Электродинамика

В монографии кратко рассмотрены основные положения электромагнетизма. При подаче известного материала внимание акцентировалось на формулировке условий на границах раздела смежных сред. Особое внимание уделялось условиям на границах раздела с учетом влияния тепловых и диффузионных процессов. Впервые построена согласованная физико-математическая модель взаимодействия нестационарных электрических и тепловых полей в слоистой среде с учетом массопереноса. Модель основана на методах термодинамики, уравнениях электромагнитного поля и сформулирована без явного выделения носителей заряда (модель Ландау). Приводятся примеры решения ряда задач: импульсного электролиза в электрохимической ячейке, распространения волны в слоистой среде с магнитными свойствами. Монография может быть использована для спецкурсов и как дополнение к обычным курсам для всех интересующихся прикладными аспектами теории электричества и электродинамики.

В книге рассмотрены основные задачи и особенности организации лабораторных исследований с удаленным доступом в электрических цепях; приведено описание специализированного сетевого учебно-исследовательского аппаратно-программного комплекса «Физика. Электродинамика», разработанного с применением технологий National Instruments, на базе которого выполняются лабораторные исследования; разобраны методики математического моделирования физических процессов в электрических цепях с применением системы OrCAD; даны задания и методические указания к циклу лабораторных работ по экспериментальному исследованию и математическому моделированию физических явлений в электрических цепях (однородный участок цепи, RC– и RL-цепи; последовательный колебательный контур; цепи с германиевым и кремниевым полупроводниковыми диодами). Издание предназначено для студентов технических и естественнонаучных направлений вузов, учащихся профтехучилищ и колледжей.

В учебном пособии содержится около сорока задач, в которых рассматривается движение заряженных частиц в различных электрических и магнитных полях. Во многих задачах наряду с нерелятивистским обсуждается и релятивистское движение. Пособие предназначено для преподавателей физики и для студентов физических специальностей педвузов.

В книге приводятся основные понятия об элементах электрических и магнитных цепей. Объясняются физические процессы, происходящие в этих цепях. Излагается методика их расчета. Книга содержит основные сведения об электростатике и электромагнитной индукции, о действиях электрического тока, постоянном и переменном токе, об электрохимии. Материал изложен простым и доступным языком с использованием лишь простейшего математического аппарата. Книга содержит свыше 1000 рисунков, 340 числовых примеров для расчетов, 1200 задач и 1000 вопросов для самопроверки. Рекомендуется школьникам старших классов, студентам и преподавателям средних и высших учебных заведений, слушателям курсов повышения квалификации, а также для самостоятельного изучения.

Изложены основные свойства электромагнитных волн, распространяющихся в различных средах. Рассмотрены закономерности распространения электромагнитных волн видимого диапазона, т. е. наиболее важные оптические явления. Объяснение экспериментальных закономерностей, установленных для электромагнитных волн, да но на основе анализа решений уравнений Максвелла в рамках классической электродинамики. В конце некоторых разделов приведены характерные задачи с решениями. Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для студентов технических университетов и вузов.

Излагаются основные положения классической электродинамики. Первая часть посвящена «обоснованию», обсуждению свойств и способов решения феноменологических уравнений Максвелла. Во второй части рассматривается классическая теория излучения и распространения электромагнитных волн. Обсуждаются квантовые механизмы классических электродинамических явлений, границы применимости классических представлений в электродинамике вещества, аналогии между квантово-размерными и электромагнитными резонирующими и волноводными системами. Учебное пособие предназначено для бакалавров и магистрантов инженерно-технических и физико-технических специальностей, связанных с применением электродинамики конденсированных сред (наноэлектроника, микроэлектроника, оптоэлектроника, полупроводниковая и криогенная электроника, приборостроение и т. п.). Книга может быть полезна для студентов других направлений, а также для аспирантов, преподавателей и специалистов в разных областях физики и техники.

В учебном пособии рассматриваются электродинамические свойства и характеристики самых различных материальных сред: проводников и диэлектриков, плазмы и сверхпроводников, жидких кристаллов и магнетиков, перколяционных, киральных и биологических систем. Основное внимание уделяется таким характеристикам сред, как удельная проводимость, диэлектрическая и магнитная проницаемости, их дисперсионным свойствам. Для студентов специальности «Радиоэлектронные системы», изучающих дисциплины «Электродинамика и распространение радиоволн», «Методы и средства взаимодействия СВЧ-поля с биологическими объектами».

Второй том учебного пособия посвящен систематизированному изложению универсальных законов механики и электродинамики сплошной среды. Рассмотрены кинематика сплошных сред, теория коротационных производных, законы сохранения механики и уравнения электродинамики сплошных сред, принципы построения определяющих соотношений для различных типов сплошных сред при произвольных конечных деформациях, теория скачков функций на поверхностях сильных разрывов, в том числе в электромагнитном поле, теория размерностей. Содержание учебного пособия соответствует курсам лекций, читаемых в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для студентов старших курсов и аспирантов математических, физических, естественно-научных кафедр университетов и технических вузов, а также для специалистов, занимающихся различными вопросами механики и электродинамики сплошных сред.

Четвертое издание четвертого тома курса «Теоретическая физика», заслужившего широкую известность в нашей стране и за рубежом. Том включает в себя релятивистскую теорию свободных частиц во внешнем поле, теорию испускания и рассеяния света, релятивистскую теорию возмущений и ее применение к электродинамическим процессам, теорию радиационных поправок, асимптотическую теорию процессов при высоких энергиях. Для студентов старших курсов физических специальностей вузов, а также аспирантов и научных работников соответствующих специальностей.

В книге рассматривается математическая постановка начальных и начально-краевых задач электродинамики, условия существования и единственности их решений. Изложены основные этапы и основные численные методы решения задач электродинамики: метод конечных разностей, метод конечных элементов, метод конечного интегрирования, метод моментов, метод матрицы линий передачи. Рассмотрены методы аппроксимации уравнений и граничных условий, методы расчета электромагнитного поля в ближней и дальней зонах, алгоритмы вычисления параметров электродинамических систем и антенн. Приводятся примеры расчета. Книга предназначена инженерам, научным работникам и аспирантам, работающим в области вычислительной электродинамики, микроволновой электроники и техники. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-02-07000

Монография посвящена теории и практике применения планарных антенных решеток с последовательным питанием. Излагается феноменологический подход к анализу и синтезу решеток на основе модели периодически нагруженной линии передачи. Рассматривается электродинамическая теория двумерных щелевых и ленточных решеток. Обсуждаются вопросы численного решения граничных задач. Анализируются технические характеристики антенных решеток. Рассмотрены решетки с дополнительными конструктивными элементами и с двумя излучателями на периоде. Излагаются принципы построения антенн на основе радиальной линии, решеток на основе волноводов со штыревыми стенками и EBG-структур. Рассматриваются конструкции возбудителей на основе зеркал, линз и делителей мощности. Книга представляет интерес для специалистов в области теории и техники СВЧ-антенн, студентов радиофизических и радиотехнических специальностей. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-08-07011, не подлежит продаже

На основе базовых положений электродинамики разработана самосогласованная теория возбуждения и связи волноводных мод, применимая к любым (закрытым и открытым) волноведущим структурам. Рассмотрены волноведущие структуры, содержащие в своем составе среды с изотропными, анизотропными и бианизотропными свойствами. Рассмотрение проводилось с учётом диссипации энергии в этих средах. В качестве приложения общей теории рассмотрены планарные оптические волноводы, используемые в интегральной оптике, электрооптике, акустооптике и магнитооптике. Коэффициенты модальной связи получаются как частный случай общих выражений, учитывающих статистические и динамические параметрические возмущения в применении к направляемым и излучательным модам открытых диэлектрических волноводов. Результаты двух последних глав могут служить основой для разработки прикладных программ численного расчета разнообразных устройств волноводной оптики. Книга предназначена студентам, аспирантам и преподавателям вузов, а также специалистам в области теоретической и прикладной электродинамики, интегральной оптики, акустооптики, электрооптики и магнитооптики.

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.

Электромагнитные поля низкой интенсивности, не способные к нагреву тканей организма, могут вызывать заметные и не всегда безопасные биологические эффекты. Данный факт установлен многочисленными лабораторными и эпидемиологическими исследованиями, однако физическая природа явления до сих пор не выяснена. В монографии представлен анализ известных к настоящему времени экспериментальных данных магнитобиологии, несущих физическую информацию. Рассмотрены существующие теоретические модели явления, излагаются возможные механизмы магниторецепции, которые объясняют значительную часть экспериментальных данных. Изложены физические принципы современных методов медицинской диагностики и терапии с использованием электромагнитных полей. Исследована природа специфически сниженной воспроизводимости магнитобиологических явлений; показано, что невоспроизводимость может носить принципиальный характер. Для широкого круга читателей различных специальностей, физиков, химиков, биологов, медиков и представителей смежных профессий; для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

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 стелс-технологии по созданию объектов, не видимых для радаров.

Пособие представляет собой сборник примеров и упражнений по курсу Техническая электродинамика. Включает в себя краткие теоретические сведения и задачи для самостоятельного решения. Рекомендуется в качестве необходимого материала для подготовки бакалавров.

Учебное пособие предназначено для студентов физико-технических и радиофизических специальностей. Содержит краткое изложение курса теории электромагнитного поля. Отдельные части пособия могут быть использованы студентами при изучении стандартного курса общей физики.

Представлены оригинальные результаты исследований поляризационных и радиационных потерь энергии быстрыми многозарядными ионами в веществе. Обсуждаются корреляционные эффекты в черенковском и переходном излучении, вызванные процессами обмена зарядом между ионом и средой, в которой движется ион. Изложены вопросы статистической теории каналирования многозарядных ионов, а также поляризационные и динамические эффекты в рассеянии ускоренных частиц кристаллическими поверхностями. Для специалистов, занимающихся вопросами взаимодействия заряженных частиц и излучения с веществом и внешними полями, а также применением излучения в физических исследованиях. Может быть использована студентами физических специальностей.

Настоящее издание является переводом книги известного немецкого радиолюбителя К. Ротхаммеля (11-е издание). Содержание книги по сравнению с предыдущим выпуском расширено и дополнено за счет новейших технических разработок; при этом сохранено прежнее разделение по трем главным направлениям: основные понятия, типы антенн и их конструкции. Во всех главах обновлены списки литературы, а в сведения о патентах включен год подачи заявки (дата приоритета). Книга предназначена для радиолюбителей, желающих расширить свои знания в области построения и практического использования антенных устройств.

Настоящее издание является переводом книги известного немецкого радиолюбителя К. Ротхаммеля (11-е издание). Содержание книги по сравнению с предыдущим выпуском расширено и дополнено за счет новейших технических разработок; при этом сохранено прежнее разделение по трем главным направлениям: основные понятия, типы антенн и их конструкции. Во всех главах обновлены списки литературы, а в сведения о патентах включен год подачи заявки (дата приоритета). Книга предназначена для радиолюбителей, желающих расширить свои знания в области построения и практического использования антенных устройств.