Дается систематическое изложение современной теории колебаний и волн. Первая часть представляет собой элементарное введение в теорию колебаний. Во второй части излагаются наиболее существенные понятия и методы теории нелинейных динамических систем. Третья часть посвящена волновым процессам в линейных и нелинейных системах. В комментариях и приложениях рассмотрены некоторые задачи распространения волн, взаимодействия излучения с веществом и другие задачи нелинейной динамики, а также приведены сведения справочного характера. Основное содержание книги дополнено некоторым количеством задач с подробными их решениями. Книга предназначена студентам, аспирантам и научным работникам, интересующимся теорией колебаний и ее приложениями.

«Справочник по физике» был создан коллективом опытных преподавателей вузов, ученых и инженеров. Девиз книги — лаконичность и удобство. В ней компактно собраны все важные формулы, таблицы и другой инструментарий, рассмотрены способы их использования. «Справочник по физике» представляет базовые знания, необходимые поступающим в вузы, выпускникам средних специальных учебных заведений, студентам вузов; дополнительные знания для людей, занимающихся углубленным изучением физики; прикладные знания по физике, которые могут быть интересны инженерам и ученым. Каждая глава является отдельным модулем и включает в себя понятия и определения, формулы, правила и теоремы, примеры и способы практического применения приведенного материала, указания на возможные источники ошибок, подсказки и перекрестные ссылки, применяемые на практике методы измерения, а также многочисленные таблицы физических постоянных и свойств различных материалов.

В настоящей книге представлено современное состояние теории нелинейных колебаний и волн. С единой точки зрения рассматриваются колебательные и волновые процессы, как периодические, так и хаотические, в системах самой различной физической природы. Показано, что такие популярные и быстро развивающиеся в последние годы науки, как нелинейная динамика, теория солитонов и синергетика. которые часто изучаются независимо друг от друга, фактически являются составными частями теории колебаний и волн. На ряде примеров демонстрируется. что эта теория отражает наиболее общие законы природы, справедливые для систем, являющихся объектами изучения различных наук: физики, химии, биологии и т. д. Единство колебательных законов позволяет строить простые модели сложных систем, которые, в свою очередь, позволяют прояснить общие свойства изучаемых систем и предсказать их поведение в конкретных условиях. Кроме классических колебательных и волновых явлений в книге рассматриваются нетрадиционные проблем шумоиндуцированных колебаний и турбулентности. Книга предназначается для специалистов в области теории нелинейных колебаний и волн, научных работников и инженеров, чья деятельность связана с исследованием колебательных и волновых процессов; а также аспирантов и студентов старших курсов для углубленного изучения общих законов теории колебаний и волн и их приложений к конкретным системам.

В справочном руководстве даны определения основных физических понятий, сформулированы физические законы и кратко разъяснена сущность описываемых ими явлений. Справочное руководство содержит сведения по всем разделам курса физики, которые изучаются в средней школе и средних специальных учебных заведениях. В некоторых главах приведены примеры решения задач. Справочное руководство рассчитано на старших школьников, учащихся ПТУ, техникумов и слушателей подготовительных отделений вузов. Оно может быть использовано также теми, кто интересуется физикой и занимается самообразованием и абитуриентами при подготовке к приемным экзаменам в вузы.

Монография известного специалиста по теории динамического хаоса и физике нелинейных явлений включает обширный материал и объединяет трудные, а также еще не решенные задачи общей теории хаотических систем. Помимо известных вещей, таких как эргодичность, элементы теории КАМ, перемешивание. нелинейных резонанс, гиперболичность и др., здесь читатель найдет широкие сведения о гамильтоновой динамике и сепаратрисному хаосу, математических бильярдах, фрактальных свойствах хаотических траекторий, теории возмущений за пределами КАМ-подхода, полетах Леви и случайных блужданиях, диффузионных процессах и кинетике. Большой раздел посвящен исследованиям фрактального кинетического уравнения. Последняя часть книги содержит важную информацию, относящуюся к фундаментальным вопросам обоснования статистической физики. Особое место в монографии занимают такие достаточно новые и интересные разделы, как возвращения Пуанкаре и демон Масксвелла, неэргодичность, динамические квазизахваты, сложность и энтропия, log-периодичность, динамическое охлаждение и пространственно-временная фрактальность, и др. Книга может быть полезна студентам, аспирантам, преподавателям и всем, кто интересуется современными проблемами динамического хаоса.

Во втором томе книги «Нестационарные и хаотические процессы» рассмотрены такие современные области исследования в радиофизике, электронике и нелинейной динамике как разработка новых принципов генерации хаотических сигналов СВЧ-диапазона и создание на их основе источников широкополосных шумоподобных сигналов для современных информационно-телекоммуникационных систем, различные методы управления хаотическими колебаниями в пучково-плазменных системах, синхронизация (в том числе и хаотическая) в приборах электроники сверхвысоких частот, нелинейные волновые процессы в системах с магнитостатическими волнами и при распространении волновых пучков. Для физиков различных специальностей, интересующихся процессами взаимодействия электронов с электромагнитными полями, для научных работников, аспирантов и инженеров, проводящих исследования в области вакуумной СВЧ электроники, радиофизики, радиотехники и физики плазмы. Она может быть полезна студентам старших курсов соответствующих специальностей.

Анализируются физические свойства и электронные модели нового класса высокотемпературных сверхпроводников в слоистых соединениях на основе железа. Несмотря на различны химический состав и различие в кристаллической структуре, они имеют похожие физические свойства, обусловленные электронными носителями в FeAs-слоях и их взаимодействием с флуктуациями магнитного порядка. Исключительный интерес к ним объясняется перспективами практического применения. В монографии дается полная картина формирования их физических свойств на основе теоретических моделей и электронной структуры. Книга рассчитана на широкий круг читателей: физиков, изучающих электронные свойства FeAs-соединений, химиков, синтезирующих эти соединения, и специалистов, занимающихся расчетами электронной структуры твердых тел. Она будет полезна не только исследователя, работающим в области сверхпроводимости и магнетизма, но также студентам, аспирантам и всем тем, кто хочет ознакомиться с этой актуальной областью физического материаловедения.

Монография посвящена одной из областей универсальной и междисциплинарной науки - нелинейной динамики, а именно: исследованию нетрадиционных вопросов функционирования радиоэлектронных и радиофизических систем в режимах различного рода динамических неустойчивостей. Рассматриваются как потоки, так и отображения, поскольку связь последних с потоками неоднократно доказывалась. Все системы рассматриваются впервые либо с точки зрения внутренней структуры, либо с точки зрения описания и анализа. Каждая из глав имеет самостоятельное значение и может изучаться отдельно от других.Для научных сотрудников, работающих в области нелинейной динамики и теории нелинейных колебаний, стремящихся расширить свой кругозор; преподавателей вузов и аспирантов, желающих освоить новый для себя и не простой, но чрезвычайно интересный раздел современной науки; инженеров и разработчиков радиоэлектронной аппаратуры, функционирующей на новых физических принципах.

Книга представляет собой третий том курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в Беркли. Она является курсом волновых явлений, в котором основной упор делается на общие идеи и принципы, а многочисленные примеры из различных областей современной физики (звук, свет, плазма и другие явления) рассматриваются как применение и пояснение этих принципов.

Изложены основы квантовой механики, фрактальной геометрии и фрактальной физики, нелинейной динамики. Рассмотрены физические основы основных технологических процессов микро- и наноэлектроники : получение тонкопленочных структур, создание и перенос литографического изображения, методы модификации поверхностных и объемных структур, основы и методы контроля и метрологии. Для студентов высших учебных заведений.

Дан краткий обзор основных идей и выводов нелинейной динамики, на основе которых анализируются возможности «иерархического моделирования». Центральные проблемы при выполнении такого моделирования видятся: 1) в нахождении путей и методов анализа общих свойств решений соответствующих нелинейных динамических уравнений механики сплошных сред в контексте основополагающих идей синергетики; 2) в установлении «генетического кода» организации пространственно-временных иерархий, рождающихся в нагружаемых материалах и средах. Утверждается, что нелинейные уравнения механики сплошных сред с релаксационными определяющими уравнениями (т.е. эволюционными уравнениями) для описания скоростей пластической деформации, накопления повреждений и разрушения, с положительными и отрицательными обратными связями между параметрами являются самодостаточными для выполнения иерархического моделирования. В общем случае это нелинейные уравнения смешанного типа, которые содержат как гиперболические, так и параболические решения. Их потенциальные возможности описывать эволюцию нагружаемых прочных сред по сценарию синергетики колоссальны и практически не изучены.

В учебном пособии на современном научном уровне рассматривается процесс распространения волн напряжений в средах и телах с различными физико-механическими свойствами, возникающих при их импульсивном напряжении. Изложена общая теория процесса распространения волн напряжений, методы решения задач, связанных с расчетом напряжений в средах и телах при импульсивном нагружении, а также в оболочках вращения при динамическом нагружении. Задачи сопровождаются решениями, представленными в форме, которая позволяет указать алгоритм расчета для составления программ и использования ЭВМ.Предназначается для студентов втузов и механических специальностей вузов.

В монографии обобщены исследования, выполненные в Институте проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины с момента его основания (1966 г). Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по теориям прочности и пластичности. колебаниям неконсервативных механических систем, прочности при высоких и криогенных температурах, при переменных нагрузках, при ударном и импульсном нагружении, прочности неметаллических материалов, покрытий, по механике разрушения и предельному состоянию конструкций с трещинами. Монография предназначена для специалистов в области прочности материалов и конструкций различных видов техники, механики деформируемого твердого тела, динамики машин, материаловедения, механики жидкости и газа, а также для аспирантов и студентов старших курсов технических университетов, специализирующихся в области машиностроения. Издание посвящается 95-летию со дня рождения известного украинского ученого в области механики и прочности в машиностроении, акад. НАН Украины, основателя Института проблем прочности НАН Украины Георгия Степановича Писаренко (1910-2001).

Систематически изложены постановки и методы решения задач статики и динамики слоистых элементов конструкций при комплексных силовых, тепловых и радиационных воздействиях. Учтены реономные и пластические свойства материалов слоев. Приведен ряд решений для трехслойных стрежней, пластин и оболочек. Для научных сотрудников, инженеров. аспирантов и студентов старших курсов вузов, занимающихся исследованиями в области механики деформируемого твердого тела.

В предлагаемом сборнике задач по физике использован опыт преподавания общего курса физики в МГУ, Московском физико-техническом институте и Московском государственном педагогическом институте им. В. И. Ленина. По степени трудности задачи охватывают широкий диапазон: от самых элементарных до задач, стоящих на уровне оригинальных научных исследований, выполнение которых возможно на основе углубленного знания общего курса физики. Сборник состоит из пяти книг: I. Механика. II. Термодинамика и молекулярная физика. III. Электричество и магнетизм. IV. Оптика. V. Атомная физика. Физика ядра и элементарных частиц. Для студентов физических специальностей высших учебных заведений.

Закономерности колебаний твердых тел являются основой для динамических расчеты и анализа движения, так как твердое тело служит расчетной моделью для многих машин, приборов, самолетов, космических аппаратов. В книге излагается теория колебаний твердых тел. Основное внимание уделяется нелинейным колебаниям в пространственном движении, поскольку актуальность этих вопросов возрастает с развитием авиационной и космической техники, скоростного наземного транспорта, навигационных приборов. Детально исследуются возможности и условия возникновения нелинейных резонансных колебаний. Анализируются периодические и почти-периодические режимы резонансных колебаний и их устойчивость. Книга рассчитана на научных работников, инженеров и студентов, занимающихся вопросами динамики механических систем в разнообразных областях техники.

Обсуждаются общие нелинейные свойства неупругой деформации и разрушения нагружаемых твердых тел и сред, а также подобные свойства численных решений нелинейной системы уравнений в частных призводных, моделирующих деформационные процессы. Автомодельность накопления неупругих деформаций/повреждений во всей иерархии масштабов от межатомных растояний и вплоть до формирования тектонических разломов в земной коре во многие тысячи километров обуславливает качественное подобие сценариев разрушения независимо от масштабов деформационного процесса и реологических свойств среды. Такими общими свойствами деформируемых систем являются пространственная локализация накопления повреждений/неупругих деформаций во всей иерархии масштабов, дальнейшая локализация деформационного процесса во времени как сверхбыстрого автокаталитического процесса (режима с обострением), наличие медленной динамики (формирование деформационных фронтов - медленных движений), а также миграция деформационной активности вследствие длинных пространственно-временных корреляций, охватывающих всю иерархию масштабов. Таким образом, разрушение развивается как последовательность катастроф нарастающих масштабов вплоть до макроскопического. Показано, что самоорганизованная критичность любых деформируемых систем не исключает возможности предстказания времени и места будущего катастрофического события. Индикаторами такого крупномасштабного события могут служить следующие процессы:замирание деформационной активности в ближней окрестности формирующейся магистральной трещины или разлома; генерация в ближайшей зоне формирующегося очага разрушения цугов (фронтов повреждений) и их стекание к месту формирующейся магистральной трещины(разлома).

Для описания катастрофических сейсмических явлений представлен подход, основанный на идеях эволюции геосреды в полях действующих сил. Обсуждены недостатки существующих моделей очага землетрясений, а также ключевые положения и особенности эволюционной модели. На примерах проведенных численных расчетов показано, что разные элементы нагружаемых геосред эволюционируют как типичные нелинейные синергетические системы.

Иногда нам приходится слышать неожиданные сильные удары, напоминающие звук выстрела или взрыва значительно более резкие, чем раскаты грома. Это— своеобразный сигнал о пролете сверхзвукового самолета, он вызван порожденной самолетом ударной волной. О том, как возникают и распространяются ударные волны, об их полезном и вредном для человека действии, о разных источниках этих волн (от самолета и ракеты до атомной и водородной бомбы) и рассказывается в данной книге. Ударные волны — новая, почти неосвещенная в научно-популярной литературе тема. Книга написана просто, доступно и не требует от читателя никаких специальных знаний, хотя и рассчитывает на вдумчивое и неторопливое прочтение.

В книге излагаются классические разделы аналитической динамики и некоторые результаты современных исследований по решению основных задач динамики. Книга написана с учетом современных тенденций как в развитии самой аналитической динамики, так и в форме ее изложения. Содержит такие нетрадиционные разделы, как обратные задачи динамики, симметрия в динамике, методы построения устойчивых систем и систем программного движения, обобщения гамильтоновых систем.

Кумуляция и неустойчивость — сборник научных статей выдающегося ученого в области ядерной физики академика Евгения Ивановича Забабахина (1917—1984). В него вошли 12 открытых статей, отражающих как его научно-производственные интересы, так и интересы ученого-романтика, и представляющих собой лишь малую часть его научного наследия. Некоторые статьи, вошедшие в сборник, написаны в соавторстве с учеными РФЯЦ-ВНИИТФ — В.А. Симоненко, Б.П. Мордвиновым, М.Н. Нечаевым и с сыновьями — И.Е. Забабахиным и Н.Е. Забабахиным. Издание книги приурочено к традиционной Международной конференции "Забабахинские Научные Чтения", проведение которой намечено на сентябрь 1998 года в г. Снежинске Челябинской области. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников, а также аспирантов и студентов ВУЗов старших курсов, специализирующихся в области газодинамики и физики взрыва.

В книге рассматривается обширный круг вопросов из различных областей физики, физической химии, астрофизики, с которыми имеет дело газо- и гидродинамика. Излагаются основы газовой динамики и теория ударных волн, теория переноса излучения. Рассматриваются термодинамические и оптические свойства вещества при высоких температурах и давлениях, кинетика диссоциации, ионизации и других неравновесных процессов, явления, связанные с излучением света и лучистым теплообменом в ударных волнах и при взрывах, вопросы распространения ударных волн в твердых телах и т.д. Авторам монографии принадлежит большое число оригинальных работ в рассматриваемой области науки, которые нашли свое отражение в книге. Книга послужит ценным практическим пособием для широких кругов физиков, механиков и инженеров, занимающихся прикладной физикой и новой техникой. Она будет полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей, а также всем физикам и механикам, желающим познакомиться с основами науки об ударных волнах.

Нелинейная динамика процессов взаимодействия электронных потоков с электромагнитными полями электродинамических систем является достаточно широкой и многоплановой областью исследований в современной физике. В этой области в последние годы получен ряд фундаментальных результатов, относящихся как к новым механизмам излучения релятивистских электронных потоков, так и к новым явлениям, сопровождающим взаимодействие электронных потоков с электромагнитными полями. Новые явления и механизмы могут быть успешно использованы при создании усилителей и генераторов электромагнитного излучения с уникальными характеристиками. Первый том посвящен стационарным процессам, для которых математические модели наиболее проработаны и математически обоснованы. Полученные для стационарных режимов результаты имеют широкий спектр и представляются интересными как с научной, так и с прикладной точек зрения. Книги рассчитаны на специалистов в области СВЧ электроники и нелинейной динамики, а также на аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Во второе издание книги включены наиболее интересные из задач газовой динамики, решавшихся за время, истекшее с выхода в свет первого издания книги. Существенные добавления сделаны в задачи о метании тел нестационарным потоком газа и развитие этих задач с учетом постепенного выделения энергии (медленного горения). Добавлена новая глава об ударе тел с космическими скоростями. Добавлены некоторые новые примеры автомодельных течений и важная задача о разлете газа в поле тяжести. Добавлен короткий, но важный раздел о вариационном принципе в механике сплошных сред. Глава о релятивистско-газовой динамике исключена, поскольку предполагается написание специальной монографии, посвященной этому вопросу.

В сборнике содержатся материалы по применению и развитию асимптотических методов в различных задачах механики. Центральное место занимают работы по некорректным экстремальным задачам механики сплошной среды и динамики систем, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями. Ряд статей посвящен решению задач динамики объектов на базе асимптотических методов. Книга рассчитана на специалистов, занимающихся асимптотическими методами и их приложениями к задачам аэрогидродинамики и динамики объектов.

В книге излагается полное исследование классической задачи об устойчивости перманентных вращений вокруг вертикали тяжелого твердого тела с неподвижной точкой (вращений Штауде). Для наиболее простых частных случаев, когда центр масс тела лежит на главной оси инерции или когда тело динамически симметрично, проведен полный нелинейный анализ устойчивости во всем допустимом диапазоне изменения параметров задачи. Для случая расположения центра масс тела в главной плоскости инерции и для общего случая распределения масс в теле получен подробный линейный анализ устойчивости, в ряде случаев найдены достаточные условия устойчивости. Большая часть излагаемого в книге материала представляет собой собственные исследования автора и публикуется впервые.

Монография посвящена систематическому изложению основных методов анализа механических систем с трением. Здесь собраны известные и оригинальные результаты, охватывающие все этапы решения задачи: описание трения с учетом кинематических и динамических характеристик составление уравнений движения в стандартной форме. исследование свойств решений этих уравнений. Обсуждается возможность применения к системам с трением общих принципов механики, высказывается и обосновывается идея динамического согласования закона трения с конфигурацией системы. Значительное внимание делено качественному исследованию динамики, включающему анализ устойчивости и классификацию бифуркаций положений равновесия и периодических движений. Подробно рассмотрены специфические особенности систем с трением, включая так называемые парадоксы Джеллетта и Пенлеве, а также новые парадоксы, связанные с определением состояния односторонних связей с трением. Изложение иллюстрируется большим числом простых и наглядных примеров, многие из которых имеют практическое значение. Книга предназначена для специалистов в области теоретической механики и негладкой динамики, студентов старших курсов и аспирантов.

Книга представляет собой строгое, целостное и компактное изложение основных задач и методов теоретической механики. Она значительно отличается от существующих учебников по теоретической механике как по подбору материала, так и по способу его изложения. Основное внимание уделено рассмотрению динамики и методов аналитической механики; статика изучается как раздел динамики, а в разделе кинематики подробно обсуждаются общие основания кинематики системы; некоторые методические идеи являются новыми в учебной литературе. Для студентов механико-математических факультетов университетов, а также для студентов втузов, обучающихся по специальностям "Механика" и "Прикладная математика", преподавателей механики, аспирантов.