Книга посвящена систематическому изложению физики и способов описания основных элементарных процессов, возникающих при взаимодействии электромагнитного поля с атомами, молекулами и наночастицами. Рассмотрены такие фундаментальные явления как поглощение излучения, люминесценция, индуцированное излучение, фотоионизация, тормозное излучение, включая поляризационный канал, различные виды рассеяния фотона на атомах и мезообъектах, в том числе с участием поверхностных плазмонов, а также фотопереходы в молекулярных системах и наноструктурах. Когерентные нестационарные процессы – самоиндуцированная прозрачность, оптическая нутация и фотонное эхо – описаны в рамках формализма вектора Блоха, позволяющего дать их наглядную геометрическую интерпретацию.
Основному материалу предпослано рассмотрение электромагнитного взаимодействия на примере простейших классических систем – гармонического осциллятора и осциллятора Морзе. Особое внимание уделено фазовому контролю фотовозбуждения классического осциллятора в поле ультракоротких импульсов и в бихроматическом поле, играющему важную роль в современной лазерной физике и химии.
Теория теплового излучения изложена в соответствии с оригинальным статистическим подходом М.Планка. Представлено классическое описание взаимодействия электромагнитного излучения с веществом на основе спектроскопического принципа соответствия, включая вывод выражений для коэффициентов Эйнштейна. Подробно рассмотрена динамическая поляризуемость атома – величина, занимающая центральное место в описании отклика вещества на электромагнитное воздействие.
Дано оригинальное изложение теории и приведено сравнение расчетных данных с экспериментальными результатами для ряда важных неупругих процессов при взаимодействии электронов с атомными частицами.
Цель настоящих лекций заключается в том, чтобы продемонстрировать, как метод диаграмм Фейнмана применяется к решению конкретных задач современной теории конденсированного состояния. Выбор этих задач, в основном относящихся к теории электронных свойств металлов, обусловлен прежде всего их важностью — некоторые из них еще не решены «до конца». Поэтому дальнейшее развитие излагаемых здесь подходов может стать предметом самостоятельного исследования. В большинстве случаев приводятся все детали вычислений и различных методических приемов, что делает книгу полезной как для грамотных специалистов, так и для начинающих теоретиков.
Сборник содержит около 800 задач по широкому кругу вопросов квантовой физики и ее приложений: квантовая природа электромагнитного излучения, волновые свойства частиц, элементы квантовой механики, электронная оболочка атома, молекулы, кристаллы, физика ядра, ядерные реакции и элементарные частицы. К наиболее сложным задачам даны подробные указания.
Подробно изложен теоретический и экспериментальный материал, лежащий в основе квантовой физики. Большое внимание уделено физическому содержанию основных квантовых понятий и математическому аппарату, используемому для описания движения микрочастиц.
Решение большого количества задач не только иллюстрирует излагаемый материал, но в ряде случаев развивает и дополняет его. Рассмотрены наиболее актуальные и перспективные приложения квантовых эффектов в науке и технике.
Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, который авторы читают в МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Для студентов технических университетов и вузов.
В книге в доступной для студентов форме рассмотрены основные явления неравновесной статистической физики. Она посвящена развитию и применению теоретических методов, которые помогут студентам совершенствовать навыки решения задач. Книга начинается с микроскопических процессов переноса: диффузии, явлений, определяемых столкновениями, и процессов с запретами. Далее представлена кинетика агрегации, фрагментации и адсорбции, где основное внимание уделено феноменологии и методам решений. Следующие главы посвящены кинетике спиновых систем в дискретной и непрерывной формулировках, роли беспорядка в неравновесных процессах и явлению гистерезиса, рассматриваемому с неравновесной точки зрения. В заключительных главах обсуждаются динамика популяций, химические реакции и кинетический взгляд на сложные сети. Книга содержит более 200 упражнений для проверки понимания предмета читателем. Книга предназначена для широкого круга читателей: студентов, аспирантов и научных работников как физико-математических, так и смежных специальностей.
В книге в доступной для студентов форме рассмотрены основные явления неравновесной статистической физики. Она посвящена развитию и применению теоретических методов, которые помогут студентам совершенствовать навыки решения задач. Книга начинается с микроскопических процессов переноса: диффузии, явлений, определяемых столкновениями, и процессов с запретами. Далее представлена кинетика агрегации, фрагментации и адсорбции, где основное внимание уделено феноменологии и методам решений. Следующие главы посвящены кинетике спиновых систем в дискретной и непрерывной формулировках, роли беспорядка в неравновесных процессах и явлению гистерезиса, рассматриваемому с неравновесной точки зрения. В заключительных главах обсуждаются динамика популяций, химические реакции и кинетический взгляд на сложные сети. Книга содержит более 200 упражнений для проверки понимания предмета читателем.
Книга предназначена для широкого круга читателей: студентов, аспирантов и научных работников как физико-математических, так и смежных специальностей.
Лучший зарубежный учебник по основам нанотехнологий, по статической физике, уценён к распродаже из-за небольшого повреждения переплёта, наклейки ценников на книгу, незначительного типографского брака и складских недоразумений. Содержание и текстовый блок не повреждены.
Книгу приятно держать в руках. Учебник напечатан на хорошей бумаге. Смотрите дополнительные фотографии.
Уважаемые покупатели, уценённые книги к распродаже, после покупки, обмену и возврату не подлежат.
Перевод нового (7-го) издания базового учебника издательства «Шпрингер» по основам лазерной оптики содержит новейшие сведения о высокомощных диодных и твердотельных лазерах для ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучений, рассмотрены волоконные лазеры, ультракороткие световые импульсы, рентгеновские лучи и световые импульсы от лазеров на свободных электронах, а также их применение в медицинской диагностике и биофотонике.
В книге затрагиваются следующие вопросы: функции, типы и свойства лазерного излучения, типы лазеров, оптические компоненты и управление лазерным излучением, применение лазеров в технологии обработки материалов, медицине, измерениях и передаче данных.
Простота и доступность изложения делает книгу прекрасным пособием не только для специалистов, но и для студентов и преподавателей профильных вузов.
Большая часть вещества в нашей Вселенной находится в состоянии газа или плазмы, однако в учебниках по квантовой статистике основное внимание зачастую уделяется примерам приложениям, связанным с системами конденсированных сред, поскольку в нашей повседневной жизни преобладают именно жидкости и твердые тела. Пытаясь компенсировать этот пробел, авторы в своей книге излагают изучаемый материал прежде всего в контексте (разреженных) газов и плазмы. Более сложные темы адресованы в первую очередь студентам старших курсов и молодым ученым, которые занимаются квантовыми газами и плазмой.
Материал книги основан на двухсеместровом курсе, который оба автора читали в течение многих лет, что позволило учесть вопросы и замечания студентов и сотрудников. Кроме того, издание пронизано духом дискуссий нескольких последних десятилетий и встреч авторов с пионерами квантовой статистики, а также содержит немало отступлений, связанных с историей и истоками квантовой статистики, что позволяет читателям получить представление о развитии этой области науки и дополнительную мотивацию для ее изучения.
Магнетизм – сложное, одновременно релятивистское и квантово-механическое, явление. Многие его аспекты до сих пор до конца не поняты и адекватно не описаны. Сама же область продолжает широко и устойчиво развиваться. Книга предназначена для тех, кто знаком с основными понятиями магнетизма в объеме капитального учебника общей физики. Предполагается, что в рамках такого курса он знаком также с началами квантовой механики и статистической физики, то есть, обращаясь к шахматной терминологии, изучил правила и основы игры, познакомился с простейшими комбинациями. Предлагаемое руководство поможет повысить «магнитную» квалификацию где-то до уровня первого разряда. Ну, а чтобы стать мастером или даже гроссмейстером, читатель должен ступить на следующую ступень познания и приступить к изучению специализированных трудов. Таким образом, задача учебного пособия – дать углубленное представление об основных понятиях и идеях физики магнитных явлений и подготовить заинтересованного читателя к изучению более подробных монографий и оригинальных работ.
Круг читателей, на которых рассчитано учебное пособие – студенты старших курсов, аспиранты и молодые научные сотрудники, преподаватели университетов.
Предисловие автора
Эта книга задумана не как конспект лекций, а, скорее, — как учебное пособие для тех, кто после знакомства с магнетизмом в курсе общей физики, осознал, что так и не понял, «в чем там дело». А дело в том, что магнетизм, действительно, — сложное, одновременно релятивистское и квантово-механическое, явление. Поэтому изложить его основные понятия без привлечения сложных (в идейном и техническом плане) теоретических моделей очень трудно. Более того, многие аспекты магнетизма до сих пор до конца не поняты и адекватно не описаны (например, магнетизм зонных электронов, спин-поляризованный транспорт и др.). Сама же область продолжает широко и устойчиво развиваться.
В связи с этим хотелось собрать в книге вполне представительный (но, ни в коем случае, не ошеломляюще громоздкий, претендующий на абсолютную полноту) материал для тех, кто желает изучить предмет более подробно. Предполагается, что читатель уже прошел курс «молодого бойца» и знаком с основными понятиями магнетизма в объеме добротных учебников общей физики (например, Сивухин Д. В., «Общий курс физики», ФИЗМАТЛИТ, 2004 или Кингсеп А.С. и др., «Основы физики. Курс общей физики», ФИЗМАТЛИТ, 2007). Предполагается также, что в рамках такого курса он знаком с основными понятиями квантовой механики и статистической физики, т. е., обращаясь к шахматной терминологии, изучил правила и основы игры, познакомился с простейшими комбинациями. Предлагаемая книга поможет повысить квалификацию где-то до уровня первого разряда. Ну, а чтобы стать мастером или даже гроссмейстером, читатель должен (если он будет в этом нуждаться) ступить на следующую ступень познания и приступить к изучению специализированных «продвинутых» учебников и монографий, выборочный список которых приведен во Введении.
Отбор материала книги, естественно, совершенно субъективен — в нее включено не только то, что кажется автору принципиально важным и необходимым, но и то, что ему наиболее близко и/или интересно. Так, много внимания уделено магнитным свойствам сверхпроводников, которые, как правило, редко (или бегло) рассматриваются в книгах по магнетизму.
Таким образом, настоящая книга не предназначена служить исчерпывающим руководством по экспериментальным и теоретическим вопросам физики магнетизма. Ее задача — дать углубленное представление об основных понятиях и идеях этой области науки и подготовить заинтересованного читателя к изучению более подробных монографий и оригинальных работ по физике магнитных явлений.
Пособие предназначено для первоначального знакомства с предметом. В доступной форме и с большим количеством примеров в нем изложены основные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка, возникающих в различных физических задачах.
Для студентов физических, инженерных и педагогических специальностей вузов и преподавателей