Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика”




Скачать 218.7 Kb.
НазваниеПрограмма минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика”
Дата конвертации08.11.2012
Размер218.7 Kb.
ТипПрограмма


«УТВЕРЖДАЮ»


Декан физического факультета СПбГУ


_______________ А. С. ЧИРЦОВ


«_____»_______________ 2009 г.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ



ПРОГРАММА – МИНИМУМ

кандидатского экзамена по специальности

01.04.03 “Pадиофизика”

(утверждена Решением Ученого Совета физического факультета СПбГУ

10 феврaля 2009 года Протокол № )


РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН. ЧАСТЬ I


  1. Общие вопросы теории распространения волн.

Уравнения Максвелла. Их замыкание. Материальные соотношения. Потенциалы, принцип поляризационной двойственности. Источники ТМ и ТЕ волн. Интегрирование уравнения Гельмгольца. Интегральные уравнения Кирхгофа. Классификация граничных задач. Математические условия неотражаемости. Функции Грина граничных задач. Функция Грина для плоской границы раздела. Скалярные теоремы об отражении. Примеры простейших источников поля. Векторная теорема об отражении. Поле электрического диполя в свободном пространстве. Ближняя и дальняя зоны. Диаграмма направленности. Средняя за период плотность потока энергии. Фазовая структура поля. Фазовые скорости. Переходные процессы в поле диполя. Импедансы: характеристический, нормальный, приведенный поверхностный. Приведенный поверхностный импеданс однородного полупространства. Локализация импедансов физически –осуществимых структур. Коэффициенты Френеля физически- осуществимых структур. Уравнение Рикатти для импеданса и импеданс неоднородного по глубине полупространства. Классификация импедансов физически-осуществимых структур. Приведенный поверхностный импеданс произвольной N-слойной среды. Случай двухслойной среды, толстые, тонкие и очень тонкие слои Области существенные при распространении. Концепция Введенского.

  1. Обобщенная задача Зоммерфельда.

Строгая постановка задачи о поле вертикального диполя над неоднородным по глубине полупространством. Элементарные волны и их импедансы. Спектральная постановка задачи Зоммерфельда. Сужение поперечного оператора Lz с помощью строгих импедансных условий. Спектральные задачи для падающего и полного поля. Связь спектральных разложений для падающего поля с интегралом Фурье. Интегральные преобразования, связывающие интеграл Фурье с интегралом Фурье- Бесселя. Спектральная задача для поперечного оператора в виде разложения в интеграл Фурье-Бесселя. Строгое решение обобщенной задачи Зоммерфельда в виде разложения по спектральным функциям продольного оператора. Интегральные преобразования, позволяющие перейти к спектральным разложениям для поперечного оператора. Дискретная часть спектра поперечного оператора. Динамика собственных значений для двухслойного полупространства. Собственные функции и волны волноводного типа. Вторая ветвь сплошного спектра поперечного оператора. Боковая волна. Приближенная импедансная постановка задачи. Эффективный импеданс. Погрешности, связанные с приближенной импедансной постановкой задачи. Представление Еz при введении эффективных импедансов. Асимптотика для полей в форме, содержащей волну Ценнека, единые представления для функции ослабления и её представления в виде сходящихся рядов для малых численных расстояний. Вторичные асимптотики. Явление Стокса. Поле на поверхности Земли. Слабо-сильные и сильно-сильные индуктивные импедансы.. Особенности поля для сильно индуктивных импедансов. Пространственные характеристики поля. Амплитудные и фазовые (энергетические) диаграммы Нортона. Поток энергии вдоль фронта волны (поперечная диффузия поля). Диаграмма направленности горизонтального диполя.

Литература:

1. Г.И. Макаров, В.В. Новиков, С.Т, Рыбачек. Распространение электромагнитных волн над Земной поверхностью. Москва «Наука» 1993г.

2. Е.Л. Фейнберг Распространение радиоволн вдоль Земной поверхности.

3. Г.И. Макаров, В.В. Новиков, С.Т. Рыбачек. Распространение радиоволн в волноводном канале Земля-ионосфера и в ионосфере. Москва «Наука» 1993.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН. ЧАСТЬ II


1. Распространение радиоволн над сферической неоднородной по радиусу Землей.

Строгая спектральная постановка. Спектральная задача для продольного оператора Lq. Зональные гармоники и их источники. Спектральная задача для поперечного оператора. Нормальные волны и их источники. Ветвь сплошного спектра. Построение строгого решения в виде ряда зональных гармоник. Концепция спиральных волн. Сферические коэффициенты отражения и их связь с коэффициентами Френеля. Сходимость ряда зональных гармоник. Переход к интегральной форме решения. Преобразование Ватсона и построение решения в виде ряда нормальных волн. Локализация собственных значений поперечного оператора. Кругосветные и антиподные волны. Динамика собственных значений. Вырождение и бесконечная ветвь. Свойства собственных функций, соответствующих бесконечной ветви и вырожденным волнам. Общие свойства нормальных волн. Амплитуды и фазовые скорости. Высвечивание, сферическая сходимость. Высотный множитель. Сходимость ряда нормальных волн. Переход к плоским формулам для х << 1. Поле в освещенной области. Дифракция с учетом рефракции в тропосфере. Эквивалентный радиус Земли.


  1. Распространение радиоволн в волноводном канале Земля-ионосфера.

Строгое решение задачи в виде ряда зональных гармоник. Коэффициенты отражения от Земли и ионосферы. Интегральное представление решения и его преобразование к ряду нормальных волн. Их свойства для случая длинных волн. Затухание и фазовые скорости. Влияние сферичности. Асимптотические представления поля и квазигеометрооптический ряд. Свойства геометрооптических и дифракционных лучей. Модель стандартной ионосферы и ее свойства для длинных, средних и коротких волн. Распространение коротких волн. Рефракция в сферически-слоистой среде и точка поворота луча. Критические частоты ионосферных слоев. Неотклоняющее затухание. Максимальные частоты связи. Фединги. Распространение УКВ. Распространение длинных и средних волн. Глобальная зависимость амплитуд и фазовых скоростей для волн различных диапазонов.


Литература:


1. Г.И. Макаров, В.В. Новиков, С.Т, Рыбачек. Распространение электромагнитных волн над Земной поверхностью. Москва «Наука» 1993г.

2. Е.Л. Фейнберг Распространение радиоволн вдоль Земной поверхности.

3. Г.И. Макаров, В.В. Новиков, С.Т. Рыбачек. Распространение радиоволн в волноводном канале Земля-ионосфера и в ионосфере. Москва «Наука» 1993.


РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ПЛАЗМЕ


1. Уравнения электромагнитного поля в материальных средах. Атомистическая теория строения вещества. Уравнения Максвелла для микрополей. Средние (макроскопические) электромагнитные поля. Уравнения электродинамики сплошной среды и их различные формы. Материальные уравнения.

2. Макроскопические свойства магнитоактивной плазмы.

Основные параметры плазмы. Квазинейтральность плазмы. Дебаевское экранирование и радиус Дебая. Плазменный параметр. Плазменная (ленгмюровская) частота. Циклотронная (гиро) частота. Эффективная частота соударений. Земная ионосфера и ее строение. Ионосферные слои. Магнитное поле Земли. Обобщенный закон Ома для магнитоактивной холодной плазмы (элементарная теория). Продольная , поперечная и холловская проводимости. Зависимость поперечной и холловской проводимостей от внешнего магнитного поля. Тензор комплексной проводимости и тензор комплексной относительной диэлектрической проницаемости. Свойства магнитоактивной плазмы на низких и высоких частотах. Влияние ионов на тензор проводимости.

3. Распространение плоских монохроматических волн в однородной стационарной магнитоактивной плазме.

Уравнение для вектора напряженности электрического поля. Характеристические – обыкновенная и необыкновенная – волны. Выражения для показателей преломления и коэффициентов поляризации характеристических волн. Продольное и поперечное распространение. Анализ показателей преломления характеристических волн в бесстолкновительной плазме при произвольном направлении распространения относительно внешнего магнитного поля. Области прозрачности и запирания. Квазипродольное и квазипоперечное распространение. Поляризация характеристических волн и ее зависимость от направления распространения и частоты соударений. Фарадеевское вращение плоскости поляризации при продольном распространении. Поглощение характеристических волн.

4. Распространение электромагнитных волн в неоднородной плоско-слоистой изотропной плазме.

Уравнения для поперечно-электрических (ТЕ) и поперечно-магнитных (ТМ) монохроматических электромагнитных полей в плоско-слоистой среде. Приближение ВКБ и условия его применимости. Точка поворота. Метод фазовых интегралов. Коэффициент отражения от слоя с простой точкой поворота. Критическая частота ограниченного слоя при наклонном падении. Зона молчания. Отражение плоской ТЕ-поляризованной волны низкой частоты от слоя с экспоненциально возрастающей проводимостью. Построение строгого решения и его анализ. Область существенная для отражения. Коэффициент отражения и его зависимость от частоты и угла падения.

5. Отражение плоской монохроматической волны от неоднородной плоско-слоистой анизотропной плазмы.

Система уравнений для амплитуд характеристических волн. Закон Снеллиуса для обыкновенной и необыкновенной волн. Связь угла преломления с параметром Букера. Уравнение Букера. Приближение ВКБ для поля в плоско-слоистой магнитоактивной плазме. Нормальное падение. Уравнения Ферстерлинга. Связь между характеристическими волнами. Параметр связи. Его зависимость от частоты и направления внешнего магнитного поля. Критическая частота соударений. Критическая высота связи и критическая частота связи. О возможности пренебрежения связью между характеристическими волнами. Отражение от ионосферных слоев при нормальном падении. Критические частоты слоев для обыкновенной и необыкновенной волн. Истинная и фазовая высота отражения. Двойное и тройное расщепление сигнала при отражении.

6. Основы лучевой теории в неоднородной плоско-слоистой анизотропной плазме.

Интегральное представление Фурье поля импульсных (квазимонохроматических) сосредоточенных источников в неоднородной плоско-слоистой среде при использовании приближения ВКБ для спектральных компонент поля. Нахождение асимптотики интегрального представления с помощью метода стационарной фазы. Траектория луча и время распространения волнового пакета. Групповая лучевая скорость. Точки поворота лучей. Боковое отклонение. Истинная, фазовая и действующая высоты отражения при нормальном падении. Высотно-частотные характеристики ионосферы (ВЧХ). Восстановление профиля электронной концентрации по ВЧХ.


Литература:


1. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. – М.: Наука, 1967.

2. Альперт Я.Л. Распространение радиоволн и ионосфера. – М.: АН СССР, 1960.

3. Budden K.G. Radio Waves in the ionosphere.- Cambridge: Cambr. Univ. Press, 1961.

4. Ратклифф Дж.А. Магнито-ионная теория и ее приложение к ионосфере, - М.: ИЛ, 1962.

5. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. – М.: Мир, 1973.


ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ПЛАЗМЫ

1. Вводная часть


Плазма и ее основные параметры.

Уравнения Максвелла для микроскопических электромагнитных полей. Средние (макро) поля. Уравнения электродинамики сплошной среды.


2. Основы линейной электродинамики плазмы с временной и пространственной дисперсией.

Обобщенный закон Ома в линейной электродинамике. Функция влияния. Временная и пространственная дисперсия. Время релаксации и радиус корреляции. О возможности пренебрежения временной и пространственной дисперсией.

Обобщенный закон Ома в однородной стационарной среде. Спектральные представления электромагнитных полей и индуцированных токов. Закон Ома для пространственно-временных спектральных компонент. Тензор комплексной проводимости и комплексной относительной диэлектрической проницаемости. Общий вид тензоров для изотропной плазмы.

Электромагнитные поля в однородной стационарной магнитоактивной плазме. Решение задачи для пространственно-временных спектральных компонент. Вычисление интеграла Фурье для полей. Дисперсионное уравнение и дисперсионные соотношения. Собственные колебания плазмы и их частоты. Характеристические плоские волны. Волновые векторы характеристических волн, фазовая скорость и поглощение этих волн. Групповая скорость квазимонохроматического волнового пакета. Дисперсионные уравнения для поперечных и продольных волн в изотропной плазме. Предельный переход к холодной плазме при пренебрежении пространственной дисперсией.


3. Кинетическое описание электрических свойств слабоионизированной плазмы.

Построение приближенного решения уравнения для функции распределения электронов с помощью разложения функции распределения и интеграла соударений в ряд по сферическим гармоникам в пространстве скоростей. Тензор комплексной диэлектрической проницаемости магнитоактивной плазмы при учете распределения электронов по скоростям. Обобщенная магнитоионная теория. Переход к элементарной теории холодной плазмы. Эффективная частота соударений электрона с нейтральными частицами.


4. Кинетическое описание электрических свойств однородной бесстолкновительной плазмы и волновых процессов в ней при учете пространственной дисперсии.

Кинетическое уравнение Власова и его решение в линейном приближении для изотропной плазмы. Тензор комплексной диэлектрической проницаемости нагретой изотропной плазмы. Дисперсионные уравнения для поперечных и продольных волн. Затухание Ландау. Анализ решений дисперсионных уравнений в различных частотных диапазонах. Поперечные высокочастотные и низкочастотные характеристические волны. Аномальный скин-эффект. Высокочастотные продольные волны. Низкочастотная ветвь продольных волн. Ионный звук и его затухание.

Спектр собственных частот поперечных и продольных колебаний изотропной плазмы.

Литература:


  1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред.-М.: Гостехиздат,1957.

  2. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. – М.: Наука, 1967

  3. Шкаровский И. и др. Кинетика частиц плазмы. - М.: Атомиздат, 1969.

  4. Ахиезер А.И. и др. Электродинамика плазмы. - М.: Наука, 1974.

  5. Гинзбург В.Л., Рухадзе А.А. Волны в магнитоактивной плазме. – М.: Наука, 1975

  6. Александров А.Ф. и др. Основы электродинамики плазмы. – М.: Высшая школа, 1978.

  7. Новиков В.В. О кинетическом подходе к описанию электрических свойств нижней ионосферы в диапазоне СДВ. В сб. «Распространение радиоволн над земной поверхностью и в ионосфере.» – Л.:изд. ЛГУ. Т.18, 1981, стр. 29-43.

  8. Чен Ф. Введение в физику плазмы. – М.: Мир, 1987.



ГАЗОДИНАМИКА

Вывод замкнутой системы уравнений, описывающих движение газа


1. Модель сплошной среды. Тензор деформации. Тензор собственно деформации. Главные оси деформации. Субстанциональный и локальный способы описания движения среды. Тензор скорости деформации.

2. Теорема переноса. Вывод уравнения неразрывности.

3. Интегральная форма уравнений движения сплошной среды. Силы массовые и поверхностные. Тензор напряжений.

4. Определяющее уравнение для тензора напряжений в случае изотропной сплошной среды. Коэффициент объемного расширения, коэффициент внутреннего трения, коэффициент объемной вязкости.

5. Вывод уравнений Навье-Стокса в случае переменных коэффициентов вязкости. Уравнения движения идеального газа-уравнения Эйлера.

6. Изменение кинетической энергии макроскопического движения сплошной среды. Необратимость движения вязкой среды. Диссипация механической энергии.

7. Изменение полной энергии сплошной среды. Вывод уравнения для внутренней энергии сплошной среды.

8. Вывод уравнения для удельной энтропии.

9. Уравнение состояния, внутренняя энергия и удельные теплоемкости совершенного газа.

Распространение волн бесконечно малой амплитуды в газообразной среде


1. Распространение волн бесконечномалой амплитуды в идеальном газе. Линеаризация уравнений Эйлера. Уравнение для изменения давления в неоднородной среде. Распространение линейных звуковых волн в однородной среде.

2. Распространение плоских монохроматических звуковых волн в однородном идеальном газе в линейном приближении. Распространение плоских монохроматических волн в вязком теплопроводном газе.

Распространение волн конечной амплитуды в газообразной среде

1. Распространение волн конечной амплитуды в идеальном газе. Простые волны Римана в баротропном случае.

2. Простые волны Римана в небаротропном случае. Скорость распространения простой волны. Искажение простой волны при распространении.

3. Распространение волн конечной амплитуды в вязком теплопроводном газе. Квазипростые волны в вязком газе. Уравнение Бюргерса. Стационарные волны. Общее решение уравнения Бюргерса. Асимптотическое решение уравнения Бюргерса.

Ударные волны в идеальном газе

1. Понятие разрывного решения системы дифференциальных уравнений идеального газа. Уравнения движения сплошной среды в интегральной форме.

2. Выводы соотношений на разрыве. Исследование соотношений на разрыве. Соотношение Гюгонио.

3. Основные свойства ударных переходов. Изменение энтропии при ударных переходах.

4. Соотношение на разрыве для совершенного газа. Предельные соотношения для сильных ударных волн.

5. Однозначность разрывных решений системы дифференциальных уравнений идеального газа и возрастание энтропии при переходе через ударный фронт.

Задача о сильном взрыве в однородной атмосфере

1. Основные положения теории размерности. Теорема Ваши-Букингема (II-теорема).

2. Физическая постановка задачи о взрыве в однородной атмосфере. Постановка задачи о взрыве без противодавления (о сильном взрыве). Автомодельные решения.

3. Определение скорости распространения фронта ударной волны.

4. Исследование дифференциальных уравнений для автомодельных решений. Интеграл Седова. Качественное исследование решения.


Литература:

  1. Дж. Серрин. Математические основы классической механики жидкости. 1963 г.

  2. Прагер. Введение в механику сплошных сред. 1963 г.

  3. Дж. Уизем. Линейные и нелинейные волны. 1977 г.

  4. Нелинейные волны. Спец. выпуск, «Радиофизика», Изв.ВУЗов, т.19, 5, 6, 1976 г.

  5. Карпман В.И. Нелинейные волны в диспергирующих средах. 1973 г.

  6. Гельфанд. Некоторые задачи теории квазилинейных уравнений. УМН, 1959 г., т.XIV, вып. 2, стр. 87.

  7. Б.Л.Рождественский, Н.Н. Яненко. Системы квазилинейных уравнений и их приложения к газовой динамике. 1968 г.

  8. Бриджмен. Теория размерности.

  9. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. 1972 г.

  10. Олейник О.А. Разрывные решения нелинейных дифференциальных уравнений. «Успехи мат. наук», 1957 г., т. 12, № 3 /75/, с. 3-73.



СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН

I. Введение в теорию случайных функций и случайных полей


1.Определение, многомерная функция распределения, моменты случайных функций и полей. Свойства второго момента. Стационарные процессы в yзком и широком смысле. Необходимые и достаточные условия эргодичности случайного процесса. Понятия однородности случайного поля.

2. Основные типы стохастической сходимости: по вероятности, в среднем квадратичном, почти, наверное. Непрерывность случайного процесса, понятие производной и интеграла от случайной функции. Стохастические дифференциальные уравнения.

3. Спектральное разложение стационарного случайного процесса и случайного поля. Локализуемость по частоте средней энергии и мощности сигналов. Связь между одномерной и трехмерной спектральными плотностями изотропного случайного поля.

4. Понятие квазиоднородного и локально однородного случайного поля. Случайные функции со стационарными приращениями (СФСП). Структурная Функция. Спектральное представление СФСП. Связь структурной функции с функцией корреляции стационарного процесса.

5. Способы измерения функции корреляции пространственной и временной.


II. Методы статистической теории распространения волн.

1. Типы статистических дифракционных задач. Формула Кирхгофа. Приближение Френеля и Фраунгофера.

2. Прохождение плоской волны через неограниченный хаотический экран. Поперечная и продольная функции корреляции в случаях мелкомасштабных и крупномасштабных неоднородностей экрана.

3. Прохождение плоской волны через фазовый экран. Поперечная функция корреляции поля за экраном в случаях слабых и сильных флуктуаций фазы на экране. Флуктуации амплитуды и фазы за экраном. Функция корреляции интенсивности поля за экраном.

а) при слабых флуктуациях фазы на экране,

б) в зоне Фраунгофера.

4. Дифрaкция чacтичнo-кoгepeнтнoгo излучения. Малое отверстие в экране - источник когерентного излучения. Поперечная функция корреляции поля в случае большого отверстия. Теорема Ван-Циттерта-Цернике.

5. Фокусировка случайных волн.

6. Метод однократного рассеяния.

Рассеяние монохроматической линейно поляризованной электромагнитной волны на покоящихся неоднородностях изотропной среды. Плотность потока рассеянной энергии как функция угла рассеяния. Условие Вульфа-Брегга. Эффективный поперечник рассеяния. Длина экстинкции. Обобщение результатов на случай круговой и эллиптической поляризация. Границы применимости метода однократного рассеяния. Рассеяние электромагнитной волны на нестационарных неоднородностях в отсутствии регулярного дрейфа и при наличии регулярного .дрейфа. Временная функция корреляции в ближней и дальней зонах. Рассеяние плоской волны в среде с вкраплениями, поперечник рассеяния и роль парной корреляции. Метод некогерентного рассеяния для изучения плазмы.

7. Распространение волн в средах с случайными крупномасштабными неоднородностями.

МГО. Границы применимости метода. Функция корреляции эйконала при распространении плоской волны в однородной в среднем среде. Зависимость дисперсии эйконала от расстояния. Обобщение результатов на случай локально однородной среды, неплоской волны и неоднородной в среднем среды. Сравнение дисперсии эйконала при разных видах первичной волны (плоская, сферическая, цилиндрическая). Флуктуации углов приходов, боковых смещений луча и группового опаздывания и их функции корреляции. Флуктуации уровня в случаях плоской и сферической волн. Сравнение дисперсий уровня при сферической и плоской первичных волнах. Среднее поле. Метод параболического уравнения (МПУ). Границы применимости метода. Метод плавных: возмущений (МПВ). Флуктуация уровня и фазы при большом и малом волновом параметре. Сравнение результатов, полученных МГО и MПB и оценка границ применимости МПВ.

8. Диффузионное марковское приближение в задачах распространения. Параболические уравнения для среднего поля пространственных функций когерентности второго и четвертого порядков. Параболическое уравнение для пространственно-частотных функций когерентности. Методы решения перечисленных уравнений.

III. Статистика поля, излученного системой независимых источников. Пространственная и временная функции корреляции в случае малого объема источников. Обобщение теоремы Ван-Циттерта-Цернике.


Литература:

1. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику ч.II. М. Наука. 1978 г.

2. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. М. Мир. 1981 г. т. 1

3. Введение в статистическую радиофизику и оптику. М. Наука. 1981 г.


ТЕОРИЯ НЕРЕГУЛЯРНЫХ ВОЛНОВОДОВ


1. Волноводное распространение электромагнитных волн.

Электроника СВЧ. Волоконная оптика. Волноводный канал Земля-ионосфера. Регулярные и нерегулярные волноводы. Основные методы решения волноводных задач.

2. Уравнения электромагнитного поля в неоднородной магнитоактивной среде.

Уравнения Максвелла для макроскопических полей и материальные уравнения. Тензор относительной комплексной диэлектрической проницаемости магнитоактивной холодной плазмы. Уравнения электромагнитного поля в сферической системе координат. Трассовое приближение. Одномерно-нерегулярный волноводный канал. Продольный и поперечный операторы волноводной задачи для одномерно-нерегулярного волновода.

3. Волноводы сравнения.

Задача на собственные функции и собственные значения поперечного оператора. Характеристическое уравнение для собственных значений. Формула Лагранжа. Сопряженный оператор, область его определения. Собственные функции и собственные значения сопряженного оператора и их связь с собственными функциями и значениями исходного оператора. Биортогональность собственных функций этих операторов.

4. Метод поперечных сечений.

Разложение решения в ряд по собственным функциям поперечного оператора. Система волноводных уравнений для комплексных амплитуд нормальных волн в одномерно-нерегулярном волноводном канале. Коэффициенты связи нормальных волн. Трансформация нормальных волн в нерегулярном волноводе. Строгое решение волноводных уравнений для регулярного изотропного волновода. Асимптотика решения в волновой зоне. Приближенное решение волноводных уравнений для регулярного анизотропного волновода. Приближение ВКБ для поля в плавно-нерегулярном анизотропном волноводном канале. Локальное вырождение нормальных волн в нерегулярном волноводе.

Литература:

  1. Каценеленбаум Б.З. Теория нерегулярных волноводов с медленно меняющимися параметрами. – М.: АН СССР, 1961.

  2. Краснушкин П.Е., Яблочкин П.А. Теория распространения сверхдлинных волн. – М.: ВЦ АН СССР, 1963.

  3. Наймарк М.А. Линейные дифференциальные операторы. – М.: Наука, 1963.

  4. Авдеев А.Д. Метод поперечных сечений в теории распространения СДВ в нерегулярном волноводе Земля - анизотропная ионосфера. – В сб. «Проблемы дифракции и распространения волн», Л., изд. ЛГУ, вып. 19, стр. 75-105, 1983.

  5. Новиков В.В. Трансформация мод при двойном вырождении в плоском импедансном анизотропном волноводе. – Изв. Вузов, Радиофизика, № 5, стр. 607-615, 1983.



ПРОЦЕССЫ ИЗЛУЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ


1. Излучение заряда, движущегося с ускорением.

Потенциалы точечного заряда, движущегося в вакууме по произвольной траектории (потенциалы Лиенара-Вихерта). Электрическое и магнитное поля заряда, их основные физические особенности.

Расчет углового распределения мощности излучения и полной мощности излучения. Особенности излучения при нерелятивистской скорости движения частицы; формула Лармора. Особенности излучения при релятивистской скорости движения частицы. Тормозное излучение. Синхротронное излучение. Мощность излучения при произвольной ориентации векторов скорости и ускорения.

Зависимость мощности излучения от силы, воздействующей на частицу, при тормозном и синхротронном излучении.

Спектральное и спектрально-угловое распределение полной энергии излучения. Излучение мгновенно тормозящейся частицы.

2. Рассеяние электромагнитных волн свободными частицами.

Рассеяние плоской электромагнитной волны отдельным свободным зарядом. Эффективное дифференциальное сечения рассеяния. Полное сечения рассеяния (формула Томсона).

Рассеяние плоской волны системой свободных частиц. Дифференциальное сечение рассеяния. Фактор когерентности. Когерентное и некогерентное рассеяние.

3. Излучение Вавилова-Черенкова.

Векторный и скалярный потенциалы заряженной точечной частицы, равномерно движущейся в недиспергирующей непоглощающей среде. Выражения для компонент поля в случае движения частицы со скоростью, меньшей скорости света в среде, и в случае сверхсветового движения частицы.

Излучение Вавилова-Черенкова в частотно диспергирующей среде. Представления для потенциалов и компонент поля в виде интегралов Фурье. Способы расчета мощности излучения. Вывод формулы Тамма-Франка.

4. Переходное излучение.

Понятие переходного излучения. Излучение заряда при пересечении границы идеального про­водника.

Литература

1. Джексон Дж. Классическая электродинамика. – М.: Мир, 1965.

2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. – М.: Наука, 1988.

3. Новожилов Ю.В., Яппа Ю.А. Электродинамика. – М.: Наука, 1978.

4. Бредов М.М., Румянцев В.В., Топтыгин И.Н. Классическая электродинамика. – М.: Наука, 1985.

5. Франк И.М. Излучение Вавилова-Черенкова. Вопросы теории. – М.: Наука, 1988.

6. Болотовский Б.М. Теория эффекта Вавилова-Черенкова // УФН. 1957. Т.62. N 3. С.201; УФН. 1961. Т.75. N 2. С.295.

7. Гинзбург В.Л., Цытович В.Н. Переходное излучение и переходное рассеяние. – М.: Наука, 1984.

8. Болотовский Б.М., Воскресенский Г.В. Дифракционное излучение // УФН. 1966. Т.88. N 2. С.209.


РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В ОКЕАНЕ



1. Акустическая модель океана. Вертикальный и горизонтальный градиент скорости звука. Типичные профили скорости звука. Мелкомасштабная структура скорости звука. Поглощение звука в морской воде.

2. Однородный океанический волновод постоянной глубины. Нахождение поля в волноводе методом нормальных волн. Геометро-оптический метод, его точность. Нахождение поля в волноводе интегральным методом представления. Связь между различными представлениями поля.

3. Неоднородный регулярный волновод. Построение лучевых картин поля для некоторых профилей скорости звука с глубиной. Путь, пройденный лучом, время прохождения сигнала. Понятие о каустике.

4. Подводный звуковой канал. Нахождение поля методом нормальных волн. Области конвергенции о тени.

5. Понятие о нерегулярном волноводе. Задача о нахождении поля в береговом канале


Литература:

1. Распространение волн и подводная акустика п/р Бреховских Л.М., Москва, Мир, 1980 г.

2. Волны в слоистых средах, Бреховских Л.М., Москва, Наука, 1963 г.

3. Теории основы акустики океана, Бреховских Л.М., Лысанов С.П., Ленинград, Гидрометеоиздат, 1988 г.


ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИКА


Структура жидкостей и тепловое движение молекул. Квазикристаллические образования в жидких диэлектриках. Вязкость и диффузия (виды диффузии).

Поляризация жидкостей и газов. Структура молекул и дипольный момент.

Теория Дебая. Особенности теории Дебая и Онзангера для жидкости.

Поляризация в переменном поле. Анализ формул Дебая. Кривые Коул-Коула.

Электролитический механизм проводимости жидкостей, анализ простейших электролитических систем, уравнения Нернста-Планка. Причины нарушения электронейтральности жидкости; электрокондуктивный, ТЭГД, ионизационный механизм зарядообразования в жидкости. Анализ гидростатических распределений заряда на устойчивость. Полная система ЭГД-уравнений, анализ частных решений.

Методы исследования ЭГД-течений. Структура и свойства ЭГД-течений. Ионизационно-рекомбинационный механизм электрической проводимости жидких диэлектриков. Переносной механизм проводимости жидких диэлектриков.

Электрогидродинамические устройства. Электрический пробой жидких диэлектриков.


ЛИТЕРАТУРА:


  1. Стишков Ю.К., Остапенко А.А. Электрогидродинамические течения в

жидких диэлектриках. Изд-во ЛГУ, 1989.

  1. Вукс М.Ф.Электрические и оптические свойства молекул и конденсированных сред. Изд-во ЛГУ, 1984.

  2. Остроумов Г.А. Взаимодействие электрических и гидродинамических полей. М.: Наука,1979. 319 с.

  3. Борисова М.Э., Койков С.Н. Физика диэлектриков. Изд-во ЛГУ, 1979.

  4. Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков.

Энергия, 1972.

  1. Болога М.К., Гроссу Ф.П., Кожухарь И.А. Электроконвенция и теплообмен.Кишинев, 1977.



Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности
В основу программы-минимум кандидатского экзамена по специальности 19. 00. 01 общая психология положена программа-минимум кандидатского...

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 14. 00. 21 «Стоматология» по медицинским наукам
Настоящая программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Стоматология» отражает современный уровень знаний в данной научной...

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconРабочая программа составлена на основании паспорта научной специальности 03. 03. 01 Физиология, в соответствии с Программой-минимум кандидатского экзамена по специальности 03. 03. 01 «Физиология»
Программой-минимум кандидатского экзамена по специальности 03. 03. 01 «Физиология» по биологическим наукам, утвержденной приказом...

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconПрограмма кандидатского экзамена по специальности 22. 00. 04 Социальная структура, социальные институты и процессы
Перечень вопросов к кандидатскому экзамену по специальной дисциплине с учетом программы-дополнения к программе-минимум кандидатского...

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconПрограмма минимум кандидатского экзамена по специальности 23. 00. 02 «Политические институты, процессы и технологии»
Настоящая программа кандидатского экзамена составлена в соответствии с паспортом данной специальности экспертным советом Высшей аттестационной...

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 02. 00. 21 "Химия твердого тела" по физико-математическим, химическим и техническим наукам
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 02. 00. 21 "Химия твердого тела"

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности
При сдаче кандидатского экзамена следует ориентироваться только на те разделы программы, которые соответствуют выбранному в диссертации...

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности
Программа кандидатского минимума по специальности 08. 00. 05 состоит из двух обязательных разделов: основ теории управления экономическими...

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности
Программа кандидатского минимума по специальности 08. 00. 05 состоит из двух обязательных разделов: основ теории управления экономическими...

Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 “Pадиофизика” iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности
Программа кандидатского минимума по специальности 08. 00. 05 состоит из двух обязательных разделов: основ теории управления экономическими...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница