Обобщены результаты исследований, направленных на разработку эффек-
тивных гибридных и численно-аналитических электродинамических методов
анализа и синтеза волноводных и волноводно-щелевых антенных решеток, а
также пассивных волноводных устройств на волноводах сложных сечений. При-
ведены результаты исследований многоэлементных фазированных антенных
решеток (ФАР) с широкоугольным сканированием на основе инвертированных
V-образных вибраторов, излучателей Вивальди, а также ФАР с распределитель-
ной системой на радиальном волноводе. Полученные результаты использованы в
интересах создания высококачественной элементной базы СВЧ и КВЧ диапазона
и радиотехнических комплексов на основе ФАР для перспективных систем свя-
зи, радиолокации, навигации
В монографии опубликованы результаты исследований конструкционных и функциональных материалов.
Представлены инновационные разработки в области материаловедения. Обсуждены механизмы формирования
структуры, результаты исследования фазовых состояний и дефектной субструктуры материалов, а также влияние
воздействия ультразвуковых колебаний, электромагнитного излучения, интенсивной пластической деформации на
свойства различных материалов.
Книга предназначена для широкого круга специалистов: научных работников, инженеров, а также преподавателей,
аспирантов и студентов, специализирующихся в области материаловедения и физики конденсированного состояния.
В монографии рассматриваются теоретико-методологические основы реализации про-
ектной деятельности учащихся в средней школе, методика и примеры проведения ис-
следовательских мини-проектов и среднесрочных проектов в школьном курсе физики
основной и старшей школы. Представлены разработки мини-проектов, в том числе с ис-
пользованием цифровой лаборатории по физике «Научные развлечения», методика ор-
ганизации и проведения интегрированных мини-проектов в пропедевтическом курсе фи-
зики, а также среднесрочные проекты для старшей школы.
Монография адресована учителям физики средних школ, лицеев, гимназий, а также
студентам и магистрантам педагогических направлений подготовки направленность
(профиль) «Физика».
Еще в 424 г. до н.э. в пьесе древнегреческого поэта Аристофана «Облака» упоминается о том, что с помощью фокусировки солнечного света можно добывать огонь. С тех пор и до наших дней исследование поведения света в фокусе вызывает интерес у оптиков. В фокусе сходится свет из разных областей пространства, который обладает разной амплитудой, фазой и состоянием поляризации. Чтобы адекватно описывать свет в фокусе, следует использовать все шесть проекций векторов напряженности электрического и магнитного полей. В 1959 г. Б. Ричардом и Э. Вольфом была создана аналитическая теория строгого описания света вблизи острого фокуса, которая применяется до сих пор. Проверить ее правильность сегодня можно с помощью разностного решения системы уравнений Максвелла в рамках одного из многих коммерческих программных продуктов. Численный метод решения уравнений Максвелла (FDTD-метод) был разработан А. Тафловом и М.И. Бродвином в 1975 г. Один из интересных оптических эффектов, который имеет место в остром фокусе световых полей, — эффект обратного потока энергии, о котором впервые упоминает в 1920 г. В.С. Игнатовский. В данной книге эффект обратного потока энергии в фокусе лазерного света изучается теоретически на основе формализма Ричарса–Вольфа, численно на основе разностного решения уравнений Максвелла и экспериментально. Выясняется природа данного эффекта и условия, при которых он возникает.
Книга предназначена широкому кругу научных работников, инженеров, работающих в области оптики, фотоники, лазерной физики, оптоинформационных технологий, оптического приборостроения. Также может быть полезной бакалаврам и магистрам по специальностям «Прикладные математика и физика», «Прикладная математика и информатика», «Оптика» и аспирантам, специализирующимся в этих областях.
Монография посвящена изучению исторических аспектов истоков за-
рождения, становления и последующего развития специальной и общей тео-
рии относительности на протяжении XX и в начале XXI веков. Учтены рабо-
ты последних десятилетий. Особое внимание уделено цитированию работ
классиков-релятивистов и ученых, развивающих СТО и ОТО.
Монография предназначена для студентов, аспирантов физических специ-
альностей и направлений подготовки, научных работников – историков физики,
а также широкого круга читателей, интересующихся историей физики
В монографии предлагается методика организации учебного процесса, поз-
воляющего учащимся без дополнительной специальной подготовки успешно
пройти итоговую государственную аттестацию по физике. Выделены элементы
физических знаний – понятия о физическом объекте, физическом явлении, физи-
ческой величине, закон, научный факт и связанные с ними виды деятельности, ко-
торые должны быть усвоены при изучении конкретных тем школьного курса фи-
зики. Разработаны дидактические средства, необходимые для формирования вы-
деленных видов деятельности.
Предназначена преподавателям и учителям физики, студентам и аспиран-
там педагогических направлений подготовки
В работе представлена модель, позволяющая рассчитывать форму сечения и ско-
рость цилиндрического включения, мигрирующего в кристалле под действием гра-
диента температуры в стационарных тепловых условиях. На основе предложенной
модели, требующей в общем случае применения численных методов, получены ана-
литические выражения для расчета скорости включения в предельном случае отно-
сительно больших площадей сечений. Проведен анализ рассчитанных зависимостей ско-
рости и формы сечений мигрирующих цилиндрических включений от площади их сече-
ния, градиента температуры, степени затрудненности межфазных процессов, удельной
межфазной энергии и степени ее анизотропии. Предложены методики определения сте-
пени анизотропии удельной межфазной энергии и относительной затрудненности меж-
фазных процессов из анализа форм сечений мигрирующих цилиндрических включений.
Издание предназначено для специалистов в области роста кристаллов, а также
студентов, магистрантов и аспирантов при изучении вопросов физики процессов
кристаллизации.
The book is devoted to the consideration of unusual laser beams - vortex or singular beams. They are called vortex because their energy flow rotates in a spiral around the optical axis when the beam propagates along this axis. And they are called singular because in the cross section of such beams there are isolated points with zero intensity, in which the phase is not defined. These points are singular (unusual points). Vortex laser beams are described by two integral (averaged) characteristics: orbital angular momentum (OAM) and topological charge (TC). The OAM of the beam shows with what moment of force the light will act on a microparticle placed at the focus of the vortex laser beam. And the TC of the beam shows how many complete jumps by 2π the phase will acquire in the cross section of the beam when it is traversed along a closed contour that encompasses the entire beam. If the OAM of the beam is preserved during the propagation of a scalar paraxial laser beam, then the TС is also preserved if we take into account the phase singularities located at the periphery in the beam cross section (at infinity). The OAM normalized to the beam power can be either an integer or a fractional number. And the TC of the beam (except for the initial plane and at infinity) is always integer. In the book, the TC of the axial superposition of Laguerre-Gauss (LG) vortex beams is calculated. It turned out to be equal to the maximal TC of the beams in the superposition. Therefore, if the amplitude of the light field is expanded according to the basis of the LG beams in an infinite series, then the TC of such a light field is infinite. The book contains examples of vortex beams with infinite TC. Note that the OAM of the beam is determined by the amplitude and phase, and TC is determined only by the phase of the beam. Therefore, there are light beams in which the TC is zero, and the OAM is nonzero (for example, elliptical Gaussian beams). And vice versa, there are beams in which the OAM is equal to zero, and the TC is nonzero. The
В монографии «Введение в физику плазмы» сделана попытка в про-
стой и наглядной форме рассказать об удивительных свойствах четвер-
того состояния вещества – плазмы. Рассмотрены некоторые приложения
по применению плазмы в нашей жизни, науке и технике. Приведены
результаты краткого теоретического анализа изменения физических про-
цессов, протекающих в плазме, полученных на основе математического
моделирования различных типов электрических разрядов.
Монография предназначена для студентов, специализирующихся
по направлениям: «Теоретическая физика», «Физика плазмы», «Тепло-
физика и теоретическая теплотехника», а также для подготовки и сдачи
вступительного экзамена по специальности и английскому языку.
Книга может быть полезной широкому кругу научных работников,
инженеров и технологов, желающих познакомиться с таким загадочным
и замечательным явлением нашей жизни, как плазма, а также в качестве
учебного пособия по самообразованию для преподавателей, аспирантов
и студентов гуманитарных и общественных специальностей вузов.
В монографии рассмотрены такие вопросы, как теплофизические
свойства полупродуктов синтеза, молекулярное строение жидкостей, вза-
имодействие света и вещества. Рассматриваются вопросы поляризации
света как волнового проявления. Кроме того, монография освящает неко-
торые вопросы и элементы квантовой физики, дается описание установки
для наблюдения и измерения угловых параметров вращения плоскости по-
ляризации в оптически активных веществах.
Монография может быть использована при изучении дисциплин
«Физика конденсированного состояния», «Физика», «Концепции совре-
менного естествознания» студентам инженерных специальностей. Кроме
того, она может быть полезна преподавателям и научным сотрудникам
естественнонаучных дисциплин
