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, индикатор 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 комбинации методов возмущений и физической оптики исследуется отражение и рассеяние волн от произвольной случайной поверхности; изучается влияние оболочки тела произвольной формы на характеристику рассеянного поля. Даны количественные методы решения ряда задач дифракции, которые являются очень актуальными для практики.
Эти методы основаны на систематическом применении теорий возмущений и функций Грина. Рассмотрены методы теории интеграла по поверхности для волн, падающих в волновод и границы случаем.
В книге представлено около 500 задач, которые охватывают все основные разделы теории электромагнитного поля, рассматривающей электромагнитные процессы и движение зарядов в вакууме. Приведенные в ней разнообразные методы решения электродинамических задач помогут освоить технику практических вычислений, характерных для теоретической физики.
Сборник рассчитан прежде всего на студентов физических факультетов университетов и педагогических институтов, а также на студентов инженерно-физических и физико-технических вузов, изучающих электродинамику по общепринятой программе.
Задачи повышенной трудности предназначены для студентов, специализирующихся по теоретической физике, и аспирантов. Сборник будет полезен также инженерам и научным работникам, самостоятельно изучающим теорию электромагнитного поля.
Вышедшая в 1952 г. книга Г. Альвена «Космическая электродинамика» завоевала широкую известность как классическое изложение основ магнито-гидродинамики. В 1963 г. в Англии вышло 2-е переработанное и дополненное издание книги, а в 1965 г. — третье издание.
Книга включает вывод основных уравнений, метод ведущего центра для расчета движения заряда в магнитном поле, а также теорию магнито-гидродинамических волн. Новое издание дополнено изложением вопросов генерации магнитного поля, а также теорией плазмы в магнитном поле с приложением к проблемам геофизики и управляемых термоядерных реакций.
Книга написана четким, ясным языком, главное внимание уделено основным физическим принципам. Это делает книгу доступной широкому кругу читателей: физикам, геофизикам, астрономам, механикам, инженерам-физикам — как теоретикам, так и экспериментаторам, студентам и аспирантам соответствующих специальностей.
Книга представляет собой учебное пособие по физике колебаний и волн. В ней рассматриваются линейные и нелинейные колебательные и волновые процессы в механике, акустике, электромагнетизме, радиотехнике, оптике и квантовой механике; приводится много примеров и задач.
Может служить пособием по курсу общей физики для студентов физических, механико-математических, инженерно-физических и радиотехнических специальностей. Книга может дать ценный материал для семинаров и лекций преподавателям и будет полезна всем желающим расширить кругозор в вопросах физики колебаний и волн.
Систематически излагается теория электромагнетизма с акцентом на радиотехническую электродинамику. Построение дедуктивное: после обсуждения исходных понятий и уравнений рассматриваются подчинённые выводы (с анализом) и приложения к частным проблемам.
Статическим и стационарным полям уделяется сравнительно мало внимания. Основным предметом изучения являются электромагнитные волны. На базе общих положений электродинамики описываются простейшие волновые процессы, а затем процессы излучения и дифракции. Далее подробно рассматриваются направляемые волны и особенности сред. После общего знакомства с простейшими волновыми процессами поднимаются вопросы распространения радиоволн в природных условиях; по мере углубления теоретической подготовки этот материал постепенно развивается в последующих главах.
Значительное внимание уделено различным объектам радиотехники. Подробно излагаются вопросы линий волноводов и различных линий передачи, волноводных устройств и резонаторов для радиотехнических систем. В разделе о волноводных средах описаны искусственные диэлектрики и устройства с направляющими слоями. Затронуты вопросы распространения волн в анизотропных средах. Даётся представление о современных методах расчётов электродинамических систем.
Книга предназначена служить учебным пособием по программе курса «Электродинамика и распространение радиоволн» радиотехнических специальностей вузов (0701).
Изложены общие вопросы теории волн различной физической природы (электромагнитных, звуковых и т. д.). Рассмотрены закономерности распространения волн в линейных и нелинейных средах.
Большое внимание уделено изложению различных математических методов анализа волновых уравнений. В книгу включен ряд вопросов современной теории волн, представленных до сих пор только в специальной научной литературе.
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.
Рассматриваются вопросы релятивистской кинетики и гидродинамики (газодинамики). Излагаются физические особенности, которые вносит релятивизм в кинетику и гидродинамику. Особое внимание обращено на относительно простые, но принципиальные задачи релятивистской кинетики и гидродинамики.
Подробно рассматриваются кинетика прохождения фотонов и быстрых электронов через поля излучения и магнитные поля, а также релятивистский разлет жидкости (газа) в вакуум. Решения сформулированных здесь задач прилагаются к космическим объектам: квазарам, пульсарам, взрывам черных дыр и т. п. Релятивистская гидродинамика развивает элементарные методы многослойного анализа.
Для иллюстрации излагаются задачи гидродинамики (газодинамики) для ряда элементарных актов.
Рассматриваются вопросы релятивистской кинетики и гидродинамики (газодинамики). Излагаются физические особенности, которые вносит релятивизм в кинетику и гидродинамику.
Особое внимание обращено на относительно простые, но принципиальные задачи релятивистской кинетики и гидродинамики. Подробно рассматриваются кинетика прохождения фотонов и быстрых электронов через поля излучения и магнитные поля, а также релятивистский разлет жидкости (газа) в вакуум.
Решения сформулированных здесь задач прикладываются к космическим объектам: квазарам, пульсарам, взрывам черных дыр и т. п. Релятивистская гидродинамика также применяется к исследованию множества проблем образования элементарных частиц.
Для специалистов книга интересна, работая в области гидродинамики (газодинамики), астрофизики и физики элементарных частиц.
Настоящая книга является переработанным изданием второго тома трехтомного учебного пособия по общей физике, которое широко используется как основное во многих вузах страны.
При подготовке четвертого издания авторы существенно переработали предыдущее издание с учетом опыта использования этого пособия в различных вузах. Было уточнено и расширено изложение многих вопросов электричества и магнетизма, которые вошли в данный том.