В монографии последовательно рассмотрены вопросы моделирования фазовых превращений в конденсированных средах с особенностями в наномасштабе. Используется обобщенная модель Изинга, а также некоторые другие модели, в том числе электронные. Монография предназначена для широкого круга специалистов: научных сотрудников, преподавателей, аспирантов, магистров, студентов, интересующихся вопросами моделирования конденсированных сред. Книгу можно использовать также для организации самостоятельной работы студентов и аспирантов по специальностям, на которых изучается математическое и компьютерное моделирование.

В монографии изложены достижения в области математического и численного моделирования нестационарного переноса загрязняющих примесей в пограничном слое атмосферы. Выполняется разработка вычислительных моделий и соответствующих эффективных алгоритмов для задач прогноза переноса и рассеяния аэрозолей, использующих оперативную информацию метеорологического характера.

Коллективная монография «Оптическая спектроскопия и стандарты частоты представляет цикл работ, выполненных в рамках одноименной программы ОФН РАН в ведущих научных организациях России. Первый том монографии «Оптическая спектроскопия и стандарты частоты. Молекулярная спектроскопия» выпущен в Издательстве ИОА СО РАН в 2004 г., второй том монографии «Оптическая спектроскопия и стандарты частоты. Атомная и молекулярная спектроскопия» опубликован в 2009 г. Третий том объединяет исследования по спектроскопии твердого тела, лазерам и стандартам частоты. В третьем томе представлены экспериментальные исследования спектров кристаллов, дисперсных сред, низкоразмерных структур, а также спектров комбинационного рассеяния и инфракрасного поглощения молекулярно-ионных кристаллов. Излагаются новые подходы к созданию лазеров, приводятся теоретические исследования по преобразованию оптического излучения в нелинейных средах. Описан современный подход к созданию стандартов частоты, связанный с применением фемтосекундных лазеров. Монография содержит обширный информативный материал, основанный на современных подходах и новых идеях оптической спектроскопии. Предназначается для специалистов в области оптической спектроскопии, лазерной физики, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Учебник посвящен систематическому изложению физики основных элементарных процессов, возникающих при взаимодействии электромагнитного поля с атомами и наночастицами. Рассмотрены такие фундаментальные явления как поглощение излучения, люминесценция, индуцированное излучение, фотоионизация, тормозное излучение, включая поляризационный канал, различные виды рассеяния фотона на атомах и мезообъектах, в том числе с участием поверхностных плазмонов, а также фотопереходы в молекулярных системах и наноструктурах. Когерентные нестационарные процессы — самоиндуцированная прозрачность, оптическая нутация и фотонное эхо — описаны в рамках формализма вектора Блоха, позволяющего дать их наглядную геометрическую интерпретацию. Основному материалу предпослано рассмотрение электромагнитного взаимодействия на примере простейших классических систем — гармонического осциллятора и осциллятора Морзе. Особое внимание уделено фазовому контролю фотовозбуждения классического осциллятора в поле ультракоротких импульсов и в бихроматическом поле, играющему важную роль в современной лазерной физике и химии. Представлено классическое описание взаимодействия электромагнитного излучения с веществом на основе спектроскопического принципа соответствия, включая вывод выражений для коэффициентов Эйнштейна. Подробно рассмотрена динамическая поляризуемость атома - величина, занимающая центральное место в описании отклика вещества на электромагнитное воздействие. Рассмотрены неупругие процессы при взаимодействии электронов с атомными частицами. Для студентов и преподавателей, научных работников в областях атомной физики и фотоники.

В книге изложены физические, технические и расчетно-теоретические вопросы проектирования устройств и систем адаптивной оптики в импульсных мощных лазерных установках. Интерес к данной теме вызван поистине бумом создания импульсных мощных лазерных установок и приобретающей четкие очертания перспективой создания термоядерной электростанции на основе таких лазеров. Синтез идей адаптивной оптики в сочетании с анализом особенностей функционирования многопроходных импульсных лазеров позволяет создать системы, многократно повышающие характеристики этих лазеров. Оптимизация всех элементов системы, включая лазер, производится с позиции пространственной фильтрации лазерного излучения. Приведено описание более чем двадцатилетнего развития данного направления и освещены его перспективы. Книга предназначена для научных и инженерных работников в области электроники, оптики и точного приборостроения.

Рассмотрены особенности распространения волнового излучения при аксиконной фокусировке и формирование нерасходящихся пучков с профилем поля в виде функций Бесселя Jn(r). В поле лазерного бесселева пучка исследован оптический разряд в газах, жидкостях и на поверхности твердых тел, описаны процессы образования и развития плазменного канала и его структуры. Представлены методы исследования свойств бесселевых пучков и создаваемой ими плазмы. В работе обсуждаются возможные применения бесселевых пучков и демонстрируются решения некоторых прикладных задач. Для студентов, аспирантов и научных работников, специализирующихся в области физической оптики и акустики, формирования и распространения волновых пучков, физики плазмы, лазерной диагностики плазмы и плазмоподобных сред.

В монографии рассматриваются закономерности взаимодействия квазимонохроматического импульсного лазерного излучения с двухуровневой системой в условиях, близких к точному резонансу. Изложение ведется в рамках формализма, который позволяет описать двухуровневую систему во внешнем электрическом поле аналогично спину 1/2 во внешнем магнитном поле, когда выбранные динамические переменные удовлетворяют оптическим уравнениям Блоха. Применение этих уравнений к решению обширного круга различных конкретных задач занимает значительную чать монографии.Книга будет полезна широкому кругу читателей - физикам-теоретикам и физикам-экспериментаторам, инженерам работающим в области квантовой оптики и радиофизики, а также преподавателям, аспирантам и студентам при изучении указанных вопросов.

В сборнике рассмотрены проблемы физики и химии слабоионизованного газа. Представлено современное состояние космической химии. Проанализированы метод электронной спектроскопии и его результаты для процесса Пеннинга. Изложена теория излучательных переходов и переноса излучения в молекулярной среде, а также методы расчета заселенностей для возбужденных состояний атомов и молекул в газовой среде при наличии излучения. Рассмотрены взаимодействие атомов и молекул и процессы их столкновения с передачей энергии. Исследован характер прохождения электронных пучков через слабоионизованный газ и проанализированы возможности использования электронного пучка для проведения химических реакций.

Вопросы проектирования систем формирования мощного лазерного излучения изложены в двух частях. Первая из них содержит теоретические основы пассивных систем формирования, описание сигналов управления линейными адаптивными системами, методы автоматической союстировки оси мощного лазерного излучения с осью информационного канала, а также методы измерения характеристик мощного лазерного излучения и систем формирования. Во второй части книги рассмотрены вопросы инженерного расчета, проектирования, контроля и технологии изготовления силовых зеркал, являющихся неотъемлемой частью систем формирования мощного лазерного излучения. Для специалистов в области разработки мощных лазерных комплексов. Может быть полезна для студентов и аспирантов, обучающихся по соответствующим направлениям.

Представлены описание и результаты апробации разработанного малогабаритного спектрального прибора, предназначенного для регистрации слабоинтенсивных спектров комбинационного рассеяния света. Приведена методика калибровки прибора, основанная на сопоставлении пикселов ПЗС-матрицы длинам волн спектра неоновой лампы. Исследован диапазон линейности выходного сигнала используемой ПЗС-матрицы Hamamatsu S10141 в зависимости от величины падающего светового потока.

Приведено описание макета СКР-газоанализатора, предназначенного для измерения компонентного состава природного газа. Работа газоанализатора проверена на реальном природном газе. Показано, что созданный макет СКР-газоанализатора способен регистрировать все молекулярные компоненты природного газа. Полученные результаты согласуются с данными хроматографического анализа.

Излагается материал учебной дисциплины "Физика", который полностью соответствует учебной программе для технических специальностей вузов. Основное внимание уделено изложению экспериментальных предпосылок современного научного знания и формулировке принципов физических теорий. Большинство формул и выражений сопровождается их математическим выводом или подробным физическим обоснованием, что способствует лучшему усвоению сложных, а иногда и весьма непривычных закономерностей физики.Учебник подготовлен на основе апробированного курса лекций, читаемого автором в течение нескольких лет студентам первых курсов Томского государственного унисерситета систем управления и радиоэлектроники. Он может использоваться в качестве учебного пособия для студентов и одновременно как конспект по всем разделам физики для аспирантов, инженеров и преподавателей, желающих в сжатой форме ознакомиться с новым изложением уже известного материала.

Первый учебник по фотонике, подготовленный совместно российским и американским профессорами. Книга посвящена одному из наиболее перспективных направлений в информатике. Читатель получит физическое обоснование возможности и целесообразности замены в ряде задач информатики электрического тока потоком когерентных фотонов. В книге содержится весь необходимый материал, тем не менее, она снабжена обширной библиографией, которую можно использовать для углубленного изучения отдельных разделов. В основу учебника положены лекционные курсы по информатике, квантовой электронике и фотонике, которые авторы читают студентам Пенсильванского университета и Государственного университета — МИФИ. Для преподавателей и студентов физических специальностей (фотоника, квантовая электроника) высших учебных заведений.

Излагаются вопросы, связанные с особенностями сильноточных разрядов, которые по своим характеристикам могут служить высокоинтенсивными источниками света видимого и ультрафиолетового диапазонов. Проведен анализ физических процессов, протекающих в излучающих самосжатых разрядах в плотной плазме, а также в разрядах в газах при высоких давлениях. Обсуждаются методы создания и диагностики излучающих разрядов различных геометрических конфигураций, используемых в физике и технике; детально анализируются харатеристики равновесного состояния таких разрядов, их оптические свойства (излучение) и энергетика. Обсуждаются также вопросы использования различных типов излучающих разрядов для накачки ОКГ.Книга рассчитана на инженеров и физиков, занимающихся разработкой источников света, а также на аспирантов и студентов старших курсов университетов и технических вузов.

В книге изложены основные представления физики конденсированных сред. На основании понятий дальнего и ближнего порядков рассмотрена структура вещества в твердом и жидком состояниях. Изложены основы зонной теории твердых тел и квантово-механический подход к изучению структуры и свойств конденсированных сред. Описаны их основные свойства (механические, электрические, магнитные, оптические), термодинамика и явления переноса. взаимодействие излучений с веществом. Рассмотрен особый тип конденсированных тел - полимер, демонстрирующие многообразие надмолекулярных механических свойства. описаны методы экспериментального изучения конденсированных сред. Книга содержит большую совокупность физических терминов, включающую практически всю номенклатуру понятий физики конденсированного состояния. Предназначена главным образом для аспирантов и студентов, специализирующихся в физике конденсированных сред. Будет полезна при изучении курсов общей физики, физики магнетизма, оптики, физики полупроводников и диэлектриков.

В избранные научные труды выдающегося российского геофизика академика РАН Сергея Васильевича Гольдина включены стати, посвященные развитию математических методов сейсморазведки и сейсмологии. Книга состоит из пяти разделов. В первый раздел помещены работы по решению обратной кинематической задачи сейсморазведки (восстановление слоистой скоростной модели среды) по данным отраженных волн. Второй раздел содержит статьи по геометрической теории сейсмической миграции на основе теории контактных отображений, в которых обобщены многолетник исследования автора, В третьем разделе дан динамический анализ миграционных преобразований с использованием метода разрывов - оригинальной разработки С. В. Гольдина. Четвертый раздел посвящен лучевой томографии. Пятый раздел состоит из последних работ С. В. Гольдина, посвященных развитию физической теории очага землетрясения на основе мезомеханики блочных сред. Для специалистов в области сейсморазведки и сейсмологии, математических методов сейсмики, геомеханики, студентов и аспирантов.

В настоящей книге излагаются вопросы, связанные с особенностями сильноточных разрядов, которые по своим характеристикам могут служить высокоинтенсивными источниками света видимого и ультрафиолетового диапазонов. Проведен анализ физических процессов, протекающих в излучающих самосжатых разрядах в плотной плазме, а также в разрядах в газах при высоких давлениях. Рассматриваются методы создания и диагностики излучающих разрядов различных геометрических конфигураций, используемых в физике и технике; детально анализируются характеристики равновесного состояния таких разрядов, их оптические свойства и энергетика. Книга рассчитана на инженеров и физиков, занимающихся разработкой источников света, а также на аспирантов и студентов старших курсов университетов.

В данном сборнике опубликованы полные тексты докладов конференции молодых ученых ИВМиМГ СО РАН, прошедшей в апреле 2011 г. По тематике наиболее представлены доклады по вычислительной математике, математическим методам исследования динамики атмосферы и океана, математической геофизике и информатике.

Настоящая книга представляет собой коллективный труд, посвященный экспериментальным методам исследования плазмы. Она богато иллюстрирована, содержит обширную библиографию. По сравнению с коллективной монографией под редакцией Хаддлстоуна и Леонарда, вышедшей в русском переводе в 1967 г., она содержит две совершенно новые главы, посвященные применению лазерной техники для исследования плазмы и работе зондов Ленгмюра в условиях космического полета. Центр тяжести интересов большинства авторов и редактора книги лежит в области низкотемпературной плазмы. Спектроскопические методы исследования занимают центральное место в диагностике плазмы, поэтому семь глав полностью посвящены вопросам спектроскопии в видимой, ультрафиолетовой и рентгеновской областях. Применение лазерной техники и работа электрических и магнитных зондов рассмотрены в остальных главах.Книга представляет интерес для широкого круга физиков-экспериментаторов, работающих в различных областях физики плазмы и ее применений. Материал книги может быть также использован лекторами и преподавателями, аспирантами и студентами физико-технических вузов, где в учебную программу включена дисциплина "Физика плазмы".

В монографии последовательно и подробно рассмотрены основные принципы и многочисленные приложения кинетической теории лазеров. Формулируется феноменологическая теория квантовых диссипативных систем. Дается вывод кинетических уравнений для лазера и условий их применимости. Проводится общее рассмотрение стационарной генерации при квазиравновесном состоянии активной среды. Исследуются основные случаи нарушения квазиравновесия. На основе метода стационарных нормальных колебаний рассматривается ширина линии моды. Результаты общей теории прилагаются к системе люминесцирующих центров. Исследуется проблема устойчивости стационарного режима. Строится теория гигантских импульсов при активной модуляции добротности. Рассматривается генерация лазерного излучения на комбинационном рассеянии (вынужденное комбинационное рассеяние). Проводится исследование генерации на всех основных фотопереходах в полупроводниках. Исследуется роль экситонов в полупроводниковом лазере и генерация на различных непрямых экситонных переходах. Изучается влияние квантующего магнитного поля на генерацию в полупроводниках. Таблиц - 1, рисунков - 50, библиография - 171 название.

Излагаются результаты исследований энергетики барических образований умеренных широт, а также представлена методика климатического обоснования использования энергии ветра. Рассматриваются вопросы объективного анализа облачности и опасных явлений погоды по данным дистанционного зондирования атмосферы и станционных наблюдений. Обсуждаются различные аспекты моделирования и прогноза атмосферных процессов и явлений с широким привлечением для решения данных задач гидродинамической модели WRF.Монография рассчитана на научных работников, аспирантов и студентов гидрометеорологических специальностей.

Предложен метод акустического зондирования внешнего масштаба динамической турбулентности. При интерпретации данных зондирования использовался разработанный авторами адаптивный алгоритм. Работоспособность предложенного метода подтверждается сравнением полученных результатов с имеющимися в литературе данными.

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.

Во втором издании (1-е изд. - 1981 г.) рассмотрены методы защиты атмосферы, гидросферы от промышленных загрязнений. Приведены способы очистки газовых выбросов и сточных вод от взвешенных частиц, органических и неорганических соединений , обезвреживания и утилизации крупнотоннажных отходов на комплексное использование сырья, ресурсосберегающие мало- и безотходные технологии. Для студентов химико-технологических вузов и факультетов.

В монографии приведены описания оптических аппаратов для дистанционного зондирования различных объектов, систематизированы и обобщены наиболее распространенные методы энергетической градуировки спектрорадиометрической аппаратуры, помещены результаты исследований стохастических структур излучения (отражения) природных сред в интервалах диапазона спектра 8-13 мкм, полученные высокочувствительной быстродействующей аппаратурой с высоким пространственным разрешением.Книга предназначена для специалистов геофизики, метеорологии и приборостроения.

Исследованы оптические свойства новых перспективных нелинейных кристаллов смешанного типа AgGaxIn1-xSe2. Определены коэффициенты поглощения и показатели преломления в ИК-диапазоне (0,8 - 18 мкм) и субмиллиметровой области спектра (400-2000 мкм). Впервые установлены коэффициенты дисперсионных уравнений Сельмейера рассматриваемых кристаллов при различном содержании индия. Рассчитаны и построены диаграммы фазового синхронизма для трехчастотных взаимодействий. Исследовано влияние процентного состава индия на реализацию условий синхронизма в конкретных схемах: параметрическая генерация света с накачкой излучением YAG:Ho3+ и YAG:Er3+ лазеров, генерация второй гармоники СО2-лазера и генерация субмиллиметрового излучения вычитанием частот двух СО2-лазеров.

Представленные в сборнике тезисы докладов достаточно полно отражают современные проблемы и актуальные аспекты исследований по аэрозольному рассеянию и молекулярному поглощению оптического излучения в земной атмосфере. Наряду с вопросами распространения излучения в рассеивающей и поглощающей атмосфере в значительном числе тезисов докладов рассматриваются также оптические методы и результаты исследований оптических свойств земной атмосферы.

В сборник включены тезисы докладов, отражающие результаты теоретических и экспериментальных исследований по рассеянию и поглощению оптических волн атмосферным аэрозолем, переносу радиации в атмосфере и актинометрии. Сборник представляет интерес для специалистов по атмосферной оптике, радиофизике и метеорологии.

В работе по данным реанализа проводится исследование пространственно-временной изменчивости адвективного теплопереноса в атмосфере над океанами в Северном полушарии за период 1979-2018 гг. Максимальное увеличение интенсивности адвективного теплопереноса в начале ХХI века наблюдается в слое тропосферы 850-500 гПа в районах Тихого океана на их северной и южной границах. Получено, что области интенсивного выноса и притока тепла располагаются вблизи границ меридиональных ячеек циркуляции - в субтропических и субполярных круговоротах океанов соответственно. Межгодовая изменчивость теплопереноса в обоих океанах , как правило, обусловлена влиянием процессов атмосферной циркуляции. Изменение характеристик переноса внутри выявленных районов, в которых наблюдается дисбаланс адвекции тепла, позволяет говорить о возможном влиянии выноса тепла из этих регионов на возникновение аномалий температуры воздуха на прилегающих территориях.

Настоящее пособие представляет собой раздел специального курса, читаемого в течение ряда лет автором для студентов-физиков Томского государственного университета, специализирующихся в области физики металлов и физического металловедения.В пособии систематически изложены общие термодинамические принципы построения диаграмм состояния многокомпонентных систем, подробный анализ всех существенных черт бинарных диаграмм состояния и некоторых закономерностей диаграмм состояния трехкомпонентных систем. Большое внимание уделено графическим методам анализа (геометрической динамике).

В книге описываются современные методы решения задач взаимодействия квантовых излучателей с электромагнитным полем в таких средах, как фотонные кристаллы, резонаторы, волноводы и т. п. Книга может служить введением в методы теоретической квантовой оптики и будет полезной научным работникам. аспирантам и студентам старших курсов.

В монографии рассмотрены современные методы и средства лазерного дистанционного зондирования атмосферы. Изложены традиционные принципы построения систем лидарного мониторинга, рассмотрены источники помех и особенности обработки эхосигналов. Раскрыты особенности разработанной автором обобщенной безразмерно-параметрической методологии оценки эффективности и потенциальных возможностей всех классов атмосферных лидарных систем. Показаны особенности применения разработанной методологии для широкого круга приложений лазерного дистанционного зондирования. Развиты методы повышения эффективности атмосферных лидаров в сложной помеховой обстановке на основе улучшения пространственной избирательности и повышения фоновой устойчивости. Представлена теория непрерывных частотно-модулированных лидарных систем лазерного зондирования атмосферы с пространственным разрешением. На основе методологии безразмерной параметризации осуществлен комплексный сопоставительный анализ потенциальных возможностей двух основных классов лидаров: импульсных и непрерывных частотно-модулированных. Проведены комплексное сравнение важнейших разновидностей лидарных приемников на ФЭУ и ЛФД и прогнозирование их поведения в присутствии фоновых помех, характерных для атмосферных лидаров. Для научных работников и инженеров, специализирующихся в области разработки и использования систем дистанционного зондирования и оптической локации, исследования природных ресурсов, охраны окружающей среды и предотвращения чрезвычайных ситуаций, а также аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Последовательно рассмотрен обширный круг вопросов, относящихся к физическим основам квантовой электроники оптического диапазона: способы описания оптического излучения, его когерентные и статистические свойства; элементарные процессы взаимодействия излучения с электроном (фотонная структура, вероятности процессов); вопросы физики вещества, существенные для квантовой электроники (энергетические состояния, квазичастицы, неоптические переходы, релаксационные процессы); общая картина взаимодействия излучения с веществом, включая нелинейно-оптические явления и, в частности, генерацию лазерного излучения. Показаны разные подходы и приближения. Книга рассчитана на широкий круг читателей: инженеров, работающих в области квантовой электроники или смежных областях, а также преподавателей и студентов технических вузов.

В сборнике приведены научные результаты по физической оптике, оптике наноструктур, математике. Результаты научных исследований могут быть использованы при разработке новых оптических и электронных приборов. Материалы сборника предназначены для инженеров, научных сотрудников, докторантов, аспирантов и студентов старших курсов.

В книге рассматриваются системы формирования и фокусировки интенсивных электронных и ионных пучков различной конфигурации, широко использующиеся в электровакуумных приборах, промышленных установках электротермии, электростатических (ионных) ракетных двигателях и других устройствах. Излагаются теоретические основы оптики интенсивных электронных и ионных пучков, методы расчета и основы проектирования электронно- и ионнооптических систем.Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занимающихся разработкой и вопросами применения мощных лучевых приборов и устройств, а также для студентов вузов и аспирантов.

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.