1629382528-e201d89ff59dd31db5be21dffcf9458a (846429), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Специфически радиофизнческие приборы п методы исследования революционизировали экспериментальную технику и обусловили позможпость колоссальных достижений во всех областях совреиенпой физики, особенно †физи атома. Каглядным примером может служить решение проблемы ускорения элементарных час>цц методами генерирования сверхвысоких частот. С дру>ой с[ороцы, постановка и решение ряда важнейших задач радиофизики привели к серьезным работам в направлении усовершенсти[ц[ацпя магемачнческого аппарата, а также разрешения ряда важпьш задач мсхапичесхого характера, особенно в области теории 3„>3 с,[пцй Дос>а[очно указать хотя бы на тот фант, что из ПРРДНСЛОВНВ АВТОРОВ ПРВДИСЛОВНВ АВТОРОВ а работ виднейшей школы советских радиофнзиков — академиков Л.
И. Мандельштама и Н. Л. Папалскси разнились в настоящее время нс юлька коллективы, работающие иад самгами разнообразными проблсмамн радиофизического характера, но н сгавшис уже самостоятельными школ|а, работающие пад запросами теории автоматического регулирования, телемеханики и автоматики (например, школа академика А. А. Андронова в Горьковском уцияерситсте и Академии наук). Оргаиичсская связь гсарнн и практики характеризует работы советских раднофизикои ца всех этапах разннгия этой науки. Проникая во все разделы физических паук, радиофизика в настоящее время внесла гуда„крома экспериментальной методики, радиофизическис прсдсгав«ения.
Радиафнзичсскпи язык и терминология все глубже проникаиж н обгцсфизнчсгкую терминологию, создавая весьма удобный и вносящий большука ясность во многие вопросы «интсрцациональныи язык теории колебании», как выразился покойный академик Л. И. Мандельштам, т. е. едипын подход ко всем колебательным явлениям — мсхапическим, акустическим, элекгромагнитным, включая и классические задачи оптики. Изучение радиофизики я |экам «общсфизн'иском» аспскге яилясгси одним из панболсс п«рных пугая к нырабагкс нришлчки «физически мыслизь», псабхадаман каждому фа»нку, как»кснсрамсагагору, так н »сарг|и«у.
Раль и зилчспнс Ралнафнп кп для Развития кульгу!по пародшна хазяисаш и обороны пюпси Радины становятся ясными из Ди!юк1ня ХХ гъсзла !Таммунг~сгнчсскоИ царгии Советского Союза, и кгаарых уделяется бальнюе внимание вопросам развития павоИ ~глинка Радногня:и, Радиовещания, телевидения и внедрения перел»вых Ралнамггодов в народное хозяцстою СССР, а также подготовка гнсццалис гон гоа~ яг гс ~ иукчцнх профилей. В связи с этщи лалнош Рагишри гься и пагрсбшн. ~ ь и !шлиафизическоИ учебной ли~с!шгург. !!Рн наличии Р»да хароишх учебных пособий по радиотехнике и некоторым ес специальным отраслям в нашей литературе нст еще, по существу, учебных пособий по радиофизике, если ие считать давно уже устаревшую книгу проф. К.
А. Леонтьева «Физические основы радиотехники», изданную в 1932 г. Настоящая работа является попыткой создания такого учебного пособия. Она, естественно, не может охватить все стороны совре- менноИ радиофизики, да и не ставит себе такой цели. Саздаваясь на материале ряда курсов «радиофизнческого цикла», читавшихся авторами з течение последних 10 — 1б лет в Саратовском университете, опа ставит своеИ целью дать изложение некоторых основных общих проблем радиофизики, выяснить связь между ними и иллюсгрировагь их по мере надобности рассмотрением процессов, происходящих в различных устройствах.
В силу этого нашей работе дано на»нацие «Введение в радиофизику». Этим подчеркивается, что дзльцейшес развитие и конкретизацию многих затронутых в неИ вопросов читатель может найти как в руководствах по специальным курсам, так и в монографиях. Необходимо заметить, что как выбор материала, так и последовательность его изложения в пастоящеи работе имеют несколько своеобразный характер. Наряду с изложением «классического» материала теории электромагнитных колебаний, линейных систем и преобразовании сигнала„ общей теории генерирования и нелинеиных преобразояапии больпюе нпимацнс уделяется проблемам сверхвысоких час~оп Эго, безусловно, соогвсгствует как современному состоянию радиофизики, так и тенденциям се дальнейшего развития.
Физика сверхвысоких частот тесно соприкасается с атомной физикой, астрономиси и спектроскопиеИ. В силу этого, кроме рассмотрения сверхвысокочастотпых канализирующих и колебательных систем, специфических проблем, обусловленных' инерциеи полей и электронов, новых принципов генерирования свч-колебаниИ, уделяется внимание применениям свч-систем к изучению электрических свойств вещества, основным процессам в ускорителях заряженных частиц и некоторым проблемам радиоастрономии. РИабы нмсгь возможность широко использовать понятие спекзра радиосигнала и спектральные представления при рассмотрении просгсиших сисгсм, во введении дано краткое изложение вопросов модуляции, т.
е. процесса получения радиосигнала, и понятие о принципе обратного процесса †детектирован. Этим авторы несколько нарушили традицию излагать вопросы модуляции «где-то далеко ог начала» вместе с другими нелинейными преобразованиями. 11ослсдцнс же как процессы, происходящие при прохождении уже име« щс~агя, «готового» радиосигнала через нелинейные системы, ньцшлсцы и СамоСтаятельиын Ч1 раздел. Проблемы генерирования и усиления винцу общности их физической природы объединяются и лвз !»апг «ы 1Ч, ~де трактуются «классические» генераторные и а алин»пап«г тг~рацс~иа, и Ч, посвященный тем же вопросам в ПРВДИСЛОВНВ АВТОРОВ области сверхвысоких частот.
В $»П разделе кратко рассмотрены проблемы шумов и приема на сверхвысоких частотах, имеющие болшпое значение в различных отраслях современной радиофизики, . в часпюсги в радиоастрономии. Имея в виду необходимость разви>.ия у читателей, особенно у читателей-студентов, навыков сал>остоятельной работы, авторы стремились избежать больп>ой детализации в изложении отдельных вопросов, предлагая в неко>орых случаях разобрать те или иные моменты самому читателю, а >зк»ке указывая и коппс каждого раздела основну>о учебную и мо»юграфическу>о»$$$>сра>уру.
Изложение ведется з предположении, что читагел>ч кроме курса общей физики, знаком также с курсом электрорадиотсхпикн и имеет основные представления об электронных приборах. Главы 1 — 22 настоящей работы написаны В. И. Калининым, главы 24 — 38 — Г. М. Герштейном, глава 23 написана совместно. Общая редакционная обработка материала осуществлялась В. И. Калининым.
Часть глав этой книги обсуждалась на нашем Радиофизическом семинаре. За акгипнуи» дискуссию и пеииыс сонеты ав>оры глубоко блшодарпы исси у юг>пикам семинара, шк же как псам >ниари>цам гитруапикам и г>улсп>ам, припавшим участие в оформлении Рущ»пи>'и !А. И, 1!1>ырпи, !'. Л. 1!и>ольг, И. Д. Хмель>>»»>>>>, А, В. Калинина. !1, И, Т>!»>>п!»>$$>1. Кроме >Ого, авторы выра»»>аз $ н>кршипоь» прн»пш>вльиесгь М. Д, 1>арасгиу (МГУ) за тща>$>л>$$$$$» рчшпширозшпи> прслпяр>мельпой редш>пин этой книги и $»$>глз>>$$>Ф>> и>я >шни>яс ланечв>$$>я.
Ряссмв>рияап даяиуи> работу как попытку создания учебного $>о>'Обпч по радиофизике, авторы с большой готовностью примут вге критические замечания и отзывы и учтут их в своей дальнейшей работе. Н. Калинин, Г. Герш>пейн ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА ПЕРВАЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В РАДИОЦЕПЯХ 9 1. 1.
Предварительные замечания. Гармонические конебаз тельные процесгы. Любой колебательный процесс может быть математически описан зависимостью какой-то величины (например, силы тока„ напряжения, механического смещении, давления и т. и,) от времени †у (!). Если функция Г"(1) удовлетворяет условию У(1+ Т) =УМ) (1,1) при любых значениях времени 1 и определенном Т, то функция у(1) и описываемый ею процесс„определяются как пер>>одичаем>>е, а отрезок времени Т, в течение которого завершается цикл изменений функции у'(1), как период данного процесса. Всякий процесс, не удовлетворяющий условию (1.1), следует считать непер>>од>>чеенил>. Нетрудно видеть, что определенному таким образом условию периодичности может удовлетворить только процесс, длящийся бесконечно долго — ото= — со до 1=+ со.
Любой действительно совершающийся процесс происходит в течение конечного отреака времени. Поэтому периодический процесс в смысле данного выше определения является некоторым идеальным пределом, к которому стрем>ыся реальшай периодический процесс при бесконечном увеличении числа циклов изменения описывающей его функции. Практически, при достаточной длительности 1, Охватывающей весьма большое число циклов (Ф ь Т), оказывается возможным реально протекающий процесс с достаточной степенью точности трактовать как периодический.