Настоящая книга посвящена обнаружению и изучению нового эффекта — индуцированного дрейфа, вызванного действием периодических электрических и магнитных полей на структурированные растворы солей в жидких полярных диэлектриках. Она содержит информацию как экспериментального, так и теоретического характера. При этом основное внимание уделено объяснению явлений с физической точки зрения. Книга предназначена научным сотрудникам, инженерам, аспирантам и студентам, интересующимся данной тематикой.

Физика и техника низких температур — неотъемлемая составляющая фундаментальной науки (от физики твердого тела до ускорителей элементарных частиц), ракетной техники, новейших индустриальных и даже медицинских технологий. Книга о новейших достижениях в этих областях с позиций экспериментальной техники создана известными итальянскими специалистами. Руководство содержит как базовые сведения о свойствах материалов при низких температурах, традиционных приборах и методах измерений, так и о последних разработках, использовании новых конструкционных материалов и практике работы с криостатами растворения, продвижении в область милли- и микрокельвинов. Отдельные главы посвящены сверхпроводящим магнитам и экранам, измерению тепловых и механических характеристик, криогенным детекторам излучения. Для студентов и преподавателей физических факультетов и технических университетов, научных работников и инженеров-разработчиков.

Популярно рассказано о роли лазеров в современном мире, о достигнутых успехах лазерной техники и надеждах, которые связывают с ее развитием. Рассмотрены различные применения лазеров: для обработки материалов, в медицине, локации, измерительной технике, системах связи, для обработки и хранения информации, в системах контроля, для разделения изотопов, решения проблемы управляемого термоядерного синтеза. Кроме того, изложены основы физики работы лазера и управления лазерным излучением, новые направления современной оптики (голография, нелинейная оптика, волоконная оптика, адаптивная отика); приведены исторические сведения и даны многочисленные примеры отечественных лазеров и лазерных установок. Для школьников, преподавателей, студентов, лекторов.

Исследования радиационныхпроцессов в атмосфере Земли широко используются в достижении фундаментальных результатов как в астрофизике, физике атомного ядра, так и в физике атмосферы и контроле парникового эффекта в приземном слое. Эти результаты можно получить по вторичным эффектам от взаимодействия частиц сверхвысоких энергий с ядрами и атомами атмосферы. В книге показаны результаты экспериментальных исследований потока частиц сверхвысоких энергий по потоку черенковского излучения и очень низкочастотного излучения в приземном слое. Разработанный метод измерения и оперативного контроля прозрачности атмосферы позволяет контролировать парниковый эффект у поверхности Земли. Рекомендуется для преподавателей, аспирантов, а также студентов старших курсов физико-математических факультетов.

В монографии представлены данные о динамике тропосферного озона. Рассмотрены следующие вопросы: свойства и роль озона в природных и технологических процессах; воздействие озона на живые организмы и объекты окружающей среды; методы и средства измерения тропосферного озона, включая контактные и дистанционные активные и пассивные; баланс тропосферного озона и факторы, его определяющие; фотохимическое образование тропосферного озона: роль солнечной радиации; газы — предшественники озона и их динамика в атмосфере; компоненты озоновых циклов: роль оксидов азота и оксидов водорода; конкурирующие механизмы при генерации озона; стоки озона в тропосфере; пространственно-временная изменчивость тропосферного озона; тенденции изменения тропосферного озона в будущем и возможности его прогнозирования. Для широкого круга исследователей, аспирантов и студентов, специализирующихся в области охраны окружающей среды, физики и химии атмосферы.

Проведено исследование деформации и эволюции температурных полей в плоских образцах из титана ВТ1-О, находящегося в крупнокристаллическом (КК) и наноструктурированном/ультрамелкозернистом состояниях (НС/УМЗ), и титанового сплава ВТ6. НС/УМЗ титан ВТ1-О имеет в два раза выше пределы текучести и прочности по сравнению с крупнокристаллическим состоянием сопоставимы с характеристиками сплава ВТ6. Обнаружено, что величина предельной степени деформации до разрушения образцов НС/УМЗ титана при растяжении с постоянной скоростью деформации уменьшается в два раза. В области макроскопической локализации пластической деформации происходит резкое увеличение температуры, достигающей максимальных значений в зоне формирования трещины. Резкий рост температуры в зоне локализации пластических деформаций и образования трещины наблюдается в образцах как с КК структурой, так и в НС/УМЗ состоянии. Сопоставление экспериментальных данных о распределении температуры на поверхностях деформированных образцов КК и НС/УМЗ титана свидетельствует о том, что макроскопическая пластическая деформация развивается более однородно в титане ВТ1-0 в НС/УМЗ состоянии. при одинаковых условиях нагружения скорость тепловыделения выше для образцов титана в НС/УМЗ состоянии.

Книга известного физика из США Дж. Орира представляет собой один из наиболее удачных в мировой литературе вводных курсов по физике, охватывающих диапазон от физики как школьного предмета до доступного описания ее последних достижений. Эта книга занимает почетное место на книжной полке уже нескольких .поколений российских физиков, причем для данного издания книга существенно дополнена и осовременена. Автор книги — ученик выдающегося физика XX века, Нобелевского лауреата Э. Ферми — в течение многих лет читал свой курс студентам Корнельского университета. Этот курс может служить полезным практическим введением к широко известным в России «Фейнмановским лекциям по физике» и «Берк-лневскому курсу физики». По своему уровню и содержанию книга Орира доступна уже школьникам старших классов, но может представлять интерес и для студентов, аспирантов, преподавателей, а также всех тех, кто желает не просто систематизировать и пополнить свои знания в области физики, но и научиться успешно решать широкий класс физических задач.

Приведены результаты расчетов численного моделирования разрушения анизотропных материалов (на примере алюминиевого сплава Д16Т) при динамическом нагружении с использованием изотропного и анизотропного критериев разрушения. Рассмотрено разрушение преграды из анизотропного материала под действием ударника. Показано, что при использовании анизотропного критерия разрушение концентрируется вокруг ударника, а в случае применения критерия Мизеса - Хилла оно распространяется вглубь преграды.

проведено численное исследование формирования деформационного рельефа на свободной поверхности трехмерных поликристаллов с периодической структурой в условиях одноосного растяжения. Проанализировано влияние условий нагружения мезообъемов и размера зерна на характеристики рельефных образований. С целью последующей оптимизации численного анализа исследовано влияние толщины трехмерного модельного образца на формирующиеся деформационные складки. Показано, что основное влияние на деформационный рельеф оказывает микроструктура приповерхностных слоев, лежащая в пределах 3-4 зеренных диаметров.

С помощью метода подвижных клеточных автоматов была развита многоуровневая модель структурно-неоднородных покрытий. Она основана на последовательном выполнении следующих этапов: моделирование однородных образцов со свойствами составляющих компонентов покрытия; определение представительного объема неоднородного покрытия с явным заданием его структуры; неявный учет свойств неоднородностей малого масштаба в полномасштабной модели. развитая модель была применена для изучения разрушения структурированных покрытий, полученных электронно-лучевой наплавкой на стальной подложке, при различных видах механического нагружения.

Книга известного физика-теоретика из ФРГ, одного из создателей современной квантовой теории лазера, представляет собой изложение кинетической теории лазерных систем, в котором вопросы лазерной кинетики рассматриваются под нетрадиционным углом зрения. Глубоко и вместе с тем вполне доходчиво излагаются аппарат и важнейшие приложения квантовой теории лазера, при это анализируется ряд новейших проблем оптики лазеров: оптическая бистабильность, двухфотонный лазер, устойчивость режима ультракоротких импульсов и др. Может служить учебным пособием. Для студентов вузов и аспирантов физических специальностей, а также для специалистов, работающих в области квантовой электроники и спектроскопии.

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 настоящей книге рассматриваются фундаментальные основы физики плазмонных структур и метаматериалов, основанных на таких структурах, а также их различные захватывающие применения для управления светом. Вводная глава 1 описывает базовые свойства резонансов поверхностных плазмонов в металлических частицах и металл-диэлектрических композитах, а также перколяционную модель, использующуюся для их описания. В главе 2 подробно рассмотрены металлические проводящие стержневые композиты и их применения для создания «левых» метаматериалов. Главы 3 и 4 описывают уникальные свойства металл-диэлектрических пленок, называемых также квазинепрерывными, и их основные приложения. В книге также представлена общая теория поверхностного усиления сигнала комбинационного рассеяния и теория нелинейно-оптических явлений в металл-диэлектрических метаматериалах. В конце главы 4 обсуждается аналитическая теория аномального оптического пропускания (линейного и нелинейного). Наконец, глава 5 рассматривает вопрос электромагнитных свойств геометрически упорядоченных металл-диэлектрических кристаллов. Книга предназначена научным работникам, аспирантам и студентам, интересующимся электродинамикой метаматериалов.

В основе книги лежит курс лекций, читаемый автором в течение многих лет в Московском Физико-Техническом Институте, но сильно расширенный как по степени подробности рассмотрения всех вопросов, так и по охвату тематики. Книга даёт необходимый для физиков уровень понимания ключевых явлений. Тщательный отбор рассматриваемых тем учитывает сложившуюся структуру курсов общей физики, восполняя реальные пробелы в изучении принципиальных основ и важнейших приложений. Для студентов и преподавателей физических и технических специальностей.

На основе компьютерного моделирования методом подвижных клеточных автоматов исследовано поведение и особенности разрушения сложных структур при динамическом нагружении. Показана возможность эффекта аккумуляции упругой энергии, а также возможность существенного изменения характера разрушения в результате незначительных геометрических изменений исходной структуры.

На основе молекулярно-динамического моделирования предложен новый подход к послойному нанесению покрытий. В основе подхода лежит взаимодействие нелинейного импульса со свободной поверхностью материала. Показано, что при достаточно большой амплитуде импульса происходит отрыв атомной плоскости со свободной поверхности, которая при налете на мишень образует многослойное покрытие. Комбинируя материалы "источника", можно создавать многослойные покрытия со сложным составом и структурой.

Методы мезочастиц показали себя в последние годы эффективным средством дискретизации и моделирования механического поведения различных систем. Принципиальным недостатком этих методов является, однако, невозможность описания систем с различной, в особенности малой поперечной жесткостью. В настоящей работе показано, что эту трудность можно преодолеть, если использовать вместо двухчастичных потенциалов взаимодействия многочастичные потенциалы. Исходя из двухчастичного потенциала Леннарда-Джонса найдена явная форма многочастичного (зависящего от температуры) потенциала, позволяющего описывать системы с произвольной (вплоть до нулевой) поперечной жесткостью с сохранением всех известных преимуществ метода частиц. Предлагается также форма многочастичной диссипативной функции, удовлетворяющей общим свойствам симметрии.

Недавними экспериментальными и теоретическими исследованиями было показано, что сила трения покоя в "атомно плотном" контакте двух кристаллических тел отсутствует при условии, что периоды их кристаллических решеток несоизмеримы, а взаимодействие на поверхности раздела не превышает определенного критического значения. В этом случае единственными механизмами трения являются излучение фононов и возбуждение электронов проводимости. Как показано в настоящей работе, при низких температурах фононный вклад в трение может отсутствовать (или быть очень малым) в силу квантовомеханической природы элементарных возбуждений в твердом теле. Несоизмеримые диэлектрические кристаллы могут поэтому скользить при достаточно низких температурах практически без трения. В противоположность этому, в металлах возбуждение электронов проводимости приводит к наличию конечной динамической силы трения при сколь угодно низких температурах. Проведена теоретическая оценка как фононного, так и электронного вкладов в силу трения.

По результатам дислокационного анализа на субструктурном уровне предложна новая физическая трактовка процесса резания материалов как их управляемого разрушения с предшествующей пластической деформацией. С единых физических позиций рассмотрены основные вопросы теории резания: реакция обрабатываемого и инструментального материалов, формирование свойств поверхностного слоя детали, обрабатываемость резанием. методы интенсификации. а также детерминированной и стохастической оптимизации. Содержится много примеров практической реализации теоретических положений и разработанных методик оптимизации обработки резанием деталей из труднообрабатываемых материалов. Для инженерно-технических и научных работников, специалистов промышленности, полезна преподавателям, аспирантам и студентам втузов.

Предлагаемая вниманию читателя книга представляет собой фундаментальный труд, в котором знаменитый английский физики и математик Уильям Томсон (лорд Кельвина) совместно с шотландским ученым Питером Тэтом собрал и упорядочил все достижения физики и механики ко второй половине 19 века. Опубликованный впервые в Великобритании в 1867 г., данный трактат оказал существенное влияние на развитие естественных наук, большинство результатов вошли в учебники и монографии и стали само собой разумеющейся частью научного багажа современного ученого. Издание сохраняет большую ценность как в историческом, так и в научном отношении, поскольку является своего рода "отправной точкой" для осмысления и продвижения многих исследований. Без сомнения, оно станет для читателя настольной книгой и первоисточником по многим разделам современной физики и механики.

Предлагаемая вниманию читателя книга представляет собой фундаментальный труд, в котором знаменитый английский физики и математик Уильям Томсон (лорд Кельвина) совместно с шотландским ученым Питером Тэтом собрал и упорядочил все достижения физики и механики ко второй половине 19 века. Опубликованный впервые в Великобритании в 1867 г., данный трактат оказал существенное влияние на развитие естественных наук, большинство результатов вошли в учебники и монографии и стали само собой разумеющейся частью научного багажа современного ученого. Издание сохраняет большую ценность как в историческом, так и в научном отношении, поскольку является своего рода "отправной точкой" для осмысления и продвижения многих исследований. Без сомнения, оно станет для читателя настольной книгой и первоисточником по многим разделам современной физики и механики.

Нанооптика представляет собой раздел науки, в котором исследуются оптические явления и технологии на нанометровом масштабе, то есть вблизи дифракционного предела света и даже ниже. Стремительное развитие нанонауки и нанотехнологий в целом обусловливает и быстрое становление нанооптики, что требует формирования адекватного инструментария и идейного аппарата для описания явлений на наномасштабах, создания наноструктур и управления с их помощью светом. В книге "Основы нанооптики" авторами предложен всеобъемлющий обзор теоретических понятий и экспериментальных идей, необходимых для того, чтобы понимать нанооптику и получать собственные результаты.

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

Основное место отведено Международной системе единиц (СИ) и гауссовой систем. Кратко описаны системы и единицы, применявшиеся в прошлом, истории их развития от мер Древнего Египта и Вавилона до старых русских мер и весов. Показано внутреннее единство многочисленных систем электрических и магнитных единиц. Книга содержит необходимые справочные таблицы. Приведена уточненная таблица фундаментальных физических постоянных, согласованная с новым определением метра. Для широкого круга специалистов и научно-технических работников, а также аспирантов и студентов физических и технических специальностей.

В предполагаемом справочнике в краткой форме систематизированы современные данные по основным теплофизическим свойствам большинства известных материалов и некоторых жидкостей, газов, химических и пищевых продуктов. Табличные данные по теплопроводности, плотности, теплоемкости, коэффициенту температуропроводности, среднему температурному коэффициенту теплового расширения, температуре плавления, кипения и по другим свойствам приведены в зависимости от температуры, давления и состава. Для научных работников, технических специалистов различных отраслей промышленности, студентов, изобретателей и новаторов производства.

Учебник-монография по актуальному направлению на стыке «классической» вакуумной электроники и нанотехнологий. Наряду с теоретическими моделями особенно подробно даны сведения об экспериментальной технике для исследований, технологиях изготовления эмиттеров и различных конструкциях автокатодов. Подробно изложены результаты исследований и применения новых наноматериалов и углеродных нанотрубок для создания автокатодов и электронных пушек на их основе. Рассмотрены применения автокатодов в новых источниках света и плоских дисплеях, СВЧ приборах и рентгеновских трубках. Для студентов старших курсов и преподавателей, инженеров-разработчиков в различных областях прикладной физики и электроники.

Книга посвящена основным физическим явлениям и закономерностям, лежащим в основе технологических методов и процессов современной электроники. Особое внимание уделено наноматериалам и перспективным направлениям нанотехнологии. Изложение построено так, чтобы дать читателю возможность самостоятельно сформировать общие физико-технологические представления, как правило, без обращения к другой литературе. Для изучения отдельных вопросов в конце книги приведен список рекомендуемой литературы. Книга предназначена главным образом студентам как учебное пособие по физико-технологическим основам современной электроники в ее широком понимании, включающем макро-, микро- и нанотематику, но может оказаться полезной и специалистам в этих областях. Рекомендовано учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по образованию в области радиотехники, электроники, биомедицинской техники и автоматизации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям 210100 «Электроника и наноэлектроника», 211000 «Конструирование и технология электронных средств», 222900 «Нанотехнологии и микросистемная техника».

Проведено молекулярно-динамическое моделирование зарождения и развития пластической деформации в кристаллите титана при одноосном растяжении. Межатомное взаимодействие описывалось в рамках метода погруженного атома. Изучены особенности генерации локальных структурных перестроек в кристаллите в зависимости от скорости растяжения. Показано, что существует пороговое значение деформации, при достижении которого в кристаллите начинают зарождаться локальные структурные перестройки. Зарождение пластической деформации в кристаллите сопровождается скачкообразным уменьшением потенциальной энергии. Вследствие инерционности аккомодационных процессов пороговое значение деформации увеличивается с ростом скорости нагружения.

В работе предложен комплексный подход к созданию многоуровневой структуры в поверхностных слоях металлокерамических материалов на основе импульсного электронно-лучевого воздействия. Данный подход включает в себя построение моделей неравновесных процессов формирования многоуровневых структурно-фазовых состояний в поверхностном слое композита, теоретическое изучение влияния сформировавшейся в результате электронно-лучевой обработки структуры на прочностные и деформационные характеристики, а также характер разрушения поверхностного слоя, и экспериментальную верификацию результатов теоретических исследований. Предварительные результаты применения комплексного подхода продемонстрировали важную роль формирования многомасштабной структуры в поверхностных слоях металлокерамических сплавов в повышении служебных характеристик образцов, в частности их износостойкости. Обсуждаются преимущества использования импульсного электронно-пучкового облучения с высокой плотностью мощности и достаточно большим числом импульсов для формирования многомасштабных структур в твердых сплавах.

В динамике проведено моделирование процесса выглаживания тонкого поверхностного слоя стального образца под внедряемым с постоянной силой и затем движущимся с постоянной скоростью индентором. Моделирование проведено с использованием метода конечных элементов в рамках приближения плоского деформированного состояния. Индентор моделировался абсолютно жестким телом, а для стали была принята модель упругопластического тела с изотропным упрочнением по экспериментально определенному закону. В работе исследованы закономерности изменения напряженно-деформированного состояния материала вблизи обрабатываемой поверхности и выявлены механизмы образования наноструктурированного слоя. Проведен анализ влияния коэффициента трения и силы выглаживания на высоту валика оттесненного материала. результаты исследований находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.

В монографии приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований по физике грозо-градовых облаков, туманов и активных воздействий на них. Рассматриваются вопросы современного состояния научно-исследовательских и оперативно-производственных работ по активным воздействиям на градовые процессы, грозу и туманы, методы и средства воздействий на них. Разработан новый метод воздействия на теплые туманы, усовершенствованы методы воздействия на градовые процессы и на грозовую активность, на переохлажденные туманы и низкую слоистую облачность. Монография предназначена для специалистов в области активных воздействий на облака и туманы, студентов и аспирантов, специализирующихся в этой области.

В сборнике представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по физике облаков, осадков и активных воздействий. Приводится теоретическая модель градового облака, основанная на теории многоскоростной динамики многофазных сред. Описана стохастическая конденсация на основе уравнения Колмогорова. Показано, что струйная модель конвекции может быть использована для оперативного прогноза градовых процессов и их интенсивности. Проведено теоретическое исследование микрофизических процессов, протекающих в облаке при гигроскопическом засеве. Приведены результаты анализа и прогноза значений количества осадков и температуры воздуха на основе стохастических моделей, спектрального анализа, дополненного критериями случайности остатка ряда и метода классической декомпозиции. Дана оценка физической эффективности активных воздействий на градовые процессы, а также воздействия на мощные конвективные облака с целью искусственного увеличения осадков. Приведены алгоритмы компьютеризированного распознавания облаков, математические модели определения склоновых стоков жидких осадков на хорных территориях. Приводятся результаты теоретических и экспериментальных работ по атмосферному электричеству. Предложен механизм генерирования электричества, основанный на физическом явлении выделения заряженных пузырьков при коагуляционном росте градин. Приводится зависимость грозовой активности от орографии и высоты местности. Сборник рассчитан на специалистов в области физики облаков, активных воздействий на грозоградовые процессы и искусственного регулирования осадков.

Сборник содержит теоретические и экспериментальные работы по мартенситным превращениям, доложенные на Международной конференции "Мартенситные превращения" (Киев, 16-20 мая 1977 г.) "ICOMAT-77". Материалы сборника отражают новейшие достижения в области мартенситных превращений и представляют большой интерес как для постановки дальнейших научных исследований, так и для разработок, связанных с внедрением в практику. Рассчитан на научных и инженерно-технических работников, занятых в области металлофизики и металловедения, а также на студентов старших курсов металлургических и физических факультетов.

В монографии рассматриваются теоретическое, алгоритмическое и программное обеспечения термодинамического моделирования природных и техногенных объектов. Обоснована методика имитационного моделирования применительно к проблемам прикладных физико-химических исследований на основе решения задач минимизации канонических термодинамических потенциалов, геотермобарометрии как обратной задачи выпуклого программирования, многорезервуарных динамических моделей. Детально рассмотрена конфигурация и возможности современного программного комплекса "Селектор" как универсального инструмента решения физико-химических задач на основе расчета полных, метастабильных и промежуточных химических равновесий в системах и мегасистемах. Рассмотрен метод моделирования термодинамических процессов в пространстве неопределенности, позволяющий перейти к недетерминированным постановкам геохимических задач и оценить влияние неточности, неоднозначности и неоднородности исходной аналитической и термодинамической информации на достоверность расчетов физико-химических моделей. Для специалистов в различных областях применения компьютерных методов для решения задач химической термодинамики: геоинформатики, геохимии, петрологии, экологии, химической технологии, гидро- и пирометаллургии, аналитической химии и других, а также аспирантов указанных специальностей.