Предисловие | 5 |
|
Основные обозначения | 6 |
Общие математические обозначения | 9 |
Символы математических операций | 10 |
|
1. Основные характеристики и уравнения электромагнитного поля |
и среды | 11 |
|
1.1. Характеристики поля | 11 |
1.2. Характеристики среды | 12 |
1.3. Интегральные уравнения электромагнитного поля | 17 |
1.4. Дифференциальные уравнения электромагнитного поля | 20 |
1.5. Уравнения непрерывности (закон сохранения заряда) | 21 |
1.6. Линейные, нелинейные и параметрические электромагнитные процессы |
в средах | 22 |
1.7. Граничные условия | 24 |
1.8. Теорема Умова-Пойнтинга | 28 |
1.9. Уравнения электромагнитного поля в частных производных второго |
порядка (волновые уравнения) | 33 |
1.10. Классификация электромагнитных полей | 40 |
1.11. Электродинамика движущихся сред | 43 |
1.12. Уравнение непрерывности преобразования тока и заряда | 43 |
1.13. Волновые уравнения для движущихся сред | 46 |
1.14. Тензоры электромагнитного поля | 47 |
1.15. Тензор поляризации | 51 |
1.16. Уравнения для «медленно» движущихся сред | 51 |
1.17. Уравнения Максвелла для движущихся сред | 52 |
Вопросы | 54 |
Задачи | 54 |
|
2. Электромагнитное поле монохроматического источника |
в неограниченной среде | 56 |
|
2.1. Основные уравнения | 56 |
2.2. Энергетические соотношения и теорема Умова-Пойнтинга |
в комплексном виде | 64 |
2.3. Излучение электромагнитных волн. Электрический диполь Герца | 70 |
2.4. Плоская однородная монохроматическая волна в неограниченной |
однородной изотропной линейной среде. Фазовая и групповая |
скорости | 74 |
2.5. Пассивные и активные среды | 84 |
Вопросы | 94 |
Задачи | 95 |
|
3. Нелинейные процессы в пассивных средах | 96 |
|
3.1. Распространение электромагнитного поля в безграничных |
диэлектрических средах | 96 |
3.2. Самофокусировка и самоканализация энергии электромагнитного |
поля | 109 |
3.3. Распространение электромагнитного поля в безграничной |
изотропной плазме | 112 |
3.4. Поляризация электромагнитных волн | 119 |
3.5. Распространение электромагнитного поля в безграничной магнитной |
среде | 122 |
3.6. Распространение электромагнитного поля в безграничных |
анизотропных средах | 137 |
Вопросы | 146 |
Задачи | 146 |
|
4. Электромагнитное поле монохроматического источника |
в ограниченных средах | 148 |
|
4.1. Наклонное падение электромагнитной волны на плоскую границу |
раздела двух сред. Формулы Френеля | 148 |
4.2. Полное прохождение электромагнитного поля при наклонном падении |
на границу раздела линейных сред без потерь. Угол Брюстера | 163 |
4.3. Полное отражение электромагнитного поля от границы раздела двух |
линейных сред без потерь | 165 |
4.4. Нормальное падение плоской электромагнитной волны на границу |
раздела двух сред | 169 |
4.5. Нормальное падение плоской электромагнитной волны на движущуюся |
плоскость раздела. Эффект Доплера | 175 |
4.6. Пондеромоторные силы электромагнитной волны | 176 |
4.7. Поверхностный эффект | 178 |
Вопросы | 182 |
Задачи | 182 |
|
5. Волноводы | 184 |
|
5.1. Направляющие системы | 184 |
5.2. Электромагнитные волны между проводящими параллельными |
плоскостями | 185 |
5.3. Прямоугольный волновод. Hmn-волны | 193 |
5.4. Поле H10 в прямоугольном волноводе | 199 |
5.5. Прямоугольный волновод. Emn-волны | 204 |
5.6. П- и Н-образные волноводы | 207 |
5.7. Волновод круглого сечения | 209 |
5.8. Коаксиальный волновод (кабель) | 215 |
5.9. Волноводы с замедленной фазовой скоростью направляемых волн | 220 |
5.10. Неоднородные волноводы | 235 |
5.11. Ступенчатые и плавные переходы | 251 |
5.12. Волноводы, содержащие намагниченные ферриты | 256 |
Вопросы | 268 |
Задачи | 269 |
|
6. Резонаторы | 271 |
|
6.1. Объёмные резонаторы | 271 |
6.2. Открытые резонаторы | 281 |
Вопросы | 297 |
Задачи | 297 |
|
7. Ферритовые устройства сверхвысоких частот | 299 |
|
7.1. Волноводные устройства, использующие эффект Фарадея | 299 |
7.2. Волноводные устройства, использующие явление взаимного |
поглощения при ферромагнитном резонансе | 306 |
7.3. Волноводные устройства, использующие различия в структурах |
полей прямой и обратной волн | 308 |
7.4. Y-циркулятор | 312 |
7.5. Фазовые циркуляторы | 313 |
7.6. Взаимные ферритовые устройства | 316 |
7.7. Ферритовые устройства на полосковых линиях и периодических |
структурах | 318 |
7.8. Особенности ферритовых устройств миллиметрового диапазона волн | 321 |
Вопросы | 322 |
|
8. Взаимодействие электромагнитного поля с активной средой. |
Усиление и генерирование | 323 |
|
8.1. Распространение электромагнитной волны в активной среде. |
Условия усиления и генерирования | 323 |
8.2. Усиление бегущей волны | 330 |
8.3. Усиление в резонаторе | 345 |
8.4. Электромагнитная волна в электронном потоке | 357 |
Вопросы | 359 |
Задачи | 360 |
|
9. Цепи с распределёнными параметрами (длинные линии) | 361 |
|
9.1. Уравнения длинной линии | 361 |
9.2. Отражения от конца линии. Коэффициент отражения | 370 |
9.3. Входное сопротивление и согласование линий | 384 |
9.4. Матрицы передачи и рассеяния | 390 |
9.5. Резонансные системы | 399 |
Вопросы | 404 |
Задачи | 405 |
|
Приложение. Математические и физические дополнения | 406 |
|
П.1. Преобразование координат. Тензоры | 406 |
П.2. Векторный анализ | 410 |
П.З. Специальная теория относительности | 422 |
П.4. Функции комплексной переменной. Символический метод | 433 |
П.5. Специальные уравнения и их решения | 438 |
П.6. Энергетические уровни атомов и молекул | 446 |
П.7. Квантовые переходы | 452 |
П.8. Уравнение Шрёдингера | 453 |
П.9. Квантовые ансамбли | 456 |
П.10. Операторы и их свойства | 457 |
П.11. Операторы энергии и импульса | 460 |
П.12. Среднее значение. Матрицы | 461 |
П.13. Матрица электрического дипольного момента | 462 |
П.14. Матрица энергии | 464 |
П.15. Матрица плотности | 466 |
П.16. Вероятность перехода | 468 |
П.17. Ширина спектральной линии | 473 |
П.18. Устойчивость стационарных решений | 476 |
|
Список рекомендуемой литературы | 479 |
Предметный указатель | 480 |