуждаются вопросы взаимодействия излучений с веществом.