Физматлит

В книге рассматриваются вопросы динамики и управления движением космических аппаратов. При этом значительное внимание уделяется описанию пионерских миссий, послуживших прототипами для последующих космических проектов. Один из характерных примеров такой миссии — проект полета в окрестность солнечно-земной коллинеарной точки либрации с последующими гравитационными маневрами, которые позволили обеспечить облет кометы Джакобини-Циннера. Основной задачей других представленных в книге проектов является решение проблемы астероидной опасности, реальность которой была подтверждена недавним падением астероида в районе Челябинска. В книге излагаются впервые предложенные методы предотвращения столкновения опасных небесных тел с Землей путем направления на них малых астероидов с помощью гравитационных маневров у Земли. В числе проектов, получивших в последнее время поддержку, анализируются пилотируемые полеты к астероидам. Книга представляет интерес для студентов и специалистов в области динамики космического полета и исследований Солнечной системы.

Программа космических исследований в СССР началась и осуществлялась в первые десятилетия космической эры в обстановке холодной войны и жесткой конкуренции с США за обладание ведущими позициями в мире. Этот период отмечен выдающимися научными и техническими свершениями, достигнутыми благодаря исключительному таланту советских ученых и инженеров, создавших замечательные космические аппараты-роботы и получивших пионерские результаты мирового значения. Данная книга содержит хронологически полный и объективный анализ этих достижений вместе со сложностями и неудачами при осуществлении технических проектов на фоне советско-американского соперничества в этой области. В книге приведено наиболее полное техническое описание советских лунно-планетных космических аппаратов, дан уникальный анализ программ исследований, технических решений и сценариев полетов, рассмотрены вопросы планирования космических миссий, достигнутые результаты и причины неудач, отражена глубина и техническое совершенство космических проектов, что позволило СССР занять лидирующие позиции в исследованиях Луны и планет автоматическими аппаратами во второй половине XX века. Для широкого круга читателей, интересующихся проблемами исследования космоса.

В книге изложены проблемы практического использования композиционных материалов в тонкостенных конструкциях типа цилиндрических оболочек. Получены дифференциальные уравнения устойчивости и колебаний однослойных, трехслойных и слоистых оболочек, подкрепленных ребрами жесткости и упругим цилиндром, и предложены методы их решения. С помощью метода граничных параметров показано влияние граничных условий на состояние оболочек, а также исследовано поведение систем, имеющих естественные или искусственные ослабления. Рассмотрены вопросы динамики оболочек и защитных экранов при действии импульсного излучения и ударов твердых частиц. Решен ряд задач по флаттеру, динамической устойчивости и оптимизации подкрепленных оболочек. Даны методики экспериментов по моделированию процессов, импульсному нагружению и контролю развития трещин. Для специалистов по теории оболочек и строительной механике тонкостенных конструкций авиационной и космической техники, а также конструкторов, научных работников и студентов вузов соответствующих специальностей.

Подробно описаны физический механизм высокочастотного емкостного разряда (ВЧЕР) низкого и среднего давления и свойства плазмы разряда. Исследованы основные свойства и характеристики ВЧЕР, особенности электрического пробоя в высокочастотном поле. Предлагается новая классификация ВЧЕР, частота ВЧ-поля трактуется как фундаментальный параметр разряда. Детально рассмотрены свойства приэлектродных слоев пространственного разряда, природа электрического поля в них, процессы транспорта заряда на электроды. Граничные эффекты во ВЧЕР рассматриваются с учетом таких ранее неизвестных эффектов, как дискретный механизм транспорта электронов плазмы на электроды, краевой эффект и др. Особое внимание уделено обнаруженному явлению возникновения приэлектродных электронных пучков. Исследованы свойства плазмы ВЧЕР при различных режимах разряда. Подробно рассмотрены методы, диагностики ВЧЕР. Монография рассчитана на научных работников, занимающихся физикой газового разряда и низкотемпературной плазмы, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В книге освещаются вопросы расчета, конструирования и испытаний сверхпроводниковых синхронных машин, предназначенных для работы в локальных сетях и в составе единой энергосистемы, результаты исследования сложных переходных процессов и технических средств обеспечения устойчивости. Дан обзор современного состояния разработок электрических машин на базе высокотемпературных сверхпроводников 2-го поколения. Актуальные вопросы технической сверхпроводимости излагаются доступно и не требуют обращения к специальной литературе. Книга содержит необходимый объем знаний для выполнения квалифицированной исследовательской и проектной работы в новой отрасли сверхпроводникового электромашиностроения. Для научных работников, инженерно-технического персонала и аспирантов, специализирующихся в области криогенного электромашиностроения.

В книге представлены результаты изучения (методом статистики траекторий движения воздушных масс) антропогенного вклада в загрязнение окружающей среды района Костомукшского заповедника (центральная Карелия) при переносе ряда аэрозольных примесей в атмосфере. Приводятся оценки среднего (за 2000-2009 гг.) уровня загрязнения Ni, Cu, Pb, Fe, A1 и сажей воздуха и осадков в районе Костомукшского заповедника от ближайших и удаленных источников различных типов. Впервые выполнены оценки эмиссии в атмосферу железа и алюминия от карьера Костомукшского горно-обогатительного комбината, а также вклада трансграничного атмосферного переноса тяжелых металлов со стороны Финляндии. Полученные результаты могут быть использованы для развития новых подходов и технологий в области рационального природопользования, для развития методов мониторинга, контроля, анализа и прогнозирования состояния окружающей среды, минимизации ее загрязнения. Книга предназначена научным работникам, преподавателям и студентам, специализирующимся в области экологии, рационального природопользования, физики атмосферы и просто любознательным читателям.

В сборник включены работы за 2010-2013 гг., посвященные исследованиям фундаментального и прикладного характера в области нелинейной и хаотической динамики, управления в условиях неопределенности, оптимизации, стабилизации и устойчивости сложных систем и вопросам их применения в биотехнологии, информатике, экономике и других высокотехнологичных сферах деятельности. Для специалистов по автоматическому управлению, аспирантов и студентов, интересующихся современным состоянием теории обратной связи и ее приложениями.

В 2002 г. исполняется 150 лет со дня рождения А.П. Киселева. Его первый школьный учебник по арифметике вышел в 1884 г. В 1938 г. он был утвержден в качестве учебника арифметики для 5-6 классов средней школы; в 1955 г. вышло его 17-е издание. В наше время книги Киселева стали библиографической редкостью и неизвестны молодым учителям. А между тем дальнейшее совершенствование преподавания математики невозможно без личного знакомства каждого учителя с учебниками, некогда считавшимися эталонными. Именно по этой причине и предпринимается переиздание «Арифметики» Киселева.

Описаны аналитические и численные методы исследования уравнений и систем в частных производных: гиперболических, параболических, эллиптических и смешанного типа, линейных и нелинейных. Список этих методов и приемов велик, и они должны дополнять друг друга: интегральные преобразования, вариационное исчисление, специальные функции, асимптотические методы, сплайны, рациональные аппроксимации. Книга адресована читателю, который использует и аналитические, и численные, компьютерные методы в своих исследованиях. Заметное место отведено подготовке исходной информации для решения задачи Коши и смешанной краевой задачи, где используются и вероятностные, и вариационные подходы. Необходимый элемент — исследование задач и алгоритмов на устойчивость к возмущениям малой амплитуды в начальных и краевых условиях — проверке корректности задачи. Первая часть книги ориентирована на студентов младших курсов и доступна даже продвинутым физматшкольникам. Вторая — составляет углубленный курс и предназначена старшекурсникам, аспирантам и научным сотрудникам. Изложение сопровождается большим количеством задач, для решения которых иногда потребуется компьютер. Не решая задачи, овладеть излагаемыми приемами нельзя. Задачи различной трудности, некоторые могут служить темами курсовых работ. Чаще других в качестве примеров в книге используются метеорологические проблемы, однако, эти методы и приемы, как правило, пригодны там, где применяется математика.

Монография посвящена систематическому изложению свойств, методов синтеза и возможностей применения пористого кремния, нанокремния и композитных материалов на их основе. Подробно изложены методы получения нанокристаллического кремния и проведен их сравнительный анализ. Описаны электронные и оптические свойства, современные методы исследования, позволяющие дать характеристику спектральных и структурных свойств этого материала, обладающего уникальными оптическими (поглощение излучения в УФ-области и фотолюминесценция в видимой области спектра) и электрофизическими свойствами. Значительное внимание уделяется различным областям практического применения: в УФ-защитных покрытиях, биоаналитике и солнечной энергетике. Представлены результаты исследований трансформации свойств наночастиц кремния в зависимости от химического состава примесей, появляющихся при синтезе и нахождении наночастиц в атмосфере воздуха. Описаны методы диагностики структуры, состава образующихся примесей и способы направленного модифицирования поверхности наночастиц кремния и функции их распределения по размерам. Монография рекомендуется широкому кругу читателей, интересующихся проблемами создания, исследования и применения наноматериалов, — научным работникам, аспирантам и студентам, специализирующимся в этой увлекательной и интенсивно развивающейся области современной науки.

В книге изложены основные вопросы полупроводниковой электроники, необходимые для понимания работы современных полупроводниковых устройств. Подробно рассмотрена работа полупроводниковых приборов и базовых элементов аналоговых и цифровых схем. Для лучшего усвоения материала в начале книги приведены основные положения физики полупроводников. Пособие рассчитано на широкий круг читателей, знакомых с курсами физики и математики в объеме средней школы. Оно может быть полезно бакалаврам, студентам и преподавателям технических вузов.

В монографии описаны конструкции и приведены выходные параметры линейных индукционных ускорителей, разработанных специально или использованных в определенных модификациях для приборов релятивистской высокочастотной электроники. Рассматриваются способы разрешения разнообразных физических и инженерных проблем, возникающих при расчете, конструировании, моделировании и эксплуатации таких ускорителей. Для научных и инженерных работников, специализирующихся в данной области.

Книга является дополнением книги автора «Краткий курс аналитической геометрии». Она начинается с приведения к каноническому виду общего уравнения линий 2-го порядка, затем рассматривается приведение к каноническому виду общего уравнения поверхностей 2-го порядка и заканчивается изучением линейных преобразований и матриц. На каждом шаге теории все объясняется и вычисляется таким образом, что студенту очень просто понять важность и функции каждого этапа. Для преподавателей, аспирантов и студентов, изучающих углубленный курс высшей алгебры и геометрии.

Флуктуации и шумы определяют чувствительность приемных и измерительных электронных устройств. В наноэлектронике шумами ограничивается минимальный размер элемента, а также плотность записи информации в магнитных записывающих устройствах. По 1/f-шуму удается оценивать качество и прогнозировать надежность интегральных схем и устройств на их основе, не прибегая к долговременным и дорогостоящим испытаниям, причем с такой высокой достоверностью, какую не дают другие известные методы. Все эти вопросы, а также способы описания и физические модели различных шумов (1/f-шума, фликкер-шума и др.), а также методы измерения и снижения шума описаны в данном учебном пособии, написанном на основе курса лекций, прочитанных автором в Московском институте электронной техники. Для студентов старших курсов, магистрантов, аспирантов, а также научных сотрудников и инженеров.

В книге рассматриваются способы анализа наблюдений методами математической статистики. Последовательно, в понятных терминах излагаются современные методы анализа распределений вероятностей, оценки параметров распределений, проверки статистических гипотез, оценки связей между случайными величинами, планирования статистического эксперимента. Основное внимание уделено пояснению примеров применения методов современной математической статистики. Книга предназначена инженерам, исследователям, экономистам, медикам, аспирантам и студентам, желающим быстро, экономично и на высоком профессиональном уровне использовать весь арсенал современной математической статистики для решения своих прикладных задач.

Рассматривается новый экспериментальный метод измерения температуры нагретых объектов по непрерывному спектру теплового излучения, регистрируемому в широком интервале длин волн (например, от 200 до 1000 нм). Обсуждаются преимущества спектральной пирометрии перед традиционными методами яркостной и цветовой пирометрии. Обсуждаются экспериментальные условия применения метода в физике высоких давлений и геофизике, физике горения и взрыва, акустике, физике плазмы и лазерной физике, в нанотехнологиях. Рассматриваются измерительные характеристики, источники систематических ошибок, нерешенные вопросы спектральной пирометрии. Книга адресована специалистам в области термометрии, газодинамики, физики горения и взрыва, физики и технологии лазерных, плазменных и радиационных воздействий на материалы, высокотемпературного синтеза новых материалов, студентам и аспирантам специальностей, связанных с термометрией.

У этой маленькой книжки есть две цели. Ближайшая цель — найти простейший способ для объяснения того, как современная физика элементарных частиц позволяет понять, как устроен окружающий нас мир. Более далекая цель — перестроить школьное образование физики, оставаясь в рамках элементарной школьной математики. Книга адресована прежде всего преподавателям физики, но некоторые ее страницы должны быть понятны и любознательным школьникам.

Эта книга — дань уважения B.C. Летохову, выдающемуся ученому, гордости отечественной и мировой науки, пионеру в области лазерной физики и спектроскопии, положившему начало развитию многих научных направлений — лазерной спектроскопии, фотоионизационной спектроскопии, фотохимии, физики ультрахолодных атомов, атомной оптики, лазерной масс-спектрометрии, биофотоники, нанооптики, исследованию лазерных эффектов в межзвездной среде, а также давшему блестящие примеры практической реализации результатов указанных работ в метрологии, лазерном разделении изотопов, ультрачувствительном спектральном анализе, спектроскопии и других областях. В книгу вошли личные воспоминания B.C. Летохова о его становлении как ученого, а также воспоминания коллег, учеников, друзей и членов семьи. Книга рассчитана на студентов университетов и технических вузов, выбирающих свой путь в науке, научных сотрудников, а также на широкий круг читателей, интересующихся историей науки.

Изложена математическая постановка задачи по двух- и трехмерному обтеканию тел транс- и сверхзвуковым потоком вязкого газа. Описан метод численного моделирования на основе уравнений Навье-Стокса и Рейнольдса с использованием двухпараметрической дифференциальной модели турбулентности. Проанализирован обширный расчетный материал по обтеканию тел простой конфигурации при наличии замкнутых зон отрывного течения в достаточно широком диапазоне изменения определяющих параметров задачи. Монография рассчитана на научных сотрудников и инженеров в области аэродинамики, аспирантов и студентов старших курсов университетов и технических вузов, специализирующихся в области теоретической, вычислительной и прикладной аэродинамики.

В монографии рассматриваются вопросы исследования механического поведения материалов с использованием современных электромеханических, электродинамических и сервогидравлических испытательных систем, средств контроля и измерений, цифровой оптической системы анализа полей деформаций. Представлены результаты исследований закритической стадии деформирования с построением полных равновесных диаграмм, масштабных эффектов разупрочнения и зависимостей условий макроразрушения от свойств нагружающих систем, механического поведения материалов в условиях квазистатического нагружения и дополнительных воздействий. Анализируются вопросы исследования характеристик циклической трещиностойкости и усталостной долговечности, а также динамического поведения вязкоупругих материалов. Для научных сотрудников, инженеров, аспирантов и магистров, специализирующихся в области экспериментальной механики конструкционных материалов. Подготовлено при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2012 гг.». Государственный контракт №02.518.11.7135.

Изложены основные направления применения методов комплексной обработки и анализа результатов многоспектральных космических съемок и анализа результатов многоспектральных космических съемок в сочетании с геолого-географическими и геохимическими данными в интересах прогноза перспектив нефтегазоносности поисковых объектов. Рассмотрены физические основы дистанционного зондирования Земли из космоса и возможность использования получаемых данных для целей прогноза нефтегазоносности поисковых объектов. Приводится структура программно-математического обеспечения для комплексной обработки многоспектральных данных ДЗЗ в сочетании с геолого-геофизическими материалами и примеры его практического использования для оценки перспектив геологической изученности. Для специалистов в области нефтяной геологии, а также студентов и аспирантов высших учебных заведений, специализирующихся в области обработки данных ДЗЗ.

Книга о Борисе Константиновиче Вайнштейне, выдающемся кристаллографе, академике АН СССР, директоре Института кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН с 1962 по 1996 годы. В книге представлена биография ученого, воспоминания друзей и коллег, избранные научные труды. Для широкого круга специалистов в области физического материаловедения, кристаллографии и физики кристаллов, а также всех, кто интересуется историей российской науки.

Монография содержит обширный материал о р-адическом анализе, который отражает современное состояние этой области математики и дает представление о приложениях. Отличительная черта книги — совместное изложение двух основных направлений р-адического анализа: анализа для отображений из поля р-адических чисел в поле комплексных чисел и из поля р-адических чисел в это же самое поле (или его алгебраические расширения). Основные результаты монографии базируются на недавно полученных авторами оригинальных результатах. Большие разделы посвящены теории р-адических всплесков, псевдодифференциальных операторов и уравнений, р-адической квантовой механике и теории динамических систем. Монография адресована специалистам в области р-адического анализа и его приложений, а также студентам и аспирантам физико-математических специальностей. Изложение материала организовано так, что после ознакомления с несколькими вводными главами читатель, знакомый с основами стандартных университетских курсов функционального анализа и алгебры, может свободно перемещаться по различным разделам книги.

Написана на основе лекций, прочитанных выдающимся советским математиком академиком Юрием Владимировичем Линником (1914-1972) в Парижском университете в 1966 г. Книгу отличает аккуратная постановка и сравнительно подробный разбор различных аналитических задач, возникающих в связи с исследованием свойств статистических процедур. Основная цель — продемонстрировать применения теории функций комплексной переменной к некоторым задачам статистической теории оценивания и проверки гипотез. Лекции могут служить более или менее доступным введением в ту область математической статистики, которая в основном оформилась в последние годы под названием «Аналитическая статистика». Для лиц, работающих в области теории вероятностей, математической статистики и их приложений.