«УТВЕРЖДАЮ» Зам. директора Института физики по образовательной деятельности

«УТВЕРЖДАЮ»
Зам. директора
Института физики
по образовательной деятельности
проф. __________ Д.А.Таюрский
«
» ________ 2011 г.
ПРОГРАММА
вступительного экзамена в магистратуру по направлению
« РАДИОФИЗИКА»
Утверждена на заседании ученого совета Института Физики КФУ
__.__.2011 г., протокол № ______
I. Программа по радиофизике в объеме Государственного экзамена
по физике для бакалавров радиофизики
ТЕОРИЯ КОЛЕБАНИЙ
1. Динамические системы, виды движений во временной области и фазовом пространстве.
Грубые динамические системы.
2. Особые точки в системах второго и третьего порядков. Критерии устойчивости стационарных
состояний линейных и нелинейных систем.
3. Построение фазовых портретов методом Льенара. Уравнение Рэлея.
4. Линейный и нелинейный осцилляторы: фазовый портрет, резонанс в нелинейном осцилляторе
при силовом и параметрическом возбуждениях.
5. Автоколебательные системы с мягким режимом возбуждения. Уравнение Ван-дер-Поля,
анализ стационарных колебаний методом медленно меняющихся амплитуд.
6. Релаксационные генераторы. Переход от невырожденных колебательных систем к
вырожденным.
7. Многомерные динамические системы.
8. Автоколебательные системы с запаздывающей обратной связью.
9. Параметрические усилители.
ЛИТЕРАТУРА
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. -М.: Наука, 1981. - 568 с.
Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний. Изд. 2-е, -М.: Наука, 1964
Мигулин В.В. и др. Основы теории колебаний. 2-е изд,. -М.: Наука, 1988.
Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. -М.: Наука, 1984, 1992
(2-изд), 2001 (3-изд).
Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных
колебаний. -М.: Наука, 1974. - 408 с.
Анищенко В.С. Сложные колебания в простых системах. -М.: Наука, 1990.
Бойко Б.П. Теория колебаний. Уч. пособие. - Казань: Изд-во КГУ, 1978.
Бойко Б.П. Теория нелинейных и параметрических колебаний. Уч. пособие. - Казань: Изд-во
КГУ, 1979.
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
1. Уравнения Максвелла в сплошных средах в дифференциальной и интегральной формах,
граничные условия для напряженностей и индукций электрического и магнитного полей,
материальные соотношения.
2. Теорема Пойнтинга (закон сохранения энергии), уравнение непрерывности (закон сохранения
заряда).
3. Единственность решения уравнений Максвелла.
4. Электродинамические потенциалы. Уравнения Даламбера для потенциалов.
5. Электромагнитные волны в однородных изотропных средах. Свойства плоских
электромагнитных волн.
6. Излучение электромагнитных волн. Запаздывающие потенциалы. Излучение в электрическом
дипольном приближении. Классификация зон излучения.
7. Электромагнитное поле диполя Герца.
8. Реакция излучения. Сила лучистого трения. Самосогласованный предел применимости
классической электродинамики.
9. Уравнения электродинамики в комплексной форме. Комплексная диэлектрическая
проницаемость. Поляризация плоских электромагнитных волн.
10. Движение заряженных частиц в постоянных электрическом и магнитном полях.
11. Постулаты Эйнштейна и преобразования Лоренца.
12. Тензор электромагнитного поля. Преобразования полей. Релятивистские инварианты
электромагнитного поля. Электромагнитное поле произвольно движущегося заряда.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля: Учебное пособие. - Наука, 1988. - 512 с.
2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред: Учебное пособие. – Наука,
1992. – 644 с.
3. Никольский В.В. Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. - М.:
Наука, 1989. - 544 с.
4. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа, 1992. - 416
с.
5. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1980. - 335с.
6. Бредов М.М., Румянцев В.В., Топтыгин И.Н. Классическая электродинамика. Учебное
пособие. – М. Наука, 1985. – 400 с.
7. Левич В.Г. Курс теоретической физики. Том 1. Учебное пособие. – М. Наука, 1969. –
912 с.
ФИЗИКА ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Упругие волны в жидкостях, газах и твердых телах: основные свойства
Электромагнитные волны в изотропной плазме и проводящих средах.
Нормальная и аномальная дисперсия волн. Фазовая и групповая скорости.
Приближение геометрической оптики. Принцип Ферма.
Электромагнитные волны ТЕ, ТМ и ТЕМ типов в линиях передачи. Резонаторы.
Излучение звука: акустический импеданс излучателя, присоединенная масса, сопротивление
излучения.
7. Излучение электромагнитных волн: ближняя и дальняя зоны, сопротивление излучения,
диаграмма направленности, поляризация.
8. Отражение и преломление волн на границе раздела сред. Граничные условия.
9. Волны в слоистых средах. Рефракция радиоволн в тропосфере и ионосфере Земли.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
10. Волны в анизотропных средах: эффекты Фарадея и Керра, обыкновенные и
необыкновенные волны.
11. Волны в нелинейных средах. Самовоздействие волн (нелинейное поглощение волн,
нелинейное просветление среды).
ЛИТЕРАТУРА
1. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука, 1979.
2. Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн.
М.:Сов.радио, 1979.
3. Матвеев А.Н. Оптика. М.: ВШ, 1985.
4. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь, 1988.
5. Нелинейные электромагнитные волны. Пер. с англ. /Под ред. П. Усленги. - М.: Мир, 1983.
6. Учебно-методические и учебные пособия.
1) Насыров А.М. Волновые процессы. Ч.1. Основные понятия. - Казань: КГУ, 1995.
2) Насыров А.М. Волновые процессы. Ч.2. Электромагнитные волны диапазона радиочастот.
- Казань: КГУ, 1995.
3) Насыров А.М. Волновые процессы. Ч.3. Распространение радиоволн в неоднородных и
анизотропных средах. - Казань: КГУ, 1995.
4) Гусев Ю.А., Насыров А.М. Волновые процессы. Ч.4. - Казань: КГУ, 1998.
5) Гусев Ю.А., НасыровА.М. Волновые процессы. Ч5. Частотная дисперсия диэлектрической
проницаемости. - Казань: КГУ, 1998.
6) Насыров А.М., Овчинников М.Н. Волновые процессы. Ч.6. Самовоздействие
электромагнитных волн. - Казань: КГУ,1998.
7) Насыров А.М., Христофоров А.М. Волновые процессы Ч.7. - Казань: КГУ, 1997.
8) Насыров А.М., Овчинников М.Н. Волновые процессы. Ч.8. Акустические колебания и
волны. Казань: КГУ,2003.
СТАТИСТИЧЕСКАЯ РАДИОФИЗИКА
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Случайные процессы и их вероятностное описание.
Спектрально-корреляционный анализ случайных сигналов. Теорема Винера-Хинчина.
Моментные и кумулянтные функции случайных процессов.
Гауссовские случайные процессы.
Марковские процессы и их описание.
Узкополосные случайные процессы. Теорема Котельникова для случайных процессов.
Время корреляции и ширина спектра случайного процесса.
Линейные преобразования случайных процессов.
Пуассоновские процессы и дробовой шум.
Общая постановка задачи обнаружения сигналов в присутствии шумов.
Прием сигналов в присутствии шумов: согласованная и оптимальная фильтрация.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин А.С. Введение в статистическую радиофизику и оптику. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1981. - 640 с.
2. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. Ч.1, 2. М.: Наука, 1976. - 496 с.
3. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. - М.: Радио и связь, 1982. -624с.
4. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Кн.1. - М.: Сов. радио, 1974. 552 с.; Кн.2. - М.: Сов. Радио, 1968. - 504 с.
5. Тихонов В.Н., Харисов И.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и
систем. М.: Радио и связь, 1991.
КВАНТОВАЯ РАДИОФИЗИКА
1. Взаимодействие квантовых систем с электромагнитным излучением. Соотношение между
вероятностями индуцированного и спонтанного процессов. Свойства лазерного излучения.
2. Квантование свободного электромагнитного поля. Энергетический спектр и стационарные
состояния свободного электромагнитного поля. Понятие электромагнитного вакуума.
3. Оператор Гамильтона системы заряженных частиц и электромагнитного поля.
4. Вероятность спонтанного излучения. Вероятности излучения и поглощения в
электродипольном приближении.
5. Механизмы уширения спектральных линий квантовых систем: доплеровское уширение,
ударное уширение.
6. Релаксация. Продольное и поперечное время релаксации.
7. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Применение ЭПР в науке и технике.
8. Уравнение переноса излучения в усиливающей среде. Коэффициент усиления. Инверсия
населенностей. Понятие отрицательной температуры.
9. Основные методы создания инверсии в средах.Трехуровневые системы. Представление 3-х
уровневой системы. Преимущества четырехуровневых систем.
10. Открытые резонаторы. Моды. Дифракционные потери. Гауссовы пучки.
11. Режимы работы лазеров: стационарная генерация, режим модуляции добротности, режим
синхронизации мод.
12. Твердотельные лазеры. Лазеры на кристаллах рубина и алюмоиттриевого граната,
активированного ионами Nd3+.
13. Атомные лазеры.Гелий-неоновый лазер.
14. Молекулярные лазеры. Электронные, колебательные и вращательные уровни. Оптические
переходы в молекулах. Лазер на углекислом газе.
15. Лазеры на красителях. Физические основы и методы внутрирезонаторной селекции спектра
излучения лазеров на красителях.
16. Усиление излучения в р-n переходе вырожденных полупроводников. Принцип действия и
конструкция инжекционного лазера на р-n переходе.
ЛИТЕРАТУРА
1. О.Звелто «Принципы лазеров». –Санкт-Петербург, Москва, Краснодар. Лань, 2008.
2.
3.
4.
5.
Р.Лоудон Квантовая теория света.- М.: Мир, 1976.
А.Ярив, Квантовая электроника.- М.: Сов.радио,1980.
Н.В.Карлов, Лекции по квантовой электронике.- М.: Наука,1983.
Д.Н.Клышко, Физические основы квантовой электроники. - М.: Наука. Гл.ред.физ.мат.литературы, 1986.
ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
1. Электронно-дырочный переход. Классификация p-n переходов. Структура p-n . Анализ
перехода в равновесном и неравновесном состояниях.
2. Вольтамперная характеристика p-n перехода. Пробой перехода.
3. Контакт металл - полупроводник. Электрические характеристики диода с барьером Шоттки.
4. Биполярный транзистор. Принцип работы. Распределение носителей в базе. Эффект
модуляции толщины базы и его следствия.
5. Статические характеристики транзистора ОБ. Модель Молла- Эберса. Семейства выходных и
входных характеристик транзистора. Эквивалентная схема транзистора для постоянных
составляющих.
6. Эквивалентная схема для переменных составляющих и статические параметры транзистора
ОБ: коэффициент передачи эмиттерного тока, дифференциальные сопротивления эмиттерного
и коллекторного переходов, коэффициент обратной связи по напряжению.
7. Динамические параметры транзистора ОБ. Барьерные и диффузионные емкости транзистора.
Коэффициенты инжекции и переноса. Коэффициент передачи тока. Предельная и граничная
частота.
8. Характеристики и параметры транзистора при включении с общим эмиттером. Эквивалентная
схема ОЭ для постоянных составляющих. Статические и динамические
параметры
транзистора. Эквивалентная схема для переменных составляющих.
9. Составные транзисторы. Транзистор, включенный по схеме с общим коллектором.
10. Эффект поля. Классификация полевых транзисторов. Принцип действия полевых
транзисторов: полевой транзистор с управляющим p-n переходом; МДП-транзисторы
Статические характеристики и параметры полевых транзисторов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Жеребцов И.И. Электроника. Энергоатомиздат.М.: 1990.
2. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники.-М.: Сов. Радио. 1980.
3. Аваев Н.А., Шишкин Г.Г. Электронные приборы : Учебник для вузов /Под редакцией проф.
Шишкина Г.Г.-М: Из-во МАИ, 1996.-554с.
4. Таюрская Г.В., Таюрский А.Г. Твердотельная электроника. Часть 1 (Элементная база).
Конспект лекций. Казань, 2001. - 147с.
ФИЗИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
Основные виды эмиссии из твердого тела. Основное уравнение термоэлектронной эмиссии.
Типы катодов. Катоды спиндта и их применение (сканирующий электронный микроскоп).
Движение заряженной частицы в статических полях. Уравнение параксиального луча.
Влияние объемного заряда на движение заряженных частиц. Самосогласованная система
уравнений электронного пучка.
5. Уравнения
статической
и
динамической
характеристики
триода.
Вакуумные
мгогоэлектродные лампы и их применения.
1.
2.
3.
4.
6. Основы геометрической электронной оптики. Уравнение электронной линзы. Типы
электронных линз.
7. Электрический ток в газах. Коэффициент ионизации Таунсенда, усиление тока. Условие
зажигания разряда, закон Пашена.
8. Кинематическая теория группировки электронов в пролетном и отражательном клистронах.
Пространственно-временные диаграммы.
9. Свойства периодических волноводов. Пространственные гармоники в периодических
волноводах.
10. Группировка электронов в поле бегущей волны (взаимодействие О - типа). Условие
синхронизма. Лампа бегущей волны. Лампа обратной волны.
11. Группировка электронов в скрещенных полях (взаимодействие М - типа). Многорезонаторный
магнетрон. Мазеры на циклотронном резонансе. Гиротроны.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гапонов В.И. Электроника: Т.2.-М.: Физматгиз, 1960.
2. Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В. Эмиссионная электроника. - М.: Наука, 1966.
3. Лебедев И.В. Техника и приборы сверхвысоких частот. Т.II. Электро-вакумные приборы СВЧ.
- М.: Высшая школа, 1972. - 376 с.
4. Жеребцов И.И. Электроника. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
5. Трубецков Д.И., Рожнев А.Г., Соколов Д.В. Лекции по сверхвысокочастотной вакуумной
микроэлектронике. -Саратов: Изд-во ГосУНЦ "Колледж", 1996.
6. Вайнштейн Л.Н., Солнцев В.А. Лекции по сверхвысокочастотной электронике.- М.: Советское
радио, 1973.
7. Трубецков Д.И. Храмов А.Е. Лекции по СВЧ электронике (для физиков). Т.1. Т.2. -М.:
Физматгиз, 2003.
II. Программа «Электромагнитные волны в средах»
1. Искажение радиоимпульсов в диспергирующих средах:
a. -импульсные сигналы в виде ступеньки
b. -импульсы с гауссовой огибающей и внутриимпульсной линейной модуляцией
несущей частоты
c. импульсно-модулированные сигналы.
2. Методы решения нелинейных волновых уравнений
3. Волны в периодических структурах.
4. Дискретные структуры с моделью кристаллической решетки
5. Дискретные электрические линии.
6. Нелинейное взаимодействие волн, явление кросс-модуляции
7. Волны в нелинейных средах. Особенности нелинейных явлений в средах с сильной и
слабой частотной дисперсией
8. Нелинейные явления в ионосфере как воздействие мощным радиоизлучением.
9. Теорема Пойнтинга, закон сохранения энергии.
10. Единое рассмотрение колебательных явлений в различных областях физики.
11. Сплошные среды со слабыми периодическими неоднородностями
12. Стационарность в узком и широком смысле этого слова. Интервал корреляции.
13. Спектральная плотность мощности. Понятие ширины спектра.
14. Проверка двух альтернативных гипотез. Критерий максимума правдоподобности
15. Корреляционный приемник.
16. Распространение плоских электромагнитных волн в проводящей среде.
17. Рассеяние электромагнитных волн. Релеевское и Томсоновское рассеяние.
Литература
1. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория Колебаний . –М.: Наука, 1981. -568 стр.
2. Мигулин В.В. и др. Основы теории колебаний. 2-е изд., -М.: Наука,1988
3. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Электродинамика сплошных сред: Учебное пособие. –
Наука,1992. -644 стр.
4. Никольский В.В. Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. –М.:
Наука,1989. -544 стр.
5. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа,1992. 416 стр.
6. Бредов М.М., Румянцев В.В., Топтыгин И.Н. Классическая электродинамика. Учебное
пособие. –М.: Наука,1985. – 400 стр.
7. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука,1979.
8. Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение
радиоволн. М.: Сов. Радио 1979.
Дополнительная литература
9. Тихонов В.Н., Харисов И.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств
и систем. –М.: Радио и связь,1991.
10. Насыров А.М. Волновые процессы. Ч 2 Распространение радиоволн в неоднородных и
анизотропных средах. –Казань: КГУ, 1995.
11. Гусев Ю.А., Насыров А.М. Волновые процессы. Ч 4. –Казань: КГУ, 1998.
12. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. Ч 1, 2.-М.: Наука, 1976. -496 стр.
13. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Кн.1. –М.: Сов.
Радио,1974. -552 стр.; Кн. 2 – М.: Сов. Радио,1968. – 504 стр.
III. Программа «Информационные процессы и системы»
Спектр сигналов. Идеальный одиночный прямоугольный импульс, описание функцией
времени и функцией частоты. Его энергия. Спектр одиночного импульса. Свойства
преобразования Фурье. Понятие ширины спектра сигнала. Спектр последовательности
прямоугольных импульсов. Понятие ширины спектра сигнала. Спектр одиночного
прямоугольного импульса, его энергия. Преобразование спектра сигнала при амплитудной
модуляции и демодуляции.
Длинная линия. Отрезок длинной линии как четырехполюсник. Параметры длинной линии.
Телеграфные уравнения. Длинная линия при гармоническом воздействии. Коэффициент
отражения. Режимы распространения волн.
Теория цепей.
Комплексный коэффициент передачи цепи. Связь спектров входного и
выходного сигналов в линейной цепи (на примере узкополосного резонансного фильтра при
воздействии периодической последовательности прямоугольных импульсов). Метод
комплексных амплитуд. Условия применения. Понятие комплексного сопротивления и
комплексной мощности. Последовательный колебательный контур. Характеристики,
применение.. Параллельный колебательный контур. Его характеристики и
применение.
Комплексный коэффициент передачи линейной цепи. Связь спектров входного и выходного
сигналов (на примере интегрирующей цепи при воздействии периодической последовательности
прямоугольных импульсов).
Четырехполюсник
при
гармоническом
воздействии,
комплексные коэффициенты передачи. Дифференцирующая, интегрирующая цепи и частотнокомпенсированный делитель как четырехполюсники. Их АЧХ, ФЧХ, ПХ и применение.
Частотный метод разделения сигналов. Принципы прямого и супергетеродинного приема
радиосигналов.
Фильтры. Условие прозрачности. Фильтр нижних частот, его характеристики. Фильтр
Баттерворта. Фильтр Чебышева.
Комбинационная логическая и последовательные схемы. Построение логической схемы на
основе булевых выражений в дизъюнктивной форме. Построение логической схемы на основе
булевых выражений в конъюнктивной форме. Последовательные логические схемы.
Классификация триггеров. Синхронные и асинхронные триггеры. Временная диаграмма.
Аналоговые и цифровые сигналы. ЦАП с двоично-взвешенными резисторами.
резистивной R-2R матрицей. АЦП последовательного счета. АЦП времяимпульсный.
ЦАП с
Элементы теории информации. Мера информации по Фишеру, по Хартли, по Шеннону
(определение, энтропия
и её свойства, энтропия произведения ансамблей, энтропия
непрерывного ансамбля, количество взаимной информации). Кодирование источника
независимых сообщений (кодовое дерево, равномерное кодирование, кодирование по методу
Шеннона, кодирование по методу Хафмана, теорема Шеннона о кодировании источника
независимых сообщений). Канал связи (классификация, пропускная способность, пропускная
способность для канала без шумов, теорема Шеннона для канала без шумов, теорема Шеннона
для канала с шумами, двоичный симметричный канал). Непрерывный по ансамблю канал связи.
Помехоустойчивое кодирование. Классификация кодов. Систематические коды (принцип
построения порождающая матрица, исправление одиночной ошибки). Циклические коды
(образующий полином, неприводимый полином, метод образования циклического кода, пример
кодирования и исправления одиночной ошибки.
Случайные процессы. Центральная предельная теорема. Гауссовские случайные процессы.
Квазидетерменированный случайный процесс (одномерная и многомерная функции плотности
распределения вероятностей, ковариационная функция). Сумма двух квазидетерменированных
процессов (проверка на стационарность в широком и узком смыслах, проверка на эргодичность,
спектральная плотность мощности). Марковские случайные процессы (непрерывные и
дискретные). Винеровский случайный процесс.
Литература
1.
Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа. 1983-2008 г.г.
2. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи с распределенными параметрами.
школа. 1980.
М.: Высшая
3.
Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Сов. Радио. 1986, 2006 г.г.
4.
Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. М.-Л.: Энергия. 1972, 1985 г.г.
5.
Тихонов В.И. Статистическая радиотехника Радио и связь 1982
6.
Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники Радио и связь 1989
7. Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Назаров М.В., Финк Л.М. Теория передачи сигналов Радио и
связь 1986
8.
Игнатов В.А. Теория информации и передачи сигналов Радио и связь 1991
ВОПРОСЫ
1. Идеальный одиночный прямоугольный импульс, описание функцией времени и функцией
частоты. Его энергия. Спектр одиночного импульса. Свойства преобразования Фурье.
Понятие ширины спектра сигнала.
2. Спектр последовательности прямоугольных импульсов. Понятие ширины спектра сигнала.
Спектр одиночного прямоугольного импульса, его энергия.
3. Отрезок длинной линии как четырехполюсник. Параметры длинной линии. Телеграфные
уравнения. Длинная линия при гармоническом воздействии. Коэффициент отражения.
Режимы распространения волн.
4. Метод комплексных амплитуд. Условия применения. Понятие комплексного
сопротивления и комплексной мощности.
5. Преобразование спектра сигнала при амплитудной модуляции и демодуляции.
6. Последовательный колебательный контур. Характеристики, применение.. Параллельный
колебательный контур. Его характеристики и применение.
7. Комплексный коэффициент передачи линейной цепи. Связь спектров входного и
выходного сигналов (на примере интегрирующей цепи при воздействии периодической
последовательности прямоугольных импульсов).
8. Четырехполюсник при гармоническом воздействии, комплексные коэффициенты
передачи. Дифференцирующая, интегрирующая цепи и частотно-компенсированный
делитель как четырехполюсники. Их АЧХ, ФЧХ, ПХ и применение.
9. Частотный метод разделения сигналов. Принципы прямого и супергетеродинного приема
радиосигналов.
10. Комплексный коэффициент передачи цепи. Связь спектров входного и выходного
сигналов в линейной цепи (на примере узкополосного резонансного фильтра при
воздействии периодической последовательности прямоугольных импульсов).
11. Фильтры. Условие прозрачности. Фильтр нижних частот, его характеристики.
12. Модулированные сигналы. Амплитудная, фазовая и частотная модуляция. Преобразование
спектра сигнала при амплитудной модуляции и демодуляции.
13. Комбинационная логическая схема. Построение логической схемы на основе булевых
выражений в дизъюнктивной форме. Построение логической схемы на основе булевых
выражений в конъюнктивной форме.
14. Последовательные логические схемы. Классификация триггеров. Синхронные и
асинхронные триггеры. Временная диаграмма.
15. Аналоговые и цифровые сигналы. ЦАП с двоично-взвешенными резисторами. ЦАП с
резистивной R-2R матрицей.
16. Аналоговые и цифровые сигналы. АЦП последовательного счета. АЦП времяимпульсный.
17. Мера информации по Фишеру, по Хартли, по Шеннону (определение, энтропия и её
свойства, энтропия произведения ансамблей, энтропия непрерывного ансамбля,
количество взаимной информации).
18. Кодирование источника независимых сообщений (кодовое дерево, равномерное
кодирование, кодирование по методу Шеннона, кодирование по методу Хафмана, теорема
Шеннона о кодировании источника независимых сообщений).
19. Канал связи (классификация, пропускная способность, пропускная способность для канала
без шумов, теорема Шеннона для канала без шумов, теорема Шеннона для канала с
шумами, двоичный симметричный канал). Непрерывный по ансамблю канал связи.
20. Помехоустойчивое кодирование. Классификация кодов.
21. Систематические коды (принцип построения порождающая матрица, исправление
одиночной ошибки).
22. Циклические коды (образующий полином, неприводимый полином, метод образования
циклического кода, пример кодирования и исправления одиночной ошибки.
23. Центральная предельная теорема. Гауссовские случайные процессы.
24. Квазидетерменированный случайный процесс (одномерная и многомерная функции
плотности распределения вероятностей, ковариационная функция). Сумма двух
квазидетерменированных процессов (проверка на стационарность в широком и узком
смыслах , проверка на эргодичность, спектральная плотность мощности).
25. Марковские случайные процессы (непрерывные и дискретные).
26. Винеровский случайный процесс.
IV. Программа
применения»
«Радиофизические
методы
по
областям
Теория колебаний. Динамические системы, виды движений во временной области и
фазовом пространстве. Грубые динамические системы. Многомерные динамические
системы. Автоколебательные системы с запаздывающей обратной связью.
Параметрические усилители.
Электродинамика. Уравнения Максвелла в сплошных средах в дифференциальной и
интегральной формах, граничные условия для напряженностей и индукций
электрического и магнитного полей, материальные соотношения. Единственность
решения уравнений Максвелла. Электромагнитные волны в однородных изотропных
средах. Свойства плоских электромагнитных волн. Уравнения электродинамики в
комплексной форме. Комплексная диэлектрическая проницаемость. Поляризация плоских
электромагнитных волн. Движение заряженных частиц в постоянных электрическом и
магнитном полях.
Физика волновых процессов. Упругие волны в жидкостях, газах и твердых телах:
основные свойства Электромагнитные волны в изотропной плазме и проводящих средах.
Нормальная и аномальная дисперсия волн. Фазовая и групповая скорости. Излучение
электромагнитных волн: ближняя и дальняя зоны, сопротивление излучения, диаграмма
направленности, поляризация. Отражение и преломление волн на границе раздела сред.
Граничные условия Волны в слоистых средах. Рефракция радиоволн в тропосфере и
ионосфере Земли. Волны в нелинейных средах. Самовоздействие волн (нелинейное
поглощение волн, нелинейное просветление среды).
Статистическая радиофизика. Случайные процессы и их вероятностное описание.
Спектрально-корреляционный анализ случайных сигналов. Теорема Винера-Хинчина.
Гауссовские случайные процессы. Марковские процессы и их описание. Узкополосные
случайные процессы. Теорема Котельникова для случайных процессов. Время корреляции
и ширина спектра случайного процесса. Линейные преобразования случайных процессов.
Квантовая радиофизика. Взаимодействие квантовых систем с электромагнитным
излучением. Соотношение между вероятностями индуцированного и спонтанного
процессов. Свойства лазерного излучения. Вероятность спонтанного излучения.
Вероятности излучения и поглощения в электродипольном приближении. Механизмы
уширения спектральных линий квантовых систем: доплеровское уширение, ударное
уширение.
Физическая электроника. Электрический ток в газах. Коэффициент ионизации
Таунсенда, усиление тока. Условие зажигания разряда, закон Пашена. Кинематическая
теория группировки электронов в пролетном и отражательном
Пространственно-временные диаграммы. Свойства периодических
Пространственные гармоники в периодических волноводах.
клистронах.
волноводов.
ЛИТЕРАТУРА.
1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. - М: Наука,1988.- 736 с.
2. Лепендин Л.Ф. Акустика.- М. Высшая школа, 1978.-448с.
3. Насыров A.M., Овчинников М.Н. Волновые процессы. Часть 8. Акустические
колебания и волны (учебное пособие), Казань, 2003, изд-во физического факультета, 32с.
4. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. - М.: Наука, 1984,1992
(2-изд),2001(3-изд).
5. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. - М.:
Наука, 1989.-544 с.
6. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь, 1988.
7. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. Ч. 1,2. М.: Наука, 1976. - 496 с.
8. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Кн. 1. - М.: Сов. Радио, 1974. 552с; Кн. 2. - М.: Сов. Радио, 1968. - 504 с.
9. Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. М.: Мир, 1981.
10. Звелто О. Принципы лазеров. Изд. 3-е, М.: Мир, 1990.
11. Гапонов В.И. Электроника: Т.2.-М.: Физматгиз, 196О.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука,1988.- 736 с.
12. Мигулин В.В. и др. Основы теории колебаний. 2-е изд,. -М.: Наука, 1988
13. Бойко Б.П. Теория нелинейных и параметрических колебаний. Уч. пособие. - Казань: Изд-во
КГУ, 1979.
14. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля: Учебное пособие. - Наука, 1988. - 512 с
15. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред: Учебное пособие. – Наука, 1992.
– 644 с.
16. Нелинейные электромагнитные волны. Пер. с англ. /Под ред. П. Усленги. - М.: Мир, 1983.
17. Насыров А.М. Волновые процессы. Ч.2. Электромагнитные волны диапазона радиочастот. Казань: КГУ, 1995.
18. Насыров А.М. Волновые процессы. Ч.3. Распространение радиоволн в неоднородных и
анизотропных средах. - Казань: КГУ, 1995.
19. Тихонов В.Н., Харисов И.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и
систем. М.: Радио и связь, 1991.
20. Вайнштейн Л.Н., Солнцев В.А. Лекции по сверхвысокочастотной электронике.- М.: Советское
радио, 1973.
21. Трубецков Д.И. Храмов А.Е. Лекции по СВЧ электронике (для физиков). Т.1. Т.2. -М.:
Физматгиз, 2003.
ВОПРОСЫ
1. Движение заряженных частиц в постоянных электрическом и магнитном полях.
2. Спектральный корреляционный анализ случайных сигналов. Теорема Винера- Хинчина.
3.. Излучение звука. Акустический импеданс и излучатели.
4. Гауссовские случайные процессы. Марковские процессы и их описания.
5. Поле пульсирующей сферы, приведённая масса.
6. Узкополосный случайный процесс. Теорема Котельникова для случайных
процессов.
7. Преломление и отражение звуковых волн на границе раздела двух сред. Граничные
условия: газ-газ, газ-жидкость, жидкость - твёрдое тело.
8.Спектральный корреляционный анализ случайных сигналов. Теорема Винера-Хинчина.
9. Волны в нелинейных средах, квадратичное взаимодействие волн.
10. Случайные процессы и их вероятностные описания.
11. Обнаружение сигнала в присутствии шума с применением фильтрации.
12. Рефракция радиоволн в плоскослоистых средах.
13. Применение лазеров в исследовании природных сред.
14. Гидростатическое (барометрическое) уравнение.
15. Свойства периодических волноводов. Пространственные гармоники в периодических
волноводах.
16. Движение заряженных частиц в постоянных электрическом и магнитном полях.
17. Случайные процессы и их вероятностные описания.
18. Излучение звука. Акустический импеданс и излучатели.
19. Время корреляции и ширина спектра случайного процесса
20. Волны в нелинейных средах, квадратичное взаимодействие волн.
21. Амплитудная, фазовая и частотная модуляция.
22. Квазидетерменированный случайный процесс. Сумма двух квазидетерменированных
процессов.
23. Фильтры, их характеристики.
24. Спектр одиночного импульса. Свойства преобразования Фурье. Понятие ширины спектра
сигнала.
V. Программа «Физика магнитных явлений»
Электродинамика
Микроскопические уравнения Максвелла; сохранение заряда, энергии, импульса, момента
импульса; потенциалы электромагнитного поля; калибровочная инвариантность; мультипольные
разложения потенциалов; решения уравнений Даламбера для потенциалов; электромагнитные
волны в вакууме: излучение и рассеяние.
Принцип относительности; релятивистская кинематика и динамика, четырехмерный формализм;
преобразования Лоренца; тензор электромагнитного поля; запись уравнений и законов сохранения
для электромагнитного поля и для частицв четырёхмерной форме; законы преобразования для
напряженностей полей, для частоты и волнового вектора электромагнитной волны.
Электродинамика сплошных сред
Усреднение уравнений Максвелла в среде, поляризация и намагниченность среды,
векторы индукции и напряженностей полей; граничные условия; электростатика
проводников и диэлектриков; пондеромоторные силы; постоянное магнитное поле;
ферромагнетизм; сверхпроводимость; квазистационарное электромагнитное поле, скинэффект; уравнения электромагнитных волн в диэлектриках и проводниках; фазовая и
групповая скорости
Квантовая теория
Дуализм явлений микромира, волновые свойства частиц. Принцип неопределенностей. Принцип
суперпозиции Наблюдаемые и состояния. Чистые и смешанные состояния. Эволюция состояний и
физических величин. Соотношения между классической и квантовой механикой. Теория
представлений. Общие свойства одномерного движения, гармонический осциллятор. Туннельный
эффект. Квазиклассическое движение. Теория возмущений. Теория момента импульса. Движение
в центрально-симметричном поле. Спин. Принцип тождественности одинаковых частиц.
Релятивистская квантовая механика. Магнитный момент электрона. Спин-орбитальное
взаимодействие. Атом. Периодическая система элементов Менделеева. Химическая связь,
молекулы. Квантование электромагнитного поля. Общая теория квантовых переходов. Вторичное
квантование. Теория рассеяния.
Физика твердого тела
Основы зонной теории твердых тел, уравнения Шредингера для кристалла, приближения БорнаОппенгеймера и Хартри-Фока, метод Кронига-Пенни. Зоны Бриллюэна, метод эффективных масс
носителей заряда. Кинетическое уравнение Больцмана и его применение для рассмотрения
кинетических явлений в твердых телах. Магнитные, плазменные, оптические и фотоэлектрические
явления в твердых телах.
Контактные явления на границе металл-полупроводник, диоды с барьером Шоттки.
Полупроводниковые диоды и их функциональные возможности. Диоды для усиления и генерации
СВЧ сигналов, фотодиоды, светодиоды, полупроводниковые квантовые генераторы. Биполярные и
полевые транзисторы, динисторы и тиристоры, переключатели и элементы памяти на основе МДМ
и МДП-структур, приборы с зарядовой связью. Интегральные микросхемы.
ВОПРОСЫ
1. Электродинамика сплошных сред. Макроскопические уравнения электродинамики. Усреднение
микроскопических уравнений электродинамики. Электрическая поляризация P. Свободные и
связанные заряды.
2. Молекулярные токи. Намагниченность M. Электрическая индукция D, среднее электрическое поле
E, среднее магнитное поле B, макроскопическое магнитное поле H. Электрическая и магнитная
проницаемости. Граничные условия для ,E,D,B,H,P,M .
3. Полярные и неполярные диэлектрики. Поляризуемость неполярных диэлектриков. Поляризуемость
полярных диэлектриков.
4. Диамагнетизм. Универсальность диамагнетизма. Парамагнетизм. Формула Кюри для парамагнитной
восприимчивости.
5. Учет квантования магнитного момента при вычислении магнитной восприимчивости. Классическая
теория ферромагнетизма. Формула Кюри-Вейсса. Понятие об обменных взаимодействиях.
Антиферромагнетизм. Магнитный порядок.
6. Трудности классической теории электропроводности. Эффект Холла. Квазистационарное
электромагнитное поле. Сверхпроводимость. Эффект Мейсснера. Сверхпроводники первого и второго
рода.
7. Уравнение Дирака. Решение уравнения Дирака для свободной частицы.
8. Момент импульса релятивисткой частицы. Спин. Спиноры. Преобразование спиноров и операторов
при вращении системы координат.
9. Обращение времени в квантовой механике. Вырождение Крамерса.
10. Волновая функция системы тождественных частиц. Представление вторичного квантования.
Бозоны. Фермионы.
11. Функция статистического распределения. Матрица плотности. Классическое и квантовое уравнения
Лиувилля. Теорема Лиувилля.
12. Кристаллическая решетка. Трансляционная симметрия. Векторы решетки. Элементарная
ячейка. Ячейка Вигнера-Зейтца. Примитивная ячейка. Обратная решетка. Свойства обратной
решетки. Зоны Бриллюэна. Кристаллические классы. Сингонии кристаллов. Дифракция
рентгеновских лучей. Нейтронография.
13. Электроны в периодическом поле кристалла. Адиабатическое приближение Борна-Эренфеста.
Функция Блоха и ее свойства. Уравнения для функции Блоха.
14. Основы зонной теории твердых тел. Металлы, полупроводники и диэлектрики с точки зрения
зонной теории.
15. Элементарные возбуждения и квазичастицы в твердых телах.
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.
Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. М., Мир. 1979.
2.
Давыдов А.С. Квантовая механика. М., Физматгиз, 1973.
3.
Давыдов А.С. Теория твердого тела. М., Наука. 1976.
4.
Денисов В.И. Введение в электродинамику материальных сред. М., Изд-во МГУ, 1989.
5.
Елютин П.В., Кривченков В.Д. Квантовая механика. М., Наука, 1976.
6.
Займан Дж. Принципы теории твердого тела. М., Мир. 1974.
7.
Квасников И.А. Термодинамика и статистическая физика. Теория неравновесных систем.
М., Изд-во МГУ, 1987.
8.
Квасников И.А. Термодинамика и статистическая физика. Теория равновесных систем. М.,
Изд-во МГУ, 1991.
9.
Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М., Наука. 1976.
10.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М., Физматгиз, 1974.
11.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика, ч.1. М., Наука, 1976.
12.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М., Наука, 1973.
13.
Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. Н. Новгород, издат. НГУ. 1993.
14.
Сивухин Д.В. Курс общей физики, т.5, часть 1. М., Наука, 1988.
15.
Соколов А.А., Тернов И.М. Квантовая механика и атомная физика. М., Просвещение, 1970.
16.
Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. М., Наука, 1979.
17.
Тамм И.Е. Основы теории электричества. М., Наука, 1976.
18.
Шпольский Э.В. Атомная физика, т.1,2. М., Наука, 1974.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Джексон Дж. Классическая электродинамика. 1965. М. Мир.
2. Рязанов М.И. Электродинамика конденсированного вещества. 1984. М. Наука.
3. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика. 1980. М. Высшая школа.
4. Векштейн Е.Г. Сборник задач по электродинамике. 1966. М. Высшая школа.
5. Гинзбург В.Л. Теоретическая физика и астрофизика. 1981. М. Наука.
6. Паули В. Теория относительности. 1983. М. Наука.
7. Матвеев А.Н. Электродинамика. 1980. М. Высшая школа.
8. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. 1976. М. Высшая школа.
9. Борн М. Эйнштейновская теория относительности. 1972. М. Мир.
10. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Тт.5,6,7. 1977. М. Мир.
11. Алексеев А.И. Сборник задач по классической электродинамике. 1977. М. Наука.
12. Кауфман У. Космические рубежи теории относительности. 1981. М. Мир.
13. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Краткий курс теоретической физики. Книга 1. Механика.
Электродинамика. 1969. М. Наука.
14. А.Б. Мигдал. Качественные методы в квантовой теории. М. Наука,
1975
15. В.М. Галицкий, Б.М. Карнаков, В.И. Коган. Задачи по квантовой
механике. М. Наука, 1981
16. Г.Ф. Друкарев. Квантовая механика. Ленинград, Изд. Ленинградского
университета, 1988
17. Э. Ферми. Квантовая механика (конспект лекций). Мир, М. 1965
18. П.А.М. Дирак. Принципы квантовой механики. Физматгиз, М. 1960
19. А. Боум. Квантовая механика: основы и приложения. Мир, М. 1990
VI. Программа «Квантовая радиофизика»
Электродинамика
Микроскопические уравнения Максвелла; сохранение заряда, энергии, импульса, момента
импульса; потенциалы электромагнитного поля; калибровочная инвариантность; мультипольные
разложения потенциалов; решения уравнений Даламбера для потенциалов; электромагнитные
волны в вакууме: излучение и рассеяние.
Принцип относительности; релятивистская кинематика и динамика, четырехмерный формализм;
преобразования Лоренца; тензор электромагнитного поля; запись уравнений и законов сохранения
для электромагнитного поля и для частицв четырёхмерной форме; законы преобразования для
напряженностей полей, для частоты и волнового вектора электромагнитной волны.
Электродинамика сплошных сред
Усреднение уравнений Максвелла в среде, поляризация и намагниченность среды,
векторы индукции и напряженностей полей; граничные условия; электростатика
проводников и диэлектриков; пондеромоторные силы; постоянное магнитное поле;
ферромагнетизм; сверхпроводимость; квазистационарное электромагнитное поле, скинэффект; уравнения электромагнитных волн в диэлектриках и проводниках; фазовая и
групповая скорости
Квантовая теория
Дуализм явлений микромира, волновые свойства частиц. Принцип неопределенностей. Принцип
суперпозиции. Наблюдаемые и состояния. Чистые и смешанные состояния. Эволюция состояний и
физических величин. Соотношения между классической и квантовой механикой. Теория
представлений. Общие свойства одномерного движения, гармонический осциллятор. Туннельный
эффект. Квазиклассическое движение. Теория возмущений. Теория момента импульса. Движение
в центрально-симметричном поле. Спин. Принцип тождественности одинаковых частиц.
Релятивистская квантовая механика. Магнитный момент электрона. Спин-орбитальное
взаимодействие. Атом. Периодическая система элементов Менделеева. Химическая связь,
молекулы. Общая теория квантовых переходов. Вторичное квантование.
Физика твердого тела
Основы зонной теории твердых тел, уравнения Шредингера для кристалла, приближения БорнаОппенгеймера и Хартри-Фока, метод Кронига-Пенни. Зоны Бриллюэна, метод эффективных масс
носителей заряда. Кинетическое уравнение Больцмана и его применение для рассмотрения
кинетических явлений в твердых телах. Магнитные, плазменные, оптические и фотоэлектрические
явления в твердых телах.
Квантовая радиофизика
Квантовая теория свободного электромагнитного поля. Операторы физических величин для
электромагнитных полей. Энергетический спектр и стационарные состояния свободного
электромагнитного поля. Общая характеристика и свойства электромагнитного поля в
стационарном состоянии. Понятие электромагнитного вакуума. Его характерные свойства. Опыт
Лэмба и его трактовка. Сила Казимира. Квантовая теория взаимодействия электромагнитного поля
с веществом. Вероятности излучения и поглощения в электродипольном приближении. Правила
отбора для электродипольного излучения (поглощения). Связь пространственной четности
волновой функции квантовой системы с правилом отбора для дипольного излучения
(поглощения). Спонтанное излучение. Свойства спонтанного излучения
Открытые резонаторы. Спектр мод резонатора. Поля в открытых резонаторах. Принципы расчета
оптического резонатора. Метод Фокса и Ли. Конфокальный резонатор. Гауссовы пучки, свойства
гауссовых пучков.
Динамика процессов в лазере. Режим стационарной генерации. Режим модуляции добротности.
Методы реализации режима модуляции добротности. Синхронизация мод. Методы осуществления
синхронизации мод. Газовые лазеры. Молекулярные лазеры.
Полупроводниковые лазеры. Условия создания инверсной населенности. Усиление излучения в рn переходе вырожденных полупроводников. Принцип действия и конструкция инжекционного
лазера на р-n переходе. Принцип действия и устройство лазера на гетеропереходе.
Активные среды для перестраиваемых лазеров (растворы красителей, кристаллы, активированные
ионами группы железа, кристаллы с центрами окраски). Способы накачки и энергетические
характеристики. Физические основы и методы внутрирезонаторной селекции спектра излучения
лазеров на красителях. Лазерная спектроскопия.
Электронный парамагнитный резонанс. Классическое и квантовое описание электронного
парамагнитного резонанса (ЭПР). Продольная и поперечная релаксация.
Механизмы оптической нелинейности сред. Генерация гармоник лазерного излучения.
Многофотонные процессы. Двухфотонная спектроскопия.
Вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Квантование свободного электромагнитного поля. Операторы физических величин для
электромагнитных полей. Энергетический спектр и стационарные состояния свободного
электромагнитного поля.Понятие электромагнитного вакуума. Его характерные свойства.
Вероятности излучения и поглощения в электродипольном приближении. Правила отбора
для электродипольного излучения (поглощения).
Спонтанное излучение. Вероятность спонтанного излучения (вывод на основе квантовых
представлений). Свойства спонтанного излучения.
Электронный парамагнитный резонанс (классическое и квантовое описание). Применение
ЭПР в науке и технике.
Открытые резонаторы. Спектр мод резонатора. Типы открытых резонаторов. Поля в
открытых резонаторах. Принципы расчета оптического резонатора. Метод Фокса и Ли.
Гауссовы пучки, свойства гауссовых пучков.
Динамика процессов в лазере. Режим стационарной генерации. К.п.д. лазера в стационарном
режиме, оптимальный коэффициент пропускания выходного зеркала.
Режим модуляции добротности. Методы реализации режима модуляции добротности.
Синхронизация мод. Методы осуществления синхронизации мод.
Лазеры на диэлектрических кристаллах, активированных редкоземельными ионами и
ионами группы железа.
Атомные и ионные лазеры.
Молекулярные лазеры. Эксимерные лазеры.
Лазеры на красителях. Перестраиваемые лазеры на кристаллах, активированных ионами
группы железа. Перестраиваемые лазеры на центрах окраски.
Физические основы и методы внутрирезонаторной селекции спектра излучения
перестраиваемых лазеров.
Электроны в периодическом поле кристалла. Адиабатическое приближение БорнаЭренфеста. Функция Блоха и ее свойства. Уравнения для функции Блоха.
Зонная теория полупроводников, оптические свойства полупроводников. Усиление
излучения в р-n переходе вырожденных полупроводников. Принцип действия и конструкция
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
инжекционного лазера на р-n переходе.Принцип действия и устройство лазера на
гетеропереходе.
Методы исследования кристаллической структуры твердых тел.
Электронное строение атомов и молекул. Расщепление электронных состояний в
кристаллических полях.
Оптическая спектроскопия как метод исследования конденсированных сред.
Механизмы оптической нелинейности. Генерация гармоник оптического излучения.
Многофотонные процессы. Двухфотонная спектроскопия.
Диамагнетизм и парамагнетизм.
Учет квантования магнитного момента при вычислении магнитной восприимчивости. Классическая
теория ферромагнетизма. Формула Кюри-Вейсса. Понятие об обменных взаимодействиях.
Ферромагнетики и антиферромагнетики.
Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики.
Литература
1. О.Звелто «Принципы лазеров». –Санкт-Петербург, Москва, Краснодар. Лань, 2008.
М.О.Скайли, М.С.Зубайри Квантовая оптика.-М.:Физматлит, 2003.
Р.Лоудон Квантовая теория света.- М.: Мир, 1976.
А.Ярив, Квантовая электроника.- М.: Сов.радио,1980.
Н.В.Карлов, Лекции по квантовой электронике.- М.: Наука,1983.
Д.Н.Клышко, Физические основы квантовой электроники. - М.: Наука. Гл.ред.физ.мат.литературы, 1986.
7. Р.Пантелл,Г.Путхоф, Основы квантовой электроники. - М.: МИР,1972.
8. Г.Н.Страховский,А.В.Успенский, Основы квантовой электроники. - М.: Высшая школа, 1979.
9. Г.Хакен, Лазерная светодинамика - М.: МИР, 1988.
10. В.М.Файн, Я.И.Ханин, Квантовая радиофизика - М.:Сов.радио,1965.
11. В.М.Файн, Квантовая радиофизика, Т.1. Фотоны и нелинейные среды. - М.: Сов.радио,
1972.
12. Я.И.Ханин, Квантовая радиофизика, Т.2. Динамика квантовых генераторов. - М.:
Сов.радио, 1975.
13. А.Ярив Введение в оптическую электронику. – М.: Мир, 1983.
14. Грибковский В.П. Полупроводниковые лазеры: учебное пособие по специальности
«Радиофизика и электроника». — Минск: Университетское, 1988.
15. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. М., Мир. 1979.
16. Давыдов А.С. Квантовая механика. М., Физматгиз, 1973.
17. Давыдов А.С. Теория твердого тела. М., Наука. 1976.
18. Займан Дж. Принципы теории твердого тела. М., Мир. 1974.
19. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М., Наука. 1976.
20. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М., Физматгиз, 1974.
21. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика, ч.1. М., Наука, 1976.
22. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М., Наука, 1973.
23. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М., Наука, 1976.
24. Шпольский Э.В. Атомная физика, т.1,2. М., Наука, 1974.
2.
3.
4.
5.
6.