Радіофізика
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Радіофізика

Радіофізика, галузь фізики, в якій вивчаються фізичні процеси, пов'язані з електромагнітними коливаннями і хвилями радіодіапазону (див. Радіохвилі ): їх збудження, поширення, прийом і перетворення частоти, а також взаємодії електричних і магнітних полів, що виникають при цьому, із зарядами у вакуумі і речовині. Р. сформувався в 20—30-і рр. 20 ст, об'єднавши розділи фізики, розвинені стосовно вивчення завдань радіотехніки і електроніки .

  Основні напрями досліджень: 1) теоретичні і експериментальні дослідження електричних коливань в коливальних системах із зосередженими параметрами (див. Коливальні системи, Коливальний контур ) і в безперервних середовищах (з розподіленими параметрами). Ці дослідження — основа для розробки нових методів генерації, посилення і перетворення коливань з частотами від 1—2 гц до 10 11 гц і вище (див. Автоколивання, Генерування електричних коливань, Параметричне збудження і посилення електричних коливань ). Досліджуються також вплив випадкових (флуктуаційних) процесів на електричні коливання в конкретних пристроях і методи виділення сигналу, що несе інформацію, з сукупності корисних і випадкових (наприклад, шумових) сигналів ( статистична радіофізика ). Обидві проблеми тісно пов'язано із загальною математичною теорією коливань, теорією автоматичного регулювання, теорією інформації і кібернетикою, які є узагальненням закономірностей що вивчаються в Р., на процеси, що протікають в різних механічних, електричних, біологічних і ін. системах.

  2) Взаємодії електричних коливань і електромагнітних хвиль радіодіапазону з носіями струму у вакуумі, газах і твердих тілах. Вивчення взаємодії електронних потоків у вакуумі з електромагнітними полями дозволило створити і удосконалити як електронні лампи (із статичним управлінням електронними потоками), так і електронні прилади СВЧ(надвисокі частоти) ( магнетрон, клістрон, лампа що біжить волни, лампа зворотної хвилі і пр.). Дослідження взаємодії електромагнітних полів з іонізованним газом привело до створенню газорозрядних приладів ( тиратрон, тригатрон і ін.), які широко використовуються в системах радіоелектроніки. Воно примикає до загальних досліджень фізичних (особливо що коливають) властивостей плазми і до досліджень хвилевих процесів в природній плазмі навколоземного і міжпланетного космічного простору.

  Вивчення взаємодії електричних коливань і хвиль радіодіапазону з електронними процесами в напівпровідниках, електронно-діркових переходах і гетероструктурах (див. Напівпровідниковий гетероперехід ), а також у ряді діелектричних кристалів і деяких надпровідних пристроях дозволило створити твердотілі генератори, підсилювачі і перетворювачі електричних коливань різних частот — від найнижчих до частот оптичного діапазону (див. Напівпровідниковий діод, Транзистор, Ганна діод, Джозефсона ефект, Квантова електроніка ).

  3) Випромінювання і поширення радіохвиль. Теоретичні і експериментальні дослідження випромінювання різних типів антен, їх електродинамічний розрахунок, а також вивчення поширення радіохвиль в тих, що різних направляють ( радіохвилевід, фідер ) і уповільнюючих системах грають важливу роль в створенні систем радіозв'язку, передавальних і приймальних пристроїв і ін. При вивченні поширення радіохвиль над поверхнею землі і під нею з врахуванням конкретних умов, пов'язаних з непостійністю геофизичних і космічних чинників, Р. стикається з геофізикою . Дослідження особливостей поширення радіохвиль на земних і космічних радіотрасах можливо лише на основі систематичного накопичення відомостей про властивості тропосфери, іоносфери, приземного і міжпланетного космічного простору і їх мінливості в часі. З ін. сторони, багато властивостей геофизичних об'єктів вивчаються в основному радіофізичними методами, т. е за спостереженнями за особливостями протікання хвилевих і коливальних процесів в радіодіапазоні.

  Розвиток Р. супроводиться відкриттям нових явищ, що знаходять практичне вживання і складових основу нових напрямів (наприклад, квантова електроніка). Деякі розділи Р. виділяються в самостійні галузі фізики ( радіоастрономія, радіоспектроскопія, радіометеорологія і ін.), де методи Р. служать лише засобом вивчення явищ, лежачих за межами Р. Особую роль зіграло проникнення методів Р. в оптику (див. Нелінійна оптика ).

  Ст Ст Мігулін.