Гауссовы световые пучки хорошо описывают реальные узкие пучки света, в частности излучение лазеров, собственные волны открытых резонаторов и оптических лучеводов. В монографии рассмотрены свойства гауссовых пучков в изотропных и анизотропных средах. Исследованы как круговые, так и эллиптические пучки. Первые представляют собой собственные волны (моды) резонаторов со сферическими зеркалами с изотропным заполнением, вторые — моды астигматических резонаторов ОКГ или резонаторов, заполненных анизотропной средой, и астигматических лучеводов. Изучено распространение световых пучков в неоднородных линзоподобных средах с учетом усиления и поглощения. Выяснено влияние анизотропии диэлектрической проницаемости среды на пространственную форму, фазовую поверхность и расходимость световых пучков.

Книга посвящена исследованию быстропротекающих процессов оптическими методами. Рассмотрены некоторые методы визуализации оптических неоднородностей, применяющиеся главным образом для качественных исследований, и измерения скорости газа. Описаны источники света, применяющиеся главным образом для фотографической регистрации быстропротекающих процессов, и приведены схемы их питания. Описаны различные способы фотографической регистрации и приведены данные об аппаратуре для высокоскоростной съемки разработанной в Советском Союзе и за рубежом, приведены конкретные результаты исследования быстропротекающих процессов горения в трубах, полученные при использовании высокоскоростной съемки в сочетании с оптическими методами визуализации неоднородностей в прозрачных средах. Книга рассчитана на широкий круг научных сотрудников, инженеров, аспирантов и студентов, занимающихся исследованием быстропротекающих процессов в различных областях науки и техники: баллистике, гидро- и газодинамике, исследовании плазмы, изучении процессов горения и детонации.

Книга является введением в современную оптику гауссовых пучков и затрагивает широкий круг вопросов, связанных с формированием и преобразованием параксиальных световых полей, обобщающих классические пучки Эрмита-Гаусса и Лагерра-Гаусса. Впервые изложена теория структурно-устойчивых световых полей, вращающихся при распространении. Рассмотрен ряд вопросов практического использования гауссовых пучков для задач лазерной фокусировки и манипуляций микрочастицами.

Предлагаемая читателю работа великого математика К. Ф. Гаусса была написана в конце 1840 г. В этой работе практически в законченном виде выполнен анализ параксиальных характеристик вращательно-симметричной оптической системы. Дополнение посвящено гауссовым пучкам и их преобразованию оптической системой. Данная книга предназначена для всех тех, кто интересуется историей науки, а также для студентов физико-технических и медицинских специальностей, которые изучают прикладную оптику.

В монографии известного польского физика Ф. Качмарека рассмотрены основные физические представления о механизмах лазерного излучения, описано устройство и приведены характеристики различных типов лазеров. Значительное внимание уделено генерации высших гармоник, параметрическим и многофотонным процессам и другим явлениям, сопровождающим прохождение лазерного излучения через вещество. Кратко рассмотрены вопросы самофокусировки, электрического пробоя в лазерном пучке, голографии, создания высокотемпературной плазмы. Предназначен для широкого круга научных работников, инженеров и техников, связанных в своей работе с получением и использованием лазерного излучения. а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Разработан спектрометр, предназначенный для регистрации спектров спонтанного комбинационного рассеяния света в газовых средах. Спектрометр имеет увеличенную чувствительность за счет использования эффективного спектрального прибора, а также устройства для сжатия анализируемой газовой среды. Представлены результаты экспериментальной апробации спектрометра.

Книга является сборником избранных трудов выдающегося ученого-физика, крупнейшего специалиста в области оптики конденсированного состояния, члена-корреспондента АН СССР Е. Ф. гросса, опубликованных в научных периодических изданиях в 1929-1972 гг. Первая часть книги содержит статьи, касающиеся рассеяния света в кристаллах и и жидкостях, во второй части приведены работы по исследованию экситонов в кристаллах. В книге содержится также очерк жизни и научной деятельности Е. Ф. Гросса и дана библиография его трудов.

В сборнике приведены актуальные и значительные научные результаты в области оптических анизотропных кристаллов и материалов со свойствами наноструктур. Материалы сборника предназначены для инженеров, научных сотрудников, докторантов, аспирантов и студентов старших курсов.

В учебном пособии излагается теория рассеяния оптических волн отдельными частицами и основные закономерности рассеяния, которые следуют из результатов физических и численных экспериментов. Рассматриваются теория однократного и многократного рассеяния оптических волн системой частиц и основные закономерности переноса излучения. Приводятся сведения об основных свойствах атмосферного аэрозоля, его источниках и процессах, обуславливающих изменение микрофизических характеристик. Обобщаются результаты по таким современным разделам оптики дисперсных сред, как оптика спеклов, электрооптических эффекты при аэрозольном рассеянии, учет рассеянного аэрозолем солнечного излучения при аэрокосмических наблюдениях. Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов физических факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере.

В связи с задачами дистанционного зондирования атмосферы, оптической локации и связи, радиационного просветления облаков и туманов проведено подробное теоретическое исследование распределения энергии в однородных и неоднородных, поглощающих и непоглощающих частицах в зависимости от размеров, внутренней структуры и оптических свойств вещества частиц, длины волны и поляризации падающего излучения. Влияние неоднородной структуры внутренних оптических полей в частицах на закономерности взаимодействия излучения с веществом в дисперсном состоянии продемонстрировано на примере нагрева, испарения и разрушения капель водного аэрозоля при распространении в нем инфракрасного излучения высокой интенсивности. Рассмотрено влияние неоднородности внутреннего поля на порог возникновения в каплях нелинейных эффектов типа гиперзвуковых колебаний, диэлектрического пробоя, вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна и др. Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, аспирантов и студентов вузов, специализирующихся по оптике атмосферы и нелинейной оптике аэрозолей.

В пособии изложены принципы действия лидаров, в качестве примера описан экспериментальный лидар для дистанционного зондирования молекул водорода в атмосфере, приведены результаты численных расчетов концентраций молекул фтороводорода и углеводородов, выполненных с помощью лидарных уравнений для комбинационного рассеяния света и дифференциального поглощения и рассеяния. Приведены некоторые новые схемы лидаров. Пособие содержит необходимый справочный материал. Предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров "Техническая физика". Пособие также может быть использовано для подготовки магистров по направлению "Защита окружающей среды".

В работе представлены результаты экспериментов по дисперсии жидкости в пористой среде в процессе фильтрации, для среды с неоднородностью сечения перпендикулярно оси потока жидкости. Сделан вывод о наличии постоянного объемного коэффициента дисперсии, частным случаем которого является линейный коэффициент для однородной среды. Результаты данного исследования могут использоваться для расчетов покомпонентной закачки композиций для повышения нефтеотдачи. Также, возможно использование объемного коэффициента дисперсии для получения дополнительной информации по охвату пласта из результатов трассерных исследований.

Основная часть информации по газовым лазерам до сих пор публиковалась в виде отдельных статей, посвященных, как правило, довольно узким специальным вопросам. Предлагаемая книга является практически первой монографией, рассчитанной на то, чтобы в какой-то мере восполнить этот пробел. Книга содержит основные сведения об оптических резонаторах, элементарных процессах в активной среде газовых лазеров, а также дает представление об их устройстве и областях применения. Книга рассчитана на студентов старших курсов физических факультетов, на научных работников и инженеров, занимающихся исследованиями в области газовых лазеров, а также на специалистов смежных областей, интересующихся этим разделом квантовой электроники. Рисунков 51, таблиц 4, библиография 359 названий.

Изложены результаты теории распространения упругих волн в намагниченной анизотропной среде. На основе рассмотрения собственных упругих мод в трансверсально-изотропном гиротропном материале сформулированы принципы и основные уравнения для вычисления коэффициентов отражения и прохождения ультразвука на границе раздела. Дан анализ изменения поляризации и скоростей собственных волн в кристалле с учетом пространственной дисперсии. Детально рассмотрены процессы отражения и преломления в магнитнополяризованных средах. Сформулированы методы решения задач теории упругости для пространственно неоднородного анизотропного слоя. Книга адресована специалистам по технической акустике, аспирантам и студентам соответствующих специальностей.

В монографии изложены актуальные подходы к разработке и моделированию акустоэлектронных приборов для генерации и обработки сигналов при использовании в телекоммуникационных, навигационных системах, приборостроении, различных сенсорах и приборах контроля технологических процессов и параметров окружающей среды. Основное внимание уделено анализу методов расчета различных устройств на поверхностных акустических волнах - резонаторов, фильтров, дисперсионных линий задержки, устройств дистанционной радиочастотной идентификации различных объектов. Рассмотрены принципы работы и методы расчета высокодобротных резонаторов и полосовых фильтров на объемных акустических волнах для использования в СВЧ-диапазоне. Проведен анализ акустических и электрических параметров материалов, необходимых для создания акустоэлектронных устройств. Предназначена для ученых и инженеров, работающих над созданием акустоэлектронных приборов на новых принципах.

Излагаются основы расчета физических процессов, протекающих при электрическом разряде в кварцевой трубке с ксеноном. Такие разряды используются в качестве высокоинтенсивных источников излучения в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах. Проведен количественный анализ физических процессов, рассмотрены свойства неидеальной плазмы. Предложен метод расчета импульса температуры, индикатрисы яркости и других параметров разряда на основе экспериментально табулированных данных о радиационных потоках почти однородных плазменных объемов. Книга рассчитана на инженеров и физиков, занимающихся разработкой и использованием источников света, а также на студентов и аспирантов университетов и технических вузов, специализирующихся в области оптики, газовых разрядов, физики плазмы, лазерной техники, спектроскопии, скоростной фотографии и ряда других областей.

Книга проф. О. Звелто «Принципы лазеров» (4-е издание) посвящена теме современного состояния физики лазеров и основам их применений. Основная цель монографии состоит в том, чтобы дать всеобъемлющее и единое описание процессов в лазерах на высоком научном уровне и в то же время обеспечить ясность понимания его как для студентов и начинающих ученых, так и для активно работающих исследователей. Эта цель реализована автором благодаря тому, что он, будучи профессором Миланского политехнического института, активно работал в новой области знаний — квантовой электронике, практически с момента ее возникновения, 50 лет тому назад. Для широкого круга читателей ценным является то, что автор подходит к описанию явлений в лазерах с точки зрения физической картины, привлекая математический аппарат для получения необходимых формул, которые позволяют проводить и конкретные расчеты лазерных систем. В первых главах (1-6) монографии изложены общие принципы функционирования лазеров, рассмотрены по отдельности элементы всех современных лазеров. В главах 7-8 излагаются особенности различных режимов работы лазеров как непрерывного, так и импульсного действия. В главах 9-10 описываются особенности использования в лазерах различных активных сред. В главах 11-12 рассматриваются свойства и преобразования лазерного излучения с точки зрения его применения. Монография снабжена обширным иллюстративным и справочным аппаратом, в том числе списком литературы, насчитывающим несколько сот наименований.

В увлекательной форме рассказывается о 10 величайших открытиях двадцатого столетия: расширяющейся вселенной, распространении света, квантовой механике, блуждании континентов, теории большого взрыва, теореме о неполноте, геноме человека, открытиях антропологов, искусственном интеллекте, бессознательном. Для старшеклассников, преподавателей и широкого круга читателей, интересующихся состоянием современной науки.

Рассматриваются основные понятия механики и электродинамики сплошной среды и принципы расчета оптических характеристик волоконных световодов от напряженно-деформированного состояния. Приводятся зависимости оптических параметров от температурного поля в условиях сложного напряженного состояния, а также данные о волоконно-оптических датчиках. Рассматриваются динамические задачи оптомеханики и механика разрушений оптических волокон. Большое внимание уделено расчету прочностных и передаточных характеристик оптического кабеля при механических воздействиях по нелинейной теории.

Авторы разработали методы эволюционного и модуляционных уравнений для исследований распространения и устойчивости линейных и нелинейных волн в сплошных средах со сложной структурой. Рассматриваются среды: твердая с полостями, дисперсная предварительно деформированная, твердая с порами, заполненными электропроводящей и неэлектропроводящей жидкостью, магнитоупругая, пьезополупроводники, кристаллы с дислокациями, композиты с включениями, электропроводящая несимметричная жидкость, смесь газа с капельной жидкостью. Рассмотрено распространение лазерного луча через двухуровневую среду. Показано существование солитонообразных волн, найдены условия устойчивости волн. Изучены пучки, условия их фокусирования, самофокусирования (дефокусирования), условия модуляции или самомодуляции волн, другие эффекты. Рассмотрены резонаторы и интерферометры различных типов. В линейной постановке исследовано отражение волны от шероховатой поверхности. Для научных и инженерно-технических работников, студентов и аспирантов, специализирующихся в области механики сплошных сред, физической акустики, физики конденсированного состояния. Отдельные главы могут оказаться полезными сейсмологам, геофизикам, метеорологам и специалистам по физике Земли, сейсмостойкому строительству, акустоэлектронике.

Представлен новый подход к моделированию поведения гетерогенных сред, в котором исследуемый объект представляется состоящим из областей двух типов, описываемых в рамках дискретного и континуального подходов соответственно. данный подход является перспективным для решения задач численного исследования поведения сложных сред с сильными различиями физико-математических свойств. Возможности такого подхода исследованы на примере задач о распространении упругих волн. Дискретная часть среды моделировалась методом подвижных клеточных автоматов, континуальная - конечно-разностным методом решения системы уравнений механики сплошной среды. результаты расчетов показали, что предложенный подход позволяет адекватно описывать распространение упругих волн в сложных средах, а на границе их совмещения не происходит каких-либо нефизичных искажений.

На основе уравнений полевой теории дефектов рассмотрены закономерности распространения плоских гармонических в однородных средах с дислокациями и при наличии границ раздела. Определены коэффициенты отражения преломления волн смещений и волн поля дефектов, характеризуемого тензором плотности дислокаций и тензором плотности потока дислокаций. Проанализированы зависимости полученных величин от параметров граничащих сред.

Книга посвящена рассмотрению тепловой модели воздействия лазерного излучения на конденсированные среды. Описаны механизмы поглощения и диссипации энергии света в металлах и полупроводниках. Рассмотрена роль поверхностных электромагнитных волн оптического диапазона, процессы нагревания вещества лазерным излучением в линейных и нелинейных режимах, а также нетермические эффекты, сопровождающие лазерный нагрев. Детально рассмотрены механизмы лазерного разрушения поглощающих материалов. Изложены математические модели лазерного испарения для различных условий и сред. Тепловая модель распространена на оптический пробой прозрачных сред; рассмотрены механизмы пробоя газов и идеальных прозрачных твердых тел, тепловой неустойчивости на поглощающих неоднородностях, а также статистическая концепция оптического пробоя. Для научных работников, студентов и аспирантов, специализирующихся в области лазерной техники и технологии.

Настоящий сборник содержит 45 задач по газодинамике с решениями. В задачах рассматриваются изэнтропическое течение сжимаемой среды, ударные и детонационные волны. Некоторые из представленных задач включались в теоретический курс "Механика сплошных сред", читавшийся в Московском инженерно-физическом институте в 50-х годах, другие предлагались аспирантам Всероссийского научно-исследовательского института технической физики, часть из них составлена автором. Большинство задач базируется на теоретическом материале книги Е.И. Забабахина "Некоторые вопросы газодинамики взрыва". Сборник может рассматриваться как дополнительный материал для соответствующего теоретического курса, а также как руководство при решении простых практических задач. Он может быть полезен студентам, аспирантам и научным работникам, специализирующимся в области газодинамики и физики взрыва. Рекомендуется последовательная проработка предлагаемого материала, поскольку при решении некоторых задач используются результаты, полученные в предыдущих.

В учебнике последовательно излагаются теория гравитационного и электростатического полей в однородной среде, электростатического и магнитостатического полей в неоднородной среде, электрического и магнитного полей постоянных токов, электромагнитного поля переменных токов, основы теории упругости. Изложение материала проводится с использованием векторного и тензорного исчислений, сведения о которых приводятся в учебнике по мере надобности. Теоретическое изложение вопросов сопровождается рассмотрением примеров, иллюстрирующих применение общей теории к решению конкретных задач. Часть примеров имеет непосредственное отношение к разведочной геофизике. Среди них особенно выделяются примеры, связанные с изучением переменного электромагнитного поля, имеющие большое познавательное значение для лиц, специализирующихся в области электроразведки переменным током. Кроме примеров, в конце отдельных параграфов или глав приведены задачи, снабженные ответами. Решение задач предоставляется читателю. Иллюстраций 83, библиография — 13 названий.