ПРОЕКТ

ПРОГРАММА
Государственного экзамена для бакалавров по направлению "Радиофизика"
и для специалистов по специальности 013800 - радиофизика и электроника

ТЕОРИЯ КОЛЕБАНИЙ

1. Динамические системы, виды движений во временной области и фазовом пространстве. Грубые динамические системы.
2. Особые точки в системах второго и третьего порядков. Критерии устойчивости стационарных состояний линейных и нелинейных систем.
3. Отображения Пуанкаре. Неподвижные точки одномерных и двумерных точечных отображений.
4. Линейный и нелинейный осцилляторы: фазовый портрет, резонанс в нелинейном осцилляторе при силовом и параметрическом возбуждениях.
5. Автоколебательные системы с мягким режимом возбужения. Уравнение Ван-дер-Поля, анализ стационарных колебаний методом медленно меняющихся амплитуд.
6. Автогенератор в неавтономном режиме. Синхронизация захватыванием и гашением собственных колебаний. Полоса синхронизации.
7. Многомерные динамические системы.
8. Автоколебательные системы с запаздывающей обратной связью.
9. Хаос в динамических системах.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Наука, 1981. - 568 с.
2. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. М.: Наука, 1984, 1992 (2-изд), 2001 (3-изд) .
3. Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Наука, 1974. - 408 с.
4. Анищенко В.С. Сложные колебания в простых системах. М.: Наука, 1990.
5. Рабинович М.И. Теория колебаний и волн. Уч. пособие. - Горький: Изд-во ГГУ, 1977.

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

1. Уравнения Максвелла, материальные уравнения, граничные условия для электрического и магнитного полей.
2. Теорема Пойнтинга (закон сохранения энергии), уравнение непрерывности (закон сохранения заряда)
3. Теорема единственности решений уравнений Максвелла.
4. Электродинамические потенциалы. Волновое уравнение.
5. Электромагнитные волны в однородных изотропных средах. Однородные и неоднородные волны. Дисперсионное уравнение. Поляризация.
6. Электромагнитное поле диполя Герца. Ближняя и дальняя зоны. Сопротивление излучения. Диаграмма направленности.
7. Уравнения электродинамики в комплексной форме. Комплексная диэлектрическая проницаемость.
8. Основные принципы электродинамики: двойственности, взаимности, Гюйгенса-Френеля, теорема об эквивалентности.
9. Движение заряженных частиц в постоянных электрическом и магнитном полях.
10. Постулаты Эйнштейна и преобразования Лоренца. Основы кинематики специальной теории относительности.
11. Тензор электромагнитного поля. Формулы преобразования полей. Инварианты поля.
12. Потенциалы Льенара-Вихерта. Электромагнитное поле произвольно движущегося заряда.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля: Учебное пособие.- М.: Наука, 1988. - 512 с.
2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. электродинамика сплошных сред. .- М.: Наука, 1992. - 664 с.
3. Никольский В.В. Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. - М.: Наука, 1989. - 544 с.
4. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа, 1992. - 416 с.
5. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика: Учебное пособие. - М.: Высшая школа. - 1980. - 335с.

ФИЗИКА ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ

1. Упругие волны в жидкостях, газах и твердых телах: основные свойства
2. Электромагнитные волны в изотропной плазме и проводящих средах.
3. Нормальная и аномальная дисперсия волн. Фазовая и групповая скорости.
4. Приближение геометрической оптики. Принцип Ферма.
5. Электромагнитные волны ТЕ, ТМ и ТЕМ типов в линиях передачи. Резонаторы.
6. Излучение звука: акустический импеданс излучателя, присоединенная масса, сопротивление излучения.
7. Излучение электромагнитных волн: ближняя и дальняя зоны, сопротивление излучения, диаграмма направленности, поляризация.
8. Отражение и преломление волн на границе раздела сред. Граничные условия.
9. Волны в слоистых средах. Рефракция радиоволн в тропосфере и ионосфере Земли.
10. Волны в анизотропных средах: эффекты Фарадея, Коттона-Мутона, необыкновенные волны.
11. Волны в нелинейных средах: генерация гармоник, самофокусировка и дефокусировка, параметрическое усиление и генерация.

ЛИТЕРАТУРА

1. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука, 1979.
2. Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн. М.:Сов.радио,1979.
3. Матвеев А.Н. Оптика. М.: ВШ, 1985.
4. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь, 1988.
5. Нелинейные электромагнитные волны. Пер. с англ./Под ред. П. Усленги. - М.: Мир, 1983.

СТАТИСТИЧЕСКАЯ РАДИОФИЗИКА

1. Случайные процессы и их вероятностное описание.
2. Спектрально-корреляционный анализ случайных сигналов. Теорема Винера-Хинчина.
3. Моментные и кумулянтные функции случайных процессов.
4. Гауссовские случайные процессы. Центральная предельная теорема.
5. Марковские процессы и их описание.
6. Узкополосные случайные процессы. теорема Котельникова для случайных процессов.
7. Время корреляции и ширина спектра случайного процесса.
8. Линейные преобразования случайных процессов.
9. Нелинейные безынерционные преобразования случайных процессов.
10. Пуассоновские процессы и дробовой шум.
11. Общая постановка задачи обнаружения сигналов в присутствии шумов.
12. Прием сигналов в присутствии шумов: согласованная и оптимальная фильтрация.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин А.С. Введение в статистическую радиофизику и оптику. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1981. - 640 с.
2. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. Ч.1, 2. М.: наука, 1976. - 496 с.
3. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. - М.:Радио и связь, 1982. - 624 с.
4. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Кн.1. - М.: Сов. радио, 1974. - 552 с.; Кн.2. - М.: Сов. радио, 1968. - 504 с.
5. Тихонов В.Н., Харисов И.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и связь, 1991.

КВАНТОВАЯ РАДИОФИЗИКА

1. Формализм Лагранжа как основной механизм квантования систем.
2. Квантование свободного электромагнитного поля.
3. Вероятности излучения и поглощения в мультипольном приближении. Соотношение между вероятностями индуцированного и спонтанного процессов. Правила отбора для мультипольного излучения (поглощения).
4. Механизмы уширения спектральных линий. Когерентность световых волн (временная и пространственная). Продольное и поперечное время релаксации. Спектральный контур линии.
5. Чистые и смешанные состояния. Временная эволюция статистических смесей.
6. Матрица плотности в квантовой теории и ее свойства. Свойства матричных элементов матрицы плотности. Оператор временной эволюции. Уравнение Лиувилля-Неймана.
7. Методы создания инверсной разности населенностей.
8. Параметры лазерных систем. Внешние и внутренние лазерные параметры.
9. Способы управления параметрами лазеров.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мессиа А. Квантовая механика. тт.1, 2. - М.: Наука, ГРФМЛ, 1979.
2. Файн В.М., Ханин Я.И. Квантовая радиофизика. тт. 1, 2.- М.: Сов.Радио, 1965.
3. Файн В.М. Квантовая радиофизика. - М.: Сов.Радио, 1972.
4. Фейнман Р. Квантовая электродинамика. - М.: Мир, 1964.
5. Звелто О. Принципы лазеров. - М.: Мир, 1984.
6. Ханин Я.И. Основы динамики лазеров. - М.: Физматлит, 1999.

ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

1. Контакт металл-полупроводник. Электрические характеристики диода с барьером Шоттки.
2. Электронно-дырочный переход. Теория выпрямления диода с полуограниченной базой.
3. Биполярный транзистор. Параметры и статические характеристики биполярного транзистора.
4. Работа биполярного транзистора на переменном сигнале. Частотные свойства транзисторов.
5. Принцип действия и статические характеристики полевых транзисторов.
6. Механизм возникновения отрицательной дифференциальной проводимости в двухдолинном полупроводнике. Генерация колебаний в диоде Ганна.
7. Туннельный диод. Вольт-амперная характеристика и частотные свойства туннельного диода.
8. Гетеропереход. Инжекционные и оптические свойства гетеропереходов.
9. Оптоэлектронные приборы с p-n переходом: фотодиод, светодиод.
10. Биполярные и МДП интегральные микросхемы.

ЛИТЕРАТУРА

1. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах: Пер. с англ.- 2-е изд.- М.: Мир, 1984.- Кн.1.- 456 с., Кн.2.- 456 с.
2. М. Шур. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах: Пер. с англ.- М.: Мир, 1992. .- Кн.1.- 479 с., Кн.2.- 295 с.
3. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов. - СПб: Лань, 2001. - 480с.

ФИЗИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

1. Основные виды эмиссии из твердого тела.
2. Катоды спиндта.
3. Движение заряженной частицы в статических полях. Уравнение параксиального луча.
4. Влияние объемного заряда на движение заряженных частиц. Самосогласованная система уравнений электронного пучка.
5. Токи в лампах СВЧ. Теорема Шокли-Рамо. Метод полного тока.
6. Кинематическая теория группировки электронов в пролетном и отражательном клистронах. Пространственно-временные диаграммы.
7. Свойства периодических волноводов. Пространственные гармоники в периодических волноводах.
8. Группировка электронов в поле бегущей волны (взаимодействие О - типа). Условие синхронизма. Лампа бегущей волны. Лампа обратной волны.
9. Группировка электронов в скрещенных полях (взаимодействие М - типа). Многорезонаторный магнетрон.
10. Группировка в ансамбле неизохронных электронов-осцилляторов. Мазеры на циклотронном резонансе. Гиротроны.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гапонов В.И. Электроника: Т.2.-М.: Физматгиз, 1960.
2. Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В. Эмиссионная электроника. Наука. М.:1966.
3. Лебедев И.В. Техника и приборы сверхвысоких частот. т.II. Электро-вакумные приборы СВЧ. М., Высшая школа, 1972, 376 с.
4. Жеребцов И.И. Электроника. Энергоатомиздат. М.: 1990.
5. Трубецков Д.И., Рожнев А.Г., Соколов Д.В. Лекции по сверхвысокочастотной вакуумной микроэлектронике.- Саратов: Изд-во ГосУНЦ "Колледж", 1996.
6. Вайнштейн Л.Н., Солнцев В.А. Лекции по сверхвысокочастотной электронике.- М.: Советское радио,1973.