Описание:В рамках единого подхода рассмотрены волновые явления в направляющих системах электромагнитных и акустических волн. Исследованы общие закономерности распространения собственных, затухающих и вытекающих волн. Обсуждается структура электромагнитного поля различных мод в длинных линиях, металлических и диэлектрических волноводах, планарных и волоконных оптических световодах, а также градиентных волноводах. Рассмотрены также вопросы распространения акустических волн в ограниченных системах, что полезно для уяснения физических принципов работы устройств акустоэлектроники и акустооптики.
Основные разделы курса:
Бегущие электромагнитные волны в направляющих системах. Уравнения Максвелла в криволинейных координатах. Волны типа ТЕМ и квази-ЕМ, многопроводные и коаксиальные линии. Микрополосковые линии.
Собственные волны прямоугольного и круглого волноводов, ТЕ и ТМ моды. Вырождение мод и его значение.
Замедление волн диэлектрической пластиной и круглым диэлектрическим стержнем. Собственные и вытекающие моды диэлектрических волноводов. Фокусировка волн в неоднородной среде. Планарный градиентный волновод и волоконный световод.
Дисперсия волн в линиях передачи. Критические частоты.. Особенности применения направляющих структур в различных диапазонах спектра электромагнитных волн.
Возбуждение электромагнитных волноводов.
Упругие волны в твердом теле. Поле упругих напряжений. Основные урав-нения теории упругости. Тензор упругих деформаций, обобщенный закон Гука. Однородные плоские упругие волны в твердом теле. Акустическая анизотропия, уравнение Кристоффеля.
Понятие об изотропном упругом континууме. Нормальные волны в изотропной пластинке (поперечные, продольные, изгибные). Понятие о поверхностных акустических волнах (волны Рэлея).
Литература.
1. Никольский В. В. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1973, 607 с.-
2. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь, 1988, 440 с.-
3. Взятышев В.Ф. Диэлектрические волноводы. М.:Сов.радио, 1970, 216 с.-
4. Баранский К.Н. Физическая акустика кристаллов. М.: Изд-во Московского университета, 1991. 143 с.
5. Мандельштам Л.И. Лекции по теории колебаний. М.: Наука, 1972. 470 с.-
6. Cronin N.J. Microwave and Optical Waveguides. Institute of Physics Publishing. Bristol – Philadelphia. 1995. 119 p.-