В сборник включены обзорные и оригинальные статьи, написанные по материалам лекций, прочитанных на XIV школе по нелинейным волнам (Нижний Новгород, 1 - 7 марта 2008 г.). В работах обсуждаются разнообразные аспекты нелинейной науки - от физики экстремальных световых полей до процессов в живых системах. Книга рассчитана на специалистов, занимающихся изучением нелинейных явлений.

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.

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.

Книга содержит научные статьи по ряду важнейших направлений радиотехники, радиолокации и радиофизики: кварцевая стабилизация частоты, теория нелинейных колебаний, теория линейных радиотехнических систем, исследование явлений в диапазоне сверхдлинных электромагнитных волн, статистическая радиотехника. Особое значение имеют СБОРНИКИ по радиолокации, которые привели к созданию первых импульсных радиолокаторов дальнего обнаружения самолетов «РЕДУТ», сыгравших огромную роль при защите Москвы, Ленинграда, Мурманска и других городов в период Великой Отечественной войны. Впервые публикуются автобиографические записки автора о его юношеских годах, проведении работ по радиолокации. Приведены воспоминания коллег и сотрудников ученого. Для специалистов в области радиотехники, радиолокации, радиофизики и интересующихся историей становления отечественной науки.

Излагается систематическая теория смешанных колебаний механических систем. Приводится анализ динамики автоколебательных систем, взаимодействующих с источниками энергии, при наличии нелинейных упругих связей, периодических, параметрических воздействий и запаздывания. Рассматриваются нелинейные вынужденные и параметрические колебания систем, взаимодействующих с двумя источниками энергии. Основная цель книги - концентрация внимания на том богатом многообразии физических явлений, которое возможно при смешанных колебаниях и динамическом взаимодействии колебательной системы с источниками энергии. Предназначена для специалистов по теории нелинейных колебаний, научных работников и инженеров, занимающихся вопросами колебаний механических систем и вибрационной техники.

Рассмотрены общие свойства колебательных процессов, происходящих в радиотехнических, механических и других системах, а также качественные и количественные методы их изучения. Большое внимание уделено описанию нелинейных колебательных систем, выяснению принципиальных особенностей колебательных процессов на основе физически обоснованных моделей реальных систем с использованием адекватных методов анализа. Новое издание отражает прогресс в этой области за последнее десятилетие. Для студентов и аспирантов физических и радиотехнических специальностей вузов, а также научно-технических работников, занимающихся вопросами колебаний в различных физических системах.

Книга посвящена теории коллективных электромагнитных колебаний однородной плазмы. С единой точки зрения излагается теория как высокочастотных, так и низкочастотных колебаний плазмы и даются основные принципиальные приложения этой теории. Рассмотрены колебания как малой, так и конечной амплитуды. Книга начинается с изложения общих методов описания плазмы. Далее рассматриваются низкочастотные магнитогидродинамические волны и магнитогидродинамические разрывы и излагается теория эволюционности магинтогидродинамических ударных волн.Затем изучаются высокочастотные колебания плазмы как в отсутствие, так и при наличии внешнего магнитного поля, причем рассматривается как равновесная, так и неравновесная плазма. Изложена теория различного типа неустойчивостей неравновесной однородной плазмы и даны общие критерии неустойчивости плазмы. Подробно исследованы нелинейные волны в бесстолкновительной плазме и изложены квазилинейная теория плазмы и теория плазменной турбулентности.Значительная часть книги посвящены теории флуктуаций и связанных с ними процессов рассеяния и трансформации волн и рассеяния частиц в плазме.

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.

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.

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.

Рассматриваются структура и динамика магнитных неоднородностей в ферромагнетиках и антиферромагнетиках. Излагается солитонная модель зародышеобразования и перемагничивания. Описывается влияние различных типов внешних воздействий (внешних магнитного и электрического полей), диссипативных процессов, магнитоупругого и магнитоэлектрического взаимодействий на характеристики нелинейных волн и магнитных солитонов. Рассматривается динамика топологического магнитного соли-тона в обменно-связанных магнитных слоях. Излагается теория авторезонансной генерации нелинейных колебаний намагниченности в магнитных пленках и малых частицах, доменных стенок, а также магнитного бризера. Рассматриваются вопросы авторезонансного управления нелинейной динамикой намагниченности и доменной структуры. Монография представляет интерес для научных работников, аспирантов и магистрантов, занимающихся теоретическими и экспериментальными исследованиями в области физики конденсированного состояния, физики магнитных явлений, теоретической и математической физики, магнитной микро- и наноэлектроники.

В сборник включены статьи, написанные по материалам лекций, прочитанных на ХV школе по нелинейным волнам (Нижний Новгород, март 2010 г.). В работах обсуждаются разнообразные аспекты нелинейной науки - от физики экстремальных световых полей до процессов в живых системах. Книга рассчитана на специалистов, занимающихся изучением нелинейных явлений, а также на аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Рассмотрены автоколебательные системы с запаздывающей обратной связью (АКС с ЗОС) и системы связанных автогенераторов (ССА). Изложен спектрально-временный метод решения нелинейных дифференциальных и интегральных уравнений с отклоняющимся аргументом. Проанализированы переходные и стационарные процессы, естественные флуктуации одночастотных движений, динамика многочастотных режимов АКС с ЗОС. Сформулирован принцип несиметрии построения ССА. Рассмотрены условия существования синхронных колебаний взаимосвязанных ансамблей автогенераторов. Для анализа устойчивости использован математический аппарат собственных значений. Приведены результаты экспериментальных исследований. Для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в области теории нелинейных колебаний. Может быть полезна студентам и аспирантам радиофизических и радиотехнических специальностей.

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.

Представлены основные положения физической мезомеханики структурно-неоднородных сред, которая развивается на базе совместных подходов неравновесной термодинамики, калибровочной теории дефектов и механики сред со структурой. Многоуровневый подход рассматривает развитие пластической деформации во всей иерархии структурно-масштабных уровней: нано-, микро-, мезо- и макро. Разрушение представляется как завершающая стадия возрастная неравновесности деформируемого твердого тела, когда в некоторой зоне неравновесный термодинамический потенциал Гиббса становится равным нулю и кристалл испытывает структурно-фазовый распад.

На основе совместных подходов физической мезомеханики и неравновесной термодинамики рассмотрены механизмы возникновения в деформируемом твердом теле как многоуровневой системе нелинейных волн локализованного пластического течения и разрушения. Показано, что в основе возникновения нелинейных волн локализованного пластического течения лежит самоорганизация каналированных на мезомасштабном уровне потоков локальных структурных превращений, развивающихся на наномасштабном уровне. В условиях деформационного упрочнения бегущие волны локализованного пластического течения трансформируются в фазовые волны стационарной макролокализации, сопровождаемые фазовыми волнами разрушения. В структурно неоднородной среде в иерархии мезомасштабных уровней распространение каналированных локальных структурных превращений сопровождается генерацией дислокаций, мезополос сдвига и других деформационных дефектов. Эти механизмы деформации определяют диссипативную составляющую общего процесса пластического течения твердых тел. Предложена теория нелинейных волновых процессов локализованного пластического течения в деформируемом твердом теле, которая хорошо согласуется с известными в литературе экспериментальными результатами.

Развиты научные основы описания деформируемого твердого тела как нелинейной иерархически организованной системы. Теоретически и экспериментально показано, что первичными пластическими сдвигами в нагруженном твердом теле являются нелинейные волны локальных структурных превращений в двухмерных поверхностных слоях и внутренних границах раздела, которые не имеют дальнего порядка. В основе развития нелинейных волн лежит многоуровневое согласование пластического течения на различных структурно-масштабных уровнях. Все типы деформационных дефектов в кристаллах рождаются в сильно возбужденных зонах гидростатического растяжения, возникающих при распространении в двумерных системах нелинейных волн каналированного пластического течения. Регулярность возникновения таких зон определяет природу локализации пластической деформации. Для многоуровневого согласования пластического течения во всей иерархии масштабов, включая электронную подсистему, предлагается рассматривать локальную кривизну х вихревых потоков пластического течения как обобщенный структурный параметр. Он позволяет адекватно описать поведение деформируемого твердого тела в различных термодинамических состояниях, включая сильную неравновесность наноструктурных материалов.

Теоретически и экспериментально показано, что распространение трещины в условиях хрупкого и хрупковязкого разрушения твердых тел есть нелинейный волновой процесс. Описано влияние структурно-фазового состояния материала и жесткости напряженно-деформированного состояния образца на тип трещины (нормального отрыва, поперечного или продольного сдвига и характер волнового процесса разрушения).

Представлен обзор работ авторов, в которых рассмотрены физические основы многоуровневой нелинейной механики разрушения. На основе калибровочной теории дефектов получены волновые уравнения, которые предсказывают возможность развития трещины в виде нелинейного волнового процесса. В условиях взкого разрушения нелинейные волны разрушения диспергируют, формируя локальные мезовихри в виде динамических ротаций. Пприводятся экспериментальные данные, подтверждающие предсказания волновой теории. Развитие разрушения связывается со структурно-фазовым распадом деформируемого кристалла в зонах сильной его кривизны.

Измерены значения показателей преломления и коэффициентов поглощения нелинейных кристаллов j3-BBO, LBO и КТР в диапазоне длин волн 1-3 мм при температурах 298 и 78 К. Коэффициенты поглощения всех кристаллов на длине волны 1 мм не превышают 3,5 см -1. Их анизотропия существенно падает с ростом длины волны более 1 мм, в то время как на длинах волн более 2 мм она практически исчезает. С охлаждением абсолютные значения коэффициентов поглощения падают в этом диапазоне до уровня 0,2 см-1. На основе измеренных показателей преломления проведено численное моделирование кривых коллинеарного фазового синхронизма, которые демонстрируют возможность преобразования частоты лазерного излучения ИК-диапазона ( 1,064 мкм ) в миллиметровый диапазон.

В монографии излагается теория возбуждений в квазипериодических структурах описываемых нелинейными уравнениями, учитывающими взаимодействие внутримолекулярных возбуждений и избыточных электронов с локальными нарушениями трансляционной симметрии. Исследованы солитоны в молекулярных системах с нелинейным взаимодействием между молекулами. Исследованы динамические свойства солитонов: условия их образования и движение под влиянием внешних полей с учетом диссипации. На основе представления о солитонах обсуждается вопрос о так называемом кризисе в биоэнергетике. Представление о солитонах используется в биоэнергетике для объяснения механизма сокращения поперечно-полосатых мышц животных. Рассмотрены пространственно-периодические возбуждения разного типа в нелинейных системах, в частности в анизотропных молекулярных кристаллах, обладающих сверхпроводимостью при очень низких температурах. Исследованы акустические сверхзвуковые солитоны. Обсуждено использование уравнений Кортевега - де Вриза и синусоидального уравнения Гордона к описанию некоторых физических явлений. Исследовано движение протонов в молекулярных структурах с водородными связями. Исследовано движение протонов в молекулярных структурах с водородными связями. исследовано движение трехмерных солитонов (поляронов) с произвольными скоростями в ионных кристаллах. Для физиков, биофизиков, биохимиков и математиков.

В настоящей монографии рассмотрены различные типы смешанных систем нелинейных уравнений математической физики; при этом получены достаточные условия разрушения их решений за конечное время. Для их получения использовался оригинальный модифицированный энергетический метод, развитый автором. Книга предназначена студентам, аспирантам и специалистам по методам нелинейного анализа нелинейных уравнений математической физики.

В книге описаны современные методы расчета установившихся и переходных процессов в нелинейных цепях. Изложены аналитические и численные методы решения нелинейных дифференциальных уравнений. Даны рекомендации по методике использования ЭВМ. Изложена общая теория параметрических цепей. Приведено исследование большого количества применяемых на практике преобразовательных схем, а также рассмотрены вопросы синтеза нелинейных устройств. Первое издание книги вышло в 1968 г. Книга может быть использована в качестве учебного пособия аспирантами и студентами вузов, а также справочного пособия научными и инженерно-техническими работниками.

Монография посвящена теории дифракции и распространения электромагнитных волн на телах и в направляющих системах с потерями. Описаны строгие и приближенные постановки математических задач теории волн с учетом потерь; рассмотрены собственные и присоединенные волны направляющих систем с потерями. Исследованы характеристики поглощения энергии в волноводах, резонаторах, периодических структурах. Описаны способы уменьшения потерь, в том числе эффект аномально малого затухания в периодических структурах.Книга предназначена для научных работников и инженеров в области радиофизики, радиотехники, прикладной математики, а также аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Представлено современное состояние нелинейной теории взаимодействия электронных пучков с плазмой. Основное внимание уделено излучательным пучковым неустойчивостям типа коллективного и одночастичного эффектов Черенкова, а также процессам вынужденного рассеяния плазменных и электромагнитных волн на пучках. Методами разложения траекторий и импульсов частиц по степеням поля исследованы нелинейные стадии неустойчивостей, стабилизирующиеся нелинейными сдвигами частот пучковых и плазменных волн. Нелинейные явления, связанные с захватом частиц и опрокидыванием волн, исследованы численными методами. Рассмотрена также нелинейная теория неустойчивостей плазмы, электроны которой движутся относительно неподвижного ионного фона. Рассмотрены нелинейные электромагнитные явления в пространственно неоднородных электронном пучке и плазме. Изложена также квантовая теория черенковских пучковых неустойчивостей в изотропных средах. Для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области электродинамики плазмы, плазменной электроники, физики нелинейных волновых процессов и компьютерной физики.

В монографии рассматривается решение комплексной проблемы динамики и прочности, связанной с разработкой и развитием аппарата математического и компьютерного моделирования нелинейных волновых процессов взаимодействия деформируемых тел с грунтовыми средами. В книге приведены методы идентификации параметров математических моделей динамического деформирования грунтовых сред в широком диапазоне изменения давлений и скоростей деформаций, а также произведено экспериментально-теоретическое исследование нестационарных процессов высокоскоростного удара и наклонного проникания тел вращения в сжимаемые пористые среды при использовании точных решений и данных численных и физических экспериментов, Монография предназначена научным работникам, аспирантам и студентам, специализирующимся в области математического моделирования при решении динамических задач механики сплошных сред.

Обобщены результаты экспериментальных исследований, выполненных в ААНИИ, по изучению геофизических явлений в околоземном космическом пространстве, инициированных воздействием мощных КВ радиоволн и выбросами плазмообразующих химических веществ в ионосферу. основное внимание уделено рассмотрению практические не исследованных геофизических эффектов при модификации ночной высокоширотной ионосферы супермощным "нагревным" комплексом в г. Тромсе, Норвегия. Обосновывается возможность модификации ионосферно-магнитосферного взаимодействия вследствие контролируемой инжекции мощных КВ радиоволн в ночную авроральную ионосферу, что может приводить к триггированию локальных суббуревых активаций. Рассмотрены проявления некоторых типов естественных возмущений, включая короткопериодные волновые процессы в высокоширотной ионосфере.Рассчитана на специалистов, занимающихся вопросами активных воздействий на ионосферную плазму, физики ионосферы и нелинейного взаимодействия электромагнитных полей с плазмой.

Перечислены некоторые приближения, распространенные при построении моделей диффузионных процессов. Проведен анализ источников нелинейностей физической природы в моделях сред с диффузией. Дан вывод нелинейных диффузионных коэффициентов для бинарных и трехкомпонентных систем. Представлен пример нелинейной модели перераспределении примесей в трехкомпонентной системе с учетом механических напряжений, возникающих в диффузионной зоне.

Развиты основные положения многоуровневого описания деформируемого твердого тела как нелинейной иерархически организованной системы. Первичное пластическое течение развивается в 2D планарной подсистеме (поверхностные слои и все внутренние границы раздела), создавая многоуровневые эффекты кривизны решетки 3D кристаллической подсистемы. Эти эффекты лежат в основе генерации деформационных дефектов всех типов на интерфейсах 2D- и ЗD-подсистем, возникновения бифуркационных межузельных структурных состояний, которые обусловливают вихревую пластическую дисторсию, развитие кривизны нелинейных потоков структурных трансформаций на мезомасштабных уровнях и определяют нелинейную механику разрушения как структурно-фазового распада твердого тела в зонах закритической кривизны его кристаллической структуры. Приведены основы нелинейной теории представленного многоуровневого описания.

В книге систематизированы теория и методы расчета устройств функциональной микроэлектроники, выполненных на основе распределенных и квазираспределенных систем с нелинейными и изменяющимися во времени параметрами. Изложены принципы построения математических и физических моделей функциональных устройств, разработаны основы их анализа и синтеза; рассмотрены функциональные возможности линейных активных, нелинейных и параметрических одномерных распределенных систем, гибридных и развязанных цепочечных устройств, а также связанных и двухмерных нелинейных систем. Изложены вопросы расчета шумов линейных распределенных систем. Основные положения теории проиллюстрированы примерами и снабжены таблицами. Книга рассчитана на специалистов в области функциональной микроэлектроники, теории цепей с распределенными параметрами и теории колебаний. Она может быть полезна студентам вузов соответствующих специальностей.

The paper presents basic propositions for multiscale description of a deformed solid as a hierarchically organized nonlinear system consisting of a 3D crystal subsystem and a 2D planar subsystem (surface layers and all internal interfaces). The 2D planar subsystem is a source of primary plastic flows which create multiscale effects of lattice curvature in the 3D crystal subsystem. These effects underlie the generation of all types of strain-induced defects in a solid at the interfaces of its 2D and 3D subsystems and the formation of bifiircational interstitial structural states responsible for v ortical plastic distortion, curvature of nonlinear flows of mesoscale structural transformations, and nonlinear fracture as structural phase decomposition in supercritical lattice curvature zones. Basic aspects of the multiscale nonlinear theory are considered.

Проведен сравнительный модельный анализ возможностей даун-конверсии в терагерцовый (ТГц) диапазон излучения фемтосекундных, полностью твердотельных Ti:Sapphire-лазерных систем и гибридных систем на основе того же типа лазеров с генераторами гармоник на нелинейных кристаллах LBO, снабженных усилителями на молекулах эксимерных газов XeF(C-A) и XeCl(C-A). Установлено, что при охлаждении кристалла до температуры 80 Л коэффициент оптических потерь в диапазоне 0.2-1.5 ЕГц в направлении оси Х линейно падает в 5-6 раз до уровня 0.1-0.2 см-1. Показано, что при современном состоянии разработок использование гибридных лазерных систем в качестве источников накачки позволяет получить преимущество в мощности генерируемых ТГц-импульсов от 3.5 до 20 крат.

Излагаются основные идеи и методы анализа нелинейных моделей гидродинамического типа. Теория иллюстрируется примерами теории интенсивных акустических волн, роста поверхностей, распространения лазерных пучков, движения фронта пожара. Детально исследуются явления искажения волн, формирования ударных фронтов и возникновения «многопотоковости». Особое внимание уделено обобщенным решениям нелинейных уравнений в средах без дисперсии, их связи с законами сохранения и физической реализуемости. Подробно обсуждаются правило Максвелла построения разрывных решений, принцип абсолютного минимума Олейник-Лэкса и глобальный принцип Е-Рыкова-Синая. Значительное место занимают вопросы учета диссипации, описание свойств решений Кардара-Паризи-Цванга (КПЗ) и Бюргерса, в частности, особенностей поведения TV-волн, tZ-волн и пилообразных волн, многомасштабных сигналов и шумовых полей. Анализируются модельные уравнения типа Бюргерса, учитывающие конкурентное действие нелинейности и поглощения. На примере двумерного уравнения КПЗ и трехмерного уравнения Бюргерса обсуждаются слабые и регуляризированные решения, описывающие поведение многомерных нелинейных недиспергирующих волн. Во второй части книги изложены задачи нелинейной акустики: эволюция волновых пучков, волны и пучки в кубично-нелинейной среде, нелинейные волны в системах со сложной частотно-зависимой диссипацией и внешними источниками, нелинейные волны в ограниченных системах и резонаторах. Монография предназначена студентам естественных факультетов университетов, академий и институтов, а также магистрам и аспирантам, изучающим теорию нелинейных волн разной физической природы. Монография может также служить полезным справочным пособием для инженеров и научных работников, сталкивающихся в своей практической деятельности с необходимостью учета нелинейных волновых эффектов.

Теоретически и экспериментально показано, что в механике деформируемого твердого тела наряду с трехмерной структурно равновесной кристаллической подсистемой следует описывать поведение структурно неравновесной планарной подсистемы в виде совокупности поверхностных слоев и всех внутренних границ раздела с нарушенной трансляционной инвариантностью. Первичное пластическое течение в нагруженном твердом теле развивается в неравновесной структуре планарной подсистемы по ротационному механизму каналированных нелинейных волн локальных структурных превращений, которые определяют закон самоорганизации многоуровневого пластического течения. Они вызывают ротационные поворотные моды деформации на мезомасштабном уровне и обусловливают генерацию в планарной подсистеме всех видов деформационных дефектов на микромасштабном уровне. Деформационные дефекты испытывают эмиссию в кристаллическую подсистему как ингибитор нелинейных волн пластического течения в планарной подсистеме. При любом виде нагружения пластическая деформация твердых тел развивается в поле поворотных моментов. Нарушение иерархического самосогласования поворотных мод деформации завершается разрушением материала как нескомпенсированной поворотной моды деформации на макромасштабном уровне.

Развит нелинейный волновой подход к описанию деформируемого твердого тела как многоуровневой иерархически организованной системы. Показано, что все типы деформационных дефектов могут быть представлены в виде солитонов кривизны кристаллической структуры, которые являются обобщенными волновыми структурными носителями пластической деформации и разрушения твердых тел. Тип деформационного дефекта определяется масштабным уровнем солитона кривизны. Волны солитонов кривизны могут быть диспергированы. Солитон кривизны генерирует трещину, если термодинамический потенциал Гиббса в зоне локальной кривизны оказывается положительным и материал испытывает структурно-фазовый распад.

Монография содержит оригинальные результаты фундаментальных исследований по комплексной проблеме «Распространение оптических волн в атмосфере». Рассмотрены основные принципы дистанционных методов измерения скорости в газовых потоках. Представлены результаты разработки и экспериментальной апробации методов оценки турбулентных характеристик из измерений скорости ветра с помощью 2- и 10,6-мкм лидаров. Изложены актуальные вопросы теории видения. Приведены результаты исследований коррекции искажений оптического излучения за счет турбулентной атмосферы. Описаны наиболее характерные ситуации в атмосфере, когда необходимо учитывать нелинейно-оптические эффекты при распространении лазерного излучения. Представлены результаты расчетов распространения мощного лазерного излучения на протяженной трассе в стратосфере в условиях проявления эффекта вынужденного комбинационного рассеяния. Излагаются результаты многолетних экспериментальных исследований свойств атмосферной турбулентности в анизотропном пограничном слое. Обсуждается применение лидаров белого света для зондирования атмосферы. Книга предназначена для специалистов, работающих в области оптики и физики атмосферы, будет полезна аспирантам и студентам вузов.