SCI Библиотека

Настоящая книга является переработанным изданием третьего тома учебного пособия по физике, которое широко используется как основное во многих вузах страны.

При подготовке третьего издания авторы включили в книгу параграф о голографии. Глава о космических лучах и элементарных частицах дополнена сведениями о последних открытиях в этой области.

Предназначается для студентов вузов.

Понятие «ультразвук» приобрело в настоящее время более широкий смысл, чем просто обозначение высокочастотной части спектра акустических волн. С ним связаны целые области современной физики, промышленной технологии, информационной и измерительной техники, медицины и биологии.

Хотя первые ультразвуковые исследования были выполнены ещё в прошлом веке, основы широкого практического применения ультразвука были заложены позже, в 1-й трети 20 в. Как область науки и техники ультразвук получил особенно бурное развитие в последние два-три десятилетия. Это связано с общим прогрессом акустики как науки и, в частности, со становлением и развитием таких её разделов, как нелинейная акустика и квантовая акустика, а также с развитием физики твёрдого тела, электроники и совершенствованием методов электронной техники.

Широкое распространение ультразвука обусловлено появлением новых надёжных средств излучения и приёма акустических волн с одной стороны, и возможностью получения достаточно значительной мощности излучаемых сигналов, с другой, — вплоть до продвижения верхнего границу диапазона доступных измерений волн в область гиперзвукa.

В книге рассматривается распространение электромагнитных волн разной частоты как в изотропной, так и в магнитоактивной плазме. Обсуждается как случай однородной, так и случай неоднородной среды. Особое внимание уделено распространению радиоволн в ионосфере и космических условиях.

Отдельная глава посвящена нелинейным явлениям в плазме, находящейся в переменном электромагнитном поле. Значительное место уделено учету пространственной дисперсии при распространении волн в плазме. В результате оказывается возможным исследовать все важнейшие случаи, представляющие интерес при изучении ионосферы, магнитосферы и космического пространства.

Для удобства читателей в двух параграфах дается сводка формул и, кроме того, книга снабжена большим списком дополнительной литературы.

Одной из важнейших проблем физики плазмы (ионизированного газа) является изучение распространения в ней электромагнитных волн различных типов: радиоволн, плазменных волн, магнитогидродинамических волн и т. д.

Сюда же как частный случай относится поведение плазмы в однородном в пространстве, но переменном во времени электрическом поле. Этот круг вопросов, который освещается в книге, представляет интерес при исследовании распространения радиоволн в ионосфере и межпланетной среде, для радиоастрономии и астрофизики, а также при изучении плазмы в лабораторных условиях.

В книге рассматривается распространение электромагнитных волн разной частоты как в изотропной, так и в магнитоактивной плазме. При этом обсуждается и случай однородной, и случай неоднородной среды. Особое внимание уделено распространению радиоволн в ионосфере и космических условиях. Отдельная глава посвящена нелинейным явлениям в плазме, находящейся в переменном электрическом поле.

Книга рассчитана на студентов старших курсов физических и радиофизических факультетов, аспирантов и научных работников.

Книга содержит изложение нового метода решения широкого класса задач дифракции и рассеяния (акустика, электродинамика, уравнение Шредингера). Изложен формальный аппарат различных вариантов метода, основанного на разложении дифрагированного поля в ряд по собственным функциям однородных задач, в которых собственным значением выбирается не частота. Строгой математической трактовке этого подхода посвящены отдельные главы, где средствами функционального анализа исследуются свойства важнейших из рассмотренных в книге спектральных задач.

Метод особенно эффективен для анализа резонансных систем, в частности — открытых резонаторов и волноводов. Он позволяет представить решение в виде разложения по видам ряда (спектр дискретен), частично суммировать нерезонансный фон, широко применять вариационный аппарат и т. п.

Книга представляет собой монографию, посвященную теории дифракционных явлений в волноводах. Она написана на основании работ автора, в которых с помощью метода факторизации (метода Винсра — Хопфа — Фока) и его обобщений получены строгие решения ряда дифракционных задач, относящихся к волноводам; в ней отражены также результаты, полученные другими авторами.

Книга предназначена для научных работников — физиков и радиоинженеров, а также студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся по электродинамике сверхвысоких частот. Часть книги представляет интерес для специалистов по акустике.

Приведены результаты исследований по нелинейной теории плазмы, выполненных в последние годы в Институте теории электромагнитного поля Чалмерского технологического университета (Гётеборг, Швеция) под руководством известного шведского физика, члена Королевской Академии наук проф. Х. Вильхельмссона. Систематизированы и описаны особенности когерентного взаимодействия типа волна — волна по сравнению с нелинейным взаимодействием волн со случайными фазами.

Затронуты также вопросы теории нелинейного взаимодействия частично когерентных пучков и прослеживается переход от нелинейной системы с когерентными волнами к системе волн со случайными фазами. Издание специально дополнено авторами для перевода на русский язык.

Рассчитана на специалистов, интересующихся проблемами нелинейного взаимодействия в физике плазмы, оптике, радиофизике и физике твердого тела. Полезна также аспирантам и студентам старших курсов физико-математических факультетов.

Монография посвящена распространению волн в атмосфере, океане, твердой коре и т.д. Во второе издание монографии (первое в издательстве АН СССР в 1957 г.) включен ряд вопросов, поступивших в печатность в последние годы.

Монография дополнена теорией распространения звуковых и магнитных волн в слоях, свойства которых меняются в процессе распространения. Существенно расширена теория каустических полей в теории звуковых и электромагнитных полей. Совершенствовано изложение асимптотических методов в теории волн.

Книга рассчитана на физиков и геофизиков.

В учебном пособии рассмотрены механические и электромагнитные колебания.

Изложение материала сопровождается большим числом примеров, задач и качественных вопросов, которые позволяют значительно лучше усвоить излагаемый материал.

Пособие предназначено для учащихся 11-х классов школ с углубленным изучением физики. Оно может быть использовано и преподавателями в качестве дополнительного пособия, содержащего задачи повышенной сложности.

В книге излагаются методы решения задач дифракции электромагнитных и звуковых волн на статистически неровной или неоднородной поверхности. Формулируются основные уравнения, описывающие волновые поля, и граничные условия к ним, а также статистическая постановка задачи.

Исследуется рассеяние волн на малых пологих неровностях в приближении модифицированной теории возмущений, и на крупных неровностях — в приближении физической оптики с учетом затенений. Приведены расчеты средних и флуктуационных характеристик рассеянного поля: коэффициентов отражения, индикаторов рассеяния, флуктуаций амплитуды и фазы, корреляционных функций поля и т. д. Анализируются частотные спектры электромагнитных и звуковых волн, дифрагированных на случайной движущейся поверхности. Определяются эффективные сечения и флуктуационные характеристики поля, отраженного от ограниченных шероховатых тел.

С помощью комбинаций методов возмущений и физической оптики исследуется рассеяние волн на поверхностях с неоднородностями макроскопической случайной неровности. Это касается водных поверхностей с ветровыми нагонами или волнением, ледяных поверхностей, песчаных бурь, снежных наста, полюсов морей, суши, планет; рассеяние атмосферного фона на границах твердых тел и т. д.

В заключение рассматривается феноменологическая теория волн. Выводятся уравнения для всех полей типа уравнений Дайсона и Ланжевена. Приводятся результаты моделирования и изучения статистические характеристики волн в волноводе с границами случайной формы.