Настоящая книга представляет собой собрание оригинальных работ выдающегося отечественного физика В. А. Фока (1898-1974). В первой части монографии развивается асимптотическая теория дифракции на основе установленного автором принципа локального поля в области полутени на поверхности хорошо проводящего выпуклого тела. Во второй части рассматриваются проблемы распространения радиоволн в однородной и неоднородной (слоистой) атмосфере при учете дифракции вокруг Земли. В математическом добавлении развивается теория интегральных уравнений, использованных в тексте, и приводятся таблицы функций Эйри, а также вспомогательных функций, применяемых для вычисления распределения токов. Рекомендуется физикам-теоретикам, геофизикам, специалистам в области связи, студентам и аспирантам естественных и технических вузов.

В монографии приводятся теоретические основы решения задач рассеяния электромагнитных волн на диэлектрических и импедансных клиновидных образованиях. Особое внимание уделено физическим закономерностям, отражающим особенности рассеяния плоских и цилиндрических волн в диэлектрических и импедансных угловых областях. Описаны поляризационные эффекты, возникающие при рассеянии электромагнитных волн на анализируемых структурах. Изложены основы используемого для решения дифракционных задач метода Зоммерфельда-Малюжинца, описан математический аппарат, позволяющий учитывать влияние падающего поля, радиофизические характеристики рассматриваемых структур на характеристики рассеяния рассматриваемых структур. Материал книги полезен для студентов, аспирантов, специалистов в области прикладной электродинамики и научных работников, разрабатывающих и конструирующих антенные устройства.

В книге изучается дифракция акустических и электромагнитных волн на телах, больших по сравнению с длиной волны. Развитая в ней асимптотическая теория может быть полезна при решении разнообразных дифракционных задач, возникающих, например, в таких областях техники, как проектирование микроволновых антенн, конструирование акустических барьеров для снижения уровня шумов, мобильная и спутниковая радиосвязь, стелс-технология по созданию объектов, невидимых для радаров и сонаров. Для научных сотрудников, преподавателей вузов, аспирантов и студентов старших курсов, изучающих дифракционные явления в таких дисциплинах, как акустика, оптика, радиофизика, математическая физика и т. д.

В монографии описаны методы решения задач дифракции электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах, разработанные на основе теоретических исследований, математического моделирования и анализа формирования электромагнитных полей объектами с характерными угловыми параметрами и геометрическими сингулярностями (вершинами, ребрами). Предложен математический аппарат для решения нестационарной задачи дифракции электромагнитных волн на сложной конической поверхности с продольными щелями без априорных ограничений на геометрические размеры структуры. В результате апробации моделей получена достоверная информация об особенностях, закономерностях и физической природе эффектов, которые появляются при дифракции электромагнитных волн на сложных незамкнутых конических поверхностях. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся задачами дифракции электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах.

Книга посвящена бурно развивающемуся направлению науки и техники — нанофотонике. В дифракционной нанофотонике исследуется дифракция света на макрообъектах с минимальными неоднородностями порядка десятков нанометров, вплоть до квантовых точек размером около 10 нм. Подробно рассмотрены современные численные методы решения задач дифракции в рамках строгой электромагнитной теории. Рассмотрена дифракция света на двумерных и трехмерных фотонных кристаллах, на фотонно-кристаллических волноводах и линзах, на градиентных элементах, на одномерных и двумерных дифракционных решетках, в том числе с металлическими слоями для формирования интерференционной картины поверхностных электромагнитных волн (плазмонов). Рассмотрены магнитооптические свойства двухслойных металлодиэлектрических гетероструктур. Результаты математического моделирования сравниваются с результатами экспериментального исследования созданных устройств дифракционной нанофотоники. Для студентов старших курсов специальностей: прикладные математика и физика, прикладная математика и информатика, оптика, а также для аспирантов, докторантов, научных работников и специалистов, работающих в соответствующих областях.

В книге изучается дифракция электромагнитных волн на телах, больших по сравнению с длиной волны. Развиваются приближенные и строгие методы исследования. Полученные результаты проливают свет на природу таких явлений, как дифракция Френеля, теневое излучение, деполяризация обратного рассеяния, процесс формирования краевых волн и т. д. Книга предназначена для радиофизиков и радиоинженеров, а также для преподавателей вузов, аспирантов и студентов при изучении антенн, дифракции радиоволн и стеле-технологии по созданию объектов, невидимых для радаров.

Пособие содержит описание лекционных демонстраций по основным и принципиально важным оптическим явлениям в диапазоне СВЧ (λ=3,2см). Демонстрационные опыты включают учебные исследования свойств электромагнитных волн и охватывают все основные разделы волновой оптики: интерференцию, дифракцию, поляризацию и дисперсию. Большое внимание уделяется моделированию кристаллооптических явлений и иллюстрации основных методов и принципов рентгеноструктурного анализа. Описание каждой демонстрации помимо рассмотрения физического явления включает рекомендации по методике и технике лекционного эксперимента. Даются указания по изготовлению необходимого учебного оборудования. Для преподавателей физики университетов, институтов и техникумов, работников физических кабинетов, студентов физических специальностей, учителей средних школ.

Предлагаемый курс "Теория электромагнитного поля и основы распространения радиоволн" составлен применительно к программам электротехнических институтов связи, а также электротехнических и энергетических вузов, имеющих радиоспециальности.В курсе излагаются основы классической теории электромагнитного поля и приложения этой теории к основным задачам распространения и излучения радиоволн и передачи их в направляющих системах.Во введении к курсу значительное место отводится истории возникновения и развития теории электромагнитного поля. Более трех четвертей курса посвящено вопросам переменного электромагнитного поля. Во второй и третьей частях (квазистационарное и нестационарное электромагнитные поля) развита теория векторных и скалярных электродинамических потенциалов; подробно рассматривается явление тока смещения. В четвертой части рассмотрены вопросы распространения, излучения и передачи монохроматических радиоволн в направляющих системах; изложены также основные положения теории затухания радиоволн в поглощающих средах, принцип взаимности, двойственности и т. д.

Излагаются вариационные и близкие к ним методы для краевых задач электродинамики, отвечающих пространственно ограниченным системам, ввиду нерегулярности которых недоступны аналитические решения в замкнутой форме. Основное внимание уделяется методам, позволяющим строить вычислительные алгоритмы для целых классов подобных задач, реализуемые на ЭВМ. Проводится специализация и обобщение вариационных принципов применительно к рассматриваемым задачам. Исследуются ряды Фурье по системам векторных функций. Для всех основных типов внутренних задач электродинамики получаются уравнения Галеркина-Ритца, служащие основой универсальных алгоритмов. В результате реализации последних могут вычисляться резонансные частоты, постоянные распространения, элементы матриц рассеяния и другие характеристические параметры различных нерегулярных электродинамических систем. Рассматриваются сохраняющие ещё значение методы теории возмущений, использующие квазистатическую аппроксимацию. Показывается, что обобщение метода Рэлея - Шредингера приводит к системам обыкновенных дифференциальных уравнений, не подчиненных критерию малости возмущения. Строятся некоторые ( в том числе и двусторонние) оценки собственных значений. Исследуется сходимость предлагаемых прямых методов. Приводятся примеры реализации некоторых алгоритмов ЭВМ. Представленные численные данные относятся к резонаторам, волноводам и волноводным трансформаторам, содержащим гиромагнитные и диэлектрические включения.

Изложены основные математические методы описания и общие вопросы теории линейных волн в системах и средах с дисперсией, в том числе и неравновесных. В качестве приложений общей теории в книге с единой точки зрения рассмотрены важные физические системы, традиционно изучаемые в механике сплошных сред, электродинамике, физике плазмы, электронике и физической кинетике. Исследованы также взаимодействие волн в связанных системах, распространение и эволюция локализованных волновых возмущений, излучение волн в диспергирующих средах внешними источниками, совершающими заданное движение. Изложена общая теория неустойчивостей линейных систем, в которой сформулированы и сопоставлены критерии абсолютности и конвективности неустойчивостей и вычислены функции Грина некоторых неравновесных сред. Особое внимание уделено вопросам теории электромагнитных линейных волн в плазме и плазмоподобных средах. В книгу также включен ряд оригинальных результатов современной теории волн, освещенных до настоящего времени только в научных журналах. Для научных работников и специалистов, работающих в области электродинамики и механики сплошных сред, физической электроники, радиофизики, а также аспирантов и студентов вузов, специализирующихся в этих областях.

Рассмотрены основные свойства электромагнитных волн, законы их распространения, отражения и преломления, законы кристаллооптики, электронная теория дисперсии, физические эффекты, используемые для преобразования оптического излучения, законы распространения электромагнитных волн через световоды, основные компоненты устройств интегральной оптики, а также оптика движущихся тел. Вопросы распространения света через волноведущие среды рассмотрены с использованием результатов теории связанных мод, представленной в приложении пособия. Приведены конкретные примеры практической реализации рассматриваемых законов и эффектов. Для студентов высших учебных заведений.

Это учебное пособие включает все основные вопросы программы курса "Теория электромагнитных волн", принятой отделением радиофизики и электроники МГУ. В книге рассматриваются основные закономерности электромагнитных волновых процессов, включая элементы дифракции и теории излучения. Подробно излагается теория плоских и цилиндрических волн. Затрагиваются основные проблемы распространения волн в сложных средах и энергопроводящих системах, включая среды со случайными неоднородностями.Книга может быть использована для подготовки радиофизиков и радиоинженеров в университетах и технических вузах. Принятый в ней характер изложения позволяет успешно пользоваться ею для самоподготовки и повышения квалификации.

Изложены основные принципы обеспечения безопасности людей, работающих под воздействием мощных электромагнитных излучений в диапазоне СВЧ. Приведены сведения, позволяющие рассчитывать и измерять поля антенн и внутренних излучений, возможных при работе средств связи, радиовещания, радиолокации, радионавигации. Приведены некоторые характерные результаты исследований в области биологического действия радиоволн СВЧ. Кратко рассмотрены вопросы теории и практики нормирования радиоизлучений. Даны основные сведения по организации защиты от СВЧ и рентгеновских излучений. Книга рассчитана на инженеров, техников, гигиенистов, а также научных работников общего профиля, занимающихся обеспечением безопасности и проектированием средств защиты.