Скачать книги категории «Физика»

В книге рассмотрены современные теоретические методы фемтосекундной оптики, излагаются физические принципы функционирования фемтосекундных лазеров с длительностью импульсов излучения порядка 10[-13]–10[-14] секунды, а также применения таких лазеров для изучения быстропротекающих и случайных процессов в аморфных средах при высоких температурах, для поиска перспективных носителей информации оптических процессоров и хладагентов твердотельных оптических рефрижераторов, для использования фемтосекундных импульсов в устройствах квантового счета. Значительное место уделяется основам фемтосекундной эхо-спектроскопии неупорядоченных молекулярных твердотельных сред. Для специалистов в области когерентной и квантовой оптики. Может служить учебным пособием для чтения лекций по одноименному курсу студентам, магистрантам и аспирантам физических факультетов государственных университетов и технических вузов, специализирующихся в подготовке специалистов по современным лазерным и информационным технологиям.

Монография посвящена теоретическим вопросам геофизической гидродинамики. Сформулированы базисные предположения в качестве основы для описания крупномасштабной динамики атмосферы. При построении приближений основное внимание уделяется законам сохранения. Обсуждаются баротропная и бароклинная неустойчивости атмосферы и их связь с пространственно-временными масштабами движений. Рассмотрены механизмы трения в геофизических течениях. Основные свойства приближений геофизической гидродинамики проиллюстрированы на простейшей динамической модели циркуляции атмосферы, построенной с использованием понятия обобщенного тяжелого волчка. Книга предназначена специалистам в области геофизической гидродинамики.

Книга содержит линейное изложение теории квантовых полей вплоть до перенормировок в теории возмущений, а также обзор современного состояния. Материал каждого параграфа примерно соответствует одной лекции, а полное содержание основного текста – годовому курсу. Содержащийся в деcяти дополнениях технический материал и наборы упражнений, объединённые в семь тематических заданий, предназначены для семинарских занятий. 2-е изд. – 1993 г. Для студентов физических специальностей, впервые изучающих предмет. Может оказаться полезной для преподавателей, а также для самообразования.

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.

В монографии приведены доказательства теорем о существовании и единственности аналитических решений нелинейного уравнения теплопроводности (одновременно являющегося уравнением нестационарной фильтрации газа в пористом грунте), которые описывают распространение тепловой волны с конечной скоростью по холодному фону. Рассмотрены две задачи: 1) тепловая волна определяется по ее заданному фронту; 2) заданный краевой режим порождает тепловую волну. Для процесса фильтрации газа краевой режим задает давление в фиксированной точке пласта, от которой фронт фильтрации распространяется с конечной скоростью. Книга предназначена научным работникам, преподавателям, аспирантам и студентам, интересующимся нелинейными уравнениями с частными производными и их приложениями в механике сплошной среды.

Кратко изложены основные представления о магнитных свойствах вещества, а также основы учения о природе самопроизвольной упорядоченности в ферро- и антиферромагнетиках и технической кривой намагничения. Даны краткие сведения о взаимодействии магнетиков с электромагнитным излучением: ядерном и электронном парамагнитном резонансах, ферро- и антиферромагнитном резонансах, о гамма-резонансе (эффекте Мессбауэра). Предполагается, что читатель знает основы термодинамики и знаком с квантовой теорией в объеме курса атомной физики. Для студентов, специализирующихся в области магнетизма и изучающих общий курс физики в объеме, соответствующем программе физических факультетов университетов.

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.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований различных проблем вихревых и отрывных течений несжимаемой жидкости. Для идеальной жидкости выведены условия, которые необходимо выполнять на линии схода свободных поверхностей тангенциального разрыва скоростей с твердого тела при его произвольном нестационарном движении, и построены оригинальные методы расчета обтекания таких тел, дающие хорошее схождение с экспериментальными данными. Показана аналогия между силами, действующими на тело в идеальной несжимаемой жидкости и в стационарном магнитном или квазистационарном электромагнитном поле. Для широкого класса вихревых нестационарных вязких и невязких течений найдены мгновенные эквипотенцианальные поверхности, вдоль которых функция Бернулли является постоянной. Приведены методы и результаты физических исследований в гидро- и аэродинамических трубах нестационарного отрывного вихревого обтекания различных канонических тел. Научным работникам и инженерам, работающим в области теоретической и прикладной аэрогидромеханики.

Это первая монография, посвященная применению метода функционала плотности в механике сплошных сред. С единых позиций, основанных на теории метода функционала плотности, рассматриваются различные задачи многофазных многокомпонентных течений. Полученная система состоит из уравнений сохранения (массы, импульса, энергии, сохранения компонентов) и позволяет описывать межфазные границы как области с большими градиентами концентраций компонентов. Последнее обстоятельство позволяет применить метод сквозного счета для численного моделирования течений без выделения нестационарных межфазных границ. Отдельно рассматриваются как изотермические, так и неизотермические течения, течения с газовыми, жидкими и твердыми фазами, течения с фазовыми переходами (образование и исчезновение новых фаз), течения с поверхностно-активными веществами, течения с химическими реакциями. Подробно обсуждаются численные примеры многих модельных задач, проведено их сравнение с известными решениями. Рассмотрен ряд практически важных задач. Аспирантам и студентам-физикам, вычислительным математикам, механикам, занимающимся вопросами течений гетерогенных сред.

Монография содержит систематическое изложение принципов построения компактных моделей МОП-транзисторов для схемотехнического моделирования электронных цепей, в том числе СБИС. Рассмотрены проблемы моделирования, физические процессы в микро- и нанометровых МОП-транзисторах, методы формирования уравнений компактных моделей, особенности моделей BSIM, EKV, PSP, HiSIM и др., табличные модели, полунатурные модели. Для разработчиков интегральных схем и электронной аппаратуры, разработчиков САПР СБИС, научных работников и аспирантов. Может быть полезна студентам физических специальностей университетов.

В монографии предпринимается попытка создания единой теории диссипативных структур Тьюринга–Пригожина для систем параболических и гиперболических уравнений с малой диффузией. Для этого развиваются специальные асимптотические методы исследования проблем существования и устойчивости высокомодовых стационарных режимов в сингулярно возмущенных системах, позволяющие получить весьма тонкие утверждения о неограниченном росте количества устойчивых диссипативных структур (как стационарных, так и периодических по времени) при уменьшении коэффициентов диффузии и при фиксированных прочих параметрах. Вырабатываются общие представления о характере автоволновых процессов в нелинейных средах с малой диффузией на основе систематического анализа феномена буферности, высокомодовых аттракторов и диффузионного хаоса. Рассматриваются приложения из радиофизики, механики, экологии, нелинейной оптики и теории горения. Для студентов старших курсов, аспирантов математических и физических факультетов университетов, специалистов по прикладной математике, теории колебаний, нелинейной динамике.

Книга посвящена описанию когерентных нелинейных оптических явлений, возникающих при взаимодействии интенсивных лазерных импульсов с пространственно периодической резонансной средой, или резонансным фотонным кристаллом. Изложена теория нелинейной динамической брэгговской дифракции, рассмотрена динамика формирования, распространения и взаимодействия точных и возмущенных брэгговских солитонов в таких структурах. Подробно также описаны различные механизмы повышения эффективности трехволнового параметрического взаимодействия в фотонных кристаллах с квадратичной нелинейностью. Книга будет полезна физикам-теоретикам и экспериментаторам, работающим в области нелинейной оптики и лазерной физики, а также преподавателям, аспирантам и студентам при изучении этих дисциплин.

В монографии изложены достижения в области математического и численного моделирования нестационарного переноса загрязняющих примесей в пограничном слое атмосферы. Выполняется разработка вычислительных моделей и соответствующих эффективных алгоритмов для задач прогноза переноса и рассеяния аэрозолей, использующих оперативную информацию метеорологического характера. Книга предназначена студентам, научным работникам и специалистам в области математического моделирования и создания информационно-вычислительного обеспечения систем экологического мониторинга и прогноза, решения других прикладных задач, связанных с охраной окружающей среды.

Рассматриваются физические процессы, определяющие динамику и пространственную структуру астрофизических дисков (звездных и газовых дисков галактик). Проводится последовательное изучение динамики малых возмущений и вопросов устойчивости для бесстолкновительных и газодинамических (в том числе аккрецирующих) систем. Подробно рассматривается физика многочисленных неустойчивостей. Излагаются основные нелинейные результаты, базирующиеся на проведении численных (компьютерных) экспериментов. Обсуждаются некоторые механизмы образования спиральной структуры галактик. Описаны подходы к определению параметров темной массы в пределах галактик и в их ближайшей окрестности. Излагаются результаты открытия в последние годы новых галактических структур: вихрей, медленных баров, солитонной структуры спиральных рукавов, и подробно обсуждается физика этих феноменов. Для научных сотрудников и студентов старших курсов физико-математических специальностей вузов.

В настоящей монографии обобщаются результаты фундаментальных исследований в области обработки стохастических оптических полей. Рассмотрены основные физические принципы, лежащие в основе методов обработки спекл-структур, включающие как классические стационарные методы пространственной фильтрации оптических сигналов, голографической и спеклинтерферометрии, так и адаптивные методы, являющиеся дальнейшим развитием классических. Приводится описание информационно-измерительных систем, использующих классические и адаптивные методы обработки спекл-структур, предназначенных для регистрации перемещений, механических напряжений, скоростей, микро- и макропрофиля поверхности различных объектов. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, занимающихся оптической обработкой информации, оптоэлектроникой, теорией и практикой разработки систем телеметрии, и может быть полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

В книге излагаются фундаментальные основы и методы многопараметрической теории устойчивости с приложениями к задачам механики. В ней отражены современные знания и достижения теории бифуркаций собственных значений, анализа чувствительности характеристик устойчивости, теории устойчивости неконсервативных систем, анализа особенностей границ областей устойчивости, изучены вопросы устойчивости периодических систем и задачи максимизации критической силы потери устойчивости упругих систем при ограничении на полную массу. Книга адресована научным работникам и инженерам, преподавателям университетов, аспирантам и студентам старших курсов, интересующимся теорией устойчивости и ее приложениями.

В книге предлагается новая концепция возможности возникновения первичных форм живой материи в процессах, сопровождающих сверхскоростной удар метеорита о поверхность планеты. Концепция основана на результатах, полученных в прямых ударных экспериментах и в опытах по моделированию процессов сверхскоростного удара с генерацией плазменного факела в лабораторных условиях, на достоверной информации о физических процессах, происходящих в природе, а также на имеющихся материальных свидетельствах об ударных воздействиях на небесных телах Солнечной системы. Концепция позволяет объяснить возможность возникновения внеземной жизни в недрах небесных тел с экстремальной поверхностной и умеренной на глубине температурой при наличии воды. Книга адресована ученым и специалистам, аспирантам и студентам, занятым проблемой происхождения жизни на Земле, а также широкому кругу читателей, заинтересованных этой проблемой.

Монография посвящена проблеме моделирования процессов гидродинамики и теплообмена сложных закрученных течений вязкой несжимаемой жидкости в каналах с закручивающими устройствами. Рассмотрены физические особенности турбулентных закрученных потоков, выявлены факторы, влияющие на вихревую структуру течения теплоносителей, гидравлическое сопротивление и теплообмен в каналах ядерно-энергетических установок (ЯЭУ). Основой физико-математического моделирования является комплексное решение проблем пространственного осреднения уравнений динамики сплошной среды для каналов сложной геометрии, описания граничных условий, эффективных коэффициентов переноса и формулировки замыкающих соотношений, полученных в результате экспериментального подтверждения принимаемых физических моделей и гипотез. Разработаны методы математического моделирования гидродинамики и теплообмена для наиболее характерных типов каналов с завихрителями различной конфигурации. Получены аналитические решения в форме модифицированных интегралов Лайона для оценки теплоотдачи в кольцевых каналах с завихрителями, а также для винтового течения теплоносителя. Проведено расчетное исследование влияния интенсивности завихренности потока и геометрических параметров каналов на вихревую структуру закрученных течений. Рассмотрены способы повышения теплогидравлической эффективности каналов ЯЭУ при использовании закручивающих устройств. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов физических факультетов университетов, чьи интересы связаны с теплофизикой, механикой жидкости и газа и процессами теплообмена в технических и природных системах.

В монографии излагаются кватернионные модели и методы динамики, инерциальной навигации и управления движением, использующие для описания движения гиперкомплексные переменные – кватернионы Гамильтона. Описывается кватернионный метод регуляризации дифференциальных уравнений пространственной задачи двух тел и возмущенного центрального движения материальной точки, приводятся кватернионные регулярные модели небесной механики и астродинамики. Рассматриваются кватернионные модели относительного движения динамически симметричных механических систем, теории гироскопов, инерциальной навигации. С их использованием решается ряд задач динамики твердого тела, изучается движение гиромаятниковых систем. Излагаются кватернионные модели и методы синтеза нелинейных законов управления угловым движением твердого тела, исследуются задачи об оптимальной встрече управляемого космического аппарата с неуправляемым аппаратом. Описывается новый метод теории устойчивости и управления движением твердого тела, основывающийся на теоремах Эйлера–Даламбера и Шаля. Студентам, аспирантам, преподавателям, научным сотрудникам и инженерам – специалистам в области теоретической и прикладной механики, прикладной математики, навигации и управления движением, небесной механики и астродинамики, приборостроения.

Сенсационные материалы!

Данная книга позволит большинству читателей избавиться от унизительной зависимости «мнения ученого большинства», которое с большим упорством насаждается официальной наукой, ибо фундаментальные теории, на основании которых строится мировоззрение о законах мироздания, в процессе поиска Истины, должны постоянно подвергаться проверкам и переосмыслению. Это в первую очередь касается теории относительности Эйнштейна, которая, не смотря на свою исходную ложность, стала основой искаженного мировоззрения не только теоретической физики, но и большинства других наук.

Для студентов, школьников и тех, кто не хочет «быть как все».

Монография состоит из трёх частей; первые две («Институциализация методики обучения физике» и «Становление классических методов обучения физике») содержат задания для студентов; ситуационные задачи, цель которых заключается не только в том, чтобы позволить им лучше понять изучаемый материал, но и сформировать собственную позицию по вопросам становления теории и практики обучения в рамках классической методики физики в связи с современными тенденциями в образовании (при этом позиция читателя может отличаться от авторской). В третьей части, вероятно наиболее проблемной, «О „движущих силах“ развития методики физики», рассматриваются возможные источники развития методов обучения физике.

В монографии обобщены физические принципы использования понятия «размагничивающий фактор» в расчетах процесса и результата намагничивания ферромагнитного тела. Построена логическая цепочка от классических расчетов размагничивающего фактора эллипсоидов к интерполяционным формулам для расчета коэффициентов размагничивания неоднородно намагничиваемых тел. Обоснованы и разработаны формулы для расчета размагничивающего фактора изделий разной формы в разных условиях намагничивания. Показана эффективность их использования при решении задач магнитного структурного анализа и магнитных измерений.

Рассчитана на научных сотрудников, инженеров, аспирантов и студентов, занимающихся магнитными измерениями, разработкой и применением электротехнических устройств, методов и средств магнитной дефектоскопии и магнитного структурного анализа.

Во все века человек никогда не переставал быть любознательным. Интерес к природе, жизненные потребности людей привели к появлению такой науки как физика – одной из самых важных наук о природе, возникшей в глубокой древности. Для познания окружающего мира человечеству пришлось пройти увлекательный, но мучительно длинный и трудный путь познания природы. Книга «Физика в инфографике» даст читателю возможность подняться по «ступеням» классической физики – от изобретения гномона до открытия кванта действия – с помощью инфографики.

Что-то слышали о бозоне Хиггса и Стандартной модели? Кое-что помните о теории относительности? Не представляете, как определить возраст Земли? Не можете вообразить абсолютно чёрного тела? Прочтите в подробностях и вообразите в красках при помощи коротких статей, которые отнимут не больше минуты, и информативных коллажей, которые научат узнавать гениев в лицо. Реальность устроена самым удивительным образом. В этой книге – как минимум 70 поводов вспомнить об этом.