Логотип

В корзине нет товаров
Книги> Общая и прикладная физика. Методы и техника эксперимента

Электромагнитные процессы в среде, наноплазмоника и метаматериалы

  • Электромагнитные процессы в среде, наноплазмоника и метаматериалы Астапенко В.А.  2012
    • Автор Астапенко В.А.
    • Раздел: Общая и прикладная физика. Методы и техника эксперимента
    • Страниц: 584
    • Переплёт: Твёрдый
    • Год: 2012
    • ISBN: 978-5-91559-111-9
    • В продаже
    • Цена: 880 руб.
    • В корзину

   Книга посвящена изложению теории электромагнитных процессов в среде, включая излучательные, столкновительные и столкновительно-излучательные явления в плазме, конденсированном веществе, на границах раздела сред и в метаматериалах. Приведены модели диэлектрической и магнитной восприимчивостей вещества, как в общем случае, так и в применении к средам с отрицательным преломлением. В рамках последовательного подхода произведен переход от микроскопических уравнений Максвелла к макроскопическим с использованием детального описания динамической поляризуемости атомов среды.
   Рассмотрены как хорошо известные явления, так и ряд важных электромагнитных процессов, не описывавшихся в традиционных курсах электродинамики сплошных сред, но приобретших актуальность в контексте современного развития физики. К ним относятся: поляризационное тормозное излучение в плазме, конденсированном веществе и наноструктурах, рассеяние ультракоротких импульсов в плазме, на атомах и наночастицах, ряд фотоиндуцированных процессов в твердом теле.
    Анализируются основные характеристики и методы возбуждения поверхностных плазмонов, как на плоских поверхностях, так и в наночастицах. Значительное внимание уделено средам с отрицательным преломлением и способам создания метаматериалов такого рода. В качестве примеров практического использования наноплазмоники представлены работы по наноантеннам, поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии, спазерам, фотодетекторам и солнечным батареям.
   Наряду с традиционными подходами рассматриваются малоизвестные модели и приближения, хорошо зарекомендовавшие себя в практическом использовании, такие как вращательное приближение крамерсовой электродинамики, метод локальной плазменной частоты в описании излучательных процессов и приближение Борна-Комптона в теории столкновительной ионизации атомов. В книге использованы современные экспериментальные данные.
   Учебное пособие адресовано студентам старших курсов, аспирантам, преподавателям физических и инженерно-физических факультетов, исследователям, разработчикам и научным работникам.


Оглавление

 

Глава 1.

Уравнения Максвелла в среде

 

1. Микроскопические уравнения Максвелла и их усреднение. Поляризация и намагниченность вещества

2. Диэлектрическая и магнитная проницаемости среды: общие соотношения и микро-описание

3. Динамическая поляризуемость атомов среды 

4. Распространение электромагнитных волн в среде: закон дисперсии, поглощение, усиление, рассеяние, экстинкция, фазовая и групповая скорость

 

Глава 2.

Описание электромагнитного взаимодействия с помощью балансных уравнений

 

1. Двухуровневое приближение и балансные уравнения

2. Стационарное решение: порог генерации, коэффициент усиления

3. Динамика лазерной генерации: пичковый режим

 

Глава 3.

Электромагнитные процессы в плазме

 

1. Определение, основные свойства и параметры плазмы. Различные виды плазмы

2. Диэлектрическая проницаемость плазмы, затухание Ландау

3. Столкновительные процессы: упругое рассеяние, ионизация, возбуждение атомов и молекул электронным ударом

4. Уширение спектральных линий в плазме

5. Фотоионизация, фото-, диэлектронная и поляризационная рекомбинация

6. Рассеяние излучения в плазме: комптоновское и переходное рассеяние, рассеяние ультракоротких импульсов

7. Тормозное излучение в плазме, включая поляризационный канал

8. Приближение локальной плазменной частоты в описании излучательных процессов

9. Крамерсовская электродинамика и вращательное приближение

 

Глава 4.

Излучательные процессы в конденсированном веществе

 

1. Электрон-фононное взаимодействие в излучательных процессах

2. Внутренний фотоэффект на примесных центрах в твердых телах

3. Рассеяние излучения в аморфной и кристаллической среде

4. Тормозное излучение в конденсированном веществе, включая поляризационный канал.

5. Поляризационное тормозное излучение структурной частицы в кристалле

6. Особенности излучения быстрых частиц в веществе: черенковское излучение, эффект плотности в тормозном излучении (обычном и поляризационном)

7. Передача энергии между активными центрами в твердом теле, инициированная фотоном

8. Фотонаведенное двулучепреломление в кристаллах с осесимметричными центрами

 

Глава 5.

Фотопроцессы на границе раздела сред

 

1. Отражение и преломление электромагнитных волн в немагнитном приближении.

2. Переходное излучение

3. Элементы волоконной оптики

 

Глава 6.

Квазичастицы в объеме вещества

 

1. Объемные плазмоны и ионно-звуковые волны 

2. Поляритоны в диэлектрике

 

Глава 7.

Поверхностные плазмоны

 

1. Поверхностные плазмоны на плоской поверхности: определение и основные черты, закон дисперсии, методы генерации, поверхностные плазмоны в нанооптике

2. Плазмоны на поверхности наночастиц: поглощение и рассеяние излучения на металлических наносферах, элементы теории Ми, практическое использования рассеяния на наночастицах

3. Приборы и устройства наноплазмоники

 

Глава 8.

Метаматериалы

 

1. Микроскопические модели среды с отрицательной диэлектрической и магнитной проницаемостью

2. Отрицательное преломление, линза Веселаго, левая среда

3. Электромагнитные процессы в левой среде: черенковское излучение, эффект Доплера, отражение и преломление

4. Композитные материалы с отрицательным преломлением. 

5. Суперлинза Пендрю

6. Другие типы метаматериалов: бианизотропные среды, фотонные кристаллы

 

 


Комментарии: (авторизуйтесь, чтобы оставить свой)