Основы электродинамики материальных сред в переменных и неоднородных полях, Памятных Е.А., Туров Е.А., 2000

Основы электродинамики материальных сред в переменных и неоднородных полях, Памятных Е.А., Туров Е.А., 2000.
 
   С единых позиций с использованием представлений о пространственной и временной дисперсии изложены основы современной электродинамики материальных сред в переменных и неоднородных полях. Рассмотрены простейшие модели основных типов материальных сред. Изложение доступно студентам третьего курса физических и физико-технических факультетов университетов.
Для студентов, преподавателей, научных работников и инженеров.




Поглощение электромагнитной энергии в среде с дисперсией.
В материальных средах постоянно происходит обмен энергией между электромагнитным полем и частицами среды. Электромагнитное поле действует на частицы среды, вызывая их добавочное движение. При этом часть энергии поля переходит в энергию механического движения частиц среды. С другой стороны, движение заряженных частиц порождает электромагнитное поле. В результате устанавливается самосогласованное состояние, когда частицы среды движутся в самосогласованном электромагнитном поле, которое, с одной стороны, влияет на движение частиц среды, а с другой стороны, само определяется движением этих частиц.

Система, состоящая из частиц среды и самосогласованного электромагнитного поля, в общем случае не является замкнутой. В средах обычно существуют различные диссипативные процессы, благодаря которым часть энергии, приобретаемой частицами среды от электромагнитного поля, может быть передана таким возбуждениям среды, которые уже не взаимодействуют непосредственно с полем и поэтому не генерируют его. Примером такого диссипативного механизма являются столкновения частиц: вследствие столкновений часть энергии поля переходит в энергию хаотического движения частиц среды, т. е. в тепло. Таким образом, часть энергии электромагнитного поля поглощается, а среда при этом нагревается.

Оглавление.
Предисловие.
Глава 1. Уравнения Максвелла и материальные уравнения.
§1. Электромагнитные поля в материальных средах.
1.1. Микроскопические и макроскопические поля.
1.2. Уравнения для макроскопических электромагнитных полей — уравнения Максвелла. Материальные уравнения.
§2. Различные формы записи уравнений Максвелла.
Глава 2. Феноменологическое рассмотрение материальных уравнений.
§3. Понятие о временной и пространственной дисперсии.
3.1. Материальные среды в переменных полях. Временная дисперсия.
3.2. Материальные среды в неоднородных полях. Пространственная дисперсия.
3.3. Материальные среды в переменных и неоднородных полях. Тензор диэлектрической проницаемости еij(k,w).
§4. Свойства тензора диэлектрической проницаемости еij(k,w)
4.1. Комплексный характер тензора еij(k,w).
4.2. Соотношения симметрии Онсагера.
4.3. Понятие о гиротропных и негиро-тропных средах.
4.4. Примеры определения функций линейной реакции и их фурье-компонент.
4.5. Соотношения Крамерса-Кронига.
§5. Связь различных материальных тензоров между собой
5.1. Обобщенная диэлектрическая проницаемость еij и обобщенная проводимость оij.
5.2. Тензор еij и его связь с диэлектрической еij и магнитной p,ij проницаемостями.
5.3. Функции линейной реакции е и е-1. 5.4. Магнитные восприимчивости ХН и ХВ.
§6. Поглощение электромагнитной энергии в среде с дисперсией.
6.1. Расчет энергии электромагнитного поля, поглощаемой средой.
6.2. Некоторые частные случаи.
§7. Нормальные электромагнитные волны в среде с дисперсией.
7.1. Уравнения для электромагнитных волн в среде. Дисперсионное уравнение для нормальных электромагнитных волн. Закон дисперсии и поляризация волн.
7.2. Различные постановки задачи о нормальных электромагнитных волнах. Декремент затухания волны и глубина затухания поля.
7.3. Комплексный показатель преломления. Основные понятия оптики материальных сред.
§8. Изотропная негиротропная среда.
8.1. Структура материальных тензоров.
8.2. Нормальные электромагнитные полны.
8.3. О введении магнитной проницаемости в материальных средах.
§9. Анизотропная негиротропная среда со слабой пространственной дисперсией.
9.1. Структура материальных тензоров.
9.2. Анизотропия оптических свойств кубических кристаллов.
§10. Гиротропная среда со слабой пространственной дисперсией.
10.1. Структура тензора еij(k,w) для гиротропной среды со слабой пространственной дисперсией.
10.2. Нормальные электромагнитные волны.
10.3. Вращение плоскости поляризации.
§11. Магнитополяризованные среды.
11.1. Структура материальных тензоров.
11.2. Магнитооптические эффекты.
11.3. Роль взаимодействия магнитного поля волны со средой.
11.4. Магнитополяризованная среда как бигиротропная среда.
§12. Энергетические потери быстрых заряженных частиц, движущихся в среде.
§13. Энергия электромагнитного поля в среде с дисперсией.
13.1. Баланс энергии для среды и электромагнитного поля.
13.2. Плотность энергии и плотность потока энергии для почти монохроматического поля в прозрачной среде.
Глава 3. Простейшие модели материальных сред.
§14. Модель среды и расчет материальных уравнений.
§15. Неполярные диэлектрики.
15.1. Модель упруго связанных электронов.
15.2. Диэлектрическая проницаемость в периодическом поле.
15.3. Поглощение и аномальная дисперсия.
15.4. Локальное электрическое поле в поляризованной среде. Поправка Лоренц-Лоренца. Сдвиг резонансных частот.
15.5. Нормальные электромагнитные волны. Поляритоны.
§16. Полярные диэлектрики.
16.1. Дебаевская теория диэлектрической релаксации.
16.2. Релаксационный максимум поглощения.
16.3. Качественная модель. Оценка времени релаксации.
§17. Проводники в переменных полях.
17.1. Простейшая модель проводящей среды.
17.2. Диэлектрическая проницаемость проводника.
17.3. Проводимость в переменном поле.
17.4. Характерные значения параметров для металлов и полупроводников.
§18. Оптические свойства проводников.
18.1. Комплексный показатель преломления для проводящих сред.
18.2. Низкие частоты. Область классического поглощения. Скин-эффект.
18.3. Промежуточные частоты. Ленгмюровская экранировка.
18.4. Высокочастотная область. Нормальные электромагнитные волны.
18.5. Плазменные колебания.
18.6. Коэффициент отражения.
§19. Скин-эффект в проводниках.
19.1. Нормальный скин-эффект.
19.2. Аномальный скин-эффект. Концепция неэффективности и оценка глубины проникновения поля для предельно аномального скин-эффекта.
19.3. Поверхностный импеданс и его поведение при нормальном и аномальном скин-эффектах.
§20. Плазма.
20.1. Физическая причина проявления пространственной дисперсии в плазме.
20.2. Гидродинамическая модель плазмы. Расчет диэлектрической проницаемости с учетом пространственной дисперсии.
20.3. Нормальные электромагнитные волны в плазме. Продольные волны — плазмоны.
20.4. Экранирование заряда в плазме. Дебаевский радиус.
20.5. Затухание плазменных волн.
§21. Сверхпроводники.
21.1. Явление сверхпроводимости.
21.2. Идеальный проводник. «Вмораживание» магнитного поля.
21.3. Эффект Мейснера. Уравнение Лондонов.
21.4. Физическая природа сверхпроводящего состояния.
21.5. Квантовомеханическое обобщение уравнения Лондонов. Квантование магнитного потока.
21.6. Захват магнитного потока сверхпроводящим контуром.
21.7. Лондоновские и пиппардовские сверхпроводники. Оценка глубины проникновения поля в пиппардовский сверхпроводник.
21.8. О высокотемпературных сверхпроводниках.
§22. Парамагнетики в переменных полях.
22.1. Модель магнитополяризующейся среды. Уравнение движения для намагниченности. Препессия намагниченности в постоянном поле.
22.2. Магнитная восприимчивость в переменном поле. Магнитный резонанс.
22.3. Электромагнитные волны в магнетиках. Магнитное лвупреломление и дихроизм.
§23. Ферромагнитные среды.
23.1. Магнитный порядок. Молекулярное поле Вейса.
23.2. О физической природе магнитного упорядочения.
23.3. Пространственная дисперсия в ферромагнитных средах. Магнитная восприимчивость с учетом пространственной дисперсии. Сдвиг линий магнитного резонанса в неоднородном поле.
23.4. Низкочастотные волны намагниченности в ферромагнетиках — спиновые волны.
Заключение.
Список литературы.
Список дополнительной литературы.
Приложения.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы электродинамики материальных сред в переменных и неоднородных полях, Памятных Е.А., Туров Е.А., 2000 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Памятных :: Туров :: электродинамика