Лекции по теме: Физика волновых процессов. ВолГУ, физфак, 2000. —
101 с.
В методическом пособии содержатся основные теоретические сведения
по дисциплине цикла специальности «Физика волновых процессов» для
специальности 013800 «Радиофизика и электроника». Список
рекомендованной литературы дается в начале пособия.
Оглавление:
Содержание
1. Плоские волны в однородной изотропной среде 4
1.1. Плоские волны 4
1.2. Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной среде 6
1.3. Поток энергии в плоской волне 9
1.4. Поляризация электромагнитной волны 10
1.5. Отражение и преломление плоских волн на плоской границе раздела 12
2. Распространение волн в диспергирующих средах 17
2.1. Уравнение электромагнитного поля в среде с дисперсией 17
2.2. Частотная дисперсия диэлектрической проницаемости 18
2.3. Соотношение Крамерса – Кронига 19
2.4. Дисперсия при распространении электромагнитной волны в диэлектрике 20
2.5. Дисперсия в среде со свободными зарядами 22
2.6. Волны в средах с пространственной дисперсией 23
2.7. Распространение волнового пакета в диспергирующей среде 26
2.8. Энергия электромагнитного поля в диспергирующей среде 30
3. Волны в анизотропных средах 33
3.1. Волновое уравнение для анизотропной среды 33
3.2. Распространение плоских волн в кристаллах 34
3.3. Оптические свойства кристаллов 37
3.4. Распространение электромагнитных волн в гиромагнитных средах 38
4. Волны в периодических структурах 42
4.1. Сплошная среда со слабыми периодическими неоднородностями 42
4.2. Метод ММА для волн в периодических структурах 44
4.3. Уравнение Матье и уравнение Хилла 45
4.4. Волны в дискретных структурах 48
5. Распространение волн в нелинейных диспергирующих средах 50
5.1. Нелинейная поляризация 50
5.2. Метод последовательных приближений и ММА 53
5.3. Генерация второй гармоники 56
5.4. Параметрическая генерация и усиление волн 59
6. Нелинейные волны в среде со слабой дисперсией 63
6.1. Простые волны 63
6.2. Нелинейные волны в диссипативной среде 67
6.3. Нелинейные волны в диспергирующей среде 70
7. Распространение волн в неоднородных средах 75
7.1. Приближение геометрической оптики 75
7.2. Геометрическая оптика слоисто-неоднородной среды 78
8. Распространение ограниченных волновых пучков, дифракция 82
8.1. Метод Кирхгофа 82
8.2. Угловой спектр плоских волн 85
8.3. Интеграл Кирхгофа, метод стационарной фазы 87
8.4. Квазиоптическое приближение 90
9. Распространение электромагнитных волн в волноводах 94
9.1. Вектор Герца 94
9.2. Цилиндрические волны 95
9.3. Волноводы 97
Содержание
1. Плоские волны в однородной изотропной среде 4
1.1. Плоские волны 4
1.2. Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной среде 6
1.3. Поток энергии в плоской волне 9
1.4. Поляризация электромагнитной волны 10
1.5. Отражение и преломление плоских волн на плоской границе раздела 12
2. Распространение волн в диспергирующих средах 17
2.1. Уравнение электромагнитного поля в среде с дисперсией 17
2.2. Частотная дисперсия диэлектрической проницаемости 18
2.3. Соотношение Крамерса – Кронига 19
2.4. Дисперсия при распространении электромагнитной волны в диэлектрике 20
2.5. Дисперсия в среде со свободными зарядами 22
2.6. Волны в средах с пространственной дисперсией 23
2.7. Распространение волнового пакета в диспергирующей среде 26
2.8. Энергия электромагнитного поля в диспергирующей среде 30
3. Волны в анизотропных средах 33
3.1. Волновое уравнение для анизотропной среды 33
3.2. Распространение плоских волн в кристаллах 34
3.3. Оптические свойства кристаллов 37
3.4. Распространение электромагнитных волн в гиромагнитных средах 38
4. Волны в периодических структурах 42
4.1. Сплошная среда со слабыми периодическими неоднородностями 42
4.2. Метод ММА для волн в периодических структурах 44
4.3. Уравнение Матье и уравнение Хилла 45
4.4. Волны в дискретных структурах 48
5. Распространение волн в нелинейных диспергирующих средах 50
5.1. Нелинейная поляризация 50
5.2. Метод последовательных приближений и ММА 53
5.3. Генерация второй гармоники 56
5.4. Параметрическая генерация и усиление волн 59
6. Нелинейные волны в среде со слабой дисперсией 63
6.1. Простые волны 63
6.2. Нелинейные волны в диссипативной среде 67
6.3. Нелинейные волны в диспергирующей среде 70
7. Распространение волн в неоднородных средах 75
7.1. Приближение геометрической оптики 75
7.2. Геометрическая оптика слоисто-неоднородной среды 78
8. Распространение ограниченных волновых пучков, дифракция 82
8.1. Метод Кирхгофа 82
8.2. Угловой спектр плоских волн 85
8.3. Интеграл Кирхгофа, метод стационарной фазы 87
8.4. Квазиоптическое приближение 90
9. Распространение электромагнитных волн в волноводах 94
9.1. Вектор Герца 94
9.2. Цилиндрические волны 95
9.3. Волноводы 97