Пособие содержит описание лекционных демонстраций по основным и принципиально важным оптическим явлениям в диапазоне СВЧ (λ=3,2см). Демонстрационные опыты включают учебные исследования свойств электромагнитных волн и охватывают все основные разделы волновой оптики: интерференцию, дифракцию, поляризацию и дисперсию. Большое внимание уделяется моделированию кристаллооптических явлений и иллюстрации основных методов и принципов рентгеноструктурного анализа. Описание каждой демонстрации помимо рассмотрения физического явления включает рекомендации по методике и технике лекционного эксперимента. Даются указания по изготовлению необходимого учебного оборудования. Для преподавателей физики университетов, институтов и техникумов, работников физических кабинетов, студентов физических специальностей, учителей средних школ.

Рассмотрены основные свойства электромагнитных волн, законы их распространения, отражения и преломления, законы кристаллооптики, электронная теория дисперсии, физические эффекты, используемые для преобразования оптического излучения, законы распространения электромагнитных волн через световоды, основные компоненты устройств интегральной оптики, а также оптика движущихся тел. Вопросы распространения света через волноведущие среды рассмотрены с использованием результатов теории связанных мод, представленной в приложении пособия. Приведены конкретные примеры практической реализации рассматриваемых законов и эффектов. Для студентов высших учебных заведений.

Четвертый 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 оптики, установлению границ применимости этих законов, развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи. 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.

В монографии описаны методы решения задач дифракции электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах, разработанные на основе теоретических исследований, математического моделирования и анализа формирования электромагнитных полей объектами с характерными угловыми параметрами и геометрическими сингулярностями (вершинами, ребрами). Предложен математический аппарат для решения нестационарной задачи дифракции электромагнитных волн на сложной конической поверхности с продольными щелями без априорных ограничений на геометрические размеры структуры. В результате апробации моделей получена достоверная информация об особенностях, закономерностях и физической природе эффектов, которые появляются при дифракции электромагнитных волн на сложных незамкнутых конических поверхностях. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся задачами дифракции электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах.

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.

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.

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 книге изучается дифракция акустических и электромагнитных волн на телах, больших по сравнению с длиной волны. Развитая в ней асимптотическая теория может быть полезна при решении разнообразных дифракционных задач, возникающих, например, в таких областях техники, как проектирование микроволновых антенн, конструирование акустических барьеров для снижения уровня шумов, мобильная и спутниковая радиосвязь, стелс-технология по созданию объектов, невидимых для радаров и сонаров. Для научных сотрудников, преподавателей вузов, аспирантов и студентов старших курсов, изучающих дифракционные явления в таких дисциплинах, как акустика, оптика, радиофизика, математическая физика и т. д.

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.

Настоящая книга представляет собой собрание оригинальных работ выдающегося отечественного физика В. А. Фока (1898-1974). В первой части монографии развивается асимптотическая теория дифракции на основе установленного автором принципа локального поля в области полутени на поверхности хорошо проводящего выпуклого тела. Во второй части рассматриваются проблемы распространения радиоволн в однородной и неоднородной (слоистой) атмосфере при учете дифракции вокруг Земли. В математическом добавлении развивается теория интегральных уравнений, использованных в тексте, и приводятся таблицы функций Эйри, а также вспомогательных функций, применяемых для вычисления распределения токов. Рекомендуется физикам-теоретикам, геофизикам, специалистам в области связи, студентам и аспирантам естественных и технических вузов.

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. Наряду с традиционными вопросами переноса излучения (оптической энергии) обобщаются результаты исследований по переносу оптического изображения, оптической локации и флуктуациям поля и интенсивности. Приводятся сведения об основных свойствах атмосферного аэрозоля, его источниках и процессах, обуславливающих изменение микрофизических характеристик. Подробно рассматриваются вопросы распространения оптического излучения в атмосферном аэрозоле. При этом в сжатой форме излагаются результаты исследований по рассеянию оптических волн несферическими, неоднородными, анизотропными частицами. Обобщаются результаты по таким современным разделам оптики дисперсных сред, как оптика спеклов, электрооптические эффекты при аэрозольном рассеянии, учет рассеянного аэрозолем солнечного излучения при аэрокосмических наблюдениях. Учебное пособие предназначено для студентов (бакалавров и магистров) и аспирантов физических факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере. Представляет интерес также для преподавателей специальных дисциплин по направлению «Оптотехника» и молодых специалистов, занимающихся разработкой или использованием оптических методов для изучения атмосферы, океанов и диугих рассеивающих сред.

В книге изучается дифракция электромагнитных волн на телах, больших по сравнению с длиной волны. Развиваются приближенные и строгие методы исследования. Полученные результаты проливают свет на природу таких явлений, как дифракция Френеля, теневое излучение, деполяризация обратного рассеяния, процесс формирования краевых волн и т. д. Книга предназначена для радиофизиков и радиоинженеров, а также для преподавателей вузов, аспирантов и студентов при изучении антенн, дифракции радиоволн и стеле-технологии по созданию объектов, невидимых для радаров.

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.

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

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

В книге изложены теории статистических явлений в колебательных и волновых процессах. В отличие от традиционных курсов статистической радиофизики, в предлагаемой книге большое внимание уделено задачам статистической оптики. Наряду с такими разделами, как основы теории случайных процессов и полей, шумы в линейных и нелинейных системах с сосредоточенными параметрами и т. п., рассмотрены временная и пространственная когерентность световых полей, статистика фотоотчетов, флуктуации в лазерах, статистические явления в нелинейной оптике. Значительное внимание уделено новым теоретическим методам статистической радиофизики и оптики. Ряд разделов книги иллюстрируется экспериментальными данными.

Рассмотрен широкий круг физических явлений, относящихся к различным разделам оптики. Изложены основные принципы математического описания оптических явлений, приведены примеры их практического использования. Дано представление о современных методах управления спектральными и временными параметрами излучения, применении оптических устройств в информационных системах, отражены последние достижения оптики. Приведено большое количество фотографий, полученных в реальных оптических экспериментах. Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям "Физика," "Прикладные математика и физика", "Оптотехника", "Приборостроение" и другим физическим и техническим направлениям подготовки.

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

Это учебное пособие включает все основные вопросы программы курса "Теория электромагнитных волн", принятой отделением радиофизики и электроники МГУ. В книге рассматриваются основные закономерности электромагнитных волновых процессов, включая элементы дифракции и теории излучения. Подробно излагается теория плоских и цилиндрических волн. Затрагиваются основные проблемы распространения волн в сложных средах и энергопроводящих системах, включая среды со случайными неоднородностями.Книга может быть использована для подготовки радиофизиков и радиоинженеров в университетах и технических вузах. Принятый в ней характер изложения позволяет успешно пользоваться ею для самоподготовки и повышения квалификации.

Учебное пособие посвящено основам поляризационной оптики — новому направлению оптики, которое сформировалось в последнее время благодаря бурному развитию поляризационно-оптических приборов и применению поляризованного света в технике, биологии и медицине. Излагаются основные методы поляризационного анализа, которые позволяют решать задачи трансформации состояния поляризации анизотропным оптическим трактом с учетом деполяризующих факторов, а также определять поляризационные характеристики оптических резонаторов. Подробно описаны поляризаторы, фазовые пластинки, оптические вращатели, компенсаторы и другие поляризационные устройства. Книга содержит множество примеров, имеющих прикладное значение. Впервые подробно рассмотрены поляризационные аберрации излучения. Пособие предназначено для студентов специальности «Квантовая и оптическая электроника», а также других оптических специальностей технических университетов. Книга будет также полезна для специалистов, работающих в области технической поляризационной оптики.

В учебном пособии рассмотрены основные понятия и законы геометрической оптики, знание которых необходимо для понимания работы и эксплуатации оптических систем. В книге изложены основные принципы построения и особенности проектирования оптических систем различного назначения. В качестве примеров приведены описания широко используемых на практике телескопов, микроскопов, фотографических осветительных и проекционных систем. Весь порядок изложения предлагаемого материала определяется теми этапами, которые последовательно проходит разработчик при проектировании оптических систем: от формулировки задачи до ее практической реализации в виде натурного образца с дальнейшим исследованием его возможностей. Книга предназначена для студентов и молодых специалистов, специализирующихся в области оптического приборостроения, но может быть полезна и широкому кругу научных и инженерно-технических работников.

Учебное пособие посвящено основам поляризационной оптики - новому направлению оптики, которое сформировалось в последнее время благодаря бурному развитию поляризационно-оптических приборов и применению поляризованного света в технике, биологии и медицине. Излагаются основные методы поляризационного анализа, которые позволяют решать задачи трансформации состояния поляризации анизотропным оптическим трактом с учетом деполяризующих факторов, а также определять поляризационные характеристики оптических резонаторов. Подробно описаны поляризаторы, фазовые пластинки, оптические вращатели, компенсаторы и другие поляризационные устройства. Книга содержит множество примеров, имеющих прикладное значение. Впервые подробно рассмотрены поляризационные аберрации излучения.

Настоящая книга посвящена систематическому изложению теории рассеяния и поглощения плоских электромагнитных волн частицами мутной среды. Этот вопрос, составляющий основу оптики мутных сред вообще, практически исчерпывает оптику полупрозрачных тел, то есть таких, в которых многократность рассеяния несущественна. Кроме теории, в книге кратко излагаются экспериментальные данные. Книга рекомендуется физикам - научным работникам, преподавателям, аспирантам и студентам физических вузов.

В настоящем пособии излагаются основы макроскопической электродинамики, теория плоских электромагнитных волн в различных средах, методы расчетов волноводных и колебательных систем, а также устройств излучения и приема электромагнитных волн. Рассмотрены вопросы компьютерного анализа электродинамических систем. Книга включает два раздела, первый из которых содержит основную часть курса, а второй предназначен для факультативной работы читателя. Книга предназначена для студентов радиотехнических факультетов вузов, а также аспирантов, научных работников и инженеров, работающих в соответствующих областях.

Излагаются основы макроскопической электродинамики, теория плоских электромагнитных волн в различных средах, методы расчетов волноводных и колебательных систем, а также устройств излучения и приема электромагнитных волн. Рассмотрены вопросы компьютерного анализа электродинамических систем. Материал книги разбит на два раздела, один из которых содержит основную часть курса, а второй предназначен для факультативной работы читателя. Имеется большое число задач с образцами решений.

Рассматриваются оптические явления, в которых важна квантовая сущность света. В первой части дано описание квантовой электродинамики и взаимодействия света с веществом на уровне, необходимом для понимания дальнейшего материала. Во второй части рассмотрена квантовая теория лазера и оптика фотонов. В последней части обсуждаются неклассические состояния света: сжатый свет и перепутанные состояния. Показаны практические применения неклассических состояний света для повышения точности оптических измерений и в квантовой криптографии. Дано введение в квантовую теорию информации. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки магистров 553100 «Техническая физика». Может быть использовано в системах непрерывного образования.

Пособие посвящено теории взаимодействия электромагнитного излучения с классическими и квантовыми системами: гармоническим осциллятором, осциллятором Морзе, двухуровневой системой, атомом, отрицательным ионом и металлической наночастицей в диэлектрической матрице. Основное внимание уделено особенностям взаимодействия ультракоротких электромагнитных импульсов с веществом, таким как зависимость вероятности фотопроцесса от длительности импульса, от его формы и фазовых параметров (фазы несущей частоты по отношению к огибающей импульса, чирпа частоты). Анализ проведен как в рамках теории возмущений, так и с помощью численного решения оптических уравнений Блоха. Предназначено для студентов 3-6 курсов и аспирантов, специализирующихся в области физической и квантовой оптики, атомной физики, лазерной физики, квантовой электроники, оптоэлектроники и смежных дисциплин.

Изложены основы лазерной физики и спектроскопии с акцентом на современные направления квантовой электроники - нелинейную, квантовую и нестационарную оптику. Наряду с систематической теорией взаимодействия света и вещества дано описание основных эффектов лазерной оптики- оптическое эхо, сверхизлучение, квантовые биения, поляритонное и параметрическое рассеяние, обращение волнового фронта, группировка фотонов и пр. Для студентов и аспирантов радиофизических и оптических специальностей вузов, а также специалистов, работающих в области квантовой электроники и нелинейной оптики.

В книге изложены основы электродинамики материальных сред с пространственной и временной дисперсией, рассмотрены линейные электромагнитные явления в термодинамически равновесной и неравновесной плазме, флуктуации, квазилинейная теория колебаний и нелинейное взаимодействие электромагнитных волн в плазме.Прендназначается для студентов физических и инженерно-физических специальностей.