В книге рассматриваются вопросы теории практического использования неоднородных периодических сред — электромагнитных кристаллов. С помощью феноменологической модели анализируются физические явления в однородных средах: пространственная дисперсия, многоволновость, формирование запрещенных зон, киральность. Рассмотрены явления сверхфокусировки поля в линзе Веселаго и колебания Юха в неоднородных кристаллах с плоскими границами. Излагается новый подход к описанию электромагнитного поля в периодических средах — метод компенсирующих источников. С его помощью анализируется широкий класс электромагнитных кристаллов с дефектами, с помощью которых внутри периодической среды формируются волноводные элементы и функциональные узлы. Рассмотрены излучающие электромагнитные кристаллы и антенны на их основе.

Пособие посвящено основам физики взаимодействия излучения с веществом, в котором существенную роль играют резонансные процессы. Дано изложение основных понятий, необходимых для понимания и количественного описания фотопроцессов в монохроматических и бихроматических полях, а также когерентных оптических явлений. Приведены эксперименты последнего времени по когерентному фазовому контролю радиационных явлений при взаимодействии бихроматического излучения с атомами и наноструктурами. Рассмотрены особенности фемтосекундного фотонного эха на нанокристаллах. Дана теория столкновительно-излучательных процессов с учетом поляризационного канала, включая резонансный тормозной эффект и излучение релятивистских частиц на нанокластерах. Представленный материал закладывает необходимый фундамент для научно-исследовательской и инновационной деятельности в области высокотехнологичных применений лазерной физики и квантовой электроники. Предназначено для студентов и аспирантов, специализирующихся к области физической и квантовой электроники, лазерной физики и смежных дисциплин.

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.

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

Систематически и подробно рассматриваются основные положения электродинамики, на их базисе исследуются разнообразные линейные устройства, широко используемые в электросвязи и радиотехнике, обсуждается практическое применение этих устройств. Особое внимание уделяется четкому и последовательному введению системы понятий электродинамики и физической интерпретации получаемых результатов. Содержание книги соответствует программе Министерства связи СССР по курсу "Техническая электродинамика". Книга предназначается для студентов электротехнических институтов связи. Она может быть полезна также студентам радиотехнических факультетов и специалистов в области прикладной электродинамики, техники СВЧ, электроники.

Делается попытка дать единое теоретическое толкование свойств диэлектриков при воздействии электромагнитных полей широкого спектра частот на основе теории вынужденных колебаний. Дается обобщение теории на возможно большее число технических диэлектриков с широким спектром механизмов поляризации. Рассматривается упругая электронная и ионная поляризация, поляризация по типу математического маятника и физического маятника, дипольная поляризация и релаксационные виды поляризации. Монография может быть полезна для научных сотрудников и технологов, работающих в области физики диэлектриков.

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

Монография посвящена систематическому изложению основ физики флуктуационных электромагнитных полей твердых тел и их связи с фундаментальными явлениями в природе. С единых позиций излагаются современные теоретические модели тепловых полей и разнообразные способы описания их корреляционных свойств. На основе богатого экспериментального материала демонстрируется однозначная связь резонансных особенностей в спектре состояний термостимулированных полей, генерируемых твердыми телами, с их собственными модами — поляритонами. Детально исследованы особенности спектральных свойств бегущих и квазистационарных волн единого термостимулированного электромагнитного поля конденсированной среды. Экспериментальные результаты качественно и количественно согласуются с основными положениями феноменологических теоретических моделей. В рамках флуктуационной электродинамики рассмотрен ряд фундаментальных задач, связанных с дисперсионным взаимодействием тел, переносом энергии между телами, дифракцией полей с разными корреляционными свойствами на отверстии и свойствами квантовой системы вблизи поверхности твердого тела. Для специалистов в области флуктуационной электродинамики, спектроскопии твердого тела, физики поверхности, а также для аспирантов и студентов старших курсов физических факультетов.

Начально-краевые задачи, рассмотренные в книге, описывают неустановившиеся электромагнитные поля, формируемые компактными, волноводными и периодическими открытыми резонаторами. Набор объектов анализа (неоднородности регулярных волноводов, решетки, диэлектрические и металлические рассеиватели в свободном пространстве, излучатели импульсных волн), разработанные методы и вычислительные схемы, полученные математические и физические результаты представляют, по мнению авторов, ту основу, на которой возможно построение современной теории резонансного рассеяния несинусоидальных волн. Актуальность создания такой теории предопределяют перспективы практического использования сигналов различной длительности, потребность в надежной модельной проработке проектируемых узлов и устройств импульсной радиотехники, постоянно ощущающийся недостаток в достоверных качественных и количественных характеристиках процессов формирования, излучения, распространения и рассеяния импульсных и монохроматических электромагнитных волн. Для аспирантов и исследователей, работающих в области теоретической и прикладной радиофизики, антенной и волноводной техники. Для студентов, специализирующихся в области прикладной математики и вычислительной физики.

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.

В предлагаемом сборнике задач по физике использован опыт преподавания общего курса физики в МГУ, Московском физико-техническом институте и Московском государственном педагогическом институте им. В. И. Ленина. По степени трудности задачи охватывают широкий диапазон: от самых элементарных до задач, стоящих на уровне оригинальных научных исследований, выполнение которых возможно на основе углубленного знания общего курса физики. Сборник состоит из пяти книг: I. Механика. II. Термодинамика и молекулярная физика. III. Электричество и магнетизм. IV. Оптика. V. Атомная физика. Физика ядра и элементарных частиц. Для студентов физических специальностей высших учебных заведений.

Изложена современная теория нормальных и сверхпроводящих металлов без использования сложных математических методов. Помимо описания классических свойств, серьезное внимание уделено актуальным проблемам: квантовым интерференционным эффектам, локализации электронов случайным потенциалом, нелинейным явлениям, взаимному влиянию сверхпроводимости и магнетизма и др. Необходимо знакомство с квантовой механикой и статистикой. Для студентов и аспирантов физических специальностей вузов, а также научно-технических работников в области физики твердого тела.

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.

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 монографии рассмотрены аналитические методы решения электродинамических задач, связанных с распространением электромагнитных волн в разнообразных волноводных устройствах. Эффективность методов иллюстрируется на конкретных примерах. Решение большинства задач доведено до простых аналитических выражений, что дает возможность использовать их в инженерной практике. Существенное внимание уделено физической трактовке получаемых результатов. Книга предназначена для инженеров и студентов старших курсов, а также аспирантов и научных работников.

Книга является введением в теорию и практику инженерного расчета нерегулярных линейных волноводных систем. В ней излагаются основные способы математического описания и определения параметров таких систем. Обобщаются существующие методы измерения параметров нерегулярных волноводных систем и их эквивалентных схем. Излагаются методы измерения реактивных систем и систем с диссипативными потерями. Подробно излагаются способы измерения параметров волноводных узлов, основанные на применении методов проективной и неэвклидовой геометрии. Книга предназначается для всех, занимающихся разработкой, инженерным расчетом и применением нерегулярных волноводных элементов, узлов и сложных систем. Она может служить учебным пособием для студентов старших курсов вузов.

Настоящая монография посвящена электрическим и магнитным переходам в нанокластерах, наноструктурах, наноматериалах и наноустройствах. Рассматриваются существующие модели коллективизированных и локализованных электронов, а также механизмы переходов металл—изолятор и магнетик—парамагнетик. На протяжении всей книги проводится рассмотрение оригинальных авторских моделей фазовых переходов первого рода, трактующих наблюдаемые электрические и магнитные переходы первого рода в ряде нанокластеров и наноструктур с помощью критического размера нанокластера, когда электропроводимость и намагниченность изменяется скачком, а также критической концентрации дефектов в наноструктурах для возникновения фазовых переходов первого рода. Приводится оригинальная авторская модель перехода массивного твердого тела в наноструктуру, появление которой сопровождает фазовые переходы первого рода в окислах ванадия и европия. Рассматриваются переходы в изолированных нанокластерах и наноструктурах и эффекты, связанные с такими переходами; в их число включены: электрические и магнитные переходы в изолированных нанокластерах металлов и оксидов металлов, электрические и магнитные свойства нанотрубок, электрические и магнитные свойства поверхности оксидов, магнитные и структурные переходы в наноструктурах на основе оксидов железа aFe203 и YFe203, электрические и магнитные переходы в Fe304, V203, V02 и ЕиО, электрические поляризационные переходы в сегнетоэлектриках, эффекты квантового магнитного туннелирования, гигантское магнетосопротивление, мультиферроики, спинтроники, пьезоэлектрики, магнитостриктеры, термоэлектрики, хемоэлектрики и метаматериалы. Книга рекомендуется широкому кругу научных работников, специализирующихся в области физики, химии и нанотехнологий, а также студентам и аспирантам.

Электрические ракетные двигатели космических кораблей, магнитогазодинамические генераторы электроэнергии, термоядерные реакторы будущего, плазматроны для химического синтеза, резки и сварки металлов, способы защиты космических объектов от оплавления в плотных слоях атмосферы — таков далеко не полный перечень технических приложений магнитной газовой динамики — науки, изучающей движение электропроводных газов в электромагнитном поле. Предлагаемая книга является фундаментальным руководством по магнитной газодинамике и содержит все основные разделы теории: электромагнитное поле, движение заряженных частиц, статистическое описание плазмы, расчет электропроводности и диффузии, равновесной и неравновесной ионизации, вывод основных уравнений магнитной газодинамики, излучение и волны в плазме, одномерные течения, ударные волны и пограничный слой. Подробно рассматриваются теоретические основы двух важнейших технических применений магнитной газодинамики: электрических ракетных двигателей и магнитогазодинамических генераторов электроэнергии. В книге много задач и обширная библиография. Книга может служить и учебником, и справочником для научных работников, инженеров, преподавателей и студентов физико-технических и энергетических специальностей.

Обобщен экспериментальный и теоретический материал по акустическим свойствам жидкокристаллического состояния вещества. Основное внимание уделено особенностям распространения продольных и сдвиговых волн малой амплитуды в мезофазе и в области фазовых переходов, влиянию механических деформаций на оптические свойства мезофазы и созданию жидкокристаллических модуляторов свет, сейсмодатчиков, регистраторов механических деформаций в различных средах, визуализаторов акустических полей. Для научных работников, инженеров-исследователей в области акустики, оптоэлектроники, лазерной техники. неразрушающего контроля, медицинского приборостроения, а также аспирантов и студентов, специализирующихся в этих областях.

Учебное пособие создано известным советским электродинамиком на основе его лекций в МЭИС (МТУСИ). Четко, строго и последовательно рассмотрены уравнения Максвелла и граничные условия, задачи распространения электромагнитных волн в пространстве и в направляющих системах. Методическое совершенство изложения делает материал книги доступным для студентов технических специальностей. Необходимый математический аппарат дан в полном объеме в начальных главах книги. Усвоение этого вводного курса позволяет перейти к изучению профессиональных руководств по антенным решеткам и СВЧ технике. Для студентов и преподавателей классических и технических университетов.

Книга содержит расширенное изложение курса «Основы физики плазмы» и рекомендована УМО по классическому университетскому образованию РФ в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлению 011200 — Физика и по специальности 010701 — Физика. Основное внимание уделяется движению частиц в электромагнитном поле и кинетике плазмы, включающей теорию кулоновских столкновений, тормозного и рекомбинационного излучений, а также ряда других элементарных процессов; детально излагается теория двухжидкостной и одножидкостной магнитной гидродинамики. Уровень изложения рассчитан на студентов, изучивших курсы электродинамики и молекулярной физики и знакомых с основами квантовой механики и статистической физики. Учебное пособие содержит около 200 задач с подробными решениями. Для студентов, аспирантов, преподавателей вузов, практикующих специалистов и научных работников, специализирующихся в физике и технике плазмы.

На основе кинетического и гидродинамического методов описания свойств плазмы рассмотрено проникновение высокочастотного электромагнитного поля в сильно- и слабонеоднородную изотропную и магнитоактивную плазму. Получены аналитические выражения для глубины проникновения поля в плазму, коэффициенты отражения, прохождения и поглощения в случае нормального и аномального скин-эффекта в полуограниченной плазме и плазменных слоях. Исследована трансформация высокочастотных и низкочастотных волн на границе. Книга может быть полезной специалистам в области газовой и твердотельной плазмы, преподавателям, аспирантам и студентам, специализирующимся по физике плазмы и смежным вопросам.

Приведены основные сведения о структуре, физических свойствах, методах исследования и применении жидких кристаллов. Большое внимание уделено их физическим свойствам, особенно влиянию на них внешних факторов, а также рассмотрению возможных областей применения. В связи с краткостью изложения книга снабжена большой библиографией, в том числе и дополнительной, содержащей список работ, опубликованных в Советском Союзе. Книга предназначена для широкого круга специалистов. интересующихся жидкими кристаллами и их применением, она будет также полезна студентам вузов.

В монографии с помощью метода флуктуационных волн рассмотрено рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов на флуктуационных неоднородностях концентрации и параметров порядка в твердых растворах, однокомпонентных упорядочивающихся кристаллах и системах, находящихся вблизи точек фазового перехода второго рода. Проанализирована информация об этих системах, которая может быть получена с помощью дифракционных исследований. Изложен ряд общих вопросов строения твердых растворов, теории фазовых переходов и флуктуаций в рассматриваемых системах. Рассчитана на научных работников, занимающихся теоретическими и экспериментальными исследованиями в области дифракции рентгеновских лучей и нейтронов, физики твердого тела, металлофизики и материаловедения, а также на студентов старших курсов соответствующих специальностей.