Монография посвящена прикладным задачам экспериментальной атмосферной оптоакустики и охватывает несколько разделов физики: атмосферная акустика, оптика атмосферы, радиофизика, лазерная физика, физика плазмы и др. Рассматриваемые вопросы представляют интерес для развития систем передачи лазерной энергии через атмосферу, получения информации о процессе взаимодействия лазерного излучения с атмосферой и информации о микрофизических свойствах атмосферы. В качестве объектов исследования в монографии рассмотрены: мощное лазерное излучение микросекундной длительности, распространяющееся в приземном слое атмосферы и регистрируемое наземными акустическими приемниками на расстоянии до 1 км; то же излучение и излучение фемтосекундной длительности, воздействующее на модельные аэрозоли в камеральных условиях и регистрируемое ультразвуковыми датчиками. Основное внимание уделено физическим основам генерации, распространения и оптимального приема акустических волн при воздействии мощного лазерного излучения на вещество атмосферы. Книга предназначена для специалистов в области атмосферной акустики, атмосферной оптоакустики, акустического зондирования атмосферы, нелинейной акустики, оптики атмосферы, нелинейной оптики атмосферных аэрозолей, а также для студентов соответствующих специальностей.

В учебном пособии рассмотрены основные вопросы физики получения, транспортировки, устойчивости и применения электронных пучков. Использовано описание пучков на базе гидродинамических и кинетических моделей с самосогласованным полем. Описано равновесие электронных пучков, вычислены предельные токи, исследованы пучковые неустойчивости в вакууме, плазме, иных средах. Изложены основы электронной оптики, физика эмиссионных явлений, теоретические основы высокочастотной электроники. Включены вопросы современной электродинамики релятивистских пучков, представленные до сих пор только в специальной научной литературе. Авторы надеются, что книга окажется полезной студентам, аспирантам и научным работникам, специализирующимся и в иных областях физики, связанных с электродинамикой плазмы, физической кинетикой, теорией волн и неустойчивостей.

Лазеры играют важнейшую роль в сфере технических измерений, информационных технологий, обработки материалов, медицине и других областях науки. В книге дается обзор наиболее распространенных типов лазеров с описанием их многочисленных применений. Рассматриваются основы лазерной оптики, оборудование для анализа лазерного излучения, приводятся характеристики лазерных материалов. Заключительные главы посвящены рассмотрению наиболее важных областей применения лазерных установок и перспектив их дальнейшего развития. Простота и доступность изложения делает книгу прекрасным пособием для студентов вузов, преподавателей, учителей и школьников.

Содержит свыше 2000 задач по всем разделам курса общей физики. Каждой теме предшествуют краткие теоретические сведения, в конце сборника приведены обширные справочные таблицы. Материал сборника скомпонован в соответствии с современной концепцией изучения курса: механика, электромагнетизм, колебания и волны, оптика, квантовая физика и физика макросистем. Для студентов физических и инженерно-технических специальностей вузов; может быть использован во втузах с обычной программой по физике.

Третий том курса физики, широко известного у нас в стране и за рубежом. Книга написана на основе лекций, которые в течение ряда лет читались автором студентам Московского физико-технического института. Основное внимание уделено выяснению физического смысла и содержания основных законов и понятий науки об электричестве, установлению границ применимости этих законов, развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи. Третье издание третьего тома вышло в 1996 г. в двух частях. Для студентов физических и математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также вузов, где физика является основной дисциплиной.

Третье издание лучшего учебника по колебательным и волновым процессам, изучаемым механикой, акустикой, оптикой, радиофизикой, электродинамикой. В мировой литературе книга выделяется оригинальной трактовкой, данной многим физическим явлениям на языке теории колебаний, и убедительными примерами единства закономерностей колебаний и волн различной физической природы. Книга по-прежнему необходима студентам физических, физико-технических, инженерно-физических и радиотехнических факультетов университетов и специалистам-физикам — теоретикам и экспериментаторам, работающим в радиофизике, акустике и оптике. Рекомендовано УМО Московского физико-технического института (государственного университета) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений по направлению подготовки «Прикладные математика и физика».

«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.

Разработан и экспериментально исследован алгоритм расчета раскрытия трещины путем обработки оптических изображений поверхности нагруженных материалов в ходе усталостного разрушения. Работа состоит из двух частей: в первой части на основе анализа модельных полей перемещений выполнена отладка и тестирование предлагаемой методики и программы, во второй - анализируются полученные экспериментально изображения участков поверхности, содержащих распространяющуюся усталостную трещину. Показано, что при экспериментальных исследованиях усталостного разрушения целесообразно рассматривать в качестве параметров как среднюю величину раскрытия трещины, так и интенсивность деформации сдвига вокруг вершины. При анализе изображений, содержащих зону деформации и раскрывающуюся трещину, нелинейность зависимости величины раскрытия трещины от интенсивности деформации сдвига свидетельствует о том, что не вся зона локализации деформации попадает в расчетную область.

Учебное пособие представляет собой систематизированное и доступное изложение курса физики твердого тела, содержащее основные элементы физики конденсированного состояния и ее приложения для описания физических свойств твердых тел и процессов, происходящих в них. В книге подробно рассматриваются вопросы строения кристаллов и аморфных твердых тел, типы межатомных связей и их влияние на структуру веществ. Приводятся основные положения теории колебаний атомов в кристаллической решетке, описаны тепловые, магнитные и диэлектрические свойства конденсированных сред. В учебном пособии отражены необходимые сведения из атомной физики и квантовой механики и на этой основ зонная теория твердых тел и электронные процессы в них. рассматриваются основные положения теории сверхпроводимости и фазовых переходов. Книга написана доступным языком с привлечением математического аппарата в объеме вузовских курсов по математике. Учебное пособие рассчитано на студентов инженерных факультетов, изучающих физику твердого тела или некоторые ее разделы, а также может быть полезно научным работникам смежных с физикой областей науки, желающим ознакомиться с основными положениями и методами физики твердого тела.

В монографии изложены основы теории систем в оптике рассеивающих сред. Обсуждаются вопросы применения приближенных методов решения уравнения переноса излучения и метода Монте-Карло для описания каналов с рассеянием в оптико-электронных комплексах лазерного зондирования, локации, связи и в системах видения. Рассмотрены основные закономерности переноса одномерных и двумерных (изображения) оптических сигналов через однородные, стратифицированные, детерминированные и случайно-неоднородные атмосферно-оптические каналы. Особое внимание уделено исследованию влияния микрофизических свойств дисперсных сред на характеристики каналов с рассеянием. В рамках малоуглового приближения теории переноса рассмотрены вопросы оптической диагностики дисперсного состава и пространственной структуры рассеивающих сред. Для научных сотрудников, аспирантов, инженеров, студентов по специальностям "оптика рассеивающих сред", "разработка оптико-электронных комплексов".

В книге изложена общая теория измерительно-регистрирующих систем; приборы и методы исследований быстропротекающих процессов средствами радиоэлектроники и оптики; основные методы экспериментальной физики — фурье-оптика, спектроскопия, интерферометрия и голография, зондирование электромагнитными волнами, рентгеновские и корпускулярные методы исследования; методы обработки и интерпретации результатов измерений. Физические основы методов исследования излагаются в объеме достаточном для того, чтобы последующее изучение специальной литературы не вызывало затруднений. Что касается измерительной аппаратуры, здесь прежде всего рассматриваются принципы ее работы, поскольку именно это наиболее важно, при планировании и проведении экспериментов или при разработке приборов. В книге широко используются методы теории информации, так как именно с их помощью возможно наиболее адекватно описывать и анализировать свойства измерительно-регистрирующих систем, прогнозировать качество выходных сигналов и находить критерии регуляризации при решении обратных задач. Книга адресована студентам и аспирантам физических и физико-технических специальностей, научным сотрудникам, планирующим и проводящим экспериментальные исследования, а также инженерам, занятым разработкой, тестированием и сертификацией измерительных приборов и измерительно-регистрирующих систем.

Монография посвящена новому направлению в современной оптике и микроэлектронике, связанному с изучением фотонных кристаллов - структурно упорядоченных сред с масштабом периодичности, соразмерным длине волны электромагнитного излучения. Представлены результаты исследований коллектива авторов, выполненных в рамках интеграционного проекта СО РАН в 2006-2008 гг. Объектами теоретических и экспериментальных исследований явились различные фотонно-кристаллические структуры (опалы, мультислойные среды, упорядоченные микрокомпозиты и наноколлоиды, микрополосковые структуры), материалов и технологии для их формирования, методы управления оптическими и диэлектрическими свойствами. Книга предназначена специалистам по оптике, лазерной технике, спектроскопии конденсированных сред, материаловедению, нанофотонике, СВЧ-электронике, а также преподавателям и аспирантам соответствующих специальностей.

Растровые и просвечивающие электронные микроскопы стали незаменимыми приборами для исследований в материаловедении, полупроводниковой промышленности, нанотехнологиях, а также в биологии и медицине. В данной монографии излагается введение в теорию и современную практику электронной микроскопии. Книга предназначена для студентов старших курсов, которые хотели бы углубить свои знания об основных физических принципах микроскопии, для молодых специалистов, которые пользуются электронными микроскопами, а также для преподавателей вузов и исследователей.

В книге достаточно полно изложена история развития плазмоники. Она предназначена как для студентов, имеющих общие представления о теории электромагнетизма и прикладной оптике и желающих начать собственные исследования в данной сфере, так и для научных работников, для которых эта книга, возможно, станет настольным справочником. Первая часть данного издания представляет собой введение в плазмонику, начиная с элементарного описания классического электромагнетизма, причем особое внимание уделяется проводящим материалам. В последующих главах обсуждаются поверхностные плазмон-поляритоны и локализованные плазмоны в наноструктурах в видимой части спектра, а также поверхностные электромагнитные волны. Во второй части книги рассматриваются вопросы практического применения теории для разнообразных приложений, например, для создания плазменных волноводов, апертурных решеток для усиления света. В заключении дается краткое описание свойств нового класса сред — метаматериалов.

Вниманию читателя предлагается классический труд немецкого историка науки Фердинанда Розенбергера (1845-1899), представляющий собой одно из наиболее серьезных и капитальных общих исследований эволюции физики до конца XIX века в мировой научной литературе. Автор, строго придерживаясь хронологического прядка и разбирая все физические открытия по времени их появления, поставил себе главной целью изложить историческое развитие физики таким образом, чтобы, с одной стороны, было удобно установить состояние этой науки в каждый момент времени, а с другой стороны - определить общее направление ее развития. Настоящее издание, содержание которого составляет первую часть третьей книги (фактически третью книгу) труда Ф. Розенбергера, выходящего в четырех книгах, посвящено описанию эволюции физики в период с 1780 по 1840 год, в том числе достижениям в области механики, электромагнетизма, оптики, акустики. Книга адресована физикам и историкам науки, а также широкому ругу читателей, интересующихся историей физики.

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.

Монография посвящена рассмотрению принципов функционирования и наиболее актуальных проблем практической реализации измерительных устройств на базе волоконно-оптических интерферометров. Первая часть содержит описание базовых принципов функционирования волоконных интерферометрических измерительных устройств, анализ обобщенных выражений для сигналов интерферометров разных типов в случае высококогерентных и низкокогерентных источников, передаточных и спектральных передаточных функции интерферометров, свойств интерференционных сигналов при модуляции разности фаз интерферирующих лучей.

В книге известных ученых из ГДР дано изложение принципов работы и теории лазеров для генерации сверхкоротких световых импульсов, методов наносекундных измерений и идей пикосекундной спектроскопии. Рассматриваются как традиционные, так и новейшие методы генерации сверхкоротких импульсов, в частности системы с синхронной накачкой, компрессоры на основе волоконных световодов, системы со сталкивающимися импульсами в лазерах на красителях. Дан обзор методов спектроскопии быстропротекающих процессов по работам самого последнего времени. Книга является первой в мировой литературе монографией по этому кругу вопросов, может служить справочным и учебным пособием. Для специалистов по квантовой электронике, а также химиков, биологов и инженеров, аспирантов, студентов.

Рассматриваются основные принципы расчета и конструирования твердотельных импульсных оптических квантовых генераторов на современном уровне лазерного приборостроения. Излагаются методы расчета элементов, схем и узлов, необходимые при разработке оптических квантовых генераторов. Приводятся данные по различным оптическим. радиоэлектронным и теплотехническим элементам. Большое место уделяется рассмотрению схем и конструкций основных оптико-механических, радиоэлектронных и теплотехнических узлов оптических квантовых генераторов. Сообщаются сведения по выпускаемым промышленностью приборам. Значительная часть приборов и схем описывается впервые.Книга ориентирована на широкий круг специалистов. занимающихся разработкой, конструированием и применением оптических квантовых генераторов. Она может быть полезна научным работникам, преподавателям и студентам вузов.

Перевод нового (7-го) издания базового учебника издательства «Шпрингер» по основам лазерной оптики содержит новейшие сведения о высокомощных диодных и твердотельных лазерах для ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучений, рассмотрены волоконные лазеры, ультракороткие световые импульсы, рентгеновские лучи и световые импульсы от лазеров на свободных электронах, а также их применение в медицинской диагностике и биофотонике. В книге затрагиваются следующие вопросы: функции, типы и свойства лазерного излучения, типы лазеров, оптические компоненты и управление лазерным излучением, применение лазеров в технологии обработки материалов, медицине, измерениях и передаче данных. Простота и доступность изложения делает книгу прекрасным пособием не только для специалистов, но и для студентов и преподавателей профильных вузов.

В монографии представлены теоретические и экспериментальные результаты исследований оптических свойств ферромагнитных кристаллов и наноразмерных гетеросистем на основе ферромагнитных полупроводников, полученные за последнее время; показаны современные методы анализа взаимодействия излучения с магнитоупорядоченными средами, особенности поглощения света сверхрешетками, в состав которых входят нанослои халькогенидов европия. Много внимания уделено вопросам применения этих материалов в современной оптоэлектронике и зарождению нового научного направления - экситоники. Особенно детально анализируются условия образования межъямных и межъбарьерных экситонов высокой плотности вплоть до образования из них бозе-конденсата. В работе приведен обширный литературный материал по всем рассмотренным вопросам. Монография представляет интерес для научных работников, аспирантов и студентов, интересующихся вопросами физики наноразмерных ферромагнитных гетеросистем.

Монография посвящена теории электронной структуры и спектроскопии переходов неметаллов в широкой области энергии фундаментального поглощения. Описаны основные общие особенности многих методов расчетов энергетических зон и их результатов для простейших кристаллов. Приведены результаты теоретических расчетов зон и переводов между ними для модельных кристаллов многих групп соединений. рассмотрены элементы общей теории оптических свойств для межзонных и экситонных переходов. Приведены теоретические спектры диэлектрической проницаемости и других оптических функций кристаллов многих наиболее изученных групп соединений. В заключительной главе рассмотрены основные особенности спектроскопии характеристических потерь энергии электронов для различных значений переданного волнового вектора и его перспективы для развития нового метода зондирования дисперсии энергетических зон. Монография представляет введение в теорию оптических свойств и электронной структуры неметаллов для научных работников и инженеров, занимающихся экспериментальными исследованиями свойств твердых тел и разработкой различных приборов и устройств, преподавателей, аспирантов, студентов университетов.

В сборнике представлены тексты докладов, отражающих результаты исследований по методам лазерного зондирования и дистанционному определению параметров атмосферы. Особое внимание уделяется изучению пространственно-временной изменчивости оптических и микрофизических характеристик атмосферного аэрозоля. Представлены также материалы по лазерным методам определения газового состава атмосферы на основе явления молекулярного поглощения. Публикуемые в сборнике доклады дают достаточно полное представление о современном состоянии и возможностях дистанционного мониторинга атмосферы средствами лазерного зондирования, осуществляемого в целях прогноза оптического состояния атмосферы и контроля загрязнений окружающей среды.Сборник предназначен для специалистов по лазерному и акустическому зондированию атмосферы, атмосферной оптике, атмосферной акустике, квантовой электронике и метеорологии и физике атмосферы.

В сборнике публикуются тексты докладов, посвященные изучению атмосферной турбулентности, полей влажности, температуры и скорости ветра средствами лазерного и акустического зондирования. Особое внимание уделяется разработке элементов и систем оптического и акустического зондирования атмосферы, а также вопросам автоматизированной обработки данных.Сборник предназначен для специалистов по лазерному и акустическому зондированию атмосферы, атмосферной оптике, атмосферой акустике. квантовой электронике и метеорологии и физике атмосферы.

В книге рассматриваются основные разновидности адаптивных фильтров и их применение в радиотехнических системах и системах связи. Дается представление о математических объектах и методах, используемых в теории адаптивной фильтрации сигналов. Рассматриваются приемы получения вычислительных процедур, сами процедуры и свойства таких алгоритмов адаптивной фильтрации, как алгоритмы Ньютона и наискорейшего спуска, алгоритмы по критерию наименьшего квадрата, рекурсивные алгоритмы по критерию наименьших квадратов и их быстрые (вычислительно эффективные) версии; рекурсивные алгоритмы по критерию наименьших квадратов для многоканальных фильтров и их версии для обработки нестационарных сигналов, а также многоканальные алгоритмы аффинных проекций. Дано описание стандартных и нестандартных приложений для моделирования адаптивных фильтров на современных языках программирования MATLAB, Lab VIEW и System Vue, а также реализаций адаптивных фильтров на современных цифровых сигнальных процессорах отечественного и зарубежного производства. Особенностью книги является изложения теоретических материалов для наиболее общего случая — адаптивных фильтров с комплексными весовыми коэффициентами, наличие разделов по многоканальным адаптивным фильтрам и алгоритмам адаптивной фильтрации нестационарных сигналов. Книга является первым систематическим изложением теории адаптивной фильтрации на русском языке. Она предназначена для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов радиотехнических и связных специальностей, изучающих и использующих на практике цифровую обработку сигналов и, в частности, адаптивную фильтрацию сигналов.

Изложены общая теория и технические пути построения изображающих оптико-электронных систем нового типа - локационных лазерных систем видения, предназначенных для наблюдения дистанционных объектов при недостаточной естественной освещенности или в ночное время. Представлены современные методы анализа процесса формирования изображения в рассеивающих и случайно-неоднородных средах, основанные на синтезе теорий линейных систем и переноса излучения. Приведены оригинальные методики расчета основных параметров систем активного видения и характеристик воспроизводимого на экране монитора изображения, учитывающие специфические свойства зрительного анализатора оператора. Рассмотрен специальный класс локационных лазерных систем, предназначенных для обнаружения световозвращателей. Исследована возможность формирования изображений активными системами видения в сильно рассеивающих средах. Описаны экспериментальные образцы систем видения, обсуждены результаты экспериментальных исследований и выработаны рекомендации на проведение проектирования. Часть материалов монографии соответствует курсу лекций, который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в областях лазерной локации и оптико-электронных изображающих систем, а также для студентов технических университетов, обучающихся по направлению «Оптотехника».

В сборнике трудов представлены доклады российских и зарубежных специалистов о проблемах и достижениях современной оптики природных вод, включая фундаментальные проблемы теории переноса излучения, оптические свойства природных вод, распространение светового излучения в водной среде, видение под водой, дистанционное зондирование, в том числе спутниковые инструменты и лидары. Сборник включает также разделы, посвященные оптике морской атмосферы и поверхности моря, приборам для измерения гидрооптических характеристик. Для научных работников и инженеров, специализирующихся в области оптики природных вод.

Спектроскопическая проблема столкновительного контура спектральных линий при резонансном поглощении для колебательно-вращательных спектров газов излагается в книге как задача математической физики. Подробно рассмотрены два главных подхода, использующиеся при описании контура, - метод кинетических уравнений и метод резольвенты. Даны интерпретация членов в выражении для резольвенты Фано и их связь с асимптотическими случаями малых и больших смещенных частот. Обсуждается вопрос о правилах сумм для коэффициентов поглощения. Показано, что отказ от длинноволнового приближения для центров масс молекул приводит к появлению "длинных" траекторий, выводящих молекулу из элементарного объема, и, следовательно, к нарушению локального термодинамического равновесия в крыльях линий. Большое внимание уделено математически точным формулировкам, что, несомненно, способствует более глубокому пониманию физических процессов. Книга будет полезна специалистам в области спектроскопии, атмосферной оптики, астрономии, физики межмолекулярных взаимодействий.

Предложен новый подход к восстановлению фазы из интерферограммы, заключающийся в применении классического метода прослеживания интерференционных полос. но на выборке, в которой интерференционные полосы меняют число и ориентацию. Восстановленные из отдельных интерферограмм волновые фронты усредняются, и по полученной оценке судят о качестве контролируемой поверхности. Усреднение фазы из нескольких интерферограмм позволяет понизить дисперсию ошибки восстановления фазы, вызванную не только случайным шумом, но и неравномерностью покрытия апертуры интерференционными полосами, и неоднородностью источника света. Результаты проведенных модельных экспериментов показывают перспективы применения интерферометрии в нанометрологии высококачественных оптических элементов.

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.

Приведены краткие сведения и технические характеристики приборов, устройств. систем и комплексов. которые создавались в ИОМ СО РАН в течение 30 лет для исследования оптико-метеорологических параметров атмосферы и могут быть использованы в задачах экологического и метеорологического мониторинга окружающей среды. Рассмотрены проблемы. связанные с метрологическим обеспечением создаваемых приборов и методик выполнения измерений.

Пособие содержит 7 основных разделов курса физики: "Механика" (4 темы), "Молекулярная физика и термодинамика" (1 тема), "Электричество и магнетизм" (4 темы), "Колебания и волны" (2 темы), "Оптика " (4 темы), "Атомная физика" (1 тема), "Ядерная физика" (1 тема). Материал каждой темы разделён на три части: сведения из теории, примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения (по 12 на каждую тему). Для студентов и преподавателей вузов.